專利名稱：真空傳感器應(yīng)用和將傳感器工件不可拆連接至主體部件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控(SHM)或真空傳感器領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及將傳感器工件牢固連接至主體部件的方法，還涉及真空傳感器。
背景技術(shù)：
DE 100 56 908 A1和US 5,571,410A均描述了使用激光輻射在部件內(nèi)產(chǎn)生溝道狀結(jié)構(gòu)，接著通過在其上層加壓或焊接膜來封閉所述結(jié)構(gòu)的方法。
這兩種方法分別提出用于產(chǎn)生溝道狀結(jié)構(gòu)的解決方案，所述結(jié)構(gòu)用于在結(jié)構(gòu)上執(zhí)行“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”的無故障和可再現(xiàn)的用途還不是確定無疑的。此外，從技術(shù)角度來看，沒有采取真空傳感器應(yīng)用的有效實施。

發(fā)明內(nèi)容
因此，可能需要對于真空傳感器應(yīng)用和不可拆開地連接真空傳感器至主體部件表面的方法的特定改進的解決方案，例如可以利用本應(yīng)用連續(xù)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上接合處的裂紋。
該真空傳感器應(yīng)用可以利用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案以有效方式實施并且不需進行額外的重復(fù)工作，目的在于實現(xiàn)用于在結(jié)構(gòu)上執(zhí)行“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”的無故障和可再現(xiàn)的用途。
相信根據(jù)權(quán)利要求1、15、47和48的特征，可以提供改進的傳感器或方法，相信所述傳感器或方法可滿足上述要求。這些措施的有利改進和發(fā)展在其它權(quán)利要求中具體說明。
本發(fā)明涉及用于執(zhí)行“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”的真空傳感器應(yīng)用和不可拆連接傳感器工件至主體部件的方法。具體說明真空傳感器應(yīng)用及其實施方法，即使用真空傳感器來在“試樣”、“部件”和“全范圍”測試項目的機械測試以及結(jié)構(gòu)上的“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控(SHM)”過程中實現(xiàn)真空傳感器技術(shù)的可靠和可再現(xiàn)應(yīng)用，以便監(jiān)控在連接處發(fā)現(xiàn)裂紋的效果，例如在飛機運行時。該真空傳感器應(yīng)用將能夠以有效方式實施，而不需要在任意過程中的額外的二次加工勞動，所述應(yīng)用保證無故障和可再現(xiàn)用途，這受到廣泛改進粘合性能的結(jié)構(gòu)監(jiān)控真空傳感器的協(xié)助。


將利用附圖，參照示例性實施方案詳細描述本發(fā)明，其中圖1示出真空傳感器排列的截面圖；圖2a示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的單個傳感器工件的縱截面圖；圖2b示出根據(jù)圖1的具有根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的層壓在傳感器接觸表面上的接觸粘合劑的傳感器工件；圖2c示出根據(jù)圖2b的具有根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的移除的溝道的粘合劑層壓傳感器工件；圖2d示出具有根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案的根據(jù)圖2c的移除溝道構(gòu)造的位于主體部件上的粘合劑層壓傳感器工件；圖3示出具有根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案不同類型的移除溝道排列的根據(jù)圖2b的粘合劑層壓傳感器工件；圖4示出具有根據(jù)本發(fā)明示例性實施方案不同類型的移除溝道的改進排列的根據(jù)圖2b的粘合劑層壓傳感器工件；具體實施方式
真空傳感器對于在結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)表面)上尋找接合中的裂紋的應(yīng)用可以利用如圖1所示的方式來實現(xiàn)。首先，利用激光光刻法(laser lithography)，按照圖1a、1b的圖案將真空和空氣溝道引入傳感器工件(傳感器材料)中，亦即引入傳感器表面中。之后，將非交聯(lián)粘合劑以噴涂法按照圖1c圖案施加至光刻表面。這樣，用粘合劑將溝道(真空和空氣溝道)填充至良好程度。由于在噴涂過程中涂布粘合劑，因此可以僅僅使用非交聯(lián)的粘合劑。此外，利用光刻法涂布粘合劑限制粘合劑的最大層厚，因為否則將堵塞真空和空氣溝道。圖1d中示出粘接傳感器至測試物體表面的粘合劑，盡管這可以僅在非限定的和非可再現(xiàn)的接觸壓力下進行。
在涂布階段，在接合處以復(fù)合方式動態(tài)機械地裝載真空傳感器。在此，在傳感器和測試項目表面之間的接合連接中經(jīng)常發(fā)生真空和空氣溝道的泄露和阻塞。泄露的發(fā)生可以回溯到a)接觸粘合劑層厚過薄，這降低接觸粘合劑與接合部件表面在發(fā)生負載下的動態(tài)粘接，b)非交聯(lián)噴涂粘合劑蠕變趨勢增加，c)非限定的和非可再現(xiàn)的接觸壓力導(dǎo)致接觸粘合劑與接合部件表面的粘接弱化和不確定。阻塞是通過a)流入真空和空氣溝道的非交聯(lián)接觸粘合劑和b)在傳感器粘合劑粘接過程中在鉚接力或過高的接觸壓力作用下已經(jīng)存在于真空和空氣溝道中的粘合劑而觸發(fā)。
以下說明開始涉及表達不可拆開地接合傳感器工件1至主體部件2的方法，其中傳感器工件1位于主體部件表面區(qū)域3上。該傳感器工件1傾向于在主體部件表面的限定區(qū)域內(nèi)不可拆開地接合至主體部件2。示于圖2a中的該傳感器工件1由適合執(zhí)行真空傳感器的傳感器功能的傳感器材料組成。
