DE19604081A1 - Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von Kfz-Karosserieteilen, mittels eines Klebers oder eines Lots - Google Patents

Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von Kfz-Karosserieteilen, mittels eines Klebers oder eines Lots

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Bau­ teilen, insbesondere von Kfz-Karosserieteilen, mittels ei­ nes UV-härtbaren Kleber bzw. eines stangen- oder drahtför­ migen Lots, der nach Aufbringen auf die Bauteile mittels eines UV-Lasers bestrahlt und ausgehärtet wird, bzw. das zwischen den zu verbindenden Bauteilen angeordnet und auf­ geschmolzen wird, wobei es die zu fügenden Bauteile verbin­ det.
Der Einsatz von Aluminium als Konstruktionswerkstoff im Au­ tomobilbau wirft eine Vielzahl fertigungstechnischer Pro­ bleme auf. So können im Bereich des Karosseriebaus typische Schweißverbindungen wie die Kehlnaht am Falz aufgrund der schweißtechnischen Problematik derzeit noch nicht mit Fest­ körperlasern ausgeführt werden. Diese Verbindungen werden zum großen Teil geklebt. Die Aushärtung des Klebers erfolgt Wärmeöfen. Auf dem Transportweg können jedoch die Blechtei­ le verrutschen, da der Aushärtevorgang erhebliche Zeit er­ fordert.
Durch den Einsatz UV-härtender Laser kann der Aushärtevor­ gang verbessert werden. Hierbei wird der Kleber mit einem UV-Laser bestrahlt und härtet in kurzer Zeit aus. Probleme stellen jedoch auch hier die unzugänglichen Stellen des Bauteilverbundes dar. Dies gilt entsprechend für das Verbin­ den von Blechen miteinander mittels Löttechnik.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem ein effektives, schnelles und sicheres Verbinden der Bauteile an nicht direkt zugänglichen Stellen gewährleistet wird.
Insbesondere soll für ein schnelles und den Anforderungen genügendes Austrocknen des US-härtbaren Klebers an direkt nicht zugänglichen Klebeverbindungen von Kfz-Karosserietei­ len aus Aluminum erreicht werden. Ebenso wird ein effektives fertigungstechnisches Verlöten von Blechen an nicht direkt zugänglichen geforderten Verbindungsstellen angestrebt.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Wulst des auf die Bauteile aufgebrachten Klebers mindestens eine Glasfaser eingelegt wird,in die die Strahlung des UV-Lasers eingekoppelt und der Kleber somit auch an nicht direkt zugänglichen Klebestellen des Bauteil­ verbundes ausgehärtet wird, in dem die Glasfaser verbleibt.
Vorzugsweise dient die Glasfaser als Träger eines optisch dichteren Klebers , der die Fasermantelfläche bildet.
Durch gezielte Verletzungen des Fasermantels können Auskop­ pelstellen geschaffen werden, an denen das Laserlicht in den Kleber ausgekoppelt wird. Die Glasfaser kann an den Auskoppelstellen durch die Leistungsdichte der austretenden Laserstrahlung zerstört werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird ferner da­ durch gelöst, daß in stangen- bzw. drahtförmige Lot minde­ stens eine Glasfaser implementiert wird, in deren Faserman­ telfläche durch gezielte Verletzungen Auskoppelstellen ge­ schaffen sind, und daß an eine Stirnfläche der Glasfaser des zwischen den Blechen angeordneten Lots Laserlicht ein­ gekoppelt wird, das an den Auskoppelstellen des Faserman­ tels ausgekoppelt wird und das das den Fasermantel umgebende Lot zum Verlöten der Bleche aufschmilzt, wobei die Glasfa­ ser in der Lötung verbleibt.
Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für ein effektives la­ serunterstütztes Aushärten von nicht direkt zugänglichen Klebverbindungen an Kfz-Karosserieteilen. Weiter wird der fertigungstechnische Lötvorgang durch die Erfindung be­ trächtlich bereichert.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen erläutert. In sind:
Fig. 1 eine Darstellung eines prinzipiellen Aufbaus zum Einkoppeln von Laserstrahlung in eine Glasfaser,
Fig. 2 eine Darstellung, die die Anordnung der Glasfaser im Kleber an der Kehlnaht am Falz zeigt, und
Fig. 3 eine Darstellung, die die Anordnung der Glasfaser in einem Lot zeigt, das zwischen zwei zu verlötenden Blechen vorgesehen ist.
Fig. 1 verdeutlicht, wie die von einem nicht dargestellten Laser ausgehende Laserstrahlung 1 von einer Einkoppeloptik 2 in den Kern 4 einer Glasfaser 3 eingekoppelt wird. Bei Be­ darf kann der Mantel 5 der Glasfaser gezielt mit Verletzun­ gen zur Bildung von Auskoppelstellen zum Auskoppeln des La­ serlichtes versehen werden.
Zur Verdeutlichung der Anordnung am Realbauteil ist in Fig. 2 die Kehlnaht am Falz dargestellt, wobei die Glasfaser 3 im Wulst 7 des Klebers 6 angeordnet ist und das Blech 8 - gesehen im Querschnitt der Anordnung - den Klebwulst weitgehend umfaßt. An einer Stirnfläche der Glasfaser 3 wird entsprechend Fig. 1 UV-Laserlicht in die Glasfaser 3 eingekoppelt. Durch die erwähnten, zuvor gezielt vorgesehe­ nen Verletzungen des Fasermantels ist es möglich, ein la­ serunterstütztes Aushärten von nicht direkt zugänglichen Klebeverbindungen der Bleche 8 durch Auskoppeln des Laser­ lichtes in den die Glasfaser 3 umgebenden Kleber 6 verhält­ nismäßig schnell zu bewirken.
Fig. 3 zeigt im Querschnitt die Anordnung eines stangen- oder drahtförmigen Lots 9, in dem die Glasfaser 3 imple­ plementiert ist, zwischen zwei Blechen 8, die fertigungs­ technisch durch Verlöten verbunden werden sollen. Auch hier wird an einer Stirnfläche der Glasfaser 3 Laserlicht ein­ gekoppelt und über die -im Fasermantel geschaffenen Aus­ koppelstellen ausgekoppelt, wobei das Lot 9 von der Laser­ strahlung aufgeschmolzen wird und die zu fogenden Bleche 8 verbindet. Die Glasfaser 3 verbleibt dabei in der Verlö­ tung.
Bezugszeichenliste
1 Laserstrahlung
2 Einkoppeloptik
3 Glasfaser
4 Kern der Glasfaser
5 Mantel der Glasfaser
6 Kleber
7 Wulst des Klebers
8 Bleche
9 Lot

