DE102011109078B4

DE102011109078B4 - Verfahren zum Herstellen eines Mehrschicht-Verbundaufbaus und Mehrfachkaskadendüseneinheit zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102011109078B4
Application number: DE201110109078
Authority: DE
Inventors: Michael Minkow; Matthias Schulenburg
Original assignee: Inpro Innovationsgesellschaft fuer Fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
Current assignee: Inpro Innovationsgesellschaft fuer Fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: DE102011109078A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Mehrschicht-Verbundaufbaus zum Fügen von Fügepartnern, bestehend aus mindestens einem Substrat und mindestens zwei auf diesem mit einer Mehrfach-Kaskadendüseneinheit in einem Arbeitsgang aufgebrachten Schichten aus jeweils chemisch unterschiedlich fließfähigen Klebstoffen oder aus Kombinationen aus Klebstoffen und Dichtklebstoffen mit folgenden Verfahrensschritten: mindestens zwei unterschiedliche pastöse oder thixotrope Klebstoffe (A und B) einer Viskosität im Bereich von 103 bis 106 mPa·s, die untereinander bezüglich Haftung und thermische Ausdehnung optimierte chemische Bindungen aufbauen, werden unter Relativbewegung des mindestens einen, ersten Substrats (2) und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit (3) in Vorschubrichtung (10) zueinander mittels letzterer jeweils raupenförmig übereinander auf dem ersten Substrat (2) in Form der mindestens zwei Klebstoffschichten (4; 5) appliziert derart, dass das erste Substrat (2) chemisch kompatibel mit dem Klebstoff (A) der ersten Klebstoffschicht (4) und der Klebstoff (A) letzterer chemisch kompatibel mit dem Klebstoff (B) der zweiten Klebstoffschicht (5) ist, wobei eine Klebstoffraupenbreite jeweils im Bereich von 3 mm bis 20 mm und eine Geschwindigkeit der Relativbewegung des ersten Substrats (2) und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit (3) in Vorschubrichtung (10) zueinander von maximal 10 m/min erzeugt sowie eine Klebstoff-auftragsmenge für jede Klebstoffschicht (4; 5) von maximal 5 g/s verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Mehrschicht-Verbundaufbaus zum Fügen von Fügepartnern, bestehend aus mindestens einem Substrat und mindestens zwei auf diesem mit einer Mehrfach-Kaskadendüseneinheit in einem Arbeitsgang aufgebrachten Schichten aus jeweils chemisch unterschiedlich fließfähigen Klebstoffen oder aus Kombinationen aus kalt- oder warmhärtbaren Klebstoffen und Dichtklebstoffen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Mehrfachkaskadendüseneinheit mit einem relativ zu einem Substrat bewegbaren Auftragskopf, der mit mindestens einem Klebstoffreservoir verbunden ist, zur Durchführung des Verfahrens.
Aus der DE 10 2004 007 927 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen mindestens zweier chemisch unterschiedlicher fließfähiger Medien auf bewegte Oberflächen wie ein bahnförmiges Substrat bekannt. Bei den fließfähigen Medien handelt es sich insbesondere um wässrige Lösungen von Polymeren, Dispersionen oder Kombinationen hieraus, die als Klebstoffe und Lacke oder als Beschichtungen auf dem Substrat zur Herstellung von Laminaten eingesetzt werden können. Bei diesem bekannten Verfahren werden mindestens zwei chemisch unterschiedliche fließfähige Medien mit einer Mehrfach-Kaskadendüse in einem Arbeitsschritt kontinuierlich auf bahnförmige Substrate aufgebracht, wobei die Gesamtmenge des Mehrschichtauftrages zwischen 2 g/m² bis 200 g/m² liegt und das Verhältnis der einzelnen Schichten innerhalb des Mehrschichtauftrages zueinander zwischen 0,1 zu 100 beträgt. Die Mehrfach-Kaskadendüse weist mehrere Speicher-Kanäle zur Aufnahme von chemisch unterschiedlichen fließfähigen Medien auf, wobei jeder Speicherkanal über eine eigenen Versorgungsleitung mit Beschichtungsmasse zu beschicken ist. Aus den nebeneinander angeordneten Austrittsquerschnitten der Speicher-Kanäle an der Austrittsseite der Mehrfach-Kaskadendüse treten die jeweiligen fließfähigen Beschichtungsmassen aus und bilden einen vielschichtig aufgebauten Film auf eine an der Austrittsseite der Mehrfach-Kaskadendüse positionierte, rotierende gekrümmte Fläche wie z. B. eine Walzenmanteloberfläche.
