PL169580B1

PL169580B1 - Method of gluing together metal sheet components

Info

Publication number: PL169580B1
Application number: PL29667292A
Authority: PL
Inventors: Re Mario Da
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1992-11-20
Publication date: 1996-08-30
Also published as: BR9204530A; PL296672A1; ITTO910901A0; IT1250210B; RU2095642C1; ITTO910901A1

Abstract

The procedure comprises the phases of irradiating the surfaces of the pieces 2 by means of a scanned laser beam 11 in the zones destined to be glued to one another; applying a layer of adhesive 12 on the zones of the piece to glue; putting the zones of the different pieces of sheet 2 to glue into contact with each other; and radiating the layer of adhesive 12 placed between the zones of the pieces 2 to glue by means of a scanned laser beam 11, so as to determine partial polymerisation of the adhesive, making it possible to subsequently manipulate the pieces 2 of glued sheet metal. <IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób klejenia blaszanych części, na przykład płyt konstrukcji i płyt poszycia maski silnika pojazdu samochodowego.The present invention relates to a method for bonding sheet metal parts, for example structural plates and bonnet plates of a motor vehicle.

Zgodnie z dotychczasowym stanem techniki, po nałożeniu warstwy kleju w obszarach sklejanych części i ich zetknięciu, części te przechodzą w ciągu kilkudziesięciu minut przez piec utrzymywany w temperaturze od 80 do 200°C, aż do częściowej lub całkowitej polimeryzacji kleju. Sklejone części blaszane zostają następnie przeniesione i mogą być składowane, oraz (lub) poddane dalszym operacjom.According to the prior art, after the adhesive layer is applied in the areas of the parts to be glued and they are brought into contact, the parts pass in several tens of minutes through an oven maintained at a temperature of 80 to 200 ° C, until the adhesive is partially or completely polymerized. The glued sheet metal parts are then transferred and can be stored and / or processed further.

Ta znana metoda miała wadę wynikającą z potrzeby przeprowadzenia sklejanych części przez piec, z wydatkowaniem generalnie dużej energii proporcjonalnej do czasu usieciowanego wiązania.This known method has the disadvantage of having to guide the parts to be glued through the oven, expending a generally high energy proportional to the cross-linked setting time.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu klejenia blaszanych części, który nie miałby tej wady.The object of the invention is to provide a method for gluing sheet metal parts which does not have this disadvantage.

Sposób klejenia blaszanych części według wynalazku, charakteryzuje się tym, że napromieniowuje się skanowanym promieniowaniem laserowym, obszary powierzchni sklejanych ze sobą części, nakłada się warstwę kleju w obszarach sklejanych części, styka się ze sobą obszary różnych części blaszanych sklejanych i napromieniowuje się warstwę kleju pomiędzy obszarami sklejanych części skanowanym promieniowaniem laserowym, wywołując częściowo polimeryzację kleju i umożliwiając w następstwie tego przeniesienia sklejonych części blaszanych.The method of gluing sheet metal parts according to the invention is characterized by irradiating the surface areas of the parts to be glued together with scanned laser radiation, applying an adhesive layer in the areas of the parts to be glued, areas of different sheet metal parts being glued together, and the adhesive layer between the areas is irradiated. the glued parts by laser scanned radiation, partially causing the adhesive to polymerize, and consequently allowing the glued sheet metal parts to be transferred.

Korzystnie napromieniowanie powierzchni sklejanych części wykonuje się skanowanym promieniowaniem lasera CO2 z mocą od 100 do 1000 W/cm3, przy całkowitym czasie oddziaływania skanowanego lasera na powierzchnię wynoszącym około 10 sekund, natomiast napromieniowanie warstwy kleju pomiędzy obszarami sklejanych części wykonuje sięPreferably, the irradiation of the surfaces of the parts to be glued is performed by the scanned radiation of the CO2 laser with the power from 100 to 1000 W / cm3, with the total time of impact of the scanned laser on the surface of about 10 seconds, while the irradiation of the adhesive layer between the areas of the parts to be glued is performed

169 580 promieniowaniem skanowanego lasera CO2 przez całkowity okres oddziaływania promieniowania skanowanego lasera na powierzchnię wynoszący około 30 sekund.The radiation of the scanned CO2 laser for the total duration of the impact of the radiation of the scanned laser on the surface of approximately 30 seconds.

