DE102014211796A1 - Joining method and joining element for use therein - Google Patents

Joining method and joining element for use therein Download PDF

Info

Publication number
DE102014211796A1
DE102014211796A1 DE102014211796.8A DE102014211796A DE102014211796A1 DE 102014211796 A1 DE102014211796 A1 DE 102014211796A1 DE 102014211796 A DE102014211796 A DE 102014211796A DE 102014211796 A1 DE102014211796 A1 DE 102014211796A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
joining
component
components
penetration
penetration depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102014211796.8A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102014211796B4 (en
Inventor
Götz Eckhoff
Andreas Lehmann
Michael Breitkopf
Stefan Thode
Matthias Krüger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102014211796.8A priority Critical patent/DE102014211796B4/en
Publication of DE102014211796A1 publication Critical patent/DE102014211796A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102014211796B4 publication Critical patent/DE102014211796B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3472—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint
    • B29C65/3476—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the composition of the heated elements which remain in the joint being metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/221—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip
    • B29C65/222—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the type of heated wire, resistive ribbon, band or strip comprising at least a single heated wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/18—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated tools
    • B29C65/22—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B29C65/228—Heated wire resistive ribbon, resistive band or resistive strip characterised by the means for electrically connecting the ends of said heated wire, resistive ribbon, resistive band or resistive strip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3404—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint
    • B29C65/342—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the type of heated elements which remain in the joint comprising at least a single wire, e.g. in the form of a winding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/34—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement"
    • B29C65/3468—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using heated elements which remain in the joint, e.g. "verlorenes Schweisselement" characterised by the means for supplying heat to said heated elements which remain in the join, e.g. special electrical connectors of windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/56—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits
    • B29C65/562—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined
    • B29C65/564—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using mechanical means or mechanical connections, e.g. form-fits using extra joining elements, i.e. which are not integral with the parts to be joined hidden in the joint, e.g. dowels or Z-pins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/72—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by combined operations or combined techniques, e.g. welding and stitching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/303—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3034—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of additional elements, e.g. meshes
    • B29C66/30341—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of additional elements, e.g. meshes non-integral with the parts to be joined, e.g. making use of extra elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/47—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces
    • B29C66/472—Joining single elements to sheets, plates or other substantially flat surfaces said single elements being substantially flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/532—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/5326—Joining single elements to the wall of tubular articles, hollow articles or bars said single elements being substantially flat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/61—Joining from or joining on the inside
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/04—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using preformed elements
    • B29C73/10—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D using preformed elements using patches sealing on the surface of the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B29C66/712—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined the composition of one of the parts to be joined being different from the composition of the other part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/731—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined
    • B29C66/7311—Thermal properties
    • B29C66/73115—Melting point
    • B29C66/73116—Melting point of different melting point, i.e. the melting point of one of the parts to be joined being different from the melting point of the other part
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B29C66/9192—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams
    • B29C66/91921—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature
    • B29C66/91931—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature in explicit relation to the fusion temperature or melting point of the material of one of the parts to be joined
    • B29C66/91933—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges in explicit relation to another variable, e.g. temperature diagrams in explicit relation to another temperature, e.g. to the softening temperature or softening point, to the thermal degradation temperature or to the ambient temperature in explicit relation to the fusion temperature or melting point of the material of one of the parts to be joined higher than said fusion temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C73/00—Repairing of articles made from plastics or substances in a plastic state, e.g. of articles shaped or produced by using techniques covered by this subclass or subclass B29D
    • B29C73/24—Apparatus or accessories not otherwise provided for
    • B29C73/30—Apparatus or accessories not otherwise provided for for local pressing or local heating
    • B29C73/34—Apparatus or accessories not otherwise provided for for local pressing or local heating for local heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3044—Bumpers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Fügeverfahren und Fügeelement zur Verwendung darin, wobei das Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff vorgesehen ist und die Schritte aufweist: Bereitstellen von zwei jeweils aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Bauteilen (20, 30) als die zwei einander überlappenden Bauteile; Bereitstellen eines metallischen Fügeelements (1''); Erwärmen des Fügeelements (1'') auf eine Fügetemperatur, die mindestens eine Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Bauteile beträgt; Einbringen des auf Fügetemperatur befindlichen Fügeelements aufseiten eines der Bauteile (30), so dass das Fügeelement per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff dieses Bauteil (30) in Richtung zum daran anliegenden anderen Bauteil (20) hin vollständig durchdringt und per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil (20) eindringt; und Abkühlenlassen des Fügeelements und der Bauteile auf eine Erstarrungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der Bauteile.The joining method and the joining member for use therein, wherein the joining method is for joining two overlapping members by melting thermoplastic, and comprising the steps of: providing two thermoplastic-made members (20, 30) as the two overlapping members; Providing a metallic joining element (1 ''); Heating the joining element (1 '') to a joining temperature which is at least one melting temperature of the thermoplastic of the two components; Introducing the joining element located at the joining temperature on the side of one of the components (30), so that the joining element completely fills this component (30) in the direction of the other component (20) adjacent thereto by melting its thermoplastic material and melts the thermoplastic with it penetrates a predetermined penetration depth into the other component (20); and allowing the joining member and the components to cool to a solidification temperature of the thermoplastic of the components.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff sowie ein Fügeelement zur Verwendung in einem solchen Fügeverfahren.The invention relates to a joining method for joining two overlapping components by means of melting of thermoplastic material and a joining element for use in such a joining method.

Aus DE 10 2010 053 958 A1 sind z.B. ein Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff sowie ein Fügeelement zur Verwendung in diesem Fügeverfahren bekannt. Bei dem dort beschriebenen Fügeverfahren wird zur Reparatur einer Deformationsstelle in einem mit einem thermoplastischen Kunststoff beschichteten Karosserieteil eines Personenkraftwagens ein Reparaturbauteil (ein zusätzliches Karosserieteil) an die Karosserie angefügt, sodass das Reparaturbauteil die Deformationsstelle überspannt und mit dem an die Deformationsstelle angrenzenden Bereich des Karosserieteils überlappt. Das Zusammenfügen von Karosserieteil und Reparaturbauteil wird im Bereich der Überlappung mittels Kunststoffschweißens mit thermoplastischem Kunststoff als Fügeelement durchgeführt, wobei auch der thermoplastische Kunststoff des Karosserieteils zum Zusammenfügen mit herangezogen wird.Out DE 10 2010 053 958 A1 For example, a joining method for joining two overlapping components by means of melting of thermoplastic material and a joining element for use in this joining method are known. In the joining method described therein, a repair component (an additional body part) is attached to the body to repair a deformation point in a thermoplastic coated body part of a passenger car, so that the repair component spans the deformation point and overlaps with the region of the body part adjacent to the deformation point. The assembly of the body part and repair component is carried out in the overlap by means of plastic welding with thermoplastic material as a joining element, wherein the thermoplastic material of the body part is used for joining with.

Allerdings wäre bei diesem Verfahren, wenn z.B. eines der einander überlappenden Bauteile eine Lackierung aufweist, ein beim Kunststoffschweißen verursachter Wärmeeintrag in die zusammenzufügenden Bauteile als intensiv zu überwachender Betriebsparameter anzusehen, da ein zu starker Wärmeeintrag sich nachteilig auf die Lackoberfläche auswirken könnte. Diese Gefahr des zu starken Wärmeeintrags kann somit die Prozesssicherheit des Verfahrens beeinträchtigen und durch die erforderliche Parameterüberwachung das Fügeverfahren verkomplizieren.However, in this method, if e.g. one of the overlapping components has a coating to view a heat input caused in the plastic welding in the components to be joined as intensive to be monitored operating parameters, since too high a heat input could adversely affect the paint surface. This risk of excessive heat input can thus impair the process reliability of the process and complicate the joining process by the required parameter monitoring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff sowie ein Fügeelement zur Verwendung in einem solchen Fügeverfahren bereitzustellen, so dass das Zusammenfügen der Bauteile in einfacher und prozesssicherer Weise realisiert werden kann.The invention has for its object to provide a joining method for joining two overlapping components by melting thermoplastic material and a joining element for use in such a joining method, so that the assembly of the components can be realized in a simple and process-reliable manner.

Dies wird mit einem Fügeverfahren gemäß Anspruch 1 und einem Fügeelement gemäß Anspruch 9 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens und des erfindungsgemäßen Fügeelements sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.This is achieved with a joining method according to claim 1 and a joining element according to claim 9. Advantageous developments of the joining method according to the invention and of the joining element according to the invention are defined in the respective dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird bereitgestellt ein Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff, wobei das Fügeverfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: Bereitstellen von zwei jeweils aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Bauteilen als die zwei einander überlappenden Bauteile; Bereitstellen eines metallischen Fügeelements; Erwärmen des Fügeelements auf eine Fügetemperatur, die mindestens eine Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Bauteile beträgt; Einbringen des auf Fügetemperatur befindlichen Fügeelements aufseiten eines der Bauteile, so dass das Fügeelement per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff dieses Bauteil in Richtung zum daran anliegenden anderen Bauteil hin vollständig durchdringt und per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil eindringt; und Abkühlenlassen des Fügeelements und der Bauteile auf eine Erstarrungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der Bauteile.According to a first aspect of the invention, there is provided a joining method for joining two overlapping components by means of melting thermoplastic material, the joining method comprising the following method steps: providing two components each made of thermoplastic material as the two overlapping components; Providing a metallic joining element; Heating the joining element to a joining temperature which is at least a melting temperature of the thermoplastic material of the two components; Introducing the joining element located at the joining temperature on one side of the components so that the joining element completely penetrates this component by melting its thermoplastic material towards the other component adjacent thereto and penetrates the other component by melting its thermoplastic material with a predetermined penetration depth; and allowing the joining member and the components to cool to a solidification temperature of the thermoplastic of the components.

