BRPI0922427B1 - Método de ancoragem de um conector e conector - Google Patents

Abstract

método de ancoragem de um conector e conector a presente invenção refere-se a um método de ancoragem de um conectar (11) em um elemento de construção leve. o conectar inclui um elemento de luva (12) e um elemento de pistão (13) com uma parte do eixo, onde a parte do eixo é orientada pelo elemento de luva. o elemento de pistão e/ou o elemento de luva compreende(m) um material termoplástico em, pelo menos, uma parte da interface entre a parte da cabeça e a parte da luva. o método compreende as etapas de disponibilizar o conectar, fornecer um orifício vazado (5) na primeira camada de construção (1) do elemento de construção leve, inserir o conectar através do orifício vazado e até uma parte distai ficar encostada contra a segunda camada de construção (2). aí, pode ser o elemento de luva (12) ou elemento de pistão (13) ou ambos, o elemento de luva e o elemento de pistão que repousa(m) contra a segunda camada de construção (2). o método então compreende ainda a etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão (13) enquanto pressiona o elemento de pistão para o lado distal, e deste modo, liquefazer as partes do material termoplástico em uma parte de interface entre o elemento de luva (12) e o elemento de pistão (13), enquanto uma periferia da parte de interface é adjacente à parede circunferencial (ou ligeiramente distai em relação a ela), e fazendo com que ela flua radialmente para fora da periferia e para dentro das estruturas da primeira camada de construção (1) e/ou ao longo de uma superfície interna (ou seja, superfície virada para a segunda camada de construção) da primeira camada de construção. após a nova solidificação, as partes de material termoplástico formam uma conexão positiva de ajuste com a primeira camada de construção.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO DE ANCORAGEM DE UM CONECTOR E CONECTOR.

Para os EUA, este pedido é um pedido de patente não-provisória de pedido de patente provisória US 61/140.255 incorporado neste documento por referência, na sua totalidade.

CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção está no campo dos elementos de construção leve, usados na indústria da construção civil e mobiliária. Especialmente, trata-se de um método de fixação de um conector em um elemento leve de construção, e um conector para ser fixado em um elemento leve de construção. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Os elementos de construção leve - uma categoria importante de tais elementos são as placas de construção leve - compreendem duas camadas comparativamente finas exteriores de construção, por exemplo, de papelão ou de um metal, e uma entretela disposta entre a camada de base, por exemplo uma estrutura de colmeia de papelão. Os elementos de construção leve deste tipo são mecanicamente muito estáveis, podem parecer agradáveis e tem um peso muito baixo.

No entanto, devido à finura das camadas de construção e as entretelas não serem adequadas para a fixação de um conector - como uma cavilha - nele, é difícil anexar um objeto para os elementos de construção leve diferentemente de colá-los à superfície do elemento. Além disso, em alguns casos, a estabilidade mecânica entre as camadas de construção fornecidas pela entretela é insuficiente, e os meios adicionais para fornecer a estabilidade seriam desejáveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção apresentar um método de fixação de um conector que seja adequado para ser usado por um elemento de construção leve, e um conector em conformidade.

De acordo com um aspecto da invenção, um método de fixação de um conector em um elemento de construção leve é apresentado. O conector inclui um elemento de luva e um elemento de pistão com uma parte

2/26 do eixo, onde a parte do eixo é orientada pelo elemento de luva. O elemento de pistão e/ou o elemento de luva compreendem um material termoplástico em pelo menos uma parte da interface entre a parte da cabeça e a parte da luva. O método compreende as etapas de apresentação do conector, de apresentação de um furo na primeira camada de construção do elemento de construção leve, de inserção do conector através do orifício e até uma parte distai ficar encostada à segunda camada de construção. Aí, pode ser o elemento de luva ou elemento de pistão ou ambos, o elemento de luva e o elemento de pistão que o descansa contra a segunda camada de construção. O método então compreende a etapa adiante das oscilações de acoplamento mecânico para o elemento de pistão enquanto pressiona o elemento de pistão para o lado distai, e deste modo, liquefazendo as partes do material termoplástico em uma parte de interface entre o elemento de luva e do elemento de pistão, enquanto a periferia da parte de interface é adjacente à parede circunferencial (ou ligeiramente distai em relação a ela), e faz com que ela flua radialmente para fora da periferia e nas estruturas da primeira camada de construção e/ou ao longo de uma superfície interna (ou seja, superfície virada para a segunda camada de construção) da primeira camada de construção. Após uma nova solidificação, as partes de material termoplástico formam uma conexão positiva de encaixe com a primeira camada de construção.

Pelo menos, a fase em que a liquefação na chamada parte de interface ocorre, o elemento de luva repousa sobre a superfície da segunda camada de construção, enquanto a força de pressão é aplicada ao elemento de pistão: o conector é comprimido entre a segunda camada de construção e a ferramenta através da qual a força de pressão é aplicada.

Em conformidade com este aspecto, portanto, a liquefação de pelo menos uma parte do material termoplástico liquefeito no processo é efetuada em uma interface entre o elemento de luva e do elemento de pistão e sob a aplicação conjunta das oscilações mecânicas e uma força de pressão. Verificou-se que esta abordagem, em contraste com a liquefação de uma interface de contato com o material de construção, como ensinado, por e3/26 xemplo, em US 6.913.666, às vezes é mais fácil de controlar, especialmente em vista do fato de que a primeira camada de construção é comparativamente fina, as forças de pressão lateral seriam difíceis de aplicar, e a ancoragem da primeira camada de construção e/ou ali, é desejada.

Além disso, o processo de liquefação levando à ancoragem e/ou na primeira camada de construção torna-se independente sobre as propriedades, principalmente a resistência mecânica do material da primeira camada de construção. Além disso, um cisalhamento de material termoplástico para o lado proximal é efetivamente impedido pela abordagem escolhida.

Conforme explicado em detalhes mais adiante, em uma modalidade preferida para muitas aplicações, este método é combinado com a liquefação do material termoplástico em contato com a segunda camada de construção no segundo local de ancoragem. Isto leva à ancoragem em dois níveis e, consequentemente, a uma maior força de ancoragem.

O elemento de construção leve, por exemplo, pode ser um painel leve, do tipo utilizável em móveis e construção civil, ou, ainda, um outro elemento que compreenda camadas de dupla construção de um material comparativamente denso com uma entretela - ou um espaço vazio - entre eles, que é substancialmente mais baixo em densidade. As camadas de construção podem ser idênticas ou de materiais diferentes, os materiais possíveis, incluindo madeira, compostos de madeira, tais como papelão, metal (como o alumínio), plásticos ou compostos destes materiais, tais como papelão revestido por plásticos e qualquer outro material suficientemente estável e mecanicamente adequado. A entretela - se houver - pode ser uma colmeia de papelão, um material de espuma, tais como plástico ou uma espuma de metal, ou outro material macio isolante (como a lã mineral), etc.

Nos casos em que a parte do material termoplástico flui para as estruturas pelo menos da primeira camada de construção, a camada de material de construção compreende pelo menos um dos seguintes:

- poros abertos em uma superfície,

- outras estruturas na superfície (como um arranjo de cristas com camadas inferiores) e

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- uma característica heterogênea, que faz a penetração de uma superfície de um líquido sob pressão possível, criando poros preenchidos pelo líquido sob a superfície.