一般來說，所提出的方法包括以下步驟。
因此，首先a)提出在已知為傳感器工件1的傳感器接觸表面4上，層壓粘合劑層5，如圖2b所示，其平坦置于所述表面上。該粘合劑層5由(已經(jīng))交聯(lián)的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑組成，其具有限定的層厚。轉(zhuǎn)移接觸粘合劑本身可以從供貨商處獲得各種層厚的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑，其提供在已知的轉(zhuǎn)移輥上。根據(jù)另一步驟b)，通過采用已知的輻射方法例如利用激光光刻法，直接利用光束例如激光束，根據(jù)圖2c的圖案，已知為真空和/或空氣溝道的多個溝道6的圖案被轉(zhuǎn)移至傳感器工件1的粘合劑層壓傳感器接觸表面4[在接觸表面的粘合劑層壓表面區(qū)域上]，所述激光束穿透粘合劑層5[亦即穿透轉(zhuǎn)移接觸粘合劑]，并(隨后)引入傳感器工件1中。在該過程中，移除這些溝道6的幾何圖案，以使其與引入傳感器工件1的粘合劑層5的結(jié)構(gòu)一致。這些所謂的溝道6被加工成側(cè)面相互平行排列的前述傳感器接觸表面4，其通常具有一致的溝道截面，例如拋物線形狀的截面，拋物線的開口終止在傳感器接觸表面4上。
然而，也可以想到將這些溝道6加工成具有不同幾何構(gòu)型和不同溝道截面的傳感器工件1。也可以利用掩模以及在加工過程中利用將所需數(shù)目的光通道(激光束通道)引入至傳感器接觸表面4中或分別從傳感器接觸表面4中移除，而將溝道6的圖案間接投影在傳感器接觸表面4(表面)上，這將在下文中詳細說明。
之后，可以進行另一步驟c)，根據(jù)該步驟，具有粘合劑層壓傳感器接觸表面4的傳感器工件1排列在主體部件表面3的限定表面區(qū)域上。最后，進行步驟d)，根據(jù)該步驟，隨后將機械作用的接觸壓力施加在兩個接合部件上(傳感器工件1和主體部件2)，利用該壓力將粘合劑層壓傳感器接觸表面4和主體部件表面區(qū)域3壓在一起。
這通?？赏ㄟ^以下方法進行延伸說明。例如，提出在步驟b)之后接著進行步驟f)，具有粘合劑層壓圖案化傳感器接觸表面4的傳感器工件1在干燥箱中經(jīng)過已知的退火，結(jié)果轉(zhuǎn)移接觸區(qū)域和粘合劑層壓傳感器接觸表面4(層壓至后者)粘合力(均勻)最大化。(有利地)具有步驟f)的期望方法跟隨在執(zhí)行步驟c)之后。此外，推薦在步驟c)之前，對主體組件接觸表面3進行粗和/或細清洗，因為不清潔(污染)的主體部件接觸表面將肯定很難獲得不可拆開地接合兩個接合部件的優(yōu)點，這在完成根據(jù)步驟d)的方法之后完成。此外，為了改善(最大化)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑和粘合劑層壓傳感器接觸表面4(與后者層壓)之間所述的粘接，提出在步驟d)之前，以氣密方式在一側(cè)封閉溝道6并且將溝道6在另一側(cè)連接至真空裝置或真空泵，從而隨后在溝道6中產(chǎn)生真空。因為對步驟d)的假設(shè)將在夾持裝置(其圍繞兩個接合部件夾持)的幫助下完成，因此，如果同時使用夾持裝置和真空裝置，則利用夾持裝置對兩個接合部件的接觸表面施壓所產(chǎn)生接觸壓力8將增大，就所限定的真空(由真空裝置產(chǎn)生)而言，將維持至少10分鐘。
這些方法的其它有利的示例性實施方案和發(fā)展將加入前述方法中。例如，設(shè)想的是根據(jù)步驟a)，粘合劑層5具有限定的和恒定的層厚并層壓在傳感器接觸表面4上。也將提及的是將在步驟a)之前將轉(zhuǎn)移接觸粘合劑從轉(zhuǎn)移輥上鋪展開。
只有在此之后才例如利用手動層壓輥來完成粘合劑層5的層壓(根據(jù)步驟a))，利用手動層壓輥，在輕微壓力下將粘合劑層5滾壓在傳感器工件1的一側(cè)。使用該方法，目的是防止在傳感器接觸表面4和轉(zhuǎn)移接觸粘合劑之間產(chǎn)生氣泡夾雜物。利用所述手動層壓輥完成的層壓操作應(yīng)該用電動層壓裝置重復(fù)層壓(正好根據(jù)步驟e))，其中將轉(zhuǎn)移接觸粘合劑從具有限定滾動速度的轉(zhuǎn)移輥上展開至電動層壓裝置上，并且隨后在限定的接觸壓力下滾壓。根據(jù)該方法，可以確保在轉(zhuǎn)移接觸粘合劑和傳感器接觸表面4之間的均勻粘接。
還提出利用激光光刻法完成步驟b)。在此，利用來自可移動激光源的可控激光束直接將溝道6的幾何圖案轉(zhuǎn)移至粘合劑層壓傳感器接觸表面4上，所述圖案引入具有三維伸展(幾何視角)的一定構(gòu)型的傳感器工件1上。另外，也可以利用具有插入掩模的激光將溝道6的這些圖案間接投影在粘合劑層壓傳感器接觸表面4上，但這種工序尚未詳細考慮。
單個溝道6的溝道截面(已知為真空或空氣溝道)一般對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)體的截面，其將直線終止于傳感器工件1的傳感器接觸表面4。在此，所述溝道截面可具有拋物線或正方或長方形狀，從傳感器接觸表面7中直線切除所述溝道截面，并且相互并排排列的溝道6排列成層狀樣式。在此，穿過轉(zhuǎn)移粘合劑的激光束(在采用光刻法時使用)將從傳感器工件1中光刻切除具有移除深度t的溝道6，這受到激光束強度和激光源的移動速度的影響，所述強度由發(fā)射激光束的激光源調(diào)節(jié)。激光源在三維空間中移動(亦即在笛卡爾坐標(biāo)系的所有三個方向上)。此外，與可控激光束強度相關(guān)，因此還可通過重新調(diào)節(jié)激光源和/或?qū)⒓す庠磶е琳澈蟿┩繉拥姆椒ㄔ趥鞲衅鹘佑|表面4上選擇層壓具有自由可選層厚的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑。
此外，還加入利用夾持裝置完成的步驟d)，該步驟通過外部夾持兩個接合部件，將限定的接觸壓力8傳遞至接合部件的接觸表面，所述接觸表面的前表面相對，并且傳遞至在其間成層的粘合劑層5。在這種情況下，在傳感器接觸表面4上方的與傳感器工件1的平坦接觸也將負載均勻。
總之，可以具體說明用于不可拆開地將傳感器工件1接合至主體部件2的方法，利用該方法，真空傳感器的應(yīng)用將可有利地得到實現(xiàn)。