Im Rahmen der Erfindung ist die Formulierung "zwei jeweils aus thermoplastischem Kunststoff bestehende Bauteile" nicht so zu verstehen, dass die beiden Bauteile ausschließlich aus thermoplastischem Kunststoff bestehen. Diese Formulierung ist vielmehr so zu verstehen, dass die beiden zusammenzufügenden Bauteile in den Bereichen, die für ein Zusammenfügen dieser Bauteile vorgesehen sind, aus thermoplastischem Kunststoff bestehen.In the context of the invention, the phrase "two components each consisting of thermoplastic material" is not to be understood as meaning that the two components consist exclusively of thermoplastic material. Rather, this formulation is to be understood that the two components to be joined together in the areas which are provided for joining these components, made of thermoplastic material.

Dadurch, dass gemäß der Erfindung nur das Fügeelement erwärmt wird und seine Wärme nur im Bereich seines Kontakts mit den Bauteilen an diese überträgt, wird die Gefahr eines zu starken Wärmeeintrags in die Bauteile reduziert bzw. beseitigt und damit die Prozesssicherheit des Fügeverfahrens erhöht. Da die Fügetemperatur lediglich auf eine mindestens die Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Bauteile betragende Temperatur eingestellt werden muss und das Zusammenfügen durch ledigliches in die Bauteile per Aufschmelzen von deren Kunststoff Eindrücken eines auf Fügetemperatur befindlichen Fügeelements realisiert wird, kann das Zusammenfügen der beiden Bauteile in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise durchgeführt werden.Characterized in that according to the invention, only the joining element is heated and transfers its heat only in the region of its contact with the components of these, the risk of excessive heat input is reduced or eliminated in the components and thus increases the process reliability of the joining process. Since the joining temperature only needs to be set to at least the melting temperature of the thermoplastic material of the two components temperature and the assembly is realized by merely in the components by melting their plastic impressions of a joining element located at joining temperature, the joining of the two components in a simple be done faster and cheaper way.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass durch das Hindurchdrücken des Fügeelements durch das eine Bauteil und nachfolgende Eindrücken des Fügeelements in das andere Bauteil aufgeschmolzener Kunststoff des einen Bauteils in vernetzender Weise in das andere Bauteil transportiert wird, wodurch die Bindungsfestigkeit der durch das Fügeverfahren erzielten Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erhöht wird.In this context, it should be mentioned that by pressing the joining element through the one component and subsequent impressions of the joining element in the other component molten plastic of one component is transported in a crosslinking manner in the other component, whereby the bonding strength of the connection achieved by the joining process between the two components is increased.

Gemäß der Erfindung ist das Fügeverfahren nicht auf das Zusammenfügen von zwei einander überlappenden bzw. sandwichartig flächig aneinander gelegten Bauteilen beschränkt, sondern können auch mehr als zwei einander überlappende bzw. sandwichartig aneinander gelegte Bauteile mit dem erfindungsgemäßen Fügeverfahren zusammengefügt werden. Z.B. im Fall von drei derart einander überlappenden Bauteilen würde das Fügelement ein außenliegendes erstes Bauteil vollständig durchdringen, in ein mittig liegendes zweites Bauteil mit einer so vorbestimmten Eindringtiefe eindringen, dass auch das zweite Bauteil vollständig von dem Fügelement durchdrungen wird, und in ein außenliegendes drittes Bauteil ebenfalls mit einer vorbestimmten Eindringtiefe eindringen. According to the invention, the joining method is not limited to the joining of two overlapping or sandwiched components, but also more than two overlapping or sandwiched together components can be joined together with the joining method according to the invention. For example, in the case of three such overlapping components, the pad member would completely penetrate an outboard first component, penetrate into a centered second component with a predetermined penetration depth so that the second component is also fully penetrated by the pad member, and into an outboard third component also penetrate with a predetermined penetration depth.

Gemäß der Erfindung ist die Eindringtiefe des Fügeelements in das in der Eindringreihenfolge letzte Bauteil so bemessen, dass das Fügeelement dieses in der Eindringreihenfolge letzte Bauteil nicht vollständig durchdringt (z.B. eine Eindringtiefe von 50–70 Prozent einer Dickenabmessung des letzten Bauteils).According to the invention, the penetration depth of the joining element into the final component in the penetration order is such that the joining element does not completely penetrate this last component in the penetration order (for example a penetration depth of 50-70 percent of a thickness dimension of the last component).

Das erfindungsgemäße Fügeverfahren kann in der Produktion von Kunststoffbauteile aufweisenden neuwertigen Produkten, wie z.B. Kraftfahrzeugen, Spielzeug o.a., bei der Reparatur solcher Produkte und auch beim Nachrüsten solcher Produkte angewendet werden. Das erfindungsgemäße Fügeverfahren kann z.B. dazu verwendet werden, um Kunststoffbauteile, wie z.B. Halter für Abstandssensoren eines Fahrunterstützungssystems oder Kabelhalter, in einer ggf. außen lackierten Stoßfängerabdeckung eines Fahrzeugs zu befestigen.The joining method according to the invention can be used in the production of new products having plastic components, such as e.g. Motor vehicles, toys, etc., are used in the repair of such products and also when retrofitting such products. The joining method according to the invention can e.g. used to make plastic components, e.g. Holder for distance sensors of a driving support system or cable holder, to be mounted in a possibly painted exterior bumper cover of a vehicle.

Das erfindungsgemäße Fügeverfahren weist auch gegenüber anderen üblichen Fügeverfahren wie Kleben oder Ultraschallschweißen erhebliche Vorteile auf. Kleben weist z.B. in der Produktion und im Reparaturfall Prozessunsicherheiten bezüglich Aushärtezeit und Oberflächenbehandlung auf. Beim erfindungsgemäßen Fügeverfahren ist keine spezielle Oberflächenbehandlung der zu fügenden Bauteile erforderlich und ist die Erstarrungszeit des Kunststoffs so kurz, dass diese nicht zu Prozessunsicherheit führen kann. Ultraschallschweißen benötigt wiederum relativ große und kostenintensive Geräte, was dieses Fügeverfahren für den Reparaturfall ungeeignet macht. Das erfindungsgemäße Fügeverfahren benötigt lediglich ein preiswert herzustellendes metallisches Fügeelement und eine Wärmequelle zum Erwärmen des Fügeelements, wie z.B. eine Elektroenergiequelle zur Bestromung und dadurch Erwärmung des Fügeelements.The joining method according to the invention also has significant advantages over other conventional joining methods such as gluing or ultrasonic welding. Gluing has e.g. in production and in case of repair process uncertainties regarding curing time and surface treatment. In the joining method according to the invention no special surface treatment of the components to be joined is required and the solidification time of the plastic is so short that it can not lead to process uncertainty. Ultrasonic welding in turn requires relatively large and expensive equipment, which makes this joining process unsuitable for repair. The joining method according to the invention requires only an inexpensive metallic joining element and a heat source for heating the joining element, such as e.g. an electric power source for energizing and thereby heating the joining element.

Vorteilhaft können somit z.B. zwei ursprünglich bei der Herstellung ultraschallverschweißte Kunststoffbauteile im Reparaturfall kostengünstig wieder miteinander verbunden werden.Thus, advantageously, e.g. two originally in the manufacture ultrasonically welded plastic components in case of repair are inexpensively interconnected again.

Dadurch, dass mit dem erfindungsgemäßen Fügeverfahren Kunststoffteile z.B. mittels Aufbringens eines Reparaturpatches einfach und preiswert repariert werden können, brauchen diese Teile im Beschädigungsfall nicht vollständig ausgetauscht werden und kann damit die Ersatzteilvielfalt im Ersatzteilwesen für Kunststoffteile reduziert werden.Characterized in that with the joining method according to the invention plastic parts, e.g. can be repaired simply and inexpensively by applying a repair patch, these parts need not be completely replaced in the event of damage and can thus spare parts variety in spare parts for plastic parts are reduced.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird ein weiter in das andere Bauteil Eindringen des Fügeelements mechanisch behindert, sobald das Fügeelement mit der vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil eingedrungen ist.According to one embodiment of the joining method according to the invention, a further penetration of the joining element into the other component is mechanically hindered as soon as the joining element has penetrated into the other component at the predetermined penetration depth.

Durch die mechanische Behinderung eines weiter in das andere Bauteil Eindringens des Fügeelements wird das Realisieren der vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil vorteilhaft vereinfacht und die Prozesssicherheit des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens weiter erhöht. As a result of the mechanical obstruction of penetration of the joining element further into the other component, the realization of the predetermined penetration depth into the other component is advantageously simplified, and the process reliability of the joining method according to the invention is further increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird das mechanische Behindern aufseiten des von dem Fügeelement vollständig durchdrungenen einen Bauteils durchgeführt.According to a further embodiment of the joining method according to the invention, the mechanical obstruction is carried out on the side of the component completely penetrated by the joining element.

Dies vermeidet vorteilhaft zusätzliche Vorkehrungen z.B. in dem anderen Bauteil oder zwischen den Bauteilen und vereinfacht somit die Bereitstellung der mechanischen Behinderung bzw. Eindringtiefenbegrenzung.This advantageously avoids additional provisions e.g. in the other component or between the components and thus simplifies the provision of mechanical obstruction or Eindringtiefenbegrenzung.

