CN118049426A - 用于联结工件的方法和系统 - Google Patents

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CN118049426A CN202310547238.5A CN202310547238A CN118049426A CN 118049426 A CN118049426 A CN 118049426A CN 202310547238 A CN202310547238 A CN 202310547238A CN 118049426 A CN118049426 A CN 118049426A
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S·西普里亚诺
P-C·王
Z·腾
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Abstract

提供了用于联结多个工件的方法和系统。在一个示例中，该方法包括：将粘合剂分配在第一工件上。使第二工件与粘合剂接触，使得粘合剂设置在第一工件和第二工件之间。在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热以使粘合剂部分地固化并将第一工件和第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件。在第二加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使粘合剂基本上完全固化。

Description

用于联结工件的方法和系统
技术领域
引言
本公开总体上涉及联结技术，且更具体地涉及用于使用粘合剂将多个工件联结在一起的方法和系统。
背景技术
点焊一直是用于将钢工件联结在一起的常见且成功的工艺。点焊在很大程度上是成功的，因为被联结的材料是相同的或彼此非常相似。近年来，已开发了更新更先进的高强度钢，它们具有许多期望的性能。然而，如果被联结的材料不同或不相似(例如，高强度钢工件与软钢抑或铝合金工件联结)，则将这两种材料点焊在一起更具挑战性。例如，当试图将金属工件点焊在一起时(其中这些金属工件中的每一者很大程度上彼此不同)，其结果是在这些金属工件中的至少一者中缺乏焊透深度。当金属工件中的每一者具有在很大程度上不同的电阻率时，焊透深度可能不足，并且焊接接头可能容易断裂。
一种解决方案是将两种不相似的材料机械地紧固在一起，例如使用自冲铆钉。然而，当工件中的一者由先进的高强度钢形成时，使用自冲铆钉来联结两个工件有时是不切实际的，因为高强度钢的硬度是相对高的，并且(多个)铆钉难以穿透到硬得多的高强度钢工件中。
发明内容
提供了一种用于联结多个工件的方法。该方法包括：将粘合剂分配在第一工件上。该方法进一步包括：使第二工件与粘合剂接触，使得粘合剂设置在第一工件和第二工件之间。该方法进一步包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热以使粘合剂部分地固化并将第一工件和第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件。该方法进一步包括：在第二加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使粘合剂基本上完全固化。
在一些实施例中，第一工件和第二工件各自包括金属。
在一些实施例中，第一工件包括钢合金和铝合金中的一者，并且第二工件包括钢合金和铝合金中的另一者。
在一些实施例中，分配包括：分配选自聚氨酯粘合剂系统、环氧粘合剂系统和丙烯酸粘合剂系统中的一者的粘合剂。
在一些实施例中，在产生电阻加热之前，该方法进一步包括：使第一工件与第一电极接触以及使第二工件与第二电极接触。
在一些实施例中，产生电阻加热包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生从约1.5千安培(kA)到约2.5kA的电流。
在一些实施例中，产生电阻加热包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生历时约1.5秒到约2.5秒的电流。
在一些实施例中，产生电阻加热包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和所述电流值能有效地在第一工件和第二工件中产生从约200℃到约375℃的温度。
在一些实施例中，产生电阻加热包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括第一电极和第二电极将从约3千牛顿(kN)到约5kN的力施加到第一工件和第二工件。
在一些实施例中，产生电阻加热包括：在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括第一电极和第二电极将力施加到第一工件和第二工件以将第一工件和第二工件之间的粘合剂挤压到从约100微米(μm)到约4000μm的厚度。
在一些实施例中，暴露包括：在第二加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量，第二加工条件包括从约150℃到约200℃的温度和历时从约15分钟到约25分钟的时间。
