KR20230118876A - 접착 필름 적용 방법 - Google Patents

Abstract

컴포넌트의 표면(20)에 접착 필름(10)을 적용하는 방법에서, 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)이 제공된다. 또한, 접착 필름이 적용될 표면(20)을 포함하는 컴포넌트가 제공된다. 접착 필름(10)의 접착 층(11)의 물리적 표면 활성화가 수행된다. 접착 필름(10)의 접착 층(11)은 표면 활성화되고 습윤된 접착 필름(10)이 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면(20)과 접촉하기 전에 습윤된다.

Description

접착 필름 적용 방법

본 발명은 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하는 방법 및 이 방법을 수행하기에 적합한 디바이스에 관한 것이다.

접착 필름들은 예를 들어 색상 패턴을 표면에 전사하는 것과 같은 장식 목적들을 위해, 예를 들어 도장된 표면 보호와 같은 기능적 이유들로 또는 글자 등을 적용하기 위해 많은 애플리케이션 영역들에서 사용된다. 특히, 접착 필름들은 예를 들어 스톤 가드(stone guard)와 같이 자동차들의 연속 생산에서 모델 지정들 등을 적용하는 것은 물론 시각적 디자인 목적들로 점점 더 많이 사용되고 있다.

예를 들어 접착 필름을 사용하여 색상 패턴을 적용할 때 발생하는 노력은 일반적으로 다단계 페인팅 프로세스에서 이러한 패턴들을 생성할 때보다 훨씬 적다. 그러나 연속 생산에서 접착 필름들을 적용하는 것은 사소한(trivial) 일이 아니다. 접착 필름이 클수록 접착 필름을 적용할 표면에 접착 필름을 올바르게 배치하고 갇힌 공기 및 주름들의 형성 없이 접착제로 접합하는 것이 더 어렵다. 이 프로세스들은 지금까지 성공적으로 자동화되지 않았다. 그 결과 오늘날까지 자동차들의 연속 생산에서 접착 필름들은 일반적으로 수동으로 적용된다.

접착 필름들은 접착 층 내에 미세구조화된 채널들을 포함하는 US 6197397 B1호로부터 알려져 있다. 이 채널들은 접착 필름들을 적용하는 동안 공기가 빠져나갈 수 있도록 하여 공기가 갇히는 것을 방지하고 불필요한 공기의 제거를 위한 수동 재마감 처리를 제공한다. 따라서 이 필름들은 미세구조화된 채널들이 없는 기존 전통적인 필름들보다 자동화 처리에 더 적합하다.

그러나 이러한 접착 필름들은 매우 고가이다. 미세구조화된 접착 층으로 인해, 이는 고품질 표면들을 만드는 데 적합하지 않다. 접착 필름들은 일반적으로 캐리어 필름의 한 면이 접착 층으로 덮여 있고 다른 면이 선택적으로 다층 페인트 코팅으로 덮여 있는 캐리어 필름을 포함한다. 매우 얇은 캐리어 필름들을 사용할 때 미세구조는 접착제로 부착된 후에도 눈에 보이는 흔적을 남긴다. 특히 두꺼운 접착 필름들의 사용은 일반적으로 바람직하지 않다. 물론 두꺼운 필름들로 문제가 해결될 수 있다. 그러나 이는 기판의 두께를 상당히 증가시킨다. 기판이 투명 코팅으로 다시 코팅되지 않는 한 이 접근도 만족스러운 결과들을 생성하지 못한다.

전술한 문제들을 해결하는 작업물(workpiece) 또는 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 방법 및 도구는 WO 2020/148070 A1로부터 알려져 있다. 이를 위해, 접착 층을 포함하는 접착 필름은 자동화 시스템의 도움으로 접착 필름이 적용될 표면과 탄성(elastic) 멤브레인(membrane) 사이에 위치된다. 멤브레인과 표면 사이에 음압(negative pressure)이 적용되면 멤브레인이 구부러져 표면 방향으로 볼록한 면(convex side)과 오목한 면(concave side)을 형성하고 볼록한 면이 있는 멤브레인이 표면과 접촉할 때까지 접착 필름의 접착 층이 전체 표면 영역에 걸쳐 멤브레인에 의해 표면에 압착되도록 한다. 멤브레인의 곡률(curvature)의 정도는 멤브레인 양면들의 압력 조건들을 조화시켜 제어된다. 그 결과, 예를 들어 멤브레인 후면 상의 양압(positive pressure)으로 음압을 적용하여 생성된 멤브레인의 곡률을 지지하는 것이 가능하다.

이 종래 방법들의 문제점은 필름을 적용하는 프로세스에서 작업물 또는 컴포넌트에 대한 접착 필름의 불충분한 접착력일 수 있다. 이 불충분한 접착이 접착 필름과 작업물 사이의 접촉 표면의 일부 영역들에서만 발생할 수 있더라도 바람직하지 않은 갇힌 공기 및 기포가 발생할 수 있다.

접착 필름들을 적용할 때, 예를 들어 자동차들의 제조 중에 접착 필름들을 적용하는 경우 접착 필름이 적용될 표면에 접착 필름을 위치시키기 전에 먼저 접착 필름의 접착 층을 물로 적시는 것이 종종 도움이 된다. 이 습윤화(wetting)는 일반적으로 손으로 수행되며, 여기서 물의 투여가 어렵다. 프로세스에서 자주 발생하는 문제는 너무 많은 물이 적용되어 접착 필름이 적용된 후 접착 필름과 표면 사이의 접촉 영역에서 측면으로 물이 빠져나와 불균일한 접합 결과가 얻어지거나 접착 필름이 미끄러져 제자리에서 벗어난다.

대조적으로, 접착 필름을 컴포넌트에 적용하기 위한 개선된 방법 및 개선된 디바이스를 제공하는 것이 하기에 설명된 본 발명의 목적이다. 특히, 예를 들어 자동차들의 생산을 위해 제공되는 제조 라인과 같은 연속 생산 동작에 통합될 수 있는 접착 필름들을 적용하기 위한 자동화 가능한 방법 및 디바이스가 개발될 예정이다.

이 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 청구항 1에 설명된 단계를 포함하는 방법 및 청구항 7에 설명된 피쳐를 갖는 디바이스를 제공한다. 본 발명의 개선 사항들은 종속항들의 주제이다.

컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 본 발명에 따른 방법은 항상 다음 단계들을 포함한다:

a. 접착 층을 포함하는 접착 필름을 제공하는 단계;

b. 접착 필름이 적용될 표면을 포함하는 컴포넌트를 제공하는 단계;

c. 접착 필름의 접착 층의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;

d. 접착 필름의 접착 층을 습윤화하는 단계; 및

e. 표면 활성화 및 습윤된 접착 필름을 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면과 접촉시키는 단계.

접착 필름의 접합 프로세스 또는 적용은 표면 활성화 및 습윤된 접착 필름을 접착 필름이 적용될 표면과 접촉시키 전에 접착 층의 후속 습윤화와 함께 접착 필름의 접착 층의 물리적 표면 활성화에 의해 상당히 개선되고 단순화될 수 있음이 발견되었다. 이 방법을 사용하면, 접착 필름을 적용하는 동안 발생하는 포획 공기, 결함들 또는 기타 바람직하지 않은 부정확성들 없이 특히 균일하게 컴포넌트에 접착 필름을 적용하는 것이 가능하다. 본 발명에 따른 방법을 사용하면, 특히 접착 층의 최적의 습윤화가 가능하여, 너무 적거나 너무 많은 수분이 접착 층에 적용되지 않는다.

본 발명에 따르면, 표면 활성화 후 습윤을 위해 접착 층에 균일하고 얇은 수막(water film)을 적용하는 것이 바람직하다. 이를 통해 접착 층의 결함들이 보정되어 매우 균일한 접합 결과가 달성될 수 있다. 원칙적으로 수용액(aqueous solution) 또는 현탁액(suspension)으로 습윤을 유발하는 것도 가능하다. 원칙적으로 물 대신 유기 용매(organic solvent) 또는 용매/물 혼합물을 사용할 수도 있지만 일반적으로 바람직하지 않다.

