DE19934995A1 - Procedure for seam sealing - Google Patents
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Abstract
Es wird ein neues Verfahren für die Abdichtung von Karosserieabschnitten, insbesondere für die Bördefalzversiegelung (5) von Fahrzeuganbauteilen, wie z. B. von Türen, Heck- bzw. Frontklappen oder Schiebedachdeckeln, beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf einer zweifachen Vorvernetzung (6, 8) der Versiegelungsmasse (5) im Karosserie-Rohbau. Dabei wird in einem ersten Schritt die Oberfläche einer UV-aktiven Versiegelungsmasse (5) durch UV-Bestrahlung vorvernetzt (6), und in einem zweiten, direkt nachfolgenden Schritt wird durch thermische Einwirkung der Bördelfalzklebstoff (4) und die Versiegelungsmasse (5) angehärtet (8). Die durch das erfindungsgemäße Verfahren produzierten Anbauteile sind transportfähig und besitzen nach Durchgang durch die Reinigungsbäder und nach der Hitzehärtung im KTL-Ofen eine optisch und funktionell einwandfreie Qualität. Da die Versiegelung nicht wie heute im Lackierprozess, sondern im Karosserie-Rohbau durchgeführt wird, beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren ein erhebliches Sparpotential.There is a new method for sealing body sections, in particular for the seam sealing (5) of vehicle attachments, such as. B. of doors, tailgates or bonnets or sunroof covers described. The method according to the invention is based on a double pre-crosslinking (6, 8) of the sealing compound (5) in the body shell. In a first step, the surface of a UV-active sealing compound (5) is pre-crosslinked (6) by UV radiation, and in a second, immediately following step, the seamed adhesive (4) and the sealing compound (5) are hardened by thermal action ( 8th). The add-on parts produced by the method according to the invention are transportable and, after passing through the cleaning baths and after heat curing in the KTL furnace, have an optically and functionally perfect quality. Since the sealing is not carried out in the painting process, as is the case today, but in the body shell, the method according to the invention contains considerable savings potential.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bördelfalzversiegelung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder 4.The invention relates to a method for seam sealing according to the preamble of claim 1 or 4.
Bei der Bördelfalzversiegelung im Kraftfahrzeugbau wird üblicherweise über den nach außen offenen Bereich des Falzes ein aushärtbares Material insbesondere in Form einer Raupe gelegt, das in einem ersten Härtungsprozeß, beispielsweise induktive Erwärmung des Bleches im Bereich der härtbaren Masse, geliert und in einem nachgeschalteten Härtungsprozeß, insbesondere dem KTL-Ofen, vollständig ausgehärtet wird. Als härtbare Masse kommt hier insbesondere PVC zum Einsatz.When flanging seam sealing in motor vehicle construction is usually carried out according to the outside area of the fold a curable material, in particular in the form of a Caterpillar placed in a first curing process, for example inductive heating of the sheet in the area of the hardenable mass, gelled and in a downstream Hardening process, especially the KTL furnace, is fully cured. As hardenable mass is used here in particular PVC.
Dieses Verfahren bereitet dann Probleme, wenn das härtbare Material Lufteinschlüsse überdeckt oder vor der endgültigen Härtung Flüssigkeiten oder Gase aufgenommen hat, die sich bei der späteren Ofenhärtung ausdehnen und nach außen sichtbare Blasen bilden. Diese Blasen stören zum einen die Optik (optische Einbußen) und bilden zum anderen Schwachstellen der Versiegelung gegen korrosive Angriffe.This procedure creates problems when the curable material contains air pockets covered or absorbed liquids or gases before final hardening, which expand during the subsequent hardening of the furnace and bubbles which are visible from the outside form. These bubbles disturb the optics (optical losses) and form other vulnerabilities of the seal against corrosive attacks.
