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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen, insbesondere ein Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen, das Randbereiche von Plattenteilen verbindet.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Verfahren zum sogenannten Falzen ist als ein Verfahren zum Verbinden zweier Plattenteile bekannt, wie eine äußere und eine inneren Platte, die eine Tür oder eine Kühlerhaube bzw. Motorhaube eines Automobils oder ähnliches bilden. Wie im Folgenden beschrieben, werden bei diesem Verfahren ein Randbereich 111 einer äußeren Platte 110 und ein Randbereich 121 einer inneren Platte 120 miteinander verbunden. Wie 9 zeigt, wird der Randbereich 111 mit dem Randbereich 121 so zur Überlappung gebracht, dass ein Stirnseitenbereich des Randbereichs 111 über den Randbereich 121 ragt. Anschließend wird der Stirnseitenbereich des Randbereichs 111 der äußeren Platte 110 umgekantet und der Randbereich 121 der inneren Platte 120 wird zwischen der äußeren Platte 110 und dem umgekanteten Bereich 112 eingeschoben. Dieses Verfahren ist hinsichtlich der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes exzellent. Nichtsdestotrotz ist die Verbindungsstärke zwischen der äußeren Platte 110 und der inneren Platte 120 gering, da bei einem solchen Verbindungsverfahren das Falzen lediglich eine Struktur ist, bei der der Randbereich 121 der inneren Platte 120 zwischen der äußeren Platte 110 und dem umgekanteten Bereich 112 eingeschoben wird.
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Dementsprechend wird in Kombination nach dem Falzen in einigen Fällen ein Klebe- oder Haftmittel verwendet oder ein Punkt- oder Laserschweißen wird ausgeführt, um die Verbindungsstärke zu verbessern. Das Ausführen des Punktschweißens in Kombination mit dem Falzen der äußeren Platte 110 und der inneren Platte 120 weist allerdings ein Problem auf, nämlich eine Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes aufgrund von Schweißstellen. Um diese zu vermeiden ist eine regelmäßige Wartung eines Oberflächenzustandes einer Schweißelektrode erforderlich. Außerdem verursacht die Verwendung von Punktschweißen, insbesondere in einem Fall, bei dem unterschiedliche Materialien, wie beispielsweise Eisen und Aluminium, für die äußere Platte 110 und für die innere Platte 120 verwendet werden, dass die durch das Schweißen erzeugte Hitze die Platten 110, 120 stark deformiert und daher ist eine Korrektur der Deformation in einer Nachbehandlung erforderlich. Des Weiteren entsteht in diesem Fall ein Problem dadurch, dass die Platten 110, 120 thermisch deformiert werden und in einem Schritt des Einbrennlackierens nach dem Falzen voneinander verschoben werden, da die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Platten 110, 120 verschieden voneinander sind. Um derartige Probleme zu lösen wird gewöhnlich das Ausführen des Rührreibschweißens nach dem Falzen der Plattenteile vorgeschlagen.
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Druckschrift 1 beschreibt ein Verfahren des Rührreibschweißens von Randbereichen einer inneren Platte und einer äußeren Platte nach dem Falzen der inneren Platte und der äußeren Platte.
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Außerdem beschreibt Druckschrift 2 eine Technik zum Ausführen einer Falzverarbeitung durch Schweißen eines Endbereiches einer Platte mit einem Endbereich einer anderen Platte.
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Stand der Technik
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Druckschriften
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- Druckschrift 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2004-345500
- Druckschrift 2: Japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2008-105083
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Zusammenfassung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung
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In dem in der Druckschrift 1 beschriebenen Verfahren zum Falzen wird nach dem Falzen durch Einschieben des Randbereiches 121 der inneren Platte 120 zwischen der äußeren Platte 110 und dem umgekanteten Bereich 112 des Randbereichs 111 der äußeren Platte 110 ein Werkzeug (nicht gezeigt) zum Rührreibschweißen über den umgekanteten Bereich 112 (siehe 10 und 11) des Randbereichs 111 der äußeren Platte 110 eingesetzt, während es zum Ausführen des Rührreibschweißens gedreht wird. Allerdings werden bei einem solchen Verfahren ein Lochbereich 131, ein scharfer Grat 132 (siehe 10 und 11), der um den Lochbereich angeordnet ist, und eine Bohrmarkierung 133 einer rotierenden Probe des Werkzeugs, die eine Ausziehmarkierung 130 des Werkzeugs ist, ausgebildet. Da der Lochbereich 131, die Grate 132 und die Bohrmarkierung 133 von außen sichtbar sind, erfolgt eine Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes verglichen mit dem gewöhnlichen Falzen. Dementsprechend müssen in diesem Fall wenigstens die Grate 132 in einer Nachbehandlung beseitigt werden.
