DE102020204972A1 - Process for the pretreatment of a paint surface - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung einer auf einem Substrat (1) aufgetragenen Lackoberfläche (2) zur Verbesserung einer Adhäsion zwischen der vorbehandelten Lackoberfläche (2) und einem auf die vorbehandelte Lackoberfläche auftragbaren Kleber. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lackoberfläche (2) zur Vorbehandlung mittels von einem getakteten Laser (3) erzeugten Laserlichts (4) bestrahlt wird.The invention relates to a method for pretreating a paint surface (2) applied to a substrate (1) in order to improve an adhesion between the pretreated paint surface (2) and an adhesive that can be applied to the pretreated paint surface. The invention is characterized in that the lacquer surface (2) is irradiated for pretreatment by means of laser light (4) generated by a clocked laser (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung einer auf einem Substrat aufgetragenen Lackoberfläche zur Verbesserung einer Adhäsion zwischen der vorbehandelten Lackoberfläche und einem auf die vorbehandelte Lackoberfläche auftragbaren Kleber.The invention relates to a method for pretreating a paint surface applied to a substrate in order to improve an adhesion between the pretreated paint surface and an adhesive which can be applied to the pretreated paint surface.

Kleben ist ein Fertigungsverfahren, bei dem wenigstens zwei Fügeteile stoffschlüssig mittels eines Klebstoffs miteinander verbunden werden. Die Wirkung einer Klebverbindung beruht dabei auf dem Zusammenspiel aus Adhäsion, der Fähigkeit eines Klebstoffes an einer Oberfläche eines Kontaktpartners zu haften, und Kohäsion, der inneren Festigkeit des Klebstoffes.Gluing is a manufacturing process in which at least two parts to be joined are bonded to one another by means of an adhesive. The effect of an adhesive connection is based on the interplay of adhesion, the ability of an adhesive to adhere to a surface of a contact partner, and cohesion, the internal strength of the adhesive.

Die Festigkeit der gesamten Klebverbindungen ist dabei von einer Reihe von Einflussfaktoren abhängig. So wird die Güte einer Klebverbindung insbesondere durch eine korrekt ausgeführte Herstellung beeinflusst. Die Oberfläche von zwei zu verklebenden Bauteilen sollte möglichst groß und dabei weitestgehend frei von jeglicher Verschmutzung, beispielsweise in Form von Staub, Pollen, Haaren oder dergleichen sein, da in diesem Falle der Kleber an den Schmutzpartikeln haften würde und nicht auf der Oberfläche der zu verklebenden Bauteile. Dabei ist außerdem darauf zu achten, dass die Oberflächen fettfrei sind. Aus dem Stand der Technik sind diverse Methoden zur Oberflächenbehandlung bekannt. Dazu zählen unter anderem eine Konditionierung, beispielsweise ein Temperieren, eine Reinigung, beispielsweise durch Eintauchen in einem Lösemittelbad, eine mechanische Behandlung wie Schleifen zum Aufrauen (und damit vergrößern) der Oberfläche, chemische Verfahren wie Beizen, und physikalische Verfahren, wie das Beschichten mit einem Primer oder thermische Verfahren wie eine Beflammung der Oberfläche.The strength of the entire bonded joint depends on a number of influencing factors. The quality of an adhesive bond is influenced in particular by correctly executed manufacture. The surface of two components to be bonded should be as large as possible and largely free of any contamination, for example in the form of dust, pollen, hair or the like, since in this case the adhesive would stick to the dirt particles and not to the surface of the components to be bonded Components. It is also important to ensure that the surfaces are free of grease. Various methods of surface treatment are known from the prior art. These include conditioning, for example tempering, cleaning, for example by immersion in a solvent bath, mechanical treatment such as grinding to roughen (and thus enlarge) the surface, chemical processes such as pickling, and physical processes such as coating with a Primer or thermal processes such as applying a flame to the surface.

Ferner kann die Festigkeit einer Klebverbindung gesteigert werden, indem eine Anpresskraft zwischen den zu verklebenden Bauteilen während einem Trocknungs- oder Härteprozess des Klebers aufrechterhalten wird. Außerdem können weitere Faktoren für die Zuverlässigkeit einer Klebverbindung relevant sein, wie beispielsweise unterschiedliche thermische Ausdehnungskoeffizienten der zu verklebenden Bauteile, etwa beim raschen Aufheizen eines der Sonne ausgesetzten Pkws, bei dem sich eine Karosserie des Fahrzeugs und eine damit verklebte Windschutzscheibe unterschiedlich stark ausdehnen, wodurch die Klebschicht stark auf Schub beansprucht wird.Furthermore, the strength of an adhesive connection can be increased by maintaining a contact pressure between the components to be bonded during a drying or hardening process of the adhesive. In addition, other factors can be relevant for the reliability of an adhesive bond, such as different thermal expansion coefficients of the components to be bonded, for example when a car exposed to the sun is heated up quickly, in which the body of the vehicle and a windshield bonded to it expand differently, causing the Adhesive layer is heavily stressed in shear.