Além disso, ou como alternativa, a camada de construção ou camadas de construção podem conter um revestimento termoplástico ou mesmo consistir em um material termoplástico. Em seguida, a parte de material termoplástico pode ser causada por soldagem por ultrassom do material termoplástico da(s) camada(s) de construção.

Além disso, ou como alternativa, o material termoplástico pode fluir para fora ao longo da superfície interior do primeiro elemento de construção no espaço entre as camadas de construção, assim, possivelmente deslocando o material de entretelas (se houver). Isto irá criar uma espécie de rebite cego de efeito que provoca ou aumenta a fixação do conector e, especialmente, protege contra as forças de tração. Se o elemento de pistão e o elemento de luva, além disso, estiverem ligados, no processo de ancoragem, por um efeito de soldagem ultrassônica (veja abaixo), a estabilidade de toda a configuração pode ser ainda maior, especialmente se a luva é uma luva híbrida metálica/ não metálica.

A direção, na qual o elemento de pistão é deslocável com relação ao elemento de luva define a direção axial. Com relação à direção axial, também um lado proximal e um distai do conector são definidos, em que proximal está mais próximo da posição em que o conector está inserido e distai está mais longe, assim na direção em que o conector está inserido.

A parte de interface em que a liquefação acontece não é paralela à direção axial. O elemento de pistão do conector pode incluir, além da parte do eixo também uma parte de cabeça de maior diâmetro (no caso geral, onde o conector não é necessariamente rotacionalmente simétrico, um diâmetro maior deve ser entendido para indicar que o contorno exterior abrange uma área maior, o diâmetro geralmente pode se referir à dimensão da área abrangida pelo contorno exterior da seção perpendicular à direção axial). A face de extremidade distai da parte da cabeça e a face da extremidade proximal do elemento de luva, em seguida, em conjunto, definem, inicialmente

5/26 e/ou durante o processo de ancoragem, essa parte da interface em que o material termoplástico é liquefeito. Assim, nas modalidades em que o elemento de pistão compreende uma parte de cabeça, pelo menos um dos elementos de pistão e o elemento de luva de material termoplástico compreende a dita parte de interface.

A parte de cabeça - se for aproximadamente igual ao diâmetro do orifício - além de proporcionar a parte da superfície também tem a função de vedar a configuração do material contra o material liquefeito canalizado para o lado proximal e que sai do orifício. Com isso, elimina os efeitos indesejáveis de material termoplástico, salientes acima da superfície do lado proximal, e aumenta a pressão possível - dada uma certa força de pressão sobre o material liquefeito e melhora a ancoragem. No entanto, devido à liquefação ocorrer na interface entre o elemento de pistão e o elemento de luva, as tolerâncias entre o tamanho do orifício vazado e o diâmetro de parte da cabeça não são críticas.

A extensão axial (espessura) da parte da cabeça pode corresponder aproximadamente à espessura da primeira camada de construção. Mais concretamente, preferencialmente, a relação d_t/ 2 <d_h<2 d/garante onde di é a espessura da primeira camada de construção e d_h a espessura da parte de cabeça.

A face da extremidade distal do elemento de pistão e a face da extremidade proximal do elemento de luva não precisam ser paralelas entre si, mas também podem ser inclinadas.No último caso e/ ou se a parte do eixo for maior que o elemento de luva, o elemento de pistão e o elemento de luva precisarão inicialmente (no início das oscilações mecânicas), não em contato direto entre si imediatamente adjacentes à parede do orifício circunferencial, no entanto, de acordo com a definição utilizada aqui a interface é considerada adjacente à parede do orifício circunferencial porque no curso do processo o material liquefeito irá fluir radialmente para fora e para dentro das estruturas da primeira camada de construção e/ou ao longo da superfície interna da primeira camada de construção.

Pelo menos um elemento de luva e o elemento de pistão (prefe6/26 rencialmente pelo menos o elemento de pistão, especialmente se a parte do eixo do elemento de pistão for maior que o elemento de luva) podem incluir uma parte de material termoplástico também na face de extremidade distal. Devido ao efeito das oscilações mecânicas, tais partes distais de material termoplástico podem derreter na face da extremidade distal, também, e as partes de material termoplástico liquefeito podem fluir para as estruturas da segunda camada de construção e fazer com que o conector seja ancorado ali também. O elemento de luva em tal situação, preferencialmente, envolve o elemento de pistão, pelo menos parcialmente próximo à face distal, para que evite que material liquefeito do elemento de pistão flua radialmente para fora da face da extremidade distal.

Especialmente, o elemento de pistão e/ou o elemento de luva pode ser constituído de material termoplástico. Se ambos, o elemento de pistão e o elemento de luva forem compostos por partes de material termoplástico, que podem ser constituídas do mesmo material termoplástico, ou de diferentes materiais termoplásticos, que preferencialmente são soldáveis entre si.

Se o elemento de pistão compreende uma parte de extremidade distal de termoplásticos, o comprimento total do elemento de pistão é preferencialmente maior que a distância entre as primeira e segunda camadas de construção, além da espessura da primeira camada de construção, e é, por exemplo, aproximadamente igual à espessura do elemento de construção leve inteiro.

Além disso, em seguida, em uma modalidade, o comprimento da parte do eixo do elemento de pistão é maior que o comprimento do elemento de luva, de modo que a ancoragem começa primeiro na extremidade distal do elemento de pistão e só depois o elemento de pistão é movido para a segunda camada de construção, e, até certo ponto faz uma força de pressão no surgimento da interface. Esta modalidade é favorável - frequentemente encontrada - em situações em que a liquefação em contato com o segundo elemento de construção ser posto, requer uma maior força de pressão do que a liquefação na interface entre o elemento de pistão e o elemento de

7/26 luva. Assim, a diferença de comprimento entre o eixo do elemento de pistão e o elemento de luva, é garantida que a ancoragem ocorre também na extremidade distal do conector, assim, em dois níveis, e isso é uma vantagem no processo de ancoragem.

Além disso, se o conector inclui uma parte distal de material termoplástico, a força de pressão pressionando o elemento de pistão para a segunda camada de construção pode, opcionalmente, se estabelecer antes das oscilações mecânicas para avançar um pouco do material termoplástico sobre o material da segunda camada de construção, conforme descrito em 7.160.405 aqui incorporada por referência em sua totalidade.

Se o elemento de pistão compreende uma parte distal de material termoplástico para a fixação da segunda camada de construção, o elemento de luva - também compreende ou não as partes distais do material termoplástico - podem ajudar a melhorar a ancoragem, pois evitam que as partes de material termoplástico liquefeito fluam radialmente para fora ao longo da superfície interna do segundo elemento de construção.

Nas modalidades onde a primeira camada de construção é de madeira ou de um composto de madeira ou outro material poroso ou não homogêneo, o comprimento do elemento da luva é preferencialmente escolhido de modo que a interface entre a face da extremidade proximal do elemento de luva e do elemento de pistão é próxima à parede circunferencial do orifício vazado quando ocorre a liquefação. Isso significa que o comprimento do elemento de luva é maior que a distância entre as camadas de construção e menor que a distância entre as camadas de construção mais a espessura da primeira camada de construção. O diâmetro do elemento de luva, preferencialmente, corresponde ao diâmetro da parte da cabeça do elemento de pistão.

O elemento de luva pode estar em forma de tubo e cercar completamente uma seção axial da parte do eixo. Como alternativa, pode igualmente incluir as aberturas, fendas ou outras estruturas.