根据替代性实施例，提供了一种用于联结多个工件的方法。该方法包括：将粘合剂分配在第一工件上。使第二工件与粘合剂接触，使得粘合剂设置在第一工件和第二工件之间。在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热以使粘合剂部分地固化并将第一工件和第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件。第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和所述电流值能有效地在第一工件中产生第一温度且在第二工件中产生不同于第一温度的第二温度。在第二加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使粘合剂基本上完全固化。
根据替代性实施例，提供了一种用于联结多个工件的系统。该系统包括分配器，该分配器能操作以将粘合剂分配在第一工件上。该系统进一步包括固定装置，该固定装置能操作以在使第二工件与粘合剂接触时支撑第一工件，使得粘合剂设置在第一工件和第二工件之间。该系统进一步包括第一电极，该第一电极能操作以接触第一工件。该系统进一步包括第二电极，该第二电极能操作以接触第二工件。第一电极和第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热以使粘合剂部分地固化并将第一工件和第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件。该系统进一步包括加热装置，该加热装置能操作以产生热量，在第二加工条件下使经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于该热量以使粘合剂基本上完全固化。
在一些实施例中，第一电极和第二电极各自具有对应的纵向轴线。第一电极和第二电极各自包括对应的电极面，其与第一工件和第二工件中的对应一者接合。对应的电极面具有横向于对应的纵向轴线的从约8毫米(mm)到约40mm的最大面尺寸。第一电极和第二电极各自进一步包括对应的电极本体，该电极本体支撑对应的电极面。对应的电极本体具有横向于对应的纵向轴线的从约8mm到约13mm的最大本体尺寸。
在一些实施例中，第一电极和第二电极各自包括对应的电极面，其与第一工件和第二工件中的对应一者接合。对应的电极面具有选自圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、曲线形状及其组合中的一者的形状。
在一些实施例中，第一电极和第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生从约1.5kA到约2.5kA的电流。
在一些实施例中，第一电极和第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生历时约1.5秒到约2.5秒的电流。
在一些实施例中，第一电极和第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括在第一电极和第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和所述电流值能有效地在第一工件和第二工件中产生从约200℃到约375℃的温度。
在一些实施例中，第一电极和第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热，第一加工条件包括第一电极和第二电极将从约3kN到约5kN的力施加到第一工件和第二工件。
在一些实施例中，加热装置是烘箱，其能操作以在第二加工条件下产生热量，第二加工条件包括从约150℃到约200℃的温度和历时从约15分钟到约25分钟的时间。
本发明还包括下述方案：
方案1.一种用于联结多个工件的方法，所述方法包括：
将粘合剂分配在第一工件上；
使第二工件与所述粘合剂接触，使得所述粘合剂设置在所述第一工件和所述第二工件之间；
在第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热以使所述粘合剂部分地固化并将所述第一工件和所述第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件；以及
在第二加工条件下将所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使所述粘合剂基本上完全固化。
方案2.根据方案1所述的方法，其中，所述第一工件和所述第二工件包括导电材料。
方案3.根据方案2所述的方法，其中，所述第一工件包括钢合金和铝合金中的一者，并且所述第二工件包括所述钢合金和所述铝合金中的另一者。
方案4.根据方案1所述的方法，其中，分配包括：分配选自聚氨酯粘合剂系统、环氧粘合剂系统和丙烯酸粘合剂系统中的一者的粘合剂。
方案5.根据方案1所述的方法，其进一步包括：
在产生电阻加热之前，使所述第一工件与第一电极接触；以及
在产生电阻加热之前，使所述第二工件与第二电极接触。
方案6.根据方案5所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生从约1.5kA到约2.5kA的电流。
方案7.根据方案5所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时约1.5秒到约2.5秒的电流。
