Weil Holz über eine schlechte Wärmeleitfähigkeit verfügt, erfordern Erwärmungsprozesse entsprechend viel Zeit. Je größer die zu verklebenden Holzdicken sind, um so länger dauert es, bis die nötige Wärme da angekommen ist, wo sie gebraucht wird: z.B. in der Klebefuge. Lange Presszeiten sind die Folge. Außerdem eine vollständige Durchwärmung des Trägermaterials, die aus Gründen einer schnellen Weiterbearbeitung durchaus unerwünscht sein kann.
Bei der Anwendung von Hochfrequenz (HF) ist die Ausgangslage eine andere. Die Hochfrequenzenergie wird im Holz unmittelbar in Wärme umgesetzt, sozusagen von innen nach außen.

So funktioniert die Hochfrequenztechnik
Beim Einsatz der Hochfrequenztechnik, z.B. beim Verleimen werden Holz bzw. Trägermaterial und Klebstoff einer sogenannten kapazitiven oder dielektrischen Erwärmung im hochfrequenten Wechselspannungsfeld ausgesetzt.
Vereinfacht ausgedrückt kann man sagen, daß die kleinsten Teilchen des im Holz vorhandenen Wassers, die Moleküle, sich im elektrischen Feld ähnlich wie kleine Magnete in einem magnetischen Feld verhalten. Die Moleküle geraten in hochfrequente Schwingungen und es entsteht infolge innerer Reibung durch gegenseitige Behinderung Wärme.

Die Abbildung zeigt ungerichtete Wassermoleküle im Holz. Unter dem Einfluß der Elektrizität und der wechselnden Stromrichtung richten sich die Moleküle senkrecht zu den Elektroden aus. Mit jedem Richtungswechsel der angelegten Wechselspannung drehen sie sich jeweils um 180°. Dabei entsteht die gewünschte Wärme. Die Häufigkeit dieses Vorgangs richtet sich nach der Frequenz, die im MHz-Bereich liegt. Das bedeutet, die Moleküle drehen und bewegen sich einige Millionen Mal(!) pro Sekunde. Sofort nach Anlegen der hochfrequenten Wechselspannung wird die Klebefuge erwärmt. Und das, wegen ihrer deutlich größeren dielektrischen Verluste, wesentlich stärker und schneller als das sie umgebende Holz. Diesen Umstand nennt man auch „selektive Erwärmung".
Wassermoleküle, die sogenannten Dipole, werden um so mehr aus ihrer Ruhelage ausgelenkt, je näher die Spannung an den Elektroden ist. Es ist nachvollziehbar und einleuchtend, das bei zunehmendem zurückgelegten Weg eine größere Reibungsarbeit geleistet wird - hier wächst die Wärmeentwicklung im Quadrat zur angelegten Spannung. Verdoppelt man also die angelegte Spannung, dann vervierfacht sich die Wärmeentwicklung.

Die physikalischen Zusammenhänge
Es ist nicht gleichgültig, ob eine bestimmte Spannung an einen Kondensator gelegt wird, dessen Platten 3 cm oder 10 cm voneinander entfernt sind. Deshalb muß man zur eindeutigen Beurteilung eines bestimmten Falles immer die Spannung U(V) auf den jeweiligen Abstand d(cm) beziehen.
Im homogenen Feld geschieht dies dadurch, daß man die an den Elektroden liegende Spannung U durch den Elektrodenabstand d dividiert. Die so erhaltenen Volt pro cm (V/cm) werden als Feldstärke E bezeichnet.
Die Feldstärke darf allerdings nicht beliebig erhöht werden, weil es sonst zu Überschlägen und Verbrennungen im Holz kommen kann.
Weitere wichtige Größen, die uns helfen zu beurteilen, wie schnell und gut das Holz erwärmt werden kann, sind die sogenannte materialabhängige dielektrische Konstante Epsilon und der Verlustfaktor Tangens Delta.
Die Dielektriztiätskonstante Epsilon besagt, wie oft die Kapazität eines Kondensators mit Dielektrikum größer ist als ein Luftkondensator gleicher Abmessung. Der Verlustfaktor ist mit dem Leistungsfaktor Kosinus Phi der Starkstromtechnik vergleichbar. Er sagt aus, welcher Anteil der Leistung in Wärme umgesetzt werden kann, ist also ein Gradmesser für die tatsächliche „Wärmeausbeute" der aufgewendeten elektrischen Energie.

