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DE102020108236B4 - Method for joining two parts, adhesive film and use of an adhesive film - Google Patents

Method for joining two parts, adhesive film and use of an adhesive film

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DE102020108236B4
DE102020108236B4 DE102020108236.3A DE102020108236A DE102020108236B4 DE 102020108236 B4 DE102020108236 B4 DE 102020108236B4 DE 102020108236 A DE102020108236 A DE 102020108236A DE 102020108236 B4 DE102020108236 B4 DE 102020108236B4
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Germany
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joining
adhesive
textile
open
adhesive material
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German (de)
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Lennert Heilmann
Lothar Engler
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Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
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Publication date
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Publication of DE102020108236B4 publication Critical patent/DE102020108236B4/en
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    • F16B11/00Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding
    • F16B11/006Connecting constructional elements or machine parts by sticking or pressing them together, e.g. cold pressure welding by gluing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers

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Abstract

Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile (11, 12), bei dem die Fügeteile (11, 12) mittels eines zwischen den Fügeteilen (11, 12) vorgesehenen Klebwerkstoffes (13) klebend miteinander verbunden werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines ersten Fügeteils (11) und wenigstens eines zweiten Fügeteils (12);
- Bereitstellen eines Klebwerkstoffes (13), der mindestens ein offenporiges Entlüftungstextil (14a, 14b) enthält und integral mit dem wenigstens einen Entlüftungstextil (14a, 14b) in Form eines Klebfilmes (20) bereitgestellt wird;
- Einbringen des Klebwerkstoffes (13) zusammen mit dem offenporigen Entlüftungstextil (14a, 14b) zwischen den Fügeteilen (11, 12) in einer vorgegebenen Fügezone, so dass das Entlüftungstextil (14a, 14b) mit einer Flächenseite das jeweilige Fügeteil (11, 12) berührt, wobei die Fügezone zumindest in einem Teilbereich vor dem Aufbringen des Flächendruckes temperiert und anschließend zur Positionsfixierung lokal ein Druck auf die Fügezone aufgebracht wird;
- Erstellen eines Vakuumaufbaus (10) derart, dass zumindest die Fügezone mit dem offenporigen Entlüftungstextil (14a, 14b) unter dem Vakuumaufbau (10) vakuumdicht verschlossen wird;
- Evakuieren der Fügezone unter dem Vakuumaufbau (10) einschließlich des offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) mittels einer Vakuumpumpe; und
- Durchführen eines Aushärteprozesses zum Aushärten des zwischen den Fügeteilen (11, 12) eingebrachten Klebwerkstoffes (13), wobei zum Durchführen des Aushärteprozesses der Klebwerkstoff (13) mittels einer Temperiereinrichtung erst nach dem vollständigen Evakuieren des mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) temperiert wird.
Method for joining two joining parts (11, 12), in which the joining parts (11, 12) are adhesively connected to one another by means of an adhesive material (13) provided between the joining parts (11, 12), the method comprising the following steps:
- Providing a first joining part (11) and at least one second joining part (12);
- Providing an adhesive material (13) which contains at least one open-pore ventilation textile (14a, 14b) and is provided integrally with the at least one ventilation textile (14a, 14b) in the form of an adhesive film (20);
- introducing the adhesive material (13) together with the open-pore ventilation textile (14a, 14b) between the joining parts (11, 12) in a predetermined joining zone, so that the ventilation textile (14a, 14b) touches the respective joining part (11, 12) with one surface side, wherein the joining zone is tempered at least in a partial area before the surface pressure is applied and subsequently a pressure is applied locally to the joining zone to fix the position;
- creating a vacuum structure (10) such that at least the joining zone with the open-pore ventilation textile (14a, 14b) is sealed in a vacuum-tight manner under the vacuum structure (10);
- evacuating the joining zone under the vacuum structure (10) including the open-pore ventilation textile (14a, 14b) by means of a vacuum pump; and
- Carrying out a curing process for curing the adhesive material (13) introduced between the joining parts (11, 12), wherein, in order to carry out the curing process, the adhesive material (13) is tempered by means of a tempering device only after the at least one open-pore ventilation textile (14a, 14b) has been completely evacuated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile, bei dem die Fügeteile mittels eines zwischen den Fügeteilen vorgesehenen Klebwerkstoffes klebend miteinander verbunden werden. Die Erfindung betrifft ebenso einen Filmklebstoff hierzu.The present invention relates to a method for joining two parts to be joined, in which the parts to be joined are adhesively bonded to one another by means of an adhesive material provided between the parts to be joined. The invention also relates to a film adhesive for this purpose.

Aufgrund der gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit sind Faserverbundwerkstoffe bei der Herstellung von jedweden Bauteilen kaum mehr wegzudenken. Faserverbundwerkstoffe bestehen dabei hauptsächlich aus zwei wesentlichen Bestandteilen, nämlich zum einen aus einem Fasermaterial und zum anderen aus einem das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterial. Hierneben können derartige Faserverbundwerkstoffe noch andere Bestandteile aufweisen, die anwendungsspezifisch sein können. Bei der Herstellung von Faserverbundbauteilen aus einem Faserverbundwerkstoff wird dabei in der Regel das Fasermaterial in die entsprechende spätere Bauteilform gebracht und dann dass das Fasermaterial einbettende Matrixmaterial ausgehärtet. Das Aushärten geschieht in den allermeisten Fällen durch Temperatur- und ggf. Druckbeaufschlagung. Durch das Aushärten werden die lasttragenden Fasern des Fasermaterials in ihre vorbestimmte Richtung gezwungen und bilden zusammen mit dem ausgehärteten Matrixmaterial eine integrale Einheit zur Lastabtragung.Due to their weight-specific strength and stiffness, fiber composites have become indispensable in the manufacture of any component. Fiber composites consist primarily of two essential components: a fiber material and a matrix material that embeds the fiber material. In addition, such fiber composites can contain other components that may be application-specific. When manufacturing fiber composite components from a fiber composite, the fiber material is usually formed into the desired component shape, and then the matrix material that embeds the fiber material is cured. In the vast majority of cases, curing occurs through the application of heat and, if necessary, pressure. Curing forces the load-bearing fibers of the fiber material into their predetermined direction and, together with the cured matrix material, forms an integral load-bearing unit.

Nicht nur bei der Herstellung komplexer Faserverbundbauteile stellt das Kleben ein Fügeverfahren mit besonderem Leichtbaupotential dar. Mit Hilfe einer Klebverbindung werden dabei zwei Bauteile an ihren jeweiligen Fügeflächen mittels Kohäsion und/oder Adhäsion fest und in der Regel nicht lösbar miteinander verbunden, wobei auf weitergehende mechanische Befestigungselemente nur dann verzichtet werden kann, wenn das Versagen der hergestellten Klebverbindung für das Betreiben der jeweiligen zugrunde gelegten technischen Einrichtung unerheblich ist. Die Validierung der Festigkeit und Dauerhaftigkeit hergestellter Klebverbindungen stellt dabei ein Kernproblem von Klebetechniken dar, da falsche oder unzureichende Oberflächenbehandlungen, überlagerte oder unsachgemäß prozessierte Klebstoffe sowie Kontaminationen die Klebfestigkeit stark herabsetzen können. Gerade im Bereich der Luftfahrt bei der Herstellung von Luftfahrzeugen insbesondere aus einem Faserverbundwerkstoff, bei dem auch Strukturbauteile mittels Klebverbindungen aus Faserverbundbauteilen hergestellt werden, ist es essentiell notwendig, dass die Klebverbindungen eine Festigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist, da im Schadensfall einer derartigen Klebverbindung ein sicherer Flugbetrieb nicht mehr gewährleistet werden kann.Adhesive bonding represents a joining process with particular potential for lightweight construction, not only in the manufacture of complex fiber composite components. With the help of an adhesive bond, two components are firmly and generally irreversibly connected at their respective joining surfaces by means of cohesion and/or adhesion. Further mechanical fastening elements can only be dispensed with if the failure of the adhesive bond is irrelevant to the operation of the underlying technical device. Validating the strength and durability of adhesive bonds represents a core problem of adhesive bonding techniques, as incorrect or inadequate surface treatments, over-aged or improperly processed adhesives, and contamination can significantly reduce bond strength. Particularly in the aviation sector, when manufacturing aircraft, particularly from fiber composite materials, where structural components are also manufactured from fiber composite components using adhesive bonds, it is essential that the adhesive bonds have strength and durability, since in the event of damage to such an adhesive bond, safe flight operations can no longer be guaranteed.

