СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШВА С ОТБОРТОВКОЙ КРОМОК
METHOD OF MANUFACTURING SEAMS WITH EDGE CRIMPING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу изготовления шва с двойной отбортовкой кромок между внутренним компонентом, который имеет свободную краевую часть, и наружным компонентом, который имеет отгибаемую кромку на краевом участке.
Уровень техники
В публикации DE 102008060930 А1 раскрыто комбинированное фальцевое и клеевое соединение для кузовной детали автомобильного транспортного средства, где наружная часть кузовной детали отогнута в периферической области вокруг периферической области внутренней части кузовной детали, причем клей нанесен вокруг периферической области внутренней части с обеих сторон, Изготовление фальцевого и клеевого соединения может быть упрощено, если клей сформирован в виде полосы адгезива, которой может придаваться форма, по крайней мере, во время изготовления фальцевого и клеевого соединения.
Швы с двойной отбортовкой кромок, которые также называют фальцевыми швами, используют для соединения внутренней панели с наружной панелью. При этом оба компонента предназначены для соединения друг с другом путем сгибания отгибаемой кромки на наружной панели вокруг свободного краевого участка внутреннего компонента. Однако шов с двойной отбортовкой кромок трудно защитить от воздействия коррозии, поскольку в фальцевом шве может накапливаться влага, т.е. влага может там удерживаться постоянно, а влага ускоряет процесс коррозии. Также известно, что в случае просто фрикционного контакта металл-металл шов с двойной отбортовкой кромок не обладает необходимыми прочностными свойствами, какие требуются, например, в автомобилестроении. Швы с двойной отбортовкой кромок используют, например, на капотах, дверях и т.д. По этой причине для предотвращения образования коррозии и для усиления сопротивляемости всего соединения на фальце формируют зазор со специальными средствами.
В частности, для этого используют клеящие материалы, описанные, например, в публикации WO 94/21740. В публикации WO 94/21740 раскрыт способ создания клеевого соединения в фальцевом шве между внутренней деталью и наружной деталью с помощью эпоксидного клея холодного отверждения, который наносят на поверхность краевой области наружной детали, которая контактирует с краевой областью внутренней детали. Обе детали размещают одну на другой, заворачивая при этом отгибаемую кромку. После завершения создания фальцевого шва вокруг соединения наносят и прижимают клейкую полосу, хотя при этом клей закрывает не весь шов с двойной отбортовкой кромок. В связи с этим в шве с двойной отбортовкой кромок могут оказаться пузырьки воздуха, чего можно избежать согласно WO 94/21740, с помощью нанесения клейкой полосы в горячей фазе перед соединением двух компонентов, а также перед отбортовкой. Это вероятно позволяет избежать воздушных пузырьков. Однако при осуществлении сгибания горячий и жидкий клей выдавливается из фальцевого шва, а следовательно, клей может образовывать капли, которые могут отрываться и загрязнять сборочную линию, а также инструменты на следующих сборочных станциях.
Для предотвращения подобного загрязнения необходимо предусмотреть, чтобы клей затвердел до начала дальнейшей обработки компонента. Однако это отрицательно сказывается на производственном цикле, а также является усложненным и невыгодным с производственно-экономической точки зрения.
В публикации ЕР 0892180 А1 предлагается окружить внутренний компонент вокруг его свободной краевой области предварительно отформованным клейким телом. Клейкое тело должно обладать такой U-образной формой, чтобы оно держалось на свободной краевой области за счет зажимающего усилия. При необходимости также можно нанести двухстороннюю клейкую полосу на более длинную ножку U-образной формы, чтобы дополнительно к зажимающему усилию действовало усилие склеивания. После установки клейкого тела компоненты соединяют друг с другом и формируют шов с двойной отбортовкой кромок путем заворачивания отгибаемой кромки. Затем клейкое тело размягчается, смачивая компоненты в месте склеивания. После этого место склеивания отверждают.
В публикации DE 3621758 рассматривается способ уплотнения фальцевого соединения с помощью клея для швов с двойной отбортовкой кромок, который может быть отвержден при подаче тепла, в фальцевом зазоре, и с помощью уплотнительного слоя, который присоединяют выше от этого зазора, и который состоит из отверждаемого при подаче тепла материала, и его наносят на обрезную кромку фальцевого соединения, причем фальцевое соединение подвергают, по крайней мере, термической обработке. По крайней мере, шов с двойной отбортовкой кромок нагревают до температуры отверждения, а уплотнительный слой наносят на разогретую обрезную кромку.
