BRPI0809831B1 - Método para a soldagem eletromagnética de peças moldadas; indutor; conjunto do indutor e um gerador de corrente alternada; e dispositivo para a soldagem eletromagnética de peças moldadas - Google Patents

Abstract

método para a soldagem eletromagnética de peças moldadas, conjunto de pelo menos duas peças moldadas conectadas por meio de uma soldagem eletromagnética, indutor, conjunto de indutor e gerador de corrente alternada e dispositivo para a soldagem eletromagnética de peças moldadas a presente invenção refere-se a um método para a soldagem eletromagnética de peças moldadas. no método, um molde é proporcionado e pelo menos duas peças moldadas para o acoplamento são posicionadas no molde, no qual pelo menos uma superfície de contato entre as peças moldadas componente sensível a indução. o meio de acoplamento é ativado e um componente sensível a indução. o meio de acoplamento é um componente sensível a indução. o indutor compreende um condutor elétrico o qual sob voltagem alternada gera um campo eletromagnético o qual é substancialmente cilindrico em pelo menos uma direção da soldagem. as peças moldadas são pressionadas conjuntamente na configuração definida pelo molde, na qual as peças moldadas são acopladas por meio de um meio de acoplamento termicamente ativado. a invenção também está relacionada a um conjunto de peças moldadas obtidas de acordo com o método, um indutor para o uso no método, um conjunto do mesmo com um gerador de corrente alternada, e um dispositivo para a soldagem eletromagnética.

Description

A presente invenção refere-se a um método para a soldagem eletromagnética de peças moldadas, um conjunto de peças moldadas obtido de acordo com este método, e um indutor para o uso neste método, um conjunto do mesmo com um gerador de corrente alternada e um dispositivo para uma soldagem eletromagnética.

Diversos métodos de soldagem já estão disponíveis para criar uma conexão de soldagem contínua entre peças moldadas em particular de peças moldadas termoplásticas. Todavia, esses métodos são dificultados quando da realização de uma conexão soldada devido a presença de um componente eletricamente condutor e/ou uma fibra de reforço. Quando um fio de resistência é usado, por exemplo, um curto circuito pode ocorrer entre o fio de resistência e o componente eletricamente condutor. Esse fio de resistência é fundido entre as partes termoplásticas moldadas durante o processo de soldagem.

Esse problema pode ser solucionado pelo isolamento elétrico do fio de resistência a partir do componente condutor no termoplástico. Todavia, com esta solução, adicionalmente, mais materiais são fundidos entre as partes termoplásticas moldadas algo que pode afetar a construção de uma maneira adversa. Quando de uma soldagem de vibração as fibras podem ser danificadas pelo movimento. A soldagem ultra-sônica é menos adequada para uma soldagem contínua. Muitos dos métodos de soldagem disponíveis são ainda mais inadequados para a soldagem de conexões soldadas grandes e contínuas. Esses métodos de soldagem já conhecidos resultam em produtos com uma qualidade inferior, particularmente quando de aplicações de alto grau nas quais uma grande resistência mecânica e uma capacidade de suporte de carga da conexão soldada é algo desejável, em particular na indústria da aviação.

É um objetivo de a invenção proporcionar um método aperfeiçoado para a soldagem de peças moldadas.

Com este propósito a invenção proporciona um método para uma soldagem eletromagnética de peças moldadas compreendendo as etapas de processamento de: a) proporcionar um molde; b) posicionar pelo menos duas peças moldadas para acoplar no molde onde pelo menos uma superficie de contato entre as peças moldadas compreende um meio de acoplamento termicamente ativado e um componente sensivel a indução, c) ativar o meio de acoplamento por meio do aquecimento do componente sensivel a indução por meio de um indutor, no qual o indutor é situado no lado de fora do molde, o indutor compreendendo um condutor elétrico o qual sob voltagem alternada gera um campo eletromagnético o qual é substancialmente cilíndrico em pelo menos na direção da soldagem, e no qual o campo eletromagnético do indutor atinge a superficie de contato entre as peças moldadas através de uma parede do molde, d) pressionar as peças moldadas conjuntamente na configuração definida pelo molde, no qual as peças moldadas são acopladas pelo meio de acoplamento termicamente ativado.