Insgesamt werden an eine Klebverbindung von Fahrzeugscheiben, insbesondere Windschutzscheiben, hohe Ansprüche gestellt, vor allem, da es sich dabei um sicherheitsrelevante Bauteile handelt. So muss eine Fahrzeugscheibe auch bei einem Unfall sicher am Fahrzeug fixiert bleiben. Außerdem werden Airbag-Systeme teilweise so ausgeführt, dass sich der Airbag beim Öffnen an der Scheibe abstützt, weshalb diese ebenfalls sicher fixiert sein muss, um eine korrekte Funktion des Airbags zu gewährleisten.Overall, high demands are made of an adhesive connection of vehicle windows, in particular windshields, especially since these are safety-relevant components. A vehicle window must remain securely attached to the vehicle in the event of an accident. In addition, airbag systems are sometimes designed in such a way that the airbag is supported on the window when it is opened, which is why this must also be securely fixed in order to ensure that the airbag functions correctly.

So offenbart die DE 3843081 A1 eine mit einer Fahrzeugkarosserie verklebte Windschutzscheibe mit einem fest mit der Windschutzscheibe verbundenen Verkleidungsteil. Das Verkleidungsteil kann dabei einen Teil eines Lüftungssystems ausbilden.So reveals the DE 3843081 A1 a windshield bonded to a vehicle body and having a trim part firmly connected to the windshield. The lining part can form part of a ventilation system.

Ferner offenbart die DE 3905906 A1 eine Spaltdichtung aus einem allseitig geschlossenen Hohlkörperprofil für eine mit einem von einer Fahrzeugkarosserie ausgebildeten Montageflansch verklebte Fahrzeugscheibe, wobei die Spaltdichtung in einem Spalt zwischen der Fahrzeugscheibe und dem Montageflansch von einer Fahrzeugaußenseite betrachtet vor der Klebverbindung angeordnet ist.Furthermore, the DE 3905906 A1 a gap seal made of a hollow body profile closed on all sides for a vehicle window glued to a mounting flange formed by a vehicle body, the gap seal being arranged in a gap between the vehicle window and the mounting flange in front of the adhesive connection when viewed from the outside of the vehicle.

Allerdings geht keine der erwähnten Druckschriften auf eine Verbesserung der Klebverbindungsgüte ein.However, none of the publications mentioned deals with an improvement in the quality of the bonded joint.

Ferner offenbart die EP 1 843 003 B1 einen zwischen einem Rahmen und einer mit dem Rahmen zu verklebenden Scheibe angeordneten Verglasungsklotz, um die Scheibe so lange in einer gewünschten Position zu fixieren, bis der Kleber ausgehärtet ist. Dabei kann durch ein Aufrechterhalten einer Anpresskraft zwar die Güte der Verklebung verbessert werden, jedoch geht die Druckschrift nicht auf eine Oberflächenbehandlung ein, wodurch die Güte noch weiter steigerbar ist.Furthermore, the EP 1 843 003 B1 a glazing block arranged between a frame and a pane to be glued to the frame in order to fix the pane in a desired position until the adhesive has hardened. The quality of the bond can be improved by maintaining a pressing force, but the document does not deal with a surface treatment, so that the quality can be increased even further.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vorbehandlung einer eine Lackschicht aufweisenden Oberfläche anzugeben, mit dem die Güte einer Verklebung durch eine Verbesserung einer Adhäsion zwischen der auf der Oberfläche angeordneten Lackschicht und einem Kleber gesteigert werden kann.The present invention is based on the object of specifying a method for pretreating a surface having a lacquer layer with which the quality of a bond can be increased by improving an adhesion between the lacquer layer arranged on the surface and an adhesive.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous refinements and developments result from the dependent claims.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Vorbehandlung einer auf einem Substrat aufgetragenen Lackoberfläche zur Verbesserung einer Adhäsion zwischen der vorbehandelten Lackoberfläche und einem auf die vorbehandelte Lackoberfläche auftragbaren Kleber erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lackoberfläche zur Vorbehandlung mittels von einem getakteten Laser erzeugten Laserlichts bestrahlt wird.In a method for pretreating a paint surface applied to a substrate to improve an adhesion between the pretreated paint surface and an adhesive that can be applied to the pretreated paint surface, according to the invention, the paint surface is pretreated by means of a pulsed laser generated laser light is irradiated.