Aus der DE 10 2013 107 849 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen einer Faserverbundstruktur aus mindestens zwei getrennt hergestellten Faserverbund-Bauelementen bekannt, die mittels Kleben als ein Fügeverfahren aneinandergefügt werden sollen. Hierbei werden zwei unterschiedliche Klebstoffsysteme verwendet, die so in die Klebverbindung eingebracht werden, dass separate Klebstoffzonen aus dem ersten Klebstoffsystem und dem zweiten Klebstoffsystem entstehen. Im verfestigten Zustand des zweiten Klebstoffsystems weist dieses gegenüber dem ersten Klebstoffsystem eine höhere Bruchzähigkeit auf, wodurch innerhalb der Klebverbindung die Klebenaht unterschiedliche Eigenschaften hat. Im Bereich mit einer niedrigen Bruchzähigkeit und einer hohen Festigkeit (erstes Klebstoffsystem) können entstehende Risse sich nur bis in die Bereiche der zweiten Klebstoffzone ausbreiten, wo die Klebenaht eine hohe Bruchzähigkeit (zäh-elastisch), aber eine verringerte Festigkeit und Steifigkeit hat, ausbreiten. In der Klebenaht entstandene Risse können so wirksam auf einen lokalen Bereich begrenzt werden.From the DE 10 2013 107 849 A1 A method is known for producing a fiber composite structure from at least two separately manufactured fiber composite components that are to be joined together by means of adhesive bonding as a joining process. Two different adhesive systems are used here, which are introduced into the adhesive bond in such a way that separate adhesive zones are created from the first adhesive system and the second adhesive system. In the solidified state of the second adhesive system, it has a higher fracture toughness than the first adhesive system, whereby the adhesive seam within the adhesive bond has different properties. In the area with low fracture toughness and high strength (first adhesive system), cracks that develop can only propagate into the areas of the second adhesive zone, where the adhesive seam has a high fracture toughness (tough-elastic) but reduced strength and stiffness. Cracks that develop in the adhesive seam can thus be effectively limited to a local area.

Aus der DE 10 2017 113 432 A1 ist ein Filmklebstoff zum klebenden Fügen wenigstens zweier Fügepartner bekannt, wobei der Klebstoff filmartig auf ein textiles, flächiges Trägermaterial aufgetragen ist. Das textile, flächige Trägermaterial weist dabei wenigstens einen ersten Abschnitt auf, der an wenigstens einen zweiten Abschnitt des Trägermaterials angrenzt, wobei das Trägermaterial des ersten Abschnittes gegenüber dem Trägermaterial des zweiten Abschnittes derart stofflich, chemisch und/oder geometrisch modifiziert ist, dass nach dem Aushärten des Klebstoffes die Klebverbindung in den Bereich des ersten Abschnittes eine mechanische Eigenschaft in Bezug auf die Bruchdehnung oder Bruchzähigkeit hat, die von der mechanischen Eigenschaft der Klebverbindung in dem Bereich des zweiten Abschnittes verschieden ist.From the DE 10 2017 113 432 A1 A film adhesive for adhesively joining at least two joining partners is known, wherein the adhesive is applied in film form to a textile, flat carrier material. The textile, flat carrier material has at least a first section that borders on at least a second section of the carrier material, wherein the carrier material of the first section is materially, chemically and/or geometrically modified compared to the carrier material of the second section in such a way that, after the adhesive has cured, the adhesive bond in the region of the first section has a mechanical property with regard to elongation at break or fracture toughness that is different from the mechanical property of the adhesive bond in the region of the second section.

Ferner ist zum Beispiel in der WO 02/081189 A1 ein Verfahren zum Verbinden zweier Fügeteile beschrieben, wobei hier ein Klebwerkstoff eingebracht wird, der zumindest an einer Seite ein Textil hat. Ziel ist es, dass durch eine Evakuierung dieses Textils Lufteinschlüsse vermieden werden. Dabei kann das Verstärkungsmaterial eine Belüftungsstruktur aufweisen, um Gas aus der Laminatstruktur entweichen zu lassen. Die EP 2 324 979 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen einer Preform mittels Klebestreifen zwischen verschiedenen Lagen von Fasermaterial, wobei es hierbei in erster Linie um vorkonfektionierte Elemente geht. Zum Beispiel beschreibt die DE 10 2004 002 618 A1 ein Verfahren zum Kaschieren von Dekorzuschnitten oder Formteilen aus Leder oder ähnlichen Materialien, insbesondere vakuum-unterstütztes Kaschieren auf starre, elastische oder durch geeignete Zwischenauflagen elastisch gestaltete Oberflächen.Furthermore, for example, in the WO 02/081189 A1 A method for joining two parts is described, in which an adhesive material is introduced that has a textile on at least one side. The aim is to avoid air pockets by evacuating this textile. The reinforcing material can have a ventilation structure to allow gas to escape from the laminate structure. EP 2 324 979 A1 describes a method for producing a preform using adhesive strips between different layers of fiber material, whereby this primarily involves prefabricated elements. For example, the DE 10 2004 002 618 A1 a process for laminating decorative cut-outs or molded parts made of leather or similar materials, in particular vacuum-assisted laminating onto rigid, elastic or Surfaces designed to be elastic using suitable intermediate supports.

Zur Herstellung von Faserverbundbauteilen und den Klebverbindungen in der Luftfahrt kommen derzeit überwiegend duromere Matrixsysteme zum Einsatz, welche in der Regel bei erhöhten Temperaturen ausgehärtet werden müssen. Während dieses Prozessschrittes wird das Bauteil mittels eines Vakuumaufbaus von der Atmosphäre abgeschirmt und häufig zusätzlich mit einem hohen Druck (beispielsweise mittels eines Autoklaven) beaufschlagt. Der große Überdruck führt zu einer starken Kompaktierung der Faserlagen bzw. einer zwischen zwei Fügeteilen eingebrachten Klebschicht bzw. Klebwerkstoffen und komprimiert eingeschlossene Luftblasen.Currently, thermoset matrix systems are predominantly used to manufacture fiber composite components and adhesive bonds in aviation, and these typically require curing at elevated temperatures. During this process step, the component is shielded from the atmosphere by means of a vacuum and often additionally subjected to high pressure (e.g., using an autoclave). This high overpressure leads to a strong compaction of the fiber layers or an adhesive layer or adhesive materials applied between two parts to be joined, and compresses trapped air bubbles.

