CN103702792A - 接合带有由热塑性塑料制成的中间层的板状构件 - Google Patents

Abstract

在用于接合第一板状构件(3a)与第二板状构件(3b)的方法中，其中，构件(3a，3b)通过由热塑性塑料制成的至少一层中间层(4)来连接，设置成在接合部位(2)处借助于热引入将中间层(4)熔到第一构件和/或第二构件中－在接合部位(2)的区域中借助于应用压力使中间层(4)在接合部位(2)的区域中转移到构件(3a，3b)上；借助于熔化第一构件和/或第二构件(3a，3b)或粘合第一构件和第二构件(3a，3b)材料配合地连接第一构件和第二构件(3a，3b)以用于在接合部位(2)的区域中建立操作连接，和/或在第一构件和第二构件(3a，3b)之间在接合部位(2)的区域中建立电接触。此外，本发明涉及一种用于实施该方法的装置以及一种根据该方法制成的构件复合结构。

Description

接合带有由热塑性塑料制成的中间层的板状构件

技术领域

本发明相应根据独立权利要求的前序部分涉及一种用于接合板状构件的方法、一种用于实施该方法的装置以及一种构件复合结构。

背景技术

由用于对于碰撞重要的部件的高强度的钢与用于大面积的部件的多层复合板构成的组合件尤其在车身建造中呈现出一种尤其相对于使用铝材料来说在经济方面有利的轻质建造思想。复合板在此通常包括由钢制成的、两个0.2mm至0.3mm的薄盖板和由热塑性塑料制成的、带有0.5mm至1.5mm的厚度的芯层。相比常见的车身板，可由此实现的单位面积重量明显更低。在同时有很高的抗弯强度的情况下，新材料提供很高的轻质结构潜力。然而，针对电阻焊接、电弧焊接以及光束焊接，带有处在内部的、电绝缘的塑料层的这种板材被认为不适合于焊接。中间层通过分流(Nebenschluss)的熔化和转移由于薄的置于外部的钢制盖板不可实现，因为后果是围绕焊接电极的复合板的烧穿。因此，根据当今的现有技术，优选机械地接合复合板。

此外，在现有技术中，复合板与高强度的钢利用胶来连接，如同例如在申请人的未公开的专利权文献DE 10 2010 026 040中说明的那样。在此，部件固定直至粘合剂硬化通过机械的接合方法实现，以便在加工工艺中保证必需的操作强度。然而复合板与例如成形硬化的(formgehärteten)钢利用机械的接合方法的固定在经济方面仅可很难地有销路。成形硬化的部件的很高的强度尤其不允许用于盲铆钉的预穿孔且同样不允许咬合连接。

为了焊接多层的复合板，由文献DE 101 11 567 A1已经已知制造这样的部件，其中，在局部没有绝缘的中间层。在这些部位处可进行电阻点焊。然而处在外部的(大约0.2mm厚的)盖板的材料的连接变得很困难。这种部件引起昂贵的制造工艺和提高的成本。

由文献DE 4022238 A1已经已知，首先将板条借助于光束焊接或滚压电阻缝焊接(Quetschnahtschweißen)环绕地附加到包括两个盖板和由塑料制成的中间层的复合板处。沿着交线(其仅在已焊接的板条的区域中伸延)剪出板材圆坯，其紧接着可通过点焊或滚轮滚焊焊缝(Rollnahtschweißen)与其他的板材部件焊接在一起。

此外，由文献DE 1615145已经已知一种通过点焊使两个复合板(其相应包括承载板和布置在承载板两侧的塑料涂层)彼此连接的方法。然而，下部的电极通过电线与上部的复合板的除去涂层的部位相连接，由此在放置上部的电极时产生通过承载板的面电流。由此使涂层熔化。在电极压力下将熔化的层压开、两个电极的触点通过承载板来闭合且执行焊接。