특히 표면 활성화 후 습윤화는 접착 필름의 접착-면 표면 영역이 고의적으로 거칠게 되어 접착력을 높이는 경우들에 특히 유리하다. 많은 경우들에, 접착면에서 거칠어진 접착 필름의 만족스럽고 균일하고 육안으로 흠이 없는 접착은 접착 층의 습윤에 의해서만 가능하다. 본 발명에 따른 접착 층의 선행하는 물리적 표면 활성화의 결과, 필요에 따라 습윤화를 최적화하는 것이 가능하다. 이 방법을 사용하면 접착 층의 모세관(capillary) 작용들이 특히 유리하게 사용되어 기포 없이 접착 필름을 다른 표면들에 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 또 다른 특별한 이점은 이 방법이 쉽게 자동화될 수 있다는 것이다. 이와 관련하여, 본 발명에 따른 방법은 예를 들어 특히 자동차들의 제조 중에 유리하게 사용될 수 있다. 접착 필름, 예를 들어 라벨들을 차량 차체의 완성된 코팅에 적용할 때, 접착 필름의 접착면을 물로 적시고 접착 필름의 후속 적용은 통상적으로 수동으로 수행된다. 너무 많은 물과 너무 적은 물이 적용되지 않는 균일한 습윤은 매우 어려우며, 일부 상황들에서 불만족스러운 접합 결과들을 초래한다. 또한, 이 프로세스에 대한 인건비가 매우 높다. 이 문제들은 본 발명에 따른 방법에 의해 해결된다.

접착 층의 물리적 표면 활성화는 특히 접착 층의 표면 에너지를 증가시킨다. 이는 접착 층의 물에 대한 습윤성을 증가시키는 원인이 되는 것으로 관찰되었다. 특히 표면 활성화는 접착 층의 분자 구조들을 파괴시킨다. 접착 층의 이 여기(excitation)는 무엇보다도 표면의 친수성 속성들을 포함하여 물 또는 수용액에 의한 습윤을 촉진할 수 있다. 일반적으로, 표면의 이 여기 또는 활성화 상태는 분자 구조들이 특정 기간 후, 예를 들어 약 30분 또는 선택적으로 그 미만 후에 원래 상태로 되돌아가도록 오래 지속되지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 방법의 위 단계들 d. 및 e.는 표면 활성화 후 제한된 시간 내에 편리하게 수행된다. 접착 층의 물리적 표면 활성화와 후속 습윤 사이에는 바람직하게는 접착 필름이 컴포넌트의 표면과 접촉될 때까지 30분 이상 경과하지 않아야 한다. 특히 바람직한 실시예들에서, 표면 활성화, 습윤 및 접촉시키기의 전체 프로세스는 20분 이하, 가장 특히 바람직하게는 10분 이하, 특히 5분 이하를 필요로 한다.

기판의 표면 에너지는 일반적으로 단위 J/m²를 사용하여 영역당 에너지로 표시되며, 종종 동등한 단위 N/m 또는 dyn/cm도 사용된다. 본 발명에 따른 방법에 따른 물리적 표면 활성화의 결과, 바람직하게는 50dyn/cm, 특히 바람직하게는 60dyn/cm, 특히 바람직하게는 70dyn/cm인 표면 에너지가 달성된다. 발명가들은 특히 60dyn/cm의 표면 에너지, 가장 특히 70dyn/cm의 표면 에너지에서, 물에 대한 습윤성은 매우 양호하여 전술한 방법 단계 d.에 따른 습윤이 조정될 수 있고 특정 조건들에 특히 잘 적응됨을 증명할 수 있었다.

표면 에너지는 특히 바람직하게는 테스트 잉크들을 사용하여 DIN ISO 8296에 따라 결정되며, 여기서 신속한 방법으로 특정 고체 표면의 표면 에너지를 추정하는 것이 가능하다. 이 프로세스에서 개별의 알려진 표면 에너지 또는 표면 장력(tension)을 갖는 상업적으로 이용 가능한 액체들의 경우 표면 에너지는 표면 장력과 동일해야 하는 테스트 잉크들이 고체 표면에 적용되고 표면에서 작은 물방울들로 부서지는 시간의 관점에서 관찰된다. 이 방식으로 여러 테스트 잉크들을 검사할 때 적용 후 처음 몇 초 내에 더 이상 물방울로 부서지지 않는 테스트 잉크가 식별된다. 표면 에너지가 알려진 이 테스트 잉크에서 고체 표면의 표면 에너지는 테스트 잉크의 표면 에너지와 일치한다.

접착 필름은 예를 들어 접착 필름이 적용되는 표면에 적용되는 데코, 레터링 또는 하나 이상의 개별 문자들 또는 장식 요소들이다. 특히, 이는 자가접착식 장식 페인트 필름들 또는 접착 배킹들을 포함하는 장식 필름들일 수 있다. 접착 필름은 또한 그 자체로 알려진 스톤 가드 필름들 또는 다른 보호 필름들일 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선 사항에서, 본 방법에 사용될 수 있는 접착 필름은 바로 아래 나열된 피쳐 a. 내지 h. 중 적어도 하나를 특징으로 한다:

a. 접착 필름은 한 면에 접착 층을 갖고 다른 면에 페인트 층을 갖는 캐리어 필름을 포함한다;

b. 캐리어 필름은 플라스틱 필름, 금속 필름 또는 금속-플라스틱 복합 필름이다;

c. 캐리어 필름은 10μm 내지 120μm 범위의 두께를 갖는다;

d. 접착 층의 두께는 10μm 내지 80μm, 바람직하게는 30μm 내지 60μm 이다;

e. 접착 층은 균일한 두께를 갖는다;

f. 접착 층은 균질한(homogeneous) 접착 질량으로 만들어진다;

g. 접착 층은 10cm² 내지 8m² 범위의 표면 영역을 갖는다;

h. 페인트층은 20μm 내지 150μm, 바람직하게는 30μm 내지 90μm, 특히 바람직하게는 40μm 내지 60μm 범위의 두께를 갖는다.

특히 바람직하게는, 바로 위에 열거된 적어도 피쳐들 a. 및 b. 및 g.는 서로 조합하여 구현된다. 바람직한 개선 사항에서, 피쳐들 a. 내지 d. 및 g. 및 h., 특히 a. 내지 e. 및 g. 및 h., 특히 바람직한 실시예에서, 모든 피처들 a. 내지 h.는 서로 조합하여 구현된다.

바로 위에서 언급한 피쳐 e.는 특히 바람직하게는 피쳐 f.와 조합하여 구현된다. 균일한 두께는 접착 층이 공기 또는 다른 미세구조들을 제거하기 위한 미세구조 채널들에 의해 국부적으로(locally) 약해지지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이는 바람직하게는 닥터 블레이드에 의한 균질한 접착 질량의 적용에 의해 형성되고 따라서 실질적으로 평면(planar)이고 고른 표면을 갖는다. "균질"은 접착제 질량이 입자, 특히 눈에 보이는 입자를 포함하지 않는다는 것을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

미세구조가 없는 접착 층들의 사용은 본 발명에 따른 방법에서 매우 얇은 캐리어들을 갖는 접착 필름들을 사용하는 것을 가능하게 하고, 그럼에도 불구하고 프로세스에서 고-광택 "클래스 A 표면"을 얻을 수 있게 한다. 따라서 위에서 설명된 10μm 내지 120μm의 범위 내에서, 10μm 내지 60μm, 바람직하게는 10μm 내지 50μm의 두께를 갖는 캐리어 필름들이 특히 바람직하며, 특히 접착 층에 전술한 미세구조들이 없을 때 더욱 바람직하다.

특히 바람직한 방식으로, 접착 층은 바람직하게는 20 내지 80μm 범위의 층 두께, 특히 50μm의 층 두께를 갖는 아크릴레이트(acrylate) 접착제에 의해 형성될 수 있다.

물리적 표면 활성화와 관련하여, 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 바로 아래에 나열된 추가 피쳐 a. 내지 d. 중 적어도 하나를 갖는다:

a. 플라즈마 처리에 의해 접착 층의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;

b. 코로나 처리(corona treatment)에 의해 접착 층의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;

c. 화염 처리(flame treatment)에 의해 접착 층의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;

d. 진공 상태에서 접착 층의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계.

플라스마 처리는 접착 필름의 접착 층의 표면 활성화가 매우 효과적으로 그리고 실제로 매우 잘 구현될 수 있는 방식으로 달성되도록 하기 때문에 플라스마 처리는 본 발명에 따른 방법에 특히 적합하다. 플라즈마는 적어도 부분적으로 이온화된(ionized) 가스를 포함하는 구름(cloud)이며, 그 결과 접착 층의 표면 활성화를 위해 표면 에너지의 증가가 달성된다. 적합한 플라즈마 발생기(generator)들은 상업적으로 이용 가능하다.

원칙적으로 플라즈마 처리는 대기압 또는 양압(고압 플라즈마) 또는 음압(저압 플라즈마)에서 수행될 수 있다. 특히, 저압 플라즈마는 본 발명에 따른 방법, 특히 진공 상태에서 플라즈마 처리의 목적에 적합하다. 진공은 바람직하게는 압력 < 0.05mbar, 예를 들어 대략 0.02mbar의 압력을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 바로 위에 열거된 피쳐들 a. 및 d.는 특히 바람직하다. 이 경우 표면 활성화는 특히 활성화될 접착 층을 포함하는 접착 필름이 전사되는 배출될 처리 챔버(플라즈마 챔버) 내에서 일어날 수 있다. 플라즈마 처리를 위한 처리 시간들은 예를 들어 10초 내지 120초의 범위일 수 있다.