Materialeigenschaften
Holz ist ein sehr heterogenes Material. Die elektrischen Eigenschaften hängen nicht nur von seiner Art ab, sondern auch von Faserrichtung, Temperatur, Feuchtigkeit und der angelegten Frequenz.
Für solche Feuchtigkeitsgrade, welche im allgemeinen für Fertigprodukte der Holzindustrie (Möbel, Konstruktionsteile) zugelassen werden, d.h. für etwa 8-12% Wassergehalt, kann Holz noch als "Dielektrikum" angesehen werden. Die für die Hochfrequenz-Erwärmung von Isolierstoffen gültigen Formeln sind deshalb auch bei Holz anwendbar.

Allgemein läßt sich sagen, daß für eine bestimmte Frequenz die Dielektrizitätskonstante Epsilon mit zunehmendem Feuchtigkeitsgrad leicht ansteigt, während der Verlustfaktor Tangens Delta dem Wassergehalt ungefähr proportional ist.
Bei der Verleimung mit Hochfrequenz wird besonders die Tatsache ausgenützt, daß Leime einen bis 40mal größeren Verlustfaktor haben als Holz. Dadurch kann die Leimfuge selektiv mit einem Minimum an Energie erwärmt werden. Die Verleimzeiten von einigen Stunden (bei Kaltverleimung) reduzieren sich auf wenige Minuten.

Leime und Klebstoffe für die Hochfrequenz
Für die Hochfrequenzverleimung eignen sich besonders Polykondensationsklebstoffe und Polyvinylacetatleime. Wird von der Verleimung nur die Widerstandsfähigkeit gegen kaltes Wasser verlangt, so wird man vorzugsweise mit Kunstharzen auf Harnstoff- oder Melaminbasis arbeiten, die schon bei 70-90°C abbinden. Soll die Leimfuge jedoch auch gegen kochendes Wasser widerstandsfähig sein, wird man auf Phenol- oder Resorcinharze zurückgreifen, die allerdings höhere Abbindetemperaturen benötigen.
Diese Leime sind im Handel entweder in Pulverform erhältlich und werden mit Wasser zu einem gut streichfähigen Brei angerührt. Alternativ werden sie bereits in flüssiger Form mit bestimmter Harzkonzentration geliefert. Verschiedene Kunstharze müssen jedoch vor der Verarbeitung mit einem Härter vermischt werden, damit die zum Abbinden nötige chemische Reaktion eingeleitet werde. Dieser Härter ist eine chemische Substanz, teils flüssig, teils in kristalliner Form, die die Aushärtung des Kunstharzes, auch Polymerisation genannt, bewirkt. Solch eine Polymerisation ist ein irreversibler chemischer Prozeß - das Harz kann nach der Umwandlung nicht mehr gelöst oder erweicht werden. Stoffe mit solchem Verhalten werden allgemein auch als Duroplaste bezeichnet. Da das Kunstharz sehr hart wird, beansprucht es auch stark die Bearbeitungswerkzeuge (Hobel, Fräse, Schleifbänder usw.) stark.
Diese Probleme entfallen bei der Anwendung von Leimen auf der Basis von Polyvinylacetat (PVA). Im Gegensatz zu den vorgenannten Duroplasten ist dies ein thermoplastischer Leim, d.h. das Harz erfährt während der Erwärmung keine chemische Umwandlung, sondern es wird nur das überschüssige Wasser ausgetrieben. Daher wird der Leim auch nicht so hart wie die Duroplaste und kann auch nach dem Erkalten durch nachträgliches Erwärmen wieder erweicht werden. Je nach Weichmachergehalt liegt der Erweichungspunkt bei etwa 40-70 °C. Dies ist auch der Grund dafür, warum thermoplastische Leime ihre Endfestigkeit erst nach dem Erkalten der Leimfuge erreichen. Doch reicht die Festigkeit nach dem Verdampfen des Wassers aus, daß das Werkstück noch in warmem Zustand ausgespannt werden kann. PVA-Leime werden gerne dort verwendet, wo keine außergewöhnlichen Ansprüche auf die Festigkeit der Verbindung gestellt werden und Wert auf die Schonung der Bearbeitungswerkzeuge gelegt wird.
Neuerdings werden auch Leime auf Polyurethanbasis (PU-Leime) vermarktet. Bei diesen Leimen erfolgt die Aushärtung durch Polymerisation. Ob thermoplastische oder härtbare Kunstharzleime ausgewählt werden, hängt einzig vom Verwendungszweck des Erzeugnisses ab.