Gemäß noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird das mechanische Behindern durchgeführt, indem für einen Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt des Fügeelements, der kurz vor Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil aufseiten des von dem Fügeelement vollständig durchdrungenen einen Bauteils noch freiliegt, ein Erhöhen einer Eindringkraft vorgesehen wird.According to yet another embodiment of the joining method according to the invention, the mechanical obstruction is performed by increasing a penetration force for a penetration depth specification section of the joining element which is still exposed shortly before reaching the predetermined penetration depth into the other component on the side of the component fully penetrated by the joining element becomes.

Durch Erhöhen der Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt wird eine taktil bzw. sensorisch erfassbare Parameteränderung bereitgestellt, was sich sowohl bei einem manuellen als auch bei einem automatisierten in die Bauteile Einbringen des Fügeelements als vorteilhaft die Prozesssicherheit erhöhend erweist.By increasing the penetration force for the penetration depth specification section, a tactile or sensory detectable parameter change is provided, which proves to be advantageous in both a manual and automated in the components introducing the joining element process reliability.

Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird das Erhöhen der Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt realisiert, indem das Fügeelement so bereitgestellt wird, dass der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt eine beim Eindringen in die Bauteile wirksame Gesamtaufstandsfläche des Fügeelements sprunghaft vergrößert.According to yet another embodiment of the joining method according to the invention, the increasing of the penetration force for the penetration depth specification section is realized by providing the joining element such that the penetration depth Preselection section, an effective total penetration area of the joining element when penetrating into the components increased suddenly.

Als Gesamtaufstandsfläche wird gemäß der Erfindung die gesamte Querschnittsfläche des Fügeelements betrachtet, die beim Eindringen dessen in die Bauteile zuvorderst bzw. stirnseitig angeordnet ist und die das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial der Bauteile in Eindringrichtung des Fügeelements verdrängen muss.As a total footprint according to the invention, the entire cross-sectional area of the joining element is considered, which is arranged vorderst or frontally upon penetration of the components in the components and must displace the molten plastic material of the components in the direction of penetration of the joining element.

Durch das sprunghafte (und nicht allmähliche) Vergrößern der Gesamtaufstandsfläche vergrößert sich auch die Eindringkraft sprunghaft, so dass eine noch genauere taktile bzw. sensorische Erfassung des Erreichens der vorbestimmten Eindringtiefe und damit eine weitere Erhöhung der Prozesssicherheit gewährleistet wird.Due to the sudden (and not gradual) enlargement of the total contact area, the penetration force increases abruptly, so that an even more accurate tactile or sensory detection of reaching the predetermined penetration depth and thus a further increase in process reliability is ensured.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird die Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt so erhöht, dass ein Eindringen dessen in das von dem Fügeelement vollständig durchdrungene eine Bauteil vollständig gesperrt wird.According to one embodiment of the joining method according to the invention, the penetration force for the penetration depth specification section is increased in such a way that penetration thereof into the one component completely penetrated by the joining element is completely blocked.

Durch das vollständige Sperren eines Eindringens des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts in das eine Bauteil wird eine taktile bzw. sensorische Erfassung des Erreichens der vorbestimmten Eindringtiefe besonders einfach gemacht und wird damit die Prozesssicherheit für das Fügeverfahren gesteigert.By completely blocking penetration of the penetration depth specification section into the one component, a tactile or sensory detection of the reaching of the predetermined penetration depth is made particularly simple and thus the process reliability for the joining process is increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird zum Sperren des Eindringens des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts ein mit der Fügetemperatur nicht aufschmelzbares Sperrelement zwischen dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt und dem von dem Fügeelement vollständig durchdrungenen einen Bauteil angeordnet.In accordance with a further embodiment of the joining method according to the invention, a blocking element which can not be fused with the joining temperature is arranged between the penetration depth specification section and the one component completely penetrated by the joining element in order to block the penetration of the penetration depth specification section.

Durch Anordnen eines mit der Fügetemperatur nicht aufschmelzbaren Sperrelements zwischen dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt und dem einen Bauteil kann das vollständige Sperren des Eindringens des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts in das eine Bauteil in einfacher und kostengünstiger Weise realisiert werden.By arranging a non-infusible barrier element between the penetration depth specifying section and the one component, complete blockage of penetration of the penetrating depth specifying section into the one component can be realized in a simple and inexpensive manner.

Gemäß noch einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens wird als Fügeelement eine elektrisch leitfähige Metalldrahtklammer verwendet, wobei zum Erwärmen der Metalldrahtklammer auf die Fügetemperatur zwei Enden der Metalldrahtklammer an eine Elektroenergiequelle angeschlossen werden, so dass die Metalldrahtklammer von elektrischem Strom durchflossen und dadurch erwärmt wird.According to yet another embodiment of the joining method according to the invention, an electrically conductive metal wire clamp is used as the joining element, wherein two ends of the metal wire clamp are connected to an electrical energy source for heating the metal wire clamp to the bonding temperature, so that the metal wire clamp is traversed by electric current and thereby heated.

Metalldrahtklammern lassen sich in einfacher Weise in großer Stückzahl kostengünstig und vorkonfektioniert herstellen, was die Kosten für das Fügeelement niedrig hält. Zudem lässt sich eine Metalldrahtklammer über ihre beiden Enden in einfacher Weise an eine Elektroenergiequelle anschließen und zusätzlich halten und manipulieren, wodurch das Fügeverfahren weiter vereinfacht und im Aufwand gesenkt wird.Metal wire staples can be produced inexpensively and prefabricated in a simple manner in large quantities, which keeps the cost of the joining element low. In addition, a metal wire clamp can be easily connected to an electric power source via its two ends and additionally held and manipulated, whereby the joining process is further simplified and reduced in effort.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fügeelement zur Verwendung in einem Fügeverfahren gemäß einer, mehreren oder allen zuvor beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung in jeder denkbaren Kombination bereitgestellt, wobei das Fügeelement aufweist: einen Fügeabschnitt, welcher in einer Fügerichtung dessen eine solche Längenabmessung aufweist, dass er nach Erwärmung auf die Fügetemperatur das eine Bauteil in Richtung zum daran anliegenden anderen Bauteil hin vollständig durchdringen und mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil eindringen kann, und welcher eine beim Eindringen in die Bauteile wirksame erste Aufstandsfläche aufweist; einen Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt, welcher eine zweite Aufstandsfläche definiert und welcher so ausgebildet ist, dass er bei Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe des Fügeabschnitts im anderen Bauteil über die zweite Aufstandsfläche mit dem von dem Fügeabschnitt vollständig durchdrungenen einen Bauteil in Kontakt gelangt; und einen Manipulationsabschnitt zum Steuern des in die Bauteile Einbringens des Fügeelements.According to a second aspect of the invention, a joining element for use in a joining method according to one, several or all of the previously described embodiments of the invention is provided in every conceivable combination, wherein the joining element comprises: a joining portion having such a length dimension in a joining direction thereof after heating to the joining temperature, it can completely penetrate one component in the direction of the other component adjacent thereto and penetrate into the other component with a predetermined penetration depth, and has a first contact area effective when penetrating into the components; a penetration depth specification section defining a second footprint and adapted to contact, upon reaching the predetermined penetration depth of the joint section in the other component, the second footprint with the one completely penetrated by the joint section; and a manipulation section for controlling the insertion of the joining member into the components.

Um Wiederholungen zu vermeiden, wird hier darauf hingewiesen, dass alle oben mit Bezug auf das erfindungsgemäße Fügeverfahren genannten Definitionen, Wirkungen und Vorteile auch auf das erfindungsgemäße Fügeelement gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zutreffen. Die oben genannte Gesamtaufstandsfläche ergibt sich dabei als Summe der in Kontakt mit den beiden Bauteilen befindlichen Aufstandsflächen. Somit ist klar, dass bei mit dem einen Bauteil in Kontakt gelangen der zweiten Aufstandsfläche sich die wirksame Gesamtaufstandsfläche als Summe von erster und zweiter Aufstandsfläche ergibt und sich die Gesamtaufstandsfläche somit erhöht, wodurch sich die zum weiteren in die Bauteile Eindringen des Fügeelements erforderliche Eindringkraft erhöht und damit die oben beschriebene taktil bzw. sensorisch erfassbare Eindringtiefenbegrenzung realisiert ist.In order to avoid repetition, it is pointed out here that all the definitions, effects and advantages mentioned above with reference to the joining method according to the invention also apply to the joining element according to the invention according to the second aspect of the invention. The above-mentioned total contact area is the sum of the contact areas in contact with the two components. Thus, it is clear that arrive at the one component in contact the second footprint, the effective total footprint as the sum of first and second footprint and thus increases the total footprint, thereby increasing the further penetrating force required in the components of the joining element and Thus, the above-described tactile or sensory detectable Eindringtiefenbegrenzung is realized.

Der zum Steuern des in die Bauteile Einbringens des Fügeelements vorgesehene Manipulationsabschnitt dient insbesondere zum Halten und Eindrücken des Fügeelements.The manipulation section provided for controlling the insertion of the joining element into the components serves in particular for holding and pressing in the joining element.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeelements ist dieses einstückig von einer elektrisch leitfähigen Metalldrahtklammer gebildet, die zwei Schenkel mit jeweiligen freien Enden und einen die beiden Schenkel verbindenden Verbindungssteg aufweist, wobei die beiden Schenkel Bestandteil des Fügeabschnitts und des Manipulationsabschnitts sind und der Verbindungssteg Bestandteil des Fügeabschnitts und des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts ist, wobei sich der Fügeabschnitt und der Manipulationsabschnitt in einer in Fügerichtung verlaufenden gemeinsamen ersten Ebene erstrecken, und wobei sich der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt in einer winklig zu erster Ebene und Fügerichtung verlaufenden zweiten Ebene erstreckt.According to one embodiment of the joining element according to the invention this is in one piece of an electrically conductive metal wire clip formed, the two legs having respective free ends and a connecting leg connecting the two legs, wherein the two legs are part of the joining portion and the manipulation portion and the connecting web is part of the joining portion and the penetration depth default section, wherein the joining portion and the manipulation section in a common first plane extending in the joining direction, and wherein the penetration depth specification section extends in a second plane extending at an angle to the first plane and the joining direction.

