[发明专利]用于接合复合板构件与另外的构件的方法和装置

说明书

为了将用于接合复合板构件与另外的构件的方法和装置进一步改进成使得接合方法以及接合部位的准备可尽可能快速且成本有利地借助于自动化方法来执行，提出通过加热和施加压力(16)在接合部位(15)的区域中挤压多层构件的中间层(14)且通过施加电压(17)使多层构件的两个外部结构元件(10,11)彼此粘合。

技术领域

本发明涉及一种用于在第一构件的接合部位(Fuegestelle)处接合第一构件与第二构件的方法，其中，第一构件具有至少一个大致平面地构造的第一结构元件、大致平面地构造的第二结构元件和至少局部地布置在这两个结构元件之间的具有塑料的中间层。

此外，本发明涉及一种结构元件复合体(Bauelementverbund)，其包括第一构件和在第一构件的接合部位处与第一构件相连接的第二构件。

此外，本发明涉及一种用于在第一构件处的接合部位的接合部位准备以在第一构件的接合部位处将第一构件与第二构件接合的装置。

背景技术

在汽车制造中已知轻型结构设计，例如基于铝材或复合板构件。尤其在车身制造中，用于碰撞相关构件的高强度钢与用于大面积构件的多层复合板的组合是尤其相对于使用铝材在经济上更有利的轻型结构设计。复合板通常由较薄的、例如0.2mm至0.3mm厚的由钢构成的盖板和例如由热塑性塑料构成的带有通常在0.2mm与1.5mm之间厚度的具有塑料的中间层构成。与其它已知的车身板相比，单位面积重量在此明显更小。这样的复合板构件的另一优点是其较高的抗弯强度。

布置在这两个较薄的由钢构成的盖板之间的中间层电绝缘且因此不适合用于电阻焊、电弧焊和束焊(Strahlschweissen)。为了在车身制造中使用这样的复合板构件，因此须进一步开发适合于大批量的接合技术。然而热接合工艺由于该中间层而不能工艺可靠地应用。由于较高的工艺温度，导致较强的泡沫和飞溅形成以及导致复合板构件的损坏。板式构件以及功能元件(例如连接元件，如螺柱和螺母)的材料配合的安装同样由于中间层而不可实现。在功能元件(例如连接元件)机械接合的情况下塑料中间层导致连接强度的降低。在接合过程中所产生的在复合板构件与功能元件之间的夹持力可在KTL工艺中在大约180°C的范围中的温度下通过在中间层的材料中的蠕变过程消除。

根据目前的现有技术因此优选地将板形的构件机械地与复合板构件接合。用于连接复合板构件与功能元件(例如连接件，如螺柱和螺母)的接合方法在现有技术中尚未知。

为了焊接多层复合板，由文件DE 101 11 567 A1已知制造部分地不带绝缘中间层的构件。在这些位置处可进行电阻点焊。

由文件DE 10 2011 054 362 A1已知一种用于制造带有金属边缘区域的复合板件的方法，其中，其具有两个由金属构成的外部盖板和至少一个布置在盖板之间的由塑料构成的层。

在文件WO 2013/020 636 A1中说明了一种用于接合板式结构元件与由热塑性塑料构成的中间层以准备接合部位的方法。在此提出将中间层局部地熔融和挤压且借助于焊接建立两个结构元件的材料配合的连接。为此，在挤压中间层之后在一区域中施加焊接电流，直至这两个结构元件中的至少一个加热直到超过其熔点且部分液化。由此可在这两个结构元件之间建立材料配合的连接。

发明内容

本发明的目的是将用于接合多层构件与另外的构件的方法(其中，多层构件的中间层由具有塑料的中间层构成)进一步改进成使得在多层构件处的接合部位准备可快速地且成本有利地来执行。

该目的通过一种用于在第一构件的接合部位处接合第一构件与第二构件的方法来实现。第一构件具有至少一个大致平面地构造的第一结构元件和大致平面地构造的第二结构元件以及至少局部地布置在这两个结构元件之间的具有塑料的中间层。