Este método torna possivel a realização de uma conexão soldada de boa qualidade entre as peças moldadas de uma maneira rápida e simples, na qual o produto tem uma boa capacidade mecânica de suporte de carga. Por causa do fator que o indutor não entra em contato com o molde ou com as peças moldadas, as probabilidades de danos mecânicos são minimizadas, assim sendo particularmente importante para as aplicações tais como na área de aviação.

Uma realização preferida do método é caracterizada pelo fato que o indutor compreende um segmento de indução linear o qual gera um campo eletromagnético o qual é substancialmente cilindrico em pelo menos uma direção da soldagem e que o indutor é posicionado de tal maneira que o segmento de indução percorre substancialmente em paralelo a parede do molde. Desta maneira a superfície de contato pode ser aquecida de uma maneira altamente seletiva, na qual uma conexão soldada precisa e exata é obtida.

Uma ou mais peças moldadas são preferivelmente fabricadas a partir de um material termoplástico o qual pode ser soldado por meio de fusão, embora também seja possivel conceber um arranjo de material termoplástico ou um adesivo termicamente ativado apenas sobre a superfície de contato entre as peças moldadas como um meio de acoplamento térmico.

Geralmente, os componentes sensíveis a indução compreendem um componente eletricamente condutor tal como um metal e/ou uma fibra de carbono. O molde e os outros componentes nas proximidades do indutor, os quais não precisam de aquecimento preferivelmente e substancialmente livre de componentes sensiveis a indução, nos quais componentes termicamente condutores, mas ainda assim eletricamente isolados tais como material de cerâmica, são recomendados para a extração de calor a partir da superfície de contato da peça moldada adjacente durante a soldagem. Em tal molde o campo eletromagnético pode então ser aplicado na posição desejada através da parede do molde.

No método as partes preferivelmente moldadas termoplásticas são geralmente proporcionadas com um componente eletricamente condutor, por exemplo, palha metálica ou este componente é arranjada entre a>s peças moldadas. Correntes de Foucault ou correntes parasitas são induzidas no componente eletricamente condutor por meio de um campo eletromagnético flutuante o qual é gerado por meio de um indutor alimentado com uma corrente alternada por meio de um gerador. Devido ao efeito Joule essas correntes de Foucault geram o calor requerido para fundir o material termoplástico e/ou para ativar o meio de acoplamento. Movendo o indutor ao longo da superficie de contato as peças moldadas termoplásticas são mutuamente conectadas por sobre a sua superficie de contato. O indutor pode ser guiado por sobre a superficie de contato, por exemplo, por meio de um braço robô ou um guia linear com o objetivo de realizar a conexão.

O uso de um campo eletromagnético substancialmente cilíndrico na direção da soldagem permite um aquecimento bem controlado, uniforme e almejado de tal maneira que se previne contra um superaquecimento na medida do possivel. O superaquecimento pode resultar na degradação do material, e dai, portanto causar um enfraquecimento indesejado quando da construção. A maioria dos indutores da técnica anterior faz uso de um indutor com uma pluralidade de enrolamentos, algo que produz um campo eletromagnético no formato de toro. Por meio do uso de tal conhecido indutor com a direção em ângulos retos no que diz respeito ao indutor como uma direção de indução, um padrão de aquecimento é criado no qual uma zona relativamente fria ocorre no centro. Por outro lado, o campo eletromagnético cilíndrico produz um perfil de aquecimento muito mais favorável o qual permite um aquecimento uniforme. Adicionalmente, um campo eletromagnético cilíndrico pode ser feito de uma maneira estreita com uma largura de até 10 - 20 mm. Nos campos com um formato de toro tal largura não pode ser realizada em combinação com a potência de calor induzido e com a penetração requeridos.

Para o propósito de aquecimento o componente sensivel a indução deve estar em contato térmico com o meio de acoplamento termicamente ativado. Por exemplo, isto é possivel pela mistura do componente sensivel a indução e o meio de acoplamento.

Por causa do fator que o indutor é situado no lado de fora do molde e o campo eletromagnético do indutor atinge a superficie de contato entre as peças moldadas através de uma parede do molde, as peças moldadas podem ser colocadas sob pressão por meio do molde durante a soldagem. Isto é uma grande vantagem. Geralmente os métodos existentes apenas aplicam pressão depois do aquecimento de indução das peças moldadas para o devido acoplamento. A compressão das peças moldadas pode ocorrer usando os meios conhecidos da técnica anterior tal como prensas e rolamentos pneumáticos e hidráulicos. Preferivelmente, a pressão é aplicada sobre o molde sobre o lado não indutor do molde, em outras palavras, sobre aquele lado do molde onde o indutor não é situado.