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Außerdem weist das in Druckschrift 1 beschriebene Verfahren einen Nachteil auf, denn eine ungleiche Metall-Grenzfläche 140 (siehe 11) wird in der Ausziehmarkierung des bei dem Rührreibschweißen verwendeten Werkzeugs freigelegt und eine Kontakt-Korrosion zwischen den verschiedenen Metallen entsteht in diesem Bereich, wenn die Materialien der äußeren Platte 110 und der inneren Platte 120 sich unterscheiden. Dementsprechend weist das Verfahren das Problem auf, dass sich die Verbindungsstärke und die Qualität des äußeren Erscheinungsbildes bei der Verwendung deutlich verschlechtern.
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Des Weiteren wird in dem in der Druckschrift 1 beschriebenen Verfahren das Falzen in einem Zustand ausgeführt, in dem die äußere Platte und die innere Platte nicht fixiert sind. Dementsprechend weist das Verfahren einen Nachteil auf, da das Ausrichten der äußeren Platte und der inneren Platte bei dem Umkanten der äußeren Platte nicht einfach ist, so dass die äußere Platte und die innere Platte etwas verschoben zueinander sind.
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Das in der Druckschrift 2 beschriebene Verfahren zum Falzen beschreibt indes ein Verfahren zum Verbinden des Randbereichs der äußeren Platte und des Randbereichs der inneren Platte durch das Falzen der Randbereiche zueinander. Wenn dies auf das Falzen von Plattenteilen angewendet wird, weist ein solches Verfahren den Nachteil auf, dass der dem Bereich des Falzens zugeführte Druck zwischen einer gefalzten Region (erste Form) und einer nicht-gefalzten Region (zweite Form) im Randbereich der äußeren Platte nicht gleichmäßig ist und die Deformation zu einer Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes der äußeren Platte führt.
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Eine Idee der Erfindung basiert auf die oben beschriebenen Umstände. Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen bereitzustellen, das keine Verschlechterung der Qualität eines äußeren Erscheinungsbildes bei dem Verbinden der Plattenteile verursacht und keine Nachbehandlung erfordert, wie bei der durch Schweißen oder durch die Beseitigung von durch das Rührreibschweißen ausgebildeten Grate bedingten Korrektur der Deformation. Ohne eine Verschiebung zwischen den Plattenteilen und eine Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes und der Korrosionseigenschaft zu verursachen, kann außerdem die Verbindungsstärke zwischen den Plattenteilen verbessert werden.
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Lösung
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen bereitgestellt wird, wobei das Verfahren umfasst: einen ersten Schritt, bei dem ein Randbereich eines ersten Plattenteils mit einem Randbereich eines zweiten Plattenteils so zur Überlappung gebracht wird, dass ein Stirnseitenbereich des Randbereichs des ersten Plattenteils über den Randbereich des zweiten Plattenteils ragt; einen zweiten Schritt, bei dem die Randbereiche durch Einsetzen eines rotierenden Werkzeugs von der Seite des zweiten Plattenteils rührreibgeschweißt werden; und einen dritten Schritt, bei dem der Randbereich des ersten Plattenteils und der Randbereich des zweiten Plattenteils durch Umkanten des Stirnseitenbereichs des Randbereichs des ersten Plattenteils und Einschieben des Randbereichs des zweiten Plattenteils zwischen einem umgekanteten Bereich und dem ersten Plattenteil gefalzt werden.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Position des Rotationszentrums des Werkzeugs so eingestellt, dass es eine Bedingung L ≥ (R/2+t) erfüllt, wobei R einen Durchmesser des Werkzeugs, t die Plattendicke des zweiten Plattenteils und L die Entfernung von einer Oberfläche eines Endes des zweiten Plattenteils zum Rotationszentrum des Werkzeugs angibt.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Oberfläche eines Endes des umgekanteten Bereichs des Randbereichs des ersten Plattenteils auf einer Seite eines Plattenteilzentrums einer Ausziehmarkierung des Werkzeugs angeordnet.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kommt der umgekantete Bereich des Randbereichs des ersten Plattenteils mit einem Grat in Kontakt, der auf dem Randbereich des zweiten Plattenteils durch das Rührreibschweißen ausgebildet wird.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Klebemittel oder ein Haftmittel zwischen dem Randbereich des ersten Plattenteils und dem Randbereich des zweiten Plattenteils angewendet.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden der erste Plattenteil und der zweite Plattenteil aus entsprechend verschiedenen Materialien hergestellt.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der zweite Plattenteil aus einem Material hergestellt, das härter ist als das Material des ersten Plattenteils.