Bei üblichen Oberflächenbehandlungsverfahren für eine Lackoberfläche ist es möglich, dass einzelne Verschmutzungen wie Handschweiß, Wassertröpfchen oder Staub unzureichend von der Lackoberfläche entfernt werden. Die Verschmutzungen können dabei so klein sein, dass sie mit bloßem Auge oder durch unterstützende Verfahren nicht detektiert werden können. Mithilfe des erfindungsgemäßen getakteten Lasers können diese Verschmutzungen jedoch zuverlässig entfernt werden. Zudem wird die Lackoberfläche für die Verklebung leicht aufgeraut, wodurch die Gesamthaftfläche der Lackoberfläche vergrössert wird. Der im Anschluss aufgetragene Kleber hat somit eine bessere Adhäsion. Auf einen zusätzlichen Einsatz eines Primers kann verzichtet werden.With conventional surface treatment processes for a paint surface, it is possible that individual soiling such as hand perspiration, water droplets or dust is insufficiently removed from the paint surface. The soiling can be so small that it cannot be detected with the naked eye or by assistive procedures. However, with the aid of the pulsed laser according to the invention, this contamination can be reliably removed. In addition, the paint surface is slightly roughened for bonding, which increases the total adhesive surface of the paint surface. The adhesive applied afterwards therefore has better adhesion. An additional use of a primer is not necessary.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Lackoberfläche auf einer dem Substrat abgewandten Seite eine Klarlackschicht aufweist, und diese während der Vorbehandlung von dem Laserlicht in eine Tiefe von bis zu 50 µm angelöst werden kann.An advantageous development of the method provides that the lacquer surface has a clear lacquer layer on a side facing away from the substrate, and this can be dissolved by the laser light to a depth of up to 50 μm during the pretreatment.

Mithilfe des Laserlichts lassen sich Flüssigkeiten verdampfen. Bestimmte Verschmutzungen wie Staub und Haare lassen sich jedoch nicht verdampfen, können jedoch durch das Anlösen der obersten Lackschicht, welche dadruch teigig oder ggf. sogar teilweise flüssig wird, in diese eingebettet werden, wodurch sie sich nicht mehr mit dem auf der Lackoberfläche auftragbaren Kleber verbinden können.Liquids can be vaporized with the help of laser light. Certain types of dirt such as dust and hair cannot be evaporated, but can be embedded in the top layer of lacquer, which can then become doughy or even partially liquid, as a result of the dissolving of the top layer of lacquer, so that they no longer bond with the adhesive that can be applied to the lacquer surface can.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der Kleber direkt in einem an die Vorbehandlung anschließenden Verfahrensschritt auf die vorbehandelte Lackoberfläche aufgebracht.According to a further advantageous embodiment of the method, the adhesive is applied directly to the pretreated paint surface in a method step that follows the pretreatment.

Dies dient dazu, einer erneuten Verschmutzung der Lackoberfläche in einem Zeitraum zwischen der Vorbehandlung und einem anschließenden Verfahrensschritt entgegenzuwirken.This is used to counteract renewed contamination of the paint surface in a period between the pretreatment and a subsequent process step.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass eine von einem Scheibenflansch umfasste Lackoberfläche vorbehandelt wird.Another advantageous embodiment of the method provides that a paint surface enclosed by a pane flange is pretreated.

An eine Klebverbindung zwischen einer Scheibe und einem Scheibenflansch werden besonders hohe Ansprüche bezüglich einer Festigkeit der Klebverbindung gestellt, da zur Befestigung der Scheibe am Scheibenflansch nur eine geringe Fläche zur Verfügung steht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vorbehandlung der Lackoberfläche eines Scheibenflansches lässt sich die Festigkeit der Klebverbindung zuverlässig verbessern.Particularly high demands are made on an adhesive connection between a pane and a pane flange with regard to the strength of the adhesive connection, since only a small area is available for fastening the pane to the pane flange. With the method according to the invention for pretreating the paint surface of a pane flange, the strength of the adhesive connection can be reliably improved.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird ein Scheibenflansch einer Fahrzeugscheibe vorbehandelt. Diese ist insbesondere als eine Windschutzscheibe, eine Seitenscheibe, eine Heckscheibe und/oder eine Panoramaglasdachscheibe ausgeführt.According to a further advantageous embodiment of the method, a window flange of a vehicle window is pretreated. This is designed in particular as a windshield, a side window, a rear window and / or a panoramic glass roof window.