Preferivelmente, a parede do molde é proporcionada com um recesso na posição da superficie de contato, em outras palavras acima da posição de soldagem. Tal recesso torna possivel mover o indutor mais próximo da superficie de contato, dai, portanto, isto pode ser feito com uma maior precisão e exatidão e onde menos potência também é requerida.

Com o objetivo de fazer pressão sobre as peças moldadas para um acoplamento tão alto quanto o possivel na localização da posição de soldagem, é vantajoso fazer com que a largura do recesso seja a menor possivel e preferivelmente de tal maneira que a mesma exceda escassamente a largura do indutor. Com o objetivo de obter a pressão mais alta possivel, a parede é fabricada na posição do recesso a partir de um material com uma alta rigidez.

Dependendo do material usado, em particular do componente sensivel a indução e a distância do indutor a partir deste componente, uma potência e uma freqüência adequada pode ser determinada. A freqüência determina inter alia o poder de penetração do campo eletromagnético; a potência elétrica do indutor determina a resistência do campo eletromagnético flutuante e dai, portanto o grau de calor gerado no componente sensivel a indução.

É algo vantajoso se o meio de acoplamento termicamente ativado compreende um plástico termoplástico. Os plásticos termoplásticos podem ser acoplados de uma simples maneira de fusão. Adicionalmente, é fácil misturar um plástico termoplástico com um componente sensivel à indução tal como uma palha metálica ou fibra de carbono. Os exemplos de plásticos termoplásticos particularmente adequados são polipropileno, poliamido, imido de poliéter, cetona de éter poliéter e sulfeto de polifenileno, embora o método seja em principio adequado para qualquer termoplástico.

Preferivelmente, o componente que é aquecido por meio de indução compreende fibras de carbono e/ou um metal. Esses materiais podem ser prontamente aquecidos por meio de indução e também tem adicionalmente a condução elétrica, uma boa condução térmica, por meio da qual o calor gerado é bem distribuído. As fibras de carbono incorporadas em um plástico termoplástico são recomendadas porque as fibras de carbono também melhoram a resistência do material.

Em outra realização preferida do método o componente aquecido por indução compreende particulas ferromagnéticas e são, por exemplo, descritas no pedido de patente internacional publicado sob o No. WO 0185827 e tem a vantagem adicional que quando as mesmas atingem a assim chamada de temperatura Curie das mesmas, as mesmas perdem os seus dipolos magnéticos, dai, portanto, as mesmas não são mais aquecidas. Isto pode formar uma proteção contra o fator de superaquecimento.

No método de acordo com a invenção é possivel para ambos o método e o indutor ser estacionário. Por exemplo, isto pode ser apropriado para o acoplamento de uma porção relativamente pequena da superficie de contato das peças moldadas. Em uma realização preferida o indutor é movido ao longo de um percurso relativo a superficie de contato durante a etapa de processamento C) de tal maneira que o meio de acoplamento é ativado em uma parte predeterminada da superficie de contato.. Uma conexão bastante precisa e exata é realizada sobre a superficie de contato quando do movimento do campo eletromagnético cilíndrico ao longo do percurso. Também é possivel manter o indutor estacionário e mover o molde com as peças moldadas.

Uma realização adicionalmente preferida do método de acordo com a invenção tem a característica que o componente eletricamente condutor é eletricamente conectado a uma peça de extensão eletricamente condutora, a qual preferivelmente estende no lado de fora da superficie do conjunto. Tal peça de extensão pode, em principio, ser fabricada a partir de qualquer material eletricamente condutor, mas é preferivelmente fabricada a partir de metal, a partir de carbono, ou compreende um resistor ajustável. As correntes de Foucault ou as correntes parasitas induzidas na superficie de contato são ligadas por meio da geometria das peças moldadas. Bordas, quinas e orificios nas peças moldadas influenciam a distribuição das correntes de Foucault e, portanto também influenciam o aquecimento gerado. Tais interrupções do campo podem resultar no aquecimento dos componentes os quais não precisam ser aquecidos para o processo de soldagem. Conversamente, também é possivel que determinadas partes sejam dificeis de aquecer. Esses problemas podem ser solucionados por meio do reposicionamento dos limites da área onde as correntes de Foucault podem começar a ocorrer em determinadas localizações das partes termoplásticas moldadas. Com essa variante preferida, as partes as quais foram anteriormente dificil de aquecer podem de outra maneira ser aquecida e as altas temperaturas nas localizações indesejadas podem ser prevenidas.