다른 경우에, 원칙적으로 대기압 조건들이 존재하고 특히 플라즈마 형성 동안 온도 증가가 발생하지 않는 소위 저온(cold) 플라즈마를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

코로나 처리는 물리적 표면 활성화를 위한 플라즈마 처리의 적합한 대안이기도 하다. 코로나 처리는 기체 방전(gas discharge) 방법을 기초로 하고, 이는 처리된 표면의 표면 에너지를 증가시켜 물에 대한 습윤성을 향상시킨다. 프로세스에서, 전기 방전은 일반적으로 대기압 하에서 2개의 전극들 사이에서 일어나며, 여기서 가스, 특히 공기의 가스 분자들은 초래된(resulting) 전기장에 의해 여기되고 선택적으로 분할된다. 초래된 하전(charged) 반응성 입자들은 접착 층과 반응하여 표면 활성화로 이어진다. 이러한 코로나 처리와 비교되어 일반적으로 플라즈마 처리는 플라즈마의 방식에 의해 표면 에너지의 더 강한 증가가 달성될 수 있고 일반적으로 표면의 활성화가 코로나 처리보다 플라즈마에서 더 오래 지속된다는 장점이 있다.

또한, 접착 층의 물리적 표면 활성화를 위해 화염 처리가 적합하다. 화염 처리의 경우, 접착 필름의 접착 층은 공기/가스 혼합물의 화염에 노출되며, 여기서 안정적이고 산화성(oxidizing) 화염이 생산된다. 접착 층의 표면-활성화 효과도 이러한 방식으로 달성될 수 있어 물에 대한 습윤성이 개선된다. 코로나 처리, 특히 플라즈마 처리는 일반적으로 보다 균일한 결과가 표면 영역에 걸쳐 달성될 수 있다는 점에서 화염 처리에 비해 일반적으로 이점을 갖는다.

물리적 표면 활성화를 위한 유닛, 특히 플라즈마 처리 유닛은 특히 유리하게는 접착 필름을 적용하기 위한 자동화 디바이스의 일체형 부품일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 가장 특히 바람직한 설계에서, 방법은 바로 아래에 열거된 추가 피쳐를 특성으로 한다:

a. 물의 분무화(atomization)에 의해 접착 층을 습윤화하는 단계.

물의 분무화는 특히 유리하게 접착 층의 영역에서 미세한 물방울들의 형태로 정의된 양의 물을 생성하는 것을 가능하게 하고, 여기서 물방울들은 접착 층 상에 증착되어 접착 필름의 추가 적용을 위해 의도된 접착 층 상에 수막을 형성한다.

물이 분무될 때 물은 기체 환경, 특히 공기 중에서 가장 미세한 분포로 분포된다. 분무화는 바람직하게는 접착 층의 습윤화를 유발하는 공기 중의 매우 작은 물방울들의 분포를 초래한다. 분무화 동안 공기 중의 물방울들은 바람직하게는 약 1 내지 10μm, 특히 바람직하게는 2 내지 5μm, 가장 특히 바람직하게는 2 내지 4μm 범위의 평균 직경을 갖는다.

접착 층에 물방울들의 증착으로부터 초래된 수막은 매우 얇은 것이 바람직하다. 물방울들은 특히 1nm 내지 1000μm 범위의 두께를 갖는 연속 필름을 형성하는 이러한 방식으로 습윤으로 인해 접착 층 상에 바람직하게 분포된다. 수막의 두께는 특히 바람직하게는 10nm 내지 500μm의 범위, 가장 바람직하게는 10nm 내지 1000nm의 범위 및 바람직하게는 10nm 내지 100nm의 범위이다. 수막은 특히 접착 층의 변칙들이 수막에 의해 보정될 수 있을 정도로 두꺼워야 한다.

분무화는 초음파 분무기에 의해 특히 유리하게 유발될 수 있으며, 여기서 물은 작용하는 초음파에 의해 진동하게 된다. 이로 인해 물방울들이 분리된다. 물방울들의 크기는 초음파의 주파수를 조정하여 영향을 받을 수 있다. 초음파 주파수가 높을수록 더 미세한 물방울들을 초래한다. 이와 관련하여, 초음파 분무기는 접착 층을 습윤화하는 데 특히 유리하게 적합하다. 습윤 또는 분무화는 접착 층 상의 초래된 수막이 접착 층의 변칙들을 보정하기에 충분하도록 조정될 수 있다. 더 큰 물방울들의 형성은 편리하게 피해져야 하며, 이는 특히 습윤 지속 시간에 의해 조정될 수도 있다.

또한, 종래의 스프레이 건은 표면 활성화 접착 층을 습윤화하는 데 적합하다. 스프레이 건은 예를 들어 리프팅 실린더를 통해 작동될 수 있다. 실린더 스트로크 속도 및/또는 확장 거리 또는 실린더 스트로크를 조정하여 습윤의 강도가 변경되어 균일하게 습윤된 접착 층이 달성될 수 있다.

또한 스프레이 건과 같은 습윤 유닛을 운반하는 습윤용 가동(movable) XY 헤드를 포함하는 테이블을 사용할 수 있다. XY 헤드는 습윤될 표면을 가로질러 이동하기 위해 3D 프린터와 유사한 방식으로 사용될 수 있다.

접착 필름의 접착 층을 습윤화하기 위한 유닛, 예를 들어 초음파 분무기 또는 스프레이 건은 특히 유리하게 접착 필름을 적용하기 위한 자동화 디바이스의 일체형 부품일 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 설계에서, 방법은 바로 아래에 열거된 추가 피쳐를 특징으로 한다:

a. 접착 필름이 적용될 표면 상에 국부적인 방식으로 접착 필름을 초기에 압착함으로써 접착 필름이 적용될 표면과 접착 필름을 접촉시키는 단계.

접착 필름이 적용될 표면에 접착 필름의 초기 국부적 압착의 결과로, 접착 층이 전체 표면 영역에 걸쳐 표면과 접촉할 때까지 접촉 영역이 방사상(radially) 바깥쪽으로 연속하여 균일하고 기포가 없는 접착 접합을 매우 안정적 초래하는 것이 달성될 수 있다. 접착 필름의 이 초기 국부 압착은 특히 적어도 하나의 램(ram) 수단들에 의해 수행될 수 있으며, 이는 접착 필름이 적용될 표면에 대해 국부 방식으로 접착 필름을 밀어낸다. 램 수단들은 특히 유리하게는 접착 필름을 적용하기 위한 자동화 디바이스의 일체형 부분일 수 있다. 이러한 램 수단들은 예를 들어 실린더, 연장 가능한 피스톤 및 램 헤드, 특히 둥근 램 헤드를 포함할 수 있다.

접착 층을 포함하는 접착 필름을 제공할 때, 특히 접착 층을 보호하는 보호 필름이 미리 제거된 후 접착 필름이 방법을 추가로 수행하기 위해 유닛에 매달리거나 클램핑되는 것이 제공될 수 있다. 예를 들어, 접착 필름이 부착되는 캐리어 필름이 이 목적을 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 캐리어 필름은 접착 필름이 적용될 컴포넌트 또는 그 표면에 표면 활성화 및 습윤화된 접착 필름이 부착되는 디바이스의 일부일 수 있다. 접착 필름은 특히 접착 층으로부터 멀어지는 면을 캐리어 필름에 접착할 수 있어서, 접착 층을 포함하는 접착 필름의 면은 자유롭고 컴포넌트의 표면과 접촉될 수 있다.

방법의 특히 바람직한 설계에서, 방법은 바로 아래에 나열된 추가 피쳐를 특징으로 한다:

a. 접착 필름이 적용될 표면 상에 접착 필름을 압착하기 위해 편향될 수 있는 탄성 멤브레인을 사용하여 접착 필름이 적용될 표면과 접착 필름을 접촉시키는 단계.

접착 필름이 적용될 표면 상에 접착 필름을 압착하기 위한 탄성 멤브레인의 사용은 본 발명에 따른 방법에 가장 특히 유리하게 적합하며, 그 이유는 이러한 방식으로 특히 균일한 접합 프로세스가 달성될 수 있을 뿐만 아니라 특히 유리하게는 프로세스가 자동화될 수도 있기 때문이다. 편향성을 가능하게 하기 위해, 예를 들어 적합한 프레임에 탄성 멤브레인의 에지-면 장착이 제공되는 것이 바람직하다.

탄성 멤브레인의 편향과 관련하여, 본 발명에 따른 방법은 특히 바람직하게 바로 아래에 나열된 추가 피쳐 a.를 특징으로 한다:

a. 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간에서 음압, 특히 진공을 발생시켜 탄성 멤브레인을 편향시키는 단계.