所述方法主要包括以下步驟，根據(jù)該方法，首先，將交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑層壓在傳感器工件1(傳感器材料)上(圖2a、2b)。之后，利用激光光刻法，將溝道6(空氣和/或真空溝道)引入位于粘合劑層5之下的傳感器工件1的傳感器材料中(圖2c)。利用特殊的夾持方法使傳感器(傳感器工件1)接合至主體部件2的主體部件表面區(qū)域3或測試物體的表面，所述夾持方法可以是設(shè)計為傳感器的傳感器工件1以限定的接觸壓力平坦接觸在主體部件2上(圖2d)。本發(fā)明(有利地)適合持久和可再現(xiàn)地使用真空傳感器在對“取樣”、“組件”和“全范圍”待測物體進行機械檢測期間和在本文的飛機操作中的“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”(SHM)中來探測裂紋。所提出的步驟使得真空傳感器的粘接性能得到廣泛改善，因此保證其無故障和可再現(xiàn)的使用。
使用所提出的方法，出現(xiàn)以下因果關(guān)系。
-轉(zhuǎn)移過程可允許應(yīng)用交聯(lián)接觸粘合劑。因為交聯(lián)，因此可使接觸粘合劑的蠕變傾向最小。
-轉(zhuǎn)移接觸粘合劑的恒定層厚可確保傳感器和測試物體表面之間的粘合劑層的動態(tài)力學(xué)性能均一。
-由于粘合劑厚度可根據(jù)需要可變地選擇，因此可以調(diào)節(jié)(優(yōu)化)動態(tài)力學(xué)粘接意義上的粘合劑與接合部件表面之間的相互作用。
-由于接下來對粘合劑應(yīng)用的激光光刻，導(dǎo)致再真空和空氣溝道中很少有或基本沒有粘合劑殘留物。
-以限定的和可再現(xiàn)的接觸壓力粘接傳感器的粘合劑可確保粘合劑和測試物體表面的粘接基本均勻和良好。
以這種方式應(yīng)用傳感器可防止真空和空氣溝道在應(yīng)用階段發(fā)生泄露和阻塞。
總之，相信通過本方法獲得改善的真空傳感器粘接性能。通過真空傳感器對接合處的裂紋檢測應(yīng)用中的新步驟，目的是“保證”傳感器以無故障和可再現(xiàn)方式工作并具有長使用壽命。
此外，提出根據(jù)前述說明實施的真空傳感器應(yīng)用將更加詳細地考慮。
將說明用于監(jiān)控結(jié)構(gòu)完整性，尤其是用于“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”(如在專家圈子中所指和已知的)的真空傳感器應(yīng)用，其中傳感器工件1位于主體部件2的主體部件表面區(qū)域3上。該傳感器工件1不可拆卸地、無縫地或牢固地連接至所述主體部件2的主體部件表面的限定區(qū)域內(nèi)。示于圖2a的傳感器工件1由適合執(zhí)行真空傳感器的傳感器功能的傳感器材料構(gòu)成。
因此，如圖2d所示，所述真空傳感器的結(jié)構(gòu)(一般來說)包括前述主體部件2，在其上傳感器部件1位于平坦的主體部件表面區(qū)域3(平坦的主體部件表面)的限定區(qū)域內(nèi)，其不可拆卸地接合至主體部件2。粘合劑層5層壓在傳感器工件1的平坦的傳感器接觸表面4上。該粘合劑層5在傳感器接觸表面4上均勻分布。此外，參照圖2c，從圖2d可見，多個溝道6的幾何圖案被引入到傳感器工件1中(被移除)，按照引入粘合劑層壓傳感器工件1的粘合劑層5的結(jié)構(gòu)來移除。這些溝道6以層狀形式相互鄰近排列。這是利用已知的輻射方法，優(yōu)選利用激光光刻法，使用光束優(yōu)選激光束來完成的。
自身示于圖1的傳感器工件1是箱型或?qū)訝畹?，箱型或立方體型(未分別示出)[如特定形狀的箱子]與實際更為接近。
排列在傳感器工件1下方的傳感器接觸表面4因此將具有長方或正方形狀。根據(jù)圖2c的圖案，傳感器工件1的傳感器接觸表面4涂覆有粘合劑層5。利用適合于該目的的工具將粘合劑層5施加于傳感器接觸表面4，能夠粘附的粘合劑層5的表面是正方或長方形的，并基本與傳感器接觸表面4全等地層壓。因此，所形成的層結(jié)構(gòu)中傳感器工件1的高度或箱型或立方體型傳感器工件1的上下表面間的距離或以層狀方式形成的傳感器工件1的層厚例如大于粘合劑層5的層厚b。
回到前述的溝道6，還要說明的是單個溝道6具有的移除厚度受所述主體部件2的主體部件表面區(qū)域3的限制并延伸進入傳感器工件1。
例如，可以從圖2c和2d中得到具有均一外觀的溝道6的一個實施方案。此類溝道6相對于傳感器工件1的上或下表面垂直移除，如實例所示，傳感器工件1為箱型，其溝道截面對應(yīng)于拋物線截面(向下開口-朝向粘合劑層5)。這些示例的溝道的移除方向?qū)l(fā)生在拋物線的橫坐標(biāo)方向上，這些示例的溝道6以移除厚度t移除，所述厚度t(已經(jīng))起始于前述能夠粘附的層結(jié)構(gòu)的粘合劑層5的暴露表面，并將終止于傳感器工件1中橫坐標(biāo)上的拋物線開始處。
另一方面，具有不同幾何構(gòu)型和不同溝道截面的溝道6的實施方案可以加工到傳感器工件1中并引導(dǎo)穿過粘合劑層5。在此，設(shè)想合適的溝道6，其幾何構(gòu)型(根據(jù)單個溝道6的圖案)被加工到傳感器工件1中，其具有非正方或長方形但相當(dāng)于非圓柱形縱截面的溝道截面。此類傳感器工件1將具有物理可變的溝道截面，其被加工到傳感器工件1中。
另一方面，具有一致構(gòu)型的溝道6被加工在傳感器工件1中，具有一致的溝道截面。涉及根據(jù)圖2c和2d的示例性圖案的一個想得到的實施方案在執(zhí)行具有拋物線截面形狀的均勻溝道截面的情況下給出，其中拋物線開口穿過傳感器接觸表面4，終止于能夠根據(jù)圖2c圖案粘附的前述層結(jié)構(gòu)的粘合劑層5的表面處。
溝道6的另一示例性實施方案考慮以下事實，即單個溝道6的均勻溝道截面具有三角形截面形狀，三角形的開口相對于由三角形的兩條邊封閉的角布置，終止于傳感器接觸表面4。在此，將考慮形成具有等邊三角形構(gòu)型的三角形截面形狀。
此外，將適當(dāng)考慮另一溝道6的實施方案，其一致的溝道截面具有梯形截面形狀；梯形的開口布置在梯形上表面的對側(cè)，將終止于傳感器接觸表面4處。
在總體產(chǎn)品中將考慮使這些溝道6的多個排列置于層結(jié)構(gòu)中，并且這些溝道的排列通常具有一致的溝道截面，亦即真空傳感器應(yīng)用具有以下溝道結(jié)構(gòu)，即所引入的溝道路線形成有平行于縱邊或?qū)掃叺膫?cè)邊或相對于層結(jié)構(gòu)中全等設(shè)置的層橫向延伸的側(cè)邊，而沒有溝道交叉。