Durch die winklige Anordnung des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt zur ersten Ebene bzw. zur Fügerichtung kann die zweite Aufstandsfläche relativ groß ausgebildet werden, was bei mit dem einen Bauteil in Kontakt gelangen der zweiten Aufstandsfläche die wirksame Gesamtaufstandsfläche und damit die Eindringkraft noch mehr erhöht, wodurch die taktile bzw. sensorische Erfassung der Eindringtiefengrenze noch genauer möglich ist.Due to the angled arrangement of the penetration depth specification section to the first plane or joining direction, the second contact surface can be made relatively large, which in contact with the one component in contact the second contact surface increases the effective total contact surface and thus the penetration even more, causing the tactile or sensory detection of Eindringtiefengrenze is even more accurate.

Durch die relativ große zweite Aufstandsfläche kann zudem, wenn der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt um ein gewisses Maß in das eine Bauteil eingedrückt wird, die Haftbindung zwischen Fügeelement und einem Bauteil erhöht und damit die Bindungsfestigkeit insgesamt erhöht werden.Due to the relatively large second contact area, moreover, if the penetration depth specification section is pressed to a certain extent into the one component, the adhesive bond between the joining element and a component can be increased and thus the overall bond strength can be increased.

Bevorzugt verläuft die zweite Ebene in einem Winkel von 90 Grad zur ersten Ebene. Mit anderen Worten ist der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt bevorzugt in einem Winkel von 90 Grad quer zur Fügerichtung abgekantet. Durch die Neunziggradabkantung des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts stellt dieser gewissermaßen einen Tiefenanschlag bereit, wodurch bei mit dem einen Bauteil in Kontakt gelangen der zweiten Aufstandsfläche die wirksame Gesamtaufstandsfläche und die Eindringkraft noch mehr erhöht werden und damit die taktile bzw. sensorische Erfassung der Eindringtiefengrenze noch genauer möglich ist. Auch wird die Haftbindung zwischen Fügeelement und dem einen Bauteil noch mehr erhöht, wodurch sich die Bindungsfestigkeit insgesamt weiter erhöht.Preferably, the second plane extends at an angle of 90 degrees to the first plane. In other words, the penetration depth specification section is preferably bent at an angle of 90 degrees transverse to the joining direction. Due to the ninety degree bending of the penetration depth specification section this provides a kind of depth stop, whereby the effective contact surface of the second footprint and the penetration force are increased even more with the one component in contact and thus the tactile or sensory detection of Eindringtiefengrenze is even more possible , Also, the adhesive bond between the joining element and the one component is increased even more, which increases the overall bond strength further.

Der Manipulationsabschnitt kann gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung neben Halten und Eindrücken zusätzlich dazu dienen, die Metalldrahtklammer an eine Elektroenergiequelle anzuschließen und mittels Stromdurchfluss auf die Fügetemperatur zu erwärmen. Somit wird ein einfaches und schnelles Erwärmen des Fügeelements auf die Fügetemperatur ermöglicht.The manipulation section may serve according to this embodiment of the invention in addition to holding and impressions additionally to connect the metal wire clamp to an electric power source and to heat by means of current flow to the bonding temperature. Thus, a simple and rapid heating of the joining element is made possible on the joining temperature.

Bevorzugt ist die Metalldrahtklammer aus Edelstahl hergestellt. Dies hat den Vorteil der Vermeidung einer Verzunderung, wodurch die Bindungsfestigkeit der mit dem erfindungsgemäßen Fügelement herstellbaren Fügeverbindung erhöht wird.Preferably, the metal wire clip is made of stainless steel. This has the advantage of avoiding scaling, which increases the bond strength of the joint to be produced with the joint element according to the invention.

Die Erfindung erstreckt sich ausdrücklich auch auf solche Ausführungsformen, welche nicht durch Merkmalskombinationen aus expliziten Rückbezügen der Ansprüche gegeben sind, womit die offenbarten Merkmale der Erfindung – soweit dies technisch sinnvoll ist – beliebig miteinander kombiniert sein können.The invention expressly extends to such embodiments, which are not given by combinations of features of explicit back references of the claims, whereby the disclosed features of the invention - as far as is technically feasible - can be combined with each other.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben werden.In the following, the invention will be described with reference to preferred embodiments and with reference to the accompanying figures.

1 zeigt eine Ansicht eines Fügeelements zur Verwendung in einem Fügeverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a view of a joining element for use in a joining method according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine Ansicht eines weiteren Fügeelements zur Verwendung in einem Fügeverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a view of another joining element for use in a joining method according to an embodiment of the invention.

3 zeigt zwei Ansichten noch eines Fügeelements zur Verwendung in einem Fügeverfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 shows two views of a joining element for use in a joining method according to an embodiment of the invention.

4 zeigt eine seitliche Schnittansicht zweier einander überlappender Bauteile, die mittels eines Fügeverfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zusammengefügt sind. 4 shows a side sectional view of two overlapping components, which are joined together by means of a joining method according to an embodiment of the invention.

5 zeigt eine in einer Fügerichtung gesehene Draufsicht auf die zusammengefügten Bauteile von 4. 5 shows a seen in a joining direction top view of the assembled components of 4 ,

6 zeigt eine in Fügerichtung gesehene Draufsicht zweier einander überlappender Bauteile, die mittels eines Fügeverfahrens gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zusammengefügt sind. 6 shows a plan view in the joining direction of two overlapping components, which are joined together by means of a joining method according to another embodiment of the invention.

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Fügeverfahrens zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff beschrieben werden.The following are with reference to the 1 to 6 Embodiments of a joining method according to the invention for joining two overlapping components by means of melting of thermoplastic material are described.

In den 1 bis 3 sind unterschiedliche Ausgestaltungen eines zur Verwendung in einem erfindungsgemäßen Fügeverfahren geeigneten Fügeelements gezeigt.In the 1 to 3 different embodiments of a suitable for use in a joining method joining element according to the invention are shown.

1 zeigt ein Fügelement 1, das in einstückiger Ausführung von einer elektrisch leitfähigen Metalldrahtklammer gebildet ist und das bevorzugt aus Edelstahl hergestellt ist. Das Fügelement 1 weist zwei zueinander im Wesentlichen parallele Schenkel 2, 3 mit jeweiligen freien Enden 2a bzw. 3a und einen die beiden Schenkel 2, 3 verbindenden Verbindungssteg 4 auf. Der Verbindungssteg 4 dient als Bestandteil eines Fügeabschnitts X zum Einbringen in zusammenzufügende Bauteile und die beiden Schenkel 2, 3 dienen als Bestandteil des Fügeabschnitts X und eines Manipulationsabschnitts Y zum Steuern des in die Bauteile Einbringens des Fügeelements 1. Wie aus 1 ersichtlich, weist die Metalldrahtstruktur des Fügelements 1 eine dem Großbuchstaben "M" ähnliche Form auf und erstreckt sich als flaches Gebilde in einer einzigen Ebene. 1 shows a Fügelement 1 , which is formed in one piece by an electrically conductive metal wire clamp and which is preferably made of stainless steel. The Fuling Element 1 has two legs substantially parallel to each other 2 . 3 with respective free ends 2a respectively. 3a and one the two thighs 2 . 3 connecting connecting bridge 4 on. The connecting bridge 4 serves as part of a joining section X for insertion into components to be assembled and the two legs 2 . 3 serve as a component of the joining section X and a manipulation section Y for controlling the introduction into the components of the joining element 1 , How out 1 can be seen, the metal wire structure of the Fügelements 1 a form similar to the capital letter "M" and extending as a flat entity in a single plane.

2 zeigt ein Fügelement 1', das ebenfalls in einstückiger Ausführung von einer elektrisch leitfähigen Metalldrahtklammer gebildet ist und das bevorzugt aus Edelstahl hergestellt ist. Das Fügelement 1' von 2 weist wieder zwei zueinander im Wesentlichen parallele Schenkel 2', 3' mit jeweiligen freien Enden 2a' bzw. 3a' und einen die beiden Schenkel 2', 3' verbindenden Verbindungssteg 4' auf. Der Verbindungssteg 4' dient wieder als Bestandteil eines Fügeabschnitts X' zum Einbringen in zusammenzufügende Bauteile und die beiden Schenkel 2', 3' dienen wieder als Bestandteil des Fügeabschnitts X' und eines Manipulationsabschnitts Y' zum Steuern des in die Bauteile Einbringens des Fügeelements 1'. Wie aus 2 ersichtlich, weist die Metalldrahtstruktur des Fügelements 1' von 2 eine giebeldachähnliche Form auf und erstreckt sich als flaches Gebilde in einer einzigen Ebene. 2 shows a Fügelement 1' , which is also formed in one piece by an electrically conductive metal wire clamp and which is preferably made of stainless steel. The Fuling Element 1' from 2 again has two legs substantially parallel to each other 2 ' . 3 ' with respective free ends 2a ' respectively. 3a ' and one the two thighs 2 ' . 3 ' connecting connecting bridge 4 ' on. The connecting bridge 4 ' serves again as part of a joining section X 'for insertion into components to be assembled and the two legs 2 ' . 3 ' serve again as part of the joining section X 'and a manipulation section Y' for controlling the introduction into the components of the joining element 1' , How out 2 can be seen, the metal wire structure of the Fügelements 1' from 2 a gabled roof-like shape and extends as a flat structure in a single plane.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht (linke Ansicht) und eine Seitenansicht (rechte Ansicht) eines Fügelements 1'', welches dem Fügelement 1 von 1 ähnlich ist, jedoch in seiner Verbindungsstegstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung modifiziert ist. 3 shows a perspective view (left view) and a side view (right view) of a pad member 1'' which is the fuselage element 1 from 1 is similar, but is modified in its connecting bridge structure according to an embodiment of the invention.

