WO2023242170A1 - Fügeeinrichtung für das laser-durchstrahlfügen eines thermoplastischen bauteils mit einem glasartigen bauteil - Google Patents

Fügeeinrichtung für das laser-durchstrahlfügen eines thermoplastischen bauteils mit einem glasartigen bauteil Download PDF

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WO2023242170A1
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glass
joining
thermoplastic
cavities
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PCT/EP2023/065757
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Anna KOLOSSOWSKI
Tobias JAUS
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Lpkf Laser & Electronics Ag
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    • B29C66/8242—Pneumatic or hydraulic drives
    • B29C66/82423—Pneumatic or hydraulic drives using vacuum

Definitions

  • Joining device for the laser transmission joining of a thermoplastic component with a glass-like component
  • the invention relates to a joining device for the transmission joining of a thermoplastic component with a glass-like component with the features specified in the preamble of patent claim 1.
  • thermoplastic and glass-like components are connected to the connection of thermoplastic and glass-like components, with continuous cavities being provided in the glass-like component in the direction of its thickness, into which thermoplastic material from the other component that has melted during the joining process penetrates, solidifies and is thus used for a protection.
  • This process is described in outline, for example, in WO 2020/157155 Al, but this publication does not show a practical joining device for this purpose.
  • thermoplastic-glass joining process in which an attempt is made to achieve an adhesive connection between the joining partners using the transmission technique without the use of cavities in the glass component is disclosed in DE 10 2012 220 285 Al. In practice, this joining process has proven to be unsuitable due to limited adhesive forces.
  • a laser transmission welding device for hollow bodies with edges to be welded is shown in DE 10 2012 216 664 Al.
  • a laser-transmissive film is used to clamp the two components in a pressure-tight manner over the upper component, and a differential pressure is generated between the surface facing the component and the surface facing away from the component to generate a clamping force.
  • This clamping technique is not suitable for joining a thermoplastic component with a particularly delicate and therefore break-sensitive glass-like component.
  • the invention is based on the problem described
  • the state of the art is based on the task of one for transmission joining to specify a particularly suitable joining device for a thermoplastic component with a glass-like component.
  • this task is achieved by a vacuum application device assigned to the clamping device of the joining device in order to generate a suction effect on the thermoplastic material of the thermoplastic component melted during the joining process into the cavities of the glass-like component.
  • the negative pressure support in the clamping device allows the latter to work as an upper joining partner with a comparatively low mechanical impact on the generally sensitive glass components, and on the other hand the applied negative pressure is not only not only supports the holding of the components to be welded together during the joining process, but above all forces the penetration of the molten thermoplastic material into the cavities of the glass-like component through the corresponding suction effect. This allows an effective, strong mechanical or adhesive connection to be achieved.
  • the glass is pretreated, for example by silanization.
  • the tool technology according to the invention guarantees an optimal application of the required clamping force, which is gentle with regard to the sensitivity to breakage of the glass-like component, while at the same time optimal flow behavior of the plastic melt into the micro-structures of the cavities in the glass-like component.
  • Preferred developments of the subject matter of the invention are specified in the dependent claims.
  • the clamping device can thus be designed as a clamping stamp with a jet opening to which a suction line of the vacuum application device is connected. This represents a clever design implementation for applying negative pressure to the arrangement.
  • a ventilation line provided with a pressure control valve can be connected to the jet opening. This also makes it possible to generate a uniform air flow in the clamping device, which avoids the formation of contamination and achieves a cooling effect on the side of the arrangement facing away from the melting thermoplastic component. This shortens the solidification time of the thermoplastic material in the cavities and thus reduces the cycle time of the joining process.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the degree of filling of the cavities in the glass-like component with molten thermoplastic material during the joining process can be controlled via the negative pressure generated by the negative pressure application device.
  • the joining device according to the invention can therefore be variably adapted to a wide variety of general conditions during the joining process, such as the dimension, shape, arrangement density of the cavities or thermal sensitivity of the polymer material.
  • a flexible sealing device For a reliable, pressure-tight connection of the clamping device, i.e. in particular a corresponding clamping stamp, to the second glass-like component, a flexible sealing device has proven to be an advantageous development.
  • Intermediate layer between the clamping device and the glass-like component is highlighted.
  • This sealing intermediate layer can preferably be formed by a flexible sealing mat which consists of a flexible silicone material.
  • the window insert for the passage of the laser radiation through the clamping stamp is preferably mounted therein in a vacuum-tight manner.
