Sowohl bei flüssigen als auch bei festen Materialien kann es zum Austreten von Gasen kommen, was man Ausgasung oder Ausgasen nennt und unter anderem in der Automobilindustrie, der Elektronikindustrie oder etwa der Luft- und Raumfahrtindustrie zu Problemen führen kann. Es kann zu Leistungseinbussen und Unzuverlässigkeiten bei bestimmten Komponenten kommen, was negative Auswirkungen auf ganze Baugruppen, Geräte und / oder Anlagen haben kann.
Um Ausgasungen in der Fertigung so gering wie möglich zu halten, haben bestimmte Hersteller, etwa Henkel, spezielle Produkte im Sortiment, die besonders ausgasungsarm sind und bestimmten Ausgasungsstandards entsprechen.
Im folgenden Beitrag erklären wir, warum die Ausgasung ernst zu nehmen ist und welche Loctite- und Bergquist-Produkte von Henkel den Ausgasungsstandard der NASA beziehungsweise den ASTM E595-Standard erfüllen.
Die Ausgasung beziehungsweise das Ausgasen, also das Austreten von Gasen aus festen oder flüssigen Materialien, kann unterschiedliche Ursachen haben. Eine Ausgasung kann zum Beispiel auf Grund einer Druckentlastung erfolgen. Im Vakuum gasen fast alle Materialien aus. Denn Gasmoleküle haben die Tendenz, sich von einem Bereich mit hohem Druck in Richtung eines Bereiches mit niedrigem Druck zu bewegen und im Vakuum herrscht ein extrem niedriges Druckniveau.
Auch wegen einer Temperaturerhöhung kann es zum Ausgasen kommen, denn diese führt zur Erhöhung der kinetischen Energie von Molekülen, die dadurch flüchtiger werden, was zum Phasenwechsel in den gasförmigen Zustand führen kann, sowohl bei flüssigen als auch bei festen Materialien.
Auch chemische, bakterielle oder radioaktive Umwandlungsprozesse können zu Ausgasungen führen.
Es gibt vier verschiedene Mechanismen, die eine Ausgasung bewirken können:
Von Verdampfung spricht man, wenn ein flüssiger oder fester Stoff an der Oberfläche phasenmässig in den gasförmigen Zustand übergeht.
Bei der Diffusion bewegen sich gasförmige Moleküle in einem Material von innen nach aussen.
Im Falle der Desorption werden Gasmoleküle freigesetzt, die sich an der Oberfläche angelagert haben, also adsorbiert bzw. absorbiert waren.
Die Permeation ist eine Form der Ausgasung, bei der gasförmige Moleküle von aussen durch die Oberfläche in ein Material eindringen und dann an einer anderen Stelle an der Oberfläche wieder austreten.
Probleme bereiten Ausgasungen etwa in Umgebungen, bei denen höchste Reinheitsanforderungen gelten, wie etwa bei der Halbleiterherstellung. Bei den Stoffen, die ausgasen, kann es sich etwa um Wasserdampf, Öl, Fett oder flüchtige organische Verbindungen (VOC) handeln. Dabei stellen insbesondere Umgebungen mit Vakuum und / oder hohen Temperaturen Hersteller etwa von elektronischen Geräten, die in solchen Umgebungen auch höchsten Reinheitsanforderungen standhalten müssen, vor besondere Herausforderungen.
Aber auch in anderen Branchen, wie etwa der Automobilindustrie, können Ausgasungen bei den verwendeten Materialien zu Verunreinigungen und damit zu Leistungseinbussen und Ausfällen bei elektronischen Geräten führen, wie etwa bei Sensoren oder etwa Steuergeräten.
Vor ähnlichen Problemen steht auch die Luft- und Raumfahrtbranche, die sich erst recht keine Leistungseinbussen oder gar Ausfälle bei elektronischen Geräten wegen Ausgasungen erlauben kann.
Die US-Raumfahrtbehörde NASA (National Aeronautics and Space Administration) hat wegen der grossen Herausforderungen im Zusammenhang mit Ausgasungen zu deren Messung eine Technik entwickelt, die sich heute im ASTM E595-Standard wiederfindet: «Standard Test Method for Total Mass Loss and Collected Volatile Condensable Materials from Outgassing in a Vacuum Environment» (auf Deutsch: «Standardprüfverfahren für den Gesamtmassenverlust und die gesammelten flüchtigen, kondensierbaren Stoffe aus Ausgasungen in einer Vakuumumgebung»). Im Grunde handelt es sich um einen Ausgasungstest bei Materialien, um entscheiden zu können, ob sich diese Materialien zur Verwendung eignen.
