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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen mittels UV(Ultraviolett)-Strahlung aushärtbaren Klebstoff sowie die Verwendung eines derartigen Klebstoffs und ein Verfahren zur Herstellung des Klebstoffs.
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STAND DER TECHNIK
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In der optischen Industrie werden Klebstoffe in vielfältiger Weise zur Verbindung von Bauteilen eingesetzt, wie beispielsweise beim Einkleben von optischen Linsen in Fassungen oder bei der Fixierung von Glasfasern oder Mikrolinsen an einer Halbleiterlaserfacette oder einer Laserdiode.
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Durch die Veränderung des Klebstoffs beim Aushärten, beispielsweise hinsichtlich einer Veränderung des Volumens der Klebstoffschicht bzw. durch das unterschiedliche Ausdehnungsverhalten des Klebstoffs gegenüber den damit verbundenen Bauteilen bei Temperaturänderungen kann es zu Beeinträchtigungen der Klebeverbindung und der optischen Bauteile und insbesondere zur Ausbildung von mechanischen Spannungen kommen, die die Funktionsweise der optischen Bauteile beeinflussen können. Beispielsweise können entsprechende optische Linsen deformiert werden, was zu Passefehlern und somit zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des optischen Bauteils führen kann. Insbesondere bei optischen Anlagen, die eine sehr hohe Abbildungsgenauigkeit erfordern, wie beispielsweise bei mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen und deren Bauteilen, kann ein Einfluss des Klebers durch Volumenschrumpfung oder durch die thermische Ausdehnung zu erheblichen Beeinträchtigungen der optischen Anlage führen.
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Es ist deshalb Ziel die Volumenschrumpfung des Klebstoffs beim Aushärten zu reduzieren und die Einflüsse durch Veränderungen des Klebstoffs bei Temperaturschwankungen zu minimieren.
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Darüber hinaus ist es Ziel beim Einsatz entsprechender Klebstoffe eine optimale Klebfilmdicke zu erzielen, da bekannt ist, dass die Klebfestigkeit von der Klebschichtdicke abhängt und bei einer bestimmten Klebschichtdicke einen maximalen Bereich aufweist.
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Aus der japanischen Offenlegungsschrift
JP 03-252488 ist bereits ein UV aushärtbarer Klebstoff bekannt, der eine geringe Schrumpfung und einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen soll. Der dort beschriebene Klebstoff ist aus einem Epoxidharz gebildet, der einen kationischen Photopolymerisationsinitiator aufweist und anorganische Pulverfüllstoffe, insbesondere in Form von feinen Aerosil-Pulvern aufweist. Zudem ist das entsprechende Gemisch mit intramolekularem, modifiziertem Polybutadien versehen.
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Durch die hohen Anteile an pulverförmigen Füllstoffen steigt die Viskosität jedoch stark an, sodass das Benetzungsverhalten des Klebstoffs negativ beeinflusst wird. Aus diesem Grund werden üblicherweise Epoxidharz-Klebstoffe mit einem Aerosil-Gehalt bis maximal ca. 10 Gew.-% verwendet. In diesen Fällen sind jedoch nur eine geringe Reduzierung des Schrumpfverhaltens und ein geringer Einfluss auf das Ausdehnungsverhalten feststellbar.
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Darüber hinaus besteht das Problem bei großen Mengen von Aerosil, dass bei Vermischen aufgrund der hohen Viskosität Luft mit in das Harz eingebracht wird, welches aufgrund der hohen Viskosität der Mischung nur schwer wieder entfernbar ist, sodass durch die Luftanteile die Klebstoffe ungünstig beeinflusst werden können bzw. die Klebstoffeigenschaften zeitlich und örtlich nicht konstant sind. Darüber hinaus besteht das Problem, dass die Aerosil-Partikel stark aggregieren und agglomerieren, sodass kein gleichmäßiges, feines Dispergieren der Partikel möglich ist.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Klebstoff bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist und insbesondere ermöglicht, eine sichere und zuverlässige Klebstoffverbindung von Bauteilen zu schaffen, bei welcher die Klebfilmdicke zur Erzielung einer maximalen Klebfestigkeit genau eingestellt werden kann, ohne dass es durch Schrumpfungen beim Aushärten zu erheblichen Veränderungen kommt, und bei der durch geringe thermische Ausdehnungskoeffizienten des Klebstoffs bei Temperaturschwankungen keine unerwünschten Einflüsse auf die verbundenen Bauteile ausgeübt werden. Darüber hinaus soll der Klebstoff einfach herstellbar und einfach anwendbar sein.