  • a range between 100 mbar and 1000 mbar has proven to be the preferred pressure values when applying negative pressure to the clamping device.
  • thermoplastic component with a glass-like component, which is provided with microscopic cavities for anchoring molten thermoplastic material penetrating therein, with at least one of the following parameters:
  • - Thickness of the glass-like component 0.1 mm to 5.0 mm, - Material of the thermoplastic component selected from polyacrylates, polyamides, polyacrylonitriles, cycloolefin copolymers, polyesters, polyolefins, polycarbonates or styrene-based polymers
  • the glass-like component selected from inorganic, non-metallic glasses, such as borosilicate glasses, soda-lime glasses, etc.
  • Fig. 1 shows a schematic vertical section through a joining device.
  • the joining device has a lower receptacle 1 for storing a thermoplastic component 2 as the first joining partner.
  • a second joining partner is formed by a glass component 3, which rests with its underside in the joining zone on the top side of the thermoplastic component 2 and is fixed there using a clamping device designated as a whole by 5, applying a clamping force F acting on the glass component 3 becomes.
  • the clamping device 5 has a clamping stamp 6, which is acted upon in the direction of the clamping force F by a corresponding adjusting device in a manner not shown.
  • a vertically continuous jet opening 7 is created in the clamping stamp 6, which is closed at the top in relation to FIG. 1 by a window insert 8 inserted hermetically into the clamping stamp 6.
  • a laser beam 9 can pass through the glass component 3, which is transmissive for the laser radiation, onto the thermostat which is arranged underneath and absorbs the laser radiation.
  • plastic component 2 can be guided.
  • melting occurs, with the molten material penetrating into the cavities 10 introduced into the glass component 3 in the irradiated zone.
  • the latter are microscopic structures that were incorporated into the glass component 3 using so-called laser induced deep etching (LIDE).
  • LIDE laser induced deep etching
  • the cavities 10 go through the thickness of the glass component 3 and expand at least partially towards the side of the glass component 3 facing away from the thermoplastic component 2, whereby the cavities form a kind of undercut form.
  • This can be achieved using the V-profile that can be seen in the drawing, but also, for example, by profiling the cavities in the shape of a watch glass.
  • the melt material 11 that has penetrated into the cavities 10 and solidified there is anchored in a mechanically stable manner.
  • a negative pressure loading device 12 is provided, which is inserted into the Jet opening 7 has suction line 13.
  • a schematically illustrated vacuum pump 14 is connected to the suction line via a connecting piece 15, so that the area of the jet opening is subjected to a suitable negative pressure of, for example, 500 mbar.
  • a ventilation line 18 which passes through the clamping stamp 6 and is provided with a pressure control valve 19 is connected to the jet opening 7. This allows the suppression specified above to be precisely controlled.
  • the sealing mat 16 In order to ensure a pressure-tight seal between the clamping stamp 6 and the glass component 3 and to protect the break-sensitive glass component 3 during its tension for the joining process, there is a flexible seal between the underside of the clamping stamp 6 and the top of the glass component 3 -Mat 16 is inserted, which consists, for example, of a suitable, flexible silicone material.
  • the thickness of the sealing mat 16 can be, for example, 0.5 mm to 3 mm.
  • the sealing mat 16 In the zone of the joining partners acted upon by the laser beam 9, the sealing mat 16 has a correspondingly large central opening 17 which is aligned with the beam opening 7.

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Abstract

Eine Fügeeinrichtung für das Laser-Durchstrahlfügen eines thermoplastischen Bauteils (2) mit einem glasartigen Bauteil (3), umfasst - eine Aufnahme zur Lagerung des thermoplastischen Bauteils (2), - eine Spanneinrichtung (5) zur Halterung des glasartigen Bauteils (3) auf dem ersten Bauteil (2) und zur Beaufschlagung der beiden Bauteile (2, 3) mit einer Spannkraft (F), wobei in der Spanneinrichtung (5) ein für den Laserstrahl (9) Fenstereinsatz (8) und im glasartigen Bauteil (3) in dessen Dickenrichtung durchgehende Kavitäten (10) zum Eindringen und Verankern von beim Fügeprozess geschmolzenen Thermoplast-Material (11) des thermoplastischen Bauteils (2) vorgesehen sind, und - eine der Spanneinrichtung (5) zugeordnete Unterdruck- Beaufschlagungseinrichtung (6) zur Erzeugung einer Saugwirkung auf das beim Fügeprozess geschmolzene Thermoplast-Materials (11) des thermoplastischen Bauteils (2) in die Kavitäten (10) des glasartigen Bauteils (3) hinein.

