DE102016007059B3 - Method and arrangement for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a metal component when joining the two components - Google Patents

Method and arrangement for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a metal component when joining the two components Download PDF

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Selahatin Kaya
Özden Kaya
Thomas Kempen
Armin Kuder
Wolfgang Höllinger
Wolfgang Langhans
Rene Agsten
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils (1) aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil (2) aus Metall beim Fügen der beiden Bauteile (1; 2), wobei das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff auf dem Metallbauteil (2) aufgebracht und auf diesem mittels mindestens eines metallischen Fügeelementes (15) fixiert und/oder angebunden wird, indem das mindestens eine metallische Fixierelement (15) gegen die dem Metallbauteil (2) abgewandte Oberfläche (8) des Bauteils (1) aus Kunststoff geführt, zugleich vor Berührung des Bauteils (1) aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf eine Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, erwärmt und durch das Bauteil (1) aus Kunststoff getrieben wird, bis das dem Metallbauteil (2) zugewandte Ende (11) des mindestens einen metallischen Fixierelementes (15) an dem Metallbauteil (2) zur Anlage kommt, worauf eine elektrische Spannung an das mindestens eine metallische Fixierelement (15) und das Metallbauteil (2) gelegt und das an dem Metallbauteil (2) anliegende Ende (11) des mindestens einen Fixierelementes (15) mittels des erzeugten Schweißstroms auf der dem Bauteil (1) aus Kunststoff zugewandten Oberfläche (8) des Metallbauteils (2) bolzenschweißartig angeschweißt und das Bauteil (1) aus Kunststoff somit an dem Metallbauteil (2) fixiert und/oder angebunden wird. Erfindungsgemäß wird ein Endlosdraht (7) zu der dem Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff geführt, zugleich ein das Fixierelement bildender Abschnitt (15) am vorderen freien Ende (11) des Endlosdrahtes (7) vor Berührung des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf die Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, erwärmt, durch das Bauteil (1) aus Kunststoff bis zur Anlage an dem Metallbauteil (2) getrieben, dann mit letzerem mittels Lichtbogenpressschweißen verschweißt und ...The invention relates to a method for fixing and / or bonding at least one component (1) made of plastic such as thermoplastic polymer to a component (2) made of metal during joining of the two components (1; 2), wherein the at least one component (1) made of plastic on the metal component (2) and fixed on this by means of at least one metallic joining element (15) and / or is connected by the at least one metallic fixing element (15) against the metal component (2) facing away from the surface (8) of the component (1) made of plastic, at the same time before touching the component (1) made of plastic directly and / or indirectly to a temperature which is above the glass transition temperature of the component (1) made of plastic, heated and driven by the component (1) made of plastic is until the metal component (2) facing the end (11) of the at least one metallic fixing element (15) to the metal component (2) comes to rest, whereupon an electric spa at the at least one metallic fixing element (15) and the metal component (2) and placed on the metal component (2) end (11) of the at least one fixing element (15) by means of the generated welding current on the component (1) made of plastic facing surface (8) of the metal component (2) bolt-weld-like welded and the component (1) made of plastic thus fixed to the metal component (2) and / or is connected. According to the invention, an endless wire (7) is guided to the surface (8) of the at least one component (1) made of plastic facing away from the metal component (2), at the same time a section (15) forming the fixing element at the front free end (11) of the endless wire (7 ) is heated directly and / or indirectly to the temperature which is above the glass transition temperature of the component (1) made of plastic before contact of the at least one component (1) made of plastic, through the component (1) made of plastic until it rests against the metal component (2) driven, then welded to the latter by means of arc pressure welding and ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil aus Metall beim Fügen der beiden Bauteile, wobei das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff auf dem Metallbauteil aufgebracht und auf diesem mittels mindestens eines metallischen Fügeelementes fixiert und/oder angebunden wird, indem das mindestens eine metallische Fixierelement gegen die dem Metallbauteil abgewandte Oberfläche des Bauteils aus Kunststoff geführt, zugleich vor Berührung des Bauteils aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf eine Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils aus Kunststoff liegt, erwärmt und durch das Bauteil aus Kunststoff getrieben wird, bis das dem Metallbauteil zugewandte Ende des mindestens einen metallischen Fixierelementes an dem Metallbauteil zur Anlage kommt, worauf eine elektrische Spannung an das mindestens eine metallische Fixierelement und das Metallbauteil gelegt und das an dem Metallbauteil anliegende Ende des mindestens einen Fixierelementes mittels des erzeugten Schweißstroms auf der dem Bauteil aus Kunststoff zugewandten Oberfläche des Metallbauteils bolzenschweißartig angeschweißt und das Bauteil aus Kunststoff somit an dem Metallbauteil fixiert und/oder angebunden wird.The invention relates to a method for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a metal component when joining the two components, wherein the at least one component made of plastic on the metal component and applied thereto by means of at least one metallic joining element is fixed and / or connected by the at least one metallic fixing element against the metal component remote from the surface of the component made of plastic, at the same time before touching the component made of plastic directly and / or indirectly to a temperature which is above the glass transition temperature of the plastic component , Is heated and driven by the plastic component until the metal component facing the end of the at least one metallic fixing element to the metal component comes to rest, whereupon an electrical voltage to the at least one metallic fixing element and the Metallbautei l laid and applied to the metal component fitting end of the at least one fixing element by means of the generated welding current on the plastic component facing surface of the metal component bolt welding and thus the plastic component thus fixed to the metal component and / or is connected.

Die Erfindung betrifft zudem eine Anordnung zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil aus Metall, auf dem das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff aufgebracht ist, mittels mindestens eines Fixierelementes.The invention further relates to an arrangement for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a component made of metal, on which the at least one component made of plastic is applied, by means of at least one fixing element.