In einigen Anwendungsfällen ist der Einsatz von zusätzlichem Druck jedoch nicht möglich oder unerwünscht. In diesen Applikationen wird das Bauteil während der Aushärtung des Matrixmaterial nur mit einem Vakuum beaufschlagt, sodass der auf das Bauteil wirkende Druck lediglich dem Umgebungsdruck (1 bar) entspricht. In diesen Anwendungsfällen kommt es häufig zu Porositäten in den Bauteilen bzw. der Klebefuge.However, in some applications, the use of additional pressure is not possible or undesirable. In these applications, the component is only subjected to a vacuum during the curing of the matrix material, so that the pressure acting on the component only corresponds to the ambient pressure (1 bar). In these applications, porosity often occurs in the components or the adhesive joint.

Ursächlich für das Auftreten der Porositäten sind Lufteinschlüsse in dem Matrixsystem bzw. dem Klebstoff, welcher während des Imprägnierungs- oder Laminierungsvorgangs eingebracht werden. Einerseits können die eingeschlossenen Luftblasen während des Aushärteprozesses durch den geringen Druck von einem Bar nicht ausreichend komprimiert werden. Andererseits findet durch das Anlegen des Vakuums an das bei erhöhter Temperatur flüssige Harz ein Harzfluss und damit einhergehend eine Expansion vorhandener Lufteinschlüsse statt, sodass die Poren noch größer werden. Beim Einsatz von vorkonfektionierten Klebwerkstoffen, wie z.B. Filmklebstoffen, entstehen häufig Lufteinschlüsse durch den Laminierprozess an sich. Bei diesem Prozess werden die getränkten Lagen schichtweise aufgebracht, wobei große Luftblasen durch Walzen oder Andrücken entfernt werden sollen. Häufig können jedoch nicht alle Lufteinschlüsse entfernt werden und werden dabei durch das Andrücken weiter eingeschlossen.The cause of the porosity is air inclusions in the matrix system or the adhesive, which are introduced during the impregnation or lamination process. On the one hand, the trapped air bubbles cannot be sufficiently compressed during the curing process due to the low pressure of one bar. On the other hand, the application of a vacuum to the resin, which is liquid at elevated temperature, causes resin flow and, with it, an expansion of existing air inclusions, so that the pores become even larger. When pre-formulated adhesive materials are used, such as film adhesives, air inclusions often arise as a result of the lamination process itself. In this process, the impregnated layers are applied layer by layer, with large air bubbles being removed by rolling or pressing. Often, however, not all air inclusions can be removed and are further trapped by the pressing.

Nach dem späteren Aushärten entstehen so in der Klebefuge bzw. in der Klebenaht innerhalb des ausgehärteten Klebwerkstoffes Hohlräume, welche die Stabilität und Festigkeit der Klebverbindung beeinträchtigen. Sollen insbesondere strukturkritische Bauteile im Bereich der Luft- und Raumfahrt klebend miteinander gefügt werden, so ist eine Herabsetzung der strukturmechanischen Eigenschaften zur vermeiden. Derzeit kann jedoch insbesondere bei der Verwendung von vorkonfektionierten Klebwerkstoffen, wie beispielsweise Filmklebstoffen, nicht prozesssicher gewährleistet werden, dass beim Einbringen des Filmklebstoffes Lufteinschlüsse prozesssicher verhindert werden können.After subsequent curing, voids form in the adhesive joint or seam within the cured adhesive, compromising the stability and strength of the bond. When structurally critical components, particularly in the aerospace industry, are to be bonded together, a reduction in the structural mechanical properties must be avoided. However, at present, especially when using pre-assembled adhesive materials such as film adhesives, it is not possible to reliably guarantee that air inclusions can be prevented during the application of the film adhesive.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile, insbesondere zweier Fügeteile aus einem Faserverbundwerkstoff, anzugeben, bei dem prozesssicher die Bildung von strukturschwächenden Hohlräumen innerhalb der Klebeverbindung aufgrund von Lufteinschlüssen verhindert werden kann.It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for joining two joining parts, in particular two joining parts made of a fiber composite material, in which the formation of structure-weakening cavities within the adhesive bond due to air inclusions can be reliably prevented.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention with the method according to claim 1. Advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding subclaims.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile vorgeschlagen, bei dem die Fügeteile mittels eines zwischen den Fügeteilen vorgesehenen Klebwerkstoffes klebend miteinander verbunden (gefügt) werden sollen. Bei den beiden Fügeteilen kann es sich beispielsweise um Faserverbundbauteile handeln, die aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet sind, wobei die Faserverbundbauteile in einem bereits ausgehärteten Zustand vorliegen können. Denkbar ist selbstverständlich auch, dass eines der beiden Fügeteile oder beide Fügeteile noch nicht ausgehärtet sind, d.h. dass das Fasermaterial einbettende Matrixmaterial ist noch nicht vollständig polymerisiert.According to claim 1, a method for joining two joining parts is proposed, in which the joining parts are to be adhesively connected (joined) to one another by means of an adhesive material provided between the joining parts. The two joining parts can, for example, be fiber composite components formed from a fiber composite material, wherein the fiber composite components can be in an already cured state. It is of course also conceivable that one of the two joining parts or both joining parts are not yet cured, i.e., that the matrix material embedding the fiber material is not yet fully polymerized.

Zunächst werden die beiden Fügeteile entsprechend bereitgestellt. Selbiges gilt auch für den zur Anwendung vorgesehenen Klebwerkstoff. Hierbei kann es sich beispielsweise um ein Matrixmaterial handeln, welches auch zur Herstellung von Faserverbundbauteilen verwendet wird. Es kann sich hierbei insbesondere um jenes Matrixmaterial handeln, aus dem auch die Fügeteile gebildet wurden, sofern sie aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind. Demzufolge kann es sich bei dem Klebwerkstoff um ein Matrixmaterial eines Faserverbundwerkstoffes handeln. Bei den verwendeten Klebwerkstoffen kann es sich beispielsweise um thermoplastische oder duroplastische Klebwerkstoffe handeln.First, the two joining parts are prepared accordingly. The same applies to the adhesive material intended for use. This can, for example, be a matrix material that is also used to manufacture fiber composite components. In particular, this can be the matrix material from which the joining parts were formed, provided they are made of a fiber composite material. Accordingly, the adhesive material can be a matrix material of a fiber composite material. The adhesive materials used can, for example, be thermoplastic or thermosetting adhesives.

Der Klebwerkstoff wird dabei derart bereitgestellt, dass der Klebwerkstoff mindestens ein offenporiges Entlüftungstextil hat. Das offenporige Entlüftungstextil ist dabei integraler Bestandteil des Klebwerkstoffes. Der Klebwerkstoff und das offenporige Entlüftungstextil werden dabei als eine gemeinsame, integrale Einheit bereitgestellt. Das offenporige Entlüftungstextil ist dabei mit dem Klebwerkstoff zumindest teilweise getränkt bzw. kontaktiert.The adhesive material is provided in such a way that the adhesive material has at least one open-pore venting textile. The open-pore venting textile is an integral component of the adhesive material. The adhesive material and the open-pore venting textile are provided as a single, integral unit. The open-pore venting textile is at least partially impregnated with or in contact with the adhesive material.

