ПРОВЕРКА АДГЕЗИИ ЭЛАСТИЧНЫХ КЛЕЕВ ИЛИ ЭЛАСТИЧНЫХ ГЕРМЕТИКОВ К ПОВЕРХНОСТЯМ ДЕТАЛЕЙ Российский патент 2017 года по МПК G01N19/04 

Изобретение относится к способу проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей. Кроме того, изобретение относится к соответствующему устройству для проверки адгезии.

Прежде всего, при производстве рельсовых транспортных средств разные детали во все большей степени соединяются посредством клеевых соединений. Кроме того, прежде всего при производстве рельсовых транспортных средств, во все большей степени встречаются уплотнения, которые образованы эластичными герметиками, которые наносятся на поверхность детали и удерживаются на поверхности за счет адгезии. Поэтому в отношении герметиков речь также идет о клеях, которые, однако, не используются для создания соединения двух стыкуемых деталей (конструктивных узлов). Поэтому когда в этом описании речь идет о клеях и рассматривается только адгезия клея к поверхности одной детали, то тем самым аналогичным образом охватывается также случай герметика. Поэтому, за исключением прилагаемых пунктов формулы изобретения и отдельных абзацев описания, понятие «клей» охватывает также герметики.

В зависимости от свойств клея при нанесении (вязкость, поверхностное натяжение), поверхности детали (шероховатость, поверхностное натяжение) и/или требуемой долговечности, пи известных условиях перед нанесением клея на поверхность наносятся вещества, чтобы улучшить адгезию клея к поверхности детали. При этом речь идет, прежде всего, о так называемых активаторах или праймерах. Активаторы являются, прежде всего, очищающими растворами для предварительной обработки поверхностей деталей. Они наносятся на поверхности деталей в одной технологической операции тонким слоем, например, с помощью чистой, безворсовой и пропитанной активатором тканью. Для улучшения адгезии может быть также необходимым наносить на поверхность детали грунтовку. В отношении грунтовки речь идет о так называемом праймере. Обработка праймером происходит, как правило, с помощью кисти, вспененной меламинформальдегидной смолы, фетрового валика или других устройств для нанесения. Праймер наносится равномерно тонко, но в виде сплошного покрытия.

В отношении так называемых активаторов или праймеров речь идет о повышающем адгезию клея веществе. Когда в дальнейшем речь идет о повышающих адгезию веществах, то тем самым имеются в виду, прежде всего, активаторы и/или праймеры.

Изобретение относится, прежде всего, к толстослойному склеиванию с помощью эластичных клеев. Под ним понимаются клеевые соединения, толщина клеевого зазора которых составляет более 1,5 мм. Кроме того, изобретение относится, прежде всего, к клеям, которые в отвержденном состоянии обладают свойствами эластичности резины и, предпочтительно, в течение длительного времени выдерживают без повреждения (переменные) сдвиговые деформации более 15% от толщины клеевого зазора. Такие клеевые соединения и клеи являются, прежде всего, также предметом документа «Merkblatt 1618 (Januar 2002) des Deutschen Verbandes fur SchweiBen und verwandte Verfahren e.V.» (Инструкция 1618 (январь 2002) Немецкого общества сварки и родственных способов, зарегистрированного общества). В приложении 3 этой Инструкции для проверки клеев и клеевых соединений описано так называемое испытание на отслаивание (проверка на отслаивание/проверка на отслаивание с клеевой колбаской). Для обеспечения качества и/или испытания на долговечность в особых циклах старения (например, против действия влаги, как описано в Инструкции) проверяется и оценивается адгезия клея на поверхности детали. Методика испытаний относится также явно к герметикам. Для испытания на поверхность детали наносится круглая колбаска диаметром 10 мм и длиной по меньшей мере 50 мм. Также при проверке на долговечность наносятся по меньшей мере 50 мм на каждое условие хранения и испытание. После схватывания клея клеевая колбаска оттягивается от поверхности детали под углом от 130° до 160° относительно поверхности детали в продольном направлении колбаски с помощью острогубцев.

Когда во время оттягивания в клеевой колбаске образуются разрывы клея (так называемые когезионные разрывы), это может привести к отрыванию той части клеевой колбаски, к которой острогубцами прикладывается отслаивающее усилие (то есть оттягивающее клей от поверхности детали усилие, то есть усилие отделения). Прогрессирующий когезионный разрыв в любом случае приводит к тому, что прикладываемое острогубцами отслаивающее усилие (усилие отделения) все слабее действует на граничную поверхность между клеевой колбаской и поверхностью детали. Однако поскольку адгезия клеевой колбаски к поверхности детали должна проверяться и оцениваться не только в одном месте граничной поверхности, а по меньшей мере по всей вышеназванной длине в 50 мм, то остроконечным ножом наклонно перпендикуляру к поверхности делаются разрезы вплоть до материала детали, и, таким образом, поддерживается процесс отслаивания клеевой колбаски. Разрезание до материала детали повторяется в направлении клеевой колбаски примерно через каждые 5-10 мм. Для выполненных последовательно друг за другом разрезов остроконечным ножом должен выдерживаться интервал времени в 3 секунды, во время которого клей постоянно подвергается воздействию нагрузки путем прикладывания отслаивающего усилия. Разрезание до материала детали происходит, прежде всего, в случае лакированных или грунтованных поверхностей детали. В этом случае разрезание остроконечным ножом выполняется до основы носителя, которая находится под слоем лака или слоем грунтовки. Слоистая структура на поверхности детали может состоять из одного слоя или из нескольких слоев.

Подобный способ проверки клеевой адгезии клеевой колбаски описан в немецком промышленном стандарте (DIN) 54457 (сентябрь 2007), изданном Немецким институтом стандартизации, Берлин.

После отслаивания клеевой колбаски оценивается так называемый вид излома, прежде всего, по DIN EN ISO 10365. Чем больше обусловленная когезионным разрывом доля отслаивания клеевой колбаски от поверхности детали по сравнению с разрушением адгезии между клеевой колбаской и поверхностью детали, тем лучше адгезия клея к поверхности детали.