In einer alternativen Fertigung bei der Herstellung von Fahrzeuganbauteilen, z. B. von Türen, Heck- und Frontklappen, Schiebedachdeckeln etc., werden zwei Blechteile verbunden. Dabei wird im Karosserie-Rohbau zuerst ein Klebstoff auf das beölte Metallblech, meistens bestehend aus Stahl, feuerverzinktem bzw. elektroverzinktem Stahl oder Aluminium, entlang der Kante des Außenteiles im allgemeinen mittels Wirbelsprühverfahren (bzw. Swirl) in einer Schichtstärke von ca. 0.2 mm aufgetragen und nach Einlegen des Innenteiles wird die Außenkante des Außenteiles um die Peripherie des Innenteiles gebördelt. Die korrosionsgefährdete Kante des Außenteiles wird erst danach im Lackierprozess meistens von Hand mit einem Dichtstoff, wie z. B. PVC-Plastisole, versiegelt. Aus produktionstechnischen, qualitativen und wirtschaftlichen Gründen besteht der Wunsch die Bördelfalzversiegelung aus dem Lackierprozess zu entfernen und in den Karosserie-Rohbau zurückzuverlagern, d. h., das eingangs beschriebene Verfahren einzusetzen. Mit anderen Worten sollen im Lackierprozess keine Applikationen stattfinden, die die Lackoberfläche in irgendeiner Art beeinträchtigen könnte. Bis heute hat sich dieser Wunsch noch nicht zufriedenstellend verwirklichen lassen, da noch kein sicheres und wirtschaftliches Verfahrenskonzept für diese Aufgabe zur Verfügung steht.In an alternative manufacturing in the manufacture of vehicle attachments, e.g. B. from Doors, tailgates and bonnets, sunroof covers etc. become two sheet metal parts connected. In the bodyshell, an oiled adhesive is applied first Metal sheet, mostly consisting of steel, hot-dip galvanized or electro-galvanized Steel or aluminum, generally along the edge of the outer part Vortex spray process (or Swirl) applied in a layer thickness of approx. 0.2 mm and after inserting the inner part, the outer edge of the outer part is around the Flanged periphery of the inner part. The corrosion-prone edge of the outer part is then only in the painting process mostly by hand with a sealant such. B. PVC plastisols, sealed. From production-related, qualitative and economic For reasons there is a desire to seal the seams from the painting process remove and move back to the body shell, d. that is to use the described method. In other words, in the painting process no applications take place that affect the paint surface in any way could. To date, this wish has not yet been satisfactorily fulfilled leave, since no safe and economical process concept for this task is available.
In der DE 33 14 896 A1 wird für die Bördelfalzversiegelung ein Klebstoff beschrieben, welcher mittels Ultraviolett (UV)-Bestrahlung vorvernetzt und thermisch im Ofen nach Durchlauf durch die Reinigungsbäder bei Temperaturen um 180°C zusammen mit der KTL-Grundierung (KTL = kathodische Tauchlackierung), vollständig ausgehärtet wird. Neben den Vorzügen einer UV-Bestrahlung hat sie den Nachteil, dass die Wirkung und somit auch die Vernetzung nur von Außen nach Innen erfolgt. Bei größeren Schichtdicken von mehr als 0.3 mm ist eine ausreichende Vorvernetzung auch bei längerer Bestrahlungsdauer nicht mehr gewährleistet und die darunterliegenden Schichten bleiben unvernetzt im pastösen Zustand. Diese pastöse, unter der vorvernetzten Oberfläche liegende Schicht beinhaltet gewichtige negative Auswirkungen auf die optische Qualität der Versiegelung. Erstens, da die Bauteile zum Teil auch manuell transportiert werden, hat dies zur Folge, dass der Klebstoff zwar anfassbar, jedoch nicht griffest ist, was bei Fingerabdrücken zu einer visuellen Einbusse führen kann. Zweitens besteht die Gefahr, dass dieses unvernetzte Material bei der thermischen Härtung im KTL-Ofen aufgrund der zwischen der Bördelfalzverklebung und der Versiegelung eingeschlossenen Luft auf der Seite der Versiegelung ausgedrückt wird, drittens wird bei der darauffolgenden Abkühlung dieses pastöse Material wiederum in den Bördelfalz eingezogen und viertens neigen Klebstoffe dazu, insbesondere im unvernetzten Zustand Feuchtigkeit aufzunehmen, was bei der thermischen Beaufschlagung im KTL-Ofen zu Blasenbildungen führt. Dieser oben beschriebene Umstand ist insofern von Bedeutung, dass es aus wirtschaftlichen Gründen wünschenswert ist, die Bauteile an einer zentralen Stelle fertig, d. h. inklusive der Versiegelung, herzustellen und von dort an externe, auch weltweit entfernt liegende Fertigungslinien zu spedieren, wo sie direkt in die Reinigungsbäder - der erste Abschnitt des Lackierprozesses - gelangen. Dies beinhaltet ein erhebliches Einsparungspotential, da bei den externen Fertigungslinien auf einen Karosserie-Rohbau und auf die im Lackierprozess ohnehin unerwünschte Versiegelung verzichtet werden kann. Außerdem sollte das neue Verfahren für die Versiegelung ohne größeren finanziellen Aufwand und einwandfrei in bestehende Fertigungsabläufe im Rohbau integrieren lassen. Die An schaffung eines weiteren Ofens wäre absolut nicht akzeptabel.DE 33 14 896 A1 describes an adhesive for seam sealing. which is pre-crosslinked by means of ultraviolet (UV) radiation and thermally after in the oven Pass through the cleaning baths at temperatures around 180 ° C together with the KTL primer (KTL = cathodic dip coating), is fully cured. In addition to the advantages of UV radiation, it has the disadvantage that the effect and thus networking is only possible from the outside in. For larger ones Layer thicknesses of more than 0.3 mm is also sufficient for pre-crosslinking longer exposure time is no longer guaranteed and the ones below Layers remain uncrosslinked in the pasty state. This pasty, under the Pre-crosslinked surface layer contains significant negative effects on the optical quality of the seal. First, because some of the components transported manually, this means