Bei einem aus der DE 10 2012 004 499 A1 bekannten Verfahren der eingangs genannten Art wird als metallisches Fixierelement ein Element, das aus einem Basisteil und mindestens einem sich von diesem erstreckenden stiftförmigen Schenkel besteht, mit letzterem zu der dem Metallbauteil abgewandten Oberfläche des Bauteils aus Kunststoff geführt und zugleich vor Berührung des Bauteils aus Kunststoff direkt oder indirekt auf eine Temperatur erwärmt, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils aus Kunststoff liegt. Anschließend wird der mindestens eine stiftförmige Schenkel des Fixierelementes durch das Bauteil aus Kunststoff oder durch dieses und eine zwischen letzterem und dem Metallbauteil positionierte aushärtbare Klebstoffschicht getrieben, wobei das freie Ende des mindestens einen stiftförmigen Schenkels des Fixierelementes an dem Metallbauteil zur Anlage kommt. Hierauf wird eine Spannung an das metallische Fixierelement und das Metallbauteil gelegt, wobei das an dem Metallbauteil anliegende Ende des mindestens einen stiftförmigen Schenkels des Fixierelementes mittels des erzeugten Schweißstroms auf der dem Bauteil aus Kunststoff zugewandten Oberfläche des Metallbauteils bolzenschweißartig angeschweißt und das Bauteil aus Kunststoff somit an dem Metallbauteil fixiert und/oder angebunden wird. Das metallische Fixierelement wird bevorzugt in Form einer metallischen bügelartigen Klammer eingesetzt, die mit einem Basisteil in einer Aufnahmerille einer senkrecht zur Oberfläche des Bauteils aus Kunststoff bewegbaren Halterungsvorrichtung aufgenommen wird, wobei die beiden stiftförmigen Schenkel der metallischen bügelartigen Klammer senkrecht in Bezug zu dem Bauteil aus Kunststoff ausgerichtet werden, die metallische bügelartige Klammer von der Halterungsvorrichtung gegen das Bauteil aus Kunststoff bewegt, gleichzeitig durch Anlegen der Kurzschlussspannung an die Elektroden der Elektrodeneinrichtung der Halterungsvorrichtung aufgeheizt und anschließend mittels der Halterungsvorrichtung durch das Bauteil aus Kunststoff getrieben wird, bis die freien Enden der beiden stiftförmigen Schenkel der metallischen bügelartigen Klammer auf das Metallbauteil auftreffen. Hierbei wird der Kontaktwiderstand zwischen der metallischen bügelartigen Klammer und dem Metallbauteil überwacht. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Wertes des Kontaktwiderstandes erfolgt eine Umpolung der Spannung derart, dass diese zwischen der Elektrodeneinrichtung der Halterungsvorrichtung und dem Metallbauteil anliegt und ein Schweißstrom fließt, durch den die freien Enden der beiden stiftförmigen Schenkel der metallischen bügelartigen Klammer bolzenschweißartig auf der Oberfläche des Metallbauteils gleichzeitig angeschweißt werden.At one of the DE 10 2012 004 499 A1 known method of the type mentioned is as metallic fixing an element consisting of a base part and at least one extending from this pin-shaped leg, with the latter led to the metal component remote from the surface of the plastic component and at the same time before touching the component made of plastic directly or indirectly heated to a temperature which is above the glass transition temperature of the plastic component. Subsequently, the at least one pin-shaped leg of the fixing element is driven by the component made of plastic or by this and a positioned between the latter and the metal component curable adhesive layer, wherein the free end of the at least one pin-shaped leg of the fixing comes to rest on the metal component. Thereafter, a voltage is applied to the metallic fixing element and the metal component, wherein the voltage applied to the metal component end of at least one pin-shaped leg of the fixing by means of the generated welding current on the plastic component facing surface of the metal component bolt-welded and welded the plastic component thus the metal component is fixed and / or tethered. The metallic fixing element is preferably used in the form of a metallic bow-shaped clip which is received with a base part in a receiving groove of a perpendicular to the surface of the plastic component mounting device, wherein the two pin-shaped legs of the metallic bow-shaped clip perpendicular with respect to the plastic component aligned, the metallic bow-like clip of the support device moves against the plastic component, heated simultaneously by applying the short-circuiting voltage to the electrodes of the electrode device of the holder device and then driven by the holder device through the plastic component until the free ends of the two pin-shaped Thighs of metallic strap-like clamp hit the metal component. In this case, the contact resistance between the metallic bow-shaped clip and the metal component is monitored. Falls below a predetermined value of the contact resistance, a reversal of the voltage is such that it rests between the electrode means of the support device and the metal component and a welding current flows through which the free ends of the two pin-shaped legs of the metallic bow-shaped clip bolt welding on the surface of the metal component simultaneously be welded.

Bei obigem sogenannten Tuckerschweißen ist es erforderlich, dass die beiden stiftförmigen Schenkel der metallischen bügelartigen Klammer gleichzeitig mit ihren freien Enden mit dem Metallbauteil in Kontakt kommen, um mit diesem für einen qualitativ hochwertige Schweißverbindung zu erzielen. Dies ist jedoch schwer zu kontrollieren. Eine Wiederholung der geforderten Schweißqualität erfordert zudem eine stete exakte Positionierung des Basisteils der bügelartigen metallischen Klammer in der Aufnahmerille der Halterungsvorrichtung derart, dass die freien Enden der beiden stiftförmigen Schenkel der metallischen Klammer gleichzeitig mit dem Metallbauteil zwecks ihrer Verschweißung in Kontakt kommen.In the above so-called Tuckerschweißen it is necessary that the two pin-shaped legs of the metallic bow-shaped clip come into contact with their free ends with the metal component in order to achieve with this for a high-quality welded joint. However, this is difficult to control. A repetition of the required welding quality also requires a constant exact positioning of the base part of the bow-shaped metallic clamp in the receiving groove of the holding device such that the free ends of the two pin-shaped legs of the metallic clamp come into contact with the metal component at the same time for the purpose of their welding.

Bekannt ist zudem aus der DE 10 2006 013 529 A1 ein Verfahren zum Fügen mindestens zweier aneinander anliegender Werkstücke mittels eines Fügeelementes, bei dem das Fügeelement durch eine rotatorische oder translatorische Bewegung durch das obere Werkstück hindurchbewegt und in das untere Werkstück rotierend eingedrückt wird, ohne das untere Werkstück zu durchdringen. Hierbei wird durch die beim Eindrücken entstehende Reibung eine überwiegend form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Fügeelement und dem oberen Werkstück hergestellt und die Werkstücke werden in Anlage aneinander gehalten und miteinander verbunden. Ein derartiges Reibelementeschweißen bedingt verhältnismäßig hohe Fügetemperaturen, die unerwünschte Abzeichnungen auf der Rückseite des Metallbauteils mit sich bringen können.It is also known from the DE 10 2006 013 529 A1 a method for joining at least two adjoining workpieces by means of a joining element, in which the joining element is moved through a rotary or translational movement through the upper workpiece and is pressed in rotation in the lower workpiece, without penetrating the lower workpiece. This is due to the resulting friction when pressing a predominantly positive and / or non-positive connection between the Joining element and the upper workpiece made and the workpieces are held in abutment against each other and connected. Such a friction element welding requires relatively high joining temperatures, which can bring about unwanted marks on the back of the metal component with it.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, mit dem ein produktionssicheres und kostengünstiges Fügen mindestens eines Bauteils aus Kunststoff an metallischen Strukturen bei kurzen Füßgeprozesszeiten und erleichterter Qualitätskontrolle der Fügeverbindung möglich ist.The present invention has for its object to provide a method of the type mentioned above, with a production-safe and cost-effective joining of at least one plastic component to metallic structures in short Füßgeprozesszeiten and easier quality control of the joint connection is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit nachfolgenden, aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten gelöst:

  • – ein Endlosdraht wird zu der dem Metallbauteil abgewandte Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff geführt,
  • – zugleich wird ein das Fixierelement bildender Abschnitt am freien Ende des Endlosdrahtes vor Berührung des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf die Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils aus Kunststoff liegt, erwärmt,
  • – durch das Bauteil aus Kunststoff bis zur Anlage an dem Metallbauteil getrieben,
  • – dann mit letzerem mittels Lichtbogenpressschweißen verschweißt, und
  • – anschließend an der zum Metallbauteil abgewandten Oberfläche des Bauteils aus Kunststoff vom Endlosdraht abgetrennt und
  • – darauf wird das Ende des abgetrennten Abschnitts des Endlosdrahtes, das zum verschweißten Ende des ersteren entgegengesetzt ist, bedarfsgerecht verformt.
This object is achieved according to the invention with the following, successive process steps:
  • An endless wire is guided to the surface of the at least one plastic component facing away from the metal component,
  • At the same time, a section forming the fixing element is heated at the free end of the continuous wire directly and / or indirectly to the temperature above the glass transition temperature of the plastic component before the at least one plastic component is touched,
  • - Driven by the plastic component until it rests against the metal component,
  • - then welded to the latter by means of arc pressure welding, and
  • - Subsequent to the metal component facing away from the surface of the component made of plastic separated from the continuous wire and
  • - It is the end of the separated portion of the continuous wire, which is opposite to the welded end of the former, as needed deformed.