Claims (4)

1. Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von Kfz-Karosserieteilen, mittels eines UV-härtbaren Kle­ bers, der nach Aufbringen auf die Bauteile mittels ei­ nes UV-Lasers bestrahlt und ausgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wulst des auf die Bauteile aufgebrachten Klebers mindestens eine Glasfaser eingelegt wird,in die die Strahlung des UV-Lasers eingekoppelt und der Kleber somit auch an nicht direkt zugänglichen Klebestellen des Bauteilverbundes ausgehärtet wird, in dem die Glas­ faser verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaser als Träger eines optisch dichteren Kle­ bers verwendet wird, der als Fasermantelfläche dient.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch gezielte Verletzungen des Fasermantels Aus­ koppelstellen geschaffen werden, durch die das Laser­ licht in den Kleber ausgekoppelt wird, wobei die Glas­ faser an den Auskoppelstellen durch die Leistungsdichte der austretenden Laserstrahlung zerstörbar ist.
4. Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, insbesondere von Kfz-Karosserieteilen,mittels eines stangen- bzw. draht­ förmigen Lots, das zwischen den zu verbindenden Bautei­ len angeordnet und aufgeschmolzen wird, wobei es die zu fügenden Bauteile verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß in das stangen- bzw. drahtförmige Lot mindestens eine Glasfaser implementiert wird, in deren Faserman­ tel durch gezielte Verletzungen Auskoppelstellen ge­ schaffen sind, und daß an eine Stirnfläche der Glasfa­ ser des zwischen den Blechen angeordneten Lots Laser­ licht eingekoppelt wird, das an den Auskoppelstellen des Fasermantels ausgekoppelt wird und das das den Fa­ sermantel umgebende Lot zum Verlöten der Bleche auf­ schmilzt, wobei die Glasfaser in der Lötung verbleibt.
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