CN109862987B - 用于利用等离子体射束给盖层预先制孔来连接至少两个构件层的方法 - Google Patents

用于利用等离子体射束给盖层预先制孔来连接至少两个构件层的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于通过连接元件连接至少两个构件层（12,14）的方法，其中，该连接包括至少一个盖层（12）和至少一个基层（14），其中，将贯通孔形式的预制孔（30）引入到所述至少一个盖层（12）中并且所述至少一个基层（14）在所述预制孔的区域中不被预先制孔，其中，将具有突肩的连接元件穿过所述盖层（12）中的预制孔（30）与所述基层（14）连接，其中，所述连接元件（34）利用其突肩保持所述盖层（12）。仅在所述至少一个盖层（12）中引入预制孔（30），该至少一个盖层被至少暂时固定地保持在基层（14）上，其中，在盖层（12）中制造预制孔之后，将所述连接元件引导通过所述盖层（12）并且与未预先制孔的基层（14）连接，其中，所述预制孔通过等离子体射束（20）成型。

Description

用于利用等离子体射束给盖层预先制孔来连接至少两个构件 层的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过连接元件连接至少两个构件层的方法。
背景技术
为了连接两个此类的接合配对件，例如由DE 196 30 518 C2公开的是，产生贯通孔并且通过连接元件来连接两个构件层。这种连接方式具有的缺点是，贯通孔只允许有限的方法来建立连接，尤其局限于自攻螺钉的使用。
如果通过连接元件来连接至少两个构件层，则可消除该缺点，其中，将预制孔引入到盖层中并且基层在该预制孔区域中不被预先制孔。通常，具有凸肩的连接元件通过盖层中的预制孔与该基层连接，其中，该连接元件利用其凸肩保持该盖层。这种方法例如由DE102012 005 203 A1公知。DE 10 2004 042 622 B4公开了类似的方法。
然而，利用预制孔的接合方法的缺点是预制孔的加工，例如铣削、钻削、切割或冲压，这伴随着高磨损和周围环境的污染。尤其在加工高强度或超高强度的板材例如22MnB5时就是这种情况。
发明内容
本发明的任务是提供一种特别有利的、用于连接至少两个上下叠置的构件层的方法，该方法包括在至少一个盖层中产生预制孔。
公知的是，在用于通过连接元件连接至少两个构件层(构件层包括至少一个盖层和至少一个基层)的方法中将预制孔引入到盖层中，其中，在预制孔的区域中，基层不被预先制孔。将具有突肩的连接元件通过盖层中的预制孔放入到该预制孔中并且与基层连接。连接元件利用其突肩固定地保持所述盖层并且与基层形状配合和/或材料配合和/或力配合地连接。
根据本发明设置了，仅仅通过等离子体射束将贯通孔形式的预制孔引入到至少一个盖层中，所述盖层被至少暂时固定地保持在基层上。通过将盖层和基层暂时相互固定地保持，确保了连接元件可以在产生预制孔的相同位置上放置在基层中。由此，足够大的层可以仅仅通过它们的重力和摩擦彼此相对固定地保持。通过将两个层经由连接结构彼此相对不运动地保持或者将这两个层由外部的保持或下压机构相互固定，也可以实现固定。在盖层中制造了预制孔之后，将连接元件引导通过盖层、即盖层中的预制孔并且与不被预先制孔的基层连接。也就是说，一旦在所述至少一个盖层中引入预制孔并且基层最大程度上不被损坏(在任何情况下也不具有贯通孔)，预先制孔过程就结束。预先制孔过程的结束通过在预设定的时间段之后关断等离子体射束进行，该时间段尤其与喷嘴与盖板的距离、气体压力、喷嘴的几何结构、电弧的能量、气体的类型和在相应的材料中待产生的预制孔的尺寸相关。
相应的、基于该方法的参数设定对于每个个别情况来求取并且然后被提供作为用于预先制孔过程的输入参量。
通过使用等离子体射束来产生预制孔，也可以对软基层上的硬或超硬盖层进行预先制孔，而不会导致该组件变形。在本发明的框架内也可以加工那些在基层和盖层之间设有粘接层的构件层，所述粘接层被施加用于后来的硬化。所述盖层尤其比所述基层硬。