В случае лакированных или грунтованных деталей разрез остроконечным ножом выполняется до основы носителя, которая находится под слоем лака или слоем грунтовки. Это приводит к локальному повреждению структуры лака и может, например, приводить к коррозии, когда локально поврежденные участки заново не лакируются или грунтуются. Подобное видимое локальное повреждение рассматривается клиентами или потребителями готового изделия как дефект.

Повреждение поверхности детали является также существенным у деталей, которые содержат волокна, например, армированных стекловолокном пластмасс. У таких деталей разрез делается до волокон, причем при отслаивании клеевой колбаски может происходить вырывание волокон, и эти волокна в конце концов оказываются открытыми и, таким образом, больше не защищенными в достаточной степени от действия влаги. К тому же повреждение остается видимым, когда деталь снова будет использована в производстве. Подобное локальное повреждение рассматривается клиентами или потребителями готового изделия как дефект.

Другим предметом, который, прежде всего, при производстве рельсовых транспортных средств, склеивается с другими деталями, является оконное стекло. На кромке стекол обычно находится непрозрачный слой краски, который наносится на кромку стекла посредством печати. Обычно при этом речь идет о керамической трафаретной печати. Слой краски при описанном ранее способе испытания повреждается вследствие разрезания остроконечным предметом, причем повреждение остается видимым, когда деталь снова будет использована в производстве. Подобное видимое локальное повреждение рассматривается клиентами или потребителями готового изделия как дефект.

Недостатком у вышеописанных способов испытания является повреждение детали остроконечным ножом. Поэтому для предотвращения повреждения деталей, которые используются для производства изготавливаемых промышленно или кустарно предметов, используются дополнительные образцы. Образцы должны иметь те же свойства, что и подлежащие приклеиванию детали, во всяком случае, в отношении области поверхности детали и ее взаимодействия с клеем. Тогда вышеописанное испытание на отрыв может проводиться только на образце.

Это, однако, имеет недостаток, что свойства образца могут отличаться от свойств детали, тем более что изготовление образца в таких же условиях, как и при изготовлении детали, не всегда может быть обеспечено. Кроме того, это имеет недостаток, что должны заготавливаться дополнительные детали в качестве образцов. Если с образцами обращались не точно одинаковым образом, как с используемыми в процессе производства деталями, то следует ожидать различий в свойствах, и возникают дополнительные затраты на производство, например необходимая площадь для места, на котором на образец наносится клей. Также требуются более высокие затраты, чтобы обеспечить изготовление образца сопровождающим изготовление детали и по возможности в одинаковых условиях.

Задачей изобретения является снижение затрат на проверку адгезии клеев и герметиков к поверхностям деталей.

Прежде всего, должны предотвращаться вышеназванные недостатки известных способов проверки.

Согласно основной идее настоящего изобретения для подготовки проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, по меньшей мере на один участок поверхности детали наносится материал, который после нанесения клея на поверхность детали находится между клеем и поверхностью детали. Под формулировкой «по меньшей мере один участок поверхности детали» понимается, что дополнительный материал может наноситься также на более чем один участок поверхности детали. Это является также предпочтительным. Во всяком случае, клей после нанесения на поверхность детали находится по меньшей мере на одном (первом) участке, на который нанесен дополнительный материал, и кроме того, по меньшей мере на одном (втором) участке поверхности детали, на котором клей находится в непосредственном контакте с поверхностью детали. Поэтому в то время как клей на первом участке или на первых участках не находится в контакте с поверхностью детали, и поэтому не может непосредственно прилипать к поверхности детали, клей по меньшей мере на одном втором участке имеет необходимый для проверки адгезии непосредственный контакт. Теперь, когда клей непрерывно простирается через границу между первым и вторым участком, дополнительный материал на первом участке выполняет функцию остроконечного ножа из вышеописанных известных способов проверки. Это справедливо, прежде всего, тогда, когда дополнительный материал выбран так, что клей на поверхности дополнительного материала прилипает хуже, чем непосредственно на поверхности детали, или когда дополнительный материал прилипает к поверхности детали хуже, чем клей к дополнительному материалу. Под худшим прилипанием понимается также случай, когда клей или материал совсем не прилипает. Это справедливо также тогда, когда при приложении к клею (прежде всего, клеевой колбаске) отслаивающего усилия, который оказывает отслаивающее действие на первом участке, дополнительный материал отделяется от поверхности детали при меньшем отслаивающем усилии, чем необходимо для отделения клея от поверхности детали на соседнем втором участке. В результате, дополнительный материал в отношении адгезии клея к поверхности детали поэтому может быть обозначен как антиадгезионный материал.

Прежде всего, дополнительный материал наносится как слой антиадгезионного материала по меньшей мере на один первый участок поверхности детали. При этом, прежде всего, толщина слоя выбирается настолько малой, что становится возможным хорошее смачивание клея по меньшей мере на одном втором участке, и, предпочтительно, меньше, чем пятая часть, предпочтительно, меньшей, чем десятая часть толщины нанесенного для проверки адгезии клея. Нанесение слоя антиадгезионного материала имеет преимущество, что конфигурация граничной поверхности между нанесенным на дополнительный материал клеем следует за конфигурацией поверхности детали, и процесс отслаивания клея с целью проверки адгезии может быть выполнен таким же образом, как в известных способах.

Использование антиадгезионного материала по меньшей мере на первом участке имеет в любом случае уже указанное выше преимущество, что без использования остроконечного предмета облегчается отделение клея на первом участке, и вследствие этого, несмотря на появление когезионного разрыва к клею или перед ним, может быть приложено отслаивающее усилие, которое в прилегающем к первому участку втором участке поверхности детали оказывает отделяющее действие на клей. Поэтому избегаются повреждения поверхности детали остроконечным предметом. В остальном процесс проверки может проводиться, прежде всего, как описано выше или в процитированном выше стандарте или процитированной выше Инструкции.

Прежде всего, нанесенный на разные участки поверхности детали клей непрерывно простирается по меньшей мере через границу между первым участком и вторым участком поверхности детали, например, в продольном направлении, примерно в форме простирающейся в продольном направлении клеевой колбаски. В отношении продольного направления речь идет, прежде всего, о прямом направлении. Прикладываемое к клею отслаивающее усилие, которое оказывает отделяющее клей от поверхности детали действие, прикладывается (как и в известных способах проверки) так, что одна составляющая отслаивающего усилия действует в продольном направлении, а другая составляющая отслаивающего усилия оказывает отделяющее действие перпендикулярно к поверхности детали. Как уже было сказано, продольное направление при этом простирается через границу или несколько границ между соответственно первым и вторым участками поверхности детали.

