DE102015000179B4 - Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt (1) mit einer ersten Kontaktoberfläche (2) aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt (3) mit einer zweiten Kontaktoberfläche (4) aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, wobei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) mit der zweiten Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) einen Werkstoffverbund (5) bildend verbunden wird, indem zunächst die Kontaktoberfläche aus dem Werkstoff mit der gleichen oder höheren Schmelztemperatur mittels elektromagnetischer Strahlung aufgeraut und stochastisch willkürlich strukturiert wird, dann vor dem Fügen die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) gegeneinander positioniert und darauf gegeneinander in Vibration versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten Kontaktoberfläche erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnittes (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnittes (3) flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund (5) vibrationsmäßig verschweißt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten (Anteilen) von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt mit einer ersten Kontaktoberfläche aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt mit einer zweiten Kontaktoberfläche aus einem zweiten Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur.
  • Aus der JP 2014-051041 A ist ein Verfahren zur Haftverbesserung einer Metalloberfläche und mindestens einer Kunststoffkomponente bekannt, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt in die Metalloberfläche zu deren Aufrauhung mittels Kurzpulslaserstrahlung makroskopische und/oder mikroskopische hinterschnittartige Schlitze eingebracht werden, deren konkavartiger Öffnungsbereich in der Draufsicht sowie deren Längsschnitt jeweils eine sich wiederholende, geometrisch genau definierte Form aufweisen sollen. Hierbei werden für den Öffnungsbereich der in die Metalloberfläche einzubringenden Schlitze in dessen Draufsicht definierte, sich stets wiederholende Formen wie Kreisform, Form eines Blattes eines Ginkgobaums, Bumerangform, Ellipsenform, Quadratform, Polygonform oder dgl., sowie für den Längsschnitt der Schlitze Dreiecksform, Vierecksform oder Trapezform vorgegeben. In einem zweiten Verfahrensschritt werden dann in einem Spritzgussprozess die in der Metalloberfläche derart genau ausgeformten Schlitze mit der mindestens einen Kunststoffkomponente zumindest teilweise so gefüllt, dass eine verbesserte Haftung zwischen letzterer und den Schlitzen in der Metalloberfläche erreicht wird.
  • Aus der DE 10 2008 040 782 A1 ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbundes bekannt, bei dem mindestens ein erstes Bauteil mit einer ersten Kontaktoberfläche und mindestens ein zweites Bauteil mit einer an der ersten Kontaktoberfläche anliegenden zweiten Kontaktoberfläche vorgesehen ist, wobei auf der ersten Kontaktoberfläche des ersten Bauteils mittels eines Lasers eine Oberflächenstruktur derart erzeugt wird, dass diese eine von einer Nanostruktur überlagerte Mikrostruktur aufweist. Nach der Oberflächenstrukturierung der ersten Kontaktoberfläche des ersten Bauteils wird dieses mit dem zweiten Bauteil, das bevorzugt aus Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem thermoplastischen Material ausgebildet ist, formschlüssig verbunden, indem ein Umspritzen des ersten Bauteils zumindest abschnittweises mit dem zweiten Bauteil erfolgt.
  • In der älteren Patentanmeldung DE 10 2014 006 022 A1 der Anmelderin ist zudem ein Verfahren zum Fügen einer Welle und mindestens eines Bauteils, wie einer Nocke beschrieben, bei dem in mindestens einem Bereich der Oberfläche der Welle verwerfungsartige Materialanhäufungen erzeugt werden, auf die das mindestens eine Bauteil mittels Druckausübung auf letzteres in Richtung der Achse der Welle in dem mindestens einen Bereich der Oberfläche der Welle aufgepresst und dabei mit der Welle in dem mindestens einen Oberflächenbereich letzterer gefügt wird. Um den mindestens einen Bereich der Oberfläche der Welle praktisch kräftefrei und unabhängig von Zugangsproblemen zur Welle in einen solchen funktionsgerechten Zustand zu versetzen, in dem das mindestens eine Bauteil auf den mindestens einen zugeordneten Bereich der Oberfläche der Welle kraftschlüssig aufzupressen ist, werden die verwerfungsartigen Materialanhäufungen in dem mindestens einen Oberflächenbereich der Welle durch berührungsloses Hochleistungslaserstrukturieren des letzteren praktisch kräftefrei und bei ungehinderter Zugänglichkeit des mindestens einen Oberflächenbereichs der Welle derart erzeugt, dass in dem mindestens einen Oberflächenbereich mindestens eine lokale, vorzugsweise in Umfangsrichtung der Welle verlaufende Verwerfung (Aufdickung) gebildet wird, auf die das mindestens eine Bauteil durch auf dieses in Axialrichtung der Welle ausgeübten Druck aufgepresst und dabei mit der Welle fest gefügt wird.
