DE19943751A1

DE19943751A1 - Trennverfahren

Info

Publication number: DE19943751A1
Application number: DE1999143751
Authority: DE
Inventors: Christian Lermer; Helmut Koepke
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2001-03-15
Anticipated expiration: 2019-09-14
Also published as: DE19943751B4

Abstract

Vorgestellt wird ein Verfahren zum Trennen eines schadhaften von einem mit diesem duroplastisch verklebten, unbeschädigten Kunststoff-Bauteils, durch welches eine Beschädigung des unversehrten Bauteils erfindungsgemäß auf einfache und sichere Weise dadurch vermieden wird, daß die Biegesteifigkeit des schadhaften Bauteils durch Materialabtragung von der unverklebten Bauteilseite aus verringert und anschließend der Restteil des schadhaften Bauteils unter Erwärmung der Klebstoffschicht von dem Gutbauteil abgeschält wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Trennen von duroplastisch mit einander verklebten Kunststoff-, insbesondere Faserverbund-Bauteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Zum Trennen eines schadhaften von einem mit diesem über eine duroplastische Klebstoffschicht verbundenen, unbeschädigten Bauteil, etwa zu Reparatur zwecken, ist es bekannt, entweder die Klebstoffschicht mechanisch, z. B. mit Hilfe einer Vibrationsklinge, zu durchschneiden oder bis zur Zerstörung des Klebstoffs zu erhitzen, oder aber das beschädigte Bauteil selbst, etwa durch Abschleifen oder Abfräsen, vollständig zu zerspanen und dann die verbliebenen Klebstoffre ste von dem Gutbauteil zu entfernen. Diese bekannten Trennmethoden sind für metallische Werkstücke geeignet, bei Kunststoff- und insbesondere Faserver bund-Bauteilen besteht jedoch die Gefahr, daß der mechanische oder thermische Zerstörungsvorgang das in dieser Hinsicht zumeist äußerst empfindliche Kunst stoff- bzw. Faserverbundmaterial in den klebschichtseitigen Randzonen des Gut bauteils miterfaßt und dieses daher, obwohl zunächst unversehrt, durch den Trennvorgang gleichfalls beschädigt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzuge ben, durch welches beim Trennen der Bauteile eine Beschädigung des unversehr ten Kunststoff-Bauteils auf einfache und sichere Weise verhindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Patentanspruch 1 gekenn zeichnete Verfahren gelöst.

Aufbauend auf der Erkenntnis, daß duroplastische Klebeschichten gegenläufig zu ihrer Zug-, Druck- und Schubfestigkeit eine sehr geringe Schälfestigkeit besit zen, die unter Wärmeeinwirkung noch weiter abfällt, wird das beschädigte Bauteil erfindungsgemäß zunächst soweit abgetragen, daß einerseits ein ausreichender Sicherheitsabstand zu den Klebeflächen gewahrt und dadurch der Verletzungsge fahr des unbeschädigten Bauteils wirksam begegnet wird, andererseits von dem schadhaften Bauteil aber nur noch eine dünne, klebschichtseitige und für sich allein dementsprechend biegeweiche Randzone verbleibt, was in Verbindung mit der anschließenden Erwärmung, in der der Temperatureffekt auf die Schälfestig keit der Klebeschicht ausgenutzt, das Temperaturniveau jedoch deutlich unter der Überhitzungsgrenze des Gutbauteils gehalten wird, dazu führt, daß in die verblie benen, biegeweichen Randzonen des schadhaften Bauteils quer zur Klebeschicht eingeleitete Trennkräfte hohe, linienförmig konzentrierte Schalbelastungen in der ohnehin schälempfindlichen und durch Wärmezufuhr noch weiter geschwächten Klebeschicht erzeugen, so daß sich diese problemlos und vor allem ohne Verlet zung des unversehrten Gutbauteils lösen läßt. Mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren wird es somit möglich, eine unbeschädigte Kunststoff- und insbesondere Faserverbundstruktur, welche über eine dünne, duroplastische Klebeschicht hochgradig zug-, druck- und schubfest mit einem schadhaften Bauteil verbunden ist, mit geringem Zeit- und Verfahrensaufwand und vor allem unbeschädigt freizu legen.

Im Hinblick auf eine vereinfachte Endreinigung des Gutbauteils wird die Schälfe stigkeit der nach dem Trennen der Bauteile am Gutbauteil noch vorhandenen Klebstoffreste nach Anspruch 2 vorzugsweise ebenfalls durch Erwärmung redu ziert, woraufhin sich die Klebeflächen des Gutbauteils wiederum rasch und ge fahrlos mechanisch säubern lassen.

Eine besonders einfache und für das Gutbauteil schonende Krafteinleitung wird nach Anspruch 3 dadurch erreicht, das die Schälkräfte in die verbliebenen, bie geweichen Randzonen des schadhaften Bauteils über an diesem ausgeformte, klebschichtnahe Demontagelaschen eingeleitet werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, beispiels weisen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Diese zeigen in stark schematisierter Darstellung;

Fig. 1A, B, C aufeinanderfolgende Arbeitsschritte zum Trennen eines obe ren von einem mit diesem flächig verklebten, unteren Fa serverbund-Sandwichbauteil; und

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung zweier miteinander verkleb ter Faserverbundprofile während des Schälvorgangs.