根据该方法的一个优选方案，所述等离子体射束通过非传递的电弧产生，其中，所述盖层通过热的等离子体射束熔化并且熔化的材料通过等离子体压力排挤，由此产生预制孔。该过程在后面被称为等离子体射束预先制孔并且表现为熔融切割过程。因为熔化的并且从预制孔中排挤出去的材料在最上面的构件层的表面上硬化并且从而材料配合地与盖层连接，所以该预先制孔过程绝不产生任何需进一步处理的切屑或瘤块。
就此而言，预制孔的产生可以利用反正已经具有小结构尺寸的等离子体射束预先制孔单元实现，而不需要附加的抽吸装置。由此可以简单地实现有利地接入到生产线中，例如作为安装在接合机器人上的附件。
在根据本发明进行等离子体射束预先制孔时，电弧在电极、尤其钨电极与等离子体喷嘴之间燃烧。该电弧使等离子体气体至少部分地离子化，该等离子体气体在等离子体射束中流到盖层上并且从而负责将能量引入到盖层中，这导致盖层选择性地熔化，其中，等离子体射束仅仅通过所述非传递的电弧激活。由此可以最大程度地避免破坏或影响基层。
在关断电弧时，通过等离子体射束进行的能量输入立即中断并且被排挤出的熔融物通过面状的热导出而同样立即凝固，从而使得孔轮廓得以保持。本发明的方法特别好地适合于0.5mm至50mm的盖层材料厚度。
在所述至少一个盖层中在连接位置上制造了预制孔之后，接着在基层与盖层的相对位置不变的情况下通过将连接元件经由预制孔放入到基层中进行连接过程。因为对于该连接提供了闭合的基层，所以可以应用多种接合方法，其中，该连接例如通过摩擦焊接、冲压铆接、钉接或者螺接尤其通过流孔成型螺接产生。
此外，等离子体射束预先制孔可以除纯粹的制孔过程之外有助于通过另外的能量输入使接合元件更快地穿过基层。
电弧在等离子体喷嘴之内规律地燃烧并且将气体加热，所述等离子体喷嘴通常构造为水冷的铜喷嘴，所述气体然后作为热的等离子体射束从等离子体喷嘴排出并且流到盖层上
在传统的等离子体电弧切割中，切割过程通过传递的电弧实现，与该传统的等离子体电弧切割的不同之处在于，将更少的能量输入到上部层中，从而可以实现期望的盖层的有针对性的预先制孔，而处于盖层下面的基层不会被强烈损坏。尤其是，盖层也不必具有导电能力，因为能量传输仅仅通过等离子体进行。
与机械方法相反地，通过等离子体预先制孔不产生值得一提的过程力，该过程力将会使得必须对预先制孔/连接设备的尺寸进行相应费事的设计。
根据另一优选的方案，如此设定设备参数，以至于得到期望的预制孔直径。因为预制孔的尺寸仅仅取决于过程参数，所以可以在确定的界限内进行直径匹配或直径设定，而不必例如必须进行工具更换。这使得即使对于不同的盖层也允许在制造预制孔时的高灵活性。
优选地，可以使用高电流方法来产生等离子体射束。由此可以对于预先制孔过程提供足够高的等离子体射束功率。在借助于高电流方法产生电弧时，电流强度优选在100-300安培之间。
根据本发明，用于产生电弧的电流强度可以在预先制孔时间tv上改变。电流强度尤其在预电流时间tv上为预电流强度Iv，在主电流时间上为主电流强度IH。在此，主电流强度IH大于预电流强度Iv。此外，电流强度在后电流时间tN上为后电流强度IN，该后电流强度大于预电流强度Iv并且小于主电流强度IH。
由此可以实现精确的孔形状，因为尤其在后电流时间中，通过降低电弧功率使得在主电流时间中产生的盖板熔融物仅仅还在径向方向上排挤熔融物并且不再进一步导致基层熔化。
等离子体喷嘴与盖层之间的距离选择为使得虽然可以将足够的热传递到盖层中，但是仍可避免基层被熔化。有利的是，实施等离子体喷嘴与盖层之间的距离测量，从而使得该距离的精确设定成为可能。
为了进一步影响孔成型过程，等离子体喷嘴与盖板之间的距离可以在孔成型期间改变。由此可以按照需求来影响等离子体射束的能量输入和作用面积。
替换地，可以设置间距保持件。它可以用作支座并且用作间距保持件并且使得能够以较少的耗费精确且可靠地调节等离子体喷嘴与盖层之间的间距。原则上，所有的惰性气体、尤其氩适合于作为等离子体气体。
在预先制孔过程中通过等离子体射束排挤的盖层熔融物优选借助于成型元件成型为具有期望几何结构的凸缘，该凸缘包围预制孔。所述成型元件优选可以如此设计，以至于空心柱体的内棱边被负向地倒圆，也就是具有凹槽(或内凹部)。
尤其是，为了更好地制造凸缘，所述成型元件在通过等离子体射束成型预制孔期间可以旋转。