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Vorteilhafte Wirkungen
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen wird der Randbereich des ersten Plattenteils mit dem zweiten Plattenteil so zur Überlappung gebracht, dass sie rührreibgeschweißt werden. Anschließend werden die Randbereiche durch Einschieben des Randbereichs des zweiten Plattenteils zwischen dem ersten Plattenteil und dem umgekanteten Bereich des ersten Plattenteils gefalzt. Das Verbinden der Randbereiche der Plattenteile kann daher durch das Rührreibschweißen stabiler gemacht werden als in einem Fall, bei dem ausschließlich das konventionelle Falzen ausgeführt wird. Dementsprechend wird das Ausrichten des ersten Plattenteils und des zweiten Plattenteils vereinfacht, wenn das erste Plattenteil bei dem Falzen umgekantet wird. Daher kann ein hochpräzises Teil erhalten werden und nicht einmal die leichteste Verschiebung zwischen dem ersten Plattenteil und dem zweiten Plattenteil erfolgt nach dem Falzen. Außerdem ist die Deformation nach dem Falzen klein, auch wenn sowohl das Rührreibschweißen als auch das Falzen ausgeführt werden, denn der Anteil der bei dem Rührreibschweißen erzeugten Hitze ist kleiner als bei dem Schweißen. Dementsprechend wird eine Nachbehandlung zur Korrektur der Deformation unnötig. Des Weiteren erhöht das Ausführen des Rührreibschweißens zusätzlich zum Falzen die Verbindungsstärke der Plattenteile. Daher sind die Plattenteile auch bei einer thermischen Deformation bei dem Ausführen eines Schritts des Einbrennens nach dem Falzen nicht zueinander verschoben. Wie in der Druckschrift 1 beschrieben, wird es zusätzlich möglich, eine Verschlechterung der Qualität eines äußeren Erscheinungsbildes zu verhindern, weil der auf einem umgekanteten Bereich des zweiten Plattenteils in einem rührreibgeschweißten Bereich und seiner Umgebung angewendete Druck bei dem Falzen im Wesentlichen gleichmäßig ist.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Position des Rotationszentrum des Werkzeugs, das für das Rührreibschweißen verwendet wird, so eingestellt, dass es die Bedingung L ≥ (R/2+t) erfüllt, wobei R einen Durchmesser des Werkzeugs, t die Plattendicke des zweiten Plattenteils und L die Entfernung von einem Ende des zweiten Plattenteils zum Rotationszentrum des Werkzeugs angibt. Dementsprechend wird der Randbereich des zweiten Plattenteils nicht großartig nach außen verschoben oder deformiert, auch wenn eine große Kraft von dem Werkzeug bei dem Rührreibschweißen dem zweiten Plattenteil zugeführt wird und ein gutes Rührreibschweißen kann ausgeführt werden.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Markierung des Rührreibschweißens mit dem umgekanteten Bereich des ersten Plattenteils bedeckt werden, da die Oberfläche eines Endes des umgekanteten Bereichs des Randbereichs des ersten Plattenteils auf der Zentrumsseite des Plattenteils mit der Markierung des Rührreibschweißens angeordnet ist. Dementsprechend wird es möglich, ein exzellentes äußeres Erscheinungsbild zu erhalten, bei dem keine Schweißmarkierung von außen sichtbar ist.