O elemento de pistão e/ou o elemento de luva pode, com a possível exceção de direções de energia, ser simétrico em relação a uma rota8/26 ção em torno do eixo, mas isso não é uma necessidade. O elemento de pistão pode incluir um orifício axial ou incluir outras características estruturais, desviando-se um corpo de rotação completa, a fim de reduzir a quantidade de material necessário.

Embora, como mencionado, o elemento de pistão e o elemento de luva podem ser constituídos de material termoplástico, existem aplicações em que é vantajoso fornecer um conector híbrido onde pelo menos um elemento do pistão e elemento de luva compreenda um mecanicamente mais forte, por exemplo, constituinte metálico. Se, por exemplo, o elemento de luva ou a parte de eixo ou uma parte de um deles for metálica, isso vai melhorar a resistência ao impacto e proporcionar maior resistência e rigidez.

Na sequência, a ancoragem causada pelas partes de material termoplástico liquefeito (e solidificado novamente) na (ou distai e adjacente a) parede circunferencial do orifício na primeira camada de construção é chamada de primeira ancoragem, sua localização é referida como primeiro local de ancoragem. A ancoragem adicional/opcional causada pelas partes de material termoplástico liquefeito (e solidificado novamente) na extremidade distai do conector e na segunda camada de construção é a segunda ancoragem, e sua localização é o segundo local de ancoragem.

Pelo menos a parte de material termoplástico liquefeito causando a primeira ancoragem pode ainda causar uma conexão entre o elemento de pistão e o elemento de luva. Se ambos, o elemento de pistão e o elemento de luva compreendem partes de material termoplástico no primeiro local de ancoragem, a conexão pode ser realizada por uma soldagem das partes de material termoplástico entre si, em que a soldagem acontece automaticamente pela liquefação das partes em material termoplástico em contato uns com os outros. Se um elemento de pistão e o elemento de luva não incluir o material termoplástico no primeiro local de ancoragem (ou material termoplástico, com um ponto de fusão substancialmente maior do que o material termoplástico de outro elemento respectivo), ele poderá, alternativamente, compreender estruturas, como um fio ou uma pluralidade de sulcos ou outras estruturas inferiores, que podem causar uma conexão positiva de

9/26 ajuste das partes de material termoplástico liquefeito e solidificado novamente e um material não liquefeito na interface.

Além disso, se disponível, opcionalmente, também a parte de material termoplástico liquefeito causando a segunda ancoragem pode causar uma conexão de soldagem e/ou ajuste positivo entre o elemento de pistão e o elemento de luva.

O elemento de pistão e/ou o elemento de luva pode incluir uma administração de energia, seja na interface para a primeira ancoragem ou na face da extremidade distal, ou ambas. Essas administrações de energia podem ser administrações de energia estruturais, tais como pelo menos um de:

-uma redução de uma seção transversal em função da posição ao longo do eixo, para a interface onde a liquefação é desejada,

-pelo menos uma protuberância dentro de uma gama de faixas de diâmetros, a protrusão estando na interface onde liquefação é desejada,

As administrações de energia podem, contudo, como complemento ou em alternativa, ser também devido às propriedades do material. Assim, elas podem incluir:

- uma distribuição não homogênea de material sobre o elemento de ancoragem (e/ou o segundo ou o terceiro elemento), de modo que o material adjacente à interface onde a liquefação é desejada, tem uma maior absorção de energia de vibração mecânica de um material de interface adjacente (por exemplo, a interface oposta). Por exemplo, o elemento de fixação pode compreender duas partes aderentes umas às outras, a parte adjacente à interface com o terceiro elemento sendo mais suave do que a parte adjacente à interface com o segundo elemento (ou vice-versa). Como exemplo, o elemento de fixação pode compreender um amaciante com um gradiente de concentração ao longo do comprimento do elemento de ancoragem, etc.

O conector pode - isso diz respeito a todas as modalidades - ser adequado para a fixação de um objeto em um outro elemento de construção leve (portanto, servir como 'cavilha' ou uma base de fixação) e/ou fornecer estabilidade mecânica entre as camadas de construção. Para efeitos de atribuição de um outro elemento, o conector pode incluir outras estruturas não

10/26 descritas em detalhe mais aqui, por exemplo, um fio, mantendo as estruturas de fixação ou de uma outra conexão de ajuste positivo, etc., tais meios para fixar um outro elemento como são conhecidos na técnica e não descritos aqui.

Durante o processo de ancoragem, a distância entre as camadas de construção pode ser definida pela entretela (se houver) ou por outros meios, dispostos entre as camadas de construção. Além disso, ou como alternativa, a distância entre as camadas de construção pode ser definida por um meio de exploração externa, como um quadro de exploração ou semelhantes, e pode ser fixo ou consolidado pelo conector.

Para a fabricação do conector, métodos que são conhecidos como tal na técnica podem ser usados. Por exemplo, se o conector é inteiramente feito de material termoplástico, pode ser fabricado por moldagem por injeção. O conector de duas partes, conforme descrito e ilustrado no presente pedido é também adequado para ser fabricado um único molde de duas partes. Isto é especialmente vantajoso, por razões econômicas. De acordo com uma modalidade especial, portanto, um método de fabricação de um conector inclui o fornecimento de um único molde incorporando uma réplica negativa de ambos, o elemento de pistão e o elemento de luva, ligados por uma parte da ponte (que constitui um local de ruptura predeterminado), e da moldagem por injeção do conector, injetando um material termoplástico no molde. A etapa final, após o resfriamento do material termoplástico - quebrando a ponte para separar o elemento de pistão e o elemento de luva pode ser feita em uma fábrica ou pode ser feita pelo usuário durante o processo de ancoragem, ou seja, o conector na etapa de inserção de até uma parte distai ficar encostada à segunda camada de construção, em seguida, ainda pode incluir a ponte. A propriedade do elemento de luva e do elemento de pistão sendo móvel em direção axial em relação entre si, então, é claro, é para ser entendido como uma propriedade após a ponte ter quebrado.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

A seguir, as modalidades da invenção são descritas referentes aos desenhos. Os desenhos são esquemáticos e não de escala. Nos dese11/26 nhos, os números referem-se aos mesmos elementos ou correspondentes. Os desenhos mostram:

-as figuras 1a e 1b mostram um primeiro exemplo de um conector colocado em um elemento de construção leve e ancorado nele, respectivamente,

-as figuras 2 e 3 representam variantes da configuração da figura 1a, onde a segunda camada de construção está repousada sobre,

- as figuras 4 a 12 mostram modalidades alternativas de conectores ou de elementos de pistão ou elementos de luva das mesmas,

-as figuras 13a e 13b mostram uma configuração com camadas de construção metálica,

-as figuras 14 a 16 mostram vistas de topo dos elementos de pistão não simétricos não rotativos e

- as figuras 17-20 mostram ainda modalidades alternativas de conectores.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS

A placa de construção de peso leve da figura 1a compreende uma primeira camada de construção 1, uma segunda camada de construção 2, e uma entretela 3 entre as primeira e segunda camadas de construção. As primeira e segunda camadas de construção podem ser idênticas ou de composições de material diferente. Podem, por exemplo, ser de um material à base de madeira, como um material composto de madeira como um papelão (painéis de partículas, papelão de média densidade, ou aglomerado) ou similar. As espessuras da camada de construção di, d₂ das duas camadas de construção podem ser iguais ou diferentes e podem ser, por exemplo, entre 1 mm e 15 mm, principalmente entre 2 mm e 10 mm. A distância di das camadas de construção pode ser escolhida dentro de uma grande variedade, dependendo das necessidades. Muitas vezes, é entre 20 mm e 50 mm, no entanto, outras distâncias não são excluídas, uma vez que a distância d₂ para a maioria das modalidades da invenção não é um número crítico.