由文献DE 3326612 A1已知复合板与金属板借助于凸焊来焊接。为此，金属板具有凸起部，其在开始焊接过程之前通过电极压入到复合板的金属层和塑料层中。

发明内容

因此，本发明的目的在于实现第一板状构件与第二板状构件的接合，其中，构件通过由热塑性的原材料制成的至少一层中间层来连接。

该目的利用独立专利权利要求的特征来实现。

用于接合第一板状构件与第二板状构件的根据本发明的方法－其中，构件通过由热塑性的原材料制成的至少一层中间层来连接－的特征在于

－ 在接合部位处借助于热引入将中间层熔到第一构件和/或第二构件中

－ 在接合部位的区域中借助于应用压力使中间层在接合部位的区域中转移到构件上

－ 借助于熔化第一构件和/或第二构件材料配合地连接第一构件和第二构件以用于在接合部位的区域中建立操作连接和/或以用于在第一构件和第二构件之间在接合部位的区域中建立电接触。

中间层的熔化可借助于可调温的电极或冲压元件来实现。在此电极还可通过短路焊接来加热且使用存储在电极中的热能以用于熔化中间层。

因为在借助于热引入使中间层熔化之后在接合部位的区域中实现中间层的转移，所以可实现第一构件和第二构件借助于熔化材料配合地且因此在接合部位的区域中建立操作连接。在该文本中将这样的连接称为操作连接，即其首要但不仅仅适用于且确定成用于其他的处理。以这种方式建立的操作连接的机械特性由材料配合的连接部以及板状构件的材料特性的细节来确定且使得能够有利地实现与一个或多个其他构件的连接(如下面还要更确切地描述的那样)。作为用于复合板的材料，例如金属盖板如根据标准DIN EN10268的HC220l或根据标准DIN EN10336的HCT500X是适合的。芯层可由热塑性塑料制成，例如聚乙烯或聚酰胺或两者的混合物。备选地或附加地，在中间层的转移之后电接触的建立还可根据本发明在第一构件和第二构件之间设置在接合部位的区域中，其中，电接触尤其可为用于其他的方法步骤的起点，在其中使用电阻焊接等等。

本发明的另一实施方式的特征在于：通过机械的预紧在第一构件和第二构件之间在接合部位的区域中借助于冷却第一构件和/或第二构件在接合部位的区域中建立力配合的接触，由此有利地在材料配合地连接之后或尤其在在第一构件和第二构件之间建立电接触之后防止板状构件的回弹且可因此提高工艺可靠性。

本发明的另一实施方式的特征在于：在接合部位的区域中借助于熔化或粘合材料配合地连接来自包括第一构件或第二构件的组的至少一个元件与至少一个第三板状构件。第三构件优选由高强度的钢制成，由此可有利地实现多层复合板与由高强度的钢制成的构件的组合。这尤其对于在车身制造的领域中制造大面积的零件是有利的。借助于熔化材料配合的连接要么第一、第二和/或两种构件与第三板状构件实现通过本发明实现的连接的的足够的机械强度，其中，可放弃使用粘合剂以及接合辅助元件且同时实现大大降低的易腐蚀性。因为使用的钢材料比在通常的轻质结构设计中使用的铝材料成本更有利，所以得到相应的成本降低。

在接合部位的区域中材料配合地连接第一构件或第二构件与至少一个第三板状构件还可有利地附加地或仅仅通过粘合实现。粘合剂可涂抹在面上或作为粘合珠(Kleberaupe)涂抹到接合部位上。

本发明的另一实施方式的特征在于：材料配合地连接第一构件和第二构件且在共同的时间间隔内材料配合地连接第三构件，由此可实现工艺优化。

本发明的另一实施方式的特征在于：材料配合地连接第一构件和第二构件且在分开的时间间隔内材料配合地连接第三构件，由此针对不同的事件(例如提供的工具或时间常数)实现优化。

本发明的另一实施方式的特征在于：借助于电阻焊接、电弧焊接或光束焊接来熔化，由此可在连接复合板与高强度的钢时首次实现使用常用的焊接技术。

本发明的另一实施方式的特征在于：产生通过第一板状构件且通过第二板状构件的电的焊接电流以便执行电阻焊接。有利地可借助于电流使板状构件的材料熔化，从而使得可由此产生材料配合的连接，尤其通过焊点核心(Schweißlinse)产生。

本发明的另一实施方式的特征在于：使电的电容装置放电以用于产生电的焊接电流。有利地可借助于电的电容装置实现特别快地建起焊接电流。此外可实现相对很高的焊接电流强度。电容装置可理解成用于存储电能的电的电容。