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Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung schneiden die Grate, die sich auf dem Randbereich des zweiten Plattenteils durch das Rührreibschweißen ausbilden, in den umgekanteten Bereich des Randbereichs des ersten Plattenteils durch das in Kontakt bringen des umgekanteten Bereichs mit den Grate ein. Dementsprechend wird der umgekantete Bereich des Randbereichs des ersten Plattenteils nicht von dem Randbereich des zweiten Plattenteils verschoben und die Plattenteile können sicherer miteinander verbunden werden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann durch Anwenden des Klebe- oder Haftmittels zwischen dem Randbereich des ersten Plattenteils und dem Randbereich des zweiten Plattenteils die Verbindungsstärke der Plattenteile und des Weiteren die Stärke des Falzens verbessert werden. Zusätzlich kann das Klebe- oder Haftmittel zwischen den Plattenteilen verhindern, dass eine Flüssigkeit, wie Regenwasser, in einem Raum zwischen den Plattenteilen eindringt und eine hohe Korrosionseigenschaft kann erzielt werden.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist insbesondere in einem Fall anwendbar, bei dem der erste Plattenteil und der zweite Plattenteil aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden und selbst in einem solchen Fall können ähnliche Wirkungen, wie oben beschrieben, erzielt werden. Außerdem können die folgenden Wirkungen erzielt werden. Insbesondere kann keine Flüssigkeit, wie Regenwasser, die Korrosion bewirkt, der Grenzfläche anhaften, weil eine ungleiche Materialgrenzfläche, die in der Ausziehmarkierung des bei dem Rührreibschweißen verwendeten Werkzeugs ausgebildet ist, durch den umgekanteten Bereich des Randbereichs des ersten Plattenteils geschlossen wird. Und es ist möglich, eine Verschlechterung der Verbindungsstärke und eine Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbilds aufgrund der Kontaktkorrosion zwischen ungleichen Metallen zu verhindern.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist insbesondere in einem Fall anwendbar, bei dem das Material des zweiten Plattenteils härter ist als das Material des ersten Plattenteils. In diesem Fall können die Grate, die sich auf dem Randbereich des zweiten Plattenteils durch das Rührreibschweißen ausbilden, in den umgekanteten Bereich des ersten Plattenteils einschneiden. Demgemäß können die Plattenteile stabiler und sicherer miteinander verbunden werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem eine äußere Platte und eine innere Platte miteinander rührreibgeschweißt werden, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem das Falzen eines Randbereichs der äußeren Platte und eines Randbereichs der inneren Platte nach dem Rührreibschweißen ausgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine Querschnittsansicht mit einer Vergrößerung eines Hauptbereichs des Falzens des Randbereichs der äußeren Platte und des Randbereichs der inneren Platte nach dem Rührreibschweißen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Zustands, bei dem der Randbereich der äußeren Platte mit dem Randbereich der inneren Platte so zur Überlappung gebracht wird, dass ein Stirnseitenbereich des Randbereichs der äußeren Platte über den Randbereich der inneren Platte ragt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Zustands, bei dem das Falzen durch das Einschieben des Randbereichs der inneren Platte zwischen der äußeren Platte und einem umgekanteten Bereich des Randbereichs der äußeren Platte nach dem Rührreibschweißen ausgeführt wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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6 zeigt insbesondere einen Fall, bei dem ein Klebemittel zwischen der äußeren Platte und der inneren Platte angewendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, (a) zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem das Klebemittel zwischen dem Randbereich der äußeren Platte und dem Randbereich der inneren Platte vor der Überlappung der Randbereiche angewendet wird, (b) zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem der Randbereich der inneren Platte mit dem Randbereich der äußeren Platte durch das Klebemittel vor dem Rührreibschweißen fixiert wird, und (c) zeigt eine Querschnittsansicht eines Zustands, bei dem das Falzen des Randbereichs der äußeren Platte und des Randbereichs der inneren Platte nach dem Rührreibschweißen ausgeführt wird;
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7 zeigt insbesondere Beispiele von Bereichen, bei denen das Rührreibschweißen angewendet wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, (a) zeigt eine Konzeptansicht für den Fall einer Tür, und (b) zeigt eine Konzeptansicht für den Fall einer Motorhaube;
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht für ein Beispiel, bei dem das Rührreibschweißen in einem Streifenmuster ausgeführt wird, gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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9 zeigt ein konventionelles Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen und eine perspektivische Ansicht eines Zustands vor dem Falzen;
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10 zeigt ein konventionelles Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen und eine perspektivische Ansicht eines Zustands, bei dem das Rührreibschweißen nach dem Falzen ausgeführt wird; und
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11 zeigt ein konventionelles Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen und eine perspektivische Ansicht eines Zustands, bei dem ein Grat nach dem Rührreibschweißen nach außen freigelegt wird.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Verbinden von Plattenteilen wird in Bezug auf die 1 bis 8 erläutert.