A entretela 3 pode ser, por exemplo, uma estrutura de favo de mel de papelão, ou, alternativamente, um material de isolamento de luz, co12/26 mo um material de espuma ou plástico celular, ou uma estrutura de quadro com espaços, etc. Em geral, a entretela 3 pode ter a função de fixação das camadas de construção 1, 2 entre si, definindo a distância entre elas, isolando, pode ter a função para assumir as forças de cisalhamento e/ou outras funções, como tal, conhecido na técnica. Durante o processo de ancoragem descrito a seguir, a entretela 3 pode ter a função de fixar a distância entre as camadas de construção 1, 2 e/ou tendo as forças de ruptura, mas de outra forma não desempenhando qualquer papel decisivo. Se a distância entre a camada de construção é fixada por outros meios - tal como um suporte temporário - a intercamada pode ser opcional, e o método de ancoragem descrito a seguir pode ser adequado para a aposição das primeira e segunda camadas de construção entre si.

A primeira camada de construção 1 é provida com um orifício vazado 5 no qual o conector 11 é inserido.

O conector 11 compreende um elemento de luva 12 e um elemento de pistão 13. O elemento de pistão na modalidade descrita tem um orifício vazado axial 14, e é oco. O elemento de pistão compreende uma parte do eixo 13.1 e uma parte da cabeça 13.2. Devido à parte da cabeça radial se estender para além da parte do eixo, forma uma face de extremidade distai da cabeça 13.4 voltada para a face final proximal 12.2 do elemento de luva.

Na modalidade descrita, o elemento de pistão e o elemento de luva são essencialmente simétricos rotativamente em relação a uma rotação em torno do eixo 15. Essa simetria, pelo menos de um contorno externo do conector, é especialmente vantajosa, porque o conector então é apropriado para ser inserido em um círculo através do orifício vazado que é de fácil fabricação com ferramentas padrão. No entanto, a simetria rotacional não é uma necessidade, porque não é necessária no processo de ancoragem. Por exemplo, os contornos externos elípticos ou dos contornos externos sendo planos na seção também são viáveis. Na verdade, qualquer forma estendida em uma direção (longitudinal) é possível.

A seção transversal externa da parte do eixo corresponde es13/26 sencialmente à seção transversal interna do elemento de luva, e o elemento de pistão pode ser movido de modo axial com relação ao elemento de luva e ser movido de forma axial ali. A parte do eixo da modalidade representada é cilíndrica, mas isto não é mais uma necessidade. A seção transversal externa do elemento de luva, essencialmente, corresponde à seção transversal externa da parte da cabeça, e a última corresponde essencialmente à seção transversal do orifício vazado na primeira camada de construção.

A parte do eixo, preferencialmente tem uma extensão axial (comprimento), que é maior que o comprimento do elemento de luva, de modo que quando ambas a face da extremidade distai do eixo e a parte da luva que repousa contra a superfície interna da segunda camada de construção, existe uma lacuna 16 entre a face da extremidade proximal do elemento de luva 12 e a face da extremidade distai da parte da cabeça 13.2. Se ambos, o elemento de luva 12 e o elemento de pistão 13 fazem divisa com a superfície interna da segunda camada de construção 2.

Além disso, a espessura (extensão axial) da parte da cabeça corresponde aproximadamente à espessura da primeira camada da construção, o comprimento do elemento de pistão completo é aproximadamente igual à espessura do elemento de construção leve, o comprimento do elemento da luva é maior que (ou pelo menos aproximadamente igual a) o espaçamento entre as camadas de construção - e, portanto, a espessura da entretela 3.

O elemento de pistão distai 13 é afunilado para a face final distai

13.5. Na modalidade descrita, o cone é formado por um alargamento gradual do furo 14 para o lado distai. Isto é vantajoso, pois permite que o elemento de pistão esteja em contato com e estreitamente cercado pelo elemento de luva na interface para a segunda camada de construção. No entanto, como complemento ou uma alternativa também seria possível moldar o pistão para ser reduzido na medida em que seu diâmetro externo torna-se gradualmente menor em direção à face da extremidade distai. Como alternativa para o cone, o elemento de pistão não pode ser reduzido totalmente, ou pode incluir outros tipos de administração de energia, como uma crista, etc.

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O orifício vazado axial 14 do elemento de pistão é opcional. Se o furo axial não estiver presente, o elemento de pistão, no entanto, pode incluir pelo menos uma administração de energia para a face distal, por exemplo, compreendendo uma forma que na seção transversal é como cauda de andorinha.

Ambos, o elemento de pistão e o elemento de luva na modalidade descrita consistem em material termoplástico. Entre os materiais adequados para as partes termoplásticas do conector em todas as modalidades incluem, por exemplo, um plástico como poliamida, policarbonato ou carbonato de poliéster, ou também uma acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), um acriléster-estireno-acrilonitrilo (ASA), estireno-acrilonitrila, polimetacrilato de metila, cloreto de polivinila, polietileno, polipropileno e poliestireno, ou os copolímeros ou misturas destes. Além do polímero termoplástico, o material pode também incluir um enchimento adequado, por exemplo, fibras de reforço, tais como fibras de vidro e carbono.Em geral, todos os materiais com uma solidez suficientemente elevada e um módulo de elasticidade suficientemente elevado de, por exemplo, pelo menos, 0,5 GPa, que por meio de ultrassom pode ser localmente liquefeito. Em geral, estes materiais são aqueles que também são adequados para a soldagem ultrassônica. Um exemplo de um material especialmente adequado é o ABS.

O elemento de pistão e o elemento de luva em geral podem ser de um material idêntico, ou eles podem ser de diferentes materiais. Se eles forem de materiais diferentes, os materiais devem ser preferencialmente soldáveis por ultrassom entre si. Um exemplo de uma combinação adequada de diferentes materiais é o fornecimento do elemento de pistão com um reforço, por exemplo, um reforço de fibra, e fornecimento do elemento de luva com uma aplicação diferente ou sem aplicação em geral, enquanto os materiais de matriz são idênticos. Um reforço de fibra de elemento de pistão aumenta a resistência ao choque, enquanto mantém o elemento de luva flexível aumenta a tenacidade da ancoragem.

O processo de ancoragem do conector da figura 1a inclui o pressionamento de uma oscilação sonotrodo 17 contra a face da extremida15/26 de proximal 13.3 do elemento de pistão. Em contraste com a modalidade descrita, o sonotrodo pode compreender um pino saliente (ou outra forma) para orientar o elemento de pistão. A face da extremidade proximal do elemento de pistão serve de acoplamento na superfície, o que vale para todas as modalidades mostradas nas figuras. Em todas as modalidades, as oscilações podem ser vibrações ultrassônicas. Geralmente, as oscilações na faixa de frequência entre 2 kHz e 100 kHz, preferivelmente entre 10 kHz e 40 kHz, por exemplo, cerca de 20 kHz, outras frequências não estão excluídas. A potência do aparelho de geração de oscilações (pode ser um aparelho disponível no mercado) depende das dimensões escolhidas, ela pode estar na faixa entre 100 W e 4 kW.