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TECHNISCHE LÖSUNG
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Klebstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einem Verfahren zur Herstellung eines Klebstoffs nach Anspruch 8 sowie der Verwendung eines entsprechenden Klebstoffs und ein Verfahren zur Herstellung einer präzisen Klebeverbindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung schlägt vor, einen Klebstoff zu schaffen, der mittels UV(ultraviolett)-Strahlung aushärtbar ist und aus einem Gemisch aus einem Epoxidharz, einem Reaktivverdünner, einem Haftvermittler, einem UV-Polymerisationsinitiator und nanoskaligen Füllstoffen hergestellt wird.
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Durch die Beigabe eines Reaktivverdünners wird erreicht, dass die Viskosität des Klebstoffs niedrig gehalten werden kann, auch wenn eine ausreichend große Menge an nanoskaligen Füllstoffen zur Verringerung der Schrumpfung und Absenkung der thermischen Ausdehnung beigefügt wird. Entsprechend ist der Reaktivverdünner so zu wählen, dass seine Viskosität geringer ist als die des Epoxidharzes und/oder der anderen Bestandteile, um im Gemisch für eine entsprechende Absenkung der Viskosität zu sorgen. Durch die Funktion, dass der Reaktivverdünner beim Aushärten mit dem Epoxidharz polymerisiert wird, wird durch den Reaktivverdünner keine Schwächung der Klebstoffwirkung verursacht.
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Zusätzlich wird durch die Beigabe eines Haftvermittlers die Benetzung der zu verklebenden Bauteile durch den Klebstoff verbessert, sodass auch eine gewisse höhere Viskosität durch den Anteil an nanoskaligen Füllstoffen zulässig ist, da die durch die höhere Viskosität nachteilige schlechtere Benetzung durch den Haftvermittler ausgeglichen wird.
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Die nanoskaligen Füllstoffe können eine sphärische Form aufweisen, um ein optimales Eigenschaftsprofil innerhalb des Klebstoffs zu bewirken.
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Die Füllstoffe können aus anorganischen Substanzen, insbesondere Siliziumdioxid oder Titandioxid gebildet sein. Die nanoskaligen Füllstoffe können eine Größe im Bereich von 5 bis 40 nm insbesondere im Bereich von 20 nm aufweisen und in Pulverform dem Klebstoffgemisch zugegeben werden oder über eine flüssige Phase in den Klebstoff dispergiert werden oder bereits in einer der Ausgangskomponenten dispergiert sein.
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Die Partikel der nanoskaligen Füllstoffe können eine enge Partikelgrößenverteilung aufweisen, wobei beispielsweise mehr als 90%, insbesondere mehr als 95% aller Partikel in einem vorgegebenen Größenbereich liegen oder alle Partikel in einem vorgegebenen Größenbereich liegen und/oder mehr als 90%, insbesondere mehr als 95% mit einer vorgegebenen Größe in der Mitte des vorgegebenen Größenbereichs liegen.
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Die Füllstoffe können mit mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 40 Gew.-% und insbesondere 30 bis 35 Gew.-% im Klebstoff vorliegen, sodass durch eine ausreichend große Menge an nanoskaligen Füllstoffen die Schrumpfung beim Aushärten wirkungsweise verringert bzw. die thermische Ausdehnung beschränkt wird.
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Die nanoskaligen Füllstoffe können bereits in dem dem Klebstoff zuzugebenden Epoxidharz und/oder dem Reaktivverdünner vorgesehen sein.
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Der Reaktivverdünner kann ähnlich dem Epoxidharz eine Glycidylfunktion aufweisen, um an der Polymerisation teilzunehmen. Beispielsweise kann der Reaktivverdünner durch Butandiyol-1,4 diglycidylether, 1,6 Hexandioglycidylether oder durch Nanopox A650, ein Produkt der Firma Nanoresins, gebildet sein.
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Als Harze kommen entsprechende Epoxidharze beispielsweise ebenfalls von der Firma Nanoresins in Frage, wie beispielsweise Nanopox XP 22/0314, Nanopox C620, Nanopox F440, Nanopox XP22/0540, Nanopox XP22/00516, Nanopox XP22/0543, Nanopox XP22/0525, Nanopox A510 oder Rütapox 0164.