A invenção também proporciona um conjunto de pelo menos duas peças moldadas conectadas pro meio de uma soldagem eletromagnética obtida por meio do método de acordo com qualquer uma das reivindicações a seguir. Tal conjunto tem uma solda particularmente boa e regular sobre a superficie de contato entre as peças moldadas com uma alta capacidade mecânica de suporte de carga. Por meio da aplicação do método de acordo com a invenção, o banho de fundição é preferivelmente oval em uma seção transversal na superficie de contato e adicionalmente substancialmente continuo e uniforme por sobre substancialmente todo o comprimento da solda. Será aparente que o conjunto no qual a periferia do banho de soldagem tem pequenas variações a partir do formato oval em uma seção transversal na posição da superficie de contato, similarmente, forma parte da invenção. Deve ser subentendido que substancialmente continuo significa que a solda não tem interrupções que sejam necessárias de mencionar na direção longitudinal da mesma.

A invenção também proporciona um indutor, evidentemente adequado para o uso em um método de acordo com qualquer uma das reivindicações, compreendendo uma parte de indução a qual é substancialmente fabricada a partir de um material eletricamente condutor e um segmento de indução proporcionado com pelo menos um condutor de alimentação eletricamente condutor, no qual pelo menos um segmento de indução do indutor é adaptado para gerar um campo eletromagnético o qual é substancialmente cilíndrico em pelo menos uma direção da soldagem. Para este propósito o segmento de indução, preferivelmente, assume uma forma linear, na qual a seção transversal do campo eletromagnético é influenciada pela seção transversal deste segmento de indução. Com tal indutor é possivel de uma maneira simples e precisa aquecer uma posição predeterminada de uma maneira uniforme e controlada. O material eletricamente condutor é preferivelmente um metal tal como cobre. Deve ser subentendido que, dentro do escopo desta aplicação, um segmento de indução linear significa um segmento de indução com um comprimento o qual é pelo menos duas vezes, e preferivelmente pelo menos dez vezes a dimensão de seção transversal linear (o diâmetro para uma seção transversal circular).

Para a aplicação no método de acordo com a invenção, o indutor é conectado a um gerador de corrente alternada, no qual o gerador de corrente alternada é eletricamente conectado ao meio de conexão elétrica do indutor. As freqüências usáveis geralmente variam entre 0,1 - 10 MHz. Uma frequência entre 0,1 e 0,5 MHz é preferivelmente usada, e mais preferivelmente uma freqüência entre 0,15 e 0,4 MHz. Em tal freqüência preferida um equilibrio otimizado é conseguido entre a potência de penetração do campo eletromagnético e a taxa de aquecimento.

Preferivelmente o segmento de indução é substancialmente linear. Com tal segmento de indução um, campo eletromagnético cilíndrico pode ser realizado de uma maneira simples. Se desejado for, os condutores de alimentação elétrica podem ser curvados.

Em uma realização preferida o segmento de indução tem uma seção transversal substancialmente circular. Uma seção transversal circular produz um campo eletromagnético circular na posição da seção transversal de uma maneira simples. O formato do campo eletromagnético na posição de seção transversal pode ser influenciado por um desenho diferenciado do da seção transversal, por exemplo, triangular.

Preferivelmente, o indutor não tem rolamento algum. Tal indutor pode ser incorporado de uma maneira bastante compacta e é, portanto adequado para uma determinada indução precisa e exata.

É vantajoso se o indutor for substancialmente plano. Isto é possivel, por exemplo, pela incorporação do indutor livre de rolamentos como um condutor elétrico repousando sobre um plano. Tal indutor plano é excepcionalmente compacto e adequado para a aplicação de um campo eletromagnético em uma determinada posição de uma maneira bastante precisa exata e de uma maneira uniforme.