本发明的另一实施方式的特征在于：记录第一板状构件和第二板状构件的接触且取决于记录的接触产生电的焊接电流。有利地可当还在必需焊接电流时恰好那时产生焊接电流。尤其如果发生分流可由此节约电能和/或避免并非所期望地加热真正的接合部位的环境。此外，可有利地缩短处理时间，因为可在接触之后立即借助于电的焊接电流使用电阻焊接。接触原则上是必要的，以便在接合部位的区域中导引通过板状构件的所期望的焊接电流。

本发明的另一实施方式的特征在于：在记录到接触之后立即产生电的焊接电流。有利地可因此确保没有丢失处理时间。有利地可由此最快可能地完成接合过程。

本发明的另一实施方式的特征在于：在第一板状构件和第二板状构件之间施加测试电压和/或将测试电流引入到第一板状构件和/或第二板状构件中，且确定测试电压或测试电流的变化，且取决于变化产生焊接电流。有利地可确定测试电流和/或测试电压的变化，其中，变化取决于板状构件的接触。相比于焊接电压和/或焊接电流，测试电压和/或测试电流可相对很小，从而使得可有利地以节省能量的方式确定变化和取决于此确定决定变化的接触。

本发明的另一实施方式的特征在于：借助于第一焊接电极和第二焊接电极将压力引入到第一板状构件和/或第二板状构件中以及确定在开始引入压力与确定的变化之间的时间间隔。有利地可由此在在第一板状构件与第二板状构件之间建立接触时实现质量保证。尤其可在在引入压力与确定接触之间流逝太长的时间的情况下得到这样的结论，即必须进行误差消除。

本发明的另一实施方式的特征在于：至少在接合部位的区域中继续熔化，由此可实现建立的一个连接部或建立的多个连接部的提高的强度。

在本发明的另一实施方式中，在在接合部位的区域中继续熔化时在使用不同的焊帽的情况下使用电阻焊接。当首先进行第一构件和第二构件的连接且在稍后的时间间隔中进行连接第三构件时，尤其这时可是有意义的。在此要考虑到的是定位公差在这种白车身制造中是不可避免的，对此，有利地第一构件和第二构件的连接部位必须具有一定的最小直径。利用更大的帽部半径可在此实现更大的焊点核心直径和因此带有更大的直径的连接部位。因为在增大的帽部直径的情况下电极的穿透程度和因此塑料转移随发展趋势变差，所以有利的是第一工艺步骤一再以增大的帽部直径重复。要理解，在第一次执行材料配合地连接第一构件和第二构件之后单独的热引入不再是必需的，因为已经将中间层转移至接合部位的区域中。

本发明的另一实施方式的特征在于：借助于可调温的冲压工具来热引入和/或应用压力，其中，利用相对简单的器件在第一构件和第二构件之间在接合部位的区域中实现电接触。

本发明的另一实施方式的特征在于：借助于可调温的点焊工具来热引入和/或应用压力，由此可节约时间地同时建立电接触和操作连接。

此外，该目的利用一种用于实施根据本发明的方法的装置来实现，该装置带有可调温的点焊器具，该点焊器具带有至少一个可调温的焊接电极和调节装置，其设立且确定成用于执行以下步骤中的至少一个：

－ 在接合部位处借助于热引入将中间层熔到第一构件和/或第二构件中

－ 在接合部位的区域中借助于应用压力将中间层在接合部位的区域中转移到构件上

－ 借助于熔化或粘合第一构件和/或第二构件材料配合地连接第一构件和第二构件以用于在接合部位的区域中建立操作连接，和/或

－ 在第一构件和第二构件之间在接合部位的区域中建立电接触。

优点相应于方法的优点，其中，此外可有利地匹配已经已知的带有温度调节回路的焊接设备。

在装置的根据本发明的实施例中设置成焊接电极可借助于热偶来调温，其中，焊接电极以热偶为出发点在朝焊帽的方向上具有相对很小的导热阻抗和/或在相反的方向上具有相对很大的导热阻抗。有利地可由此在焊接电极中建立所期望的热曲线，其中，在板状构件处可设定相对很大的温度且可在相反的方向上设立相对很小的温度。有利地可由此特别好地加热板状构件，其中，可防护其余装置的可能温度敏感的构件不受过量的热量引入。

此外，该目的利用带有第一板状构件和第二板状构件的构件复合结构来实现，其中，构件在接合部位处相接合且构件复合结构的特征在于构件根据按照上述权利要求中任一项所述的方法相接合。根据本发明的构件复合结构的优点相应于方法发明的优点。