Fahrzeugscheiben stellen besonders sicherheitsrelevante Strukturbauteile dar, weshalb sie eine hohe Güte der Klebverbindung zwischen der Fahrzeugscheibe und dem Scheibenflansch erfordern.Vehicle windows are structural components that are particularly relevant to safety, which is why they require a high quality adhesive bond between the vehicle window and the window flange.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht ferner vor, dass die Vorbehandlung der Lackoberfläche in einem Montageschritt eines den Scheibenflansch umfassenden Fahrzeugs erfolgt.A further advantageous embodiment of the method also provides that the pretreatment of the paint surface is carried out in an assembly step of a vehicle comprising the window flange.

Dadurch, dass die Vorbehandlung der Lackoberfläche während der Montage erfolgt, kann auf eine Maskierung der Lackoberfläche nach Aufbringen der Lackschicht in einem Lackcenter verzichtet werden, da während des Transports vom Lackcenter zur Montage auf der Lackoberfläche anhaftender Schmutz mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens entfernt wird.Because the paint surface is pretreated during assembly, masking of the paint surface after the paint layer has been applied in a paint center can be dispensed with, since dirt adhering to the paint surface is removed using the method according to the invention during transport from the paint center for assembly.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird das Laserlicht von einem der folgenden Laser erzeugt:

  • - einem Diodenlaser, insbesondere einem Diodenlaser, der Laserlicht mit einer Wellenlänge erzeugt, die einem Wellenlängenbereich von 808 bis 940 nm zugeordnet werden kann;
  • - einem Nd:YAG-Laser, insbesondere einem Nd:YAG-Laser, der Laserlicht mit einer Wellenlänge erzeugt, die einem Wellenlängenbereich von 532 bis 1064 nm zugeordnet werden kann; oder
  • - einem CO2-Laser, insbesondere einem CO2-Laser, der Laserlicht mit einer Wellenlänge von 10.600 nm erzeugt.
According to a further advantageous embodiment of the method, the laser light is generated by one of the following lasers:
  • a diode laser, in particular a diode laser, which generates laser light with a wavelength that can be assigned to a wavelength range from 808 to 940 nm;
  • an Nd: YAG laser, in particular an Nd: YAG laser, which generates laser light with a wavelength that can be assigned to a wavelength range from 532 to 1064 nm; or
  • - A CO 2 laser, in particular a CO 2 laser, which generates laser light with a wavelength of 10,600 nm.

Das Verfahren kann somit mithilfe einer Reihe handelsüblicher Laserlichtquellen durchgeführt werden. Durch die Verwendung von Standardkomponenten lässt sich das Verfahren somit besonders einfach und kostengünstig umsetzen.The method can thus be carried out using a number of commercially available laser light sources. By using standard components, the method can be implemented particularly easily and cost-effectively.

Bevorzugt wird ein vom Laser ausgesendeter Laserstrahl mithilfe einer zentralen Laserauslenkung entlang der vorzubehandelnden Lackoberfläche bewegt.A laser beam emitted by the laser is preferably moved along the paint surface to be pretreated with the aid of a central laser deflection.

Dies ist ein besonders einfaches und bewährtes Verfahren, um Laserstrahlen zu lenken, und ist beispielsweise aus der Laserbeschriftung von Kunststoffen und Lacken bekannt. Somit wird eine einfache Durchführung des Verfahrens weiter unterstützt.This is a particularly simple and proven method of directing laser beams and is, for example, from the laser marking of Plastics and paints known. A simple implementation of the method is thus further supported.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben wird.Further advantageous refinements of the method according to the invention also emerge from the exemplary embodiment which is described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:

  • 1 eine Schnittansicht einer auf einem Substrat aufgetragenen Lackschicht;
  • 2 eine weitere Schnittansicht der Lackschicht, wobei die Lackschicht von einem Laser aufgelöst wird;
  • 3 eine Seitenansicht einer zentralen Laserauslenkung;
  • 4 eine perspektivische Darstellung einer Fahrzeugkarosserie; und
  • 5 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Show:
  • 1 a sectional view of a lacquer layer applied to a substrate;
  • 2 a further sectional view of the lacquer layer, the lacquer layer being dissolved by a laser;
  • 3 a side view of a central laser deflection;
  • 4th a perspective view of a vehicle body; and
  • 5 a flow chart of the method according to the invention.