方案8.根据方案5所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和电流值能有效地在所述第一工件和所述第二工件中产生从约200℃到约375℃的温度。
方案9.根据方案5所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括所述第一电极和所述第二电极将从约3kN到约5kN的力施加到所述第一工件和所述第二工件。
方案10.根据方案5所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括所述第一电极和所述第二电极将力施加到所述第一工件和所述第二工件以将所述第一工件和所述第二工件之间的所述粘合剂挤压到从约100μm到约4000μm的厚度。
方案11.根据方案1所述的方法，其中，暴露包括：在所述第二加工条件下将所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量，所述第二加工条件包括从约150℃到约200℃的温度和历时从约15分钟到约25分钟的时间。
方案12.一种用于联结多个工件的方法，所述方法包括：
将粘合剂分配在第一工件上；
使第二工件与所述粘合剂接触，使得所述粘合剂设置在所述第一工件和所述第二工件之间；
在第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热以使所述粘合剂部分地固化并将所述第一工件和所述第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件，其中，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和电流值能有效地在所述第一工件中产生第一温度且在所述第二工件中产生不同于所述第一温度的第二温度；以及
在第二加工条件下将所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使所述粘合剂基本上完全固化。
方案13.一种用于联结多个工件的系统，所述系统包括：
分配器，其能操作以将粘合剂分配在第一工件上；
固定装置，其能操作以在使第二工件与所述粘合剂接触时支撑所述第一工件，使得所述粘合剂设置在所述第一工件和所述第二工件之间；
第一电极，其能操作以接触所述第一工件；
第二电极，其能操作以接触所述第二工件，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热以使所述粘合剂部分地固化并将所述第一工件和所述第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件；以及
加热装置，其能操作以产生热量，在第二加工条件下使所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于所述热量以使所述粘合剂基本上完全固化。
方案14.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极各自具有对应的纵向轴线并且各自包括：
对应的电极面，其与所述第一工件和所述第二工件中的对应一者接合，并且其中，所述对应的电极面具有横向于对应的纵向轴线的从约8mm到约40mm的最大面尺寸；以及
对应的电极本体，其支撑所述对应的电极面，并且其中，所述对应的电极本体具有横向于对应的纵向轴线的从约8mm到约13mm的最大本体尺寸。
方案15.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极各自包括：
对应的电极面，其与所述第一工件和所述第二工件中的对应一者接合，并且其中，所述对应的电极面具有选自圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、曲线形状及其组合中的一者的形状。
方案16.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生从约1.5kA到约2.5kA的电流。
方案17.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时约1.5秒到约2.5秒的电流。
方案18.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和电流值能有效地在所述第一工件和所述第二工件中产生从约200℃到约375℃的温度。
方案19.根据方案13所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括所述第一电极和所述第二电极将从约3kN到约5kN的力施加到所述第一工件和所述第二工件。
方案20.根据方案13所述的系统，其中，所述加热装置是烘箱，其能操作以在所述第二加工条件下产生热量，所述第二加工条件包括从约150℃到约200℃的温度和历时从约15分钟到约25分钟的时间。
当结合附图理解时，本公开的以上特征和优点以及其他特征和优点容易从用于实施本公开的最佳模式的以下详细描述显而易见。
附图说明
并入到本说明书中并构成其一部分的附图图示了本公开的实施方式并且与描述一起用于解释本公开的原理。
图1-7图示了根据本公开的一个或多个实施例的用于联结多个工件的方法和系统。
图1以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的在早期联结制造阶段期间的第-工件；
