DE19923495A1 - Verfahren zum Entfernen von Schmier- und/oder Klebemitteln - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schmier- und/oder Klebemitteln aus einem vorgebbaren Bereich einer Oberfläche eines soliden Werkstückes, insbesondere von der Oberfläche eines Bauteils für eine Fahrzeugkarosserie. DOLLAR A Es ist vorgesehen, daß das Schmier- und/oder Klebemittel (20) in dem vorgebbaren Bereich (32) durch einen Laser (36) verdampft wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Schmier- und/oder Klebemitteln mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik

Werden solide Werkstücke an ihrer Oberfläche, beispielsweise im Verlaufe eines Fertigungsverfahrens, mit einem Schmier- und/oder Klebemittel benetzt, so ist es häufig erforderlich, in einem bestimmten Bereich der Oberfläche des Werkstücks diese Mittel wieder zu entfernen. Bei herkömmlichen Verfahren wird dabei im Falle ausgehärteter Klebemittel oft auf mechanische Reinigungsverfahren zurückgegriffen, bei denen beispielsweise mittels einer Stahlbürste eine Schicht des Klebemittels in dem vorgegebenen Bereich entfernt wird. Besitzen die Schmier- und/oder Klebemittel noch eine eher gelartige Konsistenz, so kann eine Reinigung mit Hilfe geeigneter Lösungsmittel erfolgen, wobei häufig manuell mit einem lösungsmittelgetränkten Lappen der zu reinigende Bereich der Oberfläche abgewischt wird. Nachteilig bei diesen Verfahren sind zum einen die häufig dem Werkstück weiterhin anhaftenden Reinigungsrückstände, wie Lösungsmittel, Stäube oder dergleichen. Zum anderen stellen die auftretenden Stäube oder die verwendeten Lösungsmittel oft ein erhebliches Gefährdungspotential dar, da sie beim Einatmen oder bei Hautkontakt gesundheitsgefährdend sein können.

Während der Fertigung einer Automobilkarosserie werden sehr häufig Verfahren verwendet, bei denen das Klebemittel dem kraftschlüssigen Fügen zweier Bauteile der Fahrzeugkarosserie dient. Beispielsweise kann ein Außenblech einen Falzflansch ausbilden, der ein Innenblech formschlüssig umfaßt, wobei zwischen dem Innenblech und dem Außenblech das Klebemittel aufgebracht wird. Dazu muß das Außenblech in einem ersten Arbeitsschritt in einem Bereich, der später den Falzflansch ausbilden soll, mit dem Klebemittel benetzt werden. In einem zweiten Arbeitsschritt wird dann das Innenblech in geeigneter Weise in diesem Falzflanschbereich positioniert. In weiter folgenden Arbeitsschritten wird das Außenblech über das Innenblech gebogen und gelegt, so daß das Innenblech mit dem Außenblech flächig verbunden ist. Infolge der mechanischen Belastung wird dabei überschüssiges Klebemittel aus dem Falzflansch herausgedrückt. Gängige Klebemittel, insbesondere Epoxidharze, müssen anschließend zur Aushärtung thermisch behandelt werden.

Das Entfernen des Klebemittels in dem Bereich oberhalb des Falzflansches wird bei dem bekannten Verfahren entweder durch das Abwischen mit einem lösungsmittelgetränkten Lappen oder durch mechanische Bearbeitung erreicht. Neben den bereits erläuterten gesundheitlichen Risiken ergeben sich weitere Nachteile, die vor allem infolge neuer und erhöhter Anforderungen an die Festigkeit des Klebemittels auf­ treten. So kann es vorteilhaft sein, eine Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie zu erhöhen, um erhöhten Crashanforderungen zu genügen. Daher ist vermehrt der Einsatz hochfester Klebemittel notwendig, die sich nach den bekannten Verfahren häufig nur noch teilweise oder gar nicht mehr entfernen lassen. Des weiteren ist nachteilig, daß es bei der mechanischen Reinigung zu einer Beschädigung der Oberfläche des Bauteils kommen kann. Werden Lösungsmittel eingesetzt, so kann infolge oxidativer oder korrosiver Prozesse auf der Oberfläche des Bauteils eine das Bauteil schützende Korrosionsschicht beschädigt werden.