通常，如圖2a-2d所示，形成平行于側(cè)邊或縱向或?qū)掃叺臏系缆肪€，因為在這方面相對于與層結(jié)構(gòu)中全等設(shè)置的層橫向延伸所選擇的溝道路線，其中有利的是沒有任何溝道6的交叉，將肯定形成例外。
對于前述粘合劑層5，進一步增加的是一般均勻形成且優(yōu)選以薄層厚b形成，這樣粘合劑層5的層厚形成為薄層應(yīng)用。
當(dāng)然，粘合劑層5也可以形成為厚于所述薄層厚b的較厚層厚，只是之后，可能必須采取與所用粘合劑性能相關(guān)的其它特殊方法，所述性能例如其粘度、其流動特性、其溫阻、該阻值與使用環(huán)境等方面相關(guān)。和/或在層排列置于所述主體組件2的平坦主體組件表面的限定位置區(qū)域內(nèi)的位置處的其它局部預(yù)防措施，以防止粘合劑或其它不希望的沉積物或其它固體顆粒等進入溝道6中(為了清潔的目的，或分別確保所承諾的真空傳感器應(yīng)用的無故障和可再現(xiàn)操作模式)，因此防止打開的(自由的)溝道發(fā)生阻塞或污染。
粘合劑層5通常采用接觸粘合劑，優(yōu)選可以層壓的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑。選擇通常稱作“接觸粘合劑”的粘合劑，因為接觸時粘附以及在下文中沒有考慮的其它類型的粘合劑考慮到其性能和技術(shù)實施可完全適合形成粘合劑層5，但不再詳細討論。
根據(jù)基于圖2b-2d和3和4的實例，提出使用具有極低蠕變傾向的交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑來形成粘合劑層5。該轉(zhuǎn)移接觸粘合劑應(yīng)該可以在傳感器工件1(傳感器工件1的傳感器接觸表面4)和主體部件2(主體部件2的主體部件表面區(qū)域3)之間進行粘接。這樣，通過不可拆開的接合而在接合處實現(xiàn)兩個接合部件(傳感器工件1和主體部件2)的粘接增加。
粘合劑層5可以采用幾乎沒有蠕變趨向的交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑，其能夠為傳感器工件1的傳感器接觸表面4和主體部件2的主體部件表面區(qū)域3之間的接合部件中牢固和不受氣候影響的粘接提供足夠強的粘合。
轉(zhuǎn)移接觸粘合劑能夠提高傳感器接觸表面4的接觸表面處和主體部件表面區(qū)域3處的動態(tài)力學(xué)特性和均勻粘附特性，其粘附力(剝離測試)為20-50N/25mm。
轉(zhuǎn)移接觸粘合劑是一種可以被展開的粘合劑，其可以利用合適的助劑，從轉(zhuǎn)移輥上展開并置于(沉積在)傳感器工件1的平坦表面上或傳感器工件1的底箱表面上。該粘合劑被限制為限定范圍內(nèi)的和恒定的層厚b，該層厚b適合不可拆開地接合至主體部件2的主體表面區(qū)域3，這是在作用于兩個接合部件的限定的和可再現(xiàn)的接觸壓力的影響下完成的。提出使用丙烯酸酯接觸粘合劑，其應(yīng)該具有約25μm的層厚b。
前述傳感器工件1的傳感器材料涉及聚合物材料，優(yōu)選使用聚酰亞胺。關(guān)于后者，提出使用已知為Kapton膜的材料，其膜厚為約125μm。
為了引入(移除)所有前述溝道6，更多使用激光束例如通過脈沖受激準(zhǔn)分子束提供的激光束，以下將詳述。使具有約400mJ脈沖能的受激準(zhǔn)分子束對準(zhǔn)粘合劑層壓傳感器工件1。
參照圖2c和2d，為了移除拋物線(一致)溝道截面的溝道6，所述使用的受激準(zhǔn)分子束優(yōu)選垂直對準(zhǔn)傳感器接觸表面4。在這種情況下，如果(根據(jù)需要)將移除例如均勻?qū)訅旱牟煌瑯?gòu)型(無論什么原因)的各種類型溝道，則受激準(zhǔn)分子束也可以相對于傳感器接觸表面4不同的角度放置以對其攻擊。認為沖角具體為-45°-+45°的角度范圍，該角度將由激光束與傳感器接觸表面形成。
所用的粘合劑層5的轉(zhuǎn)移粘合劑具有在透過的光束作用下、在轉(zhuǎn)移粘合劑的層厚b的上方的光通道點處、按照光束的通道截面切除轉(zhuǎn)移接觸粘合劑的能力，由于無殘余物的粘合劑的蒸發(fā)而沒有微觀粘合劑殘留物。
同樣關(guān)注的是對應(yīng)于具有一致幾何構(gòu)型的這些溝道6的移除深度的溝道深度t形成為約100μm，其包含粘合劑層5的層厚b并且其由在傳感器工件1中所移除的相關(guān)溝道6的深度所確定。
根據(jù)實例，在傳感器工件1中所移除的相關(guān)溝道6的深度為75μm。
可見，真空傳感器應(yīng)用的用途主要是在材料涉及合適金屬(通常是設(shè)計類型的)或金屬層壓體的主體部件2上。此外，在復(fù)合材料上的用途是現(xiàn)實的。還考慮的是將金屬材料表面施加粘合底漆或墨層。該主體部件2，具體稱作測試物體，視為必須通過合適的“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”來監(jiān)控，以便利用嵌有這些溝道(真空和空氣溝道)的這些真空/空氣傳感器，例如基于飛機結(jié)構(gòu)的不同類型材料，分別檢測正常工作時間內(nèi)飛機結(jié)構(gòu)上的裂紋形成以及在進行飛機操作期間發(fā)現(xiàn)接合處的裂紋。
還要提及的是以下真空傳感器應(yīng)用實施方案不同于應(yīng)該感興趣的已有設(shè)計。后者符合兩個進一步提出的結(jié)構(gòu)應(yīng)用，根據(jù)該結(jié)構(gòu)應(yīng)用，這兩個“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”的真空傳感器應(yīng)用的實施方案同樣利用其上有傳感器工件1的主體部件2來完成，粘合劑層5層壓在傳感器工件1的傳感器接觸表面4上，并且粘合劑層5被置于合適位置處以使其分布基本均勻，粘合劑層5位于平坦主體組件表面的限定區(qū)域中并且不可拆開地接合至主體部件2。
對于其它真空傳感器應(yīng)用的不同之處在于設(shè)置具有第一溝道截面A1和第一移除深度t1的例如拋物線外觀的一致構(gòu)型的多個第一溝道61的幾何圖案，以使其根據(jù)圖3以層狀形式相互鄰近布置，并將具有第二(例如長方形)溝道截面A2和第二移除深度t2的例如長方形外觀的一致構(gòu)型的多個第二溝道62的幾何圖案引入到傳感器工件1中。