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Als UV-Polymerisationsinitiatoren kommen insbesondere kationische UV-Polymerisationsinitiatoren in Frage, wie beispielsweise Produkte mit den Handelsbezeichnungen IGM-C440, Irgacure 250, CD-1010, CD-1011, CD-1012, UVI 6976, UVI 6974.
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Als Haftvermittler kann 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan eingesetzt werden.
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Bei dem Klebstoffgemisch kann das Epoxidharz ohne entsprechende nanoskalige Füllstoffe mit einem Anteil von 50 bis 80 Gew.-%, insbesondere 60 bis 70 Gew.-%, der Reaktivverdünner mit einem Anteil von 2 bis 8 Gew.-%, insbesondere 4 bis 6 Gew.-%, der UV-Polymerisationsinitiator mit einem Anteil von 2 bis 5 Gew.-%, insbesondere 3 bis 4 Gew.-% und der Haftvermittler mit einem Anteil von 0,5 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,75 bis 1,25 Gew.-% vorgesehen sein, wobei der Rest dann durch die Füllstoffe gegeben ist. Entsprechend beziehen sich die oben angegebenen Anteile auf die Bestandteile ohne Füllstoffe. Bei einer Verwendung von Ausgangsprodukten, bei denen bereits nanoskalige Füllstoffe enthalten sind, sind die Anteile entsprechend zu erhöhen.
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Der Klebstoff kann weiterhin Abstandshalter, insbesondere in Form von Abstandskugeln aus organischen oder anorganischen Substanzen, insbesondere Siliziumdioxid umfassen, die eine Größe aufweisen, die der einzustellenden Klebschichtdicke bzw. Klebespaltbreite entspricht. Beispielsweise können die Abstandskugeln einen Durchmesser von 20 μm aufweisen, wenn eine Klebschichtdicke von ca. 20 μm eingestellt werden soll. Die Abstandskugeln verhindern dabei, dass der Klebfilm auf eine geringere Dicke zusammengedrückt wird und dienen somit als Anschlagelemente, die bei einem entsprechend Zusammendrücken der Bauteile automatisch dafür sorgen, dass die entsprechende Klebschichtdicke gegeben ist.
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Durch die Verwendung von Abstandshaltern in Klebeschichten können hoch präzise Verklebungen von Bauteilen in optischen Anlagen, wie beispielsweise Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie erzielt werden. Hierzu wird zunächst mindestens eine Klebespaltbreite an mindestens einer Klebestelle zwischen den zu verklebenden Bauteilen bestimmt und entsprechend der bestimmten Klebespaltbreite wird dann bei der Herstellung der Verklebung ein Abstandshalter zur Einstellung der Klebespaltbreite in den Klebespalt und den Klebstoff im Klebespalt an der Klebestelle eingebracht. Durch den Abstandshalter können die Bauteile auf Stoß geklebt werden, d. h. in einer Richtung quer zur Klebefläche zwischen den zu verklebenden Bauteilen auf Druck belastet werden, sodass durch die Abstandshalter sicher gestellt ist, dass die Klebeschicht nicht unter die Mindestklebespaltbreite, die durch die Abstandshalter definiert wird, zusammengedrückt wird. Gleichzeitig ergibt sich durch die Anordnung der Bauteile auf Anschlag mit dem Abstandshalter eine präzise Einstellung der entsprechenden Position. Die Klebespaltbreite kann über die gesamte Klebefläche zwischen den zu verklebenden Bauteilen bestimmt werden oder es können nur einige wenige Klebespaltbreiten an einer oder mehreren Klebestellen einer Klebeschicht zwischen den zu verklebenden Bauteilen bestimmt werden, insbesondere wenn die Geometrie und Dimensionen der Bauteile definiert oder bekannt sind. Insbesondere kann die einzustellende Klebespaltbreite an drei oder mehr räumlich verteilten Klebestellen bzw. Orten zur Anbringung von Abstandshaltern, vorzugsweise genau an drei Klebestellen bzw. Abstandshalterorten zur Erzielung einer Dreipunktlagerung bestimmt werden. Da drei Punkte im Raum genau eine Ebene definieren kann durch die Verwendung von exakt drei Abstandshaltern oder drei Klebestellen mit Abstandshaltern eine exakte Positionierung von zu verklebenden Bauteilen, insbesondere hinsichtlich der Ausrichtung von zwei im Wesentlichen parallel entlang der Klebefläche verlaufenden Flächen der zu beklebenden Bauteile, erzielt werden.