Wie der Name des ASTM E595-Standards bereits sagt, wird bei dem dort geregelten Ausgasungstest eines bestimmten Materials sowohl der Gesamtmassenverlust getestet als auch die Menge der während des Tests gesammelten flüchtigen, kondensierbaren Stoffe. Beim Messergebnis des Gesamtmassenverlusts spricht man auch von TML-Wert, wobei TML die Abkürzung des englischen Begriffes «Total Mass Loss» ist, also vom Gesamtmassenverlust. Konkret wird mit dem TML-Wert der Prozentsatz des durch den Ausgasungstest erfolgten Verlustes an ursprünglicher Masse des getesteten Materials dargestellt, wobei das Material während des Testes hohen Temperaturen und einem Vakuum ausgesetzt wird.
Auch für das Messergebnis der gesammelten flüchtigen, kondensierbaren Stoffe gibt es einen Wert, und zwar den CVCM-Wert, wobei CVCM die Abkürzung für «Collected Volatile Condensable Materials» ist. Der CVCM-Wert drückt den Prozentsatz der flüchtigen Stoffe aus, die während der Ausgasung kondensieren, also während des Ausgasungstests vom gasförmigen Zustand zum kondensierten Zustand übergehen. Um als Material gemäss NASA beziehungsweise dem ASTM E595-Standard akzeptabel zu sein, muss der beim Ausgasungstest festgestellte TML-Wert gleich oder weniger als 1 Prozent betragen, und darf der CVCM-Wert maximal 0,1 Prozent erreichen.
Die NASA beziehungsweise der ASTM E595-Standard stellen also hohe Anforderungen an die Ausgasung von Materialien. Die folgenden Produkte von Henkel Adhesives der Henkel-Marken Loctite und Bergquist erfüllen die Ausgasungsnormen der NASA und des ASTM E595-Standards:
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMI | 0.12 % | 0 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMIT | 0.14 % | 0.01 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 8700E | 0.3 % | 0 % | 2 Std. bei 121 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 967-1 | 0.54 % | 0.01 % | 2 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 976-1 | 0.71 % | 0.1 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 2902 | 0.64 % | 0.05 % | 18 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 57C A/B | 0.36 % | 0.03 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK CT5047-2 | 0.39 % | 0 % | 25 Std. bei 25 °C? |
| LOCTITE® ABLESTIK QMI 529HT-LV | 0.14 % | 0.03 % | 1 Std. bei 175 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMINB | 0.09 % | 0.02 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMIT1 | 0.12 % | 0.01 % | 2 Std. bei 125 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMINB1 | 0.14 % | 0.02 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ICP 9000 | 0.2 % | 0.02 % | 2 Std. bei 120 °C plus 2 Std. bei 200 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK CE3103WLV | 0.14 % | 0.02 % | 3 Min. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMISR4 | 0.36 % | 0.01 % | 1 Std. bei 175 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 71-1 | 0.25 % | 0 % | 0.5 Std. bei 150 °C plus 0.5 Std. bei 275 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-1LMIS | 0.26 % | 0.01 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 56C/9 | 0.1 % | 0.01 % | 45 Min. bei 77 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 56C/11 | 0.31 % | 0.01 % | 3 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK JM7000 | 0.15 % | 0.01 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK XCP3302NS | 0.18 % | 0.01 % | 2 Std. bei 170 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ICP3535M2 | 0.26 % | 0.03 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ABP8064T | 0.25 % | 0.05 % | 1 Std. bei 180 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 8175 | 0.18 % | 0.01 % | 2 Std. bei 120 °C |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® STYCAST 2762FT/17 | 0.2 % | 0.03 % | 3 Std. bei 121 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2850FT/9 | 0.5 % | 0.01 % | 24 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 1090/9 | 0.46 % | 0.06 % | 30 Tage bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 1090/11 | 0.49 % | 0.06 % | 24 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® STYCAST 1090SI/24LV | 0.74 % | 0.09 % | 16 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2651/11 | 0.65 % | 0.06 % | 3 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2651/23LV | 0.66 % | 0.03 % | 24 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2651-40/9 | 0.31 % | 0.03 % | 16 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2651-40/11 | 0.43 % | 0.01 % | 4 Std. bei 80 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2651MM/9 | 0.35 % | 0 % | 3 Tage bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2850FT/11 | 0.36 % | 0 % | 1 Std. bei 120 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2850FT/23LV | 0.58 % | 0.03 % | 24 Std. bei 25 °C |
