DE102019006355A1 - 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1K-Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen aerober 1-K Klebstoffe.

Description

• Die Erfindung betrifft Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1K-Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen aerober 1-K Klebstoffe nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8.
• Aus dem Stand der Technik sind 1-K aerobe Klebstoffe bekannt, welche für ihre Aushärtung Feuchtigkeit benötigen, welche sie vorrangig aus atmosphärischen Bedingungen beziehen.
• Zwischen 2 diffusionsdichten Fügeteilen kann aufgrund dieser Aushärtecharakteristik keine schnelle Aushärtung erfolgen, da die dazu benötigte Feuchtigkeit nicht zum Klebstoff transportiert werden kann. Weiterhin ist die Aushärtung auch bei einer diffusionsoffenen Fügeteilseite immer von den klimatischen Bedingungen während der Klebung abhängig. Kalte trockene Luft im Winter verzögert die Aushärtung enorm. Um die geschilderten Nachteile in den Griff zu bekommen, werden Booster angeboten, welche mit dem aerober Klebstoff gemischt ein 2-K Klebesystem ergeben, welches mit der Boosterkomponente aushärten kann.
• Weiterhin werden luftdurchlässige Befestigerplatten angeboten, welche in ihrer Herstellung sehr aufwändig sind und bestehende Befestiger ersetzen müssen. Ebenso sind diese Systeme immer auch von den klimatischen Bedingungen während des Klebevorgangs abhängig und somit in ihrer Aushärtecharakteristik nicht exakt im Voraus zu bestimmen.
• All diese Nachteile werden mit den in den Patentansprüchen beschriebenen Merkmalen gelöst.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Funktionsstruktur für Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte zur Aushärtung aerober 1-K Klebstoffe zu schaffen, welche 1-K aerobe Klebstoffe ohne untermischen einer zweiten Komponente mit der Funktionsstruktur prozesssicher aushärten lässt. Der große Vorteil dieser Funktionsstruktur ist, dass auf allen bestehenden Befestigern, Fügeteilflächen und Produkten diese Struktur eingebracht werden kann. Sowohl während der Produktion, wie auch nachträglich. Hierdurch müssen keine neuen Befestiger oder Fügeteilflächen geschaffen werden, was den Kunden erhebliche Vorteile in Bezug auf Kosten, Lieferzeit und Systemanpassungen bringt.
• Die Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 und 8 dadurch gelöst, dass eine Fügeteilfläche einer Klebeverbindung, vorzugsweise die Fügeteilseite eines Befestigers, oder eines Produktes, hierzu mit einer Struktur versehen wird, welche aufgrund der Oberflächenspannung ,vorzugsweise, von Wasser Topographien aufweist, welche die Benetzungsfähigkeit derart optimiert, dass sich Wassermoleküle an den Strukturen in gesteuerter Menge anhaften. Kapillarfördernde Strukturen können hierzu auch einzeln oder in Kombination eingebracht werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Die Strukturen können vorzugsweise mit folgenden Verfahren hergestellt werden: Lasertechnik, Ultra-Kurzpulslaser, Mechanische Strukturierung, Chemische Strukturierung, Reaktives lonentiefenätzen, Plasma, Plasma-unterstütztes Ätzen (physikalisch-chemisches Ätzen), Lösemittel.
• Das, sich an den Funktionsstrukturen angeheftete, Wasser setzt die Hydrolyse der Polymerisation für den Aushärteprozess des aerober Klebstoffes in Gang und härtet die Klebeverbindung unter gesteuerten Bedingungen aus. Die Funktionsstrukturen leisten neben der Aushärtefunktion noch weitere Optimierungen für eine professionelle und prozesssicher Klebung, wie beispielhaft eine exakte Klebespaltdicke, stark vergrößerte Klebefläche, kraft-und formschlüssige Verankerungen, sowie optimierte Polaritäten und Benetzungsoptimierungen durch vorzugsweise ergänzende Fluorbehandlungen, Plasmabehandlungen, Primer. Zusätzlich kann die Funktionsstruktur auch Entlüftungseigenschaften zum Entweichen der Luft während der Einbringung des Klebstoffs aufweisen.
• Mit den kapillare und/oder benetzungsfördernden Funktionsstrukturen können auch Einlegeteile aus allen metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen versehen werden, welche im Klebstoff eingelegt, mit der an ihrer kapillaren und/oder benetzungsfördernden Topographie anhaftenden Feuchtigkeit, den aeroben Klebstoff schnell nach allen Seiten aushärtet. Die Einlegeteile können Durchbrüche für die allseitige Verbreitung des Klebstoffes besitzen.
• Der auch für Endanwender absolut sichere Prozess bei der Klebung, ergibt sich durch einfaches Reinigen der Fügeteilflächen, was zu jedem Klebeprozess gehört. Durch diesen Reinigungseffekt kann der Anwender nur so viel Feuchtigkeit auf der Funktionsstruktur anlagern, wieviel die Funktionsstruktur durch ihre Auslegung in der Lage ist aufzunehmen. Die universelle Auslegung der Funktionsstruktur, in Bezug auf ihre kapillaren und benetzungsfähigen Eigenschaften ist jedem Klebeprozess anpassbar. Zur Reinigung können beispielhaft Wasser oder Alkohol-Wassergemische, sowie weitere wasserbasierende Flüssigkeiten aufgebracht werden, auch in Gelform, eingesetzt werden. Durch in Gel gebundene Flüssigkeiten kann die Benetzungsfähigkeit erhöht werden.
• Durch die Funktionsstruktur werden aus allen aeroben 2-K Klebesystemen prozesssichere und einfache 1-K Klebeanwendungen. Bei den 2-K aeroben Klebesystemen gibt es Risiken beim Mischen der Komponenten im richtigen Mischungsverhältnis, dem richtigen Mischungsvorgang und der Einhaltung der Topfzeit. Diese Risiken sind mit der Funktionsstruktur abgestellt. Zudem gibt die Funktionsstruktur automatisiert die weiteren bereits oben beschriebenen Vorteile für eine professionelle und prozesssichere Klebung vor.
• Klebeanwendungen werden mit dieser Technik wesentlich einfacher, prozesssicherer, schneller und günstiger. Gerade auch für den privaten Anwender entfallen viele notwendige Details für eine sichere Klebung.
• Die Funktionsstrukturen sind in alle metallischen und nicht-metallischen Werkstoffe einbringbar.
• Neben den essentiellen Vorteilen der Funktionsstruktur für eine prozesssichere Klebung, können die Befestiger, Fügeteile und Produkte für eine Montage vorzugsweise von Produkten mit 2 oder mehreren Befestigungspunkten, positionskennzeichnende oder positionsfixierende Bauteile besitzen. Beispielsweise bei der Montage eines Wannengriffs oder eines Heizkörpers mit mehreren Aufnahmepunkten, dienen die Produkte mit ihren Befestigern selbst als Schablone. Die Produkte werden mit den montierten Befestigern an ihre geplante Montageposition leicht angedrückt und wieder abgezogen. Die Markierungen, oder die fixierenden Bauteile, verbleiben an der exakt richtigen Montageposition, welche die anschließenden Befestiger mit dem Klebstoff aufnehmen. Die Befestiger sind zudem so konstruiert, dass sie optional auch Klebstoffverpackungen, mit angepasster Klebstoffmengen auf die Fügeteilflache, in sich aufnehmen und somit keinerlei Verpackungsabfall in Form von Leertuben oder überschüssigem Klebstoff anfällt.
• Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

1. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen dadurch gekennzeichnet, dass eine Fügeteilfläche eine steuerbare, benetzungsfördernde Funktionsstruktur erhält, welche durch ihre Topographie so viel Feuchtigkeit anhaften kann, wie zu der Aushärtung des aeroben Klebstoffes erforderlich ist.
2. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeteilfläche Teil eines Befestigers ist.
3. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Fügeteilfläche Teil eines Produktes ist.
4. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsstruktur die Dicke des Klebespalts vorgibt.
5. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsstruktur kraft- und formschlüssige Verankerungspunkte aufweist.
6. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsstruktur zusätzlich noch benetzungsoptimierende Eigenschaften aufweist.
7. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsstruktur Entlüftungseigenschaften zum Entweichen der Luft während der Einbringung des Klebstoffs aufweist.
8. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger eins oder mehrere positionsmarkierende Bauteile besitzt, welche besonders bei Produkten mit 2-oder mehreren Befestigungspunkten das genaue Montage-Stichmaß vom Produkt auf der Fügeteilseite abbildet.
9. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger eins oder mehrere positionsfixierende Bauteile besitzt, welche besonders bei Produkten mit 2-oder mehreren Befestigungspunkten das genaue Montage-Stichmaß vom Produkt auf der Fügeteilseite zur Aufnahme der Befestiger fixiert.
10. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Befestiger Ausnahmen zur Aufnahme von vorportionierten Klebstoffverpackungen besitzt, Ausnehmungen zum Verfüllen des Klebstoffs zwischen den beiden Fügeteilflächen besitzt, sowie Ausnehmungen oder Austritte für überschüssigen Klebstoff besitzt.
11. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein Einlegeteil mit Durchbrüchen darstellt, welches aus allen metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen bestehen kann und kapillare und/oder benetzungsfördernde Funktionsstrukturen aufweist.
12. Befestiger, Fügeteilflächen und Produkte mit 1-K Funktionsstruktur für aerobe Klebstoffe mit steuerbaren kapillaren und benetzungsfördernden Topographien zur Anhaftung von Feuchtigkeit für Aushärtereaktionen nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass das Produkt ein geschlossenes Einlegeteil darstellt, welches aus allen metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen bestehen kann und kapillare und/oder benetzungsfördernde Funktionsstrukturen aufweist.