É vantajoso de o condutor de alimentação tem uma área de seção transversal maior do que a do segmento de indução. Um campo eletromagnético gerado por uma corrente alternada é aqui muito mais forte na posição do segmento de indução do que no condutor de alimentação, no qual o aquecimento por meio de indução pode ser precisa e exatamente almejado. A razão da dimensão de seção transversal linear do condutor de alimentação e da dimensão de seção transversal linear (o diâmetro para uma seção transversal circular) do segmento de indução é para este propósito preferivelmente escolhida entre 1 e 20, e mais preferivelmente entre 1,2 e 10. A razão do comprimento do segmento de indução e da dimensão de seção transversal linear do segmento de indução é ainda mais preferível escolhida para este propósito entre 2 e 100, e mais preferivelmente entre 5 e 50.

Em uma realização preferida adicional a parte de indução é proporcionada com pelo menos um canal de alimentação para a passagem de um meio de refrigeração. A temperatura da parte de indução pode aqui ser mantida constante durante o uso, isto também sendo algo favorável para a resistência elétrica do indutor. Preferivelmente, o meio de refrigeração é um liquido tal como água, com uma alta capacidade de aquecimento. A parte de indução pode, por exemplo, ser um tubo de metal curvado até uma forma desejada, através do qual o meio de refrigeração é bombeado enquanto um campo eletromagnético é gerado através do metal do tubo propriamente dito com uma voltagem alternada.

A invenção também proporciona um dispositivo para a soldagem eletromagnética de peças moldadas compreendendo um molde para receber pelo menos duas peças moldadas de tal maneira que uma superficie de contato é criada entre as peças moldadas, um indutor é adaptado para gerar um campo eletromagnético substancialmente cilíndrico na posição da superficie de contato, um gerador de corrente alternada é conectado ao indutor, e um meio de pressão para pressionar as peças moldadas conjuntamente na configuração definida pelo molde. O método de acordo com a invenção pode ser desempenhado de uma maneira vantajosa em tal dispositivo.

A invenção será agora descrita com referência às figuras a seguir, mas, todavia sem estar limitada às mesmas. Nas figuras: as Figuras la e 1b mostram a diferença entre uma soldagem eletromagnética com um campo no formato de um toro e com um campo cilíndrico; as Figuras 2a e 2b mostram um indutor de acordo com a invenção; a Figura 3 mostra um dispositivo de soldagem proporcionado com um indutor de acordo com a invenção; a Figura 4 mostra duas peças moldadas acopladas pelo método de acordo com a invenção; e a Figura 5 mostra um molde o qual pode ser usado na soldagem eletromagnética de acordo com a invenção.

A Figura la mostra uma seção transversal de um indutor 1 com uma pluralidade de rolamentos os quais causam um campo eletromagnético no formato de um toro 2 por meio da aplicação de uma corrente alternada com uma freqüência adequada para a soldagem eletromagnética em uma potência adequada. Uma primeira peça moldada 3 e uma segunda peça moldada 4 são colocadas num contato mutuo neste campo eletromagnético 2. As peças moldadas são fabricadas a partir de um termoplástico reforçado com fibras de carbono. O calor desenvolve localmente nas fibras de carbono sob a influência do campo eletromagnético 2 no qual o plástico termoplástico é aquecido até acima do ponto de fusão.

Por meio da pressão realizada pelo meio de pressão (não mostrado), é possivel acoplar as partes termoplásticas moldadas e termicamente ativadas 3, 4 na superficie de contato 5, na qual o acoplamento na superficie de contato se torna permanente depois do resfriamento da das peças moldadas 3, 4.

Adicionalmente, a figura mostra o diagrama de temperatura na superficie de contato durante o aquecimento no qual a temperatura relativa T é pautada contra a posição sobre a superficie de contato 5. O diagrama de temperatura mostra que o campo no formato de toro 2 causa um aquecimento irregular sobre a superficie de contato 5, na qual uma zona relativamente fria 6 ocorre no centro da superficie de contato 5 na direção da soldagem A em ângulos retos aos rolamentos do indutor.

Devido a esta zona relativamente fria um aquecimento uniforme é impossível algo que resulta no conjunto acoplado entre as peças moldadas com um número relativamente alto de irregularidades algo que implica em uma capacidade mecânica de suporte de carga reduzida. As irregularidades podem, por exemplo, compreender partes das peças moldadas termicamente degradadas por meio de um superaquecimento local e por meio de uma adesão mutua local incompleta das peças moldadas.