在每一種情況下，沿垂直于傳感器工件表面7的移除軸x移除第一和第二溝道61和62。該應(yīng)用考慮的是第一移除深度t1大于第二移除深度t2。此外，還有形成第二溝道截面A2應(yīng)使其大于第一溝道截面A1，引入粘合劑層壓傳感器工件1中的具有粘合劑層5結(jié)構(gòu)的單個第二溝道62的幾何圖案沿所述移除軸x移除第三移除深度t3，該深度t3對應(yīng)于粘合劑層5的厚度。
相信對于另一真空傳感器應(yīng)用的不同在于將具有一致構(gòu)型的多個第一溝道61的幾何圖案引入傳感器工件1中，形成第一溝道截面A1和第一移除深度t1，根據(jù)圖4，所述第一溝道61以層狀形式相互鄰近平放排列，在每種情況下，第一溝道61沿垂直于傳感器工件表面7的移除軸x移除。在每種情況下，單個第一溝道61的幾何圖案以步進方式移除，同時沿所述移除軸x將結(jié)構(gòu)引入粘合劑層壓傳感器工件1中，形成對應(yīng)于粘合劑層5的厚度的第三移除深度t3和第三溝道截面A3，第三移除深度t3小于或等于或大于第一移除深度t1，以及第三溝道截面A3大于第一溝道截面A1。
關(guān)于對于另一真空傳感器應(yīng)用的三個示例性實施方案，增加以下描述。如已經(jīng)指出的，已知作為真空和/或空氣溝道的多個溝道6、61和62的符合圖2c的圖案利用已知的輻射技術(shù)被轉(zhuǎn)移至傳感器材料1中，例如利用激光光刻法來移除粘合劑層5和傳感器材料。通過蒸發(fā)粘合劑和傳感器材料來進行材料移除。單個溝道的深度由激光輻射過程的重復(fù)次數(shù)控制。溝道的移除速度受激光束的移動速度、強度和聚焦的影響。剛才的寬度由激光束加工的重復(fù)次數(shù)、焦點直徑以及激光束軌跡的同時平行偏移而確定。對于通過層移除和同時優(yōu)化操作參數(shù)(進料速度、聚焦直徑和強度)而得到的層而言，在溝道中沒有微觀污染物殘留。
在具有溝道的傳感器更高壓縮負載的情況下，例如在監(jiān)控屬于結(jié)構(gòu)的兩塊鉚接金屬板之間的裂紋時，推薦根據(jù)所用粘合劑的粘度，以前述方式移除向下直至傳感器工件1的溝道兩側(cè)上的一些粘合劑。因此，粘合劑提供用于體積膨脹的額外空間，并且減小溝道截面縮小的風(fēng)險。此外，在沒有粘合劑的該工作區(qū)域中，與真空和空氣溝道平行排列的額外溝道，具體是指第二溝道62或第三溝道(具有第三溝道截面A3和第三移除深度t3)，已知為保護溝道并被以前述方式加工在傳感器工件1中。當(dāng)傳感器利用溝道進行更高壓縮負載時，這些保護溝道提供用于粘合劑體積膨脹的額外空間，并且以此方式，抵消溝道截面被粘合劑降低的風(fēng)險。
此外，作為可選方案，回到提出用于所述用途的元件材料及其性能(粘合劑、傳感器和待測物體材料)和所用激光，這是相對于在一開始根據(jù)圖2a-2b的真空傳感器應(yīng)用的(第一)實施方案而提出的。如果需要的話，也可將其轉(zhuǎn)移至用于根據(jù)圖3和4的真空傳感器應(yīng)用的實施方案。
關(guān)于可能實施的所述真空傳感器應(yīng)用，在典型實施方案的一開始，給出所有一般的具體步驟a)-d)的印象，所述步驟通過根據(jù)圖2a-2b的開始的所述(第一)實施方案的實例說明。
此外，可從上述說明中得到對這些步驟(一般性說明)的可作為替代方案的改進。
在其還未完成的程度上，加入實施方案，所述實施方案還有可能是將溝道6的圖案利用掩模以及各種利用所需數(shù)目的光通道(激光通道)來間接投影至傳感器接觸表面4上，所述光通道引入到傳感器接觸表面4中或者分別從傳感器接觸表面4中移除，但是在此將不進行詳細描述。
之后，實施另一步驟c)，根據(jù)該步驟具有粘合劑層壓傳感器接觸表面4的傳感器工件1排列在主體部件表面區(qū)域3的限定區(qū)域中。最后，實施步驟d)，根據(jù)該步驟，隨后在兩個接合部件(傳感器工件1和主體部件2)上施加機械作用接觸壓力8，由此將粘合劑層壓傳感器接觸表面4和主體部件表面區(qū)域3壓在一起。
該一般性說明可以通過根據(jù)本發(fā)明的其它實施方案的以下方法來拓展。例如，提出具有粘合劑層壓傳感器接觸表面4的傳感器工件1在干燥箱中進行已知的退火，因此轉(zhuǎn)移接觸粘合劑和粘合劑層壓傳感器接觸表面4(層壓在后者上)之間的(均勻)粘接最佳化。可以進行該區(qū)域3的主體部件的粗和/或細清潔，因為不清潔(污染)的主體部件接觸表面3將肯定難以獲得不可拆開地接合兩個接合部件的優(yōu)點。此外，為了改善(最佳化)所提及的轉(zhuǎn)移接觸粘合和粘合劑層壓傳感器接觸表面4(層壓在后者上)之間的粘接，提出如果合適的話，將溝道6以氣密方式在一側(cè)密閉，并且將溝道6在另一側(cè)連接至真空裝置，例如真空泵，使得在溝道6中產(chǎn)生真空。
因為可利用夾持裝置(圍繞兩個接合部件夾持)來提供兩個接合部件壓縮的實施，因此通過夾持裝置在兩個接合部件的接觸表面上施壓所產(chǎn)生的接觸壓力8增大，同時應(yīng)用夾持裝置和真空裝置直至所限定的真空度(由真空裝置產(chǎn)生)，該壓力應(yīng)該保持至少10分鐘。
還要注意的是從轉(zhuǎn)移輥上展開轉(zhuǎn)移接觸粘合劑。只有在已經(jīng)展開轉(zhuǎn)移接觸粘合劑之后，才實施層壓粘合劑層5，例如使用手動層壓輥，利用該輥將粘合劑層5在輕微壓力下滾壓在傳感器工件1的一側(cè)。利用該方法，目的是防止在傳感器接觸表面4和轉(zhuǎn)移接觸粘合劑之間產(chǎn)生氣泡夾雜物。
利用所述手動層壓輥實施的層壓操作應(yīng)該使用電動操作層壓裝置重復(fù)層壓，其中將轉(zhuǎn)移接觸粘合劑從具有限定滾動速度的轉(zhuǎn)移輥上展開至電動操作層壓裝置上，隨后在限定的接觸壓力8下滾壓。利用該方法，可以確保轉(zhuǎn)移接觸粘合劑和傳感器接觸表面4之間的均勻粘接。
溝道6的幾何圖案可從可移動激光源、利用可控激光束(受激準(zhǔn)分子激光束)直接轉(zhuǎn)移至傳感器接觸表面4上，所述激光束(幾何角度觀察)以三維延伸的構(gòu)型引入傳感器工件1中。另外，還可以將溝道6的圖案利用插入的掩模、在激光輔助下間接投影至傳感器工件表面4上，但是該過程未詳細考慮。