  • Aus der DE 103 25 910 A1 geht schließlich ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Oberflächenstrukturieren von Anlageflächen zweier reibschlüssig miteinander verbundenen Körper mittels eines Lasers als bekannt hervor.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem ein verzugsarmer Bauteilverbund von zumindest Abschnitten (Anteilen) von Bauteilen, insbesondere von bereits fertig geformten Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur bei Vermeidung einer hohe Spannungsspitzen aufweisenden punktuellen oder linienhaften Verbindung und bei jeweils aufgabengerechter Wahl der Werkstoffe hergestellt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale sowohl des Patentanspruchs 1 als auch des Patentanspruchs 2 gelöst.
  • So wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten (Anteilen) von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur zur Verfügung gestellt, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt mit einer ersten Kontaktoberfläche aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt mit einer zweiten Kontaktoberfläche aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, wobei die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts mit der zweiten Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts einen Werkstoffverbund bildend verbunden wird, indem zunächst die Kontaktoberfläche aus dem Werkstoff mit der gleichen oder höheren Schmelztemperatur mittels elektromagnetischer Strahlung aufgeraut und stochastisch willkürlich strukturiert wird, dann vor dem Fügen die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts und die zweite Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts gegeneinander positioniert und darauf gegeneinander in Vibration versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten Kontaktoberfläche erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts und die zweite Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund vibrationsmäßig verschweißt (gefügt) werden.
  • Ebenso wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten (Anteilen) von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur zur Verfügung gestellt, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt mit einer ersten Kontaktoberfläche aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt mit einer zweiten Kontaktoberfläche aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, wobei die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts mit der zweiten Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts einen Werkstoffverbund bildend verbunden wird, indem zunächst die Kontaktoberfläche aus dem Werkstoff mit der gleichen oder höheren Schmelztemperatur mittels elektromagnetischer Strahlung aufgeraut und stochastisch willkürlich strukturiert wird, dann vor dem Fügen die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts und die zweite Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts gegeneinander positioniert und darauf mittels Ultraschall in Schwingbewegung gegeneinander versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten Kontaktoberfläche erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts und die zweite Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund ultraschallmäßig verschweißt (gefügt) werden.
  • Bevorzugt werden als Bauteile bereits fertig geformte Bauteile verwendet.
  • Vorteilhafterweise besteht die mittels der elektromagnetischen Strahlung aufzurauende und stochastisch willkürlich zu strukturierende Kontaktoberfläche des mindestens ersten Bauteilabschnitts oder des mindestens zweiten Bauteilabschnitts aus Metall, wie Stahl oder Leichtmetall und die mit letzterer zu verbindende Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts bzw. des ersten Bauteilabschnitts aus Kunststoff oder Leichtmetall.
  • Die stochastisch willkürliche Strukturierung der Kontaktoberfläche des mindestens ersten Bauteilabschnitts oder des mindestens zweiten Bauteilabschnitts kann geeignet mittels eines Lasers und/oder bevorzugt stochastisch willkürlich erfolgen.
  • Beim Vibrationsschweißen des ersten Bauteilabschnitts und des zweiten Bauteilabschnitts kann die Arbeitsfrequenz zwischen 100 Hz und 260 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 0,35-2mm gewählt werden. Vorzugsweise werden die Arbeitsfrequenz 100 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 1-2 mm oder die Arbeitsfrequenz 260 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 0,35-1,0 mm gewählt.
  • Durch die kombinierte Wirkung sämtlicher Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Patentanspruch 1 wie nach Patentanspruch 2 lässt sich ein effektiv abdichtender flächiger bzw. linienhafter Werkstoffverbund herstellen, der nur einen geringen Wärmeeintrag benötigt. Dieser Wärmeeintrag wird direkt durch die entstehende Reibungswärme unmittelbar dort erzeugt, wo Bauteilmaterial aufgeschmolzen bzw. in einen zähflüssigen Materialzustand gebracht werden soll, um einen Werkstoffverbund zu erzeugen.