방법의 이 실시예에서, 예를 들어 전술한 캐리어 필름들에 접착되거나 또 다른 방식으로 장착되는 접착 필름은 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이에 놓여있다. 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간에 음압을 발생시켜 탄성 멤브레인이 컴포넌트의 방향으로 잡아당겨져 접착 필름이 컴포넌트의 표면에 접촉하게 한다. 음압은 압력이 대기압(대기압

1bar)보다 낮다는 의미로 이해되어야 한다. 음압은 바람직하게는 0.01mbar 및 1bar 사이의 범위, 특히 바람직하게는 0.01mbar 및 750mbar 사이의 범위이다. 특히 바람직하게는 압력은 0.05mbar 미만이다. 예를 들어, 압력은 대략 0.02mbar일 수 있다.

멤브레인의 편향은 초기에 멤브레인의 곡률로 인해 컴포넌트의 표면에 국부적인 접촉 영역을 초래한다. 추가 과정 동안 멤브레인의 다른 영역들도 표면에 대해 점점 더 당겨지므로 접촉 영역은 접착 층이 전체 표면 영역에 걸쳐 표면과 접촉할 때까지 방사상 바깥쪽으로 퍼진다.

이러한 절차(procedure)는 접착 필름의 종래 수동 적용으로는 거의 불가능하다. 수동 적용 동안에 접착 필름을 표면에 올바르게 위치하게 하려면 일반적으로 접착 필름의 에지가 먼저 수동으로 정렬된 다음 밀리게 된다.

멤브레인의 추가 편향은 특히 컴포넌트로부터 멀어지는 탄성 멤브레인의 면의 압력을 증가시킴으로써 달성될 수 있다. 전반적으로 멤브레인의 편향은 압력 차이의 발생에 의해 달성될 수 있다. 특히, 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간의 압력은 멤브레인의 다른 쪽보다 낮다.

압력 차이는 예를 들어 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이에 진공이 존재하고 멤브레인의 다른 면에 대기압이 존재하거나 발생된다는 점에서 달성될 수 있다. 다른 설계들에서는 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이에 대기압이 존재할 수 있다. 압력 차이를 발생시키기 위해 이 경우들에는 멤브레인의 다른 면에 양압(양압 - 대기압보다 높은 압력)이 발생되어 탄성 멤브레인이 컴포넌트의 방향으로 편향된다. 이는 또한 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이에 배열된 접착 필름이 표면 활성화되고 습윤화된 접착 층과 함께 컴포넌트의 표면에 대해 밀리게 된다.

압력 차이를 조정하기 위해, 예를 들어 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간에 놓여진 음압 챔버와 거기서부터 멀어지는 멤브레인의 면에 놓여진 압력 균등화(equalization) 챔버가 먼저 배출될 수 있다. 그 후, 압력 균등화 챔버가 환기되어 대기압이 이 면에서 다시 발생하여 컴포넌트의 방향으로 탄성 멤브레인이 편향된다.

본 발명에 따른 방법의 특별한 이점은 방법이 자동화될 수 있다는 것이다. 따라서 특히 바람직한 방식으로, 방법은 자동화 시스템의 도움으로 수행된다. 특히 이 실시예에서, 방법은 예를 들어 자동차 생산에서 특히 유리하게 사용될 수 있다. 이 경우, 접착 필름이 적용되는 컴포넌트는 바람직하게는 자동차 차체 또는 자동차 차체의 일부 또는 자동차의 부착 부품이다. 이 실시예에서, 본 방법은 바람직하게는 바로 아래에 나열된 단계들 a. 내지 d. 중 2개 이상, 특히 모두를 포함한다:

a. 적어도 하나의 페인트로 자동차 차체 또는 자동차 차체의 부품들을 코팅하는 단계;

b. 적어도 하나의 페인트를 건조 및/또는 경화시키는 단계;

c. 선택적으로 건조 및/또는 경화된 적어도 하나의 페인트로 코팅된 자동차 차체의 지지 컴포넌트들에 부착 부품들을 설치하는 단계; 및

d. 건조 및/또는 경화된 적어도 하나의 페인트가 코팅된 자동차 차체의 표면 또는 자동차 차체의 부품들 또는 그 위에 설치된 부착 부품에 접착 층을 포함하는 접착 필름을 적용하는 단계.

전술한 피쳐 d.에 따른 접착 필름의 적용은 전술한 방식으로 수행되는 것이 바람직하다.

적어도 하나의 페인트는 바람직하게는 종래의 다층 자동차 페인트이다. 차량 차체들 및 차체 부품들은 일반적으로 프라이밍되고 베이스 코팅으로 페인팅된 후 투명 코팅 재료로 제공된다. 이를 수행하는 데 필요한 작업 및 중간 단계들은 알려져 있다. 본 발명의 경우, 접착 필름이 적용될 기판 상의 적어도 하나의 페인트가 바람직하게는 건조되고 경화되는 것, 즉 실질적으로 내압성 표면을 제공하고 더 이상 용매를 함유하지 않는 것이 중요하다. 투명 코팅 적용은 일반적으로 발명에 따라 접착 필름이 적용된 후에 요구되거나 제공되지 않는다.

"부착 부품"이라는 용어는 발명의 맥락에서 넓게 해석되어야 한다. 이는 한편으로는 창유리들 또는 헤드라이트들과 같은 비도색(non-painted) 부품들을 포함하지만 다른 한편으로는 엔진 후드, 문, 펜더 및 지붕 요소 또는 착색된 플라스틱 부품들과 같은 페인팅된 부품들도 포함한다. 선택적으로, 자동차 차체와 별도로 이 부착 부품들에 페인트를 적용하고 건조 및/또는 경화시켰다.

발명은 또한 컴포넌트의 표면 상에 접착 필름을 적용하기 위한 디바이스를 포함한다. 이 디바이스는 특히 발명에 따른 위에서 설명한 방법을 수행하도록 구성된다. 발명에 따른 디바이스는 바로 아래에 열거된 피쳐들 a. 내지 d.를 특징으로 한다:

a. 디바이스는 접착 층을 포함하는 접착 필름을 수신하기 위한 유닛을 포함하고;

b. 디바이스는 접착 필름의 접착 층의 물리적 표면 활성화를 위한 유닛을 포함하고;

c. 디바이스는 접착 필름의 접착 층을 습윤화하는 유닛을 포함하고;

d. 디바이스는 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면과 표면 활성화 및 습윤화된 접착 필름을 접촉시키기 위한 유닛을 포함한다.

디바이스의 추가 세부 사항들에 대해, 발명에 따라 설명된 방법과 관련하여 상기 설명도 참조된다.

접착 층을 포함하는 접착 필름을 수신하기 위한 유닛은 특히 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면의 영역에 접착 필름을 위치시키기 위해 제공되는 캐리어 필름일 수 있다. 접착 필름은 바람직하게는 접착 층으로부터 멀어지는 면을 캐리어 필름에 접착한다. 캐리어 필름은 바람직하게는 프레임에 고정될 수 있다. 이를 위해, 캐리어 필름은 프레임에 대한 고정을 용이하게 하는 위치결정(positioning) 및 고정 수단들을 가질 수 있다.

접착 필름은 편리하게 캐리어 필름이 접착 필름과 함께 컴포넌트, 특히 탄성 멤브레인 상에 접착 필름을 압착하기 위한 유닛과 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면 사이에 놓여지는 방식으로 캐리어 필름에 배열된다. 일반적으로 접착 필름의 에지들을 포함하는 접착 필름은 접착 필름이 적용될 표면에 대해 압착되기 때문에 캐리어 필름은 그의 위치설정을 용이하게 한다. 접착 필름이 압착된 후, 캐리어 필름이 접착 필름에서 박리되는 것이 바람직하다.

캐리어 필름에 대한 대안으로서, 접착 필름을 수신하기 위한 다른 유닛들, 예를 들어 후크들 또는 접착 필름이 걸리는 유사한 기계적 고정 수단들이 또한 제공될 수 있다.

접착 층의 물리적 표면 활성화를 위한 유닛과 관련하여, 발명에 따른 디바이스는 바람직하게는 바로 아래에 나열된 추가 피쳐들 a. 내지 d. 중 적어도 하나를 특징으로 한다:

a. 접착 층의 표면 활성화를 위한 유닛은 플라즈마를 발생시키는 유닛을 포함하고;

b. 접착 층의 표면 활성화를 위한 유닛은 코로나 처리 유닛을 포함하고;

c. 접착 층의 표면 활성화를 위한 유닛은 화염 처리 유닛을 포함하고;

d. 접착 층의 표면 활성화를 위한 유닛은 진공을 발생시키는 유닛을 포함한다.