Bei optimaler Verfahrensdurchführung bilden die Klebstoffsysteme homogene Schichten, was jedoch nachteilig bei Fügepartnern mit unterschiedlichen Eigenschaftsprofilen wie Werkstoffen, Geometrien und Beanspruchungen sein kann, da die Eigenschaftsprofile nicht optimal ausgenutzt werden können. Dies kann z. B. bei dünnen Blechen zu Verformungen oder bei sehr unterschiedlicher Wärmeausdehnung zu Ablösungen des Mehrschichtklebstoffaufbaus führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Mehrschicht-Verbundaufbau wie ein Mehrschicht-Klebstoffsystemverbund in vertikaler Anordnung erzielbar ist, der eine verbesserte Ausnutzung der Eigenschaften von Fügepartnern wie den Ausgleich unterschiedlicher Wärmeausdehnungen, einer angepassten Dämpfung durch gesteuerte Elastifizierung und/oder eine Anpassung des akustischen Verhaltens gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das eingangs genannte Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten:
mindestens zwei unterschiedliche pastöse oder thixotrope Klebstoffe einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁶ mPa·s, die untereinander bezüglich Haftung und thermische Ausdehnung optimierte chemische Bindungen aufbauen, werden unter Relativbewegung des mindestens einen, ersten Substrats und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit in Vorschubrichtung zueinander mittels letzterer jeweils raupenförmig übereinander auf dem ersten Substrat in Form der mindestens zwei Klebstoffschichten appliziert derart, dass das erste Substrat chemisch kompatibel mit dem Klebstoff der ersten Klebstoffschicht und der Klebstoff letzterer chemisch kompatibel mit dem Klebstoff der zweiten Klebstoffschicht ist, wobei eine Klebstoffraupenbreite jeweils im Bereich von 3 mm bis 20 mm und eine Geschwindigkeit der Relativbewegung des ersten Substrats und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit in Vorschubrichtung zueinander von maximal 10 m/min erzeugt sowie eine Klebstoff-auftragsmenge für jede Klebstoffschicht von maximal 5 g/s verwendet werden.
Bevorzugt werden maximal vier Klebstoffschichten aus pastösen oder thixotropen Klebstoffen übereinander auf dem ersten Substrat appliziert, wobei der Klebstoff jeder im Mehrschichtklebstoffsystemaufbau unter einer der anderen Klebstoffschichten positionierten Klebstoffschicht kompatibel zu dem Klebstoff der jeweils unmittelbar über letzterer positionierten Klebstoffschicht gewählt wird.
Vorzugsweise wird auf die obere Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus ein zweites Substrat unter Druck aufgebracht, wobei die Klebstoffschichten zwischen dem ersten Substrat und dem zweiten Substrat zusammengepresst werden.
Bei Bedarf können drei Klebstoffschichten übereinanderliegend auf das erste Substrat aufgebracht werden, indem die Breite der Klebstoffraupe der mittleren zweiten, aus einem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus breiter als die Breite der jeweiligen Klebstoffraupe der ersten Klebstoffschicht und der dritten Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus gewählt wird, wobei beim Aufbringen des zweiten Substrats unter Druck auf den Mehrschichtklebstoffsystemaufbau die erste Klebstoffschicht und die dritte Klebstoffschicht jeweils zwischen der mittlere Klebstoffschicht aus dem Dichtklebstoff des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus und der entsprechenden Oberfläche des ersten Substrats bzw. des zweiten Substrats abdichtend eingeschlossen wird.
