JP4908666B2 - 縁折り曲げ部のシーリング方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１または４の上位概念に記載した縁折り曲げ部のシーリング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車製造における縁折り曲げ部シーリングの際、一般的に、外側に開放した折り曲げ部の範囲上に、硬化可能な材料が特にいも虫の形に載せられる。この材料は第１の硬化プロセス、例えば薄板の誘導加熱において、硬化可能な物質の範囲に供給され、後続の硬化プロセスにおいて特にＫＴＬ炉内で完全に硬化される。固化可能な物質としては、特にＰＶＣが使用される。
【０００３】
この方法は、硬化可能な材料が空気封じ込め部を覆うとき、あるいは最終的な硬化の前に、液体またはガスを吸収するときに問題がある。この空気封じ込め部、液体またはガスは、後の炉硬化の際に膨張し、外側から見える気泡を形成する。この気泡は視覚的印象を損ない（視覚的犠牲）、腐食作用に対するシーリング部の弱体化部を形成する。
【０００４】
車体部分、例えばドア、トランク、フード、サンルーフカバー等を製作する際の代替的な仕上げ方法では、２つの薄板部分が連結される。その際、ホワイトボデー組み立てにおいて先ず最初に、接着剤が、鋼、溶融亜鉛メッキまたは電気亜鉛メッキされた鋼製またはアルミニウムからなる油を塗った金属薄板上に、外側部分のエッジに沿って、一般的に渦噴霧方法（またはスワール）によって約０．２ｍｍの層厚に塗布され、そして内側部分を挿入した後で外側部分の外側エッジが内側部分の外周の回りに折り曲げられる。その後で初めて、外側部分の腐食する恐れのあるエッジが、ほとんど手による塗装プロセスにおいて、例えばＰＶＣプラスチゾルのような充填剤によってシーリングされる。製造技術的、品質的および経済的理由から、縁折り曲げ部シーリングを塗装プロセスから除去し、ホワイトボデー組み立てに移すことが望まれる。すなわち、冒頭に述べた方法を使用することが望まれる。換言すると、塗装プロセスにおいて、何らかの方法で塗装表面を損なう塗装が生じない。今日まで、この希望は満足できるほど実現されていない。というのは、この目的のための確実で経済的な方法コンセプトがまだ供されていないからである。
【０００５】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第３３１４８９６号公報には、縁折り曲げシーリングのための接着剤が記載されている。この接着剤は紫外線（ＵＶ）照射によって予備架橋され、洗浄浴を通過した後で、１８０°Ｃの温度で、ＫＲＬ下塗り（ＫＴＬ＝陰極浸漬塗装）と共に、炉内で熱によって完全に硬化される。この方法は、紫外線照射の利点のほかに、作用および架橋が外側から内側にのみ行われるという欠点がある。0.3 ｍｍ以上の大きな層厚の場合、照射時間を長くしても、充分な予備架橋が保証されず、その下にある層は架橋されないでペースト状態のままである。予備架橋された表面の下にあるこのペースト状の層は、シーリング材の視覚的な質に対してかなりのマイナスの作用を有する。第１に、部品の一部が手で搬送されるので、接着剤を掴むことができるがしかし、掴み強度がない。これは、指を押し当てる際に見栄えが悪くなる。第２に、架橋されていないこの材料が、ＫＴＬ炉内での熱による硬化の際に、縁折り曲げ部接着剤とシーリング材の間に閉じ込められた空気に基づいて、シーリング材の側方から押し出されるという危険がある。第３に、それに続く冷却の際に、このペースト状材料が再び縁折り曲げ部に入り込む。第４に、接着剤が特に架橋されていない状態で湿気を吸収する。これは、ＫＴＬ炉内での熱負荷の際に、気泡を形成することになる。上述の状態は、経済的な理由から、部品を１つの集中個所で、シーリングを含めて完成させ、そこから世界的規模で離れた外部の製作ラインに運ぶ場合に重要である。この離れた製作ラインでは、部品は塗装プロセスの第１の区間の洗浄浴に直接達する。これは大幅な節約になる。なぜなら、外部の製作ラインにおいて、ホワイトボデー組み立てと、塗装プロセスで望まれないシーリングを省略することができるからである更に、多大な経済的コストをかけないで、シーリングのための新規な方法を、既存の製作過程でホワイトボデー組み立てに申し分なく統合可能である。他の炉の購入は絶対的に受入れられない。