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Die Bestimmung der Klebespaltbreite kann durch Vermessung der zu verklebenden Bauteile und anschließende Berechnung der Klebespaltbreite aus der Sollposition der zu verklebenden Bauteile oder entsprechender Teile davon, wie zum Beispiel entsprechender Flächen der Bauteile, und der gemessenen oder bekannten Form und Dimensionen der zu verklebenden Bauteile ermittelt werden. Sofern die Form und Größe der zu verklebenden Bauteile bekannt sind oder die Präzision der Positionierung der Bauteile aufgrund der bekannten Geometrien und Dimensionen ausreichend ist, kann auch auf eine Vermessung der zu verklebenden Bauteile verzichtet werden und die Klebespaltbreite kann rein aus der Sollposition der zu verklebenden Bauteile oder der Teile davon sowie der Form und Größe der zu verklebenden Bauteile bestimmt werden.
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Die Position und/oder Anzahl der Abstandshalter und/oder der Klebestellen mit Abstandshaltern kann aus der Form der Klebeschicht bzw. Klebefläche bestimmt werden, die prinzipiell beliebig geformt sein kann. Allerdings gilt es zu beachten, dass bei einer dreidimensionalen Gestaltung der Klebeschicht bzw. Klebefläche zusätzlich die Positionierung der zu verklebenden Bauteile hinsichtlich weiterer Bewegungsfreiheitsgrade zu berücksichtigen ist. Bei einer ebenen Klebefläche, bei der Bauteile mit planparallelen Flächen miteinander verklebt werden sollen, kann eine Dreipunktlagerung mit dem Vorsehen von drei räumlich getrennt angeordneten Abstandshaltern in der Klebeschicht eine exakte Positionierung der Bauteile hinsichtlich des Bewegungsfreiheitsgrades der translatorischen Bewegung quer zur Klebeschicht erzielt werden, indem die Bauteile gegen die Abstandshalter gedrückt werden, sodass in einer Richtung quer zur Klebeschicht die Position eindeutig durch Anschlag der zu verklebenden Bauteile an den Abstandshaltern festgelegt ist. In Raumrichtungen quer dazu, also parallel zur Klebeschicht bzw. -fläche oder hinsichtlich einer Drehung der Bauteile um entsprechende Raumachsen wird jedoch dadurch die Positionierung nicht unbedingt eindeutig, sodass hierfür zusätzliche Maßnahmen erforderlich sein können, falls hier ein Bedarf entsprechender exakter Positionierung existiert. Entsprechend kann die vorliegende Erfindung bezüglich einer exakten Positionierung von Bauteilen bei der Herstellung einer Klebeverbindung auch gleichzeitig bezüglich mehrerer Bewegungsfreiheitsgrade angewandt werden.
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Die Abstandshalter können entsprechend für eine Verklebung an einer Kleberfläche gleich oder unterschiedlich gewählt werden und zwar hinsichtlich verschiedener Eigenschaft, wie Zusammensetzung, Form, Dimensionen und dergleichen.
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Der entsprechende Klebstoff kann zum Verkleben von Bauteilen in optischen Anlagen insbesondere bei mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen, Objektiven, Beleuchtungseinrichtungen, optischen Linsen, Glasfaserkomponenten, Mehrfachspiegelanordnungen, Laseroptiken, Halbleiterlasern und Laserdioden erfolgreich eingesetzt werden.
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DEFINITIONEN
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Unter Reaktivverdünner ist ein Verdünnungsmittel zu verstehen, dass beim Härtungsprozess Bestandteil des Polymers wird. Unter einem Reaktivverdünner mit Glycidyl-Funktion ist gemeint, dass der Reaktivverdünner einen Oxiranring als reaktionsfreudige Gruppe umfasst.
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Unter Epoxiden werden ebenfalls organische Verbindungen verstanden, welche mindenstens einen Oxiranring umfassen. Entsprechend werden auch Epoxidharze als Polymere mit Oxyranring verstanden. Ein entsprechender Oxyranring besteht aus einer dreieckigen Struktur, an welcher an zwei Ecken Kohlenstoffatome und an der dritten Ecke ein Sauerstoffatom angeordnet sind.
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Unter Haftvermittler wird eine reaktive Verbindung verstanden, die die Haftung der Klebschicht an dem Substrat bzw. die Benetzung des Substrats verbessert.