A Figura 2 mostra uma soldagem eletromagnética de acordo com a invenção. Uma seção transversal mostra como uma parte linear de um indutor livre de rolamentos 10 causa um campo eletromagnético substancialmente cilíndrico 11 sob a influência de uma voltagem alternada. Uma primeira peça moldada 12 e uma segunda peça moldada 13 de um material comparável as partes 3, 4 da figura la são soldados em conjunto eletromagneticamente na superficie de contato 14 sob a influência deste campo e deste meio de pressão opcional. A parte linear do indutor livre de rolamentos 10 é aqui direcionada em paralelo a superficie de contato 14.

O diagrama de temperatura associado mostra que a zona fria 5 do campo no formato de toro 2 na figura 1 a é ausente quando um campo eletromagnético cilíndrico é usado, quando e onde um aquecimento muito mais uniforme é possivel sobre a superficie de contato 14. No produto obtido as duas peças moldadas 12, 13 são mutuamente acopladas por meio da superficie de contato 14, na qual irregularidades significativamente menores ocorrem do que no acoplamento obtido sob condições comparáveis com um campo no formato de toro. Isto resulta no fato que um produto obtido sob a influência do campo eletromagnético cilíndrico tem uma melhor capacidade mecânica de suporte de carga do que o produto obtido com um campo eletromagnético no formato de um toro. O campo eletromagnético 11 pode, adicionalmente, ser precisa e exatamente direcionado na direção A indicada.

As Figuras 2a e 2b mostram um indutor 20 de acordo com a invenção. O indutor 20 é fabricado com cobre, o qual é um bom condutor elétrico e térmico. Os condutores de alimentação 21 podem ser conectados a um gerador de corrente alternada. Os condutores de alimentação 21 conectam a um segmento de indução linear 22. O segmento de indução 22 tem um diâmetro circular, no qual um campo eletromagnético 23 com um perfil o qual é cilíndrico pelo menos na direção de indução A é gerado quando uma voltagem alternada é aplicada (Fig. 2b).

O indutor 20 é oco no seu lado de dentro, no qual um canal de alimentação 24 é formado para um meio de refrigeração tal como água, através do qual pode ser alimentado durante o uso. A área de seção transversal dos condutores de alimentação 21 é maior do que aquela do segmento de indução, no qual o campo eletromagnético cilíndrico 23 é mais concentrado e tem uma potência maior a uma curta distância do que o campo eletromagnético não cilíndrico (não mostrado), algo que resulta ao redor das outras partes do indutor 20. Aqui é possivel almejar a potência do campo eletromagnético 23 bastante precisa e exatamente em uma posição para a soldagem eletromagnética, por exemplo, de duas peças moldadas adjacentes. O indutor 20 compreende um indutor livre de rolamentos em um plano, no qual o indutor é excepcionalmente compacto.

A Figura 3 mostra um. dispositivo de soldagem 30 proporcionado com um indutor 31 similar ao indutor 20 das figuras 2a e 2b de acordo com a invenção. O indutor 31 pode ser guiado ao longo de um percurso pré-programado por meio de um robô industrial de seis eixos 32 com o objetivo de conseguir uma soldagem desejada. Nesse caso as peças moldadas para a soldagem (mostradas na Fig. 4) são fixadas e pressionadas em conjunto em um molde 33 fabricado para este propósito. O molde 33 é proporcionado com um recesso 34 através do qual o indutor pode ser movido próximo as peças moldadas para a soldagem (Fig. 4). O molde 33 é mostrado em maiores detalhes na Figura 5. O indutor é conectado a um gerador de corrente alternada 35 arranjado sobre o robô 32 com o propósito de gerar o campo eletromagnético.