Anschließend wird der bereitgestellte Klebwerkstoff zusammen mit dem offenporigen Entlüftungstextil zwischen den Fügeteilen in eine vorgegebene Fügezone eingebracht. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der bereitgestellte Klebwerkstoff flächig auf einer Fügefläche eines der beiden Fügeteile aufgetragen und anschließend dann der aufgetragene Klebwerkstoff mit der Fügefläche des jeweiligen anderen Fügeteils in Kontakt gebracht wird. Nach diesem Einbringen des Klebwerkstoffes in die jeweilige Fügezone liegt somit der verwendete Klebwerkstoff zwischen den beiden Fügeteilen in der vorgesehenen Fügezone vor und soll die beiden Fügeteile durch Aushärten des Klebstoffes in der vorgesehenen Fügezone miteinander klebend verbinden.The provided adhesive material, together with the open-pore ventilation textile, is then introduced into a specified joining zone between the joining parts. This can be achieved, for example, by applying the provided adhesive material evenly to a joining surface of one of the two joining parts and then bringing the applied adhesive material into contact with the joining surface of the other joining part. After this introduction of the adhesive material into the respective joining zone, the adhesive material used is present between the two joining parts in the designated joining zone and is intended to bond the two joining parts together by curing the adhesive in the designated joining zone.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das mindestens eine offenporige Entlüftungstextil, das integraler Bestandteil des Klebwerkstoffes ist, mit einer ersten Flächenseite das jeweilige Fügeteil an seiner Fügefläche berührt bzw. kontaktiert. Die gegenüberliegende zweite Flächenseite des offenporigen Entlüftungstextils ist dabei mit dem Klebwerkstoff benetzt bzw. kontaktiert.According to the invention, the at least one open-pore ventilation textile, which is an integral component of the adhesive material, touches or contacts the respective joining part at its joining surface with a first surface side. The opposite second surface side of the open-pore ventilation textile is wetted or contacted with the adhesive material.

Die Fügezone und damit insbesondere das mindestens eine offenporige Entlüftungstextil wird nun unter einem Vakuumaufbau vakuumdicht verschlossen. An einer Stelle des Vakuumaufbaus befindet sich dabei ein Anschluss für eine Vakuumpumpe, um den unter dem Vakuumaufbau eingeschlossenen Teil, insbesondere die Fügezone, evakuieren zu können. Zwischen dem offenporigen Entlüftungstextil unter dem Vakuumaufbau und dem Anschluss für die Vakuumpumpe befindet sich dabei eine Vakuumbrücke, die verhindert, dass durch das Evakuieren des Vakuumaufbaus die Vakuumabdeckung (bspw. eine Vakuumfolie) so angedrückt wird, dass das offenporige Entlüftungstextil nicht mehr weiter evakuiert werden kann und somit innerhalb des offenporigen Entlüftungstextils weitere Lufteinschlüsse vorhanden sind. Demzufolge wird der Vakuumaufbau derart hergestellt, dass unter dem Vakuumaufbau zwischen einem Anschluss einer Vakuumpumpe und dem mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils eine Vakuumbrücke entsteht, die fortwährend ein Evakuieren des Entlüftungstextils mittels der Vakuumpumpe ermöglicht. Eine solche Vakuumbrücke kann bspw. ein dünner, nicht eindrückbarer Schlauch oder Rohr sein. Eine solche Vakuumbrücke kann aber auch durch ein oder mehrere Textillagen eines Entlüftungstextils gebildet werden. Es können aber auch Fließhilfen oder Abreißgewebe verwendet werden, da zwischen einzelnen Gewebefilamenten (mit rundem Querschnitt) immer Kanäle verbleiben, über welche eine Vakuumbrücke sichergestellt werden kann.The joining zone, and thus in particular the at least one open-pored venting textile, is then sealed vacuum-tight under a vacuum setup. At one point in the vacuum setup, there is a connection for a vacuum pump in order to be able to evacuate the part enclosed under the vacuum setup, in particular the joining zone. Between the open-pored venting textile under the vacuum setup and the connection for the vacuum pump there is a vacuum bridge which prevents the vacuum cover (e.g. a vacuum film) from being pressed down by the evacuation of the vacuum setup in such a way that the open-pored venting textile can no longer be evacuated and thus further air inclusions are present within the open-pored venting textile. Consequently, the vacuum setup is created in such a way that a vacuum bridge is created under the vacuum setup between a connection of a vacuum pump and the at least one open-pored venting textile, which enables continuous evacuation of the venting textile by means of the vacuum pump. Such a vacuum bridge can, for example, be a thin, non-deformable hose or tube. However, such a vacuum bridge can also be formed by one or more layers of a venting fabric. Flow aids or peel ply fabrics can also be used, as channels always remain between individual fabric filaments (with a round cross-section), through which a vacuum bridge can be ensured.

Anschließend wird die Fügezone und insbesondere das mindestens eine offenporige Entlüftungstextil mittels der angeschlossenen Vakuumpumpe evakuiert. Hierdurch wird zwischen der ersten Flächenseite des jeweiligen Fügeteils und dem Klebwerkstoff, wo sich das offenporige Entlüftungstextil befindet, ein Vakuum eingestellt, so dass beim späteren Aushärten des Klebwerkstoffes keine Lufteinschlüsse entstehen können.Subsequently, the joining zone, and in particular the at least one open-pore venting textile, is evacuated using the connected vacuum pump. This creates a vacuum between the first surface of the respective joining part and the adhesive material, where the open-pore venting textile is located, so that no air pockets can form during the subsequent curing of the adhesive material.

Der Vakuumaufbau kann dabei so realisiert sein, dass er entweder gegenüber einem Formwerkzeug abdichtet, wodurch beide Fügeteile vollständig unter dem Vakuumaufbau eingeschlossen werden. Denkbar ist aber auch, dass der Vakuumaufbau gegenüber einem der beiden Fügeteile abgedichtet wird, so dass zumindest das jeweils andere Fügeteil vollständig unter dem Vakuumaufbau eingeschlossen wird, was meist dann vorteilhaft ist, wenn das erste Fügeteil gegenüber dem zweiten Fügeteil wesentlich größer ist.The vacuum setup can be implemented in such a way that it either seals off a mold, thereby completely enclosing both parts to be joined under the vacuum. It is also conceivable, however, that the vacuum setup is sealed off from one of the two parts to be joined, so that at least the other part to be joined is completely enclosed under the vacuum. This is usually advantageous when the first part to be joined is significantly larger than the second part to be joined.

Der zwischen den Fügeteilen eingebrachte Klebwerkstoff wird zusammen mit dem offenporigen Entlüftungstextil in einem Aushärteprozess ausgehärtet.The adhesive material applied between the joining parts is cured together with the open-pore ventilation textile in a curing process.

Durch das Vorsehen eines offenporigen Entlüftungstextils zwischen der Fügefläche eines der Fügeteile und dem für die klebende Verbindung vorgesehenen Klebwerkstoffes kann erreicht werden, dass beim Evakuieren der Fügezone zwischen dem Klebwerkstoff und der Fügefläche des Fügeteils eingeschlossene Lufteinschlüsse evakuiert werden, wodurch Einschlüsse von Luftblasen verhindert werden. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile die Herstellung nicht poröser Klebungen bei der Aushärtung insbesondere ohne zusätzlicher Druckbeaufschlagung.By providing an open-pore ventilation textile between the joining surface of one of the joining parts and the adhesive material intended for the adhesive bond, it is possible to ensure that trapped air pockets are evacuated during the evacuation of the joining zone between the adhesive material and the joining surface of the joining part, thereby preventing the inclusion of air bubbles. Thus, the method according to the invention for joining two joining parts enables the production of non-porous bonds during curing, in particular without additional pressure application.