that the adhesive is touchable, However, it is not easy to grasp, which leads to a visual loss of fingerprints can. Secondly, there is a risk that this uncrosslinked material will be used in thermal curing in the KTL furnace due to the between the crimp seam bonding and air enclosed in the seal is expressed on the side of the seal thirdly, this paste-like material turns again during the subsequent cooling pulled into the hem and fourthly, adhesives tend to, especially in uncrosslinked state to absorb moisture, which in the thermal Exposure to the KTL furnace leads to blistering. This one described above Circumstance is important in that it is for economic reasons it is desirable to have the components finished at a central location, i. H. including the Sealing, manufacture and from there external, even distant worldwide Forwarding production lines where they go directly to the cleaning baths - the first section of the painting process - arrive. This includes considerable savings potential because with the external production lines on a body shell and on the in Painting process undesirable sealing can be dispensed with anyway. Moreover should be the new procedure for sealing without major financial expense and can be perfectly integrated into existing production processes in the body shop. The An creating another furnace would be absolutely unacceptable.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bördelfalzversiegelung derart durchzuführen, daß eine Blasenbildung durch eingeschlossene Gase oder Flüssigkeiten bei der späteren Ofenbehandlung unterdrückt ist bzw. ein gutes Handling der versiegelten Teile im Gesamtprozeß gewährleistet ist.The object of the invention is to carry out a seam sealing such that a bubble formation by trapped gases or liquids in the later Furnace treatment is suppressed or good handling of the sealed parts in the Overall process is guaranteed.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Maßnahmen gemäß Anspruch 1, 4, 6 und/oder 8. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.This object is achieved with the measures according to claim 1, 4, 6 and / or 8. The Subclaims show preferred embodiments.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein spezielles Verfahren für die Herstellung von Fahrzeuganbauteilen, insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein neues Verfahren für die Bördelfalzversiegelung. Mit dem neuen Verfahren wird der Fertigungsablauf wesentlich vereinfacht und die Qualität erhöht.The present invention relates to a special method for the production of Vehicle attachments, in particular the invention relates to a new method for seam sealing. With the new process, the manufacturing process significantly simplified and the quality increased.
Ziel der vorliegenden Erfindung war die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein neues Verfahren für die Bördelfalzversiegelung bereitzustellen, welches alle Anforderungen für eine sichere Herstellung von Anbauteilen und insbesondere auch für einen weltweiten Transport der rohen" bzw. beölten Anbauteile, auch als Teiletourismus bezeichnet, erfüllt. Dabei steht die optische Qualität der Bördelfalzversiegelung im Vordergrund, welche auch nach einem längeren Transport der Anbauteile durch verschiedene klimatischen Zonen einwandfrei bleibt und eine glatte Oberfläche ohne Krater, Risse etc. gewährleistet. Das neue Verfahren lässt sich ohne grössere Investitionen in den Karosserie-Rohbau einführen, und mit dem neuen Verfahren können wesentliche Fertigungsvorteile gewonnen werden.The aim of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art overcome and to provide a new method for seam sealing which meets all requirements for the safe manufacture of attachments and especially for a worldwide transport of the raw or oiled attachments, also known as parts tourism. The optical quality of the Folded seam sealing in the foreground, even after a long transport the add-on parts remain impeccable due to different climatic zones and a smooth Guaranteed surface without craters, cracks etc. The new process can be done without introduce larger investments in the body shell, and with the new Processes can gain significant manufacturing advantages.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Härtung der Versiegelung gemäß der einen Variante (auch) durch eine photochemische Reaktion, die durch Licht, insbesondere UV-Licht, induziert wird, kombiniert mit einer mehrstufigen Härtung. Je nach Art der Versiegelung hat das UV-Licht eine Eindringtiefe von ca. 0.01 bis 1 mm, so daß eine Oberflächenhärtung der Versiegelung erreicht wird. Ein tieferes Eindringen der UV-Strahlung ist auch möglich. Die so versiegelte Oberfläche ist geschützt gegen das Eindringen von Gasen oder Flüssigkeiten in die Versiegelung, so daß bei einem späteren thermischen Härten keine Blasen aufgeworfen werden. Außerdem ist durch die bereits vorliegende Oberflächenhärtung ein Austreten bereits eingeschlossener Gase bei einer thermischen Härtung unterdrückt bis verhindert. According to the present invention, the sealing is hardened according to the a variant (also) by means of a photochemical reaction caused by light, especially UV light, is combined with multi-stage curing. Each depending on the type of sealing, the UV light has a penetration depth of approx. 0.01 to 1 mm, see above that a surface hardening of the seal is achieved. A deeper penetration of the UV radiation is also possible. The surface sealed in this way is protected against this Penetration of gases or liquids in the seal, so that one no bubbles are thrown up later during thermal hardening. It is also through the already existing surface hardening an escape of already enclosed gases suppressed to prevented during thermal curing.