플라즈마를 발생시키기 위한 유닛 또는 코로나 처리를 위한 유닛 또는 화염 처리를 위한 유닛은 일반적으로 표면들을 활성화하는데 사용될 수 있는 당업자에게 그 자체로 알려진 유닛들일 수 있다. 플라즈마를 발생시키는 유닛에 관하여, 특히 저압 플라즈마 유닛들이 바람직하다. 저압을 발생시키기 위해, 특히 진공을 발생시키기 위해, 접착 필름의 접착 층이 도입되는 배출(evacuation) 유닛이 특히 유리하게 제공되어 플라즈마 처리가 진공 상태에서 수행될 수 있다.

접착 필름의 접착 층을 습윤화하기 위한 유닛과 관련하여, 발명에 따른 디바이스는 바람직하게는 다음의 추가 피쳐를 특징으로 한다:

a. 접착 층을 습윤화하기 위한 유닛은 분무화 유닛, 특히 물 분무기를 포함한다.

분무화 유닛은 예를 들어 생성된 미스트의 물방울 크기가 특히 적합한 방식으로 조정되고 조절될 수 있는 초음파 분무기이다. 또한 이 목적을 위해 스프레이 건이 사용될 수 있다.

접착 필름이 적용될 표면과 접착 필름을 접촉시키기 위한 유닛과 관련하여, 발명에 따른 디바이스는 바람직하게는 바로 아래에 열거된 추가 피쳐들 a. 및 b. 중 적어도 하나를 포함한다:

a. 접착 필름이 적용될 표면과 접착 필름을 접촉시키기 위한 유닛은 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면 상에 접착 필름을 압착하기 위한 편향가능한 탄성 멤브레인을 포함하고;

b. 접착 필름이 적용될 표면에 접착 필름을 접촉시키기 위한 유닛은 접착 필름이 적용될 표면에 국부적 방식으로 접착 필름을 접촉시키기 위한 적어도 하나의 램 수단들을 포함한다.

램 수단들은 바람직하게는 특히 둥근 램 헤드, 확장 가능한 피스톤 및 작동 가능한 실린더로 형성될 수 있다. 적어도 하나의 램 수단들에 관한 추가 세부 사항들에 관하여, 상기 설명도 참조한다.

탄성 멤브레인과 관련하여, 디바이스는 특히 바로 아래 나열된 피쳐들 a. 내지 c. 중 적어도 하나를 특징으로 할 수 있다:

a. 탄성 멤브레인은 탄성 중합체 재료, 특히 천연 고무 또는 실리콘으로 제조되며;

b. 탄성 멤브레인은 균일한 두께를 갖고;

c. 탄성 멤브레인은 곡선 상태의 기하학에 고의적으로 영향을 주기 위해 약화 및/또는 강화 영역들을 갖는다.

특히 바람직하게는, 바로 위에 나열된 피쳐들 a. 및 b. 또는 a. 및 c.가 서로 조합되어 구현된다.

멤브레인의 곡선 상태의 기하학에 영향을 주는 것은 전술된 국부적 접촉 영역을 형성하는 동안 도움이 될 수 있다. 예를 들어 접착 필름이 적용될 표면에 함몰부들이 있는 경우 국부적 접촉 영역은 함몰부의 가장 낮은 지점에서 이상적으로 발생해야 한다. 그렇지 않으면 갇힌 공기가 발생할 수 있기 때문에 원형 접촉 영역의 형성을 피하는 것이 바람직할 수 있다.

예를 들어 탄성 멤브레인이 또 다른 영역보다 한 영역에서 더 얇게 설계되면 압력이나 음압이 적용될 때 나머지 영역들보다 이 영역에서 더 쉽게 그리고 더 광범위하게 곡선이 된다. 탄성 멤브레인의 강화의 경우에는 그 반대가 적용된다.

약화 및/또는 강화 영역들을 탄성 멤브레인으로 도입하는 것은 접촉 영역의 확장에 영향을 미치기 위해 더욱 편리할 수 있다. 이는 접착 필름을 구부러진 표면, 특히 함몰부들을 포함하는 표면에 접착식으로 부착할 때 특히 유리할 수 있다.

디바이스는 바람직하게는 탄성 멤브레인이 압력 차이에 의해 편향될 수 있는 방식으로 구성될 수 있고, 이 방식으로 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면에 대해 접착 필름을 압착한다.

발명에 따른 디바이스는 바람직하게는 바로 아래에 나열된 추가 피쳐를 특징으로 한다:

a. 접착 필름이 적용될 표면과 접착 필름을 접촉시키기 위한 유닛은 탄성 멤브레인을 편향시키기 위한 컴포넌트의 표면과 탄성 멤브레인 사이의 공간에 음압을 발생시키기 위한 유닛을 포함한다.

발명에 따른 디바이스의 이 양태의 개선 사항에서, 접착 필름이 적용될 표면에 접착 필름을 접촉시키는 유닛은 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간에서 발생하는 음압에 비해 탄성 멤브레인의 다른 면의 압력을 증가시키는 유닛을 더 포함한다. 탄성 멤브레인의 다른 면의 압력을 증가시키기 위한 이 유닛은 예를 들어 압력 균등화 챔버의 벤트(vent) 밸브일 수 있다. 이 실시예에서, 특히 음압 챔버는 탄성 멤브레인과 컴포넌트의 표면 사이의 공간에 제공될 수 있고, 압력 균등화 챔버는 멤브레인의 다른 면에 제공될 수 있다. 탄성 멤브레인의 편향을 위해, 초기에 음압이 음압 챔버와 압력 균등화 챔버 모두에 적용되는 것이 제공될 수 있으며, 여기서 특히 진공을 발생시키기 위한 두 공간들의 배출이 제공될 수 있다. 이 상태에서 멤브레인의 양면들에 동일한 압력(진공)이 발생하기 때문에 탄성 멤브레인은 아직 편향되지 않는다. 진공에 도달한 후 압력 균등화 챔버의 압력은 벤트 밸브의 작동에 의해 주변 대기압과 비교하여 균등화될 수 있으므로 압력 균등화 챔버의 압력은 음압 챔버에 비해 증가한다. 이 측정은 탄성 멤브레인이 컴포넌트의 방향으로 편향되게 하여, 표면 활성화 및 습윤화된 접착 층으로 이어지는 개재된 접착 필름이 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면에 대해 압착된다.

접착 필름이 적용될 컴포넌트는 특히 본질적으로 자동차의 완전히 페인팅된 차체 부품 또는 또 다른 페인팅된 컴포넌트 또는 작업물일 수 있다. 컴포넌트는 특히 투명 코팅이 이미 제공될 수도 있다. 원칙적으로 적용될 접착 필름을 위해 서로 다른 컴포넌트들이 적합한 기본 표면들이다. 접착 필름을 표면에 적용하는 프로세스의 발명에 따른 최적화의 결과로서, 일반적으로 더 문제가 되는 컴포넌트들에 접착 필름을 적절히 적용하는 것도 가능하다.

특히 바람직한 설계에서, 발명에 따른 디바이스는 바로 아래에 나열된 추가 피쳐 a.를 포함한다:

a. 디바이스는 접착 필름이 적용될 표면과 탄성 멤브레인과 함께 접착 필름이 배치되고 음압 챔버에 음압이 적용 될 때 탄성 멤브레인이 곡선이 될 수 있는 음압 챔버를 형성하도록 설계된 프레임을 포함한다.

이미 설명한 바와 같이, 접착 필름을 적용할 때 접착 필름이 적용될 표면과 탄성 멤브레인 사이의 영역에 음압을 적용하는 것이 특히 유리하다. 이 목적을 위해 프레임이 제공된다.

온도 제어 목적들을 위해 탄성 멤브레인은 이중-벽 설계를 가질 수 있으며 물과 같은 온도 제어 매질에 대한 연결부들을 가질 수 있다.

접착 필름 또는 캐리어 필름을 고정하기 위한 수단들은 예를 들어 접착 필름 또는 캐리어 필름의 구멍들에 대응하는 핀들 또는 후크들일 수 있다.

본 발명의 바람직한 개선 사항에서, 디바이스는 바로 아래에 열거된 피쳐들 a. 내지 f. 중 적어도 하나를 특징으로 한다:

a. 프레임은 직사각형 형상이고;

b. 프레임은 멤브레인에 의해 폐쇄되는 제1 개구부를 갖고;

c. 프레임은 표면에 밀봉되게 안착할 수 있는 적어도 하나의 탄성 밀봉 요소를 포함하고;

d. 프레임은 적어도 하나의 탄성 밀봉 요소가 에지들에 고정되는 제2 개구부를 포함하고;

e. 프레임은 음압이 음압 챔버에 적용될 수 있는 음압 소스를 위한 적어도 하나의 연결부를 포함하고;

f. 프레임은 접착 필름을 고정하기 위한 수단들로서 적어도 하나의 마운트를 포함한다.