Das Fügelement 1'' von 3 ist wieder in einstückiger Ausführung von einer elektrisch leitfähigen Metalldrahtklammer gebildet ist und bevorzugt aus Edelstahl hergestellt. Das Fügelement 1'' von 3 weist wieder zwei zueinander im Wesentlichen parallele Schenkel 2'', 3'' mit jeweiligen freien Enden 2a'' bzw. 3a'' und einen die beiden Schenkel 2'', 3'' verbindenden Verbindungssteg 4'' auf. Der Verbindungssteg 4'' dient wieder als Bestandteil eines Fügeabschnitts X'' zum Einbringen in zusammenzufügende Bauteile und die beiden Schenkel 2'', 3'' dienen wieder als Bestandteil des Fügeabschnitts X'' und eines Manipulationsabschnitts Y'' zum Steuern des in die Bauteile Einbringens des Fügeelements 1''. Wie aus 3 ersichtlich, weist die Metalldrahtstruktur des Fügelements 1'' von 3 eine dem Großbuchstaben "M" ähnliche Form mit abgewinkeltem Mittelbereich auf und erstreckt sich in zwei winklig zueinander verlaufenden Ebenen.The Fuling Element 1'' from 3 is again formed in one piece by an electrically conductive metal wire clamp and preferably made of stainless steel. The Fuling Element 1'' from 3 again has two legs substantially parallel to each other 2 '' . 3 '' with respective free ends 2a ' respectively. 3a '' and one the two thighs 2 '' . 3 '' connecting connecting bridge 4 '' on. The connecting bridge 4 '' serves again as part of a joining section X '' for insertion into components to be assembled and the two legs 2 '' . 3 '' serve again as part of the joining section X '' and a manipulation section Y '' for controlling the introduction into the components of the joining element 1'' , How out 3 can be seen, the metal wire structure of the Fügelements 1'' from 3 a capital letter "M" similar shape with angled central region and extending in two mutually angled planes.

Wie aus den 1 und 3 ersichtlich, weisen die beiden Fügeelemente 1 und 1'' dieser Figuren zusätzlich einen Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z bzw. Z'' auf, welcher von dem jeweiligen Verbindungssteg 4 bzw. 4'' gebildet ist. Im Unterschied zum Fügelement 1 von 1 erstrecken sich bei dem Fügelement 1'' von 3 der Fügeabschnitt X'' und der Manipulationsabschnitt Y'' in einer in einer Fügerichtung FR verlaufenden gemeinsamen ersten Ebene E1, wohingegen sich der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' des Fügelements 1'' von 3 in einer winklig zu erster Ebene E1 und Fügerichtung FR verlaufenden zweiten Ebene E2 erstreckt. Im vorliegenden Beispiel verläuft die zweite Ebene E2 in einem Winkel von 90 Grad zur ersten Ebene E1, d.h. der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' des Fügelements 1'' von 3 ist in einem Winkel von 90 Grad quer zur Fügerichtung FR abgekantet.Like from the 1 and 3 can be seen, the two joining elements 1 and 1'' of these figures, in addition, a penetration depth specification section Z or Z '', which of the respective connecting web 4 respectively. 4 '' is formed. In contrast to the Fügelement 1 from 1 extend at the Fügelement 1'' from 3 the joining portion X "and the manipulating portion Y" in a joint first plane E1 extending in a joining direction FR, whereas the penetration depth specifying portion Z "of the pad member 1'' from 3 extends in an angle to the first plane E1 and joining direction FR extending second plane E2. In the present example, the second plane E2 extends at an angle of 90 degrees to the first plane E1, that is, the penetration depth specification section Z "of the pad member 1'' from 3 is bent at an angle of 90 degrees transverse to the joining direction FR.

Nun wird unter zusätzlicher Bezugnahme auf die 4 und 5 ein Fügeverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.Now, with additional reference to the 4 and 5 a joining method according to a first embodiment of the invention will be described.

Das Fügeverfahren dient zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen 20, 30 mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff, aus dem die beiden Bauteile 20, 30 jeweils bestehen. Im vorliegenden einfachen Beispiel bildet das erste Bauteil 20 einen Grundkörper und bildet das daran anzufügende zweite Bauteil 30 eine Verstärkungsplatte für den Grundkörper.The joining method is used to join two overlapping components 20 . 30 by melting thermoplastic material, from which the two components 20 . 30 each exist. In the present simple example, the first component forms 20 a main body and forms the second component to be attached thereto 30 a reinforcing plate for the main body.

Gemäß dem hier beschriebenen Beispiel werden die folgenden Verfahrensschritte ausgeführt, um die beiden Bauteile 20, 30 zusammenzufügen.According to the example described here, the following process steps are performed to the two components 20 . 30 put together.

Zunächst sind die beiden Bauteile 20, 30 in einander überlappender bzw. sandwichartig flächig aneinander gelegter Anordnung bereitzustellen. Außerdem ist ein wie mit Bezug auf die 1 bis 3 beschriebenes metallisches Fügeelement 1, 1' oder 1'' bereitzustellen. Im in den 4 und 5 gezeigten Beispiel ist das Fügelement 1'' gemäß 3 ausgewählt, jedoch wird zur Veranschaulichung des variablen Einsatzes von Fügeelementen im Folgenden trotzdem auf alle Ausgestaltungen der Fügeelemente 1, 1', 1'' gemäß den 1 bis 3 Bezug genommen.First, the two components 20 . 30 in an overlapping or sandwich-like juxtaposed arrangement provide. Also, as with respect to the 1 to 3 described metallic joining element 1 . 1' or 1'' provide. Im in the 4 and 5 example shown is the Fügelement 1'' according to 3 However, in order to illustrate the variable use of joining elements, the following is nevertheless applied to all configurations of the joining elements 1 . 1' . 1'' according to the 1 to 3 Referenced.

Das Fügelement 1, 1', 1'' wird mit seinem Manipulationsabschnitt Y, Y' oder Y'' in eine Manipulationseinrichtung (nicht vollständig gezeigt) 50 eingesteckt, welche über zwei entsprechende Aufnahmen 51, 52 zur Aufnahme der beiden Schenkel des Manipulationsabschnitts Y, Y' oder Y'' verfügt. Ferner verfügt die Manipulationseinrichtung 50 über eine als Gleichstrombatterie ausgebildete Elektroenergiequelle 55, deren Plus- und Minuspole über die Aufnahmen der Manipulationseinrichtung 50 an jeweils einen Schenkel des Manipulationsabschnitts Y, Y' oder Y'' angeschlossen sind. Zusätzlich ist in der Manipulationseinrichtung 50 ein Schalter 56 zum Schließen und Unterbrechen des Stromkreises vorgesehen.The Fuling Element 1 . 1' . 1'' with its manipulation section Y, Y 'or Y''into a manipulation device (not completely shown) 50 plugged in, which has two corresponding recordings 51 . 52 for receiving the two legs of the manipulation section Y, Y 'or Y''has. Furthermore, the manipulation device has 50 via a trained as a DC battery electric power source 55 , their plus and minus poles on the shots of the manipulation device 50 are each connected to a leg of the manipulation section Y, Y 'or Y''. In addition, in the manipulation device 50 a switch 56 provided for closing and interrupting the circuit.

Nach Aufnahme in der Manipulationseinrichtung 50 wird das Fügelement 1, 1', 1'' durch mittels des Schalters 56 Schließen des Stromkreises von elektrischem Gleichstrom durchflossen und dabei auf eine Fügetemperatur, die mindestens eine Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Bauteile 20, 30 beträgt, erwärmt. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass bei unterschiedlichen thermoplastischen Kunststoffen der beiden Bauteile 20, 30 und unterschiedlichen Aufschmelztemperaturen natürlich die Fügetemperatur mindestens die jeweils höhere Aufschmelztemperatur beträgt.After inclusion in the manipulation device 50 becomes the wing element 1 . 1' . 1'' by means of the switch 56 Closing the circuit of DC electric current flows through and thereby to a joining temperature, the at least one melting temperature of the thermoplastic material of the two components 20 . 30 is, heated. In this context, it should be mentioned that with different thermoplastics of the two components 20 . 30 and different melting temperatures, of course, the joining temperature is at least the respective higher melting temperature.

Nach Erreichen der Fügetemperatur wird das auf Fügetemperatur befindliche Fügeelement 1, 1', 1'' aufseiten des zweiten Bauteils 30 (Verstärkungsplatte) eingebracht, so dass das Fügeelement 1, 1', 1'' per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff das zweite Bauteil 30 in Richtung zum daran anliegenden ersten Bauteil 20 (Grundkörper) hin vollständig durchdringt und per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das erste Bauteil 20 eindringt.After reaching the joining temperature, the joining element located at the joining temperature 1 . 1' . 1'' on the side of the second component 30 (Reinforcing plate) introduced so that the joining element 1 . 1' . 1'' by melting of its thermoplastic the second component 30 in the direction of the adjacent first component 20 (Base) completely penetrates towards and by melting of its thermoplastic material with a predetermined penetration into the first component 20 penetrates.