  • Der flächige bzw. linienhafte erreichte Werkstoffverbund ergibt einen äußerst dichten Bauteilverbund von zumindest Abschnitte (Anteilen) von Bauteilen aus Werkstoffen gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur bei Temperaturschwankungen. Von Vorteil ist, wenn das erste Bauteil und das zweite Bauteil in ihren zumindest zu verbindenden Abschnitten (Anteilen) des Bauteilverbundes einen annähernd gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen können.
  • Bei der gegeneinander gerichteten Vibrationsbewegung bzw. bei der durch Ultraschall erzeugten Schwingbewegung der stochastisch willkürlich strukturierten Kontaktoberfläche und der unstrukturierten Kontaktoberfläche ist ein optimaler Verbund von z.B. Kunststoff und Metall oder Stahl und Leichtmetall gegeben, und zwar infolge der Verkrallung des laserstrukturierten Materials mit dem durch den lokalen Wärmeeintrag, der durch die entstehende Reibungswärme erzeugt wird, aufgeschmolzenen bzw. zähflüssigen Material.
  • Eine derartige Verkrallung der stochastisch willkürlich hergestellten Laserstrukturierung im Werkstoffverbund des Bauteilverbundes erweist sich bei großen Temperaturunterschieden insbesondere dadurch als vorteilhaft, dass keine großen Randspannungen erzeugt werden, sondern die entstehenden Kräfte über einen größeren Bereich verteilt werden und dadurch die Spannungen in Randbereichen geringer bleiben. Die stochastisch willkürliche Laserstrukturierung sichert den Werkstoffverbund geeignet gegen Belastungen aus allen Richtungen ab, da diese insgesamt in alle Richtungen wirken.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist der Einsatz von Klebstoffen vermeidbar, wodurch eine Emission von Lösungsmitteln oder ggf. im Bauteilverbund schädlicher Gase vermieden wird. Ebenso wird eine nur punktuelle Verbindung mit entsprechenend hohen Spannungsspitzen, wie sie beim Schrauben, Nieten oder ähnlichen Verbindungen auftreten, umgangen. Durch die Varianten, erfindungsgemäß Metall mit Metall oder andererseits Metall mit Kunststoff fügen zu können, ist eine jeweils aufgabengerechte Wahl der Werkstoffe möglich.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich geeignet.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In diesen sind:
    • 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Abschnitts eines bereits fertig geformten Bauteils aus Metall für die Herstellung eines Bauteilverbundes, wobei ein Ausschnitt des Bauteilsabschnitts eingerahmt und zudem eingerahmt in Vergrößerung gezeigt ist,
    • 2 eine schematisch perspektivische Darstellung von zwei gegeneinander positionierten Abschnitten bereits fertig geformter Bauteile vor dem eigentlichen Fügen, wobei ein Ausschnitt der beiden gegeneinander positionierten Bauteilabschnitte eingerahmt und zudem eingerahmt in Vergrößerung gezeigt ist,
    • 3 eine schemastische pespektivische Darstellung der beiden gegeneinander postionierten Abschnitte bereits fertig geformter Bauteile bei Vibration der beiden Abschnitte gegeneinander,
    • 4 eine der 2 entsprechende Darstellung, jedoch im Endzustand des Werkstoffverbundes des hergestellten Bauteilverbundes, wenn der strukturierte Bauteilabschnitt an der Fügestelle im festen Zustand bleibt, und
    • 5 eine der 4 entsprechende Darstellung, wobei erst im Endzustand der strukturierte Bauteilabschnitt an der Fügestelle wieder einen festen Zustand erreicht.