바람직하게는, 바로 위에 열거된 적어도 피쳐들 a. 내지 e. 특히 바람직하게는 모든 피쳐들 a. 내지 f.가 서로 조합하여 구현된다.

적어도 하나의 밀봉 요소는 음압 챔버를 밀봉하는 데 사용된다. 이는 바람직하게는 탄성 중합체 재료들, 예를 들어 전술한 천연 고무로 제조된다. 음압 소스에 대한 적어도 하나의 연결부는 음압 챔버에서 음압을 발생시키는 데 사용된다.

발명의 추가 바람직한 개선 사항에서, 디바이스는 바로 아래에 나열된 피쳐들 a. 내지 d. 중 적어도 하나를 특징으로 한다:

a. 프레임은 둘 이상의 서브 프레임들로 구성되고;

b. 프레임은 직사각형 형상을 갖고 2개 이상의 직사각형 서브프레임들로 구성되고;

c. 프레임은 적어도 하나의 탄성 밀봉 요소가 고정되고 음압 소스를 위한 적어도 하나의 연결부를 포함하는 제1 직사각형 서브-프레임을 포함하고;

d. 프레임은 접착 필름을 위한 적어도 하나의 마운트를 포함하는 제2 직사각형 서브-프레임을 포함한다.

바람직하게는, 바로 위에 나열된 적어도 피쳐 a. 내지 c.는 서로 조합되어 구현되고, 특히 바람직하게는 모든 피쳐들 a. 내지 d.가 구현된다.

두 개 이상의 서브-프레임들을 사용하는 경우 음압 챔버의 견고성(tightness)을 보장하기 위해 서브 프레임들의 연결 표면들에 추가 밀봉 요소들을 제공해야 할 수 있다.

전술한 음압의 제어 또는 조절을 위해, 디바이스는 적합한 제어 또는 조절 유닛을 포함할 수 있다.

발명의 추가의 바람직한 개선 사항에서, 디바이스는 바로 아래에 열거된 피쳐 a. 내지 c. 중 적어도 하나를, 바람직하게는 바로 아래에 열거된 피쳐들 a. 및 b. 또는 a. 및 c.의 조합을 특징으로 한다:

a. 디바이스는 무엇보다도 멤브레인에 의해 범위가 정해지는 압력 균등화 챔버를 포함하고;

b. 디바이스는 압력 균등화 챔버로 이어지는 압력 또는 음압 소스를 위한 적어도 하나의 연결부를 포함하고;

c. 디바이스는 적어도 하나의 밸브를 포함하며, 이를 통해 압력 균등화 챔버가 환기될 수 있다.

이 압력 균등화 챔버는 탄성 멤브레인의 설명된 곡률을 생성하거나 향상시키기 위해 선택적으로 필요하다. 음압 챔버에 음압이 적용되면 멤브레인의 필요한 곡률을 유발하거나 향상시키기 위해 밸브를 통해 압력 균등화 챔버를 환기시키는 것으로 충분할 수 있다.

디바이스는 특히 바람직하게는 자동화 시스템, 예를 들어 로봇에 통합된다. 자동화 시스템은 바람직하게는 자동차들을 생산하기 위한 제조 라인이다.

원칙적으로, 설명된 방법 및 설명된 디바이스는 물론 자동차들의 생산에 사용하기에 적합하지 않다. 발명에 따르면, 예를 들어 자전거들과 같은 다른 시리즈 제품들도 접착 필름이 제공될 수 있다.

설명된 발명의 추가적인 피쳐들 및 이점들은 접착 필름을 컴포넌트에 적용하기 위한 본 발명에 따른 디바이스 또는 디바이스의 부품들의 바람직한 실시예들이 도시된 도면들과 함께 예시적인 실시예들의 하기 설명으로부터 명백해질 것이다. 예시되고 설명된 실시예들은 단지 발명을 설명하고 더 나은 이해를 제공하는 역할을 할 뿐이며, 결코 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

도면들에서:
도 1은 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 발명에 따른 디바이스의 일부의 바람직한 실시예의 개략적 단면도를 도시한다;
도 2는 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 발명에 따른 디바이스의 일부의 추가의 바람직한 실시예의 개략적 단면도를 도시한다.
도 3은 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 발명에 따른 디바이스의 일부의 추가의 바람직한 실시예의 개략적 단면도를 도시한다.
도 4는 컴포넌트의 표면에 접착 필름을 적용하기 위한 발명에 따른 디바이스의 통합 부분으로서 처리 후드를 통한 단면도를 도시한다; 및
도 5는 로봇 팔에서 도 4의 처리 후드의 측면도를 도시한다.

도 1은 컴포넌트의 표면(20)에 접착 필름(10)을 적용하기 위한 디바이스(100)의 일부에 대한 개략적인 단면도를 도시한다. 접착 필름(10)에는 컴포넌트와 대향하는 면에 접착 층(11)이 제공된다. 발명에 따른 방법에 따르면, 접착 층(11)은 물리적 표면 활성화를 거친 후 수증기로 습윤화되서 수막(12)이 접착 층(11) 상에 형성된다.

여기서 더 상세하게 도시되지 않은 디바이스(100)의 물리적 표면 활성화를 위한 유닛은 플라즈마 처리 유닛인 것이 바람직하다. 플라즈마 처리는 바람직하게는 진공 상태에서 이루어지므로 배출 유닛이 추가로 제공된다. 대안으로 코로나 처리 유닛 또는 화염 처리 유닛이 제공될 수 있다.

수막(12)을 생성하기 위해, 디바이스(100)는 여기서 더 상세히 도시되지 않은 분무화 유닛, 바람직하게는 초음파 분무기, 또는 스프레이 건 또는 유사한 스프레이 유닛을 포함한다.

편향 가능한 탄성 멤브레인(101)은 접착 면에서 표면 활성화되고 습윤화된 접착 필름(10)을 압착하기 위해 제공된다. 양압 챔버(102)는 접착 필름(10)으로부터 멀어지는 탄성 멤브레인(101)의 면에 제공된다. 양압(양압: > 1bar)은 양압 챔버(102)에서 양압을 발생시키기 위한 수단들에 의해 발생되며, 여기서 더 상세하게 도시되지 않는다. 양압은 탄성 멤브레인(101)이 볼록하게 돌출된 컴포넌트의 표면(20) 방향으로 탄성 멤브레인(101)을 편향시킨다. 탄성 멤브레인(101)이 여기서 더 자세히 도시되지 않은 컴포넌트의 표면(20) 방향으로 볼록하게 돌출되는 동안, 개재된 접착 필름(10)은 컴포넌트의 표면(20)에 대해 점점 더 밀려서 접착 표면(10)이 표면 활성화되고 습윤된 접착 층(11)에 의해 컴포넌트의 표면(20)에 접착하는 것을 초래한다.

접착 필름(10)의 접착 층(11)의 표면 활성화 및 습윤화를 위해, 초기에 처리 후드에 접착 필름(10)을 수신하는 것이 제공될 수 있으며, 이 도면에는 더 자세히 도시되지 않았으며, 여기서 접착 필름(10)의 접착 층(11)은 처리 후드의 개방 면을 향하여 배향된다. 접착 필름이 접착 층에서 멀어지는 면으로 접착되는 캐리어 필름은 처리 후드에 접착 필름(10)을 수신하기 위해 제공될 수 있다. 프로세스에서 먼저 접착 필름(10)이 캐리어 필름에 부착된 후 캐리어 필름이 처리 후드에 삽입된다. 접착 필름(10)을 포함하는 처리 후드는 특히 전극을 포함하는 대응 플레이트를 포함하는 플라즈마 발생 유닛에 위치된다. 처리 후드의 내부에 진공을 발생시키기 위한 배출은 처리 후드의 이제 밀봉된 공간에서 수행되어, 발명에 따라 제공되는 접착 층(11)의 플라즈마 처리가 수행될 수 있다. 그 후, 내부에 존재하고 표면 활성화된 접착 층을 포함하는 접착 필름을 포함하는 처리 후드는 여기에 도시되지 않은 습윤화하는 스테이션에 위치될 수 있고 표면 활성화된 접착 층(11)이 분무화 장치, 특히 초음파 분무기에 의해 습윤화 된다.

그 후, 내부에 존재하고 표면 활성화 및 습윤화된 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)을 포함하는 처리 후드는 접착 필름이 적용될 컴포넌트, 예를 들어 자동차 차체에 위치될 수 있다. 접착 필름(10)은 특히 설명된 탄성 멤브레인(101)에 의해 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 표면(20) 상으로 압착되고, 여기서 접착 필름(10)은 선택적으로 제공된 캐리어 필름으로부터 탈착된다. 처리 후드는 이제 캐리어 필름을 제거하기 위해 방출(ejection) 스테이션에 위치될 수 있다. 캐리어 필름을 제거한 후 처리 후드를 다시 사용할 수 있다.