In diesem Zusammenhang ist hinsichtlich der strukturellen Ausgestaltung des Fügeelements 1, 1', 1'' zu erwähnen, dass dessen Fügeabschnitt X, X', X'' in Fügerichtung FR eine solche Längenabmessung aufweist, dass der Fügeabschnitt X, X', X'' nach Erwärmung auf die Fügetemperatur das zweite Bauteil 30 in Richtung zum daran anliegenden ersten Bauteil 20 hin vollständig durchdringen und mit der vorbestimmten Eindringtiefe in das erste Bauteil 20 eindringen kann.In this context, with regard to the structural design of the joining element 1 . 1' . 1'' to mention that its joining portion X, X ', X''in the joining direction FR has such a length dimension that the joining portion X, X', X '' after heating to the joining temperature, the second component 30 in the direction of the adjacent first component 20 completely penetrate and with the predetermined penetration depth into the first component 20 can penetrate.

Wie in 4 gezeigt, wird durch das Hindurchdrücken des Fügeelements 1, 1', 1'' durch das zweite Bauteil 30 und nachfolgende Eindrücken des Fügeelements 1, 1', 1'' in das erste Bauteil 20 aufgeschmolzener Kunststoff des zweiten Bauteils 30 in vernetzender Weise in das erste Bauteil 20 transportiert, wodurch zwei Vernetzungszonen VN1, VN2 gebildet werden, welche die Bindungsfestigkeit der durch das Fügeverfahren erzielten Verbindung zwischen den beiden Bauteilen 20, 30 erhöhen.As in 4 is shown by the pressing of the joining element 1 . 1' . 1'' through the second component 30 and subsequent impressions of the joining element 1 . 1' . 1'' in the first component 20 molten plastic of the second component 30 in a crosslinking manner in the first component 20 , whereby two crosslinking zones VN1, VN2 are formed, which determine the bond strength of the connection between the two components achieved by the joining method 20 . 30 increase.

Nach Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe wird der Stromkreis mittels des Schalters 56 unterbrochen, so dass das Fügeelement 1, 1', 1'' und die beiden Bauteile 20, 30 auf eine Erstarrungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der Bauteile 20, 30, d.h. unter die jeweilige Aufschmelztemperatur, abkühlen können.After reaching the predetermined penetration depth of the circuit by means of the switch 56 interrupted, so that the joining element 1 . 1' . 1'' and the two components 20 . 30 to a solidification temperature of the thermoplastic of the components 20 . 30 , ie below the respective melting temperature, can cool.

Danach wird die Manipulationseinrichtung 50 vom Fügelement 1, 1', 1'' getrennt und können die aus dem zweiten Bauteil 30 (aus dessen freiliegender Flächenseite) vorstehenden Endabschnitte der Schenkel des Fügeelements 1, 1', 1'' bündig abgetrennt werden.Thereafter, the manipulation device 50 from the Fuling Element 1 . 1' . 1'' separated and can from the second component 30 (From the exposed surface side) projecting end portions of the legs of the joining element 1 . 1' . 1'' be separated flush.

Wird wie gemäß den 4 und 5 das Fügelement 1'' nach 3 ausgewählt, so kann das erfindungsgemäße Fügeverfahren im Folgenden beschriebene Zusatzschritte aufweisen.Will as in the 4 and 5 the wing element 1'' to 3 selected, the joining method according to the invention may have additional steps described below.

Da das Fügelement 1'' nach 3 den bevorzugt um 90 Grad abgewinkelten Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' aufweist, wird nach Anlage des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts Z'' an der freiliegenden Flächenseite des zweiten Bauteils 30, d.h. sobald das Fügeelement 1'' mit der vorbestimmten Eindringtiefe in das erste Bauteil 20 eingedrungen ist, ein weiter in das erste Bauteil 20 Eindringen des Fügeelements 1'' mechanisch aufseiten des von dem Fügeelement 1'' vollständig durchdrungenen zweiten Bauteils 30 behindert.Because the Fügelement 1'' to 3 having the preferred predefined by 90 degrees penetration depth specification section Z '' is, after investment of the penetration depth specification section Z '' on the exposed surface side of the second component 30 , ie as soon as the joining element 1'' with the predetermined penetration depth into the first component 20 has penetrated, one further into the first component 20 Penetration of the joining element 1'' mechanically on the side of the joining element 1'' fully penetrated second component 30 with special needs.

Genauer weist der Fügeabschnitt X'' beim Eindringen in die Bauteile 20, 30 eine wirksame erste Aufstandsfläche auf, welche solange der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' noch nicht an der freiliegenden Flächenseite des zweiten Bauteils 30 zur Anlage gekommen ist, eine Gesamtaufstandsfläche des Fügeelements 1'' bildet. Als Gesamtaufstandsfläche wird hier die gesamte Querschnittsfläche des Fügeelements 1'' betrachtet, die beim Eindringen dessen in die Bauteile 20, 30 zuvorderst bzw. stirnseitig angeordnet ist und die das aufgeschmolzene Kunststoffmaterial der Bauteile 20, 30 in Eindringrichtung des Fügeelements 1'' (d.h. in Fügerichtung FR) verdrängen muss. So wie die Größe der Gesamtaufstandsfläche ansteigt, steigt somit auch eine Eindringkraft zum in die Bauteile 20, 30 Einbringen des Fügeelements 1'' an.More specifically, the joint portion X "when penetrating into the components 20 . 30 an effective first footprint, which as long as the penetration depth default section Z "not yet on the exposed surface side of the second component 30 has come to the plant, a total footprint of the joining element 1'' forms. As a total footprint here is the entire cross-sectional area of the joining element 1'' considered, the penetration of it into the components 20 . 30 vorderst or front side is arranged and the molten plastic material of the components 20 . 30 in the direction of penetration of the joining element 1'' (ie in the joining direction FR) must displace. Thus, as the size of the total footprint increases, so does a penetration force into the components 20 . 30 Introduction of the joining element 1'' at.

Der bevorzugt um 90 Grad abgewinkelte Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' definiert seinerseits eine zweite Aufstandsfläche, welche bei Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe des Fügeabschnitts X'' im ersten Bauteil 20 mit der freiliegenden Flächenseite des zweiten Bauteils 30 in Kontakt gelangt und mit dieser Kontaktierung wirksam wird.The preferred predefined by 90 degrees penetration depth specification section Z '' in turn defines a second footprint, which upon reaching the predetermined penetration depth of the joint portion X '' in the first component 20 with the exposed surface side of the second component 30 comes into contact and is effective with this contact.

Bei mit dem zweiten Bauteil 30 in Kontakt gelangen der zweiten Aufstandsfläche des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts Z'' ergibt sich die wirksame Gesamtaufstandsfläche nun als Summe von erster und zweiter Aufstandsfläche, wodurch sich die Gesamtaufstandsfläche und damit auch die zum weiteren in die Bauteile 20, 30 Eindringen des Fügeelements 1'' erforderliche Eindringkraft erhöht.With with the second component 30 come in contact with the second footprint of the penetration depth specification section Z '', the effective total footprint now results as a sum of first and second footprint, thereby reducing the total footprint and thus also the other in the components 20 . 30 Penetration of the joining element 1'' required penetration force increased.

Somit wird gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fügeverfahrens das mechanische Behindern durchgeführt, indem für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' des Fügeelements 1'', welcher kurz vor Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe in das erste Bauteil 20 aufseiten des von dem Fügeelement 1'' vollständig durchdrungenen zweiten Bauteils 30 noch freiliegt, ein Erhöhen der Eindringkraft vorgesehen wird. Insbesondere durch die Neunziggradabwinklung des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' wird das Erhöhen der Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' so realisiert, dass der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z'' die beim Eindringen in die Bauteile 20, 30 wirksame Gesamtaufstandsfläche des Fügeelements 1'' und damit auch die Eindringkraft sprunghaft vergrößert. Thus, according to this embodiment of the joining method according to the present invention, the mechanical obstruction is performed by setting for the penetrating depth specifying portion Z "of the joining member 1'' , which shortly before reaching the predetermined penetration depth into the first component 20 on the side of the joining element 1'' fully penetrated second component 30 is still exposed, an increase in the penetration force is provided. In particular, by the ninety-degree angulation of the penetration depth specification section Z ", the increase of the penetration force for the penetration depth specification section Z" is realized so that the penetration depth specification section Z "becomes that upon penetration of the components 20 . 30 effective total footprint of the joining element 1'' and thus the penetration force increases dramatically.

Nun wird unter Bezugnahme auf die 1 und 6 ein Fügeverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Das Fügeverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist bis auf die oben beschriebenen Zusatzschritte im Wesentlichen identisch zu dem Fügeverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Daher werden im Folgenden im Wesentlichen nur die Zusatzschritte des Fügeverfahrens gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.Now, referring to the 1 and 6 a joining method according to a second embodiment of the invention will be described. The joining method according to the second embodiment of the invention is substantially identical to the joining method according to the first embodiment of the invention except for the additional steps described above. Therefore, essentially only the additional steps of the joining method according to the second embodiment of the invention will be described below.

Auch das Fügeverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung dient zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen 20', 30' mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff, aus dem die beiden Bauteile 20', 30' jeweils bestehen. Im vorliegenden einfachen Beispiel bildet das erste Bauteil 20' eine Stoßfängerabdeckung eines Fahrzeugs und bildet das daran anzufügende zweite Bauteil 30' einen Halter für einen Abstandssensor eines Fahrunterstützungssystems (Park Distance Control – Einparkhilfe).Also, the joining method according to the second embodiment of the invention is for joining two overlapping components 20 ' . 30 ' by melting thermoplastic material, from which the two components 20 ' . 30 ' each exist. In the present simple example, the first component forms 20 ' a bumper cover of a vehicle and forms the second component to be attached thereto 30 ' a holder for a distance sensor of a driving assistance system (Park Distance Control - Park Assist).