Além disso, ou como uma alternativa para as faces de acoplamento planas, o acoplamento pode ser feito também por estruturas mais sofisticadas, como parte ilustrada nos seguintes referindo-se às estruturas de orientação. Além disso, enquanto as modalidades aqui descritas estão relacionadas com um sonotrodo vibrando axialmente, esta também não é uma necessidade. Em vez disso, como complemento ou uma alternativa para tais oscilações, também as oscilações de torção e/ou movimentos de rotação podem ser apresentados.

A força pela qual o elemento de pistão é empurrado para o lado distai pode, opcionalmente, ser aplicada já antes das oscilações mecânicas em conjunto, a fim de pressionar ligeiramente a extremidade distai do conector na superfície da segunda camada de construção. Quando as oscilações começarem, isso irá facilitar a orientar e garantir uma alimentação otimizada das oscilações mecânicas no elemento de pistão.

Quando as oscilações mecânicas são acopladas no elemento de pistão, a energia mecânica será absorvida, principalmente na região da face distai, e por isso a liquefação do material termoplástico na face distai 13.5 começará. Devido à força de pressão aplicada, simultaneamente, e, especialmente, devido à orientação do elemento de luva, o material liquefeito irá penetrar na segunda camada de construção, para criar um segundo local de ancoragem 22 (figura 1b).

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Devido ao movimento para a frente, sob a força de pressão e por causa da liquefação distal do material termoplástico e a penetração da segunda camada da construção, a face de extremidade da cabeça distal 13.4 em breve estará em contato com a face da extremidade proximal 12.2 do elemento de luva 2. Isto irá iniciar a absorção de energia mecânica e liquefação nesta interface, também. Se, como a modalidade ilustrada, o elemento de luva e do elemento de pistão são ambos de material termoplástico, com pontos de fusão de aproximadamente iguais, partes de material de ambos os elementos serão liquefeitas. O material liquefeito evadirá à força de pressão fluindo radialmente para fora e para dentro das estruturas da primeira camada de construção e/ou ao longo da superfície interna da primeira camada de construção no (inicialmente vazio ou cheio) espaço entre as camadas de construção, como ilustrado no primeiro local de ancoragem 21 na figura 1b. Além disso, acontecerá no primeiro local de fixação a soldagem do elemento de pistão para o elemento de luva. Dependendo dos parâmetros da operação, nas oscilações mecânicas do processo podem também serem acopladas, em certa medida, no elemento de luva e causam alguma liquefação na face distal do elemento de luva, também, como mostrado na figura. 1b

O movimento para frente do elemento de pistão, durante o processo de ancoragem - assim, a efetiva redução do seu comprimento - depende dos materiais envolvidos podem estar entre 1 mm e 5 mm, por exemplo, 2 a 4 mm.

As estruturas que são penetradas pelo material termoplástico liquefeito podem incluir estruturas preexistentes no material, como os espaços entre as aparas de madeira na parede do orifício circunferencial. Além disso, ou como alternativa, as estruturas podem ser geradas pela pressão do material termoplástico liquefeito na interação dentre as homogeneidades do material de acordo. O princípio da interpenetração das estruturas de diversos materiais, incluindo compostos de madeira e madeira, com material termoplástico liquefeito pelo efeito da vibração ultrassônica é descrito, por exemplo, nos documentos US 6.913.666, US 7.160.405, US2008/0 047 107, WO 2008/034 278, ou o pedido não publicado US 60/982.449, os quais são

17/26 incorporados por referência, na sua totalidade.

A variante mostrada na figura 2 é distinta da modalidade da figura 1 em que a segunda camada de construção 2 é pré-perfurada, ou seja, compreende um orifício (raso) cego 2.1.0 orifício cego 2.1 pode, por exemplo, ser fabricado pela mesma broca ou moinho que também cria o orifício vazado, na mesma etapa de fabricação. Ele garante que a superfície para a segunda ancoragem é limpa, especialmente nos casos em que a superfície interna da segunda camada de construção é inicialmente revestida, por exemplo, por uma colagem ou um verniz ou algo parecido. Além disso, a préperfuração melhora a orientação do conector durante o processo de ancoragem e garante uma maior ancoragem.

A variante da figura 3 também inclui a pré-perfuração. No entanto, os orifícios cegos 2.1 têm o diâmetro da parte do eixo, e em vez de o elemento de luva 12 (como na figura 2), o elemento de pistão 13 é guiado por ele durante a fixação. A variante da figura implica uma ferramenta diferente para o orifício cego 2.1 para o orifício vazado 4 (ou uma ferramenta pisada), no entanto, possui a vantagem adicional de que a segunda ancoragem inclui ancorar-se em dois níveis.

Na variante da figura 3, a relação acima descrita opcional entre o comprimento da parte do eixo e o comprimento do elemento da luva é para ser modificada na medida em que o comprimento do elemento de luva, mais a profundidade do orifício raso cego é preferencialmente menos então que o comprimento da parte do eixo.

O orifício 21 pode (isso vale também para a configuração da figura 2) opcionalmente também ser dotado de uma estrutura especial, como uma parte de fio para reforçar a ação de fixação também para interpenetração fraca da camada de material de construção por parte do material termoplástico.

Os arranjos como na figura 2 ou 3 pode ser uma opção também para os conectores dos tipos descritos a seguir, incluindo especialmente, por um orifício cego, como mostrado na figura 2, a configuração das figuras 13a / 13b (fixação em um elemento de construção leve, com camadas de cons18/26 trução não é adequada para a interpenetração de material termoplástico liquefeito), onde a orientação do conector fornecido pelo orifício cego pode também ser vantajosa.

Embora não ilustrados nas figuras 1a a 3, qualquer elemento de pistão ou o elemento de luva ou ambos podem incluir a administração de energia na interface entre a face de extremidade da parte de cabeça distal e a face da extremidade proximal do elemento de luva. A figura 4 ilustra a parte de cabeça compreendendo uma crista 13.6, tal como um cume, sendo uma das muitas modalidades de administração de energia, como, por exemplo, os elementos versados na técnica de soldagem ultrassônica saberão.As figuras 5 e 6 mostram, como alternativas ou em complemento com o tipo de administração de energia da figura 4, a parte de cabeça 13.1 e a face de extremidade proximal do elemento de luva, respectivamente, para compor uma pluralidade de entalhes 13.7, 12.7. Essa estrutura parecida com uma coroa tem o efeito de facilitar a fusão na interface. Uma estrutura parecida com uma coroa pode, em um complemento ou como alternativa, opcionalmente, também estar presente na face de extremidade distal do elemento de pistão e/ou do elemento de luva.

Na variante ilustrada na figura 7, o elemento de pistão na face de extremidade distal da parte da cabeça é afunilado para fora, de modo que quando no processo de ancoragem é pressionada contra o elemento de luva, uma pressão lateral externa atua sobre a parte da extremidade proximal do elemento de luva sobre o material liquefeito. A figura 7, portanto, representa um exemplo de uma interface não horizontal entre a face da extremidade distal da parte da cabeça e a face da extremidade proximal do elemento de luva.

A modalidade do conector da figura 8 é diferente do caso da figura 1a na medida em que não apenas o elemento de pistão 13, mas também o elemento da luva 12 compreende uma administração de energia na face da extremidade distal. Mais concretamente, o elemento de luva dos cones da modalidade representada, na extremidade distal, em direção ao elemento de pistão.