Vorteile auf einen Blick
Zusammengefaßt noch einmal die wichtigsten Vorteile der Hochfrequenzerwärmung:
- Erhöhte Produktionsgeschwindigkeit: Die Wärme wird nicht von außen zugeführt, sie entsteht in der Leimfuge bzw. im Holz ohne Wärmeleitverluste.
- Genauigkeit der Dosierung: Mit Hilfe von Mikroprozessoren kann die zugeführte Wärme, unabhängig von Schwankungen der Stromversorgung, Materialunterschiede etc., gesteuert werden. Die Wärme kann in voreingestellten Grenzen reguliert werden.
- Gleichmäßige Qualität: Da die erwähnten Eigenschaften der HF-Wärme eine örtliche Begrenzung der Erwärmung, genaue Dosierung, große Arbeitsgeschwindigkeit und keine Verformung des Werkstückes mit sich bringe, zeichnen sich die Erzeugnisse durch große Gleichmäßigkeit und Qualität aus.

Anwendungsgebiete der Hochfrequenz
Die Hochfrequenztechnik ist keine neue Technologie. Sie wird bereits seit einigen Jahrzehnten in der Holzbe- und -verarbeitung eingesetzt. Hier waren bislang vor allem die Holztrocknung und die Verleimung von Bedeutung. Doch auch andere Bereiche, z.B. die Trocknung von Wasserlacken, scheinen geradezu prädestiniert für den Einsatz der Hochfrequenz. Es ist zu erwarten, daß vor allem im Hinblick auf die Rationalisierung und Verkürzung von Arbeitsabläufen diese Technologie an Bedeutung gewinnen wird.
Bei der Holztrocknung wird die Hochfrequenztechnologie vorzugsweise dann eingesetzt, wenn es sich beim zu trocknenden Gut um dickere, vorgeformte und nicht zu nasse Teile handelt. Im Gegensatz zu Konvektionstrocknung erfolgt die Trocknung von innen nach aussen. Zu schnelle Trocknung birgt deshalb Explosionsgefahr in sich.
Im Bereich der Verleimung kommt die Hochfrequenz ebenfalls zum Einsatz, sowohl im Durchlaufverfahren als auch stationär. Hier sind die Breiten-, Längs- und Flächenverleimung ( z.B. Parkett-, Massivholzplatten- oder Leimbinderherstellung) zu nennen. Bei der Lamellierung von Fensterkanten spielt die HF zwar bislang eine eher untergeordnete Rolle, doch ist auch hier durchaus Potential für diese Verfahren zu sehen.
Bei der Herstellung von Span- und MDF-Platten kann die Vorwärmung mittels Hochfrequenz eine Prozesszeitverkürzung mit sich bringen.
Ein noch sehr junges, vermutlich aber zukunftsträchtiges Einsatzgebiet ist die Trocknung von Wasserlacken. Erst im vergangenen Jahr hat ein hessischer Treppenhersteller die weltweit erste Anlage dieser Art in Betrieb genommen. Die Trocken- und damit Durchlaufzeit konnte bei diesem Anwender extrem verkürzt und der erforderliche Platzbedarf minimiert werden.