單個溝道6(已知為真空或空氣溝道)的橫截面一般對應(yīng)于將直線終止于傳感器工件1的傳感器接觸表面4的旋轉(zhuǎn)體的截面。在這種情況下，所述溝道截面理論上可形成為任意形狀，非正方形或非長方形或拋物線形或梯形或優(yōu)選正方形或長方形，所切除的溝道截面使得其沿直線(垂直)朝向傳感器接觸表面7或與傳感器接觸表面7形成合適的沖角。在此，激光束(當(dāng)采用光刻法時使用)將從傳感器工件1中光刻刻出溝道6，其移除深度t受激光束強度和激光源移動速度影響，激光束強度由發(fā)射激光束的激光源控制。激光源可在三維空間(亦即在笛卡兒坐標(biāo)系的所有三個方向中)移動。此外，與可控激光束強度相關(guān)，因此還選擇通過重新調(diào)節(jié)和/或?qū)⒓す庠磶е琳澈蟿┩繉觼韺⒕哂凶杂煽蛇x擇的層厚的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑層壓在傳感器接觸表面4上。
進一步增加的是利用夾持裝置將兩個接合部件壓合在一起的動作，通過將兩個接合部件外部夾持，而將確定的接觸壓力8轉(zhuǎn)移至接合部件的接觸表面上，接觸部件的前表面相互面對，并且轉(zhuǎn)移至在其間成層的粘合劑層5上。在此，在傳感器接觸表面4的上方均勻負載與傳感器工件1的平坦接觸。
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1、15、46和47的前序部分的用于實施“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”(SHM)的真空傳感器應(yīng)用以及用于不可拆開地接合傳感器工件至主體部件的方法。真空傳感器應(yīng)用及其實施方法具體采用實施結(jié)構(gòu)上的“結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控”來具體說明，以便監(jiān)控在接合處發(fā)現(xiàn)裂紋的動作，例如在飛機操作中，所述應(yīng)用可以通過有效方式實施而不進行額外的返工勞動。
用于結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控的真空傳感器應(yīng)用具有主體部件，在其上有傳感器工件，粘合劑層層壓在傳感器工件的平坦傳感器接觸表面上并在其上均勻分布，傳感器工件位于平坦的主體部件表面的限定區(qū)域中并不可拆開地接合至主體部件。以層狀方式相互鄰近排列的多個溝道的幾何圖案引入傳感器工件中，并與引入到粘合劑層壓傳感器工件的粘合劑層的結(jié)構(gòu)一起全等移除。
應(yīng)該注意的是術(shù)語“包括”不排除其它要素或步驟。同樣，在不同實施方案中描述的相關(guān)要素可以組合。
還應(yīng)該注意的是權(quán)利要求書中的附圖標(biāo)記不應(yīng)理解為對權(quán)利要求范圍的限制。
附圖標(biāo)記列表1 傳感器工件2 主體部件3 主體部件表面區(qū)域4 傳感器接觸表面5 粘合劑層；轉(zhuǎn)移粘合劑6 溝道61 第一溝道62 第二溝道7 傳感器工件表面8 接觸壓力a 層厚b 層厚A1 第一溝道截面A2 第二溝道截面t 移除深度t1 第一移除深度t2 第二移除深度t3 第三移除深度
權(quán)利要求
1.將傳感器工件牢固接合至主體部件的方法，其中包含傳感器材料的傳感器工件(1)位于主體部件(2)的主體部件表面區(qū)域(3)上并牢固接合至主體部件，該方法包括以下步驟a)首先，將由交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑提供的粘合劑層(5)層壓至傳感器工件(1)的傳感器接觸表面(4)；b)接著，利用已知的輻射方法，使以層狀方式排列的多個溝道(6)的幾何圖案通過穿透轉(zhuǎn)移接觸粘合劑的光束轉(zhuǎn)移至傳感器接觸表面(4)，隨后將其引入到傳感器工件(1)中，并且在該過程中，與引入到傳感器工件(1)中的粘合劑層(5)的結(jié)構(gòu)一起全等移除；c)隨后，將粘合劑層壓圖案化的傳感器接觸表面(4)排列在主體部件表面(3)的限定表面區(qū)域上；和d)隨后，在兩個接合部件上施加機械壓力，由此使粘合劑層壓圖案化的傳感器接觸表面(4)與主體部件表面區(qū)域(3)壓在一起。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)步驟a)，使層壓在傳感器接觸表面(4)上的粘合劑層(5)具有限定的恒定層厚。
3.權(quán)利要求1和2所述的方法，其中在步驟a)之前，從轉(zhuǎn)移輥上鋪展轉(zhuǎn)移接觸粘合劑，供應(yīng)至手動層壓輥，使得在此之后，利用所述手動層壓輥實施粘合劑層(5)的層壓，利用所述手動層壓輥在輕微的接觸壓力下將粘合劑層(5)滾壓在傳感器工件(1)的一側(cè)，使得防止在傳感器接觸表面(4)和轉(zhuǎn)移接觸粘合劑之間產(chǎn)生氣泡夾雜物。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中采用步驟e)利用電動層壓裝置重復(fù)層壓操作，其中以限定的滾動速度從轉(zhuǎn)移膜上鋪展轉(zhuǎn)移接觸粘合劑至電動層壓裝置，并且隨后在限定的接觸壓力(8)下滾壓，使得實現(xiàn)在轉(zhuǎn)移接觸粘合劑和傳感器接觸表面(4)之間的基本均勻的粘合。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中采用隨后的步驟f)，將具有粘合劑層壓圖案化的傳感器接觸表面(4)的傳感器工件(1)隨后在干燥箱中進行退火，通過該步驟使得粘合最佳化。
6.權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b)是利用激光光刻法來進行的，使得利用可控激光束直接從可移動激光源將多個溝道(6)的幾何圖案轉(zhuǎn)移至粘合劑層壓的傳感器接觸表面(4)，并將所述幾何圖案三維引入到傳感器工件(1)中，或利用插入掩模來間接投影至粘合劑層壓傳感器接觸表面(4)上。