附图说明

从随后的说明中得到其他的优点、特征以及细节，在说明中参考附图对实施例进行详细说明。相同的、相似的和/或功能相同的零件可设有相同的参考标号。其中

图1显示了接合第一板状构件与第二板状构件的示意性的图示，

图2显示了根据本发明连接已接合的两个板状构件与第三板状构件的示意性的图示，

图3类似于图2中那样显示了根据本发明的连接的示意性的图示，其中，附加地借助于粘合进行连接，

图4显示了用于实施根据本发明的方法的的根据本发明的装置,

图5显示了在实施根据本发明的方法期间电压和电流强度的走向的示意性的视图，其中，未出现分流，

图6显示了类似于在图5中显示的那样的图表，其中，不同之处在于出现了分流。

具体实施方式

图1在示意性的图示中显示了第一焊接电极1a和与之相关联的第二焊接电极1b，可将焊接电压借助于电的焊接电路10施加到焊接电极处，其中，如果执行焊接过程焊接，电流I_S在焊接电路中流动。通过调温器件12可调节输送给电极或从电极导出的热量Q的变化。

在电极之间布置有第一板状构件3a和第二板状构件3b，其中，构件3a、3b通过由热塑性塑料制成的至少一层中间层4来连接。

在构件3a、3b的接合部位2处进行将中间层4借助于热引入熔到第一构件和/或第二构件3a、3b中。同时或紧接着将压力F_E在接合部位的区域中2应用到构件上3a、3b，从而使得中间层在接合部位的区域中2在构件3a、3b之间被转移。然后借助于熔化第一构件3a或第二构件3b进行材料配合地连接第一构件3a和第二构件3b。通常使两构件3a、3b在接合部位的区域中2熔化。备选地，还可行的是借助于粘合(即设置粘附连接)在第一构件和第二构件之间3a、3b实现材料配合的连接。材料配合的连接用于在接合部位的区域中2建立操作连接。操作连接至少保证操作强度，但还可根据需要如此实施，即使已彼此连接的构件3a、3b在结合其他的构件最终使用时足够强的接合在一起。

备选地或除了所说明的材料配合地连接第一构件3a和第二构件3b之外，根据本发明在第一构件3a、3b之间在接合部位2的区域中建立电接触。完全可设置成首先在构件3a、3b之间仅建立电接触，其中，在其他的方法步骤中在第一构件3a和第二构件3b之间在接合部位2的区域中建立力配合的接触，优选借助于冷却第一构件和/或第二构件3a、3b在接合部位2的区域中来建立，其中，这优选借助于相应受到控制的调温装置12实现。

根据本发明，借助于熔化的材料配合的连接通过激活焊接电路10借助于电阻焊接、电弧焊接或光束焊接等等实现。

备选地或附加地，可根据按照本发明的方法的另一实施方式借助于通过电容放电产生的焊接电流I_S实现第一板状构件3a与第二板状构件3b的焊接。电容放电可借助于电路10的电的能量源的电容装置17产生。尤其相比于中频技术中可实现更高的焊接电流I_S，由此可有利地实现更短的处理时间，其尤其还正面地影响焊接效果。有利地可在板状构件3a和3b与焊接电极1a和1b之间实现更陡的温度梯度。

在图2中在示意性的图示中附加地相对于图2显示了第三板状构件5，其在使用焊接电路15的情况下与构件3a、3b相连接。为此使构件3a、3b或5中的至少一个在接合部位2的区域中熔化。要理解的是：优选使所有的三个构件3a、3b、5或所提及的构件中的至少两个熔化。因为已经使中间层4转移，所以在连接构件5与构件3a、3b时不需要应用压力，当然同样可应用压力。

在图3中显示了在图2中显示的方法的修改方案，在其中，在构件3b与构件5之间布置有粘接层7。在图3中，根据本发明在部件3a、3b、5之间实现电接触且实现所提及的部件的材料配合的连接。

粘接层7的粘合剂可涂抹在面上或作为粘合珠涂抹到接合部位2上或涂抹到在构件3b与构件5之间的区域中。可设想的是首先执行在图1中示出的工艺步骤且紧接着施加粘合剂。此外，可行的是已经在执行在图1中示出的工艺步骤之前将粘合剂施加到板材部件3b的与中间层4相反的表面上且通过电子力以类似于中间层4的方式使粘合剂转移。