Предпочтительно, продольное направление простирается, по меньшей мере, через первый участок, который на своих противоположных концах прилегает ко второму участку поверхности детали.

Прежде всего, предлагается следующее: способ проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхности деталей, имеющий следующие шаги:

а) клей или герметик наносят на поверхность детали,

б) пытаются, факультативно после отверждения клея или герметика, путем приложения отслаивающего усилия отделить нанесенный клей или нанесенный герметик от поверхности детали и

в) на основании вызванных приложением отслаивающего усилия разрывов в клее или герметике, с одной стороны, и вызванного приложением отслаивающего усилия отделения клея или герметика от поверхности детали, с другой стороны, оценивают адгезию клея или герметика.

Перед и/или во время шага а) по меньшей мере на один первый участок поверхности детали наносят слой антиадгезионного материала, за счет которого клей или герметик хуже прилипает к поверхности детали и поэтому может быть отделен от поверхности детали с меньшим отслаивающим усилием, чем непосредственно от поверхности детали. Клей или герметик на шаге а) наносят в виде непрерывной области материала как по меньшей мере на один первый участок поверхности детали, на который наносится и/или был нанесен слой антиадгезионного материала, так и непосредственно по меньшей мере на один второй участок поверхности детали.

Кроме того, предлагается устройство для проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, с клеем или герметиком, который нанесен на поверхность детали, и слоем антиадгезионного материала, за счет которого клей или герметик хуже прилипает к поверхности детали и поэтому может быть отделен от поверхности детали с меньшим отслаивающим усилием, чем непосредственно от поверхности детали, причем клей или герметик наносятся как сплошная область материала как по меньшей мере на один первый участок поверхности детали с находящимся между клеем и поверхностью детали слоем антиадгезионного материала, так и непосредственно по меньшей мере на один второй участок поверхности детали без антиадгезионного слоя.

Под отверждением клея понимается, прежде всего, вышеупомянутое схватывание. Эластичные клеи, прежде всего в случае толстослойного склеивания, обычно наносятся на поверхность детали в высоковязком состоянии. Как правило, однокомпонентные отверждающиеся под действием влаги полиуретановые клеи, простые полиэфиры с концевыми силановыми группами, модифицированные силаном полиуретаны, ускоренные полиуретановые системы (так называемые клеи) или силиконовые системы обладают требуемыми эластичными свойствами для проверки на отслаивание клеевой колбаски. Однако изобретение не ограничивается названными клеевыми системами, а указывает только на требуемые эластичные свойства после схватывания клея или герметика, как это уже определено в известных способах проверки. Чтобы сделать схватывание возможным, у определенных вариантов клеев может быть необходимым смешивание друг с другом двух компонентов.

Клей наносится на поверхность деталей, прежде всего, таким же образом, как в известных способах проверки. Например, клей может быть подвергнут давлению в картуше, и выходить из отверстия картуша. Альтернативно, клей может подаваться посредством дозирующего устройства с насосом (например, откачивающим поршневым насосом и/или шестеренным насосом) в область на поверхности детали. Выходящий клей наносится на желаемую область поверхности детали. Могут быть также использованы другие вспомогательные средства, как, например, шпатель для нанесения на поверхность детали.

В зависимости от поверхности детали, долговременного воздействия и эластичного клея или герметика, для хорошего прилипания требуются повышающие адгезию вещества, так называемые активаторы и/или праймеры, которые при необходимости после очистки наносятся на поверхность детали как повышающее адгезию средство для эластичного клея или герметика. Это само по себе известно. Прежде всего, поэтому перед нанесением клея на первом участке и/или на втором участке поверхности детали факультативно имеет место:

1) очистка и/или механическая подготовка (например, шлифование или струйная обработка металлических поверхностей) поверхности детали и/или

2) нанесение по меньшей мере одного повышающего адгезию вещества.

Слой антиадгезионного вещества может быть нанесен по меньшей мере на одном первом участке на поверхность детали перед, во время или после шага 1) и/или перед, во время или после шага 2). Предпочтительно, при этом используется антиадгезионный материал, который после шага в) делает возможным отслаивание от поверхности без остатка. На поверхности детали, которые делают возможной проверку адгезии за пределами непосредственно поверхности склеивания, после шага 1) и/или после шага 2), предпочтительно, наносится слой антиадгезионного материала.

Отслаивающее усилие прикладывается к отвержденному клею, предпочтительно, как в известных способах проверки с помощью острогубцев. Прежде всего, отвержденный клей имеет форму клеевой колбаски.

В вышеописанных известных способах проверки случается, что приложенное отслаивающее усилие недостаточно, чтобы дальше отслаивать клей, прежде всего клеевую колбаску, так что здесь снова должен делаться разрез остроконечным предметом до поверхности сцепления, чтобы дальше отслаивать клеевую колбаску. Изобретение позволяет устранить это затруднение, так как на первом участке поверхности детали, прежде всего путем повторного использования инструмента (например, острогубцев), к клею может быть приложено отслаивающее усилие, которое достаточно для отделения. Приложенное к клею отслаивающее усилие приводит на первом участке из-за уменьшенной адгезии к вынужденному отделению клея от антиадгезионного материала и/или к отделению антиадгезионного материала от поверхности детали. С прогрессирующим отделением клея от первого участка отслаивающее усилие воздействует также на соседний второй участок.

Прежде всего, один вариант осуществления изобретения основывается на заранее заданной длине первого участка со слоем антиадгезионного материала между двумя вторыми участками без слоя антиадгезионного материала. Благодаря этому расстоянию между вторыми участками обеспечивается, что отслаивающее усилие - несмотря на отказ от разрезания клея посредством остроконечного предмета - может прикладываться к клею в остальном одинаковым образом, как при известных способах проверки. При этом отслаивающее усилие может прикладываться к клею поочередно на вторых участках. Например, сначала отслаивающее усилие прикладывается к клею на одном из вторых участков, и таким образом может быть установлено, в какой степени клей отделяется на этом втором участке. Если с прогрессирующим отделением клея от этого второго участка прикладываемого отслаивающего усилия больше не достаточно, чтобы дальше отслаивать клей, прежде всего клеевую колбаску, то отслаивающее усилие теперь может быть приложено к клею на первом участке и с прогрессирующим отделением клея от первого участка прикладываться к другому второму участку.