19/26

Na modalidade da figura 9 o elemento de pistão 14 não tem o orifício vazado axial, mas é um pistão em forma de corpo sólido. A face da extremidade distai compreende uma administração de energia, ou seja, é em forma de cauda de andorinha na seção transversal. A modalidade da figura 9 é especialmente adequada para ser dimensionada com um diâmetro pequeno, por exemplo, um regime para salvar o espaço ou se um grande diâmetro com orifício vazado na primeira camada de construção é, por algum motivo, não desejado.

As figuras 10 a 13b lidam com variantes do conector que não são inteiramente feitas de um material termoplástico. O elemento de luva 12 do conector da figura 10 é de um material que não é liquefeito pelas vibrações mecânicas que atuam no material termoplástico liquefeito do elemento de pistão. Mais concretamente, o elemento de luva 12 na modalidade descrita é metálico, por exemplo, de alumínio ou aço. Perto da face da extremidade proximal compreende 12.3 estruturas 12.3 que são adequadas para a construção, juntamente com líquidos e uma nova solidificação de material termoplástico do elemento de pistão, uma conexão positiva de ajuste que prende o elemento de pistão e o elemento de luva entre si.

O princípio de funcionamento da modalidade da figura 10 pode ser, dependendo da configuração escolhida, o elemento de construção leve, semelhante ao descrito referindo-se às figuras 1a e 1b, ou seja, material termoplástico do elemento de pistão liquefeito pela absorção de energia de vibração mecânica penetra as primeira e segunda camadas de material de construção, em um primeiro e um segundo local de fixação, respectivamente, e/ou no material termoplástico do primeiro local de fixação é pressionado a fluir radialmente para fora ao longo da superfície interna da primeira camada de construção e, assim, agir em um tipo rebite.

Se as camadas de construção são de material termoplástico ou incluem material termoplástico, como complemento ou em alternativa, o processo pode ser semelhante ao mostrado nas figuras 1a e 1b, com a diferença que a aposição é uma solda entre as camadas e o conector - se o material termoplástico do conector e as camadas são escolhidos de modo que eles

20/26 são soldáveis.

A modalidade da figura 11, ao contrário, compreende um elemento de pistão 13 de um material que não é liquefeito pelas vibrações mecânicas que agem para liquefazer o material termoplástico do elemento de luva 12, ou seja, um metal, como alumínio ou aço na modalidade descrita. O elemento de pistão em proximidade com a interface da parte da cabeça 13.1 e na face da extremidade proximal do elemento de luva 12 compreende as estruturas 13.8 que são adequadas à construção de uma conexão positiva com ajuste com partes de material termoplástico solidificado novamente e liquefeito do elemento de luva.Na modalidade da figura 11, o eixo do elemento de pistão é substancialmente menor do que o elemento de luva 12 de modo que um movimento axial do elemento de pistão durante a ancoragem é possível sem a face da extremidade distai do elemento de pistão adjacente contra a superfície da segunda camada de construção. Também na modalidade da figura 11, a liquefação ocorre tanto, nas proximidades da parede periférica do orifício vazado na primeira camada de construção e na superfície da segunda camada de construção.

Além disso, ou como uma alternativa para as estruturas 13.8 ilustradas para ser arranjado proximamente no elemento de pistão, o elemento de pistão pode também compreender as estruturas mais distais (não mostrado), especialmente se o eixo do elemento de pistão for longo o suficiente para chegar à superfície da segunda camada de construção na parte final do processo de ancoragem. Naturalmente, as estruturas também podem ser distribuídas em todo o comprimento do eixo, por exemplo, o eixo pode incluir um segmento que vai desde o lado distai até a parte da cabeça.

A figura 12 mostra um exemplo de um conector onde o elemento de pistão 13 e/ou o elemento de luva 12 é /são elementos termoplásticos/ de metal híbrido. Na figura 12, ambos, o elemento de pistão 13 e o elemento de luva 12 compreendem partes metálicas 13.9/12.9 e partes termoplásticas 13.10/12.10 rigidamente fixadas (por exemplo, uma conexão positiva de ajuste não mostrada, uma fita adesiva ou outro meio) para as partes metálicas. Muitas configurações são possíveis, uma condição que é que no primei21/26 ro local de ancoragem e preferencialmente também no segundo local de ancoragem pelo menos um dos elementos do pistão e do elemento de luva compreende material termoplástico.

Referindo-se às figuras 13a e 13b um método de fixação de um conector em um elemento de construção leve que inclui camadas de construção 1 e 2 das estruturas com falta de material que pode ser penetrado por material termoplástico liquefeito é ilustrado. Na modalidade mostrada, ambas as camadas de construção 1, 2 são de um metal, por exemplo, folha de alumínio fina. Uma entretela - como uma espuma - pode estar presente entre as camadas de construção, embora os números não mostrem uma tal - entretela - opcional. Em contraste com as modalidades descritas anteriormente (exceto a que é mostrada na figura 11), o comprimento da porção do eixo 13.2 é menor do que a distância entre as camadas de construção. No processo de ancoragem, como em outras modalidades, o elemento de pistão 13 está sujeito a uma força de pressão e oscilações mecânicas pelo sonotrodo 17. O elemento de luva fica encostado à segunda camada de construção, e partes de material termoplástico liquefazem na interface entre a face da extremidade distai da parte de cabeça e a face da extremidade proximal do elemento de luva. O material termoplástico liquefeito, como mostrado na figura 13a, flui radialmente para fora ao longo da superfície interna da primeira camada de construção e bloqueia o conector, de forma rebite cego, contra sendo desenhado. As estruturas opcionais 12.3 estão dispostas na superfície externa metálica do elemento de luva para aumentar a intimidade da relação após o processo de ancoragem.

A variante do processo de ancoragem mostrada nas figuras 13a e 13b pode, naturalmente, também ser aplicada com um elemento termoplástico de luva e/ou um elemento de pistão metálico e/ou com pelo menos um dos elementos do pistão e do elemento de luva sendo elementos híbridos liquefeitos/ não liquefeitos. Especialmente, o conector das figuras 13a e 13b também poderia ser inteiramente de um material termoplástico.

As estruturas 12.3 no elemento de luva são vantajosas para a apresentação de uma melhor ligação entre o elemento de luva e o elemento

22/26 de pistão, no entanto, eles não são uma necessidade, porque o efeito do rebite também assegura o elemento de luva contra o deslocamento.

Além disso, a modalidade das figuras 13a e 13b pode, em analogia com a configuração da figura 3, estar ancorada em um elemento de construção leve, onde a segunda camada de construção 2 compreende um orifício cego. Então, a parte do eixo do elemento de pistão pode ser distante do que o comprimento do elemento de luva, e uma liquefação de material termoplástico disposto distalmente pode ter lugar em contato com a segunda camada de construção. O orifício cego, nesta configuração, inclui ainda um segmento ou estrutura de camada inferior, de modo que uma ancoragem ocorre pelo material liquefeito e material solidificado novamente termoplástico.

Além disso, ou como alternativa, a primeira camada de construção 1 pode ser fornecida com um fio ou outras estruturas de sustentação ao longo da parede circunferencial do orifício vazado para aumentar a ancoragem.

Em um exemplo, a seguinte combinação de características é apresentada:

-a primeira camada de construção é composta por um segmento (ou estrutura similar constituindo um rebaixo),

-a segunda camada de construção dispõe de um orifício cego com um diâmetro aproximadamente correspondente ao diâmetro da parte do eixo do elemento de pistão, e o orifício cego compreende um fio (ou estrutura similar constituindo uma camada inferior),

-o pistão é de um material termoplástico, pelo menos quando em contato com as duas camadas de construção,

- o elemento de luva tem um comprimento que corresponde à distância entre as camadas de construção,

-a parte do eixo do elemento de pistão é maior que o elemento de luva.

