DE69205031T2

DE69205031T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Abziehen einer thermoplastischen Schicht von einem Substrat.

Info

Publication number: DE69205031T2
Application number: DE69205031T
Authority: DE
Inventors: Pascal Marlin
Original assignee: Air Liquide SA
Current assignee: Air Liquide SA
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2012-02-29
Also published as: EP0501893B1; FR2673388A1; US5273701A; FR2673388B1; EP0501893A1; DE69205031D1; CA2062079A1; JPH0592536A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Freilegen eines Bereichs eines Substrats, das mit einer klebenden Schicht aus thermoplastischen Material überzogen ist, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zahlreiche, insbesondere metallische, Substrate oder Strukturelemente sind mit einer klebenden Schicht aus thermoplastischem Material zum Schutz und zur Isolierung überzogen, die eine Dicke zwischen ungefähr 100 um und 1 mm hat, und um das überzogene Substrat bearbeiten, z.B. zusammenfügen, zu können, ist es notwendig, daß man zumindest örtlich die Schicht aus thermoplastischem Material entfernt. Diese Schicht aus themoplastischen Material kann mechanisch, z.B. durch Ausschneiden und Abziehen oder Wegdrucken, entfernt werden, doch ist das am häufigsten verwendete Verfahren ein chemisches Verfahren, bei dem man das überzogene Substrat in ein heißes Säurebad eintaucht. Diese beiden Lösungsansätze erweisen sich als langwierig und schwer durchführbar, verhältnismäßig kostspielig und erfordern qualifiziertes Personal.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein besonders einfaches und schnell durchführbares, kostengünstiges Verfahren der oben genannten Art bereitzustellen, das keine qualifizierten Arbeitskräfte erfordert und eine verstärkte Automatisierung ermöglicht.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird bei dem Verfahren ein entsprechend geformter Strahl aus heißem Inertgas, insbesondere in Form eines Vorhangs, unter einem Winkel zu einer zu dem Bereich orthogonal verlaufenden Richtung auf die Schicht aus thermoplastischem Material gerichtet und der Strahl gegenüber dem überzogenen Substrat verschoben, um das geschmolzene thermoplastische Material wegzudrücken.
Gemäß speziellerer Gesichtspunkte der Erfindung enthält das Inertgas vorwiegend Helium, und die Temperatur des ausgestoßenen Inertgases ist zwischen 300º und 700ºC.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Profildüse zum Ausstoßen eines Gasstrahls aufweist, die mit einer Inertgasquelle über einen eine Heizeinrichtung aufweisenden Kreis verbunden ist, der vorteilhafterweise aus einem in dem Kreis nahe der Düse angeordneten elektrischen Widerstand besteht, der vorteilhafterweise abhängig von der Form des freizulegenden Substrats, insbesondere in Form eines Schlitzes zum Freilegen von Bändern, ausgebildet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von der Veranschaulichung dienenden, jedoch nicht einschränkend aufzufassenden Austührungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnung, wobei:
Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt; und
Fig. 2 eine Perspektivansicht einer Einzelheit eines speziellen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
In Fig. 1 ist ein Subtrat 1, z.B. aus Metall, dargestellt, das mit einer Schicht aus thermoplastischem Material 2 überzogen ist und sich vor einer erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet, die im wesentlichen aus einem Gasausstoßkopf 3 besteht, der an einem Ende eine Spruhdüse 4 aufweist, die mit einer Profilausstoßöffnung 5 versehen ist und über eine Leitung 6 mit einer Gasquelle 7 verbunden ist, in diesem Fall einer mit einem Druckminderer 8 versehenen, unter Druck stehenden Gasgemischflasche. Der Kopf 3 umfaßt einen Heizwiderstand 20, der in dem Weg des Gases zwischen der Leitung 6 und der Öffnung 5 angeordnet ist und dessen Temperatur mittels eines elektronischen Regelblocks 9 reguliert wird.
Zum Freilegen der Oberfläche des Substrats 1 wird die Düse 4 nahe des beschichteten Bereichs des Substrats 1 angeordnet, und ein von der Quelle 7 stammender und über den Widerstand 20 beheizter Gasstrom wird über die Öffnung 5 in Form eines Gasvorhangs, wie durch den Pfeil 10 veranschaulicht, auf die Schicht aus thermoplastischem Material derart ausgestoßen, daß diese geschmolzen wird und von dem Substrat 1 örtlich getrennt wird. Der Gasstrahl 10 wird typischerweise unter einem Winkel zu einer zu dem Auftreftbereich orthogonalen Richtung derart ausgerichtet, daß seitlich ein Wulst aus geschmolzenem thermoplastischen Material 11 gebildet wird und das überzogene Substrat in bezug auf den Kopf 3 in der durch den Pfeil D veranschaulichten Richtung derart fortbewegt wird, daß der Strahl 10 den Wulst 11 im geschmolzenen Zustand hält und ihn kontinuierlich in bezug auf die zunehmend freigelegte Oberfläche des Substrats 1 wegdrückt.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist das verwendete Gas ein Inertgas oder ein inertes Gasgemisch, das aus der Stickstoff, Helium, Argon oder ihre Gemische enthaltenden Gruppe ausgewählt wird, vorzugsweise aber ein Gemisch von Helium mit einem der anderen Gase, das zwischen 50 und 90 % Helium enthält. Die Gastemperatur liegt zwischen der Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials und der Erweichungs-temperatur des Subtrats, typischerweise zwischen 300º und 700º C.
In Fig. 2 ist ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, das zum Freilegen eines Metallbandes ausgelegt ist, das auf seinen beiden Flächen mit einer Schicht aus Material überzogen ist, das auf jeder Fläche mit einem Film aus HD- Polyethylen überzogen ist. Derartige Bänder werden bei der Herstellung elektromagnetischer Abschirmungen für elektrische Kabel verwendet, deren Länge es erforderlich macht, mehrere Bänder durch Schweißen, insbesondere mittels Ultraschall, aufeinanderfolgend aneinanderzufügen. Zur Durchführung des Schweißens ist es notwendig, die Beschichtung auf den beiden Flächen zu entfernen, wobei der Bereich, in dem die Beschichtung entfernt wurde, nach dem Schweißen ausgebessert wird. Wie man in Fig. 2 sieht, umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung somit zwei, auf beiden Seiten des beschichteten Bandes 1 zueinander symmetrisch angeordnete Köpfe 3, die jeweils eine längliche Düse 4 mit einem Ausstoßschlitz 5 aufweisen, dessen Ausdehnung im wesentlichen der Breite der freizulegenden Oberfläche des Bandes 1 entspricht und der das Gas in Form eines Vorhangs mit derselben seitlichen Ausdehnung austößt.
Bei dieser speziellen Anwendung werden, falls reiner Stickstoff bei einer Temperatur oberhalb von 600ºC zufriedenstellende Ergebnisse ergibt, die besten Ergebnisse mit reinem Helium bei einer Temperatur zwischen 400º und 600ºC und mit Helium-Argonund Helium-Stickstoffgemischen mit mindestens 50 % Helium bei einer Temperatur zwischen 450º und 600ºC erzielt. Der von dem Druckminderer 8 gelieferte Gasgemischdruck wird auf einen sehr geringen Wert von etwa 1,1 x 10&sup5; Pa eingestellt, und bei einem Durchfluß von etwa 10 m³/h erzielt man eine Freilegung von Bandoberflächen zwischen 900 und 10 000 mm² in einer Zeit zwischen 1 und 3 Minuten.