Прежде всего, поэтому клей или герметик могут наноситься на поверхность детали так, что клей или герметик простирается в продольном направлении по меньшей мере от одного из вторых участков через один из первых участков к одному из вторых участков. Прежде всего, клей или герметик простирается в продольном направлении по меньшей мере от одного из вторых участков через один из первых участков к другому из вторых участков. Оба вторых участка могут быть, однако, также связаны друг с другом, например, через участок, который проходит параллельно продольному направлению.

Как и в известных способах проверки, например, в случае клеевой колбаски, отслаивающее усилие может иметь составляющую усилия, которая действует в продольном направлении клея.

В начале приложения отслаивающего усилия к клею, отслаивающее усилие, предпочтительно, прикладывается к клею там, где находится первый участок. Благодаря этому облегчается последующее приложение отслаивающего усилия на соседнем втором участке. Также в начале процесса отслаивания не требуется разрез в клее до основы, чтобы сделать возможным отслаивание клея.

Путем приложения отслаивающего усилия к клею на названном втором участке, к клею прикладывается усилие, которое может оказывать отделяющее действие в зависимости от силы адгезии клея на втором участке. Таким образом, происходит проверка адгезии клея на этом втором участке. Прежде всего, как в известных способах проверки, величина отслаивающего усилия увеличивается непрерывно и/или ступенчато до тех пор, когда произойдет когезионный разрыв внутри клея и/или отделение клея от второго участка. Такими образом может быть оценена адгезия клея на втором участке. Возможно, происходящее отслаивание клея при этом происходит в продольном направлении. Когда отделение достигает границы между вторым участком и первым участком, отделение при продолжающем действовать отслаивающем усилии прогрессирует и приводит к отделению клея также от первого участка. Причина этого заключается в худшей адгезии на первом участке и/или в отсутствующей или плохой адгезии на первом участке поверхности детали. Если когезионный разрыв произошел внутри клея и прогрессирует настолько, что оказывающее отделяющее действие усилие уменьшается, то сила растяжения может быть приложена к клею в другом месте, прежде всего вблизи границы между вторым участком и первым участком или на первом участке. Поэтому простым образом можно после отделение или попытки отделения клея от второго участка и без использования острого инструмента, который отслаивает клей от поверхности детали, приложить потенциально отделяющее усилие к клею также так, что оно, если смотреть от первого участка, действует в продольном направлении расположенных друг против друга вторых участков.

В предпочтительном варианте осуществления клей или герметик наносятся на поверхность детали так, что клей или герметик простирается в продольном направлении через расположенные попеременно первые и вторые участки поверхности детали.

В этом варианте осуществления может быть выполнен, прежде всего, описанный ранее процесс приложения отслаивающего усилия к клею через несколько участков. Благодаря этому, как у известных способов проверки, адгезия клея к поверхности детали может быть проверена на достаточно большой длине.

Предпочтительно, заданные посредством размеров вторых участков в продольном направлении расстояния между первыми участками одинаковы. Благодаря этому для разных вторых участков создаются одинаковые предпосылки для проверки адгезии клея. Поэтому можно надежно делать вывод о том, одинаково ли хорошо или по-разному клей прилипает к разным вторым участкам поверхности детали.

После выполнения способа проверки (факультативно после нанесения на поверхность детали по меньшей мере одного повышающего адгезию материала) клей может быть снова нанесен на те же участки (включая по меньшей мере один из вторых участков, но без слоя антиадгезионного материала) и, тем самым, создано клеевое соединение или уплотнение во время изготовления объекта.

При доле когезионного разрыва с заранее заданным минимальным процентным отношением (например, 75%) на проверенной поверхности, которая образована вторым участком, речь идет о хорошей или достаточной адгезии, как и в известных способах проверки. Такая успешно проверенная поверхность детали делает возможным, что деталь может быть снова или далее использована в производстве. Доля когезионного разрыва с заданным процентным отношением означает, что это процентное отношение проверенной поверхности по-прежнему покрыто проверенным клеем.

Для дальнейшего использования успешно проверенной детали доля когезионного разрыва клея (следовательно, оставшийся клей) на проверенных поверхностях, предпочтительно, не удаляется. Однако слой антиадгезионного материала удаляется с поверхности детали полностью. Затем можно снова наносить клей или герметик того же типа на первые и вторые участки (но без слоя антиадгезионного материала на первых участках) и, таким образом, создавать клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

Это повторное нанесение клея на остатки клея происходит, прежде всего, после обработки остатков клея повышающим адгезию клея веществом (также называемым активатором). Поэтому оставшиеся на проверенных поверхностях остатки клея могут быть согласно рекомендациям производителя клея «реактивированы» посредством активаторов, так что клей или герметик того же типа могут быть снова нанесены на оставшиеся «активированные» остатки клея и, таким образом, может быть сделан возможным монтаж успешно проверенных деталей. Этот способ действия является распространенным способом при замене оконных стекол после аварии. После аварии клеевое соединение оконного стекла, например, с кузовом вагона рельсового транспортного средства, разрезается посредством виброножа, но не удаляется с поверхности. В заключение, новое оконное стекло наклеивается на реактивированные остатки клея на кузове вагона. Также в этом известном способе остатки клея не удаляются.

В случае поверхностей деталей, которые делают возможным проверку адгезии только на непосредственных поверхностях для склеивания, которые предусмотрены для монтажа деталей (например, край с керамической трафаретной печатью оконных стекол), является настоятельно необходимым использовать антиадгезионные материалы, которые могут быть без обнаруживаемого остатка сняты с поверхности детали. Если антиадгезионные материалы наносятся перед или после шага а), то дальнейшая обработка поверхностей деталей также начинается на первых участках снова с шага а). Когда антиадгезионные материалы могут удаляться без обнаруживаемого остатка, и антиадгезионные материалы наносятся после шага б), то уже заранее обработанные повышающими адгезию веществами первые участки «реактивируются» согласно рекомендациям изготовителя клея для дальнейшего использования специальными повышающими адгезию веществами (при известных условиях другим веществом, чем повышающее адгезию вещество, предусмотренное для собственно обработки поверхности детали). После «реактивации» первый участков и остатков клея, наконец, возможно дальнейшее применение.