Vorteilhaft erfolgt die photochemische Härtung derart, dass bei der anschließenden thermischen Härtung der bereits photochemisch gehärtete Bereich der Masse durch die thermische Härtung nachgehärtet wird, d. h. daß funktionelle Gruppen sowohl für die photochemische als auch für die thermische Härtung nebeneinander vorliegen, die nacheinander zur die Härtung bewirkenden Vernetzung (Reaktion) gebracht werden. Hierdurch wird eine besonders stabile Oberfläche der Versiegelungsmasse geschaffen.The photochemical curing is advantageously carried out in such a way that in the subsequent thermal curing of the already photochemically hardened area of the mass through the thermal curing is post-cured, d. H. that functional groups for both photochemical as well as for thermal curing side by side, the successively brought to the crosslinking (reaction) causing the hardening. This creates a particularly stable surface for the sealing compound.
Für alle Verfahrensvarianten gilt, daß auch eine Versiegelung eingesetzt werden kann, deren Härtung exotherm abläuft, wodurch der angestoßene Härtungsprozeß zumindest teilweise weiterverläuft und entsprechend eine weiter fortgeschrittene Aushärtung erreicht wird.It applies to all process variants that a seal can also be used, whose hardening is exothermic, which means that the hardening process initiated at least partly continued and correspondingly more advanced curing is achieved.
In einer alternativen Ausgestaltung werden erfindungsgemäß mindestens zwei nicht gleichartige Härtungsprozesse vor einer Beschichtung des versiegelten Karosserieabschnitts durchgeführt. Vorzugsweise ist einer der Härtungsprozesse auf die äußere Oberfläche der Versiegelung abgestellt und der andere Härtungsprozeß auf den Kontaktbereich der Versiegelung zu dem Karosserieabschnitt. Hierdurch wird erreicht, daß die Versiegelung im Verlaufe des Beschichtungsprozesses, insbesondere einer diesem vorgeschalteten Flüssigreinigung (insbesondere mittels einer wässrigen Lösung) bzw. in einer (wässrigen) Tauchlackierung, beispielsweise KTL, keine Flüssigkeit aufnimmt, die bei einer späteren thermischen Aushärtung (z. B. im KTL-Ofen) zur Blasenbildung führt.In an alternative embodiment, at least two are not according to the invention similar hardening processes before coating the sealed Body section performed. Preferably one of the curing processes is based on the turned off the outer surface of the seal and the other curing process on the Contact area of the seal to the body section. This ensures that the seal in the course of the coating process, especially one this upstream liquid cleaning (especially by means of an aqueous solution) or in a (aqueous) dip coating, for example KTL, no liquid absorbs the during a later thermal curing (e.g. in the KTL furnace) Blistering leads.
In einer weiteren alternativen Variante erfolgt die thermische Härtung zumindest in einer ersten Stufe ofenfrei bzw. durch nur partielle Erwärmung des mit der Versiegelung versehenen Karosserieabschnitts. Hierdurch wird insgesamt ein günstiger Prozeßablauf erreicht, indem eine gegen spätere Blasenbildung genügende Härtung ohne großen Prozeßaufwand in das Gesamtverfahren integriert wird.In a further alternative variant, the thermal curing takes place in at least one first stage oven-free or by only partially heating the with the seal provided body section. This results in an overall favorable process flow achieved by a sufficient hardening against later blistering without great Process effort is integrated into the overall process.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung wird das Verfahren derart durchgeführt, daß die zwei nicht gleichartigen Härtungsprozesse in einem zeitlichen Abstand von weniger als 2 Stunden durchgeführt werden. Hierdurch wird eine genügende Aushärtung der Versiegelung erreicht, ohne das diese eine deutliche Menge an Gasen oder Flüssigkeiten, die zu den oben geschilderten Problemen führen können, aufnehmen kann. Vorteilhaft ist der zeitliche Abstand geringer als eine Stunde, bevorzugt geringer als 20 Minuten und insbesondere kleiner als 5 Minuten, d. h., die beiden Härtungsprozesse erfolgen vorteilhaft gleichzeitig oder (unmittelbar) aufeinanderfolgend, ohne einen weiteren zwischengeschalteten Prozeßschritt.In a further alternative embodiment of the invention, the method is as follows carried out that the two not similar hardening processes in a temporal Interval of less than 2 hours. This will create a sufficient curing of the seal is achieved without this a significant amount of gases or liquids that can lead to the problems described above, can record. The time interval is advantageously less than one hour, preferably less than 20 minutes and in particular less than 5 minutes, d. i.e., the both hardening processes advantageously take place simultaneously or (directly) successively, without another intermediate process step.
Erfindungsgemäß sind alle alternativen Prozesse vorteilhaft miteinander kombinierbar.According to the invention, all alternative processes can advantageously be combined with one another.