도 2는 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)을 컴포넌트의 표면(20)에 적용하기 위한 디바이스(200)의 일부의 추가로 바람직한 설계를 도시한다. 여기서도 접착 필름(10)은 편향 가능한 탄성 멤브레인(101)에 의해 컴포넌트의 표면(20)에 압착된다. 도 1의 디바이스의 설계와 대조적으로, 음압 챔버로서 설계된 공간(103)은 편향 가능한 탄성 멤브레인(101)과 컴포넌트의 표면(20) 사이인 도 2에 도시된 디바이스(200)에 제공된다. 음압 챔버(103)의 압력-견고함은 밀봉(105)들에 의해 보장되며, 여기서 이 밀봉(105)들은 컴포넌트의 표면(20)에 대해 음압 챔버(103)의 경계들을 밀봉한다.

컴포넌트의 표면(20) 상에 접착 필름(10)을 압착하기 위해 음압 챔버(103)에 음압이 적용되면, 여기서 더 상세하게 도시되지 않은 수단들에 의해 진공을 발생시키기 위해 배출이 수행되는 것이 바람직하다. 멤브레인(101)의 다른 면에 놓여진 공간(104)에는 대기압이 계속 존재하므로 공간(104)과 음압 챔버(103) 사이의 압력 차이로 인해 탄성 멤브레인(101)이 컴포넌트의 표면(20)의 방향으로 편향된다. 멤브레인(101)의 이 편향의 결과, 그 위에 존재하는 표면 활성화 및 습윤화된 접착 층(11)을 갖는 접착 필름(10)은 컴포넌트의 표면(20)에 대해 압착된다.

도 3은 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)을 컴포넌트의 표면(20)에 적용하기 위한 발명에 따른 디바이스(300)의 일부의 추가의, 특히 바람직한 실시예의 개략적 단면도를 도시한다. 도 1 및 도 2에 도시된 실시예들에 대응하는 방식으로, 여기서 접착 필름(10)의 접착 층(11)은 또한 접착 필름(10)의 접착 층(11) 상에 수막(12)을 형성하기 위해 물리적 표면 활성화 및 습윤화에 노출되었다. 디바이스(300)의 실시예는 대부분 도 1에 도시된 실시예(100)에 대응하며, 여기서 편향 가능한 멤브레인(101)은 대응하는 방식으로 제공되며, 이는 양압 챔버(102) 내의 양압에 의해 컴포넌트의 표면(20)의 방향으로 편향될 수 있고 이 방식으로 접착 층(11)과 함께 접착 필름(10)이 컴포넌트의 표면(20)에 대해 압착되게 한다. 작동 가능한 실린더(31), 확장 가능한 피스톤(32) 및 램 헤드(33)를 포함하는 램 수단들이 이 실시예에서 추가로 제공된다. 이 램 수단들에 의해, 접착 필름(10)은 설명된 멤브레인(101)에 의해 국부적인 방식으로 부품의 표면(20)에 대해 의도적으로 밀릴 수 있다. 그 결과, 무엇보다도 중앙 시작점에서 접착 필름(10)의 표면 활성화 및 습윤화된 접착 층(11)이 방사상 바깥 측으로 진행하는 방식으로 컴포넌트의 표면(20)에 대해 균일하게 배치되는 것이 달성된다. 이는 접착 필름(10)의 특히 균일하고 신뢰할 수 있는 적용을 용이하게 한다.

유사하게, 이러한 램 수단들(31, 32, 33)은 예를 들어 도 2의 디바이스(200)에서 음압에 의해 컴포넌트의 표면(20)에 접착 필름(10)이 적용되는 디바이스들에 사용될 수도 있다. 접착 필름(10)의 적용을 위한 이러한 디자인들에서, 특히 감압성(pressure-sensitive) 컴포넌트들의 경우에, 컴포넌트가 적용된 음압에 의해 변형(deform)될 수 있고, 특히 디바이스(200)의 필름 방향으로 돌출될 수 있다. 이러한 돌출부는 그에 따라 연장된 램 수단(31, 32, 33)들에 의해 대응될 수 있으므로, 램 수단들은 부가적으로 감압성 및 아마도 특히 유연한 컴포넌트를 안정화시키는 역할을 한다.

램 수단(31, 32, 33)들의 전진(advancement) 및 압력 차이의 조정, 특히 음압의 조정이 동시에 일어나는 것이 특히 바람직하다. 감압성 컴포넌트들의 변형이 배출 시작 시 바로 선택적으로 일어날 수 있다는 것이 프로세스에서 적절하게 고려되어 램 수단(31, 32, 33)들이 유리하게는 배출 시작 시 컴포넌트와 접촉할 때까지 오른쪽으로 확장된다.

램 헤드(33)의 전진은 음압의 조정과 함께 수행되는 것이 바람직하다. 다시 말해서, 탄성 멤브레인(101)의 편향을 초래하는 압력 차이의 조정과 램 수단(31, 32, 33)들의 전진은 바람직하게는 서로 일치한다. 음압의 조정과 함께 램 헤드(33)의 전진의 조화(coordination)는 특히 발생하는 실제 음압의 함수로서 또는 시간 면에서 이 단계들을 일치시킴으로써 이루어질 수 있다. 특히 바람직한 방식으로, 램 수단(31, 32, 33)들은 제어 또는 조절되는 방식으로 전진된다. 램 수단들의 작동은 특히 접착 필름(10)을 컴포넌트에 적용하는 프로세스 동안 압력 차이의 결과로서 컴포넌트에 행동하는 힘이 보정되어 힘들의 평형(equilibrium)을 초래하는 방식으로 설계된다.

램 수단(31, 32, 33)들이 시간의 함수로서 연장되는 것이 제공될 수 있다. 예를 들어, 램 수단(31, 32, 33)들은 몇 초가 경과된 후 또는 사전 정의된 시간 간격이 경과된 후, 예를 들어 배출 시작 후 2초 또는 3초 또는 4초 또는 5초 후에 확장될 수 있다.

다른 설계들에서, 램 수단(31, 32, 33)들은 멤브레인(101)에 행동하는 실제 측정된 압력의 함수로서, 즉 특히 사전 정의된 압력 임계값 미만의 강하(drop)가 음압의 조정 중에 일어날 때 확장될 수 있다. 이 실시예에서, 하나 이상의 압력 센서들이 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 램 수단(31, 32, 33)들은 100mbar의 압력 또는 다른 압력 임계값에 도달할 때 확장될 수 있다. 이러한 제어는 또한 특히 접착 필름이 적용될 컴포넌트의 속성들과 일치될 수 있고 특히 특정 컴포넌트의 감압성의 함수로서 적응될 수 있다.

도 4는 처리 후드(200)의 측면도를 도시하며, 이는 기본 설계 측면에서 도 2의 디바이스(200)에 대응한다. 따라서 대응하는 요소들은 동일한 참조 번호들로 표시된다. 처리 후드(200)의 도움으로, 접착 필름(10)은 예를 들어 자동차의 페인팅된 표면(20)에 적용될 수 있다.

처리 후드(200)는 직사각형 서브 프레임(130) 및 직사각형 서브 프레임(140)으로 구성된 직사각형 프레임을 포함한다. 서브 프레임(130, 140)들은 밀봉(142)에 의해 기밀(air-tight) 방식으로 연결된다. 캐리어 필름(150)은 예를 들어 여러 개의 핀들에 의해 서브 프레임(130)에 고정된다. 이 목적을 위해, 캐리어 필름(150)은 핀들이 밀어 넣어질 수 있는 여러 대응하는 구멍들을 가질 수 있다.

예를 들어, 천연 고무로 이루어진 탄성 멤브레인(101)은 캐리어 필름(150)과 평행하게 배열된다. 멤브레인은 처리 후드(200)의 베이스 플레이트(110)와 서브 프레임(130) 사이에 기밀 방식으로 클램핑된다. 이는 서브 프레임(130)에 의해 정의되는 프레임의 개구부를 폐쇄한다. 이 목적을 위해, 예를 들어 여러 개의 나사들이 서브 프레임(130)을 통해 베이스 플레이트(110)로 나사 결합된다. 탄성 멤브레인(101)과 함께 베이스 플레이트(110)는 압력 균등화 챔버(104)를 둘러싼다. 공기는 밸브(114)에 의해 압력 균등화 챔버(104)에 들어갈 수 있다.