通过该凸缘，可以使以后插入的接合元件(其在头部下面具有与所述凸缘对应的留空、尤其是槽)也在径向方向上在接合元件和盖层之间建立形状配合连接。这导致横向抗拉强度的提高。由此也可以改善连接部位的密封。
用于产生电弧的源优选以约20伏特、尤其18伏特至25伏特的直流电压产生所述电弧。
等离子体优选以约20升/分钟的流速从等离子体喷嘴输出。相应地，等离子体压力可以与等离子体喷嘴的直径相互协调，从而可以传递对于产生预制孔足够的热能。
根据待产生的预制孔，可以采用不同的等离子体喷嘴，后续还将结合设备来进行描述。
根据本发明的另一方面，提供一种用于接合构件连接的设备，该构件连接包括至少一个盖层和至少一个基层，其中，预先制孔单元和接合单元相互作用以通过连接元件连接所述构件层。
根据本发明设置了，所述预先制孔单元包括等离子体射束预先制孔单元。所述等离子体射束预先制孔单元包括等离子体喷嘴和电极，其中，在等离子体喷嘴和电极之间产生电弧，以便将等离子体气体至少部分地离子化。通过热的等离子体射束来制造预制孔，所述等离子体射束如前所述地流到盖层上。
所述接合连接通过接合元件产生，所述接合元件通过所述至少一个盖层中的预制孔与不中断的基层连接。接合单元可以是元件摩擦焊接单元、铆接单元、螺接单元或类似单元。
在等离子体射束预先制孔单元前面优选可以设置成型元件，用于影响通过预先制孔过程产生的熔融物，其中，所述成型元件放置在所述盖板上。
所述成型元件尤其相对于所述等离子体喷嘴同心地布置并且允许等离子体射束在待形成的预制孔的区域中穿过该成型元件。
所述成型元件限制熔融物至少在径向方向上的分布，但是也可以具有以下造型，通过该造型还可以限制熔融物在轴向方向上的分布。
所述成型元件可以具有负向倒圆的区域，该区域允许将熔化的盖层材料容纳在这个负向形状中。通过这样构型的成型元件得到一围绕预制孔的凸缘，因此这种成型元件也被称为凸缘成型器。
优选所述成型元件具有至少一个孔，该孔相对于成型元件的中央孔倾斜、尤其正交，等离子体射束被引导通过该中央孔。所述至少一个孔用作排气孔。由此防止了等离子体射束在成型元件内部堵塞且可能不期望地挤压或破坏所述凸缘。
通过这种方式，当凸缘贴靠在凸缘成型器上时，被反射的等离子体气体也可以被排出。
由此，成型元件直接放置于盖层上，从而一方面用作间距保持件并且另一方面用作下压件。
所述成型元件优选可以布置为相对于等离子体喷嘴固定地或可调节地间隔开。由此可以在每个预先制孔过程中在等离子体喷嘴与盖层之间进行简单且可靠的距离调节。
优选地，成型元件也可以构造为被冷却和/或具有涂层，所述涂层反作用于材料施加。所述成型元件在其形状和冷却特性方面可以被设计为使得等离子体射束的热导出被如此程度地抑制，以至于对于熔融过程仍能足够地提供热量。
此外，等离子体射束预先制孔单元还可以具有用于使成型元件旋转的驱动器。通过成型元件的旋转，使得在预先制孔过程中排挤的熔融物即使在头顶上应用情况中(例如在汽车工业的生产线中通常会遇到这种情况)也能实现较均匀的凸缘形状。由此，成型元件尤其可以构造为能够相对于等离子体喷嘴旋转。
根据另一有利的方案，所述成型元件可以由耐高温的金属或陶瓷构成。
如果等离子体喷嘴和成型元件以结构单元的方式构造，则得到特别有利的方案。
在本发明的另一有利的方案中，该设备可以具有下压件，通过该下压件可以在预先制孔过程中和/或在接合过程中给构件层施加下压力。
通过所述下压件可以实现精确的接合过程。此外，可能处于基层和盖层之间或处于多个盖层之间的粘接材料可以通过所述下压力从待产生的预制孔挤走。这具有的优点是，在预先制孔过程中不产生粘接材料蒸汽并且也不必使用能量来去除粘接材料层。所述下压力优选在0.5至1kN之间。
接合单元和预先制孔单元可以使用公共的设备下压件。替换地，接合单元和/或预先制孔单元可以具有下压件。
等离子体喷嘴可以具有不同的喷嘴开口，所述喷嘴开口具有不同的开口直径和开口几何形状。通过它们可以影响孔形状。由此，喷嘴开口可以具有一个中央的圆形缺口和/或多个处于圆周上的圆形缺口。