1 zeigt eine Schnittansicht einer auf einem Substrat 1 aufgetragenen Lackschicht 5, wobei die Lackschicht 5 mehrere Ebenen aufweist. In 1 umfasst die Lackschicht einen direkt auf dem Substrat 1 aufgebrachten Füller 5.3, einen auf dem Füller 5.3 aufgebrachten Basislack 5.2, der Farbpigmente umfassen kann, sowie einen auf dem Basislack 5.2 aufgebrachten Klarlack 5.1. Die einzelnen Schichtdicken der Lackebenen liegen dabei in einer Größenordnung zwischen 10 bis 50 µm. Bei dem Substrat handelt es sich insbesondere um einen Scheibenflansch 6, der von einer in 4 abgebildeten Fahrzeugkarosserie 7 umfasst ist. Das Substrat besteht somit insbesondere aus einem Leichtmetall, einem faserverstärkten Kunststoff, oder Stahl. 1 Figure 11 shows a sectional view of one on a substrate 1 applied lacquer layer 5 , the lacquer layer 5 has multiple levels. In 1 the lacquer layer comprises one directly on the substrate 1 applied filler 5.3 , one on the pen 5.3 applied basecoat 5.2 , which may include color pigments, as well as one on the basecoat 5.2 applied clear coat 5.1 . The individual layer thicknesses of the lacquer levels are in the range of 10 to 50 µm. The substrate is in particular a disk flange 6th from an in 4th pictured vehicle body 7th is included. The substrate thus consists in particular of a light metal, a fiber-reinforced plastic, or steel.

Zum Befestigen einer ebenfalls in 4 abgebildeten Fahrzeugscheibe 8 auf dem Scheibenflansch 6 wird die Fahrzeugscheibe 8 mit dem Scheibenflansch 6 verklebt. Hierzu wird ein Klebstoff auf einer Lackoberfläche 2 der Lackschicht 5 aufgetragen. Um eine möglichst hohe Festigkeit der Klebverbindung zu erhalten, sollte die Lackoberfläche 2 möglichst frei von jeglichen Unreinheiten sein. In 1 weist die Lackoberfläche 2 jedoch einen Wassertropfen 11, einen Ölfilm 12, Haare 13 und Staubpartikel 14 auf. Wird der Klebstoff nun auf eine solche, verschmutzte, Lackoberfläche 2 aufgetragen, so verbindet er sich nicht nur mit der Lackoberfläche 2, sondern auch mit den Schmutzteilchen. Hierdurch wird eine gesamte mit Klebstoff benetzte Fläche auf der Lackoberfläche 2 reduziert, wodurch die Festigkeit der Klebverbindung gesenkt wird.To attach a also in 4th pictured vehicle window 8th on the disk flange 6th becomes the vehicle window 8th with the disk flange 6th glued. To do this, an adhesive is applied to a paint surface 2 the paint layer 5 applied. In order to obtain the highest possible strength of the adhesive bond, the paint surface should 2 be as free as possible from any impurities. In 1 shows the paint surface 2 but a drop of water 11 , an oil film 12th , Hair 13 and dust particles 14th on. If the adhesive is now applied to such a dirty paint surface 2 applied, it not only bonds to the paint surface 2 , but also with the dirt particles. This leaves an entire area wetted with adhesive on the paint surface 2 reduced, whereby the strength of the adhesive bond is lowered.