Bei dem Aushärten des Klebwerkstoffes wird das offenporige Entlüftungstextil vor dem vollständigen Aushärten des Klebwerkstoffes in diesen hineingedrückt, so dass eine vollständige Kontaktierung des Klebwerkstoffes mit der jeweiligen Fügefläche realisiert werden kann. Da das Entlüftungstextil insbesondere vollständig evakuiert ist, können die durch das offenporige Entlüftungstextil gebildeten, aber evakuierten Hohlräume vollständig ohne Einschluss von Luft durch den Klebwerkstoff besetzt werden.During the curing process, the open-pore venting textile is pressed into the adhesive before it fully cures, allowing full contact between the adhesive and the respective joining surface. Since the venting textile is completely evacuated, the cavities formed by the open-pore venting textile can be completely filled by the adhesive without trapping air.

Die Erfinder haben dabei erkannt, dass mit Hilfe eines offenporigen Entlüftungstextils prozesssicher der Einschluss von Luftblasen in der Grenzschicht zwischen der Fügefläche eines der Fügeteile und dem Klebwerkstoff prozesssicher verhindert werden kann, ohne die Adhäsionsfähigkeit des Klebwerkstoffes durch das Vorhandensein des offenporigen Entlüftungstextils wesentlich zu beeinträchtigen. Vielmehr hat sich gezeigt, dass trotz Vorhandensein des offenporigen Entlüftungstextils dennoch eine prozesssichere Verbindung zwischen dem Klebwerkstoff und der Fügefläche realisiert werden kann, sodass das offenporige Entlüftungstextil in der Grenzschicht zwischen Klebwerkstoff und Fügefläche verbleiben kann. Mehr noch, es hat sich gezeigt, dass durch das Vorhandensein des offenporigen Entlüftungstextils weitere funktionelle Aufgaben durch das Entlüftungstextil übernommen werden können, wie beispielsweise die Funktion als Abstandshalter oder mechanische Eigenschaften in der Klebverbindung übernehmen, wie beispielsweise Rissstopper.The inventors have recognized that with the help of an open-pore venting textile, the inclusion of air bubbles in the boundary layer between the joining surface of one of the joining parts and the adhesive material can be reliably prevented without significantly impairing the adhesive ability of the adhesive material due to the presence of the open-pore venting textile. Rather, it has been shown that, despite the presence of the open-pore venting textile, a process-reliable bond between the adhesive and the joining surface can still be achieved, allowing the open-pore venting textile to remain in the interface between the adhesive and the joining surface. Furthermore, it has been shown that the presence of the open-pore venting textile allows the venting textile to perform additional functional tasks, such as acting as a spacer or providing mechanical properties in the adhesive bond, such as crack stoppers.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich dabei insbesondere Reparaturverfahren durchführen, wenn das erste Fügeteil bereits vollständig ausgehärtet ist und an dieses bereits vollständig ausgehärtete erste Fügeteil ein kleineres Fügeteil angeklebt werden soll. Der Vakuumaufbau ist dann derart ausgebildet, dass das anzuklebende zweite Fügeteil einschließlich der Klebschicht vollständig unter dem Vakuumaufbau eingeschlossen wird und der Vakuumaufbau dann gegenüber dem ersten Fügeteil abgedichtet wird. Hierdurch kann in einem Reparaturprozess eine Klebverbindung realisiert werden, bei der prozesssicher gewährleistet werden kann, dass keine Lufteinschlüsse oder Porenbildungen in der Grenzschicht zwischen Fügefläche und Klebwerkstoff auftreten.The method according to the invention can be used, in particular, to carry out repair processes when the first joining part is already fully cured and a smaller joining part is to be bonded to this already fully cured first joining part. The vacuum structure is then designed such that the second joining part to be bonded, including the adhesive layer, is completely enclosed under the vacuum structure, and the vacuum structure is then sealed off from the first joining part. This allows an adhesive bond to be created in a repair process in which it can be reliably guaranteed that no air inclusions or pore formation occur in the boundary layer between the joining surface and the adhesive material.

Der erfindungsgemäße Vorteil der Erfindung liegt dabei gerade bei Reparaturverfahren, bei denen keine zusätzliche Kompaktierung (> Atmosphärendruck) mittels eines Druckofens (Autoklaven) erzeugt werden kann.The advantage of the invention lies precisely in repair processes in which no additional compaction (> atmospheric pressure) can be achieved by means of a pressure furnace (autoclave).

Unter einem offenporigen Entlüftungstextil im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Entlüftungstextil verstanden, welches in der Grenzschicht zwischen Fügefläche und Klebwerkstoff evakuierbare Poren bildet, die im späteren Prozessverlauf durch den Klebwerkstoff besetzt bzw. ausgefüllt werden.An open-pore venting textile in the sense of the present invention is understood in particular to mean a venting textile which forms evacuable pores in the boundary layer between the joining surface and the adhesive material, which pores are occupied or filled by the adhesive material in the later course of the process.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Klebwerkstoff derart bereitgestellt wird, dass sowohl zwischen dem Klebwerkstoff und dem ersten Fügeteil als auch zwischen dem Klebwerkstoff und dem zweiten Fügeteil jeweils ein offenporiges Entlüftungstextil vorgesehen ist, wenn der Klebwerkstoff in die Fügezone eingebracht ist. Demzufolge wird eine entsprechende Evakuierung der Grenzfläche zwischen dem Klebwerkstoff und beiden Fügeteilen durch jeweils ein entsprechendes offenporiges Entlüftungstextil realisiert.According to one embodiment, the adhesive material is provided in such a way that an open-pore ventilation textile is provided both between the adhesive material and the first joining part and between the adhesive material and the second joining part when the adhesive material is introduced into the joining zone. Accordingly, a corresponding evacuation of the interface between the adhesive material and both joining parts is realized by a corresponding open-pore ventilation textile.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum Durchführen des Aushärteprozesses der Klebwerkstoff mittels einer Temperiereinrichtung temperiert wird. Durch das Temperieren des Klebwerkstoffes wird diese in der Regel thermisch aktiviert, wodurch die chemische Vernetzungsreaktion gestartet wird. Dabei wird der Klebwerkstoff in der Regel weicher, sodass die durch das Entlüftungstextil gebildeten Hohlräume der Grenzfläche zwischen dem Klebwerkstoff und dem jeweiligen Fügeteil vollständig durch den Klebwerkstoff besetzt werden. Aufgrund des gebildeten Vakuums in diesen Hohlräumen des Entlüftungstextils wird keine Luft eingeschlossen, sodass gewährleistet werden kann, dass die Grenzfläche der Klebung keine porösen Stellen aufweist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die gesamte Fügezonen temperiert wird bzw. das gesamte Bauteil gebildet aus den beiden Fügeteilen.According to the invention, the adhesive material is tempered using a tempering device to carry out the curing process. Tempering the adhesive material generally activates it thermally, initiating the chemical crosslinking reaction. In the process, the adhesive material generally becomes softer, so that the cavities formed by the venting textile at the interface between the adhesive material and the respective joining part are completely occupied by the adhesive material. Due to the vacuum created in these cavities of the venting textile, no air is trapped, thus ensuring that the interface of the bond has no porous areas. It can also be provided that the entire joining zone or the entire component formed from the two joining parts is tempered.

Gemäß der Erfindung wird hierbei der Klebwerkstoff erst nach dem vollständigen evakuieren des mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils temperiert.According to the invention, the adhesive material is only tempered after the at least one open-pore ventilation textile has been completely evacuated.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Vakuumaufbau in einen Autoklaven eingefahren wird, wobei zum Durchführen des Aushärteprozesses ein Überdruck im Umgebungsbereich des Vakuumaufbaus mittels des Autoklaven erzeugt wird, um eine Flächendruck zum Kompaktieren der Klebschicht aufzubringen. Hierdurch kann ein sicheres kontaktieren des Klebwerkstoffes mit der jeweiligen Flächenseite des entsprechenden Fügeteils gewährleistet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass in dem Autoklaven auch gleichzeitig die Fügezonen temperiert wird.According to one embodiment, the vacuum structure is inserted into an autoclave, whereby, to carry out the curing process, an overpressure is generated in the area surrounding the vacuum structure by means of the autoclave in order to apply a surface pressure to compact the adhesive layer. This ensures reliable contact between the adhesive material and the respective surface of the corresponding joining part. It can also be provided that the joining zones are simultaneously tempered in the autoclave.