Wird wie gemäß 6 das Fügelement 1 nach 1 ausgewählt (in 6 sind sechs identische Fügeelemente 1 nach 1 dargestellt bzw. in die Bauteile 20', 30' eingebracht), so können entsprechend dem Fügeverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung im Folgenden beschriebene Zusatzschritte durchgeführt werden.Will as in 6 the wing element 1 to 1 selected (in 6 are six identical joining elements 1 to 1 shown or in the components 20 ' . 30 ' introduced), then according to the joining method according to the second embodiment of the invention, the additional steps described below can be performed.

Da das Fügelement 1 nach 1 den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z aufweist, kann auch bei dem Fügeverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ein weiter in das erste Bauteil 20' Eindringen des Fügeelements 1 mechanisch aufseiten des von dem Fügeelement 1 vollständig durchdrungenen zweiten Bauteils 30' behindert werden, indem für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z des Fügeelements 1 von 1, der kurz vor Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe in das erste Bauteil 20' aufseiten des von dem Fügeelement 1 vollständig durchdrungenen zweiten Bauteils 30' noch freiliegt, ein Erhöhen der Eindringkraft vorgesehen wird.Because the Fügelement 1 to 1 has the penetration depth specification section Z, can also in the joining method according to the second embodiment of the invention, a further into the first component 20 ' Penetration of the joining element 1 mechanically on the side of the joining element 1 fully penetrated second component 30 ' be hampered by for the penetration depth specification section Z of the joining element 1 from 1 , which is shortly before reaching the predetermined penetration depth into the first component 20 ' on the side of the joining element 1 fully penetrated second component 30 ' is still exposed, an increase in the penetration force is provided.

Hierzu wird zwischen dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z und dem zweiten Bauteil 30' ein mit der Fügetemperatur nicht aufschmelzbares Sperrelement angeordnet. Im vorliegenden Beispiel ist das Sperrelement an einem Griff 61 eines Dorns 60 als ein metallischer Rundschaft 62 ausgebildet und wird in einer Einführrichtung ER, die quer zur Fügerichtung FR verläuft, zwischen den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z und das zweite Bauteil 30' (d.h. in eine aus der freiliegenden Flächenseite des zweiten Bauteils 30' herausragende von dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z gebildete Öse) hineingeschoben.For this purpose, between the penetration depth specification section Z and the second component 30 ' arranged a non-fusible with the joining temperature blocking element. In the present example, the blocking element is on a handle 61 a thorn 60 as a metallic round shaft 62 is formed and is in an insertion direction ER, which is transverse to the joining direction FR, between the penetration depth-specifying section Z and the second component 30 ' (ie in one of the exposed surface side of the second component 30 ' protruding eyelet formed by the penetration depth preset portion Z).

Daher wird bei Anlage des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts Z (der Öse) an dem Rundschaft 62 die Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z abrupt so erhöht, dass ein Eindringen dessen in das zweite Bauteil 30' vollständig gesperrt wird. Nach erfolgter Erstarrung des Kunststoffs der Bauteile 20', 30' kann der Rundschaft 62 wieder entgegen der Einführrichtung ER aus der von dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Z gebildeten Öse herausgezogen werden.Therefore, when the penetration depth specification section Z is put on (the eyelet) on the round shaft 62 the penetration force for the penetration depth specification section Z abruptly increases so that penetration thereof into the second component 30 ' is completely blocked. After solidification of the plastic components 20 ' . 30 ' can the round shaft 62 again against the insertion direction ER are pulled out of the eyelet formed by the penetration depth specification section Z.

Im Fazit kann mit den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Fügeverfahren und Fügeelementen das Zusammenfügen der ersten und zweiten Bauteile 20, 30; 20', 30' in einfacher und prozesssicherer Weise realisiert werden kann.In summary, with the joining method and joining elements according to the invention described above, the joining of the first and second components 20 . 30 ; 20 ' . 30 ' can be realized in a simple and process-safe manner.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1; 1'; 1''1; 1'; 1''
Fügelement Fügelement
2; 2'; 2''2; 2 '; 2 ''
Schenkel leg
2a; 2a'; 2a''2a; 2a '; 2a '
freies Ende free end
3; 3'; 3''3; 3 '; 3 ''
Schenkel leg
3a; 3a'; 3a''3a; 3a '; 3a ''
freies Ende free end
4; 4'; 4''4; 4 '; 4 ''
Verbindungssteg connecting web
20; 20'20; 20 '
erstes Bauteil first component
30; 30'30; 30 '
zweites Bauteil second component
5050
Manipulationseinrichtung manipulation device
51, 5251, 52
Aufnahme admission
5555
Elektroenergiequelle Electric power source
5656
Schalter switch
6060
Dorn mandrel
6161
Griff Handle
6262
Rundschaft round shank
X; X'; X''X; X '; X ''
Fügeabschnitt Add section
Y; Y'; Y''Y; Y '; Y ''
Manipulationsabschnitt manipulation section
Z; Z''Z; Z ''
Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt Penetration setting section
E1E1
erste Ebene first floor
E2E2
zweite Ebene second level
FRFR
Fügerichtung joining direction
VN1, VN2VN1, VN2
Vernetzungszone networking zone
ERHE
Einführrichtung insertion

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010053958 A1 [0002] DE 102010053958 A1 [0002]

Claims (10)