图2以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的在进一步先进的联结制造阶段期间的第一工件和第二工件；
图3以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的在进一步先进的联结制造阶段期间的第一工件和第二工件；
图4A是根据本公开的一个或多个实施例的在中间联结制造阶段期间在包括第一工件和第二工件的堆叠件内的各个位置处通过电阻加热产生的节点温度的图形表示；
图4B以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的包括第一工件和第二工件的堆叠件，该堆叠件与图4A中所描绘的节点温度的图形表示相对应；
图5是根据本公开的一个或多个实施例的在图4A-4B中所描绘的中间联结制造阶段期间应用于堆叠件的加工条件的图形表示；
图6以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的在进一步先进的联结制造阶段期间的第一工件和第二工件；以及
图7是根据本公开的一个或多个实施例的用于联结多个工件的方法的流程图以及用于经由该方法联结这些工件的粘合剂的固化含量百分比(％，curing contentpercentage)的图形表示。
具体实施方式
根据需要，本文中公开了本公开的详细实施例；然而，将理解，所公开的实施例仅是本公开的示例性实施例，其可以以各种和替代形式体现。附图不一定按比例绘制；一些特征可被夸大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中所公开的具体结构和功能性细节将不被解释为限制性的，而仅仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式采用本公开的代表性基础。
除非上下文明确陈述，否则如本文中所使用的，术语“约”被理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准偏差内。“约”能够被理解为在陈述值的10％、5％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％以内。“约”能够替代地被理解为暗示所陈述的确切值。除非另外根据上下文是清楚的，否则本文中提供的数值由术语“约”修饰。
本公开涉及用于联结多个工件的方法和系统。根据本公开的一个或多个实施例，粘合剂例如经由与粘合剂源流体连通的分配器被分配在第一工件上。在一些实施例中，粘合剂是热固性粘合剂系统，其包含聚合物、聚合物前体和/或反应性组分并且呈液体或糊状物形式，该液体或糊状物例如在暴露于高温历时一定的时间量时发生交联或以其他方式固化以形成固体块，该固体块粘固于与粘合剂接触的(多个)工件的(多个)相邻表面。
根据一个或多个实施例，在将粘合剂分配到第一工件上之前和期间抑或在分配粘合剂之后，第一工件被支撑在固定装置中。第二工件接触粘合剂或使第二工件与粘合剂接触，使得粘合剂设置在第一工件和第二工件之间并与它们接触。在一些实施例中，在第一工件由固定装置支撑的情况下，第一工件和第二工件在位置上对齐和/或相对于彼此定位成与预定的几何形状一致。
第一电极接触第一工件或使第一电极与第一工件接触，并且第二电极接触第二工件或使第二电极与第二工件接触。由第一电极和第二电极供应的电流行进通过第一工件和第二工件，以在第一加工条件下在第一工件和第二工件中产生电阻加热。如本文中所使用的，短语“电阻加热”被理解为意指当电流通过导电材料(例如，金属、导电复合材料等)时，根据由于导电材料的电阻率所致的损失而产生热量。由电阻加热产生的热量被传导或以其他方式转移到相邻的粘合剂，从而使粘合剂部分地固化并将第一工件和第二工件粘固在一起以形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件。在一些实施例中，第一工件和第二工件至少部分地由金属形成，金属可以是相似或不相似的金属，其具有相似或不相似的对应电阻率。有利地，在本公开的一个或多个实施例中，第一工件和第二工件的接近第一电极和第二电极的区域被迅速加热，由此引起相邻的粘合剂开始迅速发生化学反应并在相对短的时间段内固化到部分固化的状态。这使粘合剂凝结并将第一工件和第二工件粘固在一起而足以维持第一工件和第二工件相对于彼此的空间关系，而不一定需要来自固定装置的支撑。
将经部分固化的粘合剂联结的工件组件从固定装置移除，以便进行后续的下游加工。进一步地，在下游加工中，在第二加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使粘合剂基本上完全固化。在一些实施例中，下游加工包括对工件组件进行电泳(E-coat)涂漆应用和/或装饰性涂漆应用的预处理工艺，这些应用中的任一者均包括使工件组件前进到烘箱中，烘箱产生热量以使所施加的E-coat涂漆和/或装饰性涂漆固化。有利地，在本公开的一个或多个实施例中，将经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于作为(多个)下游工艺的一部分而产生以使E-coat涂漆和/或装饰性涂漆固化的热量，也同时使将工件组件联结在一起的粘合剂基本上完全固化，而不需要单独的加热阶段或加热站来完成使粘合剂固化，并且不会负面地影响整个制造周期时间。