В случае поверхностей деталей, которые позволяют проверку адгезии на других участках, чем участки, которые предусмотрены для монтажа (например, непрозрачная деталь, где остатки от проверки, такие как остатки клея, в смонтированном состоянии детали не видны), является предпочтительным выполнять проверку на этих других участках. В этом случае, в отличие от вышеописанного случая, не является необходимым удаление антиадгезионного материала без остатка с детали. Более того, факультативно снова после предварительной обработки может заново наноситься клей или герметик того же типа, однако на другие участки поверхности детали, чем первые и вторые участки, и, таким образом, создается клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

Также если клей или герметик того же типа наносится на иные участки поверхности детали, чем наносился ранее в процессе проверки, путем проверки могут быть получены надежные данные об адгезии клея к поверхности детали. Это справедливо, прежде всего, тогда, когда общая поверхность детали, на которой проводиться проверка и на которую для создания клеевого соединения или уплотнения заново наносится клей или герметик, выполнена одинаково.

Прежде всего, слой антиадгезионного материала может быть уже существующим перед нанесением антиадгезионного материала на поверхность детали слоем материала. Это имеет преимущество, что сокращается требуемое для нанесения на поверхность детали время и по всему первому участку или по всем первым участкам может быть нанесен слой антиадгезионного материала одинакового вида и толщины.

Предпочтительно, предварительно изготовленный слой антиадгезионного материала по меньшей мере с одной стороны имеет клеевой слой. Поэтому можно, например, использовать так называемые клейкие ленты. Прежде всего, поэтому по меньшей мере на один первый участок наклеивается одинаковая по величине площадь слоя антиадгезионного материала, причем для приклеивания используется имеющийся на слое антиадгезионного материала клеевой слой. Таким образом, в результате этот клеевой слой находится между собственно поверхностью детали и образованной антиадгезионным материалом поверхностью, на которую наносится подлежащий проверке клей.

Прежде всего, альтернативно применению клейких лент в качестве слоя антиадгезионного материала может быть использован заранее изготовленный слоя антиадгезионного материала, который, однако, не полностью снабжен клеевым слоем. Этот слой антиадгезионного материала предпочтительным образом наносится на поверхность детали так, что он простирается в форме полос поперек продольного направления нанесенного позднее подлежащего проверке клея. При этом слой антиадгезионного материала простирается поперек продольного направления по ширине, которая больше, чем ширина нанесенного подлежащего проверке клея. Прежде всего, слой антиадгезионного материала простирается на обеих сторонах за пределы участка, на который наносится подлежащий проверке клей. Кроме того, является предпочтительным, что слой антиадгезионного материала в направлении ширины сбоку рядом с предусмотренным для подлежащего проверке клея участком на поверхности детали закрепляется, например, посредством клейкой ленты.

Такой слой антиадгезионного материала может быть, например, кабельной стяжкой в форме полос, которая обычно используется для связывания нескольких электрических кабелей. Для бокового закрепления слоя антиадгезионного материала может быть, например, использована клейкая лента.

Альтернативно, в качестве слоя антиадгезионного материала могут быть использованы полосы из заранее изготовленных пластмассовых пластин. Также куски слоя антиадгезионного материала, прежде всего полосы, могут быть изготовлены из картона или бумаги. При этом предпочтительным является использование безворсовой бумаги или безворсового картона. Также куски слоя антиадгезионного материала могут быть изготовлены, прежде всего нарезаны, из алюминиевой фольги или листов пенопласта. В отношении пенопласта речь идет, например, о пенопласте из меламиновой смолы. Кроме того, подходящим антиадгезионным материалом является, например, PTFE (политетрафторэтилен) в форме полос.

Еще одна возможность создать или подготовить первые и вторые участки для процесса проверки заключается в использовании трафарета. Трафарет может быть образован из антиадгезионного материала и/или использован для того, чтобы наносить антиадгезионный материал на поверхность детали на заданные трафаретом участки. Является предпочтительным, что трафарет образован слоем материала, который, например, имеет толщину самое большее 1 мм. Трафарет имеет вырезы, которые, предпочтительно, имеют форму полос и, например, при одинаковой длине полос проходят параллельно друг другу на постоянном расстоянии.

Когда, как является предпочтительным, трафарет образован из антиадгезионного материала, то трафарет может быть уложен на поверхность детали и/или закреплен на поверхности детали, или имеет на одной стороне клеевой слой, так что трафарет покрывает поверхность детали за исключением вырезанных участков. Теперь на трафарет может быть нанесен подлежащий проверке клей, так что простирается непрерывно над закрытыми трафаретом первыми участками и вырезанными вторыми участками.

Альтернативно, трафарет может быть нанесен на поверхность детали и/или закреплен на поверхности детали и/или имеет на одной стороне клеевой слой, и на вырезанных участках трафарета на поверхность детали может быть нанесен антиадгезионный материал. Затем трафарет удаляется с поверхности детали, и на поверхности детали остается нанесенный на вырезанных участках трафарета антиадгезионный материал. Затем на поверхность детали может быть нанесен подлежащий проверке клей, так что он простирается над по меньшей мере одним снабженным антиадгезионным материалом участком. Прежде всего, трафарет может быть образован из упомянутых ранее антиадгезионных материалов. Кроме того, можно выполнить проходящие параллельно друг другу вырезанные участки трафарета такими широкими, что они, по меньшей мере, равны по ширине подлежащему проверку клею. При этом вырезанные участки трафарета на расположенных друг напротив друга концах могут быть ограничены материалом трафарета. Предпочтительно, трафарет на одной стороне имеет клеевую пленку и, таким образом, может закрепляться на поверхности детали. Альтернативно, участки трафарета, которые ограничивают вырезанные участки на расположенных друг напротив друга сторонах, закрепляются на поверхности детали, например, приклеиваются. При этом могут быть использованы дополнительные клейкие ленты.

Как результат оценки адгезии клея или герметика, может быть принято решение о том, что деталь может быть использована в производстве. Если, однако, адгезия клея к поверхности детали недостаточна, то может быть принято решение, что деталь не может быть использована в производстве.