Соответственно, изготовление шва с двойной отбортовкой кромок с пастообразным адгезивом является критическим процессом в отношении защиты от коррозии, а также в отношении заполнения шва клеящим веществом (как подразумевается). Кроме этого, должно быть предусмотрено, чтобы клей подвергался предварительному отверждению, а также чтобы были отдельные сварные точки для предотвращения относительного перемещения двух соединяемых компонентов. До настоящего момента было возможно достижение степени заполнения 100/100/>0 только путем выдавливания клея из фальцевого шва, что влечет за собой существенные затраты на очистку, как было уже выше указано в отношении публикации WO 94/21740. С помощью способа контроля, аналогичного системе статистического контроля процессов (Statistical Process Control) возможна проверка соединения, хотя при этом для верификации правильности заполнения фальцевого шва не могут быть в достаточной мере применены неразрушающие методы проверки.
В публикации DE 19504482 А2 раскрыты способ и устройство для клеевого соединения с использованием несжимаемых частиц, смешанных с клеем. Клеящую смесь наносят на одну из деталей, и одну деталь перегибают через другую с наложением.
В публикации ЕР 0030918 А1 раскрыты способ и устройство для нанесения клеевой полосы на край фасонной панельной детали. При этом полосу липкой пленки, совпадающую по форме с краем фасонной панельной детали, помещают поверх сформированной в соответствующей форме прорези, а панель вводят в прорезь краем, который охватывается вместе с полосой, а затем сжимают тиски до сцепления полосы пленки с панелью.
В публикации DE 69323181 Т2 в основном описана индукционная нагревательная катушка, которая предназначена для нагревания отверждаемого под воздействием тепла сцепляющегося соединительного материала, а также рассматривается фальцевое соединение. Соединительный материал выдавливается во время операции загибания кромки.
В публикации DE 2162361 раскрыты способ и средство для уплотнения швов и соединений профилей любого типа с использованием пластичного адгезива. Уплотняющее средство наносят в пастообразном состоянии на плоский носитель в форме ленты, вставляют в шов и отверждают.
В публикации DE 10116719 А1 предлагается использовать вторично сшиваемый термопластичный адгезив, который применяют в качестве герметизирующего слоя после отбортовки. В документе DE 3238651 А1 также раскрыто, что на свободную обрезную кромку фальцевого соединения наносят уплотняющий валик. Уплотняющий валик подвергают термической обработке в два этапа. В документе DE 3540520 А1, напротив, предлагают отказаться от термической обработки материала, покрывающего свободную обрезную кромку фальцевого соединения, если использовать материал с термопластичными свойствами.
Раскрытие изобретения
В связи с этим задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления шва с двойной отбортовкой кромок, который будет гарантировать защиту шва от коррозии и исключение непреднамеренного попадания воздуха, а также в котором можно будет отказаться от использования дополнительного краевого уплотнения.
Данная задача решается с помощью способа с признаками, изложенными в п. 1 формулы изобретения. Дополнительные, особенно предпочтительные варианты осуществления изобретения рассматриваются в зависимых пунктах.
Следует понимать, что отдельно приведенные в нижеследующем описании признаки могут сочетаться друг с другом любым технически целесообразным способом, образуя новые варианты осуществления изобретения. Изобретение описано ниже, в частности, со ссылкой на сопроводительные чертежи.
В соответствии с изобретением предложен способ изготовления шва с двойной отбортовкой кромок между внутренним компонентом, имеющим свободную краевую часть, и наружным компонентом, имеющим на краевой части отгибаемую кромку. Для этого выполняют следующие операции:
изготавливают адгезивный структурный элемент, имеющий протяженность, подогнанную к фальцевому зазору, куда его потом поместят, причем используют протяженность меньше, чем протяженность фальцевого зазора, а адгезивный структурный элемент имеет расширяемый структурный адгезив;
наносят на один из компонентов адгезивный структурный элемент в холодном состоянии, на сторону, обращенную к другому компоненту,
загибают отгибаемую кромку в направлении к внутреннему компоненту, причем адгезивный структурный элемент загибают с избытком длины вокруг свободного края внутреннего компонента, самое позднее при загибании отгибаемой кромки; и
нагревают, по крайней мере, область шва, расплавляя структурный адгезив, вызывая его вытекание из фальцевого зазора с расширением во всех направлениях, в каждом случае с образованием уплотнительного утолщения.
С помощью изобретения получают шов с двойной отбортовкой кромок, который защищен от коррозии, и, кроме того, герметизирован в нужных местах без дополнительного применения специальных герметизирующих материалов, что достигается за счет формирования уплотнительного утолщения.