Description

Fügeeinrichtung für das Laser-Durchstrahlfügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem glasartigen Bauteil
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2022 206 071.7 in Anspruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft eine Fügeeinrichtung für das Durchstrahlfügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem glasartigen Bauteil mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Das Durchstrahlfügen oder auch -schweißen mit einem unteren Bauteil aus einem Laser-absorbierenden Material und einem oberen Bauteil aus einem Laser-transmissiven Material, wobei beide Materialien thermoplastisch sind, ist seit langem bekannt und wird für viele Anwendungen industriell eingesetzt. Dabei ist es insbesondere bei speziellen Bauteil-Geometrien bei Bedarf üblich, in dem das obere Bauteil gegen das untere Bauteil beaufschlagenden Spannstempel einen für die Laserstrahlung transmissiven Fenstereinsatz vorzusehen oder den oberen Spannstempel generell aus Glas zu fertigen.
Ein anderer Aspekt des Standes der Technik zielt darauf ab, dass in jüngerer Zeit intensive Bestrebungen herrschen, das Laser-Durchstrahlschweißen auch bei Bauteil-Materialpaarungen einzusetzen, bei denen ein Fügepartner nicht aus thermoplastischem Material besteht. Ein Fokus ist dabei auf die Verbindung thermoplastischer mit glasartigen Bauteilen gerichtet, wobei im glasartigen Bauteil in dessen Dickenrichtung durchgehende Kavitäten vorgesehen sind, in die im Fügeprozess geschmolzenes Thermoplast- Material des anderen Bauteils eindringt, erstarrt und damit für eine Veran- kerung sorgt. Dieser Prozess ist beispielsweise in der WO 2020/157155 Al in Grundzügen beschrieben, allerdings zeigt diese Druckschrift keine praxistaugliche Fügeeinrichtung für diesen Zweck. Darüber hinaus sind grundsätzliche Probleme bei dieser Fügetechnik im Stand der Technik manifestiert, wie beispielsweise die unzureichende Befüllung der Kavitäten im Glas-Bauteil mit Polymerschmelze, eine thermische Degradation der Polymere des thermoplastischen Fügepartners aufgrund längerer Einwirkdauer der Laserenergie und fehlender Wärmeableitung, insbesondere wenn kein durchgehender direkter Kontakt der Schmelze mit der Oberfläche des Glas-Fügepartners besteht, sowie verlängerte Zykluszeiten wegen notwendigerweise hoher Energieeinträge.
Ein Thermoplast-Glas-Fügeprozess, bei dem versucht wird, mittels der Durchstrahl-Technik eine adhäsive Verbindung zwischen den Fügepartnem ohne die Verwendung von Kavitäten im Glas-Bauteil zu realisieren, ist in der DE 10 2012 220 285 Al offenbart. In der Praxis hat sich dieser Fügeprozess wegen begrenzter Haftkräfte als wenig tauglich erwiesen.
Eine Laser-Durchstrahl- Schweißeinrichtung für Hohlkörper mit zu verschweißenden Randkanten ist in der DE 10 2012 216 664 Al gezeigt. Dort dient zum Verspannen der beiden Bauteile eine über das obere Bauteil druckdicht gespannte, Laser-transmissive Folie, zwischen derer Bauteilzugewandter und Bauteil-abgewandter Oberfläche zur Erzeugung einer Spannkraft ein Differenzdruck erzeugt wird. Diese Spanntechnik ist für das Fügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem insbesondere filigranen und damit bruchempfindlichen glasartigen Bauteil nicht geeignet.
Der Erfindung liegt ausgehend von der geschilderten Problematik des
Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, eine für das Durchstrahlfügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem glasartigen Bauteil besonders geeignete Fügeeinrichtung anzugeben.
Diese Aufgabe wird laut Keimzeichnungsteil des Patentanspruches 1 durch eine der Spanneinrichtung der Fügeeinrichtung zugeordnete Unterdruck- Beaufschlagungseinrichtung zur Erzeugung einer Saugwirkung auf das beim Fügeprozess geschmolzene Thermoplast-Materials des thermoplastischen Bauteils in die Kavitäten des glasartigen Bauteils hinein gelöst.