Прежде всего, таким образом можно избежать использования дополнительных образцов, которые изначально не предусмотрены для производства. Прежде всего, предотвращается повреждение остроконечными инструментами, который используются согласно ранее известным способам проверки. Поэтому использованные для способа проверки детали не отличаются, как в случае дополнительных образцов, от используемых в производстве деталей. Затраты на дополнительные образцы исключаются.

Кроме того, могут быть заранее заданы расстояния между вторыми участками поверхности детали, на которые непосредственно наносится клей. Поэтому расстояния во время проведения проверки не должны выбираться, как при использовании остроконечного ножа согласно ранее известным способам проверки. Благодаря предварительному заданию величины первых участков, которые отделяют друг от друга вторые участки, условия проверки для разных процессов проверки становятся, таким образом, сравнимыми. Кроме того, вероятность ошибочного выполнения известных способов проверки выше, чем у описанного способа через первые и вторые участки. В случае известных способов проверки существует опасность, что разрезы не происходят надлежащим образом до поверхности прилипания, и что разрез происходит при сильно напряженном состоянии клеевой колбаски, что может приводить к локальным отслаиваниям лака у лакированных образцов или деталей.

В случае уже упомянутых оконных стекол способ проверки делает возможным проверку на краю стекла, где находится слой непрозрачной краски и должно приклеиваться стекло.

Примеры осуществления изобретения теперь будут описаны со ссылкой на прилагаемый рисунок. На отдельных фигурах рисунка показаны:

Фиг. 1 схематически поперечное сечение через деталь с нанесенным на поверхность детали клеем, причем первый участок снабжен антиадгезионным материалом, так что антиадгезионный материал расположен между клеем и поверхностью детали,

Фиг. 2 изображение как на фиг. 1, причем, однако, можно увидеть, что клей за пределами первого участка на втором участке находится в непосредственном контакте с поверхностью детали,

Фиг. 3 схематически вид сверху на систему согласно фиг. 1 и фиг. 2,

Фиг. 4 вид сверху на трафарет с пятью параллельными вырезами в форме полос,

Фиг. 5-7 на виде, аналогичным виду на фиг. 1 и фиг. 2, разные состояния во время процесса проверки, при котором клей отделяется от поверхности детали.

На фиг. 1 показана не в масштабе деталь 1, которая на своей верхней стороне образует поверхность 3 детали, которая в примере осуществления является плоской. Поверхность 3 детали на фигуре простирается в горизонтальном направлении. На первые участки 3b, 3c поверхности 3 детали нанесен слой 4 антиадгезионного материала. Для лучшей различимости высота или толщина слоя 4 антиадгезионного материала изображена преувеличенно большой. На показанный справа на фиг. 1 первый участок 3c наносится такой же антиадгезионный материал, как и на другие первые участки 3b. Однако первый участок 3c длиннее (в проходящем справа налево продольном направлении), чем другие первые участки 3b, чтобы иметь возможность отделить клей с меньшим отслаивающим усилием. Например, клей на первом участке 3c может быть простым образом отделен с помощью острогубцев, чтобы иметь возможность отслаивать его над следующими (налево на фиг. 1) первыми участками 3b и вторыми 3а участками от поверхности детали. В отношении использования острогубцев представленный здесь способ не отличается от известных способов проверки.

Между первых участков 3b, 3c и рядом с ними находятся вторые участки 3а, которые не покрыты слоем 4 антиадгезионного материала. На первых участках 3b, 3c слой 4 антиадгезионного материала имеет примерно постоянную толщину.

На первые участки 3b, 3c и на вторые участки 3а наносится в форме клеевой колбаски клей, адгезия которого к поверхности 3 детали должна быть проверена. Клеевая колбаска формирована удлиненной в уже упомянутом продольном направлении.

На фиг. 2 показана система согласно фиг. 1, причем, однако, толщина антиадгезионного материала 4 показана менее преувеличенно, и причем можно увидеть, что клей 5 простирается между слоем 4 антиадгезионного материала до второго участка 3а поверхности 3 детали.

Вид сверху согласно фиг. 3 показывает, что слой 4 антиадгезионного материала простирается в форме полос поперек проходящей на фиг. 3 горизонтально продольной оси клея 5. Ширина полос антиадгезионного материала 4 в вертикальном направлении фиг. 3 больше, чем ширина клея 5. Слой 4 антиадгезионного материала простирается на обеих сторонах (вверх и вниз на изображении фиг. 3) клея 5. Слой 4 антиадгезионного материала перекрывает первые участки 3b, 3c поверхности 3 детали. Между первыми участками 3b находятся вторые участки 3а поверхности 3 детали, на которых клей 5 непосредственно контактирует с поверхностью детали без промежуточного слоя 4 антиадгезионного материала.

В одном варианте осуществления способа проверки, на первые участки 3b, 3c поверхности 3 детали сначала наносится антиадгезионный материал. Факультативно, слой 4 антиадгезионного материала приклеивается на первые участки 3b, 3c, например, через слой клея на нижней стороне антиадгезионного материала 4 или с помощью не показанных на фиг. 3 полос клея, которые нанесены сбоку от … (пропуск теста - прим. переводчика) для нанесения подлежащего проверке клея. Полосы клея могут быть, прежде всего, в случае деталей, у которых (как, например, у оконных стекол) адгезия клея должна быть проверена на позднее подлежащих использованию для производства поверхностях склеивания, приклеены через краевые зоны полос 4 антиадгезионного материала сбоку на подлежащей проверке поверхности 3 детали. Прежде всего, таким образом может быть предотвращено то, что полосы клея для закрепления антиадгезионного материала 4 и/или клей на нижней стороне антиадгезионного материала 4, который служит для закрепления антиадгезионного материала 4 на поверхности детали, будут наклеены на подлежащей позднее использованию для производства поверхности склеивания. Однако альтернативно возможность этого имеется, когда происходит отделение без обнаруживаемого остатка или существует возможность последующей очистки этих мест (например, очистительными средствами на основе растворителей).

