Stand der Technik Es ist bekannt, photosensitive Materialien mittels Lichteinstrahlung auszuhärten. Hierbei wird bei einem bekannten Verfahren UV-Licht mit Hilfe einer UV-Lampe, insbesondere eine Hg- Dampflampe, oder einer UV-LED (lichtemittierende Diode) erzeugt und über ein Lichtleitfa- serbündel an den Ort der UV-Bestrahlung herangeführt. Auf diese Weise werden photosensi- tive Materialien ausgehärtet, beispielsweise Klebstoffe für beliebige Klebverbindungen zwi- schen feinmechanischen und/oder optischen Bauteilen.

Die Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Aushärten eines auszuhärten- den Füllmaterials mit Hilfe von UV-Licht und eine verbesserte Aushärtevorrichtung anzuge- ben, mit denen die Anwendungsmöglichkeiten der UV-Lichtbestrahlung zum Aushärten von photosensitiven Füllmaterialien erweitert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach dem unabhängigen Anspruch 12 gelöst.

Die Erfindung umfaßt den Gedanken, schmalbandiges UV-Laserlicht zum Bestrahlen des auszuhärtenden photosensitiven Füllmaterials zu verwenden, um das photosensitive Füllmate- rial auszuhärten. Das schmalbandige UV-Laserlicllt kann mit einer UV-Laserlichtquelle, nämlich einer Laserlichtquelle, die UV-Licht erzeugt, oder mittels Nutzung einer Laserlicht- quelle, die Laserlicht außerhalb des UV-Bereiches erzeugt, und anschließender Frequenzkon- version zur Verfügung gestellt werden.

Füllmaterialien im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind Klebstoffe, Vergußmassen und Versiegelungsmaterialien.

Im Zusammenhang mit der Erfindung ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik insbe- sondere folgend beschriebenen Vorteile.

Es wird schmalbandiges und kohärentes UV-Laserlicht auf das photosensitive Füllmaterial eingestrahlt, so daß zur Aushärtung in dem photosensitiven Füllmaterial verschiedene Spezi- es, insbesondere Moleküle und/oder Verbindungen, spektral selektiv angeregt werden kön- nen. Eine Fernaushärtung wird ermöglicht, da das Laserlicht ohne wesentliche Verluste über großen Entfernungen übertragen werden kann. Zum Beispiel kann der Abstand zwischen der Laserlichtquelle und dem auszuhärtenden photosensitiven Füllmaterial bis zu mehreren hun- dert Metern Länge betragen, wodurch eine Aushärtung auch an schwer zugänglichen Maschi- nenstellen oder Gefahrenzonen ermöglicht wird, beispielsweise zu Zwecken des Explosions- schutzes. Teuere Module, wie sie bei optischen Transfersystemen, Rotationsteilen oder der- gleichen vorgesehen sind, können eingespart werden.

Die bisherigen Standzeiten der UV-Aushärtelampen liegen bei 500-2000h, maximal bei 3000h mit permanent fallender Leistung, die ständig extern überprüft werden muß. Mit der Laserlichtquelle sind 10.000h bei gleicher Ausgangsleistung möglich. Zur internen Energie- überwachung und-steuerung kann ein integriertes geregeltes System vorgesehen sein. Eine interne Leistungsmessung kann als Durchschnittswert zur Überwachung der Langzeitstabilität verwendet werden.

Es können zum Heranführen des UV-Laserlichtes an das photosensitive Füllmaterial sehr lan- ge Lichtleiter verwendet werden, beispielsweise Lichtleiter mit einer Länge von bis zu mehre- ren hundert Metern. Vorzugsweise werden bei einer Ausführungsform im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Nutzung von Faserbündel Einfaser-Lichtleiter, beispiels- weise Single-Mode-Lichtwellenleiter, verwendet, die über eine gute Biegsamkeit verfügen und ermöglichen eine sehr gute Fokussierung des UV-Laserlichtes auf das photosensitive Füllmaterial. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die verwendete Lichtleitfaser einen Querschnitt von wenigen j-un bis mehrere mm auf, was eine besonders hohe Biegsam- keit unterstützt. Hierdurch wird die Platzierung des UV-Lasersystems weit außerhalb der di- relcten Einsatzstelle an unkritischen Stellen ermöglicht. Auf diese Weise wird eine thermi- sehe, mechanische und elektrische Entkopplung vom Einsatzfall erreicht. Die Nutzung sol- cher Lichtleiter ermöglicht darüber hinaus die Einkopplung des UV-Laserlichtes mit Hilfe von Standard-Kopplungselementen, beispielsweise auch zur Einkopplung in Vakuumsysteme und Gefahrenzonen, in denen sich das auszuhärtende photosensitive Füllmaterial befindet.