图1以截面图图示了根据本公开的一个或多个实施例的在早期联结制造阶段期间的工件10。图7是根据本公开的一个或多个实施例的用于联结多个工件10和12的方法100的流程图以及用于根据方法100联结工件10和12的粘合剂14的固化含量百分比(％)的图形表示。
工件10可由一个或多个工件区段16和18形成，这些工件区段已例如通过焊接、机械紧固等联结在一起。在一些实施例中，工件10包括两个或更多个工件区段16和18，这些工件区段由例如金属的导电材料形成，金属可以是相同金属或不同金属。在一些示例中，工件区段16和18由(多种)先进的高强度钢合金形成(例如，工件区段18由高强度钢合金形成，例如双相(DP)、超高强度980MPa级钢合金(DP980HDG)，且工件区段16由不同的高强度钢合金形成，例如残余奥氏体(RA)、超高强度1180MPa级钢合金(RA 1180)，这两者被焊接在一起)。在一些实施例中，工件10被定位并支撑在固定装置20上。
该方法100包括将粘合剂14从分配器24分配到工件10的外表面22上(方框102)。分配器24包括喷嘴26，该喷嘴与粘合剂源28流体连通。粘合剂源28包含呈液体或糊状物形式(例如，未固化状态)的粘合剂14。如图7中所图示的，在一些实施例中，未固化状态下的粘合剂具有从约0％到约15％的固化含量，例如从约0％到约10％的固化含量。继续参考图1和图7，粘合剂14例如经由泵等从粘合剂源28前进通过分配器24并离开喷嘴26到工件10的外表面22上。在一些实施例中，粘合剂14形成粘合剂珠30，该粘合剂珠沿着工件10的外表面22上的路径被分配。
在一个或多个实施例中，粘合剂14是热固性粘合剂系统，其包含聚合物、聚合物前体和/或反应性组分及其他添加剂并且呈液体或糊状物形式，该液体或糊状物例如根据温度和时间发生交联或以其他方式固化。粘合剂14的非限制性示例包括单组分或双组分粘合剂系统，诸如单组分或双组分聚氨酯粘合剂系统、单组分或双组分环氧粘合剂系统、单组分或双组分丙烯酸粘合剂系统等。在一个非限制性示例中，粘合剂14是单组分增韧环氧树脂系统，其根据温度和时间固化，例如当暴露于从约150℃到约200℃的温度历时从约15分钟到约25分钟的时间时变得基本上完全固化，同时在从约5℃到约25℃的存储温度下具有约6个月的保存限期(例如，保持基本上未固化)。
参考图2和图7，方法100通过如下步骤继续：使工件12的外表面32与粘合剂14(例如，基本上未固化的粘合剂珠30)接触(方框104)，使得粘合剂14设置在工件10和12之间。如所图示的，固定装置20在使工件12与粘合剂14接触时支撑工件10。在一些实施例中，固定装置20和/或与固定装置20相邻的结构和/或特征协助或促进在使工件12与粘合剂14接触时根据预定的几何形状将工件10和12相对于彼此定位。
在一些实施例中，工件12由单个面板或工件区段(该单个面板或工件区段由金属形成)形成，而在其他实施例中，工件12由两个或更多个由金属形成的工件区段形成，金属可以是相同金属或不同金属。在一些示例中，工件由铝合金形成。铝合金(AA)的非限制性示例是5000系列铝合金，例如AA5182等，其具有镁、锰和可选地其他合金元素作为微量元素，余量的大部分为铝。
参考图3-5和图7，方法100通过如下步骤继续：使工件10的表面34与电极36接触以及使工件12的表面38与电极40接触。如所图示的，电极36和40可操作地联接到电源42。来自电源42的电流通过电极36和40(例如，分别是阳极和阴极，或反之亦然)合作地供应，并行进通过工件10和12以在加工条件下在工件10和12中产生电阻加热(方框106)。在工件10和12中产生的热量迅速转移到相邻的粘合剂14以使粘合剂14部分地固化并将工件10和12粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件44。如图7中所图示的，在一些实施例中，部分固化的粘合剂14具有从约20％到约75％的固化含量，例如约35％到约70％的固化含量。
在本公开的一个或多个实施例中并且如图4A-4B和图5中所示，加工条件包括在电极36和40之间产生从约1.5kA到约2.5kA的电流且历时从约1.5秒到约2.5秒的时间，以在工件10和12的区域中产生从约200℃到约375℃的温度，这些区域与粘合剂14接合或与其相邻。在一些实施例中，在工件10和12中产生的温度可基本上相同，或者不同。例如，在加工条件下，钢基工件10可从电阻加热达到比铝基工件12(例如，200℃到约275℃)高的温度(例如，250℃到约375℃)。在一些实施例中，加工条件包括电极36和40将从约3kN到约5kN的力施加到工件10和12，以在粘合剂珠仍呈液体或糊状物形式时(例如，在使粘合剂14凝结或部分地固化之前)将工件之间的粘合剂珠30挤压到从约100μm到约4000μm的相对薄的粘合厚度。
如图3中所图示的，电极36和40各自具有：对应的纵向轴线(由双头箭头46和48指示)；对应的电极面50、52，其与对应的工件10、12接合；以及对应的电极本体54、56，其支撑对应的电极面50、52。在一些实施例中，对应的电极面50、52具有横向于对应的纵向轴线46、48的从约8毫米(mm)到约40mm的最大面尺寸。在一些实施例中，对应的电极本体54、56具有横向于对应的纵向轴线46、48的从约8mm到约13mm的最大本体尺寸。在一些实施例中，对应的电极面50、52的形状为圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、曲线形状或其组合。有利地，具有相对大的对应的电极面50、52与相对小的对应的电极本体54、56增强了对工件10、12的与粘合剂14相邻的金属区域的迅速加热，以促进粘合剂14在相对短的周期时间内迅速部分固化。