Die in Fig. 1A gezeigten, über eine duroplastische Klebstoffschicht 2 flächig mit eineinander verbundenen Sandwichbauteile 4 und 6 bestehen jeweils aus einer oberen und einer unteren Faserverbund-Deckhaut 4.1, 4.2 bzw. 6.1, 6.2 sowie einem dazwischenliegenden, spezifisch leichten Innenkern 4.3 bzw. 6.3. Ist das obere Sandwichbauteil 4 beschädigt, so muß es zu Reparatur- oder Tausch zwecken vom unteren, unversehrten Sandwichbauteil 6 getrennt werden, ohne daß dabei die Deckschicht 6.1 verletzt wird. Zur Erleichterung des Trennvorgangs ist das Sandwichbauteil 4 mit randseitig vorstehenden, unverklebten Demontage laschen 8 versehen, welche einstückig an die Deckschicht 4.2 angeformt sind.

In einem ersten Arbeitsschritt wird das beschädigte Sandwichbauteil 4, etwa durch Abschleifen, Abfräsen oder Durchtrennen des Innenkerns 4.3, soweit abge tragen, daß im wesentlichen nur noch die untere, für sich allein biegeweiche Deckschicht 4.2 verbleibt (Fig. 1B).

Anschließend wird die Klebstoffschicht 2, z. B. mit Hilfe eines Heißluftgeräts 10 (Fig. 1C), erwärmt, bis die Schälfestigkeit der Klebstoffschicht 2 deutlich abfällt, das Temperaturniveau aber noch ausreichend weit unter der Überhitzungsgrenze des unbeschädigten Bauteils 6 bleibt. Bei der praktischen Erprobung hat sich eine Erwärmung auf 100 bis 150°C als besonders günstig erwiesen, je nach Kleb stoffart und Temperaturbeständigkeit des Bauteils f kommen jedoch auch andere Temperaturbereiche in Betracht.

In die so unter Wärmeeinwirkung geschwächte Klebstoffschicht 2 werden hohe, linienförmig konzentrierte Schalbelastungen dadurch eingeleitet, daß die verblie bene, biegeweiche Deckschicht 4.2 des beschädigten Bauteils 4 mit quer zur Klebstoffschicht 2 gerichteten Trennkräften beaufschlagt, also etwa mit Hilfe eines keilförmigen Schälwerkzeugs 12 zunehmend hochgebogen wird, so daß die Klebstoffschicht 2 fortschreitend aufreißt, wobei das Einführen des Schälwerk zeugs 12 in die Klebstoffschicht 2 zu Beginn des Schälvorgangs durch die De montagelaschen 8 erleichtert wird. Nach dem Lösen der Deckschicht 4.2 können am Gutbauteil 6 noch vorhandene Klebstoffreste 14 ebenfalls wieder unter Wär meeinwirkung mechanisch leicht entfernt, z. B. abgekratzt werden.

Soll von dem beschädigten Bauteil 4 nur ein Teilbereich entfernt werden, so wird dieser zuvor durch eine schmale, sich bis zur Klebstoffschicht 2 erstreckende Schnittlinie von dem übrigen Bauteil 4 abgetrennt, wie dies in Fig. 1A durch die strichpunktierte Trennungslinie 16 angedeutet ist.

Fig. 2, in der die der ersten Ausführungsform entsprechenden Komponenten durch ein um 100 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigt zwei durch eine duroplastische Klebstoffschicht 102 hochfest miteinander verbundene Faser verbundstrukturen in Form eines abgewinkelten Faserverbund-T-Trägers 104 und eines durch einen Schaumstoffkern 18 verstärkten Faserverbund-Hohlprofils 106. Ist der T-Träger 104 beschädigt, so wird das schadhafte Teilstück zunächst mit einem bis zur Klebstoffschicht 102 reichenden Trennungsschnitt 116 abge trennt und anschließend soweit abgetragen, daß von dem Klebeflansch 20 des Trägers 104 nur noch eine dünne, klebschichtseitige Randzone 22 verbleibt, die dann auf die anhand der Fig. 1 geschilderte Weise unter Wärmeeinwirkung ohne Beschädigung der unversehrten Bauteilabschnitte 104, 106 abgeschält wird, wo bei die evtl. noch vorhandenen Klebstoffreste 114 wiederum unter Wärmezufuhr mechanisch entfernt werden.

Sind die Klebeflächen quer zur Schälrichtung S stärker gekrümmt oder - wie ge mäß Fig. 2 - abgewinkelt, so wird die abzuschälende Randzone 22 durch in Schälrichtung S verlaufende Einschnitte 24 in einzelne, streifenförmige Abschnitte 22.1, 22.2 reduzierter Biegesteifigkeit unterteilt und dann abschnittsweise abge schält.

Claims

1. Verfahren zum Trennen eines schadhaften von einem mit diesem duroplastisch verklebten, unbeschädigten Kunststoff-, insbesondere Faserverbund-Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegesteifigkeit des schadhaften Bauteils durch Materialabtragung von der unverklebten Bauteilseite aus verringert und anschließend der Restteil des schadhaften Bauteils unter Erwärmung der Klebeschicht von dem Gutbauteil abgeschält wird.

2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die nach dem Trennen der Bauteile am Gutbauteil verbliebenen Klebstoffreste gleichfalls unter Erwärmung mechanisch entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserverbund-Bauteile mit klebschichtnahen Demontagelaschen zum Ein leiten der Schälkräfte versehen werden.