Es ist dabei nun vorteilhaft, wenn der Überdruck im Umgebungsbereich des Vakuumaufbaus erst nach dem vollständigen Evakuieren des mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils erzeugt wird, um prozesssicher Lufteinschlüsse in der Grenzfläche zu vermeiden.It is now advantageous if the overpressure in the area surrounding the vacuum build-up is only generated after the complete evacuation of at least one open-pore venting textile in order to reliably avoid air inclusions in the interface.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Klebwerkstoff mit dem mindestens einen Entlüftungstextil derart eingebracht, dass vor dem Aufbringen des Flächendruckes die Poren des offenporigen Entlüftungstextils einen Hohlraum zwischen Klebwerkstoff und dem jeweiligen Fügeteil bilden. Durch Temperieren und Evakuieren der Fügezone wird der Hohlraum innerhalb der Poren evakuiert, wodurch aufgrund des Aufschmelzens des Klebwerkstoffes dieser Hohlraum dann durch den Klebwerkstoff besetzt wird und somit sämtliche Lufteinschlüsse eliminiert werden.According to a further advantageous embodiment, the adhesive material is introduced with the at least one venting textile in such a way that, before the surface pressure is applied, the pores of the open-pore venting textile form a cavity between the adhesive material and the respective joining part. By tempering and evacuating the joining zone, the cavity within the pores is evacuated. Due to the melting of the adhesive material, this cavity is then filled by the adhesive material, thus eliminating all air inclusions.

Erfindungsgemäß wird der Klebwerkstoff integral mit dem wenigstens einen Entlüftungstextil in Form eines Klebfilms bereitgestellt.According to the invention, the adhesive material is provided integrally with the at least one ventilation textile in the form of an adhesive film.

Erfindungsgemäß wird die Fügezone zumindest lokal in einen bestimmten Bereich temperiert, wobei anschließend zur Positionsfixierung lokal ein Druck auf die Fügezone aufgebracht wird. Hierdurch kann der Klebwerkstoff zur reinen Positionsfixierung an die Fügefläche lokal angeklebt werden, um so ein Verrutschen des Klebwerkstoffes innerhalb der Fügezone zu vermeiden. Erst durch das Evakuieren des Entlüftungstextils und dem Aushärten des Klebwerkstoffes wird dann die gesamte Klebschicht kompaktiert und die darin befindlichen Lufteinschlüsse eliminiert.According to the invention, the joining zone is at least locally tempered in a certain range, Subsequently, pressure is applied locally to the joining zone to fix the position. This allows the adhesive to be bonded locally to the joining surface for pure positional fixation, thus preventing the adhesive from slipping within the joining zone. Only by evacuating the ventilation textile and curing the adhesive is the entire adhesive layer compacted, eliminating the air pockets within it.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die gesamte Fügezonen und/oder die gesamte Oberfläche eines oder beider Fügepartner mit dem offenporigen Entlüftungstextil bedeckt ist.According to one embodiment, it is provided that the entire joining zone and/or the entire surface of one or both joining partners is covered with the open-pore ventilation textile.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem Klebfilm zum Fügen zweier Fügeteile gemäß Anspruch 12 erfindungsgemäß gelöst, wobei der Klebfilm einen Klebwerkstoff hat, der dazu eingerichtet ist, zwischen den Fügeteilen eine klebende Verbindung zu bilden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass an dem Klebwerkstoff des Klebfilms wenigstens ein offenporiges Entlüftungstextil derart angeordnet ist, dass das Entlüftungstextil mit dem Klebwerkstoff nicht vollständig getränkt ist und dass die Poren des offenporigen Entlüftungstextils beim Anordnen des Klebfilms an den Fügeteilen einen Hohlraum zum Entlüften bilden.The object is also achieved according to the invention with the adhesive film for joining two joining parts according to claim 12, wherein the adhesive film has an adhesive material designed to form an adhesive bond between the joining parts. According to the invention, at least one open-pore venting textile is arranged on the adhesive material of the adhesive film in such a way that the venting textile is not completely saturated with the adhesive material and that the pores of the open-pore venting textile form a cavity for venting when the adhesive film is arranged on the joining parts.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Klebfilms finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the adhesive film can be found in the corresponding subclaims.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit der Verwendung eines solchen Klebfilms beim klebenden Fügen zweier Fügeteile gemäß Anspruch 14 gelöst.The object is also achieved by the use of such an adhesive film in the adhesive joining of two joining parts according to claim 14.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 - Schematischer Aufbau zum Fügen zweier Bauteile vor dem Aushärten;
  • 2 - Schematische Darstellung eines Vakuumaufbaus während oder nach dem Aushärten des Klebstoffes.
The invention is explained in more detail by way of example with reference to the accompanying figures. They show:
  • 1 - Schematic structure for joining two components before curing;
  • 2 - Schematic representation of a vacuum build-up during or after curing of the adhesive.

1 zeigt einen Vakuumaufbau 10, mit dem ein erstes Fügeteil 11 an ein zweites Fügeteil 12 mittels eines Klebstoffes 13 in einem klebenden Fügeverfahren verbunden werden soll. Hierfür wird zunächst auf das erste Fügeteil 11 ein Filmklebstoff 20 aufgebracht, der den Klebstoff 13 sowie ein offenporiges Entlüftungstextil 14a und 14b enthält. Die Entlüftungstextile 14a und 14b sind dabei so vorgesehen, dass zwischen den beiden Entlüftungstextilen 14a und 14b der Klebstoff 13 vorgesehen ist. Demzufolge wird immer genau eine Flächenseite eines der Entlüftungstextile 14a und 14b mit dem Klebstoff 13 getränkt, während die jeweils andere Flächenseite der jeweiligen Entlüftungstextile 14a und 14b zum Kontaktieren mit dem jeweiligen Fügeteil 11, 12 vorgesehen ist. 1 shows a vacuum structure 10 with which a first joining part 11 is to be joined to a second joining part 12 using an adhesive 13 in an adhesive joining process. For this purpose, a film adhesive 20 containing the adhesive 13 and an open-pore venting textile 14a and 14b is first applied to the first joining part 11. The venting textiles 14a and 14b are provided such that the adhesive 13 is provided between the two venting textiles 14a and 14b. Consequently, exactly one surface side of one of the venting textiles 14a and 14b is always impregnated with the adhesive 13, while the other surface side of the respective venting textiles 14a and 14b is provided for contact with the respective joining part 11, 12.

Nachdem der Filmklebstoff 20 mit dem Klebstoff 13 und den Entlüftungstextilen 14a und 14b auf das erste Fügeteil 11 aufgebracht wurde, kontaktiert das erste Entlüftungstextil 14a sowohl den Klebstoff 13 als auch das erste Fügeteil 11. In den einzelnen Poren des Entlüftungstextils 14a bilden sich dabei Hohlräume 15, die der Tatsache geschuldet sind, dass der Klebstoff 13 das jeweilige Entlüftungstextil 14a, 14b nicht vollständig durchtränkt.After the film adhesive 20 with the adhesive 13 and the venting textiles 14a and 14b has been applied to the first joining part 11, the first venting textile 14a contacts both the adhesive 13 and the first joining part 11. In the individual pores of the venting textile 14a, cavities 15 are formed, which are due to the fact that the adhesive 13 does not completely soak the respective venting textile 14a, 14b.