Então, no processo de ancoragem primeiro material termoplástico do elemento de pistão irá liquefazer distalmente, e fluir para o segmento

23/26 (ou outros) a estrutura do orifício cego. Então, a parte da cabeça vai começar a influenciar na luva, e o material termoplástico vai liquefazer na interface de acordo. Ela fluirá de volta ao longo do segmento e conecta a cabeça do elemento de pistão com a primeira camada de construção.

Enquanto os conectores das modalidades descritas anteriormente, com a possível exceção de entalhes quebram de simetria, as estruturas parecidas com coroa ou outras administrações de energia, geralmente são essencialmente rotacionalmente simétricas em relação à rotação em torno do eixo, esta é de nenhuma maneira uma necessidade. Apenas a título de exemplo, a figura 14 exibe uma visão superior de uma parte da cabeça 13.1 alternativa de um elemento de pistão 13 de um conector não rotacional. Embora o orifício vazado (opcional) 14 na modalidade descrita seja cilíndrico, este não é o caso para a parte do eixo 13.2 e, portanto, não para o elemento de luva (não mostrado) também. Em termos mais gerais, os conceitos aqui descritos são adequados para praticamente qualquer forma transversal do conector, enquanto a forma da parte da cabeça é aproximadamente adaptada à forma do orifício vazado 5 na primeira camada de construção ou viceversa.

As disposições não rotacionalmente simétricas são viáveis para os princípios de todas as modalidades descritas anteriormente, assim, todas as figuras 1a-13b podem muito bem não se relacionar com disposições conectores rotacionalmente simétricas.

A figura 15 mostra uma variante com um conector em forma de estrela com uma pluralidade de asas radialmente salientes. Na variante descrita, a parte do eixo 13.2 é cilíndrica, mas poderá, alternativamente, ser também em forma de estrela. Essas modalidades com uma grande superfície exterior de um determinado diâmetro exterior são vantajosas se houver uma quantidade de material que suporta cargas altas e, portanto, em termos de resistência contra as forças de tração - e também em termos de resistência contra as forças de torção. Outras formas incluem geometrias tipo torx, retangular ou pentagonal, hexagonal, triagonal, ou, por exemplo, geometrias de barra em T, conforme ilustrado na figura 16.A geometria retangular ou

24/26 barra em T (ou duplo T) é especialmente vantajosa em termos de resistência contra as forças de flexão.

Também a figura 17 ilustra um conector que consiste no material termoplástico e pode ser ancorado, similar ao conector da figura 1a, em dois locais de ancoragem, pela interpenetração das estruturas da camada de construção e/ou em uma forma de rebite cego e/ou por meio de soldadura de material termoplástico da camada de construção. Em contraste com as modalidades ilustradas nas figuras anteriores, porém, o diâmetro do conector é comparativamente grande, e, por exemplo, maior do que sua extensão axial. Um conector do tipo ilustrado na figura 17 pode, por exemplo, servir para acomodar um grande elemento a ser ancorado no elemento de construção leve, como uma dobradiça escondida. Para este efeito, o elemento de pistão pode incluir, por exemplo, no interior de um orifício axial 14, as estruturas correspondentes (não é mostrado na figura 17) que também podem desviar-se de uma simetria de rotação. Na modalidade descrita, o elemento de pistão, além disso, compreende pontes opcionais 13.11 ilustradas e esquematizadas, para reforçar a estabilidade mecânica. Tais estruturas de pontes ou em forma de rede ou similares no orifício vazado 14 (se houver) também constituem desvios de uma configuração rotacionalmente simétrica e podem estar presentes em qualquer modalidade desejada por razões de estabilidade ou de fabricação.

Enquanto que nas figuras 1a e 13a o contato entre o sonotrodo 17 e o elemento de pistão foi ilustrado para ser um plano, este não precisa ser o caso. Especialmente para as aplicações que envolvem etapas manuais, pode ser conveniente prever uma função orientadora do sonotrodo também. O sonotrodo 17 representado na figura 18 compreende um pino de orientação que se projeta da superfície de acoplamento que fica em contato com a face de extremidade proximal 13.3 do elemento de pistão. Este pino guia 17.1 pode facilitar a inserção do conector e proporcionar estabilidade mecânica durante o processo de ancoragem, especialmente se a resistência do material do conector é de forma que um colapso do conector durante a ancoragem faria ocorrer a ausência do pino. Nessas configurações, o pino

25/26 guia pode apoiar o elemento de pistão a partir de dentro, por exemplo, através de uma grande fração do comprimento do segundo. Foi ainda constatado que em algumas configurações um pino guia pode ajudar a estabilizar todo o processo e diminuir a energia necessária.

Na modalidade descrita, o pino guia inclui ainda estruturas de retenção 17.2 para prender o conector. Se estas estruturas de retenção estão presentes e/ou se a estrutura de orientação do sonotrodo se encaixa bem em uma estrutura correspondente (através do orifício vazado 14 na modalidade descrita) do elemento de pistão, o conector pode ser montado no sonotrodo antes de ser colocado no elemento de construção leve.

Afigura 19 mostra uma modalidade onde a estrutura para receber um pino guia (ou orientadores da espiga, em qualquer estrutura de orientação geral podem ser usados) não é formada por um orifício axial vazado no elemento de pistão 13, mas por um orifício proximal cego 13.12. Além disso, também um orifício distal cego 13.13 é ilustrado, com um efeito para enfraquecer distalmente o elemento de pistão, a fim de facilitar a fusão do material termoplástico lá - semelhante à estrutura da cauda de andorinha da figura 9. Em geral, o furo representado na maioria das modalidades anteriores não é, de modo algum, uma necessidade, mas, para além das funções também realizadas pelos orifícios cegos 13.12, 13.3 e/ou para potencialmente servir para ancorar mais um elemento nele, só tem a função de certa forma reduzindo a quantidade de material utilizado, dependendo da aplicação, isso pode não ser desejado em todas as situações, de modo que as modalidades sem o orifício axial vazado através podem ser uma boa alternativa para modalidades acima descritas que compreendem o orifício vazado 14.

Nas modalidades de figuras 1a / 1b, 2, 3, 8, 9 a 13, 17 a 19, o elemento de pistão é formado de modo que uma face de extremidade distal da cabeça 13.4 do elemento de pistão é aproximadamente horizontal e forma um ombro. Um exemplo de uma face de extremidade distal em forma de cone e não horizontal do elemento de pistão é mostrado na figura. 7. No entanto, um outro exemplo de uma parte cônica entre a parte do eixo e a parte da cabeça é mostrado na figura 20. A figura 20 mostra à esquerda um co26/26 nector antes do processo de ancoragem e à direita, esquematicamente, e parcialmente no ponto, o conector durante o processo de ancoragem (o sonotrodo não é mostrado na figura 20). O afunilamento da parte da cabeça é comparativamente longo, estendendo-se até quase a face da extremidade 5 proximal do elemento de pistão (seria possível fazer a parte afilada estenderse até a extremidade proximal do elemento de pistão). O elemento de luva 12 compreende pelo menos uma fenda proximal, que se estende axialmente 12.11 que permite que a extremidade proximal da parte da luva seja desviada radialmente para ceder à pressão proveniente de fora da pressão advinda 10 da parte cônica a uma força axial de prensagem. Por isso, o efeito de pressionar para fora durante o processo de ancoragem é reforçado. O conector mostrado à direita tem uma parcela substancial de material que tenha sido desviado radialmente para fora e ao longo da superfície interna da primeira camada de construção 1.