После нанесения слоя 4 антиадгезионного материала, клей 5 в примере осуществления наносится как клеевая колбаска, как можно увидеть на виде сверху на фиг. 3. Клеевая колбаска имеет, например, полукруглое поперечное сечение, то есть ее верхняя часть образует в поперечном сечении полукруглую форму, в то время как клей снизу лежит на, например, приблизительно плоской основе над первыми участками 3b, 3c и на вторых участках 3а.

После отверждения клея 5 к клею 5 прикладывается отслаивающее усилие, как схематически показано на фиг. 1, а именно, в направлении, которое с продольным направлением охватывает угол от 130° до 160° (фиг. 1). При этом продольное направление на фиг. 1 определено также как направление, которое простирается вдоль протяжения клея 5 слева направо на фиг. … (пропуск теста - прим. переводчика). Поскольку отслаивающее усилие F прикладывается к области справа на фиг. 1, то отслаивающее усилие F может отделять клей 5 от поверхности детали влево, если адгезия клея это позволяет. В противном случае увеличение отслаивающего усилия F приводит к когезионному разрыву в клее. Показанный справа на фиг. 1 первый участок 3c с расположенным на нем слоем 4 антиадгезионного материала сделал возможным в показанном на фиг. 1 состоянии отделение концевого участка 5с клея 5. Усилие отслаивания F, кроме того, полностью отделило концевой участок 5с от показанного дальше всего справа на фиг. 1 второго участка 3а поверхности 3 детали. Поэтому адгезия клея 5 недостаточна.

Однако делается попытка отслоить клей 5 также от других оставшихся участков поверхности 3 детали, чтобы проверить адгезию клея 5 на других вторых участках 3а. Поскольку адгезионное действие клея 5 на слое 4 антиадгезионного материала и/или адгезионное действие антиадгезионного материала 4 на поверхности детали мало, то клей 5 в дальнейшем ходе процесса проверки на втором (если смотреть справа) первом участке 3b отделяется от слоя 4 антиадгезионного материала и/или слой 4 антиадгезионного материала отделяется от поверхности детали, и отслаивающее усилие F тогда воздействует на граничную поверхность между клеем 5 и второго из, в общем, пяти показанных вторых участков 3а поверхности 3 детали. Это на фиг. 1 не показано, однако для разъяснения другого хода проверки показано на фиг. 7. Затем снова можно наблюдать, преобладают ли когезионные разрывы внутри клея 5 или отделение клея 5 от второго участка 3а поверхности 3 детали.

Когда показанная на фиг. 1 клеевая колбаска полностью (за исключением возможно оставшихся остатков на поверхности 3 детали) отслоена от поверхности 3 детали, оценивается результат отслаивания с учетом когезионных разрывов на вторых участках 3а. Доля когезионного разрыва по меньшей мере в 75% от суммарной доли вторых участков оценивается как хорошая адгезия клея к поверхности детали. Это также соответствует способам оценки известных способов проверки.

На фиг. 5-7 показан другой пример хода проверки исходя из схематически показанной на фиг. 2 начальной ситуации. Как уже было ранее описано со ссылкой на фиг. 1, отслаивающее усилие F сначала прикладывается к клею 5 на первом участке 3c поверхности детали. Это снова приводит к полному отделению концевого участка 5с клея 5 от первого участка 3c без необходимости разреза через клей 5 до поверхности детали. Достигнутое вследствие этого состояние показано на фиг. 5.

Теперь отслаивающее усилие F прикладывается ко вторым прилегающим участкам 3а, на которых не расположен никакой антиадгезионный материал. Если смотреть справа, то этот участок 3а на фиг. 5-7 может быть обозначен как первый из вторых участков 3а. Как показано на фиг. 6, хотя клей 5 и отделился от этого участка 3а, но по всей длине этого участка 3а на поверхности детали остается остаток клея 5d. Соответственно этому, отделенная клеевая колбаска 5а имеет когезионный разрыв. Поэтому адгезия клея 5 к поверхности детали на этом участке 3а является хорошей.

Теперь процесс проверки может продолжаться в соответствующем состоянии, как показано на фиг. 1 и описано выше. По причине уменьшенной адгезии на втором, если смотреть справа, из первых участков 3b, 3c, происходит полное отделение клея 5 от этого участка 3b. Достигнутое в результате этого состояние показано на фиг. 7. С дальнейшим протеканием процесса проверки теперь может быть проверена адгезия клея 5 на втором (если смотреть справа) из вторых участков 3а.

На фиг. 4 на виде сверху показан трафарет 7. Трафарет 7 состоит из равномерно толстого пленочного материала и имеет пять вырезов 9 в форме полос, расположенных параллельно и на постоянном расстоянии друг от друга. Между вырезов 9 и рядом с ними находятся участки 8 материала трафарета. Трафарет, как и другие трафареты, может быть изготовлен, например, вырубкой вырезов из листообразного или пластинчатого материала.

Когда в отношении материала трафарета 7 речь идет об антиадгезионном материале, трафарет может быть расположен на поверхности детали так, что его материал покрывает поверхность детали на первом участке, в то время как вырезы 9 оставляют свободными вторые участки поверхности детали. Затем клей может быть нанесен на трафарет в проходящем на фиг. 4 слева направо продольном направлении или в противоположном направлении, так что клей простирается через вырезы 9. Расположение клея на фиг. 4 при этом может быть, прежде всего в отношении вырезов 9, таким же, как расположение клея 5 на фиг. 3 относительно полос антиадгезионного материала, то есть клеевая колбаска простирается в продольном направлении через вырезы 9 или полосы антиадгезионного материала.

Впрочем, изображение на фиг. 4, как и изображения на других фигурах, следует понимать схематическим. Размеры и число участков антиадгезионного материала и вырезов могут изменяться. Прежде всего, является предпочтительным, что длина вырезов 9 (измеренная в продольном направлении, проходящем на фиг. 4 слева направо) относительно находящихся между вырезами 9 участков 8 материала трафарета 7 больше, чем показано на фиг. 4.

Иначе чем показано на фиг. 1 и фиг. 2, деталь 1 может иметь на своей верхней стороне несколько слоев разных материалов, причем самый верхний слой материала образует поверхность детали. Например, деталь имеет несущую подложку, на которой сначала, если смотреть от подложки к поверхности детали, находится слой грунтовки, над ним слой промежуточного лака и снова над ним слой покровного лака. Факультативно, на слое покровного лака может быть расположен слой повышающего адгезию вещества, которое улучшает адгезию клея к поверхности детали.