Dem vorliegenden Verfahren liegt die Aufgabe zugrunde, das Entfernen von Schmier- und/oder Klebemitteln aus einem vorgebbaren Bereich einer Oberfläche eines soliden Werkstückes, insbesondere von der Oberfläche eines Bauteils für eine Fahrzeugkarosserie, in einfacher Weise sicher zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, daß das Schmier- und/oder Klebemittel in dem vorgebbaren Bereich durch einen Laser verdampft wird, ist ein berührungsloses Entfernen möglich, so daß eine mechanische Beschädigung des Bauteils ausgeschlossen ist.

Weiterhin ist bevorzugt, während der Bestrahlung mittels des Lasers die entstehenden Dämpfe mit einer Absaugvorrichtung zu entfernen. Auf diese Weise können gesundheitsgefährdende Risiken weitestgehend minimiert werden. Weiterhin kann auf Lösungsmittel verzichtet werden, und es treten keine Reinigungsrückstände auf, die eine weitere Bearbeitung des Werkstückes stören.

Besonders vorteilhaft ist es, das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von Klebemitteln bei der Fertigung von Fahrzeugkarosserien einzusetzen. Werden beispielsweise zwei Bauteile durch Falzen miteinander gefügt, so wird, wie bereits erläutert, zwischen den beiden Bauteilen eine Schicht des Klebemittels aufgebracht und anschließend ausgehärtet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können nun auch Klebemittel entfernt werden, die nach dem Aushärten eine extreme Festigkeit besitzen, ohne daß dabei die Oberfläche der Bauteile beschädigt wird.

Die Verwendung von Klebemitteln mit erhöhter Festigkeit birgt zudem die Vorteile, daß zum einen aufgrund einer erhöhten Dichtigkeit ein besserer Korrosionsschutz gewährbar ist. Zum anderen wird häufig vor einer Lackierung der Bauteile in dem Bereich des Falzflansches eine Feinabdichtung aufgetragen. Nach dem anschießenden Lackieren wird der Lack thermisch behandelt. Wenn nun in dem Klebemittel Luftblasen eingeschlossen sind, können diese während der thermischen Behandlung aufgrund der abnehmenden Viskosität in die Feinabdichtung wandern, wobei eine Oberfläche der Feinabdichtung aufrauht. Nach der Lackierung sind solche Luftblasen dann nicht nur optisch störend, sondern bieten auch einen Angriffspunkt korresiver Prozesse. Vorteilhaft ist nun, das Klebemittel erhöhter Festigkeit eingesetzt werden können, bei denen es nicht mehr zu einer Wanderung der Luftblasen infolge thermischer Belastung kommen kann.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Behandlung mittels Laser nahtlos in einen Fertigungsablauf integriert werden kann. So ist es denkbar, das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert ablaufen zu lassen, indem beispielsweise der Laser an einem Roboter angebracht ist. Auf diese Weise kann eine Fertigungszeit erheblich herabgesetzt werden, was zu wesentlich geringeren Stückkosten führt.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1e verschiedene Arbeitsschritte im Bereich eines Falzflansches während einer Fertigung einer Fahrzeugkarosserie.

In den Fig. 1a bis 1e ist der Ablauf von insgesamt fünf Arbeitsschritten während einer Fertigung eines Falzflansches 34 an einer Fahrzeugkarosserie dargestellt. Die einzelnen Figuren zeigen dabei schematische Schnittansichten eines hier nur exemplarisch herausgegriffenen Anwendungsbeispiels für das erfindungsgemäße Verfahren.

Die Fig. 1a zeigt in schematischer Weise einen ersten Arbeitsschritt beim Falzen, das heißt kraftschlüssigen Fügen, zweier Bauteile. Auf einer Werkbank 12 ist dazu ein Außenblech 10 in einer vorgebbaren Lage fixiert. In einem Bereich 14, der später den Falzflansch 34 ausbilden soll, weist das Blech 10 einen Winkel auf. Der Winkel ist im vorliegenden Beispiel derart gewählt, daß das Außenblech 10 zunächst parallel zur Werkbank 12 verläuft, um dann in eine Senkrechte überzugehen. Während des ersten Arbeitsschrittes wird in dem Bereich 14 einer Oberfläche 16 des Außenbleches 10 mittels einer Düse 18 ein Klebemittel 20 als eine Schicht 22 aufgebracht.

In einem zweiten Arbeitsschritt wird dann ein Bereich 30 eines Innenbleches 24, der später innerhalb des Falzflansches 34 liegen soll, positioniert (Fig. 1b). Innenblech 24 und Außenblech 10 können dabei aus verschiedenartigen Werkstoffen geformt sein. So können diese aus Stahlblech oder anderen Metallen bestehen, aber auch als mehrschichtige Verbundwerkstoffe, die beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder dergleichen miteinander gefügt sind, eingesetzt werden.