有利地可设置成：粘接层7的硬化的粘合剂在接合部位2的区域中形成建立的连接的连接强度的主要部分；例如带有在8kN与20kN之间的力F_max。焊接连接可有利地尤其保证已接合的部件的操作强度且因此具有更小的连接强度，例如F_max处在在1kN与6kN之间的区域中。此外，可由此有利地吸收在粘合剂硬化时由于相连接的构件的不同的扩展出现的力，而没有破坏在构件之间的连接的结合。

可以共同的时间间隔或以分开的时间间隔执行尤其结合图1和2或图1和3示出的方法步骤，从而使得方法可与整个制造工艺(例如车身建造)的最不同的环境情况相匹配。

为了提高连接强度可两次多次实施方法步骤中的单个或任何一个。

图4显示了一种用于实施根据本发明的方法的装置，其中，焊接设备100表示成带有焊接电极100a、100b。焊接电极100a、100b设有加热元件20a、20b，然而其在本发明的其他的实施方式中还可忽略。焊接电极100a、100b具有焊帽40a、40b。焊帽可通过可选的水道41a、41b来冷却。此外，设置有可选的冷却孔50a、50b，其可利用压缩空气来加载，其中，为了调节空气质量流设置有压缩空气阀60a、60b，其相应与孔50a或50b相连接。为了测量在焊接电极100a、100b的区域中的温度设置有热偶20a、20b，其与调节装置70相连接。在使用冷却空气流时实现将热从焊帽40a、40b通过强迫的对流通过冷却空气孔50a、50b导出。在此可不取决于焊接参数、环境影响或节拍时间通过控制压力阀60a、60b和加热元件30a、30b调节所期望的焊接电极温度。

调节装置70设计且确定成用于执行根据本发明的方法且可尤其在适当的值域中调节焊帽40a、40b的温度以及所应用的压力。

要理解的是在电阻焊接设备的所有的结构形式(例如所谓的C状钳(C-Zange)、X状钳(X-Zange)、机器钳(Maschinenzange))中设置成使用调温的焊接电极。此外，这同样适用于用于电弧焊接或光束焊接的设备。焊接设备可为静止的或门式设备。

如在图4中显示的那样，备选地或附加地设置成区段90a在朝焊帽40b的方向上联接到加热元件20a处，而区段80a在相反的方向上联接到加热元件20a处。相应地，区段90b在朝焊帽40b的方向上联接到加热元件20b处，而区段80b在相反的方向上联接到加热元件20b处。区段90a和90b有利地具有相对很小的热阻，从而使得可将借助于加热元件20a和20b产生的热特别好地和/或快速地朝焊帽40a和40b的方向上导引。

与该效果相反，备选地或附加地，区段80a和80b具有相对很高的导热阻抗。有利地可由此避免借助于加热元件20a和20b产生的热以并非所期望的方式朝其余的焊接设备100的方向上引出。有利地可由此在加热元件20a、20b的区域以及区段80a、90a以及90b和80b中设定所期望的温度曲线，即尤其在焊帽40a和40b的区域中具有特别高的温度，而在相反的方向上具有相对低的温度。这尤其可在所谓的电阻点焊钳中(如同在图4中显示的那样)是有意义的，其中，在电极帽或焊帽40a和40b与相应的钳基体之间的温度曲线可通过有针对性的使用铜合金和/或铬镍钢来影响。从加热元件20a和20b至焊帽40a和40b的相应的热流可通过区段90a和90b的相应的部件(其尤其具有铜合金，尤其CuCr1Zr和/或CuNiSiCr)来促进。朝相反的方向上(即从热偶30a和30b到钳基体中和/或尤其到其余的焊接设备100的对温度敏感的部件中)的相应的热流可通过由相对很差地导热的材料(尤其铬镍钢)制成的相应的构件80a和80b(尤其焊接设备100的电极臂)来避免。备选地或附加地，可考虑使用陶瓷绝缘板，其中，其可设置在加热元件20a、20b与区段80a和80b之间和/或可设置在加热元件20a、20b与区段80a和80b中。