2 zeigt eine weitere Schnittansicht der Lackschicht 5, die mit dem erfindungsgemäßen Vorbehandlungsverfahren behandelt wird. Dabei wird die Lackoberfläche 2 mit einem Laserstrahl 9 bestrahlt. In 2 bewegt sich der Laserstrahl 9 wie durch einen Pfeil angedeutet von einer linken zu einer rechten Seite der Lackschicht 5. Ein Auftreffen eines energiegeladenen Laserlichts 4 auf der Lackoberfläche 2 führt dazu, dass sich diese aufheizt, wodurch die Klarlackschicht 5.1 wenigstens teilweise aufgelöst wird. Die Tiefe, bis in die die Klarlackschicht 5.1 aufgelöst wird, ist dabei durch eine Vielzahl an Parametern einstellbar. So kann sie beispielsweise durch einen unterschiedlich starken Energiegehalt des Laserlichts 4, eine Fortbewegungsgeschwindigkeit des Laserstrahls 9, eine Wellenlänge des Laserlichts 4 oder eine Pulsdauer, mit der das Laserlicht 4 ausgestrahlt wird, eingestellt werden. In 2 trifft der Laserstrahl 9 auf den Wassertropfen 11, woraufhin dieser verdampft. Ein Bereich 15.2 der Klarlackschicht 5.1 unmittelbar hinter dem Laserstrahl 9 liegt hierdurch in aufgelöster Form vor, ein Bereich 15.1 vor dem Laserstrahl 9 ist hingegen noch fest. Mit dem Verfahren wird nur gerade so viel Energie in die Klarlackschicht 5.1 eingebracht, dass diese sich bis in eine festgelegte Tiefe auflöst. Diese kann bis zu 50 µm betragen. Hierdurch versinken nicht verdampfbare Schmutzteilchen in der Klarlackschicht 5.1 und bleiben in dieser dispergiert, nachdem die Klarlackschicht 5.1 wieder erstarrt ist. Dies ist in 2 durch einen erstarrten Bereich 15.3 angedeutet. Die Bestrahlung der Lackoberfläche 2 mittels des Laserlichts 4 hat den Nebeneffekt, dass die Lackoberfläche 2 nach Erstarrung eine aufgeraute Oberfläche 16 aufweist. Hierdurch wird die gesamte Oberfläche der Lackoberfläche 2 vergrößert, was eine Adhäsion zwischen dem Kleber und der Lackoberfläche 2 zusätzlich verbessert. 2 shows a further sectional view of the lacquer layer 5 which is treated with the pretreatment method according to the invention. The paint surface becomes 2 with a laser beam 9 irradiated. In 2 the laser beam moves 9 as indicated by an arrow from a left to a right side of the lacquer layer 5 . An impact of an energetic laser light 4th on the paint surface 2 causes this to heat up, which causes the clear coat 5.1 is at least partially resolved. The depth, right down to the clear coat 5.1 is resolved, can be set using a large number of parameters. For example, it can be achieved by varying the energy content of the laser light 4th , a traveling speed of the laser beam 9 , a wavelength of laser light 4th or a pulse duration with which the laser light 4th will be broadcast. In 2 hits the laser beam 9 on the water drop 11 , whereupon it evaporates. An area 15.2 the clear coat 5.1 immediately behind the laser beam 9 is therefore in a dissolved form, an area 15.1 in front of the laser beam 9 however, is still fixed. With the process, only just that much energy is put into the clearcoat layer 5.1 introduced that this dissolves to a specified depth. This can be up to 50 µm. As a result, dirt particles that cannot evaporate sink into the clear coat 5.1 and remain dispersed in this after the clearcoat layer 5.1 has frozen again. This is in 2 through a frozen area 15.3 indicated. The irradiation of the paint surface 2 by means of the laser light 4th has the side effect that the paint surface 2 a roughened surface after solidification 16 having. This makes the entire surface of the paint surface 2 enlarged, causing adhesion between the adhesive and the paint surface 2 additionally improved.

3 zeigt eine Seitenansicht einer zentralen Laserauslenkung 10. Diese umfasst einen getakteten Laser 3, der das Laserlicht 4 in Form eines Laserstrahls 9 erzeugt und über eine Optik 17 auf einen von einem Stellglied bewegten Spiegel 19 zur Umlenkung in einer ersten Ebene wirft. Anschließend trifft der Laserstrahl 9 auf einen von einem zweiten Stellglied 18 bewegten zweiten Spiegel 19 und wird somit in einer zweiten Ebene umgelenkt und durch eine weitere Optik 17 in Richtung der Lackoberfläche 2 geführt. Hierbei handelt es sich um eine übliche Vorrichtung zur Umlenkung von Laserlicht 4, die auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden kann. 3 shows a side view of a central laser deflection 10 . This includes a pulsed laser 3 that the laser light 4th in the form of a laser beam 9 generated and via an optic 17th onto a mirror moved by an actuator 19th throws to deflect in a first level. Then the laser beam hits 9 on one of a second actuator 18th moved second mirror 19th and is thus deflected in a second level and through another optic 17th towards the paint surface 2 guided. This is a common device for deflecting laser light 4th which can also be used in the process according to the invention.