7.權(quán)利要求6所述的方法，其中轉(zhuǎn)移將對應(yīng)于真空和/或空氣溝道的所述溝道(6)的幾何圖案。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中多個溝道的各個溝道的截面通常對應(yīng)于直線終止于傳感器接觸表面(4)的旋轉(zhuǎn)體的截面，所述截面優(yōu)選形成為拋物線形狀，所述拋物線朝向傳感器接觸表面(4)開口，或形成為正方形或長方形形狀，所述溝道截面從傳感器接觸表面(7)上切除以直線延伸；其中多個溝道由真空溝道和空氣溝道的至少一個組成。
9.權(quán)利要求6所述的方法，其中穿過轉(zhuǎn)移接觸粘合劑并深入傳感器工件(1)的激光束的移除深度(t)根據(jù)其強度和激光源的移動速度而變化。
10.權(quán)利要求2或6所述的方法，其中激光源三維移動，并且通過將激光源導(dǎo)向粘合劑涂層和/或?qū)⒓す庠磶е琳澈蟿┩繉?，從而將轉(zhuǎn)移接觸粘合劑以自由可選擇的層厚層壓至傳感器接觸表面(4)上。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟c)之前，對主體部件表面區(qū)域(3)進行粗和/或細清潔。
12.權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟d)是利用夾持裝置通過外部夾持所述兩個連接部件來進行的，將限定的接觸壓力(8)轉(zhuǎn)移至前表面相互相對的各連接部件的接觸表面，并轉(zhuǎn)移至在其間成層的粘合劑層(5)，使得傳感器工件(1)的平坦接觸均勻地加載在其接觸表面(4)上。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟d)之前，在一側(cè)以氣密方式封閉多個溝道，而在另一側(cè)將其連接至真空裝置，隨后在多個溝道內(nèi)產(chǎn)生真空。
14.權(quán)利要求12或13所述的方法，其中利用夾持裝置和真空裝置，將接觸壓力(8)提高至限定的真空度，保持至少10分鐘。
15.用于結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控的真空傳感器，包括主體部件(2)，其中傳感器工件(1)位于主體部件的平坦表面區(qū)域的限定區(qū)域內(nèi)并牢固連接至主體部件(2)，該傳感器工件提供有層壓在傳感器工件(1)的平坦接觸表面(4)上的粘合劑層(5)，所述粘合劑層(5)排列在接觸表面(4)上使得基本均勻分布，其中以層狀方式相互鄰近排列的多個溝道(6)的幾何圖案被引入到傳感器工件(1)中并與引入到粘合劑層壓傳感器工件(1)中的粘合劑層(5)的結(jié)構(gòu)一起全等移除。
16.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中多個溝道(6)的各溝道形成有移除深度(t)，所述移除深度(t)受主體部件(2)的主體部件表面區(qū)域(3)的限制并延伸進入傳感器工件(1)中。
17.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中多個溝道(6)以不同種類的幾何構(gòu)型和不同的溝道截面加工至傳感器工作站(1)中。
18.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中多個溝道(6)以基本一致的幾何構(gòu)型并以基本一致的溝道截面加工至傳感器工件(1)中。
19.權(quán)利要求18所述的真空傳感器，其中基本一致的溝道截面形成有拋物線截面形狀，所述拋物線的開口終止于傳感器工件(1)的接觸表面(4)。
20.權(quán)利要求18所述的真空傳感器，其中基本一致的溝道截面形成有三角形截面形狀，與該三角形的兩條邊所形成的角相對布置的三角形開口終止于傳感器工件(1)的接觸表面(4)。
21.權(quán)利要求20所述的真空傳感器，其中三角形截面形狀以等邊三角形構(gòu)型實施。
22.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中基本一致的溝道截面形成有梯形截面形狀，與該梯形上表面相對布置的梯形開口終止于傳感器工件(1)的接觸表面(4)。
23.權(quán)利要求17或18所述的真空傳感器，其中多個溝道的各溝道的幾何構(gòu)型以與非圓柱形縱截面相當(dāng)?shù)姆钦叫位蚍情L方形溝道橫截面加工至傳感器工件(1)中。
24.權(quán)利要求23所述的真空傳感器，其中三維可變溝道截面被加工至傳感器工件(1)中。
25.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中從傳感器工件(1)和粘合劑層(5)中全等移除的多個溝道(6)通過利用已知的輻射方法、優(yōu)選借助于激光光刻法，通過利用光束、優(yōu)選激光束來形成。
26.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中通過利用傳感器工件(1)和粘合劑層(5)，所述傳感器工件(1)為箱型或?qū)訝畈⑶移鋫鞲衅鹘佑|表面(4)為正方形或長方形，所述粘合劑層(5)的粘合表面為正方形或長方形并且與傳感器工件(1)的接觸表面(4)幾乎全等地成層，從而形成傳感器工件(1)的第一層厚(a)大于粘合劑層(5)的第二層厚(b)的層結(jié)構(gòu)。
27.權(quán)利要求25或26所述的真空傳感器，其中考慮具有如下溝道結(jié)構(gòu)的多個溝道(6)的排列，根據(jù)所述溝道結(jié)構(gòu)，使多個溝道(6)的各溝道的路線形成有基本平行的側(cè)邊或者縱邊或?qū)掃?，或者相對于層結(jié)構(gòu)中全等設(shè)置的層橫向延伸，而沒有溝道交叉。
28.權(quán)利要求26所述的真空傳感器，其中粘合劑層(5)基本均勻地形成，并具有小的層厚(b)。
29.權(quán)利要求28所述的真空傳感器，其中粘合劑層(5)的第二層厚(b)利用薄層施加來完成。
30.權(quán)利要求28所述的真空傳感器，其中粘合劑層(5)利用接觸粘合劑、優(yōu)選可以層壓的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑來完成。
31.權(quán)利要求30所述的真空傳感器，其中粘合劑層(5)利用具有低蠕變傾向的交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑來完成，其能夠在傳感器工件(1)的接觸表面(4)和主體部件(2)的主體部件表面區(qū)域(3)之間實施粘合。