图5显示了测试电流I_P以及测试电压U_P(其在图1中在焊接电路10中绘制出)的走向的图表。图5显示了没有分流的走向。在在图5中左侧示出的Y轴上例如绘制出了测试电压UE在0与5伏之间的值。在在图5中右侧示出的Y轴上例如绘制出了测试电流I_P在0与2.5kA之间的值。在X轴上在图5中例如绘制出了在0与2500ms之间的时间。测试电压U_P借助于实线的图象在图5中示出。测试电流I_P在图5中借助于点划线的图象示出。此外，借助于竖直的虚线在图5中绘制出板状构件3a和3b的接触的时间点。

图6显示了类似于在图5中显示的那样的图表，其中，仅仅带有这样的不同，即在板状构件3a与3b之间出现分流。

下面参考图5和6进一步阐述之前说明的方法的有利的备选方案。

通过使用适合的焊接规则(其尤其可借助于调节装置70来执行)可使用于接触的处理时间最小化。目标是可记录板状构件3a和3b的接触且可将在直接的端子中的焊接电流I_S导入到板状构件3a和3b中。板状构件3a和3b的电接触可取决于几何的部件特性通过测试电压U_P和/或测试电流I_P来实现。

测试电压U_P在开始将压力F_E导入到板状构件3a和3b中时处在焊接电极6a和6b处。测试电压U_P和/或测试电流I_P的在图5中示出的尤其测得的电压和/或电流强度走向在接触的时间点显示出明显的改变，该时间点在图5中借助于竖直的虚线象征性地表示。

根据一有利的备选方案，可在整个绝缘部(尤其在在板状构件3a和3b处的第一接合点和/或焊接点中，如在图5中示出的那样)与通过已经存在的分流部位(尤其在板状构件3a和3b和/或分流桥处的其他的已经焊接的点，这在图6中示出)的间接的电流之间有区别。

根据焊接设备100的一示例性且有利的参数给定，可在没有分流的这种情况(其在图5中示出)下将大约4.3伏的电势从焊接电极6a和6b传递到板状构件3a和3b上。在接触的该时刻建立大约2.3kA的电流。接着建立电流之后，测试电压U_P降到大约1.6伏上。

根据另一示例性且有利的参数给定，如果出现在图6中示出的分流(其尤其通过之前转移的点和/或设置的接合部位产生)，通过测试电压U_P立即引起0.6kA的电流。在接触的该时刻点(其在图6中同样借助于竖直的虚线象征性的表示)，测试电流I_P通过那时存在的更短的电流通路穿过板状构件3a和3b的接合部位上升到大约2.2kA。测试电压U_P在此从大约1.8伏下降到大约1.6伏。

在测试电压U_P和测试电流I_P的在图5或6中显示的电压和/或电流走向中的变化可有利地借助于焊接设备100的调节装置70来监测和/或评定。有利地这可借助于通常的焊接装置在没有进一步设置附加的构件和/或调节元件来保证。有利地，没有在之前确定的时间点开始加热电流或焊接电流I_S。焊接电极6a和6b的加热可有利地在一定的实时时间中直接在接触板状构件3a和3b之后进行。

基于之前说明的测量参数(尤其测试电压U_P和/或测试电流I_P的走向)的适合的调节能够有利地实现将直接在端子中的加热电流导入到中间层4的转移工艺中。有利地可由此将处理时间降低到最小。

根据方法的另一有利的备选方案可进行从结束的力建立(即压力F_E的完全引入)直至在图5和6中象征性地表示的接触的时间间隔的监测，其中，可由此有利地实现转移过程的质量保证。根据一有利且示例性的参数给定方案，时间间隔如在图5中示出的那样在没有分流的情况下可大约为500ms，而在在图6中示出的情况下在带有分流的情况下可大约为350ms。有利地，在图5和6中示出的时间间隔可与阈值相比较，尤其与基于经验值的阈值相比较，其确定最大的工艺持续时间，尤其大约为5000ms，尤其在4000ms与5000ms之间，尤其在2000ms与5000ms之间。在此可在超过极限值的情况下推导出设备和/或部件故障。有利地可在超出极限值的情况下那时对相应的故障信息发出信号。

参考标号列表

1a 第一焊接电极

1b 第二焊接电极

2 接合部位

2a 接合面

3a 第一板状构件

3b 第二板状构件

4 中间层

5 第三板状构件

6a 第三焊接电极

6b 第四焊接电极

7 粘接层

10 焊接电路

12 调温装置

15 焊接电路

17 电容装置

20a 加热元件

20b 加热元件

30a 热偶

30b 热偶

40a 焊帽

40b 焊帽

50a 冷却孔

50b 冷却孔

60a 压缩空气阀

60b 压缩空气阀

70 调节装置

80a 第一区段

80b 第一区段

90a 第二区段

90b 第二区段

100 焊接设备。

Claims (18)