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Bei dem Verfahren zum Verbinden von Plattenteilen gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird ein Randbereich 11 einer äußeren Platte (erstes Plattenteil) 10 mit einem Randbereich 21 einer inneren Platte (zweites Plattenteil) 20 so zur Überlappung gebracht, dass ein Stirnseitenbereich des Randbereichs 11 des ersten Plattenteils über den Randbereich 21 des zweiten Plattenteils ragt. In diesem Zustand wird ein Werkzeug 30 zum Rührreibschweißen über dem Randbereich 21 der inneren Platte 20 während es rotiert eingesetzt und eine rotierende Probe 31, die bereitgestellt ist, um von einem unteren Ende des Werkzeugs 30 zu ragen, schneidet in die Randbereiche 11, 21 von der Seite der inneren Platte 20 ein bis die äußere Platte 10 erreicht wird, um die Randbereiche 11, 21 Rührreib zu schweißen (siehe 1). Anschließend werden der Randbereich 11 der äußeren Platte 10 und der Randbereich 21 der inneren Platte 20 miteinander durch Umkanten des Stirnseitenbereichs des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 und Einschieben des Randbereichs 21 der inneren Platte 20 zwischen der äußeren Platte 10 und dem umgekanteten Bereich 12 (siehe 2 und 3) gefalzt. Aufgrund dieses Verbindungsverfahrens wird das Verbinden der Randbereiche 11, 21 der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 durch das Rührreibschweißen stabiler als in einem Fall, bei dem das konventionelle Falzen ausgeführt wird. Dementsprechend wird das Ausrichten der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 erleichtert, wenn der Randbereich 11 der äußeren Platte 10 bei dem Falzen umgekantet wird. Daher wird nicht die geringste Verschiebung zwischen der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 nach dem Falzen erfolgen und ein hochpräzises Teil kann erzielt werden. Außerdem ist die nach dem Falzen erfolgte Deformation klein, auch wenn das Rührreibschweißen und das Falzen ausgeführt werden, da der Anteil der bei dem Rührreibschweißen erzeugten Hitze kleiner ist als bei dem Schweißen. Dementsprechend wird eine Nachbehandlung zur Korrektur der Deformation unnötig. Des Weiteren wird durch das Ausführen des Rührreibschweißens zusätzlich zum Falzen die Verbindungsstärke der Plattenteile gesteigert. Daher werden die Plattenteile nicht voneinander verschoben, auch wenn eine thermische Deformation in einem Schritt des Einbrennens nach dem Falzen erfolgt. Zusätzlich ist die Qualität des äußeren Erscheinungsbildes exzellent, da die Kraft, die einem Bereich des Falzens bei dem Rührreibschweißen und seiner Umgebung zugeführt wird, im Wesentlichen gleichmäßig ist.
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Außerdem wird in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, die Position des Rotationszentrums des Werkzeugs 30, das bei dem Rührreibschweißen verwendet wird, so eingestellt, dass es eine Beziehung L ≥ (R/2 + t) erfüllt, wobei R den Durchmesser des Werkzeugs 30, t die Plattendicke der inneren Platte 20 und L die Entfernung von einer Oberfläche 22 eines Endes der inneren Platte 20 zum Rotationszentrum des Werkzeugs 30 angibt (siehe 1 und 2). Daher ist die Oberfläche 22 eines Endes der inneren Platte 20 nicht großartig nach außen verschoben oder deformiert, auch wenn eine hohe Kraft der inneren Platte 20 von dem Werkzeug 30 bei dem Rührreibschweißen zugeführt wird und ein gutes Rührreibschweißen kann ausgeführt werden.