32.權(quán)利要求30和31所述的真空傳感器，其中所述轉(zhuǎn)移接觸粘合劑適合提高傳感器接觸表面(4)和主體部件表面區(qū)域(3)的接觸表面上的動態(tài)力學(xué)性能和均勻粘合性能，其粘合力為20-50N/25mm。
33.權(quán)利要求15和30-32所述的真空傳感器，其中所述轉(zhuǎn)移接觸粘合劑是可以從轉(zhuǎn)移輥上鋪展的、具有限定和恒定的第二層厚(b)的粘合劑，其適合于不可拆開地接合至主體部件(2)的主體部件表面區(qū)域(3)，這是在限定的和可再現(xiàn)的作用在兩個連接部件上的接觸壓力的影響下完成的。
34.權(quán)利要求28和30所述的真空傳感器，其中所述接觸粘合劑優(yōu)選是丙烯酸酯接觸粘合劑，其以約25μm的第二層厚(b)使用。
35.權(quán)利要求31所述的真空傳感器，其中傳感器工件(1)的傳感器材料是聚合物材料。
36.權(quán)利要求35所述的真空傳感器，其中所述聚合物材料優(yōu)選采用聚酰亞胺來實施。
37.權(quán)利要求36所述的真空傳感器，其中所述聚酰胺是Kapton膜，其膜厚為約125μm。
38.權(quán)利要求25所述的真空傳感器，其中所用激光束是脈沖受激準(zhǔn)分子激光束，其以400mJ的脈沖能對準(zhǔn)粘合劑層壓的傳感器工件(1)。
39.權(quán)利要求38所述的真空傳感器，其中激光束以不同沖角設(shè)置在傳感器接觸表面(4)上，優(yōu)選垂直設(shè)置在傳感器接觸表面(4)上。
40.權(quán)利要求39所述的真空傳感器，其中沖角基于激光束與接觸表面(4)所形成的從-45°至+45°的角度范圍。
41.權(quán)利要求15、25或30所述的真空傳感器，其中粘合劑層(5)的轉(zhuǎn)移粘合劑具有在穿透光束的影響下切除在轉(zhuǎn)移粘合劑的第二層厚(b)上方的光通道點處的具有光束通道截面的轉(zhuǎn)移接觸粘合劑的能力，由于無殘余物的粘合劑的蒸發(fā)而沒有微觀粘合劑殘余物。
42.權(quán)利要求15、16或18所述的真空傳感器，其中具有基本一致幾何構(gòu)型的那些溝道(6)的溝道深度與移除深度(t)相關(guān)，形成為約100μm，其包含粘合劑層(5)的層厚(b)并且取決于從傳感器工件(1)中移除的相關(guān)溝道(6)的深度。
43.權(quán)利要求42所述的真空傳感器，其中在傳感器工件(1)中移除的相關(guān)溝道(6)的深度形成為75μm。
44.權(quán)利要求15所述的真空傳感器，其中主體部件(2)的材料是合適的金屬、金屬層壓體或復(fù)合材料。
45.權(quán)利要求44所述的真空傳感器，其中金屬工件的表面涂覆有粘合底漆或墨層。
46.權(quán)利要求15的真空傳感器，其中所述真空傳感器是真空傳感器應(yīng)用。
47.用于結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控的真空傳感器應(yīng)用，包括主體部件(2)，在其上有傳感器工件(1)，粘合劑層(5)層壓在平坦的傳感器接觸表面(4)上，并置于其上使得均勻分布，傳感器工件(1)位于平坦的主體部件表面的限定區(qū)域內(nèi)并不可拆開地接合至主體部件(2)，其中將以層狀方式相互鄰近排列的具有基本一致構(gòu)型的多個第一溝道(61)的幾何圖案和具有一致構(gòu)型的多個第二溝道(62)的幾何圖案引入到傳感器工件(1)中，其中第一溝道(61)具有第一溝道截面(A1)和第一移除深度(t1)，第二溝道(62)具有第二溝道截面(A2)和第二移除深度(t2)，在每種情況下，第一和第二溝道(61、62)沿基本垂直于傳感器工件表面(8)的移除軸(x)移除，并且第一移除深度(t1)大于第二移除深度(t2)，第二溝道截面(A2)大于第一溝道截面(A2)，在具有將粘合劑層(5)引入到粘合劑層壓傳感器工件(1)中的結(jié)構(gòu)的每種情況下，將單個第二溝道(62)的幾何圖案沿所述移除軸(x)以第三移除深度(t3)移除，所述第三移除深度(t3)對應(yīng)于粘合劑層(5)的厚度。
48.用于結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)控的真空傳感器應(yīng)用，包括主體部件(2)，在其上有傳感器工件(1)，粘合劑層(5)層壓在平坦的傳感器接觸表面(4)上，并置于其上使得均勻分布，傳感器工件(1)位于平坦的主體部件表面的限定區(qū)域內(nèi)并不可拆開地接合至主體部件(2)，其中將以層狀方式相互鄰近排列的具有一致構(gòu)型的多個第一溝道(61)的幾何圖案引入到傳感器工件(1)中，其中第一溝道(61)具有第一溝道截面(A1)和第一移除深度(t1)，在每種情況下，第一溝道(61)沿垂直于傳感器工件表面(8)的移除軸(x)移除，在具有引入到粘合劑層壓傳感器工件(1)中的結(jié)構(gòu)的每種情況下，將單個第一溝道(61)的幾何圖案以步進方式沿所述移除軸(x)按照第三移除深度(t3)和第三溝道截面(A3)進行移除，所述第三移除深度(t3)對應(yīng)于粘合劑層(5)的厚度，第三移除深度(t3)小于或等于或大于第一移除深度(t1)，并且第三溝道截面(A3)大于第一溝道截面(A1)。
全文摘要
真空傳感器應(yīng)用和將傳感器工件牢固接合至主體部件的方法，其中a)首先，將由交聯(lián)轉(zhuǎn)移接觸粘合劑提供的粘合劑層層壓至傳感器工件的傳感器接觸表面；b)接著，利用已知的輻射方法，使以層狀方式排列的多個溝道的幾何圖案通過穿透轉(zhuǎn)移接觸粘合劑的光束轉(zhuǎn)移至傳感器接觸表面，隨后將其引入到傳感器工件中，并且在該過程中，與引入到傳感器工件中的粘合劑層的結(jié)構(gòu)一起全等移除；c)隨后將粘合劑層壓圖案化的傳感器接觸表面排列在主體部件表面的限定表面區(qū)域上；d)然后，在兩個接合部件上施加機械壓力，由此使粘合劑層壓圖案化的傳感器接觸表面與主體部件表面區(qū)域(3)壓在一起。
文檔編號B29C65/00GK1894574SQ200480037059
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月12日
發(fā)明者克萊門斯·博肯海默, 海納·施特邁爾 申請人:空中客車德國有限公司