【０００６】
【課題が解決しようとする課題】
本発明の課題は、後の炉処理の際の、閉じ込められたガスまたは液体による気泡形成が抑制されるかまたは全体プロセスにおいてシーリングされた部分の良好な取扱いが保証されるように、縁折り曲げ部シーリングを行うことである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、請求項１，４，６およびまたは８記載の手段によって解決される。従属請求項は好ましい実施形を示している。
【０００８】
本発明は車両部品を製作するための特殊な方法に関する。本発明は特に、縁折り曲げ部シーリングのための新しい方法に関する。この新しい方法によって、製作過程が大幅に簡単化され、品質が高まる。
【０００９】
本発明の目的は、技術水準の欠点を克服し、取付け部品の確実な製作のためのすべての要求、特に部品ツーリズムとも呼ばれる、“半製品状態”または油を塗布した取付け部品の世界的規模での搬送のためのすべての要求を満たす、縁折り曲げ部シーリングのための新しい方法を提供することである。その際、縁折り曲げ部シーリング材の外観の質が重要である。シーリング材の外観の質は、異なる機構の地域を通って取付け部品を長時間搬送した後で申し分のない状態に保たれ、クレータ、亀裂等のない滑らかな表面を保証する。新規な方法は、大きな投資をしないでホワイトボデー組み立てに導入可能であり、この新規な方法によって製作上の重要な利点が得られる。
【００１０】
本発明では、シーリング材の硬化が一実施形に従って、光化学的反応によって行われる。この光化学的反応は光、特に紫外線（ＵＶ）によって導入され、多段階の硬化と組み合わせられる。シーリング材の種類に応じて、紫外線は約0.01〜１ｍｍの侵入深さを有するので、シーリング材の表面硬化が達成される。紫外線を一層深く侵入させてもよい。このようにしてシーリングされた表面は、シーリング材へのガスまたは液体の侵入が防止されるので、後で熱硬化する際に、気泡が破れない。更に、既に存在する表面硬化部によって、熱硬化の際に、既に閉じ込められたガスの流出が抑制または阻止される。
【００１１】
光化学的な硬化が次のように行われると有利である。すなわち、後続の熱硬化の際に、既に光化学的に硬化されたシーリング材の範囲が、熱硬化によって再び硬化されるように、すなわち光化学的な硬化のための機能グループと熱硬化のための機能グループが順々に設けられ、硬化させる架橋（反応）を順々にもたらすように、光化学的な硬化が行われると有利である。これにより、シーリング材のきわめて安定した表面が得られる。
【００１２】
方法のすべての変形にとって、発熱反応で硬化を行うシーリングを使用することができる。それによって、硬化プロセスが少なくとも部分的に継続し、更に進んだ硬化が達成される。
【００１３】
他の実施形では、本発明に従い、異なる種類の少なくとも２つの硬化プロセスが、シーリングされる車体部分のコーティングの前に行われる。好ましくは、１つの硬化プロセスがシーリング材の他の表面に合わせられ、他の硬化プロセスが車体部分に対するシーリング材の接触範囲に合わせられる。これによって、シーリング材がコーティングプロセスの過程、特にこのコーティングプロセスの前の液体洗浄（特に水溶液による液体洗浄）の過程または（水性の）浸漬塗装、例えばＫＴＬにおいて、液体を吸収しない。この液体は後の熱硬化（例えばＫＴＬ炉内での熱硬化）の際に気泡を形成することになる。
【００１４】
他の代替的な変形では、熱硬化が少なくとも１段で炉を用いないで行われるかあるいはシーリング材を有する車体部分を部分的に加熱することによって行われる。これによって、全体として、後で気泡を形成しない硬化が多大なプロセスコストをかけずに全体の方法に統合されることにより、所望なプロセス進行が達成される。