Claims

1. Verfahren zum Freilegen eines Bereichs eines Substrats (1), das mit einer klebenden Schicht (2) aus thermoplatischem Material überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verfahren ein entsprechend geformter Strahl (10) aus heißem Inertgas unter einem Winkel zu einer zu dem Bereich orthogonal verlaufenden Richtung auf die Schicht aus thermoplastischem Material gerichtet wird und der Strahl gegenüber dem überzogenen Substrat verschoben wird, um das geschmolzene thermoplastische Material wegzudrücken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas aus der aus Stickstoff, Helium, Argon und ihren Gemischen bestehenden Gruppe ausgewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Gas überwiegend Helium enthält.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des ausgestoßenen inerten Gases zwischen der Schmelztemperatur des thermoplastischen Materials und der Verformungstemperatur des Substrats liegt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Metall ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material Polyethylen ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ein Aluminiumband ist und der Gasstrahl (10) die Form eines Vorhangs hat.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des inerten Gases zwischen 300 und 700 ºC liegt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens eine Profildüse (4) zum Ausstoßen eines Gasstrahls (10) aufweist, die mit einer Inertgasquelle (7) über einen eine Heizeinrichtung (20) aufweisenden Kreis verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Absatz 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (4) einen Ausstoßschlitz (5) aufweist und die Heizeinrichtung aus einem in dem Kreis (3) nahe der Düse (4) angeordneten elektrischen Widerstand (20) besteht.