[发明专利]连接由不同材料构成的构件的方法

说明书

一种借助热学接合工艺连接由不同材料构成的至少两个构件的方法，其中，第一构件(1)由适合热学接合的材料构成，并且第二构件(2)由借助热学接合工艺不能直接与第一构件的材料相接合的材料构成，所述方法具有以下方法步骤：‑在形成形状接合和/或摩擦接合的情况下，将辅助接合件(3)向第二构件中布置，其中，所述辅助接合件(3)由能与第一构件(1)热学接合的材料构成，‑所述第一构件(1)与所述第二构件(2)内的辅助接合件(3)热学地接合，从而在所述第一构件(1)和所述第二构件(2)之间建立连接，其中，借助射线焊接工艺实现热学的接合。

技术领域

本发明涉及一种借助热学接合工艺、优选借助焊接工艺连接由不同材料构成的至少两个构件的方法，其中，第一构件由适合热学接合的材料构成，并且第二构件由借助热学接合工艺不能直接与第一构件的材料相接合的材料构成。本发明还涉及一种用于执行按照本发明的方法的相应设备。

背景技术

在车辆制造业中在油耗限值和排放限值方面以及在同时对用于高车辆安全性的碰撞优化材料的需求方面的当前和未来的要求，导致更多地使用轻质结构和混合结构方式，其此外通过钢材与轻质金属材料、尤其铝的结合实现。因为在此钢材和铝材仅能非常困难地热学相互接合，在现有技术中已知的是，设有焊接辅助接合件，其由可焊接的钢材构成并且在构成形状接合的情况下安置在较难焊接的构件中。在该焊接辅助接合件上，轻质金属构件与钢构件热学地接合、尤其焊接。

这种方法例如由文献DE 10 2013 216 820 A1已知，其中为了连接两个构件，首先在第一构件上固定冲压件并且随后在第一构件上固定的冲压件与第二构件相焊接。在此，在已知的工艺中借助电阻点焊实现焊接，方法是，两个焊接电极与构件相接触。然而在此，该焊接工艺的缺点在于，会出现通过已接合的焊接位置的分流效果以及随之而来的技术问题。此外，由于确定的板材厚度组合限制了点焊的适用性。此外，在已知的用于这种特殊应用情况的焊接工艺中会出现的风险是，由于受热会进行元件下沉，这会出现所不希望的凹陷。

发明内容

由此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种简单的且同时过程可靠的方法，用于连接不能直接热学地相互接合的构件。

所述技术问题按照本发明通过一种借助热学接合工艺连接由不同材料构成的至少两个构件的方法解决，其中，第一构件由适合热学接合的材料构成，并且第二构件由借助热学接合工艺不能直接与第一构件的材料相接合的材料构成，所述方法具有以下步骤：

-在形成形状接合和/或摩擦接合的情况下，将辅助接合件向第二构件中布置，其中，所述辅助接合件由能与第一构件热学接合的材料构成，

-所述第一构件与所述第二构件内的辅助接合件热学地接合，从而在所述第一构件和所述第二构件之间建立连接，其中，借助射线焊接工艺实现热学的接合。

所述技术问题按照本发明还通过一种用于执行这种方法的设备解决，其中，冲压装置的压紧装置和支撑托架设计为单独的组件。

在此，至少两个构件的连接优选通过焊接实现，其中至少一个构件无法直接地与另一个构件热学地接合，方法是，首先由可焊接材料构成的辅助接合件安置在不能焊接的构件中。在与第一方法步骤优选无关的另外的第二方法步骤中，构件在辅助接合件上热学地相互连接。这种连接在此以按照本发明的方法借助射线焊接工艺、优选激光焊接工艺、等离子束焊接工艺或者钨极惰性气体保护焊工艺实现。

在此，相对于根据现有技术的针对这种应用情况仅已知的电阻焊接工艺，按照本发明的对射线焊接工艺的使用所具有的优点是，在辅助接合件和钢板之间产生材料接合的连接。在此，可以可靠地避免如在电阻焊接中通过已接合的焊点的分流效果的风险和缺点。此外，多个钢板层也可以焊接在辅助接合件上，或者多种材料直接借助辅助接合件接合(铆接)，用于随后将其与一个或多个钢板构件焊接。此外，通过元件凸起的相应的变形可以实现可焊接性的改进。在此特别有利的是，焊接射线从钢板侧那里耦合，并且由此直至焊入辅助接合件中，而焊接射线不完全穿透辅助接合件。