Bei der Erfindungsentwicklung hat sich durch umfangreiche Versuche gezeigt, dass durch die Unterdruck-Unterstützung in der Spanneinrichtung letztere zum einen mit einer vergleichsweise geringen mechanischen Beaufschlagung der in der Regel empfindlichen Glas-Bauteile als oberer Fügepartner arbeiten kann, wobei zum anderen der angelegte Unterdrück nicht nur die Halterung der zu verschweißenden Bauteile aneinander während des Fügeprozesses unterstützt, sondern vor allem das Eindringen des geschmolzenen Thermoplast-Materials in die Kavitäten des glasartigen Bauteils durch die entsprechende Saugwirkung forciert. Damit kann eine wirksame, feste mechanische oder auch adhäsive Verbindung erzielt werden. Für Letztere wird eine Vorbehandlung des Glases beispielsweise durch eine Silanisierung vorgenommen.
Zusammenfassend garantiert die erfindungsgemäße Werkzeugtechnologie eine optimale, im Hinblick auf die Bruchempfindlichkeit des glasartigen Bauteils schonende Aufbringung der benötigten Spannkraft bei gleichzeitig optimalem Fließ verhalten der Kunststoffschmelze in die Mikro- Strukturen der Kavitäten im glasartigen Bauteil hinein. Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. So kann die Spanneinrichtung als Spannstempel mit einer Strahlöffnung ausgebildet sein, an der eine Saugleitung der Vakuum-Beaufschlagungseinrichtung angeschlossen ist. Dies stellt eine konstruktiv geschickte Realisierung für die Unterdruck-Beaufschlagung der Anordnung dar.
Für eine vorteilhafte Regelungsmöglichkeit des Unterdrucks kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform an der Strahlöffnung eine mit einem Druckregelventil versehene Belüftungsleitung angeschlossen sein. Damit ist es zusätzlich möglich, eine gleichmäßige Luftströmung in der Spanneinrichtung zu erzeugen, was die Bildung von Kontaminationen vermeidet und eine Kühlwirkung auf der dem aufschmelzenden Thermoplast- Bauteilabgewandten Seite der Anordnung erzielt. Dies verkürzt die Erstarrungszeit des Thermoplast-Materials in den Kavitäten und reduziert damit die Zykluszeit des Fügeprozesses.
Eine weitere vorzugsweise Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Befüllungsgrad der Kavitäten im glasartigen Bauteil mit geschmolzenem Thermoplast-Material beim Fügeprozess über den von der Unterdruck- Beaufschlagungseinrichtung erzeugten Unterdrück steuerbar ist. Die erfindungsgemäße Fügeeinrichtung ist damit variabel an unterschiedlichste Rahmenbedingungen beim Fügeprozess, wie die Dimension, Formgebung, Anordnungsdichte der Kavitäten oder thermische Empfindlichkeit des Polymermaterials anpassbar.
Für eine zuverlässige druckdichte Anbindung der Spanneinrichtung, also insbesondere eines entsprechenden Spannstempels, an das zweite glasartige Bauteil hat sich als vorteilhafte Weiterbildung eine flexible Dicht- Zwischenschicht zwischen der Spanneinrichtung und dem glasartigen Bauteil herausgestellt. Diese Dicht-Zwischenschicht kann vorzugsweise durch eine flexible Dicht-Matte gebildet sein, die aus einem flexiblen Silikonmaterial besteht.
Für eine definierte, zuverlässige Einstellung und Aufrechterhaltung des Unterdrucks in der Spanneinrichtung ist der Fenstereinsatz für den Durchlass der Laserstrahlung durch den Spannstempel vorzugsweise vakuumdicht darin montiert.
Als bevorzugte Druckwerte bei der Unterdruck-Beaufschlagung der Spanneinrichtung hat sich ein Bereich zwischen 100 mbar und 1000 mbar herausgestellt.