A Figura 4 mostra duas peças moldadas 40, 41 acopladas por meio do método de acordo com a invenção. Ambas as peças moldadas 40, 41 são fabricadas a partir de um plástico termoplástico reforçado com fibras de carbono, no qual as fibras de carbono também servem como um componente sensivel a indução para aquecer o plástico termoplástico com o propósito de soldagem. A primeira peça moldada 40 é uma parte plana, a segunda peça moldada 41 tem uma borda dobrada 42 a qual forma a superficie de contato intencionada para acoplar entre as peças moldadas. Usando um campo eletromagnético cilíndrico o indutor 43, similar aquele das figuras supracitadas 1b, 2a, 2b e 3, as peças moldadas 40 e 41 são aquecidas na situação onde foi colocado em conjunto até uma temperatura a qual é alta o bastante para ativar termicamente o plástico termoplástico (ou opcionalmente um adesivo ativado termicamente aplicado a superficie de contato 42, 42'). O indutor é aqui movido por sobre a superficie de contato na direção B do eixo longitudinal do campo eletromagnético cilindrico sem realizar contato fisico algum. Durante o aquecimento e/ou opcionalmente um curto tempo depois disto, as superficies termicamente ativadas podem ser pressionadas em conjunto por meio de meios de pressão (não mostrados) de tal maneira a assim realizar uma conexão entre as peças moldadas (40, 41). Esta conexão tem uma capacidade mecânica particularmente alta de suporte de carga. As peças moldadas podem, por exemplo, consistir de fibras de carbono reforçadas com sulfeto de polifenileno, por exemplo, com, um material com uma espessura de 1 - 3 mm. Uma potência de cisalhamento mais alta do que 30 MPa pode ser realizada de uma maneira simples usando o método de acordo com a invenção. A largura da soldagem realizada pode ser particularmente pequena, por exemplo, 10 mm, fazendo-se o uso do campo eletromagnético cilindrico de acordo com a invenção.

A Figura 5 mostra um molde 50 o qual pode ser usado na soldagem eletromagnética de acordo com a invenção. O molde 50 compreende várias partes eletricamente não condutoras (51, 52) entre as quais as peças moldadas da, por exemplo, Figura 4 pode ser pressionada conjuntamente. Na posição da superficie de contato intencionada para o acoplamento é arranjado uma parte de material 53 a qual não é eletricamente condutora, mas a qual é termicamente condutora tal como um material de cerâmica, o qual serve para distribuir e para descartar o calor gerado a partir das peças moldadas durante a aplicação de um campo eletromagnético e também para prevenir contra deformações do material termoplástico. Um recesso 54 é arranjado no molde 50, através do qual o indutor pode ser colocado o mais próximo possivel (0.5 - 2 cm a partir da zona de soldagem) nas proximidades da superficie de contato entre as peças moldadas sem 5 entrar em contato com a mesma. Para potenciar mecanicamente e com o objetivo de descarregar calor a partir do molde, o molde é proporcionado sobre o lado de fora com uma camada de metal externa 54. As partes nas proximidades do indutor são preferivelmente fabricadas a partir de materiais não 10 eletricamente condutores tais como madeira ou plástico.

Claims (17)

1. Método para a soldagem eletromagnética de peças moldadas, caracterizado por compreender as etapas de processamento de: a) proporcionar um molde (33, 50) para receber pelo menos duas peças moldadas tal que uma superfície de contato seja criada entre as peças moldadas; b) posicionar pelo menos duas peças moldadas (12, 13, 42, 42) para acoplamento no molde (33, 50), no qual pelo menos uma superfície de contato (14, 42, 42’) entre as peças moldadas (12, 13, 40, 41) compreende um meio de acoplamento termicamente ativado e um componente sensível a indução, compreendendo um componente eletricamente condutor; c) ativar o meio de acoplamento pelo aquecimento do componente sensível a indução por meio de um indutor (10, 20, 31, 43), conectado a um gerador de corrente alternada, no qual o indutor (10, 20, 31, 43) está localizado fora do molde (33, 50) tal que não entra em contato com o molde (33, 50) ou as peças moldadas (12, 13, 40, 41), o indutor (10, 20, 31, 43) compreendendo um segmento de indução linear (22) o qual, sob uma voltagem alternada, gera um campo eletromagnético (23) o qual é substancialmente cilíndrico pelo menos na direção da soldagem, e cujo campo eletromagnético do indutor atinge a superfície de contato (14, 42, 42’) entre as peças moldadas (12, 13, 41, 42) através de uma parede do molde (33, 50); d) pressionar as peças moldadas (12, 13, 40, 41) uma contra a outra na configuração definida pelo molde (33, 50), em que as peças moldadas (12, 13, 40, 41) são acopladas pelo meio de acoplamento termicamente ativado; e em que o indutor compreende uma parte de indução a qual é substancialmente fabricada a partir de um material eletricamente condutor e um segmento de indução (22) substancialmente linear proporcionado com o pelo menos um condutor de alimentação eletricamente condutor (21), em que o segmento de indução (22) é conectado ao meio elétrico de conexão por meio de pelo menos um condutor de alimentação (21), o qual tem uma área maior por unidade de comprimento que aquela do segmento de indução (22).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indutor (10, 20, 31, 43) é posicionado de tal maneira que o segmento de indução (22) se desloca substancialmente em paralelo à parede do molde (33, 50).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de acoplamento termicamente ativado compreende um plástico termoplástico.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato que o componente aquecível por indução compreende fibras de carbono e/ou um metal.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato que o componente aquecível por indução compreende partículas ferromagnéticas.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato que o indutor (10, 20, 31, 43) é movido ao longo de um percurso relativo à superfície de contato durante a etapa c) de tal maneira que o meio de acoplamento é ativado em uma parte pré-determinada da superfície de contato (14, 42, 42’).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato que a parede do molde (33, 50) é proporcionada com um recesso (34) na posição da superfície de contato (14, 42, 42’).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracteri zado pelo fato que o componente sensível a indução está eletricamente conectado a uma descarga de calor (53) posicionada a uma distância a partir das peças moldadas (12, 13, 40, 41).