| LOCTITE® STYCAST 2850FT/24LV | 0.45 % | 0 % | 24 Std. bei 25 °C |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® STYCAST PC40-UMF | 0.87 % | 0.01 % | UV-Härtung gefolgt von 7 Tagen bei 25 °C |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF561E | 0.38 % | 0.07 % | 2 Std. bei 120 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK CF 3350 | 0.16 % | 0.03 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK CF 3366 | 0.39 % | 0.05 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF 561 | 0.28 % | 0.1 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 5025E | 0.3 % | 0.06 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF550 | 0.49 % | 0.1 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF568 | 0.44 % | 0.02 % | 2 Std. bei 95 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF563 | 0.21 % | 0.02 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF564A | 0.3 % | 0.01 % | 2 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK ECF564AHF | 0.3 % | 0.01 % | 2 Std. bei 150 °C |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® ABLESTIK 5020K | 0.24 % | 0.02 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 517 | 0.07 % | 0.01 % | 3 Std. bei 75 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 550 | 0.41 % | 0.01 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 555 | 0.45 % | 0.06 % | 2 Std. bei 125 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 550K | 0.31 % | 0.04 % | 2 Std. bei 125 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 5020 | 0.74 % | 0.01 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 563K | 0.44 % | 0.04 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 568K | 0.66 % | 0.07 % | 2 Std. bei 95 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 563KN-02-012 | 0.52 % | 0.05 % | 1 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK TBP 800 | 0.43 % | 0.01 % | keine Angabe |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® ECCOBOND FP4545FC | 0.23 % | 0.01 % | 1 Std. bei 165 °C |
| LOCTITE® ECCOBOND UF 1173 | 0.43 % | 0.02 % | 5 Min. bei 150 °C |
| LOCTITE® ECCOBOND UF3811 | 0.45 % | 0.04 % | 1 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® ECCOBOND FP4531 | 0.2 % | 0.03 % | 7 Min. bei 160 °C |
| LOCTITE® ECCOBOND 3128 | 0.4 % | 0.01 % | 20 Min. bei 80 °C |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| LOCTITE® ABLESTIK 281 | 0.46 % | 0.01 % | 0.5 Std. bei 150 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 642-1 | 0.71 % | 0 % | 2 Std. bei 75 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 84-3 | 0.42 % | 0.02 % | 2 Std. bei 125 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 2151 | 0.49 % | 0.07 % | 4 Std. bei 65 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 789-3 | 0.46 % | 0 % | 4 Std. bei 100 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 789-4 | 0.44 % | 0.01 % | 1 Std. bei 125 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 8700K | 0.59 % | 0 % | 2 Std. bei 121 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 104 | 0.52 % | 0.08 % | 6 Std. bei 120 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 285/11 | 0.28 % | 0.01 % | 8 Std. bei 82 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 285/23LV | 0.93 % | 0.02 % | 7 Tage bei 25 °C |
| LOCTITE® ABLESTIK 285/9 | 0.29 % | 0 % | 7 Tage bei 25 °C |
| BERGQUIST® LIQUI BOND TLB SA3500 | 0.41 % | 0.06 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI BOND TLB EA1800 | 0.58 % | 0.01 % | 25 °C, 24 Stunden |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 1400SL | 0.08 % | 0.03 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 1500 | 0.41 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 1500LVO | 0.08 % | 0.01 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 3600 | 0.84 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 3500LVO | 0.04 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP FILLER TGF 4000 | 0.27 % | 0.07 % | keine Angabe |
| LOCTITE® TGEL 6000 | 0.07 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI FORM TLF LF3500 | 0.21 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI FORM TLF 3500CGEL | 0.07 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI FORM TLF 3800LVO | 0.05 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI FORM TLF 5800LVO | 0.04 % | 0.01 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® LIQUI FORM TLF 6000HG | 0.16 % | 0.03 % | keine Angabe |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 1000HD | 0.37 % | 0.1 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 3000 | 0.65 % | 0.03 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 5000 | 0.85 % | 0.1 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP HC3000 | 0.11 % | 0.04 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP HC5000 | 0.05 % | 0.01 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 1000VOUS | 0.13 % | 0.02 % | 24 Std./200 °C/Luft |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 12000ULM | 0.27 % | 0.07 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 3500ULM | 0.07 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 3500ULMG | 0.07 % | 0.02 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 6000ULM | 0.04 % | 0.01 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 7000ULM | 0.03 % | 0.03 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 10000ULM | 0.1 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP 3004SF | 0.14 % | 0.01 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® GAP PAD TGP EMI1000 | 0.22 % | 0.06 % | keine Angabe |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
| Produktname | TML-Wert | CVCM-Wert | Getestete Aushärtezeit |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP K1300 | 0.36 % | 0.09 % | 10 Min./ 145 °C/ Luft |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP 1600S | 0.25 % | 0.08 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP 1800 | 0.18 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP 1800ST | 0.23 % | 0.05 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP A2000 | 0.2 % | 0.04 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP 3500 | 0.07 % | 0.03 % | 24 Std./175 °C/ Luft |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP A3000 | 0.38 % | 0.03 % | keine Angabe |
| BERGQUIST® SIL PAD TSP Q2500 | 0.06 % | 0.02 % | 24 Std./ 175 °C/ Luft |
Quelle: Henkel AG & Co. KGaA
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