根据一个有利的方案，该设备包括参数存储器，在所述参数存储器中储存有用于等离子体射束预先制孔单元的相应材料组合的运行参数。由此能够以简单的方式由操作者根据待连接的层的材料和尺寸以及优选也根据预制孔尺寸调用相应的值。由此能够仅仅在盖层中引入可靠的预制孔。操作者也可以是上级的控制单元。
在另一优选的方案中，该设备可以包括至少一个机器人臂，等离子体射束预先制孔单元和/或接合装置装配在该机器人臂上。
由此，通过上面所说明的方式，可以产生构件连接，该构件连接包括至少一个盖层，其中，处于基层上的盖层具有包围预制孔的凸缘。该预制孔可以被连接元件的杆部穿过，其中，该杆部与至少一个基层连接，其中，头部如此设计，以至于包围预制孔的凸缘容纳在处于该头部下面的凹槽中。所述盖层尤其比所述基层硬。
附图说明
从下面结合附图中示出的实施例的说明得出本发明的另外的优点、特征和应用可能性。
附图中：
图1示出了在产生预制孔时等离子体射束预先制孔单元的示意图，其具有同心地布置的成型元件；
图2示出了在盖层中产生的预制孔的2D剖视图；
图3示出了接合步骤的示意图；
图4示出了按照该方法产生的连接；
图5a示出了在产生预制孔时本发明的设备；
图5b示出了在产生连接时本发明的设备；
图6示出了具有排气开口的成型元件，其与等离子体喷嘴形成结构单元；和
图7示出了在预先制孔过程中电弧电流的电流分布。
具体实施方式
图1示出本发明的接合方法的第一工作步骤。根据该接合方法，应将两个相互上下叠置的构件层12、14相互连接。在该实施例中，盖层12比基层14硬。
首先，利用等离子体射束预先制孔单元16将预制孔引入到盖层12中。所述等离子体射束预先制孔单元16包括等离子体喷嘴18，在该等离子体喷嘴中产生等离子体射束20，其中，在钨电极22和等离子体喷嘴18之间产生电弧。流经等离子体喷嘴18的气体在那里被离子化并且作为热的等离子体射束20吹到盖层12上。所述盖层12在预制孔的区域中利用所述等离子体射束20熔化，其中，该盖层12的被熔化的材料通过等离子体压力从孔区域中径向挤出。
在本应用情况下，在盖层12上放置成型元件24。该成型元件构造为空心柱形的套筒并且限制熔融物沿径向方向的走向，从而得到环绕的凸缘形式的环形隆起，该凸缘通过所述成型元件24清晰地限界。
等离子体射束预先制孔单元16的运行参数针对待预先制孔的盖层12的特性来设定。
图2示出盖层12中的通过本发明的方法制得的预制孔30，该预制孔被凸缘32在周向上包围。基层14的处于预制孔30区域中的区域保持不被中断并且从而使得其基本上全部的材料厚度可以被用来利用接合元件建立连接。
图3示出本发明的方法的接合步骤，其中，将流孔成型螺钉(或流钻螺钉)34放入到所述盖层12的预制孔30中。接下来，将所述流孔成型螺钉在压力和旋转下拧入到基层14中，其中，其在形成穿通部且在产生螺纹的情况下形成螺纹连接，如图4中所示。
图4示出通过所述流孔成型螺钉34连接的构件层12、14，其中，所述流孔成型螺钉34拧入所述基层14中并通过其突肩将所述盖层12压靠在所述基层14上并且在轴向方向上形状配合地固定。
所述流孔成型螺钉34在其头部下侧具有环形槽，该环形槽构造为与所述凸缘32相对应。通过这种方式也可以在螺钉横向方向上实现更好的保持作用。
图5a示出本发明的用于接合两个构件层的设备50。该设备50包括等离子体预先制孔单元60和接合装置70。
如已经描述过的那样，等离子体预先制孔单元60包括等离子体喷嘴62和钨电极64。在钨电极64和等离子体喷嘴62之间通过直流电压和高电流产生电弧。此外，在等离子体喷嘴62前面设置成型元件66，该成型元件给予通过等离子体射束挤压的熔融物以期望的轮廓。
此外，本发明的设备50还包括未示出的控制单元，该控制单元首先将等离子体预先制孔单元60定位在产生连接的位置上，然后在产生了预制孔之后将接合装置定位在该位置上，如图5b所示的那样。
根据图5b，接合装置70定位在所述连接位置上并且将用于与未被中断的软基层连接的接合元件放置在该位置上。
通过这种方式，可以在无需大的过程力的情况下以快速方式尤其利用传统的接合方法有利地产生具有硬盖层和软基层的构件层的连接。
如图5a和5b中示例性所示，接合装置70和等离子体射束预先制孔单元60可以使用公共的下压件74，该下压件74不仅在预先制孔过程中而且在接合过程中给构件层施加下压力。