Die erfindungsgemäßen Verfahren beruhen auf einer mindestens zweifachen (Vor)vernetzung der Bördelfalzversiegelung. Dabei wird in einem ersten Fertigungsschritt die UV-aktive Versiegelungsmasse mittels UV-Bestrahlung zur Reaktion gebracht und in einer zweiten direkt nachfolgenden Station wird vorteilhaft sowohl der Bördelfalzklebstoff als auch die Versiegelung von innen durch thermische Erwärmung (vor)vernetzt.The methods according to the invention are based on at least two (Pre) networking of the seams. In a first Production step for the UV-active sealing compound by means of UV radiation Reaction brought and in a second immediately following station is advantageous both the crimp seam adhesive and the internal sealing by thermal Warming (pre) networked.
Die Härtung von Außen mittels UV-Bestrahlung vernetzt teilweise die Bördelfalzversiegelung und bewirkt erstens eine für die manuelle Handhabung wichtige Anfassbarkeit bzw. Griffestigkeit, zweitens eine Auswaschbeständigkeit gegenüber den bis zu 70°C heißen, mit hohem Druck zirkulierenden Flüssigkeiten in den Reinigungsbädern für das Entfetten der beölten Karosserie, das Phosphatieren und den Durchgang durch das kathodische Tauchlackbad (KTL) und drittens aufgrund der fortgeschrittenen Vernetzung eine lange Offenliegezeit zum Teil auch in heiss-feuchten klimatischen Bedingungen von mehr als 3 Wochen. Die Offenliegezeit definiert die Zeit, innerhalb der der Klebstoff die spezifizierte Funktion erfüllt und keine Qualitätseinbuße nach der vollständigen Härtung im KTL-Ofen, welche bei Temperaturen um 180°C innerhalb von ca. 25 Minuten erfolgt, erleidet. Der Klebstoff neigt im allgemeinen dazu im nicht 100%ig vernetzten Zustand, Wasser aufzunehmen, was bei der Hitzehärtung zu Blasenbildungen führt und sowohl die Optik als auch die Festigkeit negativ beeinflussen kann.External hardening by means of UV radiation partially crosslinks the Fold seam sealing and, firstly, brings about an important one for manual handling Touchability or grip, secondly, a wash-out resistance to the up to 70 ° C are hot, circulating liquids in the Cleaning baths for degreasing the oiled body, phosphating and the Passage through the cathodic immersion bath (KTL) and third because of the advanced networking a long period of exposure to the open, sometimes even in hot, humid conditions climatic conditions of more than 3 weeks. The open lay time defines the time within which the adhesive fulfills the specified function and no loss of quality after complete curing in the KTL furnace, which is at temperatures around 180 ° C done within about 25 minutes. The adhesive generally tends to do so in the not 100% cross-linked state to absorb water, which increases with heat curing Blistering leads and negatively affect both the appearance and strength can.
Für den mit UV-Strahlung vernetzenden Bestandteil des Klebstoffes kommen aktivierte Doppelbindungen, wie z. B. Acrylatgruppen enthaltende Verbindungen, in Frage, wobei die Auslösung der radikalischen Polymerreaktion über einen Photoinitiator - einen mit UV-Strahlen initiierten Radikalbildner - erfolgt. Abhängig vom Photoinitiator liegt die optimale Wellenlänge im Bereich von 200 bis 400 nm. Um ein zufriedenstellendes Ergebnis bezüglich der Griffestigkeit etc. zu erlangen, ist eine Bestrahlungsdauer von weniger als 30 s insbesondere weniger als 5 s bei einer Intensität von insbesondere 0,001 bis 50 Watt/cm2 geeignet. Dies ermöglicht ein rationelles Verfahren, bei dem z. B. die UV-Bestrahlung direkt nach dem Auftrag der Versiegelung im gleichen Arbeitsschritt mittels Roboter durchgeführt werden kann. Die UV-Lampe sitzt vorteilhaft quasi hinter der Applikationsdüse für die Versiegelung.For the component of the adhesive that crosslinks with UV radiation, activated double bonds, such as. B. compounds containing acrylate groups, in question, the triggering of the radical polymer reaction via a photoinitiator - a radical initiator initiated with UV rays - takes place. Depending on the photoinitiator, the optimal wavelength is in the range of 200 to 400 nm. In order to obtain a satisfactory result with regard to grip strength, etc., an irradiation time of less than 30 s, in particular less than 5 s, with an intensity of in particular 0.001 to 50 watts / cm 2 suitable. This enables a rational process in which, for. B. the UV radiation can be carried out directly after the application of the seal in the same step using a robot. The UV lamp is advantageously located behind the application nozzle for sealing.