서브프레임(130, 140)들로 구성된 프레임은 접착필름이 도포될 컴포넌트(170)의 표면(20)과 탄성 멤브레인(101)과 함께 음압 챔버(103)를 형성하도록 설계되며, 여기서 접착 필름(10)을 포함하는 캐리어 필름(150)이 배열되고, 음압 챔버(103)에 음압이 적용될 때 탄성 멤브레인(101)이 곡선이될 수 있다. 서브 프레임(140)은 이 목적을 위해 표면(20)의 기하학에 적응되어, 표면(20)과 처리 후드(200)의 서브 프레임(140) 사이에 형태-고정 접촉이 보장된다. 탄성 밀봉 요소(105)는 서브 프레임(140)에 의해 정의되는 프레임의 개구부의 에지들에 고정된다. 프레임은 이 밀봉 요소에 의해 표면(20)에 밀봉식으로 연결된다. 음압 챔버(103)는 서브 프레임(140)을 통해 라우팅되는 채널(146) 및 음압 소스에 결합되는 연결부(148)를 통해 비워질 수 있다. 여기서 도시된 상태에서 탄성 멤브레인(101)은 곡선이 되지 않고, 이는 압력 균등화 챔버(104)와 음압 챔버(103)에 동일한 압력이 존재함을 의미한다.

탄성 멤브레인(101)을 편향시키기 위해 음압 챔버(103)와 압력 균등화 챔버(104) 사이에 압력 차이가 발생되며, 여기서 더 높은 압력은 압력 균등화 챔버(104)에 설정된다. 이는 특히 음압 챔버(103)와 압력 균등화 챔버(104) 모두를 초기에 배출함으로써 달성될 수 있다. 그 후, 압력 균등화 챔버(104)는 밸브(114)에 의해 환기되어 압력 균등화 챔버(104) 내의 압력은 다시 대기압에 가까워진다. 그 결과, 탄성 멤브레인(101)은 컴포넌트(170)의 표면(20) 방향으로 곡선이 되어, 발명에 따른 표면 활성화 및 습윤화된 접착 필름(10)을 컴포넌트의 표면(20) 상으로 밀어낸다.

컴포넌트(170)의 표면(20)에 대한 접착 필름(10)의 압착이 완료된 후, 음압 챔버(103) 및 압력 균등화 챔버(104)는 완전히 환기될 수 있다. 그러면 탄성 멤브레인(101)이 원래 상태로 돌아갈 수 있다. 일반적으로 캐리어 필름(150)은 그 과정에서 접착 필름(10)으로부터 박리되고, 접착 필름(10)은 표면(20)에 남게 된다.

도 5는 치료 후드(200)가 처리 후드(200)의 베이스 플레이트(110) 한 면에 놓여진 서브구조(180)를 통해 로봇 팔(430) 또는 일반적으로 자동화 시스템(400)의 리프팅 기어에 결합되는 발명에 따른 장치의 실시예를 도시한다. 자동화 시스템(400)에는 회전 가능한 상부 부품(420)을 포함하는 베이스(410)가 제공된다. 상부 부품(420)은 회전축(2)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 로봇 팔(430)은 피벗 축(4)을 중심으로 피벗될 수 있다. 이는 치료 후드(200)의 높이 조정을 허용한다.

푸시 실린더(440)는 로봇 팔(430)과 처리 후드(200) 사이에 배열된다. 푸시 실린더(440)는 변위(displacement) 방향(8)을 따라 선형으로 확장될 수 있다. 푸시 실린더(440)는 추가로 회전축(6)을 중심으로 회전될 수 있다. 그 결과, 처리 후드(200)와 컴포넌트의 표면(20) 사이의 정확한 거리 및 정렬이 설정될 수 있다.

자동화 시스템(400)의 도움으로, 본 명세서에 존재하는 접착 필름(10)을 포함하는 처리 후드(200)는 접착 필름(10)의 접착 층(11)의 표면 활성화 및 습윤화를 위해 설명된 단계를 수행하기 위한 다양한 스테이션들을 통과할 수 있다. 처리 후드의 다양한 스테이션들, 특히 배출 유닛 및 플라즈마 처리 유닛 뿐만 아니라 습윤화 유닛과 관련하여, 도 1의 설명도 참조된다.

Claims (11)

1. 컴포넌트의 표면(20)에 접착 필름(10)을 적용하는 방법으로서,
   a. 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)을 제공하는 단계;
   b. 상기 접착 필름이 적용될 표면(20)을 포함하는 컴포넌트를 제공하는 단계;
   c. 상기 접착 필름(10)의 상기 접착 층(11)의 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;
   d. 상기 접착 필름(10)의 상기 접착 층(11)을 습윤화하는 단계; 및
   e. 상기 표면 활성화 및 습윤된 접착 필름(10)을 상기 접착 필름이 적용될 상기 컴포넌트의 상기 표면(20)과 접촉시키는 단계를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서,
   a. 플라즈마 처리(plasma treatment)에 의해 상기 접착 층(11)의 상기 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;
   b. 코로나 처리(corona treatment)에 의해 상기 접착 층(11)의 상기 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계;
   c. 화염 처리(flame treatment)에 의해 상기 접착 층(11)의 상기 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계; 및
   d. 진공 하에서 상기 접착 층(11)의 상기 물리적 표면 활성화를 수행하는 단계의 추가 피쳐들 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   a. 물을 분무화하여 상기 접착 층(11)을 습윤화하는 단계의 추가 피쳐를 포함하는, 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   a. 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면 상에 국부적인 방식으로 상기 접착 필름을 초기에 압착함으로써 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면(20)과 상기 접착 필름(10)을 접촉시키는 단계의 추가 피쳐를 포함하는, 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   a. 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면에 상기 접착 필름을 압착하기 위해 편향될 수 있는 탄성 멤브레인(elastic membrane)(101)을 이용하여 상기 접착 필름이 적용될 표면(20)에 상기 접착 필름(10)을 접촉시키는 단계의 추가 피쳐를 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서,
   a. 상기 탄성 멤브레인(101)과 상기 컴포넌트의 상기 표면(20) 사이의 공간(103)에 음압, 특히 진공을 발생시켜 상기 멤브레인(101)을 편향시키는 단계의 추가 피쳐를 포함하는, 방법.
7. 특히 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기 위해 컴포넌트의 표면(20)에 접착 필름(10)을 적용하기 위한 디바이스(100; 200; 300)로서,
   a. 상기 디바이스는 접착 층(11)을 포함하는 접착 필름(10)을 수신하기 위한 유닛을 포함하고;
   b. 상기 디바이스는 상기 접착 필름(10)의 상기 접착 층(11)의 물리적 표면 활성화를 위한 유닛을 포함하고;
   c. 상기 디바이스는 상기 접착 필름(10)의 상기 접착 층(11)을 습윤화하는 유닛을 포함하고;
   d. 상기 디바이스는 상기 접착 필름이 적용될 상기 컴포넌트의 상기 표면(20)과 상기 표면 활성화 및 습윤된 접착 필름(10)을 접촉시키기 위한 유닛을 포함하는 것의 피쳐를 포함하는, 디바이스.
8. 제7항에 있어서,
   a. 상기 접착 층(11)의 상기 표면 활성화를 위한 유닛은 플라즈마 발생 유닛을 포함하고;
   b. 상기 접착 층(11)의 상기 표면 활성화를 위한 유닛은 코로나 처리 유닛을 포함하고;
   c. 상기 접착 층(11)의 상기 표면 활성화를 위한 유닛은 화염 처리 유닛을 포함하고;
   d. 상기 접착 층(11)의 상기 표면 활성화를 위한 유닛은 진공 발생 유닛을 포함하는 것의 추가 피쳐들 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
   a. 상기 접착 층(11)을 습윤화하기 위한 유닛은 분무화 유닛, 특히 물 분무기를 포함하는 것의 추가 피쳐를 포함하는, 디바이스.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    a. 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면(20)과 상기 접착 필름(10)을 접촉시키기 위한 유닛은 상기 접착 필름이 적용될 상기 컴포넌트의 상기 표면에 상기 접착 필름을 압착하기 위해 편향 가능한 탄성 멤브레인(101)을 포함하고;
    b. 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면(20)과 상기 접착 필름(10)을 접촉시키기 위한 유닛은 상기 접착 필름이 국부적으로 적용될 상기 표면과 상기 접착 필름을 접촉시키기 위해 적어도 하나의 램 수단(ram means)(31, 32, 33)을 포함하는 것의 추가 피쳐들 중 적어도 하나를 포함하는, 디바이스.
11. 제10항에 있어서,
    a. 상기 접착 필름(10)을 상기 접착 필름이 적용될 상기 표면(20)에 접촉시키기 위한 수단은 상기 탄성 멤브레인(101)과 상기 탄성 멤브레인을 편향시키기 위한 상기 컴포넌트의 상기 표면(20) 사이의 공간(103)에 음압을 발생시키는 수단을 포함하는 것의 추가 피쳐를 포함하는, 디바이스.