Eine Fortbildung der Erfindung ermöglicht, daß zum Beispiel der Aushärteprozeß erst dann beginnt, wenn eine gewisse Leistungsgrenze überschritten wurde. Das auszuhärtende photo- sensitive Füllmaterial wird auf diese Weise mittels Voraktivierung ausgehärtet, wobei die Voraktivierung ebenfalls mit UV-Laserlicht oder auf andere Weise erfolgen kann, beispiels- weise mittels Zuführung von Wärmeenergie.

Weiterhin wird die punktuelle Aushärtung kleiner Füllmaterialvolumina ermöglicht. Es sind sehr hohe Leistungsflächendichten bei einer spektralen Breite des W-Laserlichtes von weni- ger als etwa lnm erreichbar, beispielsweise 200mW/mm2, was 20W/cm2 entspricht. Damit wird die punktuelle Aushärtung mit definierten Spotgrößen mit einem Durchmesser von we- nigen um bis zu einigen mm ermöglicht. Diese punktuelle Aushärtung hat den Vorteil, das angrenzende Füllmaterialien weder thermisch, elektrisch noch optisch belastet werden.

Es können verschiedene schmalbandige Laserstrahlen zur Bestrahlung genutzt werden, die unterschiedliche Spezies in dem auszuhärtenden photosensitiven Füllmaterial ansprechen, beispielsweise eine Kombination von schmalbandigem Laserlicht mit einer Wellenlänge von 355mn und 532nm.

Als Laserlichtquelle kann beispielsweise ein 355nm/10mW-UV-Laser verwendet werden, welcher mit den notwendigen Sicherheitseinrichtungen und einem Shutter ausgestattet ist. Der Strahlaustritt erfolgt über eine Kollimationsoptik mit einem vorläufigen Arbeitsabstand von etwa 50mm bei etwa 1 bis 2mm Strahldurchmesser. Das in dem Lasersystem zur Verfügung stehende Laserlicht mit einer Wellenlänge von 532nm wird nur so weit abgeschwächt, daß die Laserklasse 2 am Einsatzort erreicht wird und dient als Überwachungs-und Einrichtungssy- stem, insbesondere zur Justierung der Bestrahlungseinrichtung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Un- teransprüchen.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Aushärtevorrichtung ; und Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Aushärtevorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aushärtevorrichtung. Als UV-Laser 1 wird bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein diodengepumpter 355nm/ 10mW-UV-Festkörperlaser mit einer Frequenzkonversion verwendet, welcher mit den not- wendigen Sicherheitseinrichtungen und einem elektrisch/elektronischen Shutter ausgestattet ist. Der Strahlaustritt erfolgt vorzugsweise über einen Faserkoppler 2 mit Standard- Faseranschlußbuchse, zum Beispiel SMA-Steclcer ("Stright Medium Adapter"). Mit einer angeschlossenen 200m-UV-Faser 3, an deren Ende eine Fokussieroptik 4 angeordnet ist, lassen sich beispielsweise Bestrahlungsfleckdurchmesser von etwa 0,5 bis 1, 5mm auf einem zu härtenden photosensitiven Füllmaterial 5 im Abstand von etwa 100 bis 200mm erzeugen.

Das in dem Lasersystem 1 bei dem Ausführungsbeispiel zur Verfügung stehende zusätzliche Laserlicht mit einer Wellenlänge von 532nm wird nicht vollständig abgeschwächt, sondern dient als Überwachungs-und Einrichtungssystem, insbesondere zur Justierung der Aushärte- vorrichtung. Weiterhin wird hierdurch die Sicherheit verbessert, da der wellenlängenkombi- nierte Laserstrahl auch ohne Fluoreszenzmittel erkennbar ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Aushärtevorrichtung. Für gleiche Merkmale werden in der Fig. 2 gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet. Es ist wieder- um ein UV-Laser 1 vorgesehen. Von dem UV-Laser 1 erzeugtes UV-Licht wird mittels eines Faserkopplers 2 in eine UV-Faser 3 eingekoppelt, die zu einer Fokussieroptik 4 führt. Mit Hilfe einer Positioniereinrichtung 6 wird die Fokussieroptik 4 relative zu dem auszuhärten- den photosensitiven Füllmaterial 5 beim Bestrahlen verlagert, so daß gezielt und mit hoher Genauigkeit beliebige Flächenmuster zum Aushärten abgefahren werden können.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.