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Wie oben zu den konventionellen Techniken beschrieben, wird eine Ausziehmarkierung 40 des Werkzeugs 30 bei dem Rührreibschweißen gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgebildet (siehe 4 und 5). Insbesondere werden in dem Ausführungsbeispiel der 2 bis 4 ein Lochbereich 41, Grate 42 und eine Bohrmarkierung 43 der rotierenden Probe, die eine Ausziehmarkierung 40 des Werkzeugs 30 ist, auf dem Randbereich 21 der inneren Platte 20 ausgebildet und nach außen freigelegt. In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Oberfläche 13 eines Endes des umgekanteten Bereichs 12 des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 auf einer Zentrumsseite A eines Plattenteils mit der Ausziehmarkierung 40 auf dem Randbereich 21 der inneren Platte 20 angeordnet (siehe 2) und die Ausziehmarkierung 40 (siehe 3) kann dadurch mit dem umgekanteten Bereich 12 der äußeren Platte 10 bedeckt werden. Dementsprechend ist es möglich, ein exzellentes äußeres Erscheinungsbild zu erhalten, bei dem keine Ausziehmarkierung 40 von außen sichtbar ist.
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Des Weiteren wird in dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der umgekantete Bereich 12 des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 in Kontakt mit den Grate 42 gebracht, vorzugsweise mit jedem Grat 42, die auf dem Randbereich 21 der inneren Platte 20 aufgrund des Rührreibschweißens ausgebildet sind, und die Grate 42 schneiden in den umgekanteten Bereich 12 der äußeren Platte 10 ein (siehe 2 bis 5). Dies verhindert, dass der umgekantete Bereich 12 des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 von dem Randbereich 21 der inneren Platte 20 verschoben wird. Dementsprechend können die Platten 10, 20 stabiler und sicherer miteinander verbunden werden.
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Außerdem kann in diesem Ausführungsbeispiel durch das Anwenden des Klebemittels 50 zwischen dem Randbereich 11 der äußeren Platte 10 und des Randbereichs 21 der inneren Platte 20 bei der Überlappung des Randbereichs 21 mit dem Randbereich 11 (siehe 6) die Verbindungsstärke der Platten 10, 20 und des Weiteren die Stärke des Falzens verbessert werden. Zusätzlich kann das Klebemittel 50 verhindern, dass eine Flüssigkeit, wie Regenwasser, in einem Raum zwischen die Platten 10, 20 eindringt und bessere Korrosionseigenschaften können erzielt werden. 6(a) zeigt einen Zustand, bei dem das Klebemittel 50 zwischen den Randbereichen der inneren Platte und der äußeren Platte vor der Überlappung des Randbereichs der inneren Platte 20 mit dem Randbereich der äußeren Platte angewendet wird. 6(b) zeigt einen Zustand, bei dem der Randbereich 21 der inneren Platte 20 mit dem Randbereich 11 der äußeren Platte 10 durch das Klebemittel 50 vor dem Rührreibschweißen fixiert wird. Und 6(c) zeigt einen Zustand, bei dem das Falzen nach dem Rührreibschweißen ausgeführt wird.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist auch in einem Fall anwendbar, bei dem die Plattenteile aus entsprechend verschiedenen Materialien hergestellt werden. Auch beispielsweise in einem Fall, bei dem die innere Platte 20 aus einem carbonfaserverstärkten Harz hergestellt wird, werden die zuvor erwähnten Grate 42 und ähnliches wie die Ausziehmarkierung 40, die sich bei dem Rührreibschweißen ausbilden, mit dem umgekanteten Bereich 12 des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 nach dem Falzen bedeckt und ein exzellentes äußeres Erscheinungsbild kann erzielt werden, bei dem keine Grate 42 und ähnliches sichtbar sind. Außerdem ist es in diesem Fall weniger wahrscheinlich, dass eine Flüssigkeit, wie Regenwasser, die Korrosion verursacht, der Grenzfläche anhaftet, weil eine ungleiche Materialgrenzfläche 60 (siehe 2 und 3) in der Ausziehmarkierung 40 ausgebildet ist und gleichzeitig durch den umgekanteten Bereich 12 des Randbereichs 11 der äußeren Platte 10 geschlossen wird. Und es wird möglich, eine Verschlechterung der Verbindungsstärke und eine Verschlechterung der Qualität des äußeren Erscheinungsbildes aufgrund der Kontaktkorrosion zwischen ungleichen Metallen zu verhindern.
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Außerdem kann in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Verschiebung zwischen der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 aufgrund thermischer Deformation verhindert werden, da die Randbereiche 11, 21 der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 im Voraus durch das Rührreibschweißen stabiler verbunden werden, wenn das Einbrennlackieren nach dem Falzen ausgeführt wird.