  • Zur erfindungsgenmäßen Herstellung eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten bzw. Anteilen von Bauteilen, insbesondere von bereits fertig geformten Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur wird gemäß 1 mindestens ein erster Bauteilabschnitt 1 mit einer ersten Kontakoberfläche 2 aus einem ersten Werkstoff, z.B. aus Metall wie Stahl oder Leichtmetall bereit gestellt. Letztere wird dann zunächst - wie die Einrahmung a in 1 zeigt - an für einen Werkstoffverbund 5 vorgesehenen Stellen mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mittels Laser aufgerauht und stochastisch willkürlich strukturiert, wie in Vergrößerung die Einrahmung b in 1 verdeutlicht. Der Werkstoffverbund 5 kann mit Kunststoff oder mit einem Metall mit gleichem oder unterschiedlichem Schmelzpunkt als dem strukturiertem herzustellen sein.
  • Wie aus 2 hervorgeht, wird dann vor dem eigentlichen Fügen gegenüber der stochastisch willkürlich strukturierten ersten Kontaktoberfläche 2 des bereits fertig geformten ersten Bauteilabschnitts 1 mindestens ein zweiter bereits fertig geformter Bauteilabschnitt 3 mit einer zweiten Kontaktoberfläche 4 aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur positioniert. Bei dem zweiten Werkstoff kann es sich z.B. um Kunststoff oder Leichtmetall handeln.
  • Die Einrahmung c sowie die Vergrößerung gemäß der Einrahmung d in 2 zeigen das gegeneinander Positionieren der unstrukturierten zweiten Kontaktoberfläche 4 des bereits fertig geformten zweiten Bauteilabschnitts 3 aus einem bei niedrigerer Temperatur schmelzendem Werkstoff wie z.B. Kunststoff oder Leichtmetall und der stochastisch willkürlich strukturierten ersten Kontaktoberfdsdläche 2 des bereits fertig geformten ersten Bauteilabschnitts 1 aus bei höherer Temperatur schmelzendem Werkstoff wie z.B. Stahl oder Leichtmetall vor dem eigentlichen Fügen der beiden Bauteilabschnitte 1 und 3.
  • Wie durch die Pfeile f in 3 verdeutlicht wird, werden anschließend gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die erste Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnitts 1 und die zweite Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 gegeneinander in Vibration versetzt, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen des Werkstoffes der unstrukturierten zweiten Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnitts 1 und die zweite Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund 5 des Bauteilverbundes vibrationsmäßig verschweißt werden.
  • Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die vor dem Fügen gegeneinander positionierte erste Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnitts 1 und die zweite Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 auch mittels Ultraschall in Schwingbewegung versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten zweiten Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnittes 3 erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnittes 1 und die zweite Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnittes 3 flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund 5 des Bauteilverbundes ultraschallmäßig verschweißt werden.
  • Von Vorteil ist, dass bei beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Wärme zum Schmelzen oder zur Erzielung einer ausreichend niedrigen Viskosität des nicht strukturierten Materials stets direkt dort erzeugt wird, wo sie zum Fügen der zu verschweißenden Bauteilabschnitte benötigt wird.
  • Die Einrahmung g in 4 umfasst eine Fügestelle 6 der beiden Bauteilabschnitte 1 und 3. Weiterhin geht aus der Vergrößerung gemäß der Einrahmung h in 4 der Endzustand der vibrationsmäßigen oder ultraschallmäßigen Verschweißung der ersten Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnitts 1 und der zweiten Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 hervor, wenn der erste Bauteilabschnitt 1 mit der ersten, stochastisch willkürlich strukturierten Kontaktoberfläche 2 ebenfalls an der Fügestelle 6 zähflüssig wird.