Im Hinblick auf die sehr flexible Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Fügeeinrichtung kann diese in vorteilhafter Weise für das Fügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem glasartigen Bauteil, das mit mikroskopischen Kavitäten zur Verankerung darin eindringenden geschmolzenen Thermoplast-Materials versehen ist, mit mindestens einem der folgenden Parameter ausgelegt sein:
- Durchmesser der Kavitäten im glasartigen Bauteil: 25 pm bis 250 pm,
- Flächendichte der Kavitäten im glasartigen Bauteil: 15/mm2 bis 300/mm2,
- Kavitäten im glasartigen Bauteil hergestellt durch ein Laserinduziertes Tiefenätzverfahren (LIDE- Verfahren),
- Dicke des glasartigen Bauteils: 0, 1 mm bis 5,0 mm, - Material des thermoplastischen Bauteils ausgewählt aus Polyacryla- ten, Polyamide, Polyacrylonitrilen, Cycloolefin-Copolymeren, Polyester, Polyolefinen, Polycarbonaten oder Styrol-basierten Polymeren
- Material des glasartigen Bauteils ausgewählt aus anorganischen, nichtmetallischen Gläsern, wie z.B. Borosilikatgläser, Kalk-Natron- Gläser etc.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Fügeeinrichtung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese
Fig. 1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Fügeeinrichtung.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, weist die Fügeeinrichtung eine untere Aufnahme 1 zur Lagerung eines thermoplastischen Bauteils 2 als ersten Fügepartner auf. Ein zweiter Fügepartner wird durch ein Glas-Bauteil 3 gebildet, das mit seiner Unterseite in der Fügezone auf der Oberseite des thermoplastischen Bauteils 2 aufliegt und dort mithilfe einer als Ganzes mit 5 bezeichneten Spanneinrichtung unter Aufbringung einer auf das Glas- Bauteil 3 wirkenden Spannkraft F fixiert wird. Die Spanneinrichtung 5 weist dazu einen Spannstempel 6 auf, der in nicht näher dargestellter Weise in Richtung der Spannkraft F durch eine entsprechende Stelleinrichtung beaufschlagt wird. Im Spannstempel 6 ist eine vertikal durchgehende Strahlöffnung 7 angelegt, die oben bezogen auf Fig. 1 durch einen hermetisch dicht in den Spannstempel 6 eingesetzten Fenstereinsatz 8 verschlossen ist. Über den Fenstereinsatz 8 und die Strahlöffnung 7 kann ein Laserstrahl 9 durch das für die Laserstrahlung transmissive Glas-Bauteil 3 auf das darunter angeordnete, für die Laserstrahlung absorbierende Thermo- plast-Bauteil 2 geführt werden. Durch die Erhitzung dessen thermoplastischen Materials in der bestrahlten Zone des Thermoplast-Bauteils 2 findet ein Aufschmelzen statt, wobei das geschmolzene Material in die in der bestrahlten Zone in das Glas-Bauteil 3 eingebrachten Kavitäten 10 eindringt. Letztere sind mikroskopische Strukturen, die durch sogenanntes Laserinduziertes Tiefätzen (Laser induced deep etching = LIDE) in das Glas- Bauteil 3 eingearbeitet wurden. Wie in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, gehen die Kavitäten 10 durch die Dicke des Glas-Bauteils 3 hindurch und erweitern sich zumindest teilweise in Richtung zur vom Thermoplast- Bauteil 2 abgewandten Seite des Glas-Bauteils 3 hin, womit die Kavitäten eine Art Hinterschneidung bilden. Dies kann durch das in der Zeichnung erkennbare V-Profil, aber beispielsweise auch durch eine uhrglasförmige Profilierung der Kavitäten erzielt werden. Durch diese Hinterschneidungen ist das in die Kavitäten 10 eingedrungene und dort erstarrte Schmelzematerial 11 mechanisch stabil verankert.
Um die Beaufschlagung der Bauteile 2, 3 zur mechanischen Verspannung und das Eindringen des während des Fügeprozesses geschmolzenen - Materials des Thermoplast-Bauteils 2 in die Kavitäten 10 des Glas-Bauteils 3 zu unterstützen, ist eine Unterdruck-Beaufschlagungseinrichtung 12 vorgesehen, die eine in die Strahlöffnung 7 mündende Saugleitung 13 aufweist. An die Saugleitung ist eine schematisch dargestellte Vakuumpumpe 14 über einen Anschlussstutzen 15 angeschlossen, sodass der Bereich der Strahlöffnung mit einem geeigneten Unterdrück von beispielsweise 500 mbar beaufschlagt ist. Ferner ist an die Strahlöffnung 7 eine durch den Spannstempel 6 hindurchgehende Belüftungsleitung 18 angeschlossen, die mit einem Druckregelventil 19 versehen ist. Damit lässt sich der oben angegebene Unterdrück zielgenau steuern. Um den druckdichten Abschluss zwischen Spannstempel 6 und Glas- Bauteil 3 zu gewährleisten und das bruchempfindliche Glas-Bauteil 3 bei seiner Spannung für den Fügeprozess zu schonen, ist zwischen der Unterseite des Spannstempels 6 und der Oberseite des Glas-Bauteils 3 eine fle- xible Dicht-Matte 16 eingelegt, die beispielsweise aus einem geeigneten, nachgiebigen Silikon-Material besteht. Die Dicke der Dicht-Matte 16 kann beispielsweise 0,5 mm bis 3 mm betragen. In der vom Laserstrahl 9 beaufschlagten Zone der Fügepartner weist die Dicht-Matte 16 eine entsprechend große, mit der Strahlöffnung 7 fluchtende Zentralöffnung 17 auf.