Vorzugsweise wird der Endlosdraht mit glatter oder profilierter Oberfläche und/oder mit rundem, ovalem oder eckigem Querschnitt und/oder aus einem schweißgeeigneten Werkstoff wie Stahl, Aluminium, Kupfer oder einer Kupfer-Silizium-Legierung verwendet.Preferably, the continuous wire is used with a smooth or profiled surface and / or with a round, oval or polygonal cross section and / or of a weldable material such as steel, aluminum, copper or a copper-silicon alloy.

Der Endlosdraht kann als Drahtrolle, in einem Fass, magaziniert oder gegurtet bevorratet werden.The endless wire can be stored as a wire roll, in a barrel, stored in magazines or strapped.

Bevorzugt erfolgt der Vorschub des Endlosdrahtes bei dessen Führung zu der dem Metallbauteil abgewandte Oberfläche des Bauteils aus Kunststoff gesteuert mittels eines Rollenantriebs, eines Planetenantriebs, einer Bandförderung, durch Druckluft oder mittels Klemmen und Schieben im Pilgerschritt.Preferably, the feed of the endless wire in its guidance to the metal component remote from the surface of the component made of plastic is controlled by a roller drive, a planetary drive, a belt conveyor, by compressed air or by means of clamping and pushing in the pilgrim step.

Die direkte und/oder indirekte Erwärmung des Abschnitts des Endlosdrahtes an dessen freien Ende auf die Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils aus Kunststoff liegt, kann mittels eines Heizelementes, mittels Widerstandserwärmung, mittels induktiver Erwärmung, mittels Infraroterwärmung oder durch Heißluft erfolgen.The direct and / or indirect heating of the portion of the continuous wire at its free end to the temperature which is above the glass transition temperature of the plastic component, by means of a heating element, by means of resistance heating, by means of inductive heating, by means of infrared heating or by hot air.

Ebenso kann das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff mittels eines Heizelementes, induktiver Erwärmung, Infraroterwärmung oder durch Heißluft auf die Temperatur erwärmt werden, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils aus Kunststoff liegt.Likewise, the at least one component made of plastic can be heated to the temperature by means of a heating element, inductive heating, infrared heating or by hot air, which is above the glass transition temperature of the plastic component.

Bevorzugt wird der Vorschub des Endlosdrahtes in Richtung der Lotrechten auf die dem Metallbauteil abgewandte Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff mittels vertikaler Schwingung bewirkt. Auch kann der Vorschub des Endlosdrahtes in einer Hypotrochoidenbahn oder Kreisbahn oder mittels einer Schlagbewegung oder horizontaler Schwingung erfolgen.Preferably, the feed of the continuous wire in the direction of the perpendicular to the surface of the at least one component made of plastic facing away from the metal component is effected by means of vertical vibration. Also, the advance of the endless wire in a hypotrochoid or orbit or by means of a stroke or horizontal vibration can be done.

Die Zuführung des Endlosdrahtes zu der vom Metallteil abgewandten Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff und das Durchdringen des das Fixierelement bildenden Abschnitts des Endlosdrahtes an dessen freien Ende kann auch unter einem verstellbarem Winkel zur Lotrechten auf die dem Metallbauteil abgewandte Oberfläche des mindestens eines Bauteils aus Kunststoff erfolgen.The feeding of the endless wire to the surface facing away from the metal part of the at least one plastic component and the penetration of the fixing element forming portion of the continuous wire at the free end can also at an adjustable angle to the perpendicular to the metal component remote from the surface of the at least one plastic component respectively.

Vorzugsweise erfolgt das Lichtbogenpressschweißen des freien Endes des Abschnitts des Endlosdrahtes an dem Metallbauteil durch Kombination von Hub- und Spitzzündung, gepulst oder mittels Wechselstrom oder standardisiert mittels Spitzenzündung oder Hubzündung oder mittels magnetisch bewegtem Lichtbogen.Preferably, the arc pressure welding of the free end of the section of the continuous wire to the metal component is effected by combination of lift and tip ignition, pulsed or AC or standardized by means of tip ignition or lift ignition or by means of magnetically moved arc.

Das mindestens eine Kunststoffbauteil und das Metallbauteil werden bevorzugt mechanisch, mittels Druck oder magnetisch zusammengepresst und in Z-Position oder winklig oder mittels einer Schablone zueinander positioniert.The at least one plastic component and the metal component are preferably compressed mechanically, by means of pressure or magnetically and positioned in the Z position or at an angle or by means of a template to each other.

Die Verformung des abgetrennten Abschnitts des Endlosdrahtes am Ende des ersteren, das zu dem mit dem Metallbauteil verschweißten Ende des Abschnitts des Endlosdrahtes entgegengesetzt ist, kann durch Profilpressen unter Bildung von Hinterschnitten oder durch Umbiegen erfolgen derart, dass ein Zusatzelement wie ein Seeger-Ring, ein Klemmstück oder Schraubelemente aufzubringen ist.The deformation of the separated portion of the continuous wire at the end of the former, which is opposite to the welded to the metal member end of the portion of the endless wire, can be done by profile pressing to form undercuts or by bending such that an additional element such as a Seeger ring, a Clamp or screw is applied.

Das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer kann auf dem Metallbauteil mittels einer aushärtbaren Klebstoffschicht aufgebracht werden, deren Adhäsion im ausgehärteten Zustand ausreichend groß ist, um das Polymerbauteil an dem Metallbauteil dauerhaft zu befestigen, so dass das Polymerbauteil zumindest während des Aushärtens der Klebstoffschicht durch diese an dem Metallbauteil fixiert und/oder angebunden wird. Beim Fügen des Polymerbauteils und des Metallbauteils mittels des Endlosdrahtes wird dann der das Fixierelement bildende Abschnitt am freien Ende des Endlosdrahtes durch das thermoplastische Polymerbauteil und die zwischen diesem und dem Metallbauteil positionierte aushärtbare Klebstoffschicht getrieben.The at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer can be applied to the metal component by means of a curable adhesive layer, the adhesion of which in the cured state is sufficiently large to the Permanently attach polymer component to the metal component, so that the polymer component is fixed at least during the curing of the adhesive layer by the latter to the metal component and / or tethered. When joining the polymer component and the metal component by means of the continuous wire, the portion forming the fixing element is then driven at the free end of the continuous wire by the thermoplastic polymer component and the curable adhesive layer positioned between it and the metal component.

Bei dem mindestens einen Bauteil aus Kunststoff kann es sich um ein sogenanntes Organoblech oder um ein Verbund-Kunststoff-Bauteil handeln.The at least one component made of plastic may be a so-called organic sheet or a composite plastic component.