  • Aus der Vergrößerung gemäß der Einrahmung i in der 5 geht ferner der Endzustand der vibrationsmäßigen oder ultraschallmäßigen Verschweißung der ersten Kontaktoberfläche 2 des ersten Bauteilabschnitts 1 und der zweiten Kontaktoberfläche 4 des zweiten Bauteilabschnitts 3 hervor, wenn der erste Bauteilabschnitt 1 mit der ersten, stochastisch willkürlich strukturierten Kontaktoberfläche 2 an der Fügestelle 6 im festen Zustand bleibt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    erster Bauteilabschnitt
    2
    erste Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnittes
    3
    zweiter Bauteilabschnitt
    4
    zweite Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnittes
    5
    Werkstoffverbund des Bauteilverbundes
    6
    Fügestelle
    a
    Einrahmung eines Teils des ersten Bauteilabschnittes
    b
    Einrahmung mit Vergrößerung eines Teils der strukturierten ersten Kontaktoberfläche
    c
    Einrahmung eines Teils der beiden gegeneinander positionierten Bauteilabschnitte
    d
    Einrahmung einer Vergrößerung der beiden gegeneinander im Schnitt dargestellten Bauteilabschnitte
    f
    Pfeile, die die Vibration der beiden Bauteilabschnitte gegeneinander charakterisieren
    g
    Einrahmung eines Teils der Fügestelle der beiden Bauteilabschnitte
    h
    Einrahmung einer Vergrößerung eines Endzustandes an der Fügestelle im Schnitt
    i
    Einrahmung einer Vergrößerung eines weiteren Endzustandes an der Fügestelle im Schnitt

Claims (8)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt (1) mit einer ersten Kontaktoberfläche (2) aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt (3) mit einer zweiten Kontaktoberfläche (4) aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, wobei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) mit der zweiten Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) einen Werkstoffverbund (5) bildend verbunden wird, indem zunächst die Kontaktoberfläche aus dem Werkstoff mit der gleichen oder höheren Schmelztemperatur mittels elektromagnetischer Strahlung aufgeraut und stochastisch willkürlich strukturiert wird, dann vor dem Fügen die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) gegeneinander positioniert und darauf gegeneinander in Vibration versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten Kontaktoberfläche erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnittes (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnittes (3) flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund (5) vibrationsmäßig verschweißt werden.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Bauteilverbundes von zumindest Abschnitten von Bauteilen aus Werkstoffen mit gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, umfassend mindestens einen ersten Bauteilabschnitt (1) mit einer ersten Kontaktoberfläche (2) aus einem ersten Werkstoff und mindestens einen zweiten Bauteilabschnitt (3) mit einer zweiten Kontaktoberfläche (4) aus einem zweiten oder dem ersten gleichen Werkstoff mit zu dem ersten Werkstoff gleicher oder unterschiedlicher Schmelztemperatur, wobei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) mit der zweiten Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) einen Werkstoffverbund (5) bildend verbunden wird, indem zunächst die Kontaktoberfläche aus dem Werkstoff mit der gleichen oder höheren Schmelztemperatur mittels elektromagnetischer Strahlung aufgeraut und stochastisch willkürlich strukturiert wird, dann vor dem Fügen die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) gegeneinander positioniert und darauf mittels Ultraschall in Schwingbewegung gegeneinander versetzt werden, wobei die Wärme zum Schmelzen oder zur Bildung einer zum Fügen ausreichend reduzierten Viskosität des Werkstoffes der unstrukturierten Kontaktoberfläche erzeugt und dabei die erste Kontaktoberfläche (2) des ersten Bauteilabschnitts (1) und die zweite Kontaktoberfläche (4) des zweiten Bauteilabschnitts (3) flächig und/oder linienhaft zu dem Werkstoffverbund (5) ultraschallmäßig verschweißt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Bauteile bereits fertig geformte Bauteile verwendet werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der elektromagnetischen Strahlung aufzurauende und stochastisch willkürlich zu strukturierende Kontaktoberfläche des ersten Bauteilabschnitts (1) oder des zweiten Bauteilabschnitts (3) aus Metall, wie Stahl oder Leichtmetall und die mit letzterer zu verbindende Kontaktoberfläche des zweiten Bauteilabschnitts (3) bzw. des ersten Bauteilabschnitts (1) aus Kunststoff oder Leichtmetall besteht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stochastisch willkürliche Strukturierung der Kontaktoberfläche (2; 4) des mindestens ersten Bauteilabschnitts (1) oder des mindestens zweiten Bauteilabschnitts (3) mittels eines Lasers erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfrequenz beim Vibrationsschweißen des ersten Bauteilabschnitts (1) und des zweiten Bauteilabschnittes (3) zwischen 100 Hz und 260 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 0,35 - 2,0 mm beträgt.
  7. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfrequenz beim Vibrationsschweißen des ersten Bauteilabschnitts (1) und des zweiten Bauteilabschnittes (3) 100 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 1-2 mm beträgt.
  8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsfrequenz beim Vibrationsschweißen des ersten Bauteilabschnittes (1) und des zweiten Bauteilabschnittes (3) 260 Hz bei einer Amplitude im Bereich von 0,35 -1,0 mm beträgt.
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