4 zeigt eine Seitenansicht der Fahrzeugkarosserie 7 mit einer Vielzahl von Scheibenflanschen 6 zur Befestigung von Fahrzeugscheiben 8 mittels einer Klebverbindung an der Fahrzeugkarosserie 7. Hierzu wird ein Kleber auf einer Oberfläche der Scheibenflansche 6 aufgetragen und danach die Fahrzeugscheibe 8 auf den Scheibenflanschen 6 angedrückt. Um eine Adhäsion zwischen einer Oberfläche der Scheibenflansche 6 und dem auf diesen aufgebrachten Kleber zu verbessern, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Lackoberfläche 2 der auf den Scheibenflanschen 6 aufgebrachten Lackschicht 5 mittels von einem getakteten Laser 3 erzeugten Laserlicht 4 bestrahlt, wodurch besagte, auf der Lackoberfläche 2 befindliche Schmutzteilchen entfernt werden. 4th Figure 13 shows a side view of the vehicle body 7th with a variety of disc flanges 6th for fastening vehicle windows 8th by means of an adhesive connection to the vehicle body 7th . To do this, an adhesive is applied to a surface of the disk flange 6th applied and then the vehicle window 8th on the disc flanges 6th pressed on. To an adhesion between a surface of the disc flanges 6th and that on To improve this applied adhesive, the paint surface becomes with the method according to the invention 2 the one on the disk flanges 6th applied lacquer layer 5 by means of a pulsed laser 3 generated laser light 4th irradiated, whereby said on the paint surface 2 any dirt particles are removed.

Die Scheibenflansche 6 können dabei den vollständigen Umfang einer in der Karosserie eingebrachten Aussparung 20 zur Aufnahme der Fahrzeugscheibe 8 einnehmen, oder, durch das Aufweisen von Unterbrechungen, können mehrere Scheibenflansche 6 innerhalb der Aussparung in Umfangsrichtung vorgesehen sein. Die Scheibenflansche 6 können dabei an einer beliebigen die Aussparung 20 begrenzenden Seite vorgesehen sein. Aus Sicht einer fahrzeugführenden Person können die Scheibenflansche 6 somit an einer Ober- und/oder Unterseite, sowie einer linken und/oder rechten Seite der Aussparung 20 angeordnet sein. Eine Vorsprungslänge der Scheibenflansche 6 kann dabei eine beliebige Länge aufweisen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Oberflächenvorbehandlung von Scheibenflanschen 6 zur Aufnahme wenigstens einer der folgenden Fahrzeugscheiben 8 möglich: eine Windschutzscheibe 8.1, eine Seitenscheibe 8.2, eine Heckscheibe 8.3 und/oder eine Panoramaglasdachscheibe 8.4. Dabei kann die Panoramaglasdachscheibe 8.4 ortsfest an der Fahrzeugkarosserie 7 angeordnet sein, oder sie kann von einem Schiebedach (nicht dargestellt) umfasst sein.The disk flanges 6th can use the full scope of a recess made in the body 20th to accommodate the vehicle window 8th or, due to the interruptions, can have multiple disc flanges 6th be provided within the recess in the circumferential direction. The disk flanges 6th can do this at any of the recess 20th limiting side be provided. From the perspective of a person driving the vehicle, the disc flanges 6th thus on an upper and / or lower side, as well as a left and / or right side of the recess 20th be arranged. A protrusion length of the disk flanges 6th can have any length. The surface pretreatment of disk flanges is possible with the aid of the method according to the invention 6th for receiving at least one of the following vehicle windows 8th possible: a windshield 8.1 , a side window 8.2 , a rear window 8.3 and / or a panoramic glass roof pane 8.4 . The panoramic glass roof pane 8.4 stationary on the vehicle body 7th be arranged, or it can be encompassed by a sliding roof (not shown).

5 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Vorbehandlung eines lackierten Scheibenflansches 6 einer Fahrzeugkarosserie 7 mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Schritt 100 wird die Fahrzeugkarosserie 7 hergestellt. Im anschließenden Schritt 110 wird die Fahrzeugkarosserie 7 lackiert. Anschließend wird diese im Schritt 120 zu einer Montage transportiert. Im Montageschritt 130 findet die erfindungsgemäße Oberflächenbehandlung der Lackoberflächen 2 der Scheibenflansche 6 im Schritt 131 statt, woraufhin im sich direkt daran anschließenden Schritt 132 der Kleber auf den vorbehandelten Oberflächen der Scheibenflansche 6 aufgebracht wird. Die Fahrzeugscheiben 8 werden schließlich im Schritt 133 auf die mit dem Kleber versehenen Scheibenflansche 6 aufgepresst und somit mit diesen gefügt. 5 shows a flow chart for the pretreatment of a painted window flange 6th a vehicle body 7th with the aid of the method according to the invention. In step 100 becomes the vehicle body 7th manufactured. In the next step 110 becomes the vehicle body 7th painted. This is then done in step 120 transported to an assembly. In the assembly step 130 finds the surface treatment of the paint surfaces according to the invention 2 the disk flange 6th in step 131 instead, whereupon in the directly following step 132 the adhesive on the pretreated surfaces of the disc flanges 6th is applied. The vehicle windows 8th will eventually be in crotch 133 onto the disc flanges provided with the adhesive 6th pressed on and thus joined with these.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 3843081 A1 [0006]DE 3843081 A1 [0006]
  • DE 3905906 A1 [0007]DE 3905906 A1 [0007]
  • EP 1843003 B1 [0009]EP 1843003 B1 [0009]