Die vorliegende Erfindung betrifft zudem eine Anordnung zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil aus Metall, auf dem das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff aufgebracht ist, mittels mindestens eines Fixierelementes, mit einer Drahtrolle eines Endlosdrahtes, die in einer oberhalb des Metallbauteils positionierbaren Speichereinrichtung aufgenommen ist, aus der der Endlosdraht mit seinem vorderen freien Ende über eine Drahtführung eines Führungssystems mittels eines Antriebs und einer in letzterem an der Drahtführung gelagerten Positioniereinheit vorschubgesteuert zu der dem Metallbauteil abgewandten Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff führbar und durch letzteres bis zur Anlage an dem Metallbauteil treibbar ist, wobei ein das Fixierelement bildender Abschnitt am vorderen freien Ende des Endlosdrahtes vor dessen Treiben in das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff von einer Heizeinrichtung auf eine Temperatur erwärmbar ist, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff liegt, mit einem Lichtbogenpressschweißsystem, von dem das vordere freie Ende des Endlosdrahtes bei Anlage an dem Metallbauteil mit diesem verschweißbar ist, mit einer Ablängeinrichtung, von der der das Fixierelement bildende und mit dem Metallbauteil verschweißte Abschnitt des Endlosedrahtes in der Ebene der vom Metallbauteil abgewandten Oberfläche des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff vom nachlaufenden Endlosdraht abtrennbar ist, und mit einer Formeinrichtung, von der das vom Endlosdraht abgetrennte Ende des Abschnitts bedarfsgerecht verformbar ist.The present invention further relates to an arrangement for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a component made of metal, on which the at least one component made of plastic is applied, by means of at least one fixing element, with a wire roll of an endless wire, which is accommodated in a positionable above the metal component storage device from which the endless wire with its front free end via a wire guide of a guide system by means of a drive and in the latter mounted on the wire guide positioning unit feed controlled to the metal component facing away from the surface of the at least one plastic component feasible and by the latter to the system to the metal component is driven, wherein the fixing member forming portion at the front free end of the continuous wire before its driving into the at least one plastic component of a heater device can be heated to a temperature which is above the glass transition temperature of the at least one component made of plastic, with an arc pressure welding system, of which the front free end of the continuous wire is welded to the metal component with this, with a cutting device, of which the fixing element forming and welded to the metal component portion of the endless wire in the plane of the metal component facing away from the surface of the at least one component ( 1 ) Is separated from the trailing endless wire of plastic, and with a shaping device, of which the end of the wire separated from the end of the section is deformed as needed.

Vorzugsweise ist eine an der Drahtführung des Endlosdrahtes im Führungssystem gelagerte Drehscheibeneinrichtung der Positioniereinheit vorgesehen, von der die Richtung der Zuführung des vorderen freien Endes des Endlosdrahtes zu der dem Metallbauteil abgewandten Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff sowie die Richtung des Treibens des das Fixierelement bildenden Abschnitts am vorderen freien Ende des Endlosdrahtes durch das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff in Bezug zur Lotrechten auf die vom Metallbauteil abgewandte Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff winklig verstellbar ist.Preferably, a rotary disk device of the positioning unit mounted on the wire guide of the endless wire is provided, from which the direction of feeding the front free end of the endless wire to the surface of the at least one plastic component facing away from the metal component and the direction of driving of the fixing element forming portion at the front free end of the continuous wire by the at least one component made of plastic in relation to the perpendicular to the surface facing away from the metal component surface of the at least one component made of plastic is angularly adjustable.

Bevorzugt weist die Drehscheibeneinrichtung der Positioniereinrichtung eine innere, tellerartige Scheibe, die von einer zentrischen Durchgangsbohrung für die Führung des Endlosdrahtes durchsetzt ist, und einen äußeren, die tellerartige Scheibe umfassenden Ring auf, der von der inneren, tellerartigen Scheibe im Abstand angeordnet ist, wobei die innere tellerartige Scheibe um eine in dem äußeren Ring gelagerte Achse um 180° zu kippen und der äußere Ring in einer Führung, die in einem Aufnahmeelement der Drehscheibeneinrichtung vorgesehen ist, um 360° zu drehen ist.Preferably, the rotary disc means of the positioning means comprises an inner disc-like disc penetrated by a central through-hole for guiding the continuous wire, and an outer ring comprising the plate-like disc spaced apart from the inner disc-like disc inner plate-like disc to tilt about an axis mounted in the outer ring by 180 ° and the outer ring in a guide which is provided in a receiving element of the rotary disk device to rotate 360 °.

Bevorzugt ist zudem ein oberhalb des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff positionierten Niederhalter vorgesehen, von dem letzterer und das Metallbauteil zusammenpressbar sind. Der Niederhalter kann mechanisch, mittels Druckerzeugung oder magnetisch betreibbar sein und mit der Ablängeinrichtung, der Formeinrichtung und/oder einer Heizungseinrichtung ausgerüstet sein. Der Niederhalter kann auch in dem Lichtbogenpressschweißsystem integriert sein.In addition, a holding-down device positioned above the at least one plastic component is preferably provided, of which the latter and the metal component can be compressed. The hold-down device can be mechanical, pressure-generating or magnetically operable and can be equipped with the lengthening device, the shaping device and / or a heating device. The hold-down may also be integrated in the arc pressure welding system.

Bevorzugt ist der Antrieb für den gesteuerten Vorschub des Endlosdrahtes ein Rollenantrieb, ein Planetenantrieb, eine Bandförderung, Druckluft und/oder Klemmen und Schieben sind, die im Pilgerschritt arbeiten.Preferably, the drive for the controlled feed of the endless wire is a roller drive, a planetary drive, a belt conveyor, compressed air and / or clamping and pushing are working in the pilgrim step.

Die Drahtführung für die Zuführung des freien Endes des Endlosdrahtes zu der dem Metallbauteil abgewandten Oberfläche des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff kann zu den beiden zu fügenden Werkstücken relativ bewegbar sein, so dass das mindestens eine Bauteil aus Kunststoff auf dem Metallbauteil in aufeinanderfolgenden einander entsprechenden Arbeitsschritten durch eine Vielzahl von nacheinander abgetrennten Abschnitten des Endlosdrahtes, die die Fixierelemente bilden, fixiert werden kann.The wire guide for the supply of the free end of the continuous wire to the metal component facing away from the surface of the at least one plastic component may be relatively movable to the two workpieces to be joined, so that the at least one component made of plastic on the metal component in successive corresponding steps through a plurality of successively separated portions of the continuous wire, which form the fixing elements, can be fixed.

Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für eine produktionssichere und kostengünstige Fügetechnologie mit verhältnismäßig kurzen Fügeprozesszeiten und niedrigen Fügekräften, die auch bei einseitiger Zugänglichkeit der zufügenden Bauteile einsetzbar ist und vorteilhaft eine kraft-/form- und stoffschlüssige Fügeverbindung wie beim Fügen von Verbund-Kunststoffen an metallischen Strukturen gewährleistet und eine innovative Hybrid-Fügetechnologie für Mischbauteile mit sich bringt. Zudem treten bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Abzeichnungen auf der Rückseite des Metallbauteils auf und beim Fügen von Verbundfasern werden deren Beschädigungen gering gehalten.The method according to the invention ensures production-reliable and cost-effective joining technology with relatively short joining process times and low joining forces, which can also be used with one-sided accessibility of the adding components and advantageously ensures a positive / cohesive joining connection, as in the joining of composite plastics to metallic structures and brings innovative hybrid joining technology for blending components. Moreover, in the method according to the invention, no marks appear on the rear side of the metal component and when joining composite fibers whose damage is kept low.