Korzystnie kąt padania promieniowania laserowego na napromieniowywane powierzchnie wynosi od 90° do 30°.Preferably, the angle of incidence of the laser radiation on the irradiated surfaces is from 90 ° to 30 °.

Korzystnie sklejane części blaszane wykonuje się z nie pokrytego aluminium bądź aluminium pokrytego materiałem organicznym, nie pokrytej stali lub stali cynkowanej na gorąco, bądź stali cynkowanej galwanicznie, stali pokrytej materiałem organicznym lub stali cynkowanej na gorąco i cynkowanej galwanicznie oraz pokrytej materiałem organicznym.Preferably the sheet metal parts to be bonded are made of uncoated aluminum or aluminum coated with organic material, uncoated steel or hot-dip galvanized steel, or electro-galvanized steel, steel coated with organic material or hot-dip galvanized and electro-galvanized steel and coated with organic material.

Zgodnie z wynalazkiem wstępna polimeryzacja kleju wywoływana jest przez napromieniowanie laserowe zamiast w piecu, w ciągu krótszych okresów i przy mniejszym zużyciu energii.According to the invention, the pre-polymerization of the adhesive is induced by laser irradiation instead of in an oven for shorter periods and with less energy consumption.

Ponadto, w procesie według wynalazku uzyskuje się lepszą adhezję kleju w obszarach powierzchni sklejanych części, ponieważ występujące tam zanieczyszczenia są usuwane przez pierwsze napromieniowanie laserem, przed założeniem kleju.In addition, the process according to the invention achieves a better adhesion of the adhesive in the surface areas of the parts to be glued, since the contaminants present therein are removed by the first laser irradiation, before applying the adhesive.

Dalsze zalety i cechy obecnego wynalazku wynikają z poniższego opisu szczegółowego, podanego w oparciu o załączony rysunek, będący jedynie przykładem nie ograniczającym, który ilustruje schematycznie i w perspektywie urządzenie do wykonywania procesu według wynalazku.Further advantages and features of the present invention emerge from the following detailed description, given on the basis of the accompanying drawing, which is only a non-limiting example which illustrates schematically and in perspective an apparatus for carrying out the process of the invention.

W skład urządzenia do klejenia części blaszanych 2, na przykład płyt konstrukcji i płyt poszycia 2a i 2b, które gdy są zmontowane tworzą maskę silnika pojazdu samochodowego, wchodzi laser CO2 4, urządzenie 9 do skanowania promieniowaniem laserowym, i 5-cio osiowy manipulator 6 znanego typu, na którym zamocowano skaner 9. Połączenie lasera 4 ze skanerem 9 wykonano za pomocą rury teleskopowej 7. Przykładowo zastosowano skaner model XY3037, wyprodukowany przez niemiecką firmę General Scanning of Planegg. Pracą skanera 9, lasera 4 i manipulatora 6 stosuje procesor 8. Manipulator 6 umożliwia przemieszczanie skanera 9 względem stołu roboczego 10, na którym umieszczone są części 2 poddawane procesowi.The device for gluing sheet metal parts 2, for example construction plates and skin plates 2a and 2b, which when assembled form the hood of a motor vehicle, comprises a CO2 laser 4, a device 9 for scanning laser radiation, and a 5-axis manipulator 6 of the known The type on which the scanner 9 is mounted. The connection of the laser 4 with the scanner 9 was made by means of a telescopic tube 7. For example, the scanner model XY3037, manufactured by the German company General Scanning of Planegg, was used. The processor 8 is used by the scanner 9, laser 4 and manipulator 6. The manipulator 6 enables the scanner 9 to be moved relative to the work table 10 on which the parts 2 to be processed are placed.