Claims (8)

Verfahren zur Vorbehandlung einer auf einem Substrat (1) aufgetragenen Lackoberfläche (2) zur Verbesserung einer Adhäsion zwischen der vorbehandelten Lackoberfläche (2) und einem auf die vorbehandelte Lackoberfläche auftragbaren Kleber, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackoberfläche (2) zur Vorbehandlung mittels von einem getakteten Laser (3) erzeugten Laserlichts (4) bestrahlt wird.A method for pretreating a paint surface (2) applied to a substrate (1) to improve an adhesion between the pretreated paint surface (2) and an adhesive that can be applied to the pretreated paint surface, characterized in that the paint surface (2) for pretreatment by means of a clocked Laser (3) generated laser light (4) is irradiated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackoberfläche (2) auf einer dem Substrat (1) abgewandten Seite eine Klarlackschicht (5.1) aufweist und diese während der Vorbehandlung von dem Laserlicht (4) in eine Tiefe von bis zu 50 µm aufgelöst wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the lacquer surface (2) has a clear lacquer layer (5.1) on a side facing away from the substrate (1) and this is dissolved to a depth of up to 50 µm by the laser light (4) during the pretreatment. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber direkt in einem an die Vorbehandlung anschließenden Verfahrensschritt auf die vorbehandelte Lackoberfläche (2) aufgebracht wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the adhesive is applied directly to the pretreated lacquer surface (2) in a process step following the pretreatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine von einem Scheibenflansch (6) umfassten Lackoberfläche (2) vorbehandelt wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a paint surface (2) enclosed by a disk flange (6) is pretreated. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scheibenflansch (6) einer Fahrzeugkarosserie (7) zur Aufnahme einer Fahrzeugscheibe (8) vorbehandelt wird, insbesondere einer Windschutzscheibe (8.1), Seitenscheibe (8.2), Heckscheibe (8.3) und/oder einer Panoramaglasdachscheibe (8.4).Procedure according to Claim 4 , characterized in that a window flange (6) of a vehicle body (7) is pretreated for receiving a vehicle window (8), in particular a windshield (8.1), side window (8.2), rear window (8.3) and / or a panoramic glass roof window (8.4). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung der Lackoberfläche (2) in einem Montageschritt eines den Scheibenflansch (6) umfassenden Fahrzeugs erfolgt.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the pretreatment of the paint surface (2) takes place in an assembly step of a vehicle comprising the window flange (6). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserlicht (4) von einem der folgenden Laser (3) erzeugt wird: - einem Dioden-Laser, insbesondere einem Dioden-Laser der Laserlicht (4) mit einer Wellenlänge erzeugt, die einem Wellenlängenbereich von 808 bis 940nm zugeordnet werden kann; - einem Nd:YAG-Laser, insbesondere einem Nd:YAG-Laser der Laserlicht (4) mit einer Wellenlänge erzeugt, die einem Wellenlängenbereich von 532 bis 1064nm zugeordnet werden kann; oder - einem CO2-Laser, insbesondere einem CO2-Laser der Laserlicht (4) mit einer Wellenlänge von 10600nm erzeugt.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the laser light (4) is generated by one of the following lasers (3): a diode laser, in particular a diode laser, which generates laser light (4) with a wavelength assigned to a wavelength range of 808 to 940 nm can be; an Nd: YAG laser, in particular an Nd: YAG laser, which generates laser light (4) with a wavelength that can be assigned to a wavelength range from 532 to 1064 nm; or - a CO2 laser, in particular a CO2 laser that generates laser light (4) with a wavelength of 10600 nm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Laser (3) ausgesendeter Laserstrahl (9) mit Hilfe einer zentralen Laserauslenkung (10) entlang der vorzubehandelnden Lackoberfläche (2) bewegt wird.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that a laser beam (9) emitted by the laser (3) is moved along the paint surface (2) to be pretreated with the aid of a central laser deflection (10).
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