Die vorliegende Erfindung wird nunmehr unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen sind:The present invention will now be described with reference to the drawings. In these are:

1 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß der Erfindung zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil aus Metall, 1 a schematic representation of an arrangement according to the invention for fixing and / or bonding at least one component made of plastic such as thermoplastic polymer to a metal component,

2 eine perspektivische Ansicht einer schematisch dargestellten Positioniereinheit der Anordnung gemäß 1 und 2 a perspective view of a schematically illustrated positioning of the arrangement according to 1 and

3 die Ansicht eines Querschnitts durch die Positioniereinheit gemäß 2. 3 the view of a cross section through the positioning according to 2 ,

1 zeigt eine Anordnung gemäß der Erfindung zum Fixieren und/oder Anbinden eines Bauteils 1 aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil 2 aus einem schweißgeeigneten Metall beim Fügen der beiden Bauteile, wobei das Bauteil 1 aus Kunststoff und das Metallbauteil 2 flächig aufeinander positioniert sind und von einem in 1 oberhalb des Bauteils 1 aus Kunststoff angeordneten bewegbaren Niederhalter 3 zusammen gepresst werden. Dies kann mechanisch, mittels Druck oder magnetisch erfolgen. Im gegebenen Fall ist in dem Niederhalter 3 eine Ablängeinrichtung, eine Formeinrichtung und eine erste Heizeinrichtung 4 zur Erwärmung des Bauteils 1 aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer integriert. 1 shows an arrangement according to the invention for fixing and / or bonding of a component 1 made of plastic such as thermoplastic polymer on a component 2 from a weldable metal when joining the two components, wherein the component 1 made of plastic and the metal component 2 are positioned flat on top of each other and from an in 1 above the component 1 Plastic arranged movable hold-down 3 be pressed together. This can be done mechanically, by pressure or magnetically. In the given case is in the hold down 3 a lengther, a former, and a first heater 4 for heating the component 1 made of plastic as integrated from thermoplastic polymer.

Oberhalb des Niederhalters 3 ist ein relativ zu den beiden zu fügenden Bauteilen 1 und 2 bewegbares Führungssystem 5 mit einer Drahtführung 6 zum Führen eines Endlosdrahtes 7 gegen die dem Metallbauteil 2 abgewandte Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff vorgesehen. Der Endlosdraht 7 ist auf einer oberhalb des Führungssystems 5 positionierten Welle 10 als Drahtrolle 9 bevorratet. Von der Drahtrolle 9 ist der Endlosdraht 7 mit seinem vorderen freien Ende 11 mittels eines vier Rollen 12 aufweisenden Rollenantriebs 13 über die Drahtführung 6 und eine dem Rollenantrieb 13 nachgeordnete, im Führungssystem 5 an der Drahtführung 6 gelagerte Positioniereinheit 14 zu der dem Metallbauteil 2 abgewandten Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff führbar. Hierbei ist der Winkel des ein Fixierelement bildenden Abschnitts 15 am vorderen freien Endes 11 des Endlosdrahtes 7 zur Lotrechten auf die zum Metallteil 2 abgewandte Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff mittels der Positioniereinheit 14 einstellbar, wodurch eine formschlüssig versetzte Position des das Fixierelement bildenden Abschnitts 15 des Endlosdrahtes 7 an dem gefügten Werkstück zu erzielen ist, wie unten unter Bezug auf die 2 und 3 detailliert erläutert wird.Above the hold-down 3 is a relative to the two components to be joined 1 and 2 movable guide system 5 with a wire guide 6 for guiding an endless wire 7 against the metal component 2 remote surface 8th of the component 1 made of plastic. The endless wire 7 is on top of the leadership system 5 positioned shaft 10 as a wire scroll 9 stored. From the wire scroll 9 is the endless wire 7 with its front free end 11 by means of a four rollers 12 having roller drive 13 over the wire guide 6 and a roller drive 13 downstream, in the management system 5 on the wire guide 6 mounted positioning unit 14 to the metal component 2 remote surface 8th of the component 1 Made of plastic. Here, the angle of the fixing element forming a section 15 at the front free end 11 of the endless wire 7 to the perpendicular to the metal part 2 remote surface 8th of the component 1 made of plastic by means of the positioning unit 14 adjustable, whereby a form-fitting offset position of the fixing element forming section 15 of the endless wire 7 is achieved on the joined workpiece, as described below with respect to the 2 and 3 will be explained in detail.

Der das Fixierelement bildende Abschnitt 15 am vorderen freien Ende 11 des Endlosdrahtes 7 ist im Bereich der Positioniereinheit 14 mittels einer zweiten Heizeinrichtung 16 vor Berührung der dem Metallbauteil 2 abgewandten Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff auf eine Temperatur zu erwärmen, die oberhalb der Glasübergangstemperatur liegt. Die Erwärmung des das Fixierelement bildenden Abschnitts 15 am vorderen freien Ende 11 des Endlosdrahtes 7 kann direkt oder indirekt erfolgen.The portion forming the fixing member 15 at the front free end 11 of the endless wire 7 is in the range of the positioning unit 14 by means of a second heating device 16 before touching the metal component 2 remote surface 8th of the component 1 plastic to a temperature above the glass transition temperature. The heating of the fixing element forming section 15 at the front free end 11 of the endless wire 7 can be done directly or indirectly.

Der Endlosdraht 7 ist mittels des Rollenantriebs 13 und der Drahtführung 6 des Führungssystems 5 vorschubgesteuert abwärts zu führen, bis der das Fixierelement bildende Abschnitt 15 am vorderen freien Ende 11 des Endlosdrahtes 7 beim Treiben durch das Bauteil 1 aus Kunststoff hindurch an dem Metallbauteil 2 zur Anlage kommt. Das an dem Metallbauteil 2 zur Anlage gebrachte, in Bewegungsrichtung vordere Ende 11 des das Fixierelement bildenden Abschnitts 15 des Endlosdrahtes 7 ist dann mittels eines zwischen der Positioniereinheit 14, dem Endelosdraht 7 und dem Metallbauteil 2 gemäß 1 geführten Schweißstroms ISchweißen vorzugsweise mittels Lichtbogenschweißens mit dem Metallbauteil 2 zu verschweißen.The endless wire 7 is by means of the roller drive 13 and the wire guide 6 of the management system 5 feed controlled down to lead, until the fixing element forming section 15 at the front free end 11 of the endless wire 7 while driving through the component 1 made of plastic on the metal component 2 comes to the plant. That on the metal component 2 brought to the plant, in the direction of movement front end 11 of the fixing element forming section 15 of the endless wire 7 is then by means of one between the positioning unit 14 , the endless wire 7 and the metal component 2 according to 1 guided welding current I welding preferably by means of arc welding with the metal component 2 to weld.