Anschließend wird auf den auf das erste Fügeteil 11 aufgebrachten Filmklebstoff 20 das zweite Fügeteil 12 aufgelegt, so dass das zweite Entlüftungstextil 14b nunmehr neben dem Klebstoff 13 auch das zweite Fügeteil 12 kontaktiert. Auch hier werden durch die Poren des Entlüftungstextils 14b entsprechende Hohlräume 15 ausgebildet.Subsequently, the second joining part 12 is placed on the film adhesive 20 applied to the first joining part 11, so that the second venting textile 14b now contacts not only the adhesive 13 but also the second joining part 12. Here, too, corresponding cavities 15 are formed by the pores of the venting textile 14b.

Dieser Aufbau wird nun durch eine Vakuumfolie 16 abgedeckt und mithilfe eines Dichtbandes 17 gegenüber dem ersten Fügeteil 11 vakuumdicht abgedichtet. Des Weiteren steht die unter der Vakuumfolie 16 gebildete Kavität 18 mit einem Vakuumanschluss 19 kommunizierend in Verbindung, wobei an dem Vakuumanschluss 19 eine nicht dargestellte Vakuumpumpe angeschlossen werden kann. Hierdurch kann die Vakuumkavität 18 unter der Vakuumfolie 16 evakuiert werden, wodurch schließlich auch die durch den Filmklebstoff 20 besetzte Fügezone evakuiert wird.This structure is then covered by a vacuum film 16 and sealed vacuum-tight with respect to the first joining part 11 using a sealing tape 17. Furthermore, the cavity 18 formed beneath the vacuum film 16 communicates with a vacuum connection 19, to which a vacuum pump (not shown) can be connected. This allows the vacuum cavity 18 beneath the vacuum film 16 to be evacuated, ultimately also evacuating the joining zone occupied by the film adhesive 20.

Unter der Vakuumfolie 16 zwischen dem Vakuumsanschluss 19 und dem Entlüftungstextil 14a, 14b ist eine Vakuumbrücke 22 vorgesehen, um zu verhindern, dass die Vakuumfolie 16 beim Evakuieren der Fügezonen und insbesondere des Entlüftungstextils 14a, 14b an das erste Fügeteil 11 im Bereich der Vakuumbrücke 22 angedrückt wird. Denn dann kann unter Umständen das Entlüftungstextil nicht weiter evakuiert werden und es bildeten sich später entsprechende Lufteinschlüsse in der Grenzfläche. Mithilfe der Vakuumbrücke kann jedoch erreicht werden, dass das Entlüftungstextil vollständig evakuiert werden kann.A vacuum bridge 22 is provided beneath the vacuum film 16 between the vacuum connection 19 and the venting textile 14a, 14b to prevent the vacuum film 16 from being pressed against the first joining part 11 in the area of the vacuum bridge 22 during the evacuation of the joining zones, and in particular the venting textile 14a, 14b. This could prevent the venting textile from being further evacuated, and corresponding air pockets could subsequently form in the interface. However, the vacuum bridge can be used to ensure that the venting textile can be completely evacuated.

Nachdem nun der in 1 gezeigte Vakuumaufbau 10 derart hergestellt wurde, wird mithilfe einer Vakuumpumpe die Vakuumkavität 18 evakuiert, um so insbesondere das Entlüftungstextil zu evakuieren. Des Weiteren wird der gesamte Vakuumaufbau temperiert, beispielsweise mit einer nicht dargestellten Temperiereinrichtung, so dass der Klebstoff 13 der Klebschicht 21 aufschmilzt und plastisch verformbar wird. Aufgrund des Flächendruckes und der Evakuierung der Vakuumkavität 18 sowie der plastischen Verformbarkeit des Klebstoffes 13 werden die zuvor durch das Entlüftungstextil 14a, 14b gebildeten Hohlräume 15 durch den Klebstoff 13 besetzt, während sämtliche in der Grenzschicht zwischen einem Fügeteil 11, 12 und der Klebschicht 21 befindlichen Lufteinschlüsse aufgrund des Vakuums und des Flächendruckes vollständig evakuiert werden. Das daraus resultierende Ergebnis ist in 2 gezeigt.Now that the 1 Once the vacuum structure 10 shown has been produced in this way, the vacuum cavity 18 is evacuated using a vacuum pump, in order to evacuate in particular the ventilation textile. Furthermore, the entire vacuum structure is tempered, for example, with a tempering device not shown, so that the adhesive 13 of the adhesive layer 21 melts and becomes plastically deformable. Due to the surface pressure and the evacuation of the vacuum cavity 18, as well as the plastic deformability of the adhesive 13, the previously The cavities 15 formed by the ventilation textile 14a, 14b are filled by the adhesive 13, while all air inclusions located in the boundary layer between a joining part 11, 12 and the adhesive layer 21 are completely evacuated due to the vacuum and the surface pressure. The resulting result is shown in 2 shown.

Sämtliche Poren des Entlüftungstextils 14a, 14b sind dabei durch den Klebwerkstoff 13 vollständig besetzt und bilden so eine entsprechende klebende Verbindung mit dem jeweiligen Fügeteil 11, 12. Darüber hinaus wurde aufgrund des Flächendruckes die Klebschicht 21 derart kompaktiert, dass sie auf das Maß der Entlüftungstextile reduziert wurde, so dass die Entlüftungstextile in diesem Zusammenhang gleichzeitig auch als Abstandshalter zur Bildung einer definierten Klebschichtdicke dienen.All pores of the ventilation textile 14a, 14b are completely occupied by the adhesive material 13 and thus form a corresponding adhesive connection with the respective joining part 11, 12. In addition, due to the surface pressure, the adhesive layer 21 was compacted in such a way that it was reduced to the size of the ventilation textile, so that the ventilation textiles in this context also serve as spacers to form a defined adhesive layer thickness.

Das Entlüftungstextil 14a, 14b kann beispielsweise ein Gewirk, Gestrick, Gewebe oder ein Fließ sein. Das Material, aus dem die Entlüftungstextile gebildet werden, kann so beschaffen sein, dass es weitere Funktionen aufweist. Beispielsweise könnte das Material mit dem Klebstoff während der Aushärtung chemisch reagieren und so weitere vorteilhafte Eigenschaften der Klebverbindung umsetzen (z.B. rissstoppende Eigenschaften). Beispielsweise könnte das Material bei der Aushärtereaktion auch ganz oder teilweise schmelzen oder in den Klebstoff übergehen, so dass nach der Aushärtereaktion Klebstoff und der Stoff des Entlüftungstextils vermengt sind. Des Weiteren ist es auch denkbar, dass der neuartige Klebfilm neben dem Entlüftungstextil an einer oder mehreren Außenseiten zusätzlich ein konventionelles Abstandsgewebe in der Mitte aufweist.The venting textile 14a, 14b can, for example, be a knitted fabric, a woven fabric, or a nonwoven fabric. The material from which the venting textiles are formed can be designed to have additional functions. For example, the material could react chemically with the adhesive during curing, thus implementing further advantageous properties of the adhesive bond (e.g., crack-stopping properties). For example, the material could also melt completely or partially during the curing reaction or migrate into the adhesive, so that after the curing reaction, the adhesive and the material of the venting textile are mixed. Furthermore, it is also conceivable that the novel adhesive film, in addition to the venting textile on one or more outer sides, additionally has a conventional spacer fabric in the center.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
VakuumaufbauVacuum build-up
1111
erstes Fügeteilfirst joining part
1212
zweites Fügeteilsecond joining part
1313
KlebwerkstoffAdhesive material
14a, 14b14a, 14b
EntlüftungstextilVentilation textile
1515
Hohlraum der Poren des EntlüftungstextilsCavity of the pores of the ventilation textile
1616
VakuumfolieVacuum film
1717
Dichtbandsealing tape
1818
VakuumkavitätVacuum cavity
1919
VakuumanschlussVacuum connection
2020
FilmklebstoffFilm adhesive
2121
KlebschichtAdhesive layer
2222
Vakuumbrückevacuum bridge