参考图6-7，方法100通过如下步骤继续：将经部分固化的粘合剂联结的工件组件44从固定装置20移除并使经部分固化的粘合剂联结的工件组件44前进到下游以进行进一步加工。在本公开的一个或多个实施例中，进一步的下游加工包括在加工条件下将经部分固化的粘合剂联结的工件组件44暴露于热量(方框108)以使粘合剂14基本上完全固化。在一些实施例中，加工条件包括使经部分固化的粘合剂联结的工件组件44前进到烘箱58，该烘箱进行操作以产生从约150℃到约200℃的内部烘箱温度。在一些实施例中，经部分固化的粘合剂联结的工件组件44暴露于该内部烘箱温度历时从约15分钟到约25分钟的时间。如图7中所图示的，在一些实施例中，基本上完全固化的粘合剂14具有从约85％到约100％的固化含量，诸如约90％到约100％的固化含量，例如约95％到约100％的固化含量。
尽管已详细描述了用于实施本公开的最佳模式，但是熟悉本公开所涉及领域的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内的用于实践本公开的各种替代性设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于联结多个工件的方法，所述方法包括：
将粘合剂分配在第一工件上；
使第二工件与所述粘合剂接触，使得所述粘合剂设置在所述第一工件和所述第二工件之间；
在第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热以使所述粘合剂部分地固化并将所述第一工件和所述第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件；以及
在第二加工条件下将所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量以使所述粘合剂基本上完全固化。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
在产生电阻加热之前，使所述第一工件与第一电极接触；以及
在产生电阻加热之前，使所述第二工件与第二电极接触。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生从约1.5kA到约2.5kA的电流。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时约1.5秒到约2.5秒的电流。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括在所述第一电极和所述第二电极之间产生历时一时间并且处于一电流值的电流，所述时间和电流值能有效地在所述第一工件和所述第二工件中产生从约200℃到约375℃的温度。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括所述第一电极和所述第二电极将从约3kN到约5kN的力施加到所述第一工件和所述第二工件。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，产生电阻加热包括：在所述第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热，所述第一加工条件包括所述第一电极和所述第二电极将力施加到所述第一工件和所述第二工件以将所述第一工件和所述第二工件之间的所述粘合剂挤压到从约100μm到约4000μm的厚度。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，暴露包括：在所述第二加工条件下将所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于热量，所述第二加工条件包括从约150℃到约200℃的温度和历时从约15分钟到约25分钟的时间。
9.一种用于联结多个工件的系统，所述系统包括：
分配器，其能操作以将粘合剂分配在第一工件上；
固定装置，其能操作以在使第二工件与所述粘合剂接触时支撑所述第一工件，使得所述粘合剂设置在所述第一工件和所述第二工件之间；
第一电极，其能操作以接触所述第一工件；
第二电极，其能操作以接触所述第二工件，其中，所述第一电极和所述第二电极能合作地操作以在第一加工条件下在所述第一工件和所述第二工件中产生电阻加热以使所述粘合剂部分地固化并将所述第一工件和所述第二工件粘固在一起，从而形成经部分固化的粘合剂联结的工件组件；以及
加热装置，其能操作以产生热量，在第二加工条件下使所述经部分固化的粘合剂联结的工件组件暴露于所述热量以使所述粘合剂基本上完全固化。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第一电极和所述第二电极各自具有对应的纵向轴线并且各自包括：
对应的电极面，其与所述第一工件和所述第二工件中的对应一者接合，并且其中，所述对应的电极面具有横向于对应的纵向轴线的从约8mm到约40mm的最大面尺寸；以及
对应的电极本体，其支撑所述对应的电极面，并且其中，所述对应的电极本体具有横向于对应的纵向轴线的从约8mm到约13mm的最大本体尺寸。
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