Anschließend ist der das Fixierelement bildende Abschnitt 15 des Endlosdrahtes 7 in der Ebene der zum Metallbauteil 2 abgewandten Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff mittels der in dem Niederhalter 3 integrierten Ablängeinrichtung von dem nachlaufenden Endlosdraht 7 abzutrennen und von der Formeinrichtung des Niederhalters 3 auf der zum Metallbauteil 2 abgewandten Oberfläche 8 des Bauteils 1 aus Kunststoff bedarfsgerecht zu verformen.Subsequently, the portion forming the fixing element 15 of the endless wire 7 in the plane of the metal component 2 remote surface 8th of the component 1 made of plastic by means of the downholder 3 integrated cutting device of the trailing endless wire 7 separate and from the former of the blank holder 3 on the to the metal component 2 remote surface 8th of the component 1 to deform plastic as needed.

Wie aus 1 ersichtlich ist, weist die Positioniereinheit 14 ein Aufnahmelement bzw. eine Drehscheibeneinrichtung 18 auf, die das im Führungssystem 5 unterhalb des Rollenantriebs 13 gelagert ist. Die 2 und 3 verdeutlichen weiterhin, dass das Aufnahmeelement 17 eine Drehscheibeneinrichtung aufnimmt, die eine innere, tellerartige Scheibe 19 mit einer zentrischen Durchgangsbohrung 20 zur Führung des Endlosdrahtes 7 sowie einen äußeren Ring 21 aufweist, der die innere telllerartige Scheibe 19 umfasst und von dieser im Abstand angeordnet ist. Wie 3 verdeutlicht, ist die innere tellerartige Scheibe 19 um eine in dem äußeren Ring 21 gelagerte Achse 22 kippbar und der äußere Ring 21 in einer Führung 23 des Aufnahmeelementes 17 drehbar gelagert. Die Drehscheibeneinrichtung 18 der Positioniereinheit 14 ermöglicht somit eine Drehbarkeit der Führung des Endlosdrahtes 7 in der zentrischen Durchgangsbohrung um 360° sowie ein Kippen der Führung des vorderen freien Endes 11 des Endlosdrahtes 7 um 180° und damit eine steuerbare formschlüssige Versetzung des das Fixierelement bildenden Abschnitts 15 des Endlosdrahtes 7 bezüglich des zu fügenden Werkstücks.How out 1 it can be seen has the positioning unit 14 a receiving element or a rotary disk device 18 on top of that in the leadership system 5 below the roller drive 13 is stored. The 2 and 3 further clarify that the receiving element 17 a turntable device receives, which is an inner, plate-like disc 19 with a central through hole 20 for guiding the endless wire 7 and an outer ring 21 which has the inner plate-like disc 19 includes and is spaced from this. As 3 clarifies, is the inner plate-like disc 19 around one in the outer ring 21 mounted axle 22 tiltable and the outer ring 21 in a guided tour 23 of the receiving element 17 rotatably mounted. The turntable device 18 the positioning unit 14 thus enables a rotation of the guide of the endless wire 7 in the central through hole through 360 ° and a tilting of the guide of the front free end 11 of the endless wire 7 by 180 ° and thus a controllable positive displacement of the fixing element forming section 15 of the endless wire 7 with respect to the workpiece to be joined.

Es versteht sich, das die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt sind auf die speziellen Strukturen, Verfahrensschritte oder Materialien, die hier offenbart sind, sondern auf deren Äquivalente ausgedehnt werden können, wie es für einen Durchschnittsfachmann auf den relevanten Gebieten erkennbar ist. Es versteht sich, dass die hier benutzte Terminologie lediglich zum Beschreiben bestimmter Ausführungsformen verwendet wird und nicht als beschränkend auszulegen ist. Die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften können in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden.It should be understood that the embodiments of the present invention are not limited to the particular structures, process steps, or materials disclosed herein, but their equivalents may be extended to those of ordinary skill in the relevant arts. It should be understood that the terminology used herein is used merely to describe particular embodiments and is not to be construed as limiting. The described features, structures or properties may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bauteil aus KunststoffPlastic component
22
Metallbauteilmetal component
33
NiederhalterStripper plate
44
erste Heizeinrichtungfirst heating device
55
Führungssystemguidance system
66
Drahtführungwire guide
77
Endlosdrahtendless wire
88th
vom Metallbauteil abgewandte Oberfläche des Bauteils aus Kunststoffremote from the metal component surface of the component made of plastic
99
Drahtrollewire roll
1010
Welle der DrahtrolleWave of the wire scroll
1111
vordere freie Ende des Endlosdrahtesfront free end of the continuous wire
1212
Rollenroll
1313
Rollenantriebroller drive
1414
Positioniereinheitpositioning
1515
Fixierelement bildende Abschnitt am vorderen freien Ende des EndlosdrahtesFixing element forming section at the front free end of the endless wire
1616
zweite Heizeinrichtungsecond heating device
1717
Aufnahmeelementreceiving element
1818
Drehscheibeneinrichtungdisk device
1919
innere, tellerartige Scheibeinner, plate-like slice
2020
zentrische Durchgangsbohrungcentral through-hole
2121
äußere Ringouter ring
2222
Achseaxis
2323
Führung des AufnahmeelementesGuide the receiving element

Claims (16)