【００１５】
本発明の他の代替的な実施形では、異なる種類の２つの硬化プロセスが少なくとも２時間の時間的間隔をおいて実施される。これによって、シーリング材が上述の問題を生じるガスまたは液体の量を吸収することなく、シーリング材の充分な硬化が達成される。時間的な間隔が１時間よりも短く、好ましくは２０分よりも短く、特に５分よりも短い。すなわち、両硬化プロセスは好ましくは同時にあるいは、他のプロセスステップを介在しないで（直接）続けて行われる。
【００１６】
本発明では、代替的なすべてのプロセスを互いに有利に組み合わせ可能である。
【００１７】
本発明による方法は、縁折り曲げシーリングの少なくとも２倍の（予備）架橋に基づいている。その際、第１の製作ステップでは、紫外線に対して活性的なシーリング材が紫外線照射によって反応し、それに直接続くステーションでは縁折り曲げ部接着材とシーリング材が内側からの加熱によって（予備）架橋される。
【００１８】
紫外線照射によって外側から硬化させると、縁折り曲げ部シーリング材が部分的に架橋され、最初に、手動取扱い操作にとって重要な掴み可能性または掴み強度を生じ、第２に、油を塗った車体の脱脂、リン酸塩処理および陰極浸漬塗装浴（ＫＴＬ）の通過のための洗浄浴内の高圧循環する７０°Ｃ以下の高温液体に対する洗い落とし耐性を生じ、第３に、進行する架橋に基づいて、一部が高温多湿気候条件下で３週間以上の長い露出時間を生じる。露出時間は次のような時間を決定する。すなわち、接着剤が特別な機能を発揮し、約１８０°Ｃの温度で約２５分間行われるるＫＴＬ炉内の完全な硬化の後で、品質の低下を被らない時間を決定する。接着剤は一般的に、１００％架橋していない状態で、水を吸収する傾向がある。これは、加熱硬化時に気泡を形成することになり、外観的にも強度的にも不利な影響を及ぼす。
【００１９】
紫外線で架橋される接着剤の成分のために、例えばアクリル酸グループを含む化合物のような活性化二重結合部が考えられる。この場合、光反応開始剤（紫外線によって開始されるラジカル生成物）を介しての急激な重合反応の開始が行われる。２００〜４００ｎｍの範囲の最適な波長が光反応開始剤に属する。掴み強度等に関する満足できる結果を得るためには、0.001 〜50ワット/cm³の強さのときに、３０秒、特に５秒よりも短い照射時間が適している。これは合理的な方法を可能にする。この合理的な方法では、例えばシーリング材の塗布の後すぐに、紫外線照射を同じ作業ステップでおいてロボットによって行うことができる。紫外線ランプは好ましくは、シーリング材の塗布ノズルの背後に設けられている。
【００２０】
内側からの熱硬化は、縁折り曲げ部接着剤と縁折り曲げ部シーリング材を部分的に架橋し、位置を固定する。これは、両薄板部分相互の移動、すなわち外側部分に対する内側部分の移動を防止する。熱源としては、例えば誘導、赤外線（ＩＲ）照射、高温空気乾燥機等が考えられる。ＩＲ照射の場合には、誘導設備のための高価な投資を省略することができるがしかし、誘導加熱のような出力が得られない。
【００２１】
本発明により、完全に硬化させない二段階の硬化は取付け部品の位置決め強度のために充分であることが判った。なぜなら、紫外線照射によって硬化するシーリング材が構造的な強度に寄与するからである。更に、紫外線照射のすぐ後で赤外線ランプをロボットによって追従させることが考えられる。シーリング材表面の申し分のない品質のために、紫外線照射が熱の供給の前に行われると有利である。それによって、場合によっては縁折り曲げ部接着剤とシーリング材の間に存在する空気が、加熱の際に、紫外線で予備架橋されたシーリング材表面によって押し止められる。
【００２２】
更に、有利な実施形では、シーリング材が例えば約６０°Ｃの温度まで加熱されることにより、紫外線照射によって引き起こされる反応が加速される。これは、塗布されるシーリング材自体およびまたは縁折り曲げ部が、シーリング材の塗布の直前に、高温空気乾燥機およびまたは誘導によって加熱されることによって達成可能である。それによって、続いて、塗布されたシーリング材が予熱される。