В предпочтительном варианте адгезивный структурный элемент наносят на один из компонентов, при этом формируется крепежный участок и излишек длины. В предпочтительном варианте осуществления излишек длины имеет такие размеры, чтобы после загибания вокруг свободного края внутреннего компонента он был короче, чем отгибаемая кромка в загнутом состоянии. В этом отношении адгезивный структурный элемент имеет протяженность, т.е. ширину, которая короче протяженности фальцевого зазора.
В допустимом варианте осуществления адгезивный структурный элемент наносят на внутренний компонент таким образом, чтобы крепежная область прилипала к внутреннему компоненту. Излишняя длина выступает за свободный край внутреннего компонента. Возможно использовать адгезивный структурный элемент, который имеет клеевую сторону с защитным элементом, который может быть удален. В предпочтительном варианте на клеевой стороне избыточной длины нет защитного элемента. При этом клейкая сторона может содержать адгезив. Однако предпочтительно наносить адгезивный структурный элемент на внутренний компонент, когда адгезивный структурный элемент находится в холодном состоянии, в котором он обладает уменьшенной клейкостью, т.е. низкой липкостью. Адгезивный структурный элемент нагревают, увеличивая его клейкость. Крепежную область при этом можно прилепить к внутреннему компоненту. Клейкость, т.е. липкость излишка длины также увеличивается при нагревании.
Если адгезивный структурный элемент нанесен на внутренний компонент, т.е. прилеплен своей крепежной областью к внутреннему компоненту, внутренний и наружный компоненты соединяются друг с другом. В таком процессе соединения излишек длины уже соответствующим образом передвинут или деформирован, чтобы располагаться, например, параллельно профилю отгибаемой кромки. Поскольку клейкая сторона не имеет контакта с отгибаемой кромкой, адгезивный структурный элемент, соответственно, скользит вдоль отгибаемой кромки и проходит вдоль нее, не сцепляясь. В таком состоянии адгезивный структурный элемент прилегает своей структурной стороной, противоположной клейкой стороне, к наружному компоненту, т.е. к отгибаемой кромке. Затем отгибаемую кромку загибают в направлении к внутреннему компоненту, таким образом формируя шов с двойной отбортовкой кромок или фальцевый шов. Во время сгибания отгибаемой кромки излишек длины адгезивного структурного элемента соответственно, т.е. самопроизвольно, проходит вдоль, при этом клейкая сторона прилегает к свободному краю, а также к внутреннему компоненту. Таким образом, свободный краевой участок внутреннего компонента окружает на некоторых участках, т.е. фактически, адгезивный структурный элемент.
Шов с отбортовкой кромок изготавливают в холодном состоянии, причем адгезивный структурный элемент в холодном состоянии короче, чем фальцевый зазор. При этом адгезивный структурный элемент своим внутренним свободным краем располагается внутри фальцевого зазора и находится на расстоянии от перехода свободного краевого участка от внутреннего компонента. Противолежащий внутреннему свободному краю наружный свободный край адгезивного структурного элемента также находится внутри фальцевого зазора, но на расстоянии от свободного края отгибаемой кромки. Таким образом, в каждом случае обеспечивается пространство для распространения адгезивного структурного элемента, когда он будет нагреваться под тепловым воздействием в области шва. При этом преимущество будет обеспечено, если структурный адгезив при выступании из фальцевого зазора будет образовывать уплотнительное утолщение, и, тем самым, будет препятствовать стеканию жидкого или пастообразного адгезива. Уплотнительное утолщение сначала располагается вокруг всего свободного края отгибаемой кромки, а потом в промежуточном пространстве между наружным компонентом и внутренним компонентом, создавая мостиковый переход свободного краевого участка внутреннего компонента. Полезно, что адгезивный структурный элемент при этом выполняет несколько функций. С одной стороны, создается соединение между внутренним и наружным компонентом, которое выдерживает соответствующие требования в отношении защиты от коррозии и прочности, а также аналогичные механические требования, а с другой стороны, можно отказаться от специального и дополнительного материала для оболочки или герметизации благодаря образованию уплотнительного утолщения. В процессе нагревания адгезивный структурный элемент расширяется, но структурный адгезив не просто выступает из фальцевого зазора, а еще и так, что весь фальцевый зазор заполняется, избегая включения среды, причем два компонента соединяются друг с другом за счет адгезии адгезивного структурного элемента.