Durch einen Falzbecher 26 (Fig. 1c) und einen Stempel 28 (Fig. 1d) wird in zwei anschließenden Arbeitsschritten das Außenblech 10 um das Innenblech 24 gelegt und gebogen, bis das Außenblech 10 flächig an dem Innenblech 24 anliegt. Zwischen dem Außenblech 10 und dem Innenblech 24 befindet sich dabei in dem Bereich des Falzflansches 34 die Schicht 22 des Klebemittels 20. Infolge der mechanischen Belastung wird überflüssiges Klebemittel 20 aus dem Falzflansch 34 gepreßt und befindet sich sodann in einem Bereich 32 oberhalb des Falzflansches 34. Zur Aushärtung des Klebemittels 20 wird dieses thermisch behandelt. Die Temperaturen einer solchen Behandlung liegen üblicherweise im Bereich von zirka 180 bis 200°C und sind abhängig von der Beschaffenheit des eingesetzten Klebemittels. Als Klebemittel eignen sich insbesondere Epoxidharze oder Klebemittel mit einem hohen Epoxidharzanteil, da diese nach dem Aushärten eine besonders große Festigkeit besitzen.

Das Entfernen des überschüssigen Klebemittels 20 in dem Bereich 32 erfolgt durch Verdampfen mittels eines Lasers 36 (Fig. 1e). Der Laser 36 kann dabei entweder durch einen geeigneten Automaten über den Bereich 32 geführt werden, oder die Fahrzeug­ karosserie selbst wird in geeigneter Weise an einem stationären Laser 36 vorbeigeführt. Denkbar ist ferner, daß dieser Arbeitsschritt auch im Einzelfall manuell mit einem Handlaser durchgeführt wird.

Eine Arbeitswellenlänge des Lasers 36 ist dabei auf das Klebemittel 20 abgestimmt, so daß dieses infolge der übertragenen Energie verdampft. Die entstehenden Dämpfe können durch eine hier nicht dargestellte Absaugvorrichtung entfernt werden. Geeignete Lasertypen können beispielsweise Kohlendioxidlaser, Festkörperlaser, Diodenlaser oder dergleichen sein, wobei diese selbstverständlich in Abhängigkeit von dem zu behandelnden Klebemittel 20 gewählt werden müssen.

Ein nach den erläuterten Arbeitsschritten der Fig. 1a bis 1e gefertigter Falzflansch 34 kann nachfolgend direkt weiterverarbeitet werden, indem beispielsweise eine Feindichtung und ein Lack aufgebracht wird.

An dieser Stelle sei noch einmal betont, daß das aufgeführte Ausführungsbeispiel lediglich eine mögliche Anwendung des vorliegenden Verfahrens darstellt. Neben der Entfernung von Klebemitteln 20 können ebenso Schmiermittel, wie Öle, Fette oder dergleichen, verdampft werden. Dieses Verfahren ist zudem an beliebigen Werkstücken anwendbar.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entfernen von Schmier- und/oder Klebemitteln aus einem vorgebbaren Bereich einer Oberfläche eines soliden Werkstückes, insbesondere von der Oberfläche eines Bauteils für eine Fahrzeugkarosserie, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmier- und/oder Klebemittel (20) in dem vorgebbaren Bereich (32) durch einen Laser (36) verdampft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgebbare Bereich (32) oberhalb eines Falzflansches (34) auf einem Innenblech (24) liegt, wobei der Falzflansch (34) durch ein Außenblech (10) gebildet wird, und daß im Bereich des Falzflansches (30) zwischen dem Innen- und Außenblech eine Schicht (22) des Klebemittels (20) aufgebracht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Klebemittel (20) mit einem hohen Epoxidharzanteil oder einem Epoxidharz verdampft werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Laser (36) ein Kohlendioxidlaser, ein Festkörperlaser, ein Diodenlaser oder dergleichen verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (36) in Abhängigkeit von dem zu entfernenden Schmiermittel und/oder Klebemittel (20) gewählt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß entstehende Dämpfe der Schmier- und/oder Klebemittel durch eine Absaugvorrichtung abgesaugt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser automatisch dem vorgebbaren Bereich (32) angenähert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser manuell dem vorgebbaren Bereich (32) angenähert wird.