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In diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für einen Fall, bei dem die innere Platte 20 aus einem Material hergestellt wird, das härter ist als das Material der äußeren Platte 10, können die Grate 41, die sich bei dem Rührreibschweißen in der inneren Platte 20 ausbilden, zuverlässig in dem umgekanteten Bereich 12 der äußeren Platte 10 bei dem Falzen einschneiden. Außerdem können in diesem Fall die Grate 42 einen Ankereffekt ausüben und die Verbindungsstärke zwischen der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 weiter erhöhen und so sicherer verhindern, dass eine Verschiebung zwischen der äußeren Platte 10 und der inneren Platte 20 erfolgt.
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Die Bereiche, bei denen das Rührreibschweißen in diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird, werden durch schwarze Kreise in 7(a) dargestellt, die eine Vordertür 70 zeigt, und in 7(b), die eine Motorhaube 71 zeigt. Bei diesen Zeichnungen wird das Rührreibschweißen der Vordertür 70 in zwei Bereichen zugeführt, in einen vorderen Randbereich und in vier Bereichen in einem hinteren Randbereich, und der Motorhaube 71 in zwei Bereichen zugeführt, jeweils an vorderen und hinteren Randbereichen. Nichtsdestotrotz sind Randbereiche, an denen das Rührreibschweißen angewendet wird, nicht auf die oben beschriebenen beschränkt.
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In dem Ausführungsbeispiel der 6 wird das Rührreibschweißen im Punktmuster angewendet. Nichtsdestotrotz ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Punktmuster beschränkt und das Rührreibschweißen kann in einem Streifenmuster, wie in 8 gezeigt, angewendet werden. In diesem Fall können Wirkungen ähnlich wie die bereits beschriebenen erzielt werden. Durch Anwenden des Rührreibschweißens insbesondere in einem Streifenmuster kann die Verbindungsfläche verglichen mit einem Fall, bei dem das Verbinden an verschiedenen Punkten in derselben Region ausgeführt wird, vergrößert werden. Dementsprechend kann die Stärke und die Steifheit der Plattenteile nach dem Verbinden bedeutend verbessert werden. 8 zeigt eine bandförmige Schweißmarkierung 44 bedingt durch das Rührreibschweißen.
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Bei der vorliegenden Erfindung ist das Material des ersten Plattenteils und des zweiten Plattenteils nicht auf Metall beschränkt. Das Material kann ein carbonfaserverstärktes Harz, ein sich von carbonfaserverstärktem Harz unterscheidendes Harz oder jedes Material sein, das für das Plattenteil verwendet werden kann und daher ist das Material nicht auf ein spezifisches Material beschränkt.
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Obwohl das Rührreibschweißen bei der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ist das Verbindungsverfahren nicht auf dieses beschränkt und ein zum Rührreibschweißen ähnliches Verbindungsverfahren kann daher angewendet werden.
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Obwohl das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung oben beschrieben wurde, ist die folgende Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und zahlreiche Änderungen und Modifikationen können basierend auf der technischen Idee der vorliegenden Erfindung gemacht werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- äußere Platte (erstes Plattenteil)
- 11
- Randbereich
- 12
- umgekanteter Bereich
- 13
- Oberfläche eines Endes
- 20
- innere Platte (zweites Plattenteil)
- 21
- Randbereich
- 22
- Oberfläche eines Endes
- 30
- Werkzeug
- 31
- rotierende Probe
- 40
- Ausziehmarkierung
- 41
- Lochbereich
- 42
- Grat
- 43
- Bohrungsmarkierung der rotierenden Probe
- 44
- Schweißmarkierung
- 50
- Klebemittel/Haftmittel
- 60
- ungleiche Materialgrenzfläche
- 70
- Vordertür
- 71
- Motorhaube/Kühlhaube
- 110
- äußere Platte (erstes Plattenteil)
- 111
- Randbereich
- 112
- umgekanteter Bereich
- 120
- innere Platte (zweites Plattenteil)
- 121
- Randbereich
- 130
- Ausziehmarkierung
- 131
- Lochbereich
- 132
- Grat
- 133
- Bohrmarkierung
- 140
- ungleiche Metallgrenzfläche
- t
- Plattendicke der inneren Platte 20
- R
- Durchmesser des Werkzeugs 30