В соответствии с другим оптимальным вариантом способа может быть предусмотрено на первом промежуточном этапе перед соединением обоих компонентов, чтобы формировать излишек адгезивного структурного элемента только в направлении свободного края свободного краевого участка внутреннего компонента, чтобы сторона склеивания прилипала к этому свободному краю. Затем два компонента могут быть соединены друг с другом, и выполняются вышеописанные операции.
Однако также возможно, на втором промежуточном этапе, перед соединением обоих компонентов, формировать излишек длины полностью вокруг свободного края, чтобы адгезивный структурный элемент охватывал свободный краевой участок в некоторых областях и прилипал к нему. После этого два компонента могут быть соединены друг с другом, причем отгибаемую кромку загибают в направлении к внутреннему компоненту. Затем следует нагревание.
В предпочтительном варианте осуществления адгезивный структурный элемент может быть нанесен на компонент для приклеивания с помощью стационарной аппликаторной головки. Затем адгезивный структурный элемент размещают вокруг края компонента с помощью форсунок горячего воздуха, вспененных роликов или щеток, упомянутых только в качестве примеров. Горячий воздух вызывает размягчение и достаточную адгезию адгезивного структурного элемента к металлической поверхности, даже если она является жирной, масляной или покрыта чем-либо еще. Другими словами, адгезивный структурный элемент слегка нагревают и прижимают на внутреннем компоненте. Однако также подразумевается, что адгезивный структурный элемент можно прижать с помощью механических средств и без предварительного нагревания, чтобы адгезивный структурный элемент приклеился к внутреннему компоненту.
Предпочтительно используемая аппликаторная головка для адгезивного структурного элемента позволяет наносить материалы с варьируемой шириной и толщиной. Аппликаторная головка также может иметь режущее устройство для отрезания точной длины полосы структурного адгезива, которую нужно использовать.
Способ по изобретению можно использовать для любой формы фланцевых соединений с отбортовкой и применимо для оцинкованной стали, неоцинкованной стали, алюминия и элементов из магния, не ограничиваясь указанными материалами.
Полное отверждение адгезивного структурного элемента может быть выполнено, например, в печи для электрофоретического лакирования, при этом отверждение также можно осуществить с помощью любого способа с нагреванием.
В возможном варианте осуществления адгезивный структурный элемент можно прикрепить его крепежной областью к той стороне свободного краевого участка внутреннего компонента, которая направлена к наружному компоненту, с последующим деформированием излишка длины, т.е. сгибанием вокруг свободного края, что выполняют в последнюю очередь вместе с загибом отгибаемой кромки, когда два компонента уже соединены друг с другом. Однако также возможно сначала прикрепить излишек длины к свободном краевому участку внутреннего компонента на стороне, противоположной наружному компоненту, а затем выполнить загибание вокруг свободного края.
Однако также допустимо помещение адгезивного структурного элемента своей клеевой стороной на свободный край свободного краевого участка внутреннего компонента, причем адгезивный структурный элемент деформируется выступающими частями, т.е. излишком длины, и крепежной областью, в направлении к свободному краевому участку, чтобы структурный элемент, окружающий свободный краевой участок в некоторых областях, аналогичным образом сцеплялся со свободным краевым участком.
В другом возможном варианте может быть предусмотрено помещение адгезивного структурного элемента на той стороне наружного компонента, которая направлена к внутреннему компоненту, причем отгибаемая кромка частично закрыта излишком длины. Два компонента могут быть состыкованы, согнуты, а затем изготовлен шов с отбортовкой кромок с последующим нагреванием.
Адгезивный структурный элемент, как уже было упомянуто, имеет только одну клеящую сторону, снабженную, например, защитным элементом, который удаляют перед нанесением. Защитный элемент в предпочтительном варианте осуществления выполнен в виде защитной или многослойной пленки, которая легко удаляется с клеящей стороны. Особенно оптимально, если адгезивный структурный элемент будет выполнен в виде плавкой уплотнительной ленты, которая расширяется после нагрева и обладает необходимым свойством, заполняя фальцевый зазор во всех направлениях. Также возможно, чтобы адгезивный структурный элемент был выполнен в виде плавкой уплотнительной ленты, с адгезивом на одной стороне.