图6示出由成型元件82和等离子体喷嘴84组成的一件式组合元件80的剖视图。该组合元件的上部区域以其锥形缩细部形成等离子体喷嘴84，其中，衔接于该等离子体喷嘴的部分构成成型元件82，该成型元件具有与该组合元件80的轴线正交的排气孔86。
通过这种方式，等离子体气体能够以集束方式被引导通过所述等离子体喷嘴84，其中，被构件反射的反向流可以通过排气孔86导出。
通过成型元件82中的排气孔86，很大程度上避免等离子体气体在成型元件中堵塞，由此实现了预制孔和包围该预制孔的凸缘的更精确的构造。
成型元件82防止熔融物侧向排出并且从而有助于凸缘的均匀成型，该凸缘包围所述通过等离子体射束在盖层中产生的预制孔。
图7示范性并且定量地示出用于在预先制孔过程中产生电弧的电流强度I的变化曲线。在预电流时间tv上通过预电流Iv产生电弧。在主电流时间tH上，以主电流强度IH产生电弧，所述主电流时间基本上是下述时间段，在该时间段中将预制孔引入到盖层中。所述主电流强度尤其为200A。在盖层中产生预制孔之后，也就是在所述主电流时间之后，在后电流时间上以后电流强度IN产生电弧。该后电流强度比主电流强度小并且其大小设计为使得其还只能侧向排挤熔融物，但是不能进一步在基层中形成孔。由此，尤其在与成型元件的相互作用下，利用从盖层熔化的材料制造出相对精确的凸缘轮廓。
上面提及的电流时间应与所述至少一个盖层和所述基层的材料和厚度相匹配。

Claims (22)

1.一种用于通过连接元件(34)连接至少两个构件层(12,14)的方法，该连接包括至少一个盖层(12)和至少一个基层(14)，所述方法包括：将贯通孔形式的预制孔(30)引入到所述至少一个盖层(12)中，并且所述至少一个基层(14)在所述预制孔(30)的区域中不被预先制孔，将具有突肩的连接元件(34)穿过所述盖层(12)中的预制孔(30)与所述基层(14)连接，所述连接元件(34)利用其突肩保持所述盖层(12)，其特征在于，仅在所述至少一个盖层(12)中引入预制孔(30)，该至少一个盖层(12)被至少暂时固定地保持在基层(14)上，所述预制孔(30)通过等离子体射束(20)成型，在预制孔（30）产生过程中被排挤的材料在盖层（12）的表面硬化形成同心的凸缘（32），在盖层(12)中制造预制孔(30)之后，将所述连接元件（34）引导通过所述盖层(12)中的预制孔（30）并且与未预先制孔的基层(14)连接，连接过程中，连接元件（34）与盖层（12）通过凸缘（32）在径向方向上形成形状配合连接。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等离子体射束(20)借助于非传递的电弧产生，其中，所述盖层(12)通过热的等离子体射束(20)熔化，熔化的材料通过等离子体压力排挤，从而产生预制孔(30)。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同心的凸缘(32)通过成型元件(82)产生，所述成型元件(82)在通过等离子体射束成型所述预制孔(30)期间旋转。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在预制孔成型期间，等离子体喷嘴与盖板的距离改变。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于产生电弧的电流强度在预先制孔时间上改变，其中，所述电流强度在预电流时间tv上为预电流强度Iv，在主电流时间上为大于所述预电流强度Iv的主电流强度IH，在后电流时间tN上为后电流强度IN，该后电流强度IN大于所述预电流强度Iv且小于所述主电流强度IH。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述连接元件(34)与所述基层(12)的连接通过摩擦焊接或钉接进行。