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Unter Polymerisationsinitiator versteht man eine Substanz, die durch eine Reaktion eine Polymerisation auslösen kann. Unter einem kationischen Polymerisationsinitiator wird eine Substanz zur Auslösung einer kationischen Polymerisation verstanden, wie beispielsweise eine Säure, die an das Monomer ein Proton abgibt und ein entsprechendes Kation schafft, das für die weitere Reaktion zur Polymerisation zur Verfügung steht.
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KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen/Diagramme nähere erläutert, wobei die Zeichnungen/Diagramme in rein schematischer Weise zeigen:
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1 ein Diagramm über den Verlauf des Ausdehnungskoeffizienten in einem Temperaturbereich mit und ohne nanoskalige Füllstoffe;
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2 eine Darstellung der Wirkungsweise von Abstandskugeln; und in
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3 eine dreidimensionale Darstellung einer Verklebung von zwei Bauteilen
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AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich.
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Ein erfindungsgemäßer Klebstoff kann beispielsweise 91,8 Gew.-% des Epoxidharzes Nanopox F440 umfassen, in welchem bereits entsprechend nanoskalige Füllstoffe enthalten sind. Zusätzlich werden 4,2 Gew.-% Reaktivverdünner in Form von Butandyol-1,4 diglycidylether, 1 Gew.-% Haftvermittler in Form von 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan und 3 Gew.-% UV-Polymerisationsinitiator mit der Handelsbezeichnung UV 16974 zugemischt.
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Vergleichsweise wird ein entsprechender Klebstoff ohne nanoskalige Füllstoffe hergestellt, bei welchem anstelle der Siliziumdioxid-Füllstoffpartikel entsprechendes Epoxidharz in der Klebstoffverbindung enthalten ist. Wie sich aus der nachstehenden Tabelle im Eigenschaftsvergleich ergibt, ist der Volumenschrumpf nach UV-Aushärtung des Klebstoffs bei dem Klebstoff mit nanoskaligen Füllstoffen geringer. Dies gilt auch bei einer anschließenden Wärmebehandlung für 20 Stunden bei 40 Grad Celsius. Auch der Ausdehnungskoeffizient im Temperaturbereich von 0 Grad Celsius bis 30 Grad Celsius ist bei den Klebstoffen mit nanoskaligen Füllstoffen geringer. Eigenschaftsvergleich:
| | UV härtbarer Klebstoff ohne nanoskalige Füllstoffe | UV härtbarer Klebstoff mit nanoskaligen Füllstoffen |
| SiO2-Füllstoffgehalt (Gew.-%) | 0% | ca. 37% |
| Volumenschrumpf (Vol.-%), nach der Belichtung | ca. 3,4% | ca. 2,2% |
| Volumenschrumpf (Vol.-%) nach der Belichtung und 20 h/40°C | ca. 3,6% | ca. 2,4% |
| Ausdehnungskoeffizient, von 0°C bis 30°C, ca. | 61–72 * 10–6 1/K | 42–48 * 10–6 1/K |
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Das Ausdehnungsverhalten zeigt die beigefügte 1, bei der in einem Diagramm der Ausdehnungskoeffizient über der Temperatur aufgetragen ist und zwar einerseits für den UV härtbaren Klebstoff mit nanoskaligen Füllstoffen und andererseits für den UV härtbaren Klebstoff ohne nanoskalige Füllstoffe. Wie der Vergleich unmittelbar ergibt, ist bei den Klebstoffen mit nanoskaligen Füllstoffen der Ausdehnungskoeffizient deutlich geringer.
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Die Wirkungsweise von Abstandskugeln im Klebstoff wird in der 2 dargestellt. Diese zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Klebschichtauftrag auf einem Bauteil 1, wobei deutlich wird, dass in der Klebschicht 2 eine oder mehrere entsprechende Abstandskugeln 4 vorgesehen sind, die das zweite Bauteil 3, welches mit dem ersten Bauteil 1 über die Klebschicht 2 verbunden werden soll, auf dem entsprechenden Abstand hält, der für die optimale Klebschichtverbindung gewählt ist. Entsprechend können die Abstandskugeln 4 individuell in den entsprechenden Klebstoff eingegeben werden, um individuell unterschiedliche Klebschichtdicken einstellen zu können.