Als Medien können kalt- oder warmhärtende Klebstoffe und Dichtklebstoffe wie Silikone, Polyurethane, auch silanmodifizierte, Epoxide, Acrylate, auch strahlenhärtbare in 1K- und 2K-Formulierung verwendet werden. Anstelle der verschiedenen Klebstoffe der verschiedenen Klebstoffschichten kann auch ein 2-K-Klebstoffsystem verwendet werden, wobei die verschiedenen Klebstoffschichten durch verschiedene Zumischverhältnisse eines Härters realisiert werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mehrfachkaskadendüseneinheit vorgeschlagen, die mit einem relativ zu einem ersten Substrat bewegbaren Auftragskopf versehen ist, der mit mindestens einem Klebstoffreservoir verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist diese Mehrfachkaskadendüseneinheit gekennzeichnet durch vier am Auftragskopf auswechselbar in Vorschubrichtung des Auftragskopfes bzw. des ersten Substrats hintereinander positionierte Düseneinheiten, die jeweils mit einem zugeordneten Reservoir eines pastösen oder thixotropen Klebstoffs mit einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁶ mPa·s kommunizieren und einzeln anzusteuern sind derart, dass bei der Relativbewegung des Auftragskopfes und des ersten Substrats zueinander mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 10 m/min ein Mehrschichtklebstoffsystemaufbau aus maximal vier übereinander applizierten Klebstoffraupen jeweils einer Klebraupenbreite im Bereich von 5 mm bis 20 mm und aus einer Klebstoffauftragsmenge von jeweils maximal 5 g/s herzustellen ist.
Die Düsenform der einzelnen Düsen der auswechselbaren Düseneinheit des Auftragskopfes kann unterschiedlich ist.
Bevorzugt kann eine einzelne Düse der auswechselbaren Düseneinheit des Auftragskopfes mit drei getrennt anzusteuernden, in Vorschubrichtung nebeneinander liegenden Düsenöffnungen ausgebildet sein, deren Öffnungsquerschnitt derart gestaltet ist, dass drei Klebstoffschichten übereinanderliegend auf das erste Substrat aufgebracht werden, indem die Breite der Klebstoffraupe der mittleren zweiten, aus dem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus breiter als die Breite der jeweiligen Klebstoffraupe der ersten Klebstoffschicht und der dritten Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus gewählt wird, wobei beim Aufbringen des zweiten Substrats unter Druck auf den Mehrschichtklebstoffsystemaufbau die erste Klebstoffschicht und die dritte Klebstoffschicht jeweils zwischen der mittleren zweiten, aus dem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus und der entsprechenden Oberfläche des ersten Substrats bzw. des zweiten Substrats abdichtend eingeschlossen wird.
Bevorzugt sind die auftragsseitige Querschnittsfläche des Düseneinheit kreisförmig und die Querschnittsfläche der mittleren, zweiten Düsenöffnung der Düseneinheit als Spalt ausgebildet, der sich quer zur Vorschubrichtung diametral über die kreisförmige Querschnittsfläche der Düseneinheit erstreckt, sowie die erste Düsenöffnung und die dritte Düsenöffnung in der kreisförmigen Querschnittsfläche der Düseneinheit in Vorschubrichtung vor bzw. nach. der spaltartigen mittleren, zweiten Düsenöffnung positioniert und weisen jeweils eine kreisförmige Querschnittsfläche auf.
Vorzugsweise ist der Auftragskopf der Mehrfachkaskadendüseneinheit gemäß der Erfindung robotergeführt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Herstellung eines angepassten und variablen Mehrschicht-Verbundaufbau wie einen Mehrschichtklebstoffsystemverbund mit chemisch kompatiblen Klebstoffsystemen in vertikaler Anordnung, der kostensparend und einfach in einem Arbeitsgang herzustellen ist, für einen Ausgleich bei unterschiedlichen Wärmeausdehnungen sorgt, bei dünnen Blechen Verformungen vermeidet, anpassbares akustisches Verhalten aufweist und eine optimale Dämpfung erreichen lässt.
Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In diesen sind:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Mehrschicht-Verbundaufbaus, bestehend aus einem Substrat und einem auf diesem befindlichen Mehrschichtklebstoffsystemaufbau aus vier übereinander applizierten Klebstoffschichten,
2 eine schematische Darstellung des Mehrschicht-Verbundaufbaus gemäß 1, jedoch im zusammengepressten Zustand der vier übereinander applizierten Klebstoffschichten zwischen dem ersten Substrat und einem druckmäßig auf die vierte Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus aufgebrachten zweiten Substrat,
3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Mehrfachkaskadendüseneinheit mit einem Auftragskopf mit vier auswechselbaren Düseneinheiten beim Auftragen des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus auf das erste Substrat,
4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Mehrschicht-Verbundaufbaus mit Schutz-/Abdichtfunktion,
5 eine Schnittansicht einer Auftragsdüse zur Herstellung des Mehrschicht-Verbundaufbaus nach 4 und
6 eine schematische Darstellung des Mehrschicht-Verbundaufbaus nach 4, jedoch im zusammengepressten Zustand der übereinander applizierten Klebstoffschichten zwischen dem ersten Substrat und dem druckmäßig auf die oberste Klebstoffschicht des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus aufgebrachten zweiten Substrat.
Aus 1 geht schematisch eine erste Ausführungsform eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mehrschicht-Verbundaufbaus 1 hervor, der aus einem ersten Substrat 2 und einem auf diesem mittels einer in 3 gezeigten Mehrfach-Kaskadendüseneinheit 3 aufgebrachten Mehrschichtklebstoffsystemaufbau aus vier übereinander applizierten Klebstoffschichten 4, 5, 6 und 7 besteht, die aus unterschiedlich pastösen oder thixotropen Klebstoffen A, B, C bzw. D einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁵ mPa·s gebildet sind. Hierbei sind im dargestellten Mehrschicht-Verbundaufbau 1 das erste Substrat 2 chemisch kompatibel mit dem Klebstoff A der ersten Klebstoffschicht 4, der Klebstoff A chemisch kompatibel mit dem Klebstoff B der zweiten Klebstoffschicht 5, der Klebstoff B chemisch kompatibel mit dem Klebstoff C der dritten Klebstoffschicht 6 und der Klebstoff C chemisch kompatibel mit dem Klebstoff D der vierten Klebstoffschicht 7.
2 zeigt schematisch den Mehrschicht-Verbundaufbau 1 gemäß 1, wobei auf die vierte Klebstoffschicht 7 aus dem Klebstoff D ein zweites Substrat 8 unter Druck aufgebracht ist, so dass die vier über einander applizierten Klebstoffschichten 4, 5, 6 und 7 zwischen dem ersten Substrat 2 und dem zweiten Substrat 8 zusammengepresst sind. Hierbei ist das zweite Substrat 8 chemisch kompatibel mit dem Klebstoff D der vierten Klebstoffschicht 7. Zudem sind bei dem in 2 gezeigten Mehrschicht-Verbundaufbau 1 optimierte Eigenschaften gegeben von Klebstoff A für das erste Substrat 1, von Klebstoff B als erste Übergangsschicht zu Klebstoff C, von Klebstoff C als zweite Übergangsschicht zu Klebstoff D und von Klebstoff D für das zweite Substrat 8.
Aus 3 geht hervor, wie mittels der Mehrfachkaskadendüseneinheit 3 der Mehrschichtklebstoffsystemaufbau gemäß 1 auf das Substrat 1 aufgebracht wird. Die Mehrfachkaskadendüseneinheit 3 weist einen Auftragskopf 9 auf, der oberhalb des ersten Substrats 2 in Vorschubrichtung 10 bezüglich des Substrats 2 bevorzugt mittels eines nicht dargestellten Roboters bewegbar ist. Der Auftragskopf 9 weist an seiner dem ersten Substrat 2 zugewandten Seite vier jeweils auswechselbare Düseneinheiten 11 auf, die in Vorschubrichtung 10 des Auftragskopfes 9 hintereinander positioniert und einzeln anzusteuern sind und jeweils mit einem zugeordneten Reservoir 12, 13, 14 bzw. 15 des pastösen oder thixotropen Klebstoffs A, B, C bzw. D mit einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁶ mPa·s kommunizieren. Die vier auswechselbaren Düseneinheiten 11 sind einzeln derart anzusteuern, dass bei Bewegung des Auftragskopfes 9 bezüglich des ersten Substrats 2 in Vorschubrichtung 10 mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 10 m/min der Mehrschichtklebstoffsystemaufbau aus vier übereinander applizierten Klebstoffraupen jeweils einer Klebraupenbreite im Bereich von 3 mm bis 20 mm und aus einer Klebstoffauftragsmenge von jeweils maximal 5 g/s herzustellen ist Anstelle der Roboterführung des Auftragskopfes 9 in Vorschubrichtung 10 kann dieser auch feststehend sein, während das erste Substrat 2 in Bezug auf den Auftragskopf 9 in Vorschubrichtung 9 mit entsprechender Geschwindigkeit zu bewegen ist. Die auswechselbaren Düseneinheiten 11 können gleiche und/oder verschiedene Düsenformen aufweisen.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellenden Mehrschicht-Verbundaufbaus 1, der eine Schutz-/Abdichtfunktion beinhaltet. Hierbei sind drei Klebstoffschichten 4, 5 und 6 jeweils aus dem Klebstoff A, B bzw. C auf das erste Substrat 2 aufgebracht, wobei die Breite der Klebstoffraupe der mittleren zweiten Klebstoffschicht 5 des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus, die aus einem Dichtklebstoff gebildet ist, breiter als die Breite der jeweiligen Klebstoffraupe der ersten Klebstoffschicht 4 und der dritten Klebstoffschicht 6 des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus ist. Durch Aufbringen des zweiten Substrats 8 unter Druck auf den Mehrschichtklebstoffsystemaufbau nach 4 ist, wie 6 verdeutlicht, die Schutz-/Abdichtfunktion der zweiten Ausführungsform des Mehrschicht-Verbundaufbaus 1 dadurch erreicht, dass die erste Klebstoffschicht 4 und die dritte Klebstoffschicht 6 jeweils zwischen der mittleren zweiten, aus dem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht 5 des Mehrschichtklebstoffsystemsaufbaus und der entsprechenden Oberfläche 21 bzw. 22 des ersten Substrats 2 bzw. des zweiten Substrats 8 abdichtend eingeschlossen ist.
5 zeigt eine Schnittansicht einer auswechselbaren Düseneinheiten 11 des Auftragskopfes 9 zur Herstellung des Mehrschicht-Verbundaufbaus nach 4, wobei die auftragsseitige Querschnittsfläche der eingesetzten Düseneinheit 10 kreisförmig ist. Die verwendete Düseneinheit 11 weist innen – nicht dargestellt – drei von einander getrennt verlaufende und einzeln anzusteuernde Düsenstränge auf, die jeweils mit einem der Reservoire 12, 13 bzw. 14 des Klebstoffs A, B bzw. C kommunizieren und deren jeweilige Düsenöffnung 16, 17 bzw. 18 in Vorschubrichtung 10 des Auftragskopfes 9 nach einander positioniert sind. Der Öffnungsquerschnitt der drei Düsenöffnungen 16, 17 und 18 der Düseneinheit 11 ist hierbei so gestaltet, dass die drei Klebstoffschichten 4, 5 und 6 aus dem Klebstoff A, B bzw. C übereinanderliegend auf dem ersten Substrat 2 aufzubringen sind. Gemäß 5 ist hierzu z. B. die Querschnittsfläche 19 der mittleren zweiten Düsenöffnung 17 der Düseneinheit 11 als Spalt ausgebildet, der sich quer zur Vorschubrichtung 10 diametral über die kreisförmige Querschnittsfläche 20 der Düseneinheit 11 erstreckt. Zudem sind die beiden anderen Düsenöffnungen 16 und 18 in der kreisförmigen Querschnittsfläche 20 der Düseneinheit 11 in Vorschubrichtung 10 vor bzw. nach der spaltartigen mittleren zweiten Düsenöffnung 17 positioniert und weisen jeweils eine kreisförmige Querschnittsfläche auf.
Als Klebstoffe A, B, C und D werden Silikone, Polyurethane, Epoxide und/oder Acrylate in 1K- und 2K-Formulierung für die verschiedenen Klebstoffschichten 4, 5, 6 und 7 verwendet. Anstelle der verschiedenen Klebstoffe der verschiedenen Klebstoffschichten 4, 5, 6 und 7 kann jedoch auch ein 2-K-Klebstoffsystem verwendet werden, wobei die verschiedenen Klebstoffschichten durch verschiedene Zumischverhältnisse eines Härters realisiert werden.