Die thermische Härtung von innen vernetzt teilweise die Bördelfalzverklebung sowie die -versiegelung und bewirkt eine Positionsfestigkeit, was ein Verschieben der beiden Blechteile, d. h. Innenteil zum Außenteil, zueinander ausschließt. Als thermische Quellen kommen z. B. Induktion, Infrarot (IR)-Bestrahlung, Heißluftfön etc. in Frage. Im Falle von der IR-Bestrahlung kann zwar auf die teure Investition für eine Induktionsanlage verzichtet werden, ist jedoch nicht so leistungsfähig wie die induktive Erhitzung.The thermal hardening from the inside partially cross-links the seam and the -sealing and causes a positional stability, which is a displacement of the two Sheet metal parts, d. H. Inner part to outer part, excludes each other. As thermal sources come z. B. induction, infrared (IR) radiation, hot air dryer etc. in question. In case of IR radiation can be an expensive investment for an induction system can be dispensed with, but is not as efficient as inductive heating.
Mit der Erfindung wurde herausgefunden, dass die doppelstufige Härtung auch ohne vollständige Durchhärtung für eine ausreichende Positionsfestigkeit der Anbauteile ausreichend ist, da auch die mit UV-Bestrahlung gehärtete Versiegelung zur strukturellen Festigkeit beiträgt. Auch ist es denkbar, die IR-Lampen direkt nach der UV- Bestrahlung mit dem Roboter nachzuführen. Für eine einwandfreie Qualität der Versiegelungsoberfläche ist es vorteilhaft, wenn die UV-Bestrahlung vor der thermischen Beaufschlagung erfolgt. Damit wird gewährleistet, dass die gegebenenfalls zwischen der Bördelfalzverklebung und Versiegelung vorhandene Luft bei der thermischen Erwärmung durch die UV-vorvernetzte Versiegelungsoberfläche zurückgehalten wird.With the invention it was found that the double-stage hardening without complete hardening for sufficient positional stability of the attachments is sufficient, since the seal hardened with UV radiation also contributes to structural strength. It is also conceivable to switch the IR lamps directly after the UV Tracking radiation with the robot. For a perfect quality of the Sealing surface, it is advantageous if the UV radiation before the thermal Loading takes place. This ensures that, if applicable, between the Flaring seam bonding and sealing existing air during thermal Heating is held back by the UV pre-crosslinked sealing surface.
Ausserdem kann in einer bevorzugten Ausführung die mit UV-Bestrahlung induzierte Reaktion beschleunigt werden, indem die Versiegelungsmasse z. B. auf Temperaturen um 60°C erwärmt wird. Dies kann dadurch erfolgen, daß die aufzutragende Versiegelungsmasse selbst und/oder der Bördelfalz kurz vor der Applikation der Versiegelungsmasse z. B. mittels Heißluftfön und/oder induktiv erhitzt wird, um damit die anschließend aufgetragene Versiegelungsmasse vorzuwärmen.In addition, in a preferred embodiment, that induced with UV radiation Reaction can be accelerated by the sealing compound z. B. on temperatures is heated to 60 ° C. This can be done in that the to be applied Sealing compound itself and / or the crimp fold shortly before the application of the Sealing compound z. B. is heated by means of a hot air dryer and / or inductively, so that the then preheat the applied sealant.
Vorteilhaft sind insbesondere die Erwärmung mittels IR bzw. Heißluftfön, da hierdurch die Gefahr von Verzügen der Bauteile deutlich herabgesetzt bzw. eliminiert ist, da diese thermisch weniger beansprucht werden, wie dies z. B. bei der induktiven Erhitzung der Fall ist. In particular, heating by means of IR or a hot-air dryer is advantageous, since it does so the risk of warping of the components is significantly reduced or eliminated as this are less thermally stressed, as z. B. in the inductive heating of Case is.
Eine optische Einbusse ist aufgrund von Lufteinschlüssen in der Bördelung zwischen der Verklebung und Versiegelung stark herabgesetzt, da der Klebstoff mit der zweifachen Vorvernetzung in kurzer Zeit eine genügend hohe Festigkeit aufbaut und somit sowohl Luftdurchschüsse bei der Erhitzung im KTL-Ofen als auch Einziehen von Klebstoff material in die Bördelung bei der Abkühlung verhindert.An optical loss is due to air pockets in the flare between the Bonding and sealing greatly reduced, since the adhesive with the double Pre-crosslinking builds up a sufficiently high strength in a short time and thus both Air gaps when heated in the KTL furnace as well as the pulling in of glue material in the flare prevented during cooling.
Da die Versiegelung nicht wie heute in der Lackiererei von Hand, sondern im Rohbau mittels Roboter materialsparend und demzufolge wirtschaftlicher durchgeführt werden kann, können Ressourcen, wie Raum und Zeitbedarf in der Lackiererei eingespart werden.Since the sealing is not done by hand in the paint shop as it is today, but in the body shop using robots to save material and therefore more economical resources, such as space and time required in the paint shop, can be saved become.
Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet Eigenschaftsvorteile, wie gute Handhabungs- bzw. Positionsfestigkeit sowie lange Offenliegezeit, erfüllt somit alle Forderungen für einen sicheren Transport sowohl intern als auch extern und überwindet die Nachteile des Standes der Technik, bei der die Qualität aufgrund von Blasen bildungen herabgesetzt wird. Die erfindungsgemäßen Vorteile erlauben eine zentrale Fertigung von Bauteilen, wie z. B. von Türen, Heck- und Frontklappen, Schiebedach deckeln etc., und deren Versand an externe Fertigungslinien. Dieser Teiletourismus wird auch als CKD (= completely knocked down) bezeichnet und ist wirtschaftlich, da auf Investitionen für die Herstellung des Karosserierohbaues verzichtet werden kann.The method according to the invention includes property advantages, such as good ones Handling and positional stability as well as long open time, thus fulfills all Demands for safe transport both internally and externally and overcome the disadvantages of the prior art, where the quality due to bubbles education is reduced. The advantages according to the invention allow a central one Manufacturing of components such as B. of doors, tailgates and bonnets, sunroof lids etc., and their dispatch to external production lines. This parts tourism will also known as CKD (= completely knocked down) and is economical because of it Investments for the production of the body shell can be dispensed with.
Der Bördelfalzklebstoff soll für eine optimale Verarbeitung in dünnen Schichten applizierbar sein und eine gute Ölbenetzung aufweisen. Nach der Hitzehärtung im KTL- Ofen ist eine gute und alterungsbeständige Haftung auf den metallischen Substraten, eine Festigkeit von mehr als 15 MPa und eine Bruchdehnung von mindestens 5% gefordert.The seamed adhesive is intended for optimal processing in thin layers be applicable and have good oil wetting. After heat curing in the KTL- Oven is a good and aging-resistant adhesion to the metallic substrates, a strength of more than 15 MPa and an elongation at break of at least 5% required.
Für die Versiegelung kann der gleiche Klebstoffe eingesetzt werden, wobei dieser dann Komponenten beinhaltet, die in der besten Ausführungsart sowohl mit UV-Bestrahlung als auch thermisch zur Reaktion gebracht werden können. Ferner soll dann die Bruchdehnung mindestens 15%, besser 30% betragen, um bei den thermischen Spannungen keine Rissbildungen zu riskieren.The same adhesive can be used for sealing, but then this Contains components in the best design with both UV radiation can also be reacted thermally. Furthermore, the Elongation at break is at least 15%, better 30%, in the thermal Tensions not risking cracking.
Die oben beschriebenen Klebstoffe sind in der Regel auf der Basis der Epoxid- Technologie, Kautschuk-Technologie oder Acrylat-Technologie etc. und auch in Kombination mit geeigneten Polyurethankomponenten oder organischen Polymer füllstoffen formuliert. Einige Beispiele liefert die DE 33 14 896 A1, auf die auch insbesondere hinsichtlich der Reaktionsbedingungen Bezug genommen wird.The adhesives described above are usually based on the epoxy Technology, rubber technology or acrylate technology etc. and also in Combination with suitable polyurethane components or organic polymer fillers formulated. DE 33 14 896 A1 provides some examples, to which also reference is made in particular to the reaction conditions.
Der Auftrag der Versiegelung erfolgt vorteilhaft in einer Stärke von 150-4000 µm, insbesondere im Bereich 350-1000 µm. Vorzugsweise wird die Versiegelung in Form einer Raupe aufgetragen, wobei der Raupenauftrag z. B. als Swirl erfolgen kann.The sealing is advantageously applied in a thickness of 150-4000 µm, especially in the range of 350-1000 µm. Preferably the seal is in shape a caterpillar applied, the caterpillar application z. B. can be done as a swirl.
Eine lichtinduzierte Härtung, insbesondere mittels UV-Licht, kann vorteilhaft unmittelbar nach dem Auftrag der Versiegelung erfolgen, vorzugsweise spätestens wenige Minuten nach dem Auftrag. Die UV-Bestrahlung kann gleichzeitig, vorher oder später mit einer weiteren Härtung erfolgen, insbesondere einer IR-, Heißluftfön- oder Induktionshärtung, bei der die zu versiegelnden Blechbereiche bzw. unmittelbar benachbarte Blechbereiche erwärmt werden.Light-induced curing, in particular by means of UV light, can advantageously be carried out immediately after applying the seal, preferably at the latest a few minutes after the order. The UV radiation can be carried out simultaneously, before or later with one further hardening is carried out, in particular IR, hot air dryer or induction hardening, in which the sheet metal areas to be sealed or immediately adjacent sheet metal areas be heated.
Je nach verwendeter Versiegelung ist darauf zu achten, daß insbesondere bei einer nicht genügenden exothermen Härtung eine Härtung möglicherweise unterbleibt, wenn der Härtungsprozeß nicht mit einer genügenden Intensität durchgeführt wird. Zur Sicherstellung des Erfolgs des Härtungsprozesses ist entsprechend mit einer genügenden Intensität der die Härtung bewirkenden Parameter (UV-Licht, Wärme, etc.) zu arbeiten.Depending on the seal used, care should be taken that in particular with a insufficient exothermic curing may not occur if the hardening process is not carried out with sufficient intensity. For Ensuring the success of the hardening process is accordingly with a sufficient intensity of the parameters causing the hardening (UV light, heat, etc.) to work.