Адгезивный структурный элемент может быть нанесен на соответствующую деталь компонента по частям, т.е. участками, или в виде полос регулируемой длины, что означает, что соответствующий кусок адгезивного структурного элемента также покрывает только часть контура соответствующего компонента, причем полный контур может быть покрыт путем размещения нескольких отдельных адгезивных структурных кусков или полос одна за другой. В этом отношении адгезивный структурный элемент может быть изготовлен в виде рулонного материала, а подходящую длину, требуемую в каждом случае, можно отрезать или оторвать, что, естественно, может осуществляться автоматически. В другом возможном варианте можно изготавливать адгезивный структурный элемент, который приспособлен для нанесения на весь контур компонентов и может быть нанесен на соответствующий компонент одним куском. В этом отношении адгезивный структурный элемент может быть изготовлен в виде готовых кусков, подходящих по размеру для нужных компонентов. Адгезивный структурный элемент может иметь толщину от 0,3 до 1 мм, что, разумеется, не является ограничением. Однако в любом случае цель заключается в обеспечении такой ширины адгезивного структурного элемента, чтобы фальцевый зазор в холодном состоянии не был полностью заполнен.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления адгезивный элемент может быть помещен в холодном состоянии на свободную кромку, т.е. на переднюю кромку внутреннего компонента, образуя излишек длины, а крепежная область выступает над концевым краем, например, как было описано выше.
Адгезивный структурный элемент, который также можно назвать полосой адгезива, нагревают и приклеивают с одной или обеих сторон внутреннего компонента. Внутренний компонент помещают на наружный компонент, при этом отгибаемую кромку, которую также можно назвать фальцевой кромкой, отгибают в направлении к внутреннему компоненту. Затем, по крайней мере, часть шва с отбортованными кромками нагревают для отверждения полосы адгезива.
В рассматриваемых швах с отбортованными кромками адгезив необходимо нанести на обе стороны свободного краевого участка внутреннего компонента, где свободный краевой участок также может быть назван стыковочной краевой частью (крылообразным фланцем). Для этой цели адгезивный структурный элемент наносят на концевую сторону стыковочной краевой части, причем адгезивный структурный элемент находится в холодном состоянии, т.е. он обладает малой клейкостью или низкой липкостью и является относительно твердым. Однако адгезивный структурный элемент не может изгибаться в обоих направлениях вокруг передней кромки стыковочной краевой части. С помощью нагрева после нанесения адгезивный структурный элемент становится клейким и остается прилипшим к концевому краю. Одновременно он становится мягким и может быть приклеен на обе стороны стыковочной краевой части.
Во время нагревания адгезивный структурный элемент должен нагреваться только до такой степени, чтобы он не отверждался или не начал отверждаться. Нагревание должно осуществляться до такой степени, чтобы сделать адгезивный структурный элемент клейким и мягким, чтобы его можно было приклеить на стыковочную краевую часть, край который обычно не является прямолинейным. Данный способ позволяет обеспечить надежное нанесение адгезивного структурного элемента на изогнутую стыковочную часть, что в противном случае было бы затруднительно.
Предпочтительно помещать адгезивный структурный элемент на концевой край сверху. В результате при нагревании справа и слева от передней кромки адгезивный структурный элемент может искривляться вниз под действием силы тяжести.
Адгезивный структурный элемент может быть нагрет с помощью подходящего источника тепла, например инфракрасного излучения, лазера. Предпочтительно использовать горячий воздух, направляемый через одну или несколько форсунок.
Предпочтительно приклеивать адгезивный структурный элемент с помощью потоков воздуха, которые прижимают его к одной или обеих сторонам стыковочной краевой части. Увеличение клейкости или липкости нагретого адгезивного структурного элемента позволяет легче приклеить его к стыковочной краевой части.
Особенно предпочтительно использовать для нагревания и приклеивания адгезивного структурного элемента горячий воздух. Это позволит выполнить нагревание и приклеивание в рамках одной рабочей процедуры. Для этого подходят форсунки подачи горячего воздуха, которые с помощью одной или нескольких струй горячего воздуха прижимают адгезивный структурный элемент к стыковочной краевой части. Нагретый адгезивный структурный элемент сразу приклеивается.
Предпочтительно, чтобы концевой край стыковочной краевой части при нанесении и/или приклеивании адгезивного структурного элемента был ориентирован преимущественно горизонтально и/или преимущественно вертикально в поперечном направлении. Если адгезивный структурный элемент помещают на концевой край сверху, под воздействием силы тяжести при нагревании он может равномерно искривиться вниз справа и слева от концевого края, равномерно приклеиваясь к стыковочной краевой части.
Предпочтительно, между стыковочной краевой частью и фальцевой кромкой образуется фальцевой зазор, а протяженность адгезивного структурного элемента, по крайней мере, на некоторых участках, по крайней мере на одном конце фальцевого зазора меньше, чем протяженность фальцевого зазора.