【００２３】
特に、ＩＲまたは高温空気乾燥機による加熱が特に有利である。というのは、これによって、部品がゆがむ危険が大幅に低下するかまたは取り除かれるからである。なぜなら、この加熱の熱応力が、例えば誘導加熱の場合よりも小さいからである。
【００２４】
接着剤とシーリング材の間の縁折り曲げ部内での空気の封じ込めに基づいて、外観の悪化が非常に弱まる。なぜなら、接着剤が短時間での二重の予備架橋によって、充分に高い強度を生じ、それによってＫＴＬ炉内での加熱の際の空気噴出と、冷却時の縁折り曲げ部への接着剤の入り込みが防止されるからである。
【００２５】
シーリングが、今日のように塗装場で手動で行われないで、車体の予備組み立て（ホワイトボデー組み立て）においてロボットによって材料節約的に、従って経済的に行われるので、塗装場でのスペースや必要時間のような資源が節約される。
【００２６】
本発明による方法は、良好な取扱い操作性または位置決め強度および長い露出時間のような特有の利点を有する。従って、確実な搬送のための内的および外的のすべての要求が満足され、気泡形成によって品質が低下するという技術水準の欠点を克服することができる。本発明の硬化は、例えばドア、トランク、フード、サンルーフカバー等のような部品の集約的製作と、外部の製作ラインへのこの部品の運送が可能である。この部品ツーリズムはＣＫＤ（完全ノックダウン）と呼ばれ、経済的である。というのは、ホワイトボディの製作のための投資を省略することができるからである。
【００２７】
縁折り曲げ部接着剤は最適な処理のために薄い層で塗布可能であるべきであり、良好な湿潤油を有する。ＫＴＬ炉での加熱硬化の後で、金属基材への良好で老化しにくい付着と、１５ＭＰａ以上の強度と、少なくとも５％の伸び率が要求される。
【００２８】
シーリング材のために、同じ接着剤を使用可能である。この場合、この接着剤は、最も良好な実施方式で紫外線照射によっておよび熱的に反応させることができる成分を含んでいる。更に、熱応力を受けるときに亀裂が形成されないようにするために、伸び率を少なくとも１５％、好ましくは３０％にすべきである。
【００２９】
上記の接着剤は一般的に、エポキシ技術、ゴム技術またはアクリル技術等に基づいており、更に、適当なポリウレタン成分または有機ポリマー充填物質と組み合わせて形成される。若干の例はドイツ連邦共和国特許出願公開第３３１４８９６号公報に記載されている。特に反応条件についてはこの公報を参照されたし。シーリング材の塗布は好ましくは、１５０〜４０００μｍの厚さ、特に３５０〜１０００μｍの範囲で行われる。シーリング材は好ましくはいも虫の形に塗布される。この場合、いも虫塗布は例えばスワールとして行うことができる。
【００３０】
特に紫外線による光誘導加熱は、シーリング材の塗布の直後、遅くとも塗布の後数分以内に行うことができる。紫外線照射は同時に、前にあるいは後で他の硬化、赤外線硬化、高温空気乾燥機硬化または誘導硬化と共に行うことができる。この場合、シーリングすべき薄板範囲または直接隣接する薄板範囲が加熱される。
【００３１】
使用されるシーリング材に応じて、特に発熱性硬化が不充分な場合、硬化プロセスを充分な強さで行わないと、硬化が恐らく行われないことに留意すべきである。硬化プロセスを確実に成功させるために、硬化を生じるパラメータ（紫外線、熱等）が充分な強さで処理される。
【００３２】
シーリングが例えば１４０°Ｃ以下の硬化最低温度の材料で行われると有利である。それによって、特に誘導硬化が可能である。必要な硬化温度が１５０°Ｃ、特に１７０°Ｃである通常使用されるエポキシ樹脂は、あまり適していない。しかし、このようなエポキシは折り曲げ部の内部に使用可能である。なぜなら、この場合、硬化がＫＴＬ炉内で遅れて問題なく行われるからである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、２つの図に基づいて本発明を説明する。
【００３４】