Vorteilhaft erfolgt die Versiegelung mit einem Material, bei dem die Härtungsmindesttemperatur auf beispielsweise ≦140°C eingestellt ist, wodurch insbesondere eine Induktionshärtung möglich ist. Die üblicherweise eingesetzten Epoxidharze mit einer erforderlichen Härtetemperatur von = 150°C, insbesondere = 170°C, sind hier weniger geeignet. Solche Epoxide können jedoch im Inneren des Falzes eingesetzt werden, da hierbei die Aushärtung später in KTL-Ofen problemlos erfolgt.Sealing with a material in which the Minimum curing temperature is set to, for example, ≦ 140 ° C, whereby in particular induction hardening is possible. The commonly used Epoxy resins with a required hardening temperature of = 150 ° C, in particular = 170 ° C, are less suitable here. However, such epoxies can be found inside the fold can be used, as this will later be easily cured in the KTL furnace.
Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier Zeichnungen beschrieben.The invention is described below with reference to two drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Türfalz mit aufgebrachter Versiegelung; und Figure 1 is a section through a door rebate with applied sealing. and
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Türfalz mit möglichem Versiegelungsproblem. Fig. 2 shows a section through a door rebate with a possible sealing problem.
Die Fig. 1 zeigt ein Türaußenblech 3, das über ein Türinnenblech 2 gefalzt ist und im Bereich des Falzes 1 mit einem Bördelfalzklebstoff 4 verbunden ist. Der Bördelfalzklebstoff 4 wird vor dem Falzen aufgetragen und ist in seiner Menge so bemessen, daß er bei einem Abstand a (Türinnenblech 2 - Falzbiegung) den gesamten Falzbereich ausfüllt. Über den äußeren Falzbereich ist eine Versiegelung 5 aufgetragen, welche durch UV-Bestrahlung von außen 6 und durch eine induktive Erhitzung des Falzbereiches 1 von unten 8 soweit vorvernetzt wird, daß sie griffest, dicht gegen aufblähende Gase und dicht gegen das Eindringen von Gasen oder Flüssigkeiten ist. Fig. 1 shows an outer door panel 3 , which is folded over an inner door panel 2 and is connected in the area of the fold 1 with a flange seam adhesive 4 . The flange seam adhesive 4 is applied before folding and is dimensioned in such a quantity that it fills the entire seam area at a distance a (inner door panel 2 - seam bend). Over the outer fold area, a seal 5 is applied, which is pre-crosslinked by UV radiation from the outside 6 and by inductive heating of the fold area 1 from below 8 to the extent that it is easy to grip, tight against inflating gases and tight against the penetration of gases or liquids is.
In Fig. 2 ist der gleiche Falz 1 wie in Fig. 1 dargestellt, jedoch mit einer Verschiebung b des Türinnenblechs 2 bezüglich des Türaußenblechs 3, so daß die eingebrachte Menge des Bördelfalzklebstoffs 4 den Falz nicht vollständig ausfüllt. Hierdurch kann durch die Überschichtung mit der Versiegelung 5 eine Luftblase 7 eingeschlossen werden, die sich bei den bisher durchgeführten Härtungsprozessen im KTL-Ofen ausdehnt und die Versiegelung 5 aufbläht. Bei den erfindungsgemäßen Verfahren ist die Versiegelung 5 jedoch doppelt 6, 8 vorgehärtet, so daß bei einer späteren endgültigen Härtung in KTL-Ofen die eingeschlossene Luftblase 7 nicht mehr durchbrechen kann. In Fig. 2 the same fold 1 is shown as in Fig. 1, but with a displacement b of the door inner panel 2 with respect to the door outer panel 3 , so that the amount of beaded adhesive 4 introduced does not completely fill the fold. As a result, an overlap with the seal 5 can enclose an air bubble 7 , which expands in the KTL furnace during the previously carried out curing processes and inflates the seal 5 . In the method according to the invention, however, the seal 5 is double-6, 8 pre-hardened, so that the enclosed air bubble 7 can no longer break through in a later final hardening in the KTL furnace.
11
Türfalz
Door rebate
22nd
Innenblech
Inner sheet
33rd
Aussenblech
Outer sheet
44th
Bördelfalzklebstoff
Crimp fold adhesive
55
Versiegelungsmasse
Sealant
66
UV-gehärtete Oberfläche
UV-hardened surface
77
Lufteinschluss
Trapped air
88th
thermische Härtung
a zu b Blechverschiebung
thermal curing
a to b sheet displacement
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLKSWAGEN AG, 38440 WOLFSBURG, DE SIKA SCHWEIZ AG |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R082 | Change of representative | ||
R016 | Response to examination communication | ||
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