Таким образом, возможно, например, изготовить шов с отбортованными кромками для двери автомобиля, где наружным и внутренним компонентами будут панели двери. Разумеется, способ по изобретению не ограничивается изготовлением швов с отбортованными кромками на дверях автомобильного транспортного средства, а охватывает все возможные компоненты, которые могут содержать швы с отбортовкой кромок.
Изобретение представляет улучшенный способ изготовления шва с отбортованными кромками, благодаря которому можно избежать предварительного отверждения и загрязнений от капающего адгезива. Кроме этого, адгезивный структурный элемент является относительно толстым относительно клейких лент или относительно толщины наносимых паст, поэтому при загибании отгибаемой кромки уже возможно достижение достаточной механической прочности между обоими компонентами, благодаря чему можно отказаться от предварительного отверждения и даже сварных точек, поскольку можно избежать относительного перемещения между соединяемыми компонентами, благодаря толщине адгезивного структурного элемента и возникающей в результате механической стабильности. Кроме того, при отгибании также предотвращается механическое выдавливание материала из фальцевого зазора. Адгезивный структурный элемент может быть нанесен автоматически, например, роботом (аппликаторная головка), при этом, разумеется, соединение обоих компонентов, а также процесс отгибания с последующим нагревом могут быть автоматизированы. Например, благодаря возможности автоматического нанесения возможно надежное и контролируемое закрепление адгезивного структурного элемента, что отменяет необходимость дополнительной проверки правильности шва, в частности, при разрушающих условиях, поскольку с помощью верифицированных параметров процесса достижим всегда одинаковый и соответствующий требованиям результат. Благодаря предложенному способу можно отказаться от применения дополнительных мер по герметизации, например нанесение косметического герметизирующего элемента или нанесение водоотталкивающего воска.
Краткое описание чертежей
Другие предпочтительные характеристики и эффекты изобретения далее более подробно рассматриваются на примерах осуществления и проиллюстрированы на сопроводительных чертежах.
На Фиг. 1а-1е представлено схематическое изображение шва с отбортованными кромками в разрезе для отдельных этапов изготовления.
На Фиг. 2 представлена процедура с Фиг. 1, с первым промежуточным этапом.
На Фиг. 3 представлен способ с Фиг. 1 со вторым промежуточным этапом относительно Фиг. 2.
На Фиг. 3а-3с представлен общий вид в разрезе с отдельными этапами изготовления шва с отбортованными кромками в соответствии с Фиг. 3,
На Фиг. 4 представлен дополнительный вариант нанесения адгезивного структурного элемента.
На Фиг. 5 представлен адгезивный структурный элемент, направляемый вокруг после нанесения в соответствии с Фиг. 4.
На Фиг. 6 представлен дополнительный вариант нанесения адгезивного структурного элемента.
На Фиг. 7 представлен дополнительный вариант нанесения адгезивного структурного элемента.
На Фиг. 8а-8 с представлен пример процесса нанесения адгезивного структурного элемента на один из компонентов.
Осуществление изобретения
На разных сопроводительных чертежах аналогичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, поэтому их описание приведено только один раз.
На Фиг. 1а-1е показан способ изготовления шва 1 с отбортовкой кромок между внутренним компонентом 2 и наружным компонентом 3. Внутренним компонентом 2, например, может быть внутренняя панель двери автомобиля, которая имеет свободный краевой участок 4, который, например, ориентирован под углом к внутреннему компоненту 2. Наружным компонентом 3 может быть, например, наружная панель двери автомобиля, которая имеет отгибаемую кромку 7, расположенную на краевом участке 6.
В первую очередь изготавливают адгезивный структурный элемент 8, который может иметь одну клейкую сторону 9. Адгезивный структурный элемент 8 изготавливают такой протяженности, чтобы он был короче фальцевого зазора 11 (Фиг. 1d). Таким образом, адгезивный структурный элемент 8 имеет ширину, которая меньше, т.е. уже, протяженности всего фальцевого зазора 11.
Адгезивный структурный элемент 8 может иметь на своей клеевой стороне 9 защитный элемент, например, в форме пленки, который уже был удален. Адгезивный структурный элемент 8 может быть сначала нагрет, чтобы увеличить липкость так, чтобы можно было его прикрепить, поскольку адгезивный структурный элемент 8 является клейким. Таким образом можно говорить о клейкой стороне 9. Если адгезивный структурный элемент 8 прикреплен, его снова охлаждают для возобновления его первоначальной низкой липкости, сохраняя при этом приклеенным к внутреннему компоненту.