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método de ancoragem de um conector (11) em um elemento de construção leve, o elemento de construção leve compreendendo uma primeira camada de construção (1) e uma segunda camada de construção (2) disposta a uma distância a partir da primeira camada de construção, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

   fornecer o conector que compreende um elemento de luva (12) e um elemento de pistão (13), o elemento de pistão compreendendo uma parte do eixo (13.1) e sendo móvel em uma direção axial em relação ao elemento de luva, conforme o elemento de luva, pelo menos parcialmente circunda a parte do eixo, em que pelo menos um dentre o elemento de luva e o elemento de pistão compreende um material termoplástico, fornecer um orifício vazado (5) na primeira camada de construção, o orifício vazado compreendendo uma parede circunferencial, inserir o conector até que uma parte distal do mesmo encoste a segunda camada de construção (2), acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão enquanto pressiona o elemento de pistão (13) para o lado distal, e deste modo, liquefazer pelo menos uma parte do material termoplástico em uma parte de interface entre o elemento de luva (12) e o elemento de pistão (13), enquanto a parte de interface é adjacente à parede circunferencial ou distal com relação a ela, gerando assim uma parte de material termoplástico liquefeito, e fazendo com que o material termoplástico liquefeito da parte de material termoplástico liquefeito flua radialmente para fora e para dentro das estruturas da primeira camada de construção (1) e/ou ao longo de uma superfície interna da primeira camada de construção, e e deixar a parte de material termoplástico liquefeito solidificar novamente para formar uma conexão positiva de ajuste com a primeira camada de construção (1), em que pelo menos uma das condições a seguir é preenchida:

   - o elemento de pistão alcança uma extremidade distal do conector, sendo que uma extremidade distal do elemento de pistão encosta sobre

   Petição 870190017790, de 21/02/2019, pág. 4/11
2. 2/5 a segunda camada de construção após a etapa de inserir o conector estar completada, e a extremidade distal do elemento de pistão compreende porções de material termoplástico que são pelo menos parcialmente liquefeitas pela etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão enquanto o pressiona;

   - durante um estágio da etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão, o elemento de luva é suportado pela segunda camada de construção, e o elemento de pistão é suportado pelo elemento de luva sem contato direto com a segunda camada de construção.

   2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material termoplástico do elemento de pistão (13) e/ou do elemento de luva (12) inclui uma parte distal de material termoplástico em uma extremidade distal do elemento de pistão e/ou o elemento de luva, respectivamente, e em que na etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão enquanto pressiona o elemento de pistão para o lado distal, pelo menos uma parte da parte distal de material termoplástico é liquefeita devido ao efeito das oscilações mecânicas e é pressionada nas estruturas da segunda camada de construção (2) para formar, após nova solidificação, uma conexão positiva de ajuste com a segunda camada de construção (2).
3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que pelo menos o elemento de pistão (13) compreende uma parte distal de material termoplástico e em que a extensão axial do elemento de pistão é maior que a distância entre as primeira e segunda camadas de construção, mais uma espessura da primeira camada de construção (1).
4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que uma extensão axial da parte do eixo é maior do que uma extensão axial do elemento de luva.
5. 5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de: fornecer, antes da etapa de inserção do conector, um orifício cego (2.1) na segunda camada de construção, e em que a etapa de inserção do conector inclui a inserção do conector até uma parte distal do mesmo repousar contra uma

   Petição 870190017790, de 21/02/2019, pág. 5/11

   3/5 base do orifício cego na segunda camada de construção (2).
6. 6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

   5, caracterizado pelo fato de que ambos, o elemento de luva (12) e o elemento de pistão (13) compreendem cada um material termoplástico, em que a etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão enquanto pressionar o elemento de pistão para o lado distal faz com que as partes de material termoplástico de ambos, o elemento de pistão (13) e o elemento de luva (12) derretam, e em que a etapa de deixar as partes de material termoplástico liquefeitas gera uma solda entre o elemento de pistão e o elemento de luva.
7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

   6, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o elemento de luva (12) e o elemento de pistão (13) compreende um material não liquidificável por oscilações mecânicas e dispõe de estruturas adequadas para a formação de uma conexão positiva de ajuste no material não liquidificável e em que a etapa de acoplar oscilações mecânicas ao elemento de pistão enquanto pressionar o elemento de pistão para o lado distal faz com que as partes de material termoplástico fluam para estas estruturas.
8. 8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

   7, caracterizado pelo fato de que o elemento de pistão (13) compreende uma parte de cabeça (13.1) com um contorno externo, essencialmente, que corresponde a uma seção transversal do orifício vazado (5).
9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um contorno externo do elemento de luva (12), essencialmente, corresponde à seção transversal do orifício vazado (5) na primeira camada de construção (1).
10. 10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que para uma extensão axial Is do elemento de luva a relação di-di/2< ls< di+di prevalece, onde di é a distância entre as primeira e segunda camadas de construção, e di é a espessura da primeira camada de construção.
11. 11. Conector (11) para ser ancorado em um elemento de consPetição 870190017790, de 21/02/2019, pág. 6/11

    4/5 trução leve, especialmente através de um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, o elemento de construção leve compreendendo uma primeira camada de construção (1) e uma segunda camada de construção (2) disposta a uma distância a partir da primeira camada de construção, o conector caracterizado pelo fato de que compreende:

    - um elemento de luva (12) e um elemento de pistão (13),

    - em que o elemento de pistão (13) compreende uma parte de cabeça (13.1) e uma parte do eixo (13.2) e é móvel em uma direção axial em relação ao elemento de luva (12), enquanto o elemento de luva, pelo menos parcialmente circunda a parte do eixo,

    - sendo que o elemento de pistão (13) ainda tem um acoplamento na superfície não paralelo à direção axial, o acoplamento na superfície sendo para acoplar oscilações mecânicas no elemento de pistão (13),

    - sendo que pelo menos o elemento de pistão compreende um material termoplástico, uma parte do material termoplástico sendo liquidificável, em uma interface entre o elemento de pistão e o elemento de luva, interface que não é paralela à direção axial, por oscilações mecânicas acopladas no elemento de pistão, através do acoplamento na superfície, enquanto o elemento de pistão (13) e o elemento de luva (12) são pressionados um contra o outro em uma direção axial.
12. 12. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de pistão (13) e o elemento de luva (12), ambos são constituídos de material termoplástico.
13. 13. Conector, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o elemento de pistão e o elemento de luva compreende uma parte metálica e, por exemplo, é totalmente metálico.
14. 14. Conector, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o elemento de pistão e o elemento de luva compreende uma administração de energia que é arranjada em uma parte compreendendo o material termoplástico ou é arranjada em uma parte isenta de material termoplástico, em que esta parte

    Petição 870190017790, de 21/02/2019, pág. 7/11

    5/5 forma uma interface com material termoplástico, quando o elemento de luva e o elemento de pistão são pressionados um contra o outro.
15. 15. Conector, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a parte da cabeça (13.4) do elemen-

    5 to de pistão é afunilada para o lado distal e em que o elemento de luva (12) tem uma fenda (12.11) que se estende distalmente a partir da extremidade proximal.