7.一种用于接合构件连接的设备(50)，该构件连接包括至少一个盖层(12)和至少一个基层(14)，该设备(50)包括预先制孔单元和接合单元(70)，所述预先制孔单元和所述接合单元相互作用以通过连接元件(34)连接所述盖层(12)和基层(14)，所述预先制孔单元将预制孔(30)引入到所述至少一个盖层(12)中并且所述接合单元(70)将连接元件(32)通过所述预制孔(30)与非中断的基层(14)连接，其特征在于，所述预先制孔单元具有等离子体射束预先制孔单元(60)，所述等离子体射束预先制孔单元（60）包括等离子体喷嘴(62)，所述等离子体喷嘴包括喷嘴开口，从所述喷嘴开口能够排出热的等离子体射束；所述设备还包括成型元件（24,66,82），用于在预制孔（30）引入至盖层（12）的过程中由等离子体射束排挤的盖层熔融物成型为同心的凸缘（32），所述凸缘（32）包围预制孔（30），在连接过程中，所述凸缘（32）使连接元件（34）与盖层（12）在径向方向上形成形状配合连接。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述等离子体射束预先制孔单元(60)仅通过非传递的电弧产生等离子体射束(20)。
9.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述成型元件(24,66,82)与等离子体喷嘴(84)同心地布置，所述成型元件将所述等离子体喷嘴相对于所述盖层(12)间隔开。
10.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述成型元件(24,66,82)设计为使得其限制熔融物至少沿径向方向排挤。
11.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述成型元件(24,66,82)由耐高温的金属或陶瓷构成。
12.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述成型元件(82)为可旋转。
13.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述成型元件(82)具有至少一个孔(86)，该孔（86）相对于所述成型元件(82)的中央孔倾斜。
14.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述等离子体喷嘴(18,62,84)和所述成型元件(24,66,82)构造为结构单元形成组合元件(80)。
15.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述成型元件(24,66,82)具有涂层。
16.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述喷嘴开口具有一个中央的圆形缺口。
17.如权利要求7至10任一项所述的设备，其特征在于，所述喷嘴开口具有多个处于圆周上的圆形缺口。
18.如权利要求7所述的设备，其特征在于，设置下压件，通过该下压件能够在预先制孔过程中并且在接合过程中给构件层施加下压力。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述接合单元和/或所述预先制孔单元设有下压件(74)。
20.如权利要求7所述的设备，其特征在于，设置控制单元，该控制单元与参数存储器相互作用，在所述参数存储器中储存有取决于待连接的构件层的材料特性的运行参数。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述运行参数取决于预制孔尺寸。
22.一种构件连接，其包括至少一个盖层，上部的盖层(12)具有包围预制孔(30)的凸缘，所述预制孔(30)被连接元件(34)的杆部穿过，并且所述杆部与基层(14)连接，所述连接元件具有头部，该头部具有突肩，所述连接元件(34)的头部设计为使得包围预制孔(30)的凸缘(32)接收在处于所述头部的下侧的凹槽中，其特征在于，所述预制孔(30)由等离子体射束(20)成型，在等离子体射束(20)产生预制孔（30）的过程中排挤的材料在盖层（12）的表面硬化形成所述凸缘（32）。
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