[发明专利]用于夹层材料的电阻点焊的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于使用第一电极并且使用相对的第二电极来将夹层材料与至少一个金属材料电阻点焊的方法，该夹层材料包括带有两个金属覆盖层的塑料芯层，该第一电极放置到金属材料的表面上，该第二电极放置到设置在金属材料的背侧上的覆盖层的表面上，并且这样加热待焊接的区域，即，使待焊接的区域中的塑料软化，并且通过将电极一起移动将软化的塑料从待焊接的区域挤出，直到两个覆盖层接触，覆盖层随后在接触区域中通过经过第一和第二电极的电流流动与金属材料焊接。此外，本发明涉及一种用于将夹层材料与至少一个金属材料电阻点焊的装置，该装置包括至少一个具有第一电极的第一电极保持件和具有第二电极的相对的第二电极保持件、电流/电压源和电流引线,第一电极保持件和第二电极保持件能够互相相对于彼此移动。

背景技术

由不同材料组成的夹层材料兼具有不能由单层的材料提供的相反的多种性质。因此，特别是当塑料芯层的厚度设为大于金属覆盖层的厚度时，例如由具有两个金属覆盖层的塑料芯层组成的夹层材料具有能够与小重量的单一材料相比较的性质。迄今由于设置在金属覆盖层之间的以绝缘方式将两个金属覆盖层互相分开的塑料芯层，夹层材料与至少一个其他的金属材料的电阻点焊非常困难并且只能用高昂的设备花费来进行。从现有技术中已知这种类型的用于电阻点焊的方法。

德国公开文献DE 10 2011 109 708 A1公开了一种用于将夹心部件与另一金属部件电阻点焊的方法，其中第一电极放置在金属部件的表面上，并且第二电极相对地放置到夹层部件的表面上待焊接的位置上并且加热在待焊接的位置处的塑料，其中控制电极的温度，并且通过将电极一起移动将软化的塑料挤出待焊接的区域，直到夹心部件的覆盖层发生电接触。通过经这两个电极施加电流，在夹心部件的覆盖层和金属部件之间形成焊接连接。这里缺点在于，该方法具有非常长的处理时间并且相应的装置具有非常复杂的结构。

德国专利申请DE 10 2013 108 563 A1公开了一种用于将夹层部件与金属部件电阻点焊的方法，其中为了将夹层部件与金属部件焊接使用在两个电极之间的第二电路。在待焊接的位置上对塑料的加热通过第一电路进行，第一电路通过与第二电路相同的电流/电压源供应并且能够接通或断开。用于加热的电流供应紧贴在金属部件的表面上的电极并且将电流传导到金属部件中。电流从设置成与金属部件电接触的电流桥返回到电流/电压源。供应的电极和能够获取电流的电桥之间的距离或者路程可能选择为很大，由此引发的热会在这个距离上对夹层材料产生负面影响，例如会导致在该区域中的脱层。因此存在进一步改进的需求。

发明内容

由此出发，本发明的目的是提供一种用于对夹层材料电阻点焊的方法以及相应的装置，通过该装置可以实现具有有限的热影响区域的简单结构。

这类方法的目的通过如下方式实现：在金属材料的表面上相互相邻地设置的第一电极和接触体通过经过第一电极和接触体的电流流动加热在待焊接的区域中的塑料并且接触体通过由回馈电流的引线与第二电极的回馈电流的引线连接。

发明人已经确定，通过设置相邻地放置在金属材料的表面上的第一电极和接触体，其中通过经过第一电极和接触体的电流流动加热在待焊接的区域中的塑料，可以将在塑料加热期间的热影响区局部地限制在待焊接的区域。为了能够提供电流，接触体与第二电极的回馈电流的引线作为支线导电连接并且由此接通电路。

根据本发明的方法的第一设计方案，优选在的电流设置为低的情况下，电流保持恒定直到两个覆盖层接触。其优点在于，塑料不会加热太快并且基本上能抑制可能导致不期望的气泡形成的、在盖板的首次接触时的飞溅。取决于夹层材料和金属材料之间待焊接的结合，可以依靠经验实际确定电流。

根据本发明的方法的另一设计方案，在两个覆盖层接触之后，保持电流的流动并且基本上继续流过第一电极和第二电极以形成焊点。其优点在于，不需要额外的控制元件或额外的机械装置。

为了该类型的装置而设的目的通过如下方式实现：在第一电极保持件处设置接触体，其互相相邻地设置并且接触体通过回馈电流的引线与第二电极的回馈电流的引线电连接。

如上所述，通过互相相邻设置的第一电极保持件或第一电极和接触体，可以将在塑料加热期间的热影响区限制在待焊接的区域并且有效地防止了在围绕焊接区域的区域中的夹层材料的脱层。优选地，接触体与第一电极保持件同轴地延伸。