1.一种用于接合第一板状构件(3a)与第二板状构件(3b)的方法，其中，构件(3a,3b)通过由热塑性塑料制成的至少一层中间层(4)来连接，其特征在于，

－ 在接合部位(2)处借助于热引入将中间层(4)熔到第一构件和/或第二构件中

－ 在接合部位(2)的区域中借助于应用压力使中间层(4)在接合部位(2)的区域中转移到构件(3a,3b)上

－ 借助于熔化第一构件和/或第二构件(3a,3b)或粘合第一构件和第二构件(3a,3b)材料配合地连接第一构件和第二构件(3a,3b)以用于在接合部位(2)的区域中建立操作连接，和/或

－ 在第一构件和第二构件(3a,3b)之间在接合部位(2)的区域中建立电接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过机械的预紧在第一构件和第二构件(3a,3b)之间在接合部位(2)的区域中借助于冷却第一构件和/或第二构件(3a,3b)在接合部位(2)的区域中建立力配合的接触。

3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在接合部位(2)的区域中借助于熔化或粘合材料配合地连接来自包括第一构件或第二构件(3a,3b)的组的至少一个元件与至少一个第三板状构件(5)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，材料配合地连接第一构件和第二构件(3a,3b)且在共同的时间间隔内材料配合地连接第三构件(5)。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，材料配合地连接第一构件和第二构件(3a,3b)且在分开的时间间隔内材料配合地连接第三构件(5)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于电阻焊接、电弧焊接或光束焊接来熔化或粘合。

7.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，产生通过第一板状构件(3a)和第二板状构件(3b)的电的焊接电流I_S以便执行电阻焊接。

8.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，使电的电容装置(17)放电以用于产生电的焊接电流I_S。

9.根据上述两项权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，记录第一板状构件和第二板状构件(3a,3b)的接触且取决于记录的接触产生电的焊接电流I_S。

10.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，在记录到接触之后立即产生电的焊接电流I_S。

11.根据上述两项权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将测试电压U_P施加在第一板状构件和第二板状构件(3a,3b)之间和/或将测试电流I_P引入到第一板状构件和第二板状构件(3a,3b)中，确定测试电压U_P和/或测试电流I_P的变化和/或走向且取决于变化和/或走向产生焊接电流I_S。

12.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，借助于第一焊接电极和第二焊接电极(1a,2a)将压力F_E引入到第一板状构件和第二板状构件(3a,3b)中，确定在开始引入压力F_E与确定有变化之间的时间间隔。

13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少在接合部位(2)的区域中继续熔化。

14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在使用不同的电极形状的情况下使用电阻焊接。

15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助于可调温的冲压工具或可调温的点焊工具来热引入和/或应用压力。

16.一种用于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法的装置，其特征在于，可调温的冲压工具或电焊工具设立有至少一个可调温的焊接电极和调节装置且确定成用于执行下列步骤中的至少一个

－ 在接合部位(2)处借助于热引入将中间层(4)熔到第一构件和/或第二构件中

－ 在接合部位(2)的区域中借助于应用压力使中间层(4)在接合部位(2)的区域中转移到构件上

－ 借助于熔化或粘合第一构件和/或第二构件材料配合地连接第一构件和第二构件(3a,3b)以用于在接合部位(2)的区域中建立操作连接，和/或

－ 在第一构件和第二构件(3a,3b)之间在接合部位(2)的区域中建立电接触。

17.根据上述权利要求所述的装置，其特征在于，焊接电极(6a,6b)可借助于热偶(30a,30b)来调温，其中，焊接电极(6a,6b)以热偶(30a,30b)为出发点在朝焊帽(40a,40b)的方向上具有相对很小的导热阻抗和/或在相反的方向上具有相对很大的导热阻抗。

18.一种构件复合结构，带有第一板状构件(3a)和第二板状构件(3b)，其中，构件(3a,3b)在接合部位(2)处相接合，其特征在于，构件根据按照上述权利要求中任一项所述的方法来接合。

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