Części 2 mogą być, przykładowo, wykonane z nie pokrytego aluminium bądź aluminium pokrytego materiałem organicznym, nie pokrytej stali, stali cynkowanej na gorąco, stali cynkowanej galwanicznie lub stali cynkowanej na gorąco i cynkowanej galwanicznie oraz pokrytej materiałem organicznym. Urządzenie działa w następujący sposób. Przeznaczone do sklejenia ze sobą części 2 są kolejno umieszczane na stole roboczym 10, i te obszary, które mają być pokryte klejem, na przykład typu epoksydowego lub poliuretanowego, są napromieniowywane skanowanym promieniowaniem laserowym 11, w wyniku odpowiedniego ruchu manipulatora 6 i skanera 9. Napromieniowywanie to jest wykonywane z mocą od 100 do 1000 W/cm², przy całkowitym czasie oddziaływania na powierzchnię wynoszącym około 10 sekund. Kąt padania promieniowania laserowego na napromieniowywaną powierzchnię wynosi od 90 do 30°.The parts 2 may, for example, be made of uncoated aluminum or aluminum coated with an organic material, uncoated steel, hot-dip galvanized steel, electro-galvanized steel or hot-dip galvanized and electro-galvanized steel and coated with an organic material. The device works as follows. The parts 2 to be glued together are sequentially placed on the worktable 10, and those areas to be glued, for example of the epoxy or polyurethane type, are irradiated with the scanned laser radiation 11 as a result of the corresponding movement of the manipulator 6 and the scanner 9. Irradiation this is performed at a power of 100 to 1000 W / cm ² , for a total surface impact time of about 10 seconds. The angle of incidence of the laser radiation on the irradiated surface is from 90 to 30 °.

Dzięki pierwszemu napromieniowaniu usuwane są zanieczyszczenia występujące na powierzchniach sklejanych części 2, co poprawia adhezję kleju nanoszonego w warstwie 12 po napromieniowaniu części 2.Due to the first irradiation, the contaminants present on the surfaces of the parts 2 to be bonded are removed, which improves the adhesion of the adhesive applied in the layer 12 after the irradiation of the part 2.

Sklejane ze sobą części blaszane 2 zostają następnie zetknięte, płyta konstrukcji 2b zostaje nałożona na płytę poszycia 2a, i są one ponownie umieszczane na stole roboczym 10 do napromieniowania po raz drugi. W tym przypadku napromieniowywanie jest wykonywane z mocą od 10 do 1θ0 W/cm2, przy całkowitym czasie oddziaływania skanowanego lasera na powierzchnię wynoszącym około 30 sekund. Kąt padania promieniowania laserowego na napromieniowywaną powierzchnię wynosi znowu od 90 do 30°.The glued sheet metal parts 2 are then brought into contact, the structure plate 2b is placed on the skin plate 2a, and they are placed back on the irradiation worktable 10 a second time. In this case, irradiation is performed at a power of 10 to 1θ0 W / cm2, with a total exposure time of the scanned laser to the surface of about 30 seconds. The angle of incidence of the laser radiation on the irradiated surface is again in the range of 90 to 30 °.

Dzięki drugiemu napromieniowywaniu następuje częściowa polimeryzacja kleju, w korzystnym wykonaniu rzędu 30%.Due to the second irradiation, the adhesive is partially polymerized, preferably in the order of 30%.

Dzięki temu sklejone części mogą być składowane i poddane kolejnym operacjom, bez niebezpieczeństwa rozłączenia się płyt konstrukcji i płyt poszycia, zanim zostanie zakończona polimeryzacja kleju w drugim okresie czasu.As a result, the glued parts can be stored and subjected to subsequent operations, without the risk of separation of the construction plates and the skin plates before the adhesive polymerization is completed in the second period of time.

169 580169 580

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claims

Method of gluing sheet metal parts, characterized in that the areas of the surfaces of the parts to be glued together are irradiated with laser scanned radiation (11), the adhesive layer (12) is applied in these areas of the parts to be glued (2), the areas are in contact with each other of the various sheet metal parts to be glued together (2), and the adhesive layer (12) is irradiated between the areas of the glued sheet parts (2) to be scanned by laser radiation (11), causing the adhesive to partially polymerize and subsequently allowing the glued sheet metal parts to be transferred.

2. The method according to p. A method according to claim 1, characterized in that the irradiation of the surfaces of the glued parts (2) is performed by the scanned radiation (11) of the CO2 laser with the power from 100 to 1000 W / cm ³ , with the total time of impact of the scanned laser (11) on the surface of about 10 seconds, while the irradiation of the adhesive layer (12) between the areas of the parts to be glued (2) is performed by the radiation (11) of the scanned CO2 laser for the total period of exposure of the radiation (11) of the scanned laser to the surface of about 30 seconds.

3. The method according to p. The method of claim 2, characterized in that the angle of incidence of the laser radiation on the irradiated surfaces is from 90 ° to 30 °.

4. The method according to p. 2, characterized in that the sheet metal parts to be bonded (2) are made of uncoated aluminum or aluminum coated with organic material, uncoated steel or hot-dip galvanized steel, or electro-galvanized steel, steel coated with organic material or hot-dip galvanized and electro-galvanized steel and covered with organic material.