Claims

Patentansprüche
1. Fügeeinrichtung für das Laser-Durchstrahlfügen eines thermoplastischen Bauteils (2) mit einem glasartigen Bauteil (3), umfassend
- eine Aufnahme zur Lagerung des thermoplastischen Bauteils (2), und
- eine Spanneinrichtung (5) zur Halterung des glasartigen Bauteils (3) auf dem ersten Bauteil (2) und zur Beaufschlagung der beiden Bauteile (2, 3) mit einer Spannkraft (F), wobei in der Spanneinrichtung (5) ein für den Laserstrahl (9) transmissiver Fenstereinsatz (8) und im glasartigen Bauteil (3) in dessen Dickenrichtung durchgehende Kavitäten (10) zum Eindringen und Verankern von beim Fügeprozess geschmolzenen Thermoplast-Material (11) des thermoplastischen Bauteils (2) vorgesehen sind, gekennzeichnet durch
- eine der Spanneinrichtung (5) zugeordnete Unterdruck- Beaufschlagungseinrichtung (6) zur Erzeugung einer Saugwirkung auf das beim Fügeprozess geschmolzene Thermoplast-Materials (11) des thermoplastischen Bauteils (2) in die Kavitäten (10) des glasartigen Bauteils (3) hinein.
2. Fügeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (5) einen Spannstempel (6) mit einer Strahlöffnung (7) aufweist, an der eine Saugleitung (13) der Unter druck- Beaufschlagungseinrichtung (12) angeschlossen ist.
3. Fügeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Strahlöffnung (7) eine mit einem Druckregelventil (18) versehene Belüftungsleitung (17) angeschlossen ist.
4. Fügeeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befüllungsgrad der Kavitäten (10) im glasartigen Bauteil (3) mit geschmolzenem Thermoplast-Material (11) beim Fügeprozess über den von der Unterdruck-Beaufschlagungseinrichtung (12) erzeugten Unterdrück steuerbar ist.
5. Fügeeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterdruck-dichten Anbindung der Spanneinrichtung (5) an das zweite, insbesondere glasartige Bauteil (3) eine flexible Dicht-Zwischenschicht zwischen der Spanneinrichtung (5) und dem zweiten, glasartigen Bauteil (3) vorgesehen ist.
6. Fügeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht-Zwischenschicht durch eine flexible Dicht-Matte (16), eine Beschichtung, Ring-Dichtungen, flexibel umspritzte Elemente oder dergleichen gebildet ist.
7. Fügeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht-Matte (16), Ring-Dichtungen, flexibel umspritzte Elemente oder dergleichen aus einem flexiblen Silikonmaterial besteht.
8. Fügeeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fenstereinsatz (8) Vakuum-dicht im Spannstempel (6) montiert ist.
9. Fügeeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckwerte bei der Unterdrück- Beaufschlagung zwischen 100 mbar und 1500 mbar liegen. Fügeeinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgelegt ist für das Fügen eines thermoplastischen Bauteils mit einem glasartigen Bauteil mit mindestens einem der folgenden Parameter:
- Durchmesser der Kavitäten (10) im glasartigen Bauteil: 25 pm bis 250 pm,
- Flächendichte der Kavitäten (10) im glasartigen Bauteil: 15/mm2 bis 300/mm2,
- Kavitäten (10) im glasartigen Bauteil hergestellt durch ein Laserinduziertes Tiefenätzverfahren (LIDE- Verfahren),
- Dicke des glasartigen Bauteils (3): 0, 1 mm bis 5,0 mm,
- Material des thermoplastischen Bauteils (2) ausgewählt aus Polyac- rylaten, Polyamide, Polyacrylonitrilen, Cyclonolefin-Copolymeren, Polyester, Polyolefinen, Polycarbonaten oder Styrol-basierten Polymeren
- Material des glasartigen Bauteils (3) ausgewählt aus anorganischen, nichtmetallischen Gläsern, insbesondere Borosilikatgläsern oder Kalk-Natron-Gläsem.
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