Bezugszeichenliste

1: Mehrschicht-Verbundaufbau
2: erstes Substrat
3: Mehrfach-Kaskadendüseneinheit
4: erste Klebstoffschicht
5: zweite Klebstoffschicht
6: dritte Klebstoffschicht
7: vierte Klebstoffschicht
8: zweites Substrat
9: Auftragskopf
10: Vorschubrichtung
11: Düseneinheiten
12: Reservoir mit Klebstoff A
13: Reservoir mit Klebstoff B
14: Reservoir mit Klebstoff C
15: Rersevoir mit Klebstoff D
16: erste Düsenöffnung
17: zweite Düsenöffnung
18: dritte Düsenöffnung
19: Querschnittsfläche der zweiten Düsenöffnung
20: kreisförmige Querschnittsfläche der Düseneinheit
21: Oberfläche des ersten Substrats
22: Oberfläche des zweiten Substrats

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Mehrschicht-Verbundaufbaus zum Fügen von Fügepartnern, bestehend aus mindestens einem Substrat und mindestens zwei auf diesem mit einer Mehrfach-Kaskadendüseneinheit in einem Arbeitsgang aufgebrachten Schichten aus jeweils chemisch unterschiedlich fließfähigen Klebstoffen oder aus Kombinationen aus Klebstoffen und Dichtklebstoffen mit folgenden Verfahrensschritten: mindestens zwei unterschiedliche pastöse oder thixotrope Klebstoffe (A und B) einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁶ mPa·s, die untereinander bezüglich Haftung und thermische Ausdehnung optimierte chemische Bindungen aufbauen, werden unter Relativbewegung des mindestens einen, ersten Substrats (2) und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit (3) in Vorschubrichtung (10) zueinander mittels letzterer jeweils raupenförmig übereinander auf dem ersten Substrat (2) in Form der mindestens zwei Klebstoffschichten (4; 5) appliziert derart, dass das erste Substrat (2) chemisch kompatibel mit dem Klebstoff (A) der ersten Klebstoffschicht (4) und der Klebstoff (A) letzterer chemisch kompatibel mit dem Klebstoff (B) der zweiten Klebstoffschicht (5) ist, wobei eine Klebstoffraupenbreite jeweils im Bereich von 3 mm bis 20 mm und eine Geschwindigkeit der Relativbewegung des ersten Substrats (2) und der Mehrfach-Kaskadendüseneinheit (3) in Vorschubrichtung (10) zueinander von maximal 10 m/min erzeugt sowie eine Klebstoff-auftragsmenge für jede Klebstoffschicht (4; 5) von maximal 5 g/s verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass maximal vier Klebstoffschichten (4; 5; 6; 7) aus pastösen oder thixotropen Klebstoffen (A bzw. B bzw. C bzw. D) übereinander auf dem ersten Substrat (2) appliziert werden, wobei der Klebstoff jeder im Mehrschichtklebstoffsystemaufbau unter einer der anderen Klebstoffschichten positionierten Klebstoffschicht kompatibel zu dem Klebstoff der jeweils unmittelbar über letzterer positionierten Klebstoffschicht gewählt wird.
Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die obere Klebstoffschicht (7) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus ein zweites Substrat (8) unter Druck aufgebracht wird, wobei die Klebstoffschichten (4, 5, 6, 7) zwischen dem ersten Substrat (2) und dem zweiten Substrat (8) zusammengepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei Klebstoffschichten (4, 5, 6) aus dem Klebstoff (A), dem Klebstoff (B), der ein Dichtklebstoff ist, und der Klebstoff (C) übereinanderliegend auf das erste Substrat (2) aufgebracht werden, indem die Breite der Klebstoffraupe der mittleren zweiten, aus dem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht (5) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus breiter als die Breite der jeweiligen Klebstoffstoffraupe der ersten Klebstoffschicht (4) und der dritten Klebstoffschicht (6) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus gewählt wird, wobei beim Aufbringen des zweiten Substrats (8) unter Druck auf den Mehrschichtklebstoff-systemaufbau die erste Klebstoffschicht (4) und die dritte Klebstoffschicht (6) jeweils zwischen der mittleren zweiten, aus dem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht (5) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus und der entsprechenden Oberfläche (21 bzw. 22) des ersten Substrats (2) bzw. des zweiten Substrats (8) abdichtend eingeschlossen wird.
Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoffe (A; B, C; D) Silikone, Polyurethane, Epoxide und/oder Acrylate in 1K- und 2K-Formulierung verwendet werden.
Verfahren nach jedem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der verschiedenen Klebstoffe der verschiedenen Klebstoffschichten (4, 5, 6, 7) ein 2-K-Klebstoffsystem verwendet wird, wobei die verschiedenen Klebstoffschichten (4, 5, 6, 7) durch verschiedene Zumischverhältnisse eines Härters realisiert werden.
Mehrfachkaskadendüseneinheit mit einem relativ zu einem ersten Substrat (1) bewegbaren Auftragskopf (9), der mit mindestens einem Klebstoffreservoir verbunden ist, zur Durchführung des Verfahrens nach jedem der Ansprüche 1 bis 6 gekennzeichnet durch vier am Auftragskopfes (9) auswechselbar in Vorschubrichtung (10) des Auftragskopfes (9) bzw. des ersten Substrats (2) hintereinander positionierte Düseneinheiten (11), die jeweils mit einem zugeordneten Reservoir (12 bzw. 13 bzw. 14 bzw. 15) eines pastösen oder thixotropen Klebstoffs (A bzw. B bzw. C bzw. D) mit einer Viskosität im Bereich von 10³ bis 10⁶ mPa·s kommunizieren und einzeln anzusteuern sind derart, dass bei der Relativbewegung des Auftragskopfes (9) und des ersten Substrats (2) zueinander mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 1 bis 10 m/min ein Mehrschichtklebstoffsystemaufbau aus maximal vier übereinander applizierten Klebstoffraupen jeweils einer Klebstoffraupenbreite im Bereich von 3 mm bis 20 mm und aus einer Klebstoffauftragsmenge von jeweils maximal 5 g/s herzustellen ist.
Mehrfachkaskadendüseneinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenform der einzelnen Düsen der auswechselbaren Düseneinheiten (11) des Auftragskopfes (9) unterschiedlich ist.
Mehrfachkaskadendüseneinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der auswechselbaren Düseneinheiten (11) des Auftragskopfes (9) mit drei getrennt anzusteuernden, in Vorschubrichtung (10) nach einander liegenden Düsenöffnungen (16, 17, 18) ausgebildet ist, deren Öffnungsquerschnitt jeweils derart gestaltet ist, dass drei Klebstoffschichten (4, 5, 6) übereinanderliegend auf das erste Substrat (2) aufzubringen sind, wobei die Breite der Klebstoffraupe der mittleren zweiten, aus einem Dichtklebstoff gebildeten Klebstoffschicht (5) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus breiter als die Breite der jeweiligen Klebstoffraupe der ersten Klebstoffschicht (4) und der dritten Klebstoffschicht (6) des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus ist und das unter Druck auf letzteren aufzubringende zweite Substrat (8) die erste Klebstoffschicht (4) und die dritte Klebstoffschicht ( 6) jeweils zwischen der mittlere Klebstoffschicht (5) aus dem Dichtklebstoff des Mehrschichtklebstoffsystemaufbaus und der entsprechenden Oberfläche (21 bzw. 22) des ersten Substrats (2) bzw. des zweiten Substrats (8) abdichtend einschließt.
Mehrfachkaskadendüseneinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die auftragsseitige Querschnittsfläche (20) des Düseneinheit (11) kreisförmig ist, die Querschnittsfläche (19) der mittleren, zweiten Düsenöffnung (17) der Düseneinheit (11) als Spalt ausgebildet ist, der sich quer zur Vorschubrichtung (10) diametral über die kreisförmige Querschnittsfläche (20) der Düseneinheit (11) erstreckt, und die erste Düsenöffnung (16) und die dritte Düsenöffnung (18) in der kreisförmigen Querschnittsfläche (20) der Düseneinheit (11) in Vorschubrichtung (10) vor bzw. nach. der spaltartigen mittleren, zweiten Düsenöffnung (17) positioniert sind und jeweils eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweisen.
Mehrfachkaskadendüseneinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftragskopf (9) robotergeführt ist.