9. Indutor (10, 20, 31, 43), evidentemente adequado para o uso em um método conforme reivindicado em qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por compreender uma parte de indução a qual é substancialmente fabricada a partir de um material eletricamente condutor e um segmento de indução (22) substancialmente linear proporcionado com pelo menos um condutor de alimentação eletricamente condutor (21), no qual pelo menos um segmento de indução (22) do indutor (10, 20, 31, 43) é adaptado para gerar um campo eletromagnético o qual é substancialmente cilíndrico em pelo menos uma direção da soldagem, em que o segmento de indução (22) é conectado ao meio elétrico de conexão por meio de pelo menos um condutor de alimentação (21), o qual tem uma área maior por unidade de comprimento que aquela do segmento de indução (22).

10. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que a parte de indução é um indutor livre de rolamentos.

11. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 10, caracterizado pelo fato que a parte de indução é substancialmente plana.

12. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato que o segmento de indução (22) tem uma seção transversal substancialmente circular.

13. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com a reivindicação 9, caracteri zado pelo fato que a razão da seção transversal do condutor de alimentação (21) e da seção transversal do segmento de indução (22) se encontra entre 1 e 20, e mais preferivelmente entre 1,2 e 10.

14. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com a reivindicação 9, caracteri zado pelo fato que a razão do comprimento do segmento de indução (22) e da seção transversal do segmento de indução (22) se encontra entre 2 e 100, e mais preferivelmente entre 5 e 50.

15. Indutor (10, 20, 31, 43), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato que a parte de indução é proporcionada com pelo menos um canal de alimentação (24) adaptado para a passagem de um meio de refrigeração.

16. Conjunto do indutor (10, 20, 31, 43) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 9 a 15 e um gerador de corrente alternada (35), caracterizado por o gerador de corrente alternada (35) ser conectado ao meio elétrico de conexão do indutor (10, 20, 31, 43).

17. Dispositivo para a soldagem eletromagnética de peças moldadas, o dispositivo caracterizado por compreender: - um molde (33, 50) para receber pelo menos duas peças moldadas (12, 13, 41, 42) de tal maneira que uma superfície de contato (14, 42, 42’) é criada entre as peças moldadas (12, 13, 41, 42); - um indutor (10, 20, 31, 43) adaptado para gerar um campo eletromagnético substancialmente cilíndrico na posição das superfícies de contato; - um gerador de corrente alternada (35) conectado ao indutor; e - um meio de pressão para pressionar as peças moldadas (12, 13, 41, 42) conjuntamente na configuração definida pelo molde (33, 50), em que o indutor compreende uma parte de indução a qual é substancialmente fabricada a partir de um 5 material eletricamente condutor e um segmento de indução proporcionado com pelo menos um condutor de alimentação eletricamente condutor, o segmento de indução sendo conectado ao meio elétrico de conexão por meio de pelo menos um condutor de alimentação, o qual tem uma área maior por unidade de comprimento 10 que aquela do segmento de indução.