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Die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verklebung von zwei Bauteilen 10 und 30 mittels einer Klebeschicht 20. Durch die dreidimensionale Darstellung der 3 wird deutlich, dass die Klebespaltbreite B nicht über die gesamte Klebefläche identisch sein muss, sondern dass vielmehr die Klebespaltbreite B über der Klebefläche, also der flächigen Ausdehnung der Klebeschicht 20 zwischen den zu verbindenden Bauteilen 10 und 30, variieren kann. So ist beispielsweise bei der Darstellung der 3 im linken gezeigten Eckbereich die Klebespaltbreite B1 kleiner als im mittleren vorderen Eckbereich. Um jedoch eine planparallele Ausrichtung der Oberfläche 31 des Bauteils 30 und der Unterseite 11 des Bauteils 10 zueinander zu erhalten, darf die Klebeschicht 20 nicht gleichmäßig dick ausgeführt sein, sondern muss entsprechend der unterschiedlichen Klebespaltbreite B ebenfalls eine entsprechend unterschiedliche Dicke aufweisen. Zu diesem Zweck sind unterschiedlich dimensionierte Abstandshalter in Form von Abstandskugeln 40, 41 und 42 vorgesehen, die in den jeweiligen Eckbereichen im Klebespalt bzw. im Klebstoff der Klebeschicht 20 angeordnet sind. Der Durchmesser B1 der Abstandskugel 40 entspricht hierbei der Klebespaltbreite B1 im linken Eckbereich der 3 während der Durchmesser D2 der Klebespaltbreite B2 im mittleren, vorderen Eckbereich des Klebespalts entspricht und der Durchmesser D3 der Abstandskugel 42 der Klebespaltbreite B3 im rechten Eckbereich der Klebeverbindung zwischen den Bauteilen 10 und 30.
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Um die unterschiedlichen Klebespaltbreiten B1, B2, B3 bzw. Klebeschichtdicken zu gewährleisten, können die unterschiedlichen Abstandshalter in Form der Abstandskugeln 40, 41, 42 gezielt in den entsprechenden Bereichen angeordnet werden, um ansonsten den Klebespalt zur Ausbildung einer einzigen Klebestelle zwischen den Bauteilen 10 und 30 vollständig mit Klebstoff zu füllen. Alternativ ist es auch möglich mehrere Klebestellen vorzusehen, bei denen unterschiedliche Klebstoffe verwendet werden, die sich zumindest dadurch unterscheiden, dass sie unterschiedliche Abstandshalter in Form der Abstandskugeln 40, 41, 42 entsprechend der einzustellenden Klebespaltbreiten B1, B2 und B3 aufweisen. In diesem Fall kann der Klebespalt auch nur teilweise mit entsprechendem Klebestoff an den jeweiligen Klebestellen gefüllt werden.
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Zur Bestimmung der Klebespaltbreiten B1, B2, B3 werden vor der Erstellung der Klebeverbindung die Bauteile 10 und 30 zumindest in ihrer Dimension bezüglich des Klebespalts, d. h. in ihrer Dickenrichtung parallel zur Klebespaltbreite vermessen und aus diesen Daten können zusammen mit den Sollpositionen für die Oberseite 31 des Bauteils 30 und die Unterseite 11 des Bauteils 10 die erforderlichen Klebespaltbreiten B ermittelt werden. Darüber hinaus kann aus der Form der Klebefläche bzw. den benachbarten Flächen der zu verklebenden Bauteile auch bestimmt werden, in welchen Bereichen der Klebefläche bzw. der Klebeschicht 20 entsprechende Abstandshalter bzw. Klebestellen mit Abstandshaltern vorgesehen werden müssen oder sollen.
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Mit diesen Informationen können dann die Abstandshalter und der Klebstoff in den Klebespalt an den entsprechenden Positionen eingebracht werden und die Bauteile 10 und 30 können auf Stoß geklebt werden, das heißt die Bauteile 10 und 11 können entsprechend der Kraftpfeile F bis auf Anschlag zusammengedrückt werden, da dann die Abstandshalter 40, 41, 42 die erforderliche Klebespaltbreiten B1, B2, B3 definieren und gewährleisten.
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Da die Abstandshalter 40, 41, 42 in der Klebeschicht verbleiben können die Materialien der Abstandshalter so gewählt werden, dass sie an die Eigenschaften der benachbarten Bauteile und/oder des Klebstoffs angepasst sind, beispielsweise hinsichtlich des Elastizitätsmodul, des thermischen Ausdehnungskoeffizienten und dergleichen.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass viel mehr Abwandlungen in der Form möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder eine andersartige Kombination von Merkmalen vorgenommen wird, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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