Claims (11)

Verfahren zum Fügen zweier Fügeteile (11, 12), bei dem die Fügeteile (11, 12) mittels eines zwischen den Fügeteilen (11, 12) vorgesehenen Klebwerkstoffes (13) klebend miteinander verbunden werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellen eines ersten Fügeteils (11) und wenigstens eines zweiten Fügeteils (12); - Bereitstellen eines Klebwerkstoffes (13), der mindestens ein offenporiges Entlüftungstextil (14a, 14b) enthält und integral mit dem wenigstens einen Entlüftungstextil (14a, 14b) in Form eines Klebfilmes (20) bereitgestellt wird; - Einbringen des Klebwerkstoffes (13) zusammen mit dem offenporigen Entlüftungstextil (14a, 14b) zwischen den Fügeteilen (11, 12) in einer vorgegebenen Fügezone, so dass das Entlüftungstextil (14a, 14b) mit einer Flächenseite das jeweilige Fügeteil (11, 12) berührt, wobei die Fügezone zumindest in einem Teilbereich vor dem Aufbringen des Flächendruckes temperiert und anschließend zur Positionsfixierung lokal ein Druck auf die Fügezone aufgebracht wird; - Erstellen eines Vakuumaufbaus (10) derart, dass zumindest die Fügezone mit dem offenporigen Entlüftungstextil (14a, 14b) unter dem Vakuumaufbau (10) vakuumdicht verschlossen wird; - Evakuieren der Fügezone unter dem Vakuumaufbau (10) einschließlich des offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) mittels einer Vakuumpumpe; und - Durchführen eines Aushärteprozesses zum Aushärten des zwischen den Fügeteilen (11, 12) eingebrachten Klebwerkstoffes (13), wobei zum Durchführen des Aushärteprozesses der Klebwerkstoff (13) mittels einer Temperiereinrichtung erst nach dem vollständigen Evakuieren des mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) temperiert wird.A method for joining two joining parts (11, 12), in which the joining parts (11, 12) are adhesively connected to one another by means of an adhesive material (13) provided between the joining parts (11, 12), the method comprising the following steps: - Providing a first joining part (11) and at least one second joining part (12); - Providing an adhesive material (13) that contains at least one open-pore ventilation textile (14a, 14b) and is provided integrally with the at least one ventilation textile (14a, 14b) in the form of an adhesive film (20); - Introducing the adhesive material (13) together with the open-pore venting textile (14a, 14b) between the joining parts (11, 12) in a predetermined joining zone such that the venting textile (14a, 14b) touches the respective joining part (11, 12) with one surface side, wherein the joining zone is tempered at least in a partial area before the surface pressure is applied and subsequently, pressure is applied locally to the joining zone to fix the position; - Creating a vacuum structure (10) such that at least the joining zone with the open-pore venting textile (14a, 14b) is sealed in a vacuum-tight manner under the vacuum structure (10); - Evacuating the joining zone under the vacuum structure (10), including the open-pore venting textile (14a, 14b), using a vacuum pump; and - carrying out a curing process for curing the adhesive material (13) introduced between the joining parts (11, 12), wherein, in order to carry out the curing process, the adhesive material (13) is tempered by means of a tempering device only after the at least one open-pore ventilation textile (14a, 14b) has been completely evacuated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebwerkstoff (13) derart bereitgestellt wird, dass sowohl zwischen dem Klebwerkstoff (13) und dem ersten Fügeteil (11) als auch zwischen dem Klebwerkstoff (13) und dem zweiten Fügeteil (12) jeweils ein offenporiges Entlüftungstextil (14a, 14b) vorgesehen ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the adhesive material (13) is provided in such a way that an open-pore ventilation textile (14a, 14b) is provided both between the adhesive material (13) and the first joining part (11) and between the adhesive material (13) and the second joining part (12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vakuumaufbau (10) in einen Autoklaven eingefahren wird, wobei zum Durchführen des Aushärteprozesses ein Überdruck im Umgebungsbereich des Vakuumaufbaus (10) mittels des Autoklaven erzeugt wird, um einen Flächendruck zum Kompaktieren der Klebschicht (21) aufzubringen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vacuum structure (10) is moved into an autoclave, wherein, in order to carry out the curing process, an overpressure is generated in the surrounding area of the vacuum structure (10) by means of the autoclave in order to apply a surface pressure for compacting the adhesive layer (21). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überdruck im Umgebungsbereich des Vakuumaufbaus erst nach dem vollständigen Evakuieren des mindestens einen offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) erzeugt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the overpressure in the surrounding area of the vacuum structure is only generated after the complete evacuation of the at least one open-pore ventilation textile (14a, 14b). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebwerkstoff (13) mit dem mindestens einen Entlüftungstextil (14a, 14b) derart eingebracht wird, dass vor dem Evakuieren der Fügezone und/oder Durchführen des Aushärteprozesses die Poren des offenporigen Entlüftungstextils (14a, 14b) jeweils einen Hohlraum (15) zwischen Klebwerkstoff (13) und dem jeweiligen Fügeteil (11, 12) bilden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the adhesive material (13) with the at least one ventilation textile (14a, 14b) is introduced in such a way that before evacuating the joining zone and/or carrying out the curing process, the pores of the open-pore ventilation textile (14a, 14b) each form a cavity (15) between the adhesive material (13) and the respective joining part (11, 12). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Fügezone und/oder die gesamte Oberfläche eines oder beider Fügepartner mit dem offenporigen Entlüftungstextil bedeckt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the entire joining zone and/or the entire surface of one or both joining partners is covered with the open-pore ventilation textile. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder beide Fügeteile (11, 12) aus einem Faserverbundwerkstoff gebildet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that one or both joining parts (11, 12) are formed from a fiber composite material. Klebfilm (20) zum Fügen zweier Fügeteile (11, 12), wobei der Klebfilm (20) einen Klebwerkstoff (13) hat, der dazu eingerichtet ist, gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche angewendet zu werden.Adhesive film (20) for joining two joining parts (11, 12), wherein the adhesive film (20) has an adhesive material (13) which is adapted to be applied according to a method according to one of the preceding claims. Klebfilm (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Flächenseite des Klebfilms (20) jeweils ein offenporiges Entlüftungstextil (14a, 14b) angeordnet ist.Adhesive film (20) after Claim 8 , characterized in that an open-pore ventilation textile (14a, 14b) is arranged on each surface side of the adhesive film (20). Verwendung eines Klebfilms (20) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9 beim klebenden Fügen zweier Fügeteile (11, 12).Use of an adhesive film (20) according to one of the Claims 8 or 9 when adhesively joining two parts (11, 12). Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fügeteil (11), vorzugsweise beide Fügeteile (11, 12) hergestellt sind oder werden.Use according to Claim 10 , characterized in that at least one joining part (11), preferably both joining parts (11, 12) are or will be produced.
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