Адгезивный структурный элемент 8 прикрепляют его клейкой стороной 9 к той стороне 12 внутреннего компонента 2, которая обращена к другому компоненту 3, при этом образуется излишек длины 13. Излишек 13 адгезивного структурного элемента 8 выступает за свободный край 14 свободного краевого участка 4. Адгезивный структурный элемент 8 приклеивают его крепежной областью 16, которая присоединена излишком длины 13 к стороне 12, обращенной к наружному компоненту 3.
Затем оба компонента 2 и 3 соединяют (Фиг. 1b). При соединении обоих компонентов 2 и 3 захватывается излишек длины 13, в результате чего излишек 13 располагается параллельно отгибаемой кромке 7. В соответствии с данным вариантом осуществления клейкая сторона 9 все еще находится на некотором расстоянии от свободного края 14 свободного краевого участка 4 (Фиг. 1с).
Затем отгибаемую кромку 7 загибают в направлении к внутреннему компоненту 2, при этом излишек длины 13 также захватывается вокруг свободного края 14 свободного краевого участка 4, в результате чего клейкая сторона 9 прилегает к внутреннему компоненту 2, т.е. приклеивается к нему (Фиг. 1d).
Описанные выше этапы проводят без нагревания, и это означает, в контексте изобретения, что предыдущее нагревание не вызывает расширения адгезивного структурного элемента, при этом на Фиг. Id можно увидеть, что адгезивный структурный элемент 8 в холодном состоянии короче, т.е. уже, чем фальцевый зазор 11. При этом адгезивный структурный элемент 8 своим внутренним свободным краем 17 находится внутри фальцевого зазора 11 и на расстоянии от перехода 14 свободной краевой части 4 внутреннего компонента 2, т.е. от угла между обоими компонентами. Наружный свободный край 19 адгезивного структурного элемента 8, противоположный внутреннему краю 17, также находится внутри фальцевого зазора 11, но на расстоянии от свободного края 21 отгибаемой кромки 7. Таким образом, в каждом случае образуется пространство 22 и 23 для увеличения клеевого слоя.
Если отгибаемая кромка 7 загнута, т.е. образовано состояние, показанное на Фиг. 1d, по крайней мере область шва с отогнутыми кромками подвергают воздействию тепла, т.е. нагревают. Тепловая обработка, осуществляемая в электропечи при температуре, например, 175°С, например, в течение 10 минут, может быть достаточной, чтобы адгезивный структурный элемент 8 мог расшириться и выйти из фальцевого зазора 11 в соответствующее пространство 22 и 23, а также во всех других направлениях. На Фиг. 3b можно увидеть, например, воздушный зазор 24, который заполняется после тепловой обработки (Фиг. 3c и 1е). Указанные значения, разумеется, приведены только в качестве примеров и не являются ограничивающими.
Состояние после тепловой обработки показано на Фиг. 1е и 3с. На фигурах показано, что адгезивный структурный элемент 8 выступил, помимо прочего, из фальцевого зазора 11, и в каждом случае образовалось уплотнительное утолщение 26, 27, которое, с одной стороны, проходит вокруг всего свободного края 21 отгибаемой кромки 7, а с другой стороны, располагается во внутреннем пространстве 28 между внутренним компонентом 2 и наружным компонентом 3, таким образом создавая мостик через переход 18 свободного краевого участка 4 внутреннего компонента 2 и герметизируя оба компонента. В этом отношении после нагревания может достигаться уровень заполнения не менее 100/100/>0, в частности, даже критических областей, например, углов, закругленных участков, а также линий дизайна. Поскольку адгезивный структурный элемент 8 изначально заполнял фальцевый зазор 11 не полностью, а находился своими свободными краями 17 и 19 только на незначительном расстоянии от соответствующих элементов 18 и 21, после расширения на фигурах можно увидеть даже уровень заполнения 100/100/100.
Адгезивный структурный элемент 8 может, например, представлять собой уплотнительную ленту с термопластичным клеем, изготовленную из акрилатно-эпоксидного гибридного адгезива.
На Фиг. 2 показан промежуточный этап, в рамках которого адгезивный структурный элемент 8 уже приклеен своим излишком длины 13 к свободному краю 14 свободного краевого участка 4 перед соединением. Затем выполняют процедуру в соответствии с Фиг. 1b-1е.