Fügeverfahren zum Zusammenfügen von zwei einander überlappenden Bauteilen mittels Aufschmelzens von thermoplastischem Kunststoff, aufweisend: Bereitstellen von zwei jeweils aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Bauteilen (20, 30; 20', 30') als die zwei einander überlappenden Bauteile; Bereitstellen eines metallischen Fügeelements (1; 1'; 1''); Erwärmen des Fügeelements (1; 1'; 1'') auf eine Fügetemperatur, die mindestens eine Aufschmelztemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der beiden Bauteile (20, 30; 20', 30') beträgt; Einbringen des auf Fügetemperatur befindlichen Fügeelements (1; 1'; 1'') aufseiten eines der Bauteile (30; 30'), so dass das Fügeelement (1; 1'; 1'') per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff dieses Bauteil (30; 30') in Richtung zum daran anliegenden anderen Bauteil (20; 20') hin vollständig durchdringt und per Aufschmelzen von dessen thermoplastischen Kunststoff mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil (20; 20') eindringt; und Abkühlenlassen des Fügeelements (1; 1'; 1'') und der Bauteile (20, 30; 20', 30') auf eine Erstarrungstemperatur des thermoplastischen Kunststoffs der Bauteile (20, 30; 20', 30').Joining method for joining two overlapping components by means of melting of thermoplastic material, comprising: providing two components each made of thermoplastic material ( 20 . 30 ; 20 ' . 30 ' ) as the two overlapping components; Providing a metallic joining element ( 1 ; 1'; 1'' ); Heating the joining element ( 1 ; 1'; 1'' ) to a joining temperature, the at least one melting temperature of the thermoplastic material of the two components ( 20 . 30 ; 20 ' . 30 ' ) is; Introducing the joining element located at the joining temperature ( 1 ; 1'; 1'' ) on one side of the components ( 30 ; 30 ' ), so that the joining element ( 1 ; 1'; 1'' ) by melting of its thermoplastic this component ( 30 ; 30 ' ) towards the other component ( 20 ; 20 ' ) completely penetrates and by melting of its thermoplastic material with a predetermined penetration into the other component ( 20 ; 20 ' penetrates); and allowing the joining element to cool ( 1 ; 1'; 1'' ) and components ( 20 . 30 ; 20 ' . 30 ' ) to a solidification temperature of the thermoplastic material of the components ( 20 . 30 ; 20 ' . 30 ' ). Fügeverfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein weiter in das andere Bauteil (20; 20') Eindringen des Fügeelements (1; 1'') mechanisch behindert wird, sobald das Fügeelement (1; 1'') mit der vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil (20; 20') eingedrungen ist.Joining method according to claim 1, wherein one further into the other component ( 20 ; 20 ' ) Penetration of the joining element ( 1 ; 1'' ) is mechanically impeded as soon as the joining element ( 1 ; 1'' ) with the predetermined penetration into the other component ( 20 ; 20 ' ) has penetrated. Fügeverfahren gemäß Anspruch 2, wobei das mechanische Behindern aufseiten des von dem Fügeelement (1; 1'') vollständig durchdrungenen einen Bauteils (30; 30') durchgeführt wird.Joining method according to claim 2, wherein the mechanical obstruction on the part of the joining element ( 1 ; 1'' ) completely penetrated a component ( 30 ; 30 ' ) is carried out. Fügeverfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das mechanische Behindern durchgeführt wird, indem für einen Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z; Z'') des Fügeelements (1; 1''), der kurz vor Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil (20; 20') aufseiten des von dem Fügeelement (1; 1'') vollständig durchdrungenen einen Bauteils (30; 30') noch freiliegt, ein Erhöhen einer Eindringkraft vorgesehen wird. Joining method according to claim 2 or 3, wherein the mechanical obstruction is performed by setting for a penetration depth specifying portion (Z; Z ") of the joining member (FIG. 1 ; 1'' ), which shortly before reaching the predetermined penetration depth into the other component ( 20 ; 20 ' ) on the side of the joining element ( 1 ; 1'' ) completely penetrated a component ( 30 ; 30 ' ) is still exposed, increasing an indenting force is provided. Fügeverfahren gemäß Anspruch 4, wobei das Erhöhen der Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z'') realisiert wird, indem das Fügeelement (1'') so bereitgestellt wird, dass der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z'') eine beim Eindringen in die Bauteile (20, 30) wirksame Gesamtaufstandsfläche des Fügeelements (1'') sprunghaft vergrößert.Joining method according to claim 4, wherein increasing the penetration force for the penetration depth specifying portion (Z ") is realized by the joining member (14). 1'' ) is provided so that the penetration depth specification section (Z '') penetrates into the components ( 20 . 30 ) effective total footprint of the joining element ( 1'' ) increased by leaps and bounds. Fügeverfahren gemäß Anspruch 4, wobei die Eindringkraft für den Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z) so erhöht wird, dass ein Eindringen dessen in das von dem Fügeelement (1) vollständig durchdrungene eine Bauteil (30) vollständig gesperrt wird.Joining method according to claim 4, wherein the penetration force for the penetration depth specification section (Z) is increased so that penetration thereof into that of the joining element (Z) is increased. 1 ) completely penetrated one component ( 30 ) is completely blocked. Fügeverfahren gemäß Anspruch 6, wobei zum Sperren des Eindringens des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts (Z) ein mit der Fügetemperatur nicht aufschmelzbares Sperrelement (62) zwischen dem Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z) und dem von dem Fügeelement (1) vollständig durchdrungenen einen Bauteil (30) angeordnet wird.Joining method according to claim 6, wherein to inhibit the penetration of the penetration depth specification section (Z), a blocking element which can not be fused with the joining temperature (US Pat. 62 ) between the penetration depth specification section (Z) and that of the joining element (FIG. 1 ) completely penetrated one component ( 30 ) is arranged. Fügeverfahren gemäß einem der Ansprüche 1–7, wobei als Fügeelement (1; 1'; 1'') eine elektrisch leitfähige Metalldrahtklammer verwendet wird, und wobei zum Erwärmen der Metalldrahtklammer auf die Fügetemperatur zwei Enden der Metalldrahtklammer an eine Elektroenergiequelle (55) angeschlossen werden, so dass die Metalldrahtklammer von elektrischem Strom durchflossen und dadurch erwärmt wird.Joining method according to one of claims 1-7, wherein as the joining element ( 1 ; 1'; 1'' an electrically conductive metal wire clip is used, and wherein for heating the metal wire clip to the bonding temperature two ends of the metal wire clip to an electric power source ( 55 ) are connected, so that the metal wire clip flows through electric current and is thereby heated. Fügeelement (1'') zur Verwendung in einem Fügeverfahren gemäß einem der Ansprüche 1–8, aufweisend: einen Fügeabschnitt (X''), welcher in einer Fügerichtung (FR) dessen eine solche Längenabmessung aufweist, dass er nach Erwärmung auf die Fügetemperatur das eine Bauteil (30) in Richtung zum daran anliegenden anderen Bauteil (20) hin vollständig durchdringen und mit einer vorbestimmten Eindringtiefe in das andere Bauteil (20) eindringen kann, und welcher eine beim Eindringen in die Bauteile (20, 30) wirksame erste Aufstandsfläche aufweist; einen Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z''), welcher eine zweite Aufstandsfläche definiert und welcher so ausgebildet ist, dass er bei Erreichen der vorbestimmten Eindringtiefe des Fügeabschnitts (X'') im anderen Bauteil (20) über die zweite Aufstandsfläche mit dem von dem Fügeabschnitt (X'') vollständig durchdrungenen einen Bauteil (30) in Kontakt gelangt; und einen Manipulationsabschnitt (Y'') zum Steuern des in die Bauteile (20, 30) Einbringens des Fügeelements (1''). Joining element ( 1'' ) for use in a joining method according to any one of claims 1-8, comprising: a joining portion (X '') having a longitudinal dimension in a joining direction (FR) such that, after being heated to the joining temperature, 30 ) towards the other component ( 20 ) completely penetrate and with a predetermined penetration into the other component ( 20 ), and which one during penetration into the components ( 20 . 30 ) has effective first footprint; a penetration depth specification section (Z ") which defines a second footprint and which is designed to reach the predetermined penetration depth of the joint section (X") in the other component (FIG. 20 ) over the second footprint with the one of the joining portion (X '') completely penetrated one component ( 30 ) comes into contact; and a manipulation section (Y '') for controlling into the components ( 20 . 30 ) Introducing the joining element ( 1'' ). Fügeelement (1'') gemäß Anspruch 9, wobei das Fügeelement (1'') einstückig von einer elektrisch leitfähigen Metalldrahtklammer gebildet ist, die zwei Schenkel (2'', 3'') mit jeweiligen freien Enden (2a'', 3a'') und einen die beiden Schenkel (2'', 3'') verbindenden Verbindungssteg (4'') aufweist, wobei die beiden Schenkel (2'', 3'') Bestandteil des Fügeabschnitts (X'') und des Manipulationsabschnitts (Y'') sind und der Verbindungssteg (4'') Bestandteil des Fügeabschnitts (X'') und des Eindringtiefen-Vorgabeabschnitts (Z'') ist, wobei sich der Fügeabschnitt (X'') und der Manipulationsabschnitt (Y'') in einer in Fügerichtung (FR) verlaufenden gemeinsamen ersten Ebene (E1) erstrecken, und wobei sich der Eindringtiefen-Vorgabeabschnitt (Z'') in einer winklig zu erster Ebene (E1) und Fügerichtung (FR) verlaufenden zweiten Ebene (E2) erstreckt.Joining element ( 1'' ) according to claim 9, wherein the joining element ( 1'' ) is integrally formed by an electrically conductive metal wire clamp, the two legs ( 2 '' . 3 '' ) with respective free ends ( 2a ' . 3a '' ) and one the two legs ( 2 '' . 3 '' ) connecting connecting web ( 4 '' ), wherein the two legs ( 2 '' . 3 '' ) Are part of the joining section (X '') and the manipulation section (Y '') and the connecting web ( 4 '' ) Is part of the joint portion (X '') and the penetration depth default section (Z ''), wherein the joint portion (X '') and the manipulation portion (Y '') in an in Joining direction (FR) extending common first plane (E1), and wherein the penetration depth default section (Z '') extending in an angle to the first plane (E1) and joining direction (FR) extending second plane (E2).
DE102014211796.8A 2014-06-19 2014-06-19 joining process Active DE102014211796B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211796.8A DE102014211796B4 (en) 2014-06-19 2014-06-19 joining process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014211796.8A DE102014211796B4 (en) 2014-06-19 2014-06-19 joining process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014211796A1 true DE102014211796A1 (en) 2015-12-24
DE102014211796B4 DE102014211796B4 (en) 2022-11-03

Family

ID=54767883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014211796.8A Active DE102014211796B4 (en) 2014-06-19 2014-06-19 joining process

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014211796B4 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053958A1 (en) 2010-12-09 2012-06-14 Daimler Ag Body of a passenger car and method of repairing such a body

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009056580A1 (en) 2009-11-23 2011-05-26 Technische Universität Dresden Method for connecting thermoplastic fiber composite components by stick-shaped functional elements, involves positioning fiber composite components involved in connection and functional element in its initial position
ITBO20110299A1 (en) 2011-05-24 2011-08-23 Roberto Albertini METHOD OF REPAIRING A PLASTIC MATERIAL COMPONENT
DE202014100137U1 (en) 2014-01-13 2014-02-11 Yao Dian Enterprise Co., Ltd. Heat gun for plastic elements

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010053958A1 (en) 2010-12-09 2012-06-14 Daimler Ag Body of a passenger car and method of repairing such a body

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014211796B4 (en) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10060390B4 (en) punch rivets
EP3030373B1 (en) Method and device for resistance welding of sandwich-type plates
DE102012109047B3 (en) Method for manufacturing coupling structure of light panel with component for rail vehicle, involves applying force of connecting element on light panel in contacting area of metallic layers and removal area of non-metallic core layer
EP2722124A1 (en) Method for joining at least two components with a resistance welding element, and device for carrying out the method and resulting composite component
DE102012206830A1 (en) Method for connecting poles of battery cells
EP2859987B1 (en) Component Assembly
DE102015112770A1 (en) Joining with Joining Joining Elements
DE102010013089A1 (en) Method for connecting fiber-reinforced plastic component with metallic base component of hybrid device in motor car, involves inserting connection bolt into through hole, and connecting connection bolt with base component by stud welding
DE102006012821A1 (en) Method for joining sheet metal parts used in the production of a vehicle door comprises joining the parts at the connecting site using an interlocking connection and joining in the interlocking connection
DE102012004499A1 (en) Method for fixing and/or binding of thermoplastic polymer component on metal component, involves applying welding current at polymer component surface facing metal component so that polymer component is fixed to metal component
EP1162631B1 (en) Connector for contacting a flat ribbon-cable
DE102014111502B4 (en) Integrated resistance welding of functional element and auxiliary element
DE102014204778A1 (en) Method for joining a steel part with a fiber-reinforced plastic part by means of a connecting element
DE102014211796B4 (en) joining process
DE102014011472A1 (en) Method and device for releasing an adhesive bond
DE102015100849B4 (en) Method and device for resistance welding of a sandwich panel
DE102014017922B4 (en) Method for the component connection of a plastic component with a joining partner
WO2016087136A1 (en) Method and apparatus for resistance welding of steel sandwich sheets
EP2193909A1 (en) Function device
EP3034892A1 (en) Method and device for connecting fibre materials with metallic materials
DE102014109505A1 (en) Multi-stage resistance welding of sandwich panels
DE102014115145A1 (en) Method and device for optimized resistance welding of metal sheets
EP2085210A2 (en) Method to combine at least one of the first plastic elements with at least one of the second plastic elements
DE102013223302A1 (en) Method of repairing composite-reinforced metallic structures in hybrid construction
DE102015226120A1 (en) Method for connecting two components and component assembly

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final