図１は、ドア内板２上に折り曲げられ、折り曲げ部１の範囲において縁折り曲げ部接着剤４に連結されたドア外板３を示している。縁折り曲げ部接着剤４は折り曲げの前に塗布され、その量は、間隔ａ（ドア内板２と折り曲げ個所の間隔）の場合に折り曲げ範囲全体に充填されるように定められる。外側の折り曲げ範囲上にシーリング材５が塗布される。このシーリング材は外側６からのＵＶ照射と、内側８からの折り曲げ範囲１の誘導加熱によって予備架橋（予備加硫）され、それによって掴み強度があり、膨張するガスの漏れを発生せず、そしてガスまたは液体が侵入しないように密封されている。
【００３５】
図２には、図１に示したもの同じような折り曲げ部１が示してある。しかし、ドア内板２がドア外板３に対してｂだけ移動しているので、折り曲げ部が縁折り曲げ部接着剤４の充填量によって完全に充填されていない。これによって、シーリング材５の層で覆うことによって、気泡７が閉じ込められる。この気泡は、今まで行われてきたＫＴＬ炉内での硬化プロセスの場合に膨張し、シーリング材５を膨らませる。本発明による方法の場合には、シーリング材５は両側６，８から予備硬化されるので、ＫＴＬ炉内における後の最終的な硬化の際に、閉じ込めらえた気泡７がもはや破れない。
【図面の簡単な説明】
【図１】シーリング材を塗布したドア折り曲げ部の断面図である。
【図２】起こり得るシーリング材の問題を示すための、ドア折り曲げ部の断面図である。
【符号の説明】
１ ドア折り曲げ部
２ 内板
３ 外板
４ 縁折り曲げ部接着剤
５ シーリング材
６ ＵＶ硬化表面
７ 封じ込め空気
８ 熱による硬化部
ａ，ｂ 板の移動を示す間隔

Claims (7)

1. シーリング材を車体部分に塗布し、シーリング材を硬化させることによって、車体部分をシーリングするための方法において、シーリング材が異なる種類の２つの硬化プロセスによって硬化され、硬化プロセスの一方は光学的な硬化であり他方は熱硬化であって、この硬化プロセスが車体部分の水性の浸漬塗装におけるコーティングまたはこのコーティングの前の液体洗浄の前に行われること、
   硬化プロセスの１つがシーリング材の外側表面を硬化させ、他の硬化プロセスが車体部分とシーリング材の接触範囲またはシーリング材の内側範囲を硬化させることを特徴とする方法。
2. 熱硬化が、車体部分の部分的な加熱によっておよびまたは少なくとも第１段で炉なしに行われ、誘導加熱、ＩＲ照射およびまたは高温空気乾燥機によって行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 硬化プロセスが、２時間よりも短い時間的間隔をおいて行われることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 硬化プロセスが、炉硬化、誘導硬化、高温空気乾燥機による硬化、光化学的な硬化から選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. ＵＶ照射によって行われた予備架橋を加速するために、車体部分中の予熱された縁折り曲げ部にわたって、シーリング材が加熱されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
6. 縁折り曲げ部の加熱が、続いて塗布されるシーリング材が予熱されるよう、シーリング材を塗布する直前に高温空気乾燥機によって行われることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. ホワイトボデー組み立てにおいて、縁折り曲げ部シーリング材がＵＶ照射によっておよび縁折り曲げ部接着剤と共に熱で予備硬化され、このようにして製作された車体部分が搬送され、その後で、少なくとも１つの洗浄浴と塗装部を通過した後で、外部から見える気泡の形成や腐食作用に対するシーリング部の弱体化部なしに、炉内で塗装と共に完全に熱硬化させられることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。

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