Изобретение относится к способу проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, имеющему следующие шаги: а) клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали, б) пытаются, факультативно после отверждения клея (5) или герметика, путем приложения отслаивающего усилия (F) отделить нанесенный клей (5) или нанесенный герметик от поверхности (3) детали и в) на основании вызванных приложением отслаивающего усилия (F) разрывов в клее (5) или герметике, с одной стороны, и вызванного приложением отслаивающего усилия (F) отделения клея (5) или герметика от поверхности (3) детали, с другой стороны, оценивают адгезию клея (5) или герметика. Перед и/или во время шага а) по меньшей мере на один первый участок (3b) поверхности (3) детали наносят слой (4) антиадгезионного материала, за счет которого клей (5) или герметик хуже прилипает к поверхности (3) детали и поэтому может быть отделен от поверхности (3) детали с меньшим отслаивающим усилием (F), чем непосредственно от поверхности (3) детали. Клей (5) или герметик на шаге а) наносят в виде непрерывной области материала как по меньшей мере на один первый участок (3b) поверхности (3) детали, на который наносят и/или был нанесен слой (4) антиадгезионного материала, так и непосредственно по меньшей мере на один второй участок (3а) поверхности (3) детали. Причем клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали так, что клей (5) или герметик простирается в продольном направлении по меньшей мере от одного из вторых участков (3а) через один из первых участков (3b) к одному из вторых участков (3а). Технический результат – возможность проведения проверки адгезии клея к поверхности детали на достаточно большой длине без повреждения основной детали и изготовления дополнительных деталей. 2 н. и 11 з.п. ф-лы.7 ил.

1. Способ проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, имеющий следующие шаги:

а) клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали,

б) пытаются, факультативно после отверждения клея (5) или герметика, путем приложения отслаивающего усилия (F) отделить нанесенный клей (5) или нанесенный герметик от поверхности (3) детали и

в) на основании вызванных приложением отслаивающего усилия (F) разрывов в клее (5) или герметике, с одной стороны, и вызванного приложением отслаивающего усилия (F) отделения клея (5) или герметика от поверхности (3) детали, с другой стороны, оценивают адгезию клея (5) или герметика,

причем перед и/или во время шага а) по меньшей мере на один первый участок (3b) поверхности (3) детали наносят слой (4) антиадгезионного материала, за счет которого клей (5) или герметик хуже прилипает к поверхности (3) детали и поэтому может быть отделен от поверхности (3) детали с меньшим отслаивающим усилием (F), чем непосредственно от поверхности (3) детали, и клей (5) или герметик на шаге а) наносят в виде непрерывной области материала как по меньшей мере на один первый участок (3b) поверхности (3) детали, на который наносят и/или был нанесен слой (4) антиадгезионного материала, так и непосредственно по меньшей мере на один второй участок (3а) поверхности (3) детали,

причем клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали так, что клей (5) или герметик простирается в продольном направлении по меньшей мере от одного из вторых участков (3а) через один из первых участков (3b) к одному из вторых участков (3а).

2. Способ по п. 1, причем клей (5) или герметик наносят на поверхность (3) детали так, что клей (5) или герметик простирается в продольном направлении через попеременно расположенные друг за другом первые участки (3b) и вторые (3а) участки поверхности (3) детали.

3. Способ по п. 2, причем заданные размерами вторых участков (3а) в продольном направлении расстояния между первыми участками (3b) имеют одинаковый размер.

4. Способ по одному из пп. 1-3, причем по меньшей мере один второй участок (3а) поверхности (3) детали образуют посредством слоя повышающего адгезию вещества, который улучшает адгезию клея (5) или герметика к детали.

5. Способ по одному из пп. 1-3, причем слой (4) антиадгезионного материала полностью и без остатка удаляют с поверхности (3) детали и причем затем снова наносят клей или герметик того же типа на первые и вторые участки (3а) и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

6. Способ по п. 4, причем слой (4) антиадгезионного материала полностью и без остатка удаляют с поверхности (3) детали и причем затем снова наносят клей или герметик того же типа на первые и вторые участки (3а) и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

7. Способ по одному из пп. 1-3, причем снова наносят клей или герметик того же типа на другие участки поверхности (3) детали, чем первые и вторые участки (3а), и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

8. Способ по п. 4, причем снова наносят клей или герметик того же типа на другие участки поверхности (3) детали, чем первые и вторые участки (3а), и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

9. Способ по п. 5, причем снова наносят клей или герметик того же типа на другие участки поверхности (3) детали, чем первые и вторые участки (3а), и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

10. Способ по п. 7, причем снова наносят клей или герметик того же типа на другие участки поверхности (3) детали, чем первые и вторые участки (3а), и выполняют таким образом клеевое соединение или уплотнение между двумя деталями.

11. Устройство для проверки адгезии эластичных клеев или эластичных герметиков к поверхностям деталей, с клеем или герметиком, который нанесен на поверхность (3) детали,

имеющее слой (4) антиадгезионного материала, за счет которого клей (5) или герметик хуже прилипает к поверхности (3) детали и поэтому может быть отделен от поверхности (3) детали с меньшим отслаивающим усилием (F), чем непосредственно от поверхности (3) детали, причем клей (5) или герметик нанесен в виде непрерывной области материала как по меньшей мере на один первый участок (3b) поверхности (3) детали с расположенным между клеем (5) и поверхностью (3) детали слоем (4) антиадгезионного материала, так и непосредственно по меньшей мере на один второй участок (3а) поверхности (3) детали без слоя (4) антиадгезионного материала,

причем клей (5) или герметик нанесен на поверхность (3) детали таким образом, что клей (5) или герметик простирается в продольном направлении по меньшей мере от одного из вторых участков (3а) через один из первых участков (3b) к одному из вторых участком (3а).

12. Устройство по п. 11, причем клей (5) или герметик нанесен на поверхность (3) детали таким образом, что клей (5) или герметик простирается в продольном направлении через попеременно расположенные друг за другом первые и вторые участки (3а) поверхности (3) детали.

13. Устройство по п. 12, причем заданные размерами вторых участков (3а) в продольном направлении расстояния между первыми участками (3b) имеют одинаковый размер.