[发明专利]用于借助脉冲激光束通过在覆盖材料上进行材料去除来引入限定的弱化线的方法

说明书

本发明涉及一种用于通过在覆盖材料(20)上进行材料去除来引入限定的弱化线的方法，所述覆盖材料具有可见侧(22)和与所述可见面(22)相对置的背侧(21)，在所述方法中，脉冲激光束(31)从激光器(30)指向所述覆盖材料(20)的背侧(21)并且沿着轨迹(50)被导向，并且，设置有至少一个观察单元(11)用于监控弱化过程，其特征在于，在所述覆盖材料(20)的可见侧(22)下方设置有空腔(32)，所述空腔具有散射的和/或反射的内侧面(33)并且所述至少一个观察单元(11)设置在所述空腔(32)上，其中，在激光照射到所述覆盖材料(20)的可见侧(22)上时射出的光(40)照射到所述空腔(32)的内侧面(33)上并且至少部分地散射和/或反射到所述至少一个观察单元(11)上，并且，落到所述至少一个观察单元(11)上的光被用于控制所述激光器(30)。同样可以使用发光的内侧面(33)作为空腔(32)。

技术领域

本发明涉及一种用于借助脉冲激光束通过在覆盖材料上进行材料去除来引入限定的弱化线的方法。具有引入的弱化部的覆盖材料被用于汽车领域中，例如用于气囊的覆盖层。

背景技术

现今气囊被集成到机动车中的不同部位处，例如在方向盘、仪表板、门、座椅、车顶内饰等中。对于气囊的可靠工作方式需要塑料载体在其所有层内具有一个或者多个限定气囊弹射道的材料弱化部，所谓的理论撕裂部。

由于视觉的原因或者因为外观设计，机动车制造商要求例如集成在仪表板中的副驾驶员气囊在面向乘客的一侧不可见。为此仪表板设有集成在其中的具有覆盖材料的气囊盖，该覆盖材料在气囊盖的边缘区域中具有弱化线，使得确保在碰撞时气囊盖安全打开和气囊展开。

此外，所述覆盖材料沿着弱化线的打开必须在预给定的时间窗内进行。同样，在任何情况下必须避免由于覆盖层的四处飞扬的撕裂碎块导致的不可控的颗粒飞舞。

已知这样的由不同材料制成的用于气囊的覆盖材料，例如由塑料膜、包覆材料、纺织物、浆料、人造革或者纤维材料如天然皮革制成。正好在高档的汽车装备情况下，覆盖层通常由天然皮革制成。在汽车领域中使用的皮革由表皮和真皮构成。由于皮革的厚度波动和较小的表皮厚度，在通过借助刀或者刃切入到皮革背侧中来产生皮革中的弱化部时通常选择这样的切割深度：在该切割深度时表皮保持未损伤。然而，未损伤的表皮的自然波动幅度导致强的抗裂强度波动幅度。

正好在用于气囊覆盖物的理论撕裂线处对可重复的且小的抗裂强度的要求特别高，该抗裂强度在机械切入的情况下不再能够被满足。

已经提出，将长度小于0.8mm的、彼此间隔开的线形打孔部引入到皮革中，如在EP1 750 978 B1中所说明的那样。以这种方式弱化的皮革由于引入的打孔部的最小尺寸(该尺寸位于皮革微孔的尺寸内)在撕开特性良好的情况下具有基本上不可见的弱化部，其中，所述弱化部尤其借助刃被引入。

此外已知，尤其也在气囊覆盖材料中或者在用于气囊覆盖物的装饰层中借助激光器对弱化线打孔。为了借助紫外线激光束有针对性地弱化皮革，微型孔洞被引入到材料中。所述微型孔洞通常沿着一轨迹布置并且由此形成限定的弱化线。向皮革的背侧、所谓的肉侧上进行照射，使得通过激光束仅最小化地损坏皮革的前侧或者说上侧。

微型孔洞通常通过以单次激光脉冲的多次照射生成。因为皮革是非常不均匀的材料，用于完全穿透皮革所需要的激光脉冲的次数波动得非常大，偏差为中间值的大约±50％。

然而，为了限定地且可靠地打孔，皮革的完全的或者近似完全的穿透是绝对必要的。

然而，如果皮革在微型孔洞的部位处被继续照射，尽管已经实现了完全的穿透，那么很快形成皮革的不希望的局部变色和变硬。

为了避免在皮革的纤维结构中导致翻起和从而导致弱化线可见的改变，例如已经提出，或者使皮革在激光加工之前冷却或预收缩，或者借助专门的固着剂在背侧上处理皮革，如在WO 2005/049261中所说明的那样。