На Фиг. 3 показан следующий промежуточный этап, в рамках которого адгезивный структурный элемент уже полностью соединен своим излишком длины 13 с внутренним компонентом 2. На Фиг. 3а-3с показана дальнейшая процедура, соответствующая Фиг. 1с-1е.
В данном случае в соответствии с изобретением адгезивный структурный элемент 8 продвигают за счет его излишка длины 13, по крайней мере, при загибании отгибаемой кромки 7 вокруг свободного края 14 свободного краевого участка 4, что также может быть выполнено перед загибанием отгибаемой кромки 7, как показано на Фиг. 2 и 3.
В соответствии с вариантом осуществления с Фиг. 4 адгезивный структурный элемент прикрепляют его излишком длины 13 к внутреннему компоненту 2, при этом крепежная область 16 выступает за свободный край 14. Как видно на Фиг. 5, указанную крепежную область направляют вокруг свободной кромки 14 и приклеивают к внутреннему компоненту 2 перед соединением обоих компонентов 2 и 3. Затем компоненты 2 и 3 соединяют, после чего продолжают выполнением процедуры в соответствии с Фиг. 1 с-1е и 3а 3с.
В соответствии с вариантом осуществления с Фиг. 6 адгезивный структурный элемент 8 прикрепляют его клеевой стороной 9 к свободному краю 14. Затем излишек длины 13, а также крепежную область 16 направляют в сторону внутреннего компонента 2 и удерживают на нем таким образом, чтобы выполнить адгезивное сцепление, причем адгезивный структурный элемент 8 удерживают в таком положении, как показано на Фиг. 5. Точная процедура описана со ссылкой на Фиг. 8а-8с. Затем компоненты 2 и 3 соединяют и переходят к выполнению процедур с Фиг. 1с-1е и 3а 3с. В соответствии с примером процедуры, показанным на Фиг. 7, адгезивный структурный элемент 8 наносят на наружный компонент 3 таким образом, чтобы клейкая сторона 9 могла быть обращена к внутреннему компоненту 2 (не показан). Разумеется, клейкая сторона 9 адгезивного структурного элемента 8 может также быть обращена к наружному компоненту 3, и адгезивный структурный элемент 8 в этом случае может быть приклеен к нему. Затем компоненты 2 и 3 соединяют, после чего переходят к выполнению процедур в соответствии с Фиг. 1с-1е и 3а-3с.
На Фиг. 8а-8с, в соответствии с примером, показанным на Фиг. 6, проиллюстрирована возможная процедура по нанесению адгезивного структурного элемента 8 вокруг свободного края 14, т.е. вокруг свободного краевого участка 4 внутреннего компонента 2. Адгезивный структурный элемент 8, например, может быть выполнен в виде клейкой плавкой уплотнительной ленты. Адгезивный структурный элемент 8 также может быть выполнен в виде клейкой плавкой уплотнительной ленты, которая является клейкой с одной стороны или с двух сторон.
Адгезивный элемент 8 накладывают на свободный край 14 свободного краевого участка 4, причем адгезивный структурный элемент 8 деформируется его выступающими частями 29 и 31 в направлении к стыковочной краевой части 4 таким образом, что адгезивный структурный элемент 8, который окружает свободный краевой участок 4, в некоторых областях прилипает к свободному краевому участку 4. Выступающая часть 29 в примере с Фиг. 6 соответствует излишку длины 13, а выступающая часть 31, согласно Фиг. 6, соответствует крепежной области 16. Для деформации адгезивного структурного элемента 8 в направлении свободного краевого участка 4, также называемого стыковочной краевой частью, можно, например, использовать форсунки 32 подачи горячего воздуха. Горячий воздух нагревает адгезивный структурный элемент 8 с такой низкой температурой, чтобы была возможна деформация, а расширение исключено. Если адгезивный структурный элемент 8 помещают вокруг свободного краевого участка 4 (Фиг. 8с), адгезивный структурный элемент 8 охлаждают, причем достаточно охладить до комнатной температуры.
Выполнение всех этапов может быть автоматизировано, например, может осуществляться с помощью робота. В предпочтительном варианте осуществления адгезивного структурного элемента 8 в каждом случае приспосабливаемой длины отрезают до необходимого размера и накладывают на один из компонентов 2 или как было описано выше. Цель при этом заключается в том, чтобы адгезивный структурный элемент 8 в холодном состоянии имел ширину, соответствующую предполагаемому фальцевому зазору 11, а следовательно, чтобы имелось пространство 22 и 23 для расширения адгезива и чтобы при этом можно было обеспечить толщину полосы структурного адгезива от 0,3 до 1 мм.