Verfahren zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils (1) aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil (2) aus Metall beim Fügen der beiden Bauteile (1; 2) wobei das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff auf dem Metallbauteil (2) aufgebracht und auf diesem mittels mindestens eines metallischen Fügeelementes (3) fixiert und/oder angebunden wird, indem das mindestens eine metallische Fixierelement (15) gegen die dem Metallbauteil (2) abgewandte Oberfläche (8) des Bauteils (1) aus Kunststoff geführt, zugleich vor Berührung des Bauteils (1) aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf eine Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, erwärmt und durch das Bauteil (1) aus Kunststoff getrieben wird, bis das dem Metallbauteil (2) zugewandte Ende (11) des mindestens einen metallischen Fixierelementes (15) an dem Metallbauteil (2) zur Anlage kommt, worauf eine elektrische Spannung an das mindestens eine metallische Fixierelement (15) und das Metallbauteil (2) gelegt und das an dem Metallbauteil (2) anliegende Ende (11) des mindestens einen Fixierelementes (15) mittels des erzeugten Schweißstroms auf der dem Bauteil (1) aus Kunststoff zugewandten Oberfläche (8) des Metallbauteils (2) bolzenschweißartig angeschweißt und das Bauteil (1) aus Kunststoff somit an dem Metallbauteil (2) fixiert und/oder angebunden wird, gekennzeichnet durch die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte: – ein Endlosdraht (7) wird zu der dem Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff geführt, – zugleich wird ein das Fixierelement bildender Abschnitt (15) am freien Ende (11) des Endlosdrahtes (7) vor Berührung des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff direkt und/oder indirekt auf die Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, erwärmt, – durch das Bauteil (1) aus Kunststoff bis zur Anlage an dem Metallbauteil (2) getrieben, – dann mit letzterem mittels Lichtbogenpressschweißen verschweißt, und – anschließend an der zum Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des Bauteils (1) aus Kunststoff vom Endlosdraht (7) abgetrennt und – darauf wird das Ende des abgetrennten, das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) des Endlosdrahtes, das zum verschweißten Ende (11) des Abschnitts (15) entgegengesetzt ist, bedarfsgerecht verformt.Method for fixing and / or bonding at least one component ( 1 ) made of plastic such as thermoplastic polymer on a component ( 2 ) of metal when joining the two components ( 1 ; 2 ) wherein the at least one component ( 1 ) made of plastic on the metal component ( 2 ) and applied thereto by means of at least one metallic joining element ( 3 ) is fixed and / or connected by the at least one metallic fixing element ( 15 ) against the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the component ( 1 ) made of plastic, at the same time before touching the component ( 1 ) of plastic directly and / or indirectly to a temperature above the glass transition temperature of the component ( 1 ) is made of plastic, heated and through the component ( 1 ) is driven from plastic until the metal component ( 2 ) facing end ( 11 ) of the at least one metallic fixing element ( 15 ) on the metal component ( 2 ) comes to the plant, whereupon an electrical voltage to the at least one metallic fixing element ( 15 ) and the metal component ( 2 ) and the on the metal component ( 2 ) adjacent end ( 11 ) of the at least one fixing element ( 15 ) by means of the generated welding current on the component ( 1 ) plastic facing surface ( 8th ) of the metal component ( 2 ) welded bolt-like and the component ( 1 ) made of plastic thus on the metal component ( 2 ) is fixed and / or tethered, characterized by the successive process steps: - an endless wire ( 7 ) is added to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic, - at the same time a fixing element forming section ( 15 ) at the free end ( 11 ) of the endless wire ( 7 ) before touching the at least one component ( 1 ) of plastic directly and / or indirectly to the temperature above the glass transition temperature of the component ( 1 ) is made of plastic, heated, - by the component ( 1 ) made of plastic until it rests against the metal component ( 2 ), - then welded to the latter by arc pressure welding, and - then to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the component ( 1 ) made of plastic from the continuous wire ( 7 ) and - it is the end of the separated, forming the fixing element section ( 15 ) of the continuous wire which is to the welded end ( 11 ) of the section ( 15 ) is opposite, as required deformed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosdraht (7) mit glatter oder profilierter Oberfläche und/oder mit rundem, ovalem oder eckigem Querschnitt und/oder aus einem schweißgeeigneten Werkstoff wie Stahl, Aluminium, Kupfer oder einer Kupfer-Silizium-Legierung verwendet wird.Method according to claim 1, characterized in that the endless wire ( 7 ) is used with a smooth or profiled surface and / or with a round, oval or polygonal cross-section and / or of a weldable material such as steel, aluminum, copper or a copper-silicon alloy. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endlosdraht (7) als Drahtrolle (9), in einem Fass, magaziniert oder gegurtet bevorratet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the endless wire ( 7 ) as a wire roll ( 9 ), in a barrel, stocked or strapped. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub des Endlosdrahtes (7) bei dessen Führung zu der dem Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des Bauteils (19) aus Kunststoff mittels eines Rollenantriebs (13), eines Planetenantriebs, einer Bandförderung, durch Druckluft oder mittels Klemmen und Schieben im Pilgerschritt gesteuert erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the advance of the endless wire ( 7 ) in its guidance to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the component ( 19 ) made of plastic by means of a roller drive ( 13 ), a planetary drive, one Belt conveyance, controlled by compressed air or by means of clamping and pushing in the pilgrim step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die direkte und/oder indirekte Erwärmung des das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) des Endlosdrahtes (7) an dessen vorderem freien Ende (11) auf die Temperatur, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, mittels eines Heizelementes, mittels Widerstandserwärmung, mittels induktiver Erwärmung, mittels Infraroterwärmung oder durch Heißluft erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the direct and / or indirect heating of the fixing element forming portion ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) at its front free end ( 11 ) to the temperature above the glass transition temperature of the component ( 1 ) is made of plastic, by means of a heating element, by means of resistance heating, by means of inductive heating, by means of infrared heating or by hot air. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff mittels eines Heizelementes, induktiver Erwärmung, Infraroterwärmung oder durch Heißluft auf die Temperatur erwärmt wird, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des Bauteils (1) aus Kunststoff liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one component ( 1 ) is heated from plastic by means of a heating element, inductive heating, infrared heating or by hot air to the temperature above the glass transition temperature of the component ( 1 ) is made of plastic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorschub des Endlosdrahtes (7) in Richtung der Lotrechten auf die dem Metallbauteil (2) abgewandte Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff mittels vertikaler Schwingung bewirkt wird oder zur letzteren in einer Hypotrochoidenbahn oder Kreisbahn oder mittels einer Schlagbewegung oder horizontaler Schwingung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the advance of the endless wire ( 7 ) in the direction of the perpendicular to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) is made of plastic by means of vertical vibration or the latter takes place in a hypotrochoid or circular path or by means of a striking movement or horizontal vibration. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtbogenpressschweißen des vorderen freien Endes (11) des das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) des Endlosdrahtes (7) an dem Metallbauteil (2) durch Kombination von Hub- und Spitzzündung, gepulst oder mittels Wechselstrom oder standardisiert mittels Spitzenzündung oder Hubzündung oder mittels magnetisch bewegtem Lichtbogen erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the arc pressure welding of the front free end ( 11 ) of the fixing element forming portion ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) on the metal component ( 2 ) by combination of stroke and tip ignition, pulsed or by means of alternating current or standardized by means of tip ignition or lifting ignition or by means of magnetically moved arc. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung des abgetrennten, das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) des Endlosdrahtes (7) am Ende des Abschnitts (15), das zu dem mit dem Metallbauteil (2) verschweißten Ende (11) des Abschnitts (15) des Endlosdrahtes (7) entgegengesetzt ist, durch Profilpressen unter Bildung von Hinterschnitten oder Umbiegen erfolgt derart, dass ein Zusatzelement wie ein Seeger-Ring, ein Klemmstück oder Schraubelemente aufzubringen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the deformation of the separated, the fixing element forming portion ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) at the end of the section ( 15 ) associated with the metal component ( 2 ) welded end ( 11 ) of the section ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) is opposite, by profile pressing to form undercuts or bending takes place such that an additional element such as a Seeger ring, a clamping piece or screw is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Endlosdrahtes (7) zu der vom Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff und das Durchdringen des das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) des Endlosdrahtes (7) an dessen vorderen freien Ende (11) unter einem verstellbarem Winkel zur Lotrechten auf die dem Metallbauteil (2) abgewandte Oberfläche (8) des mindestens eines Bauteils (1) aus Kunststoff erfolgen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the feed of the endless wire ( 7 ) to that of the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic and the penetration of the fixing element forming portion ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) at the front free end ( 11 ) at an adjustable angle to the perpendicular to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic. Anordnung zum Fixieren und/oder Anbinden mindestens eines Bauteils (1) aus Kunststoff wie aus thermoplastischem Polymer an einem Bauteil (2) aus Metall, auf dem das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff aufgebracht ist, mittels mindestens eines Fixierelementes (15), mit einer Drahtrolle (9) eines Endlosdrahtes (7), die in einer oberhalb des Metallbauteils (2) positionierbaren Speichereinrichtung aufgenommen ist, aus der der Endlosdraht (7) mit seinem vorderen freien Ende (11) über eine Drahtführung (6) eines Führungssystems (5) mittels eines Antriebs (13) und einer in letzterem an der Drahtführung gelagerten Positioniereinheit (14) vorschubgesteuert zu der dem Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff führbar und durch letzteres bis zur Anlage an dem Metallbauteil (2) treibbar ist, wobei ein das Fixierelement bildender Abschnitt (15) am vorderen freien Ende (11) des Endlosdrahtes (7) vor dessen Treiben in das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff von einer Heizeinrichtung (16) auf eine Temperatur erwärmbar ist, die oberhalb der Glasübergangstemperatur des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff liegt, mit einem Lichtbogenpressschweißsystem, von dem das vordere freie Ende (11) des Endlosdrahtes (7) bei Anlage an dem Metallbauteil (2) mit diesem verschweißbar ist, mit einer Ablängeinrichtung, von der der das Fixierelement bildende und mit dem Metallbauteil (2) verschweißte Abschnitt (15) des Endlosedrahtes (7) in der Ebene der vom Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff vom nachlaufenden Endlosdraht (7) abtrennbar ist, und mit einer Formeinrichtung, von der das vom Endlosdraht (7) abgetrennte Ende des Abschnitts (15) bedarfsgerecht verformbar ist.Arrangement for fixing and / or bonding at least one component ( 1 ) made of plastic such as thermoplastic polymer on a component ( 2 ) of metal on which the at least one component ( 1 ) is applied from plastic, by means of at least one fixing element ( 15 ), with a wire roll ( 9 ) of an endless wire ( 7 ) located in one above the metal component ( 2 ) positionable storage device is taken, from which the endless wire ( 7 ) with its front free end ( 11 ) via a wire guide ( 6 ) of a management system ( 5 ) by means of a drive ( 13 ) and in the latter mounted on the wire guide positioning unit ( 14 ) feed-controlled to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic and by the latter until it rests against the metal component ( 2 ) is drivable, wherein a fixing element forming portion ( 15 ) at the front free end ( 11 ) of the endless wire ( 7 ) before it is driven into the at least one component ( 1 ) made of plastic from a heating device ( 16 ) can be heated to a temperature which is above the glass transition temperature of the at least one component ( 1 ) is made of plastic, with an arc pressure welding system from which the front free end ( 11 ) of the endless wire ( 7 ) in contact with the metal component ( 2 ) is weldable with this, with a cutting device, of which the fixing element forming and with the metal component ( 2 ) welded section ( 15 ) of the endless wire ( 7 ) in the plane of the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic from the trailing endless wire ( 7 ) is separable, and with a shaping device of which from the continuous wire ( 7 ) severed end of the section ( 15 ) is deformable as needed. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine an der Drahtführung (6) des Endlosdrahtes (7) im Führungssystem (6) gelagerte Drehscheibeneinrichtung (18) der Positioniereinheit (4), von der die Richtung der Zuführung des vorderen freien Endes (11) des Endlosdrahtes (7) zu der dem Metallbauteil (2) abgewandten Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff sowie die Richtung des Treibens des das Fixierelement bildenden Abschnitts (15) am vorderen freien Ende (11) des Endlosdrahtes (7) durch das mindestens eine Bauteil (1) aus Kunststoff in Bezug zur Lotrechten auf die vom Metallbauteil (2) abgewandte Oberfläche (8) des mindestens einen Bauteils (1) aus Kunststoff winklig verstellbar ist.Arrangement according to claim 11, characterized by a on the wire guide ( 6 ) of the endless wire ( 7 ) in the management system ( 6 ) mounted turntable device ( 18 ) of the positioning unit ( 4 ), from which the direction of feeding the front free end ( 11 ) of the endless wire ( 7 ) to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic and the direction of driving of the fixing element forming portion ( 15 ) at the front free end ( 11 ) of the endless wire ( 7 ) by the at least one component ( 1 ) of plastic in relation to the perpendicular to the metal component ( 2 ) facing away from the surface ( 8th ) of the at least one component ( 1 ) made of plastic is angularly adjustable. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehscheibeneinrichtung (18) der Positioniereinrichtung (14) eine innere, tellerartige Scheibe (19), die von einer zentrischen Durchgangsbohrung für die Führung des Endlosdrahtes (7) durchsetzt ist, und einen äußeren, die tellerartige Scheibe (19) umfassenden Ring (21) aufweist, der von der inneren, tellerartigen Scheibe (19) im Abstand angeordnet ist, wobei die innere tellerartige Scheibe (19) um eine in dem äußeren Ring (21) gelagerte Achse (22) um 180° zu kippen und der äußere Ring (21) in einer Führung (23), die in einem Aufnahmeelement (17) der Drehscheibeneinrichtung (18) vorgesehen ist, um 360° zu drehen ist. Arrangement according to claim 12, characterized in that the turntable device ( 18 ) of the positioning device ( 14 ) an inner plate-like disk ( 19 ), which consist of a central through hole for guiding the continuous wire ( 7 ), and an outer, the plate-like disc ( 19 ) comprehensive ring ( 21 ), of the inner, plate-like disc ( 19 ) is arranged at a distance, wherein the inner plate-like disc ( 19 ) around one in the outer ring ( 21 ) Axis ( 22 ) by 180 ° and the outer ring ( 21 ) in a guided tour ( 23 ) contained in a receiving element ( 17 ) of the turntable device ( 18 ) is intended to rotate 360 °. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, gekennzeichnet durch einen oberhalb des mindestens einen Bauteils aus Kunststoff positionierten Niederhalter, der mechanisch, mittels Druckerzeugung oder magnetisch betreibbar ist, von dem das Bauteil aus Kunststoff und das Metallbauteil zusammenpressbar sind, und in dem die Ablängeinrichtung, die Formeinrichtung und/oder eine Heizungseinrichtung integriert sind.Arrangement according to one of claims 11 to 13, characterized by a above the at least one component of plastic positioned hold-down, which is mechanically, by means of pressure generation or magnetically operable, of which the plastic component and the metal component are compressible, and in which the length-measuring device, the shaping device and / or a heating device are integrated. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (3) in dem Lichtbogenpressschweißsystem integriert ist.Arrangement according to one of claims 11 to 14, characterized in that the hold-down ( 3 ) is integrated in the arc pressure welding system. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13) für den gesteuerten Vorschub des Endlosdrahtes (7) ein Rollenantrieb, ein Planetenantrieb, eine Bandförderung, Druckluft und/oder Klemmen und Schieben sind, die im Pilgerschritt arbeiten.Arrangement according to one of claims 11 to 15, characterized in that the drive ( 13 ) for the controlled feed of the endless wire ( 7 ) are a roller drive, a planetary drive, a belt conveyor, compressed air and / or clamping and pushing are working in the pilgrim step.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111391337A (en) * 2020-03-20 2020-07-10 海盐沛泓汽车零部件有限公司 Nylon ring sleeve embedding device of nylon self-locking nut
DE102019106160A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH CONNECTING METHOD FOR AT LEAST TWO COMPONENTS, A JOINING CONNECTION ACHIEVED THEREOF AND A JOINING DEVICE FOR THE MENTIONED CONNECTING METHOD
CN113752582A (en) * 2020-06-02 2021-12-07 王良银 Artificial branch forming equipment

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327647C1 (en) * 1993-08-17 1995-02-09 Hbs Bolzenschweisssysteme Gmbh Welding studs with a head extension and a method for producing sheet metal blanks for welding studs
DE102006013529A1 (en) * 2005-03-23 2006-10-19 Daimlerchrysler Ag Joining at least two workpieces in abutment to each other involves driving joining element to perform rotational and translational movements to be moved through workpieces
DE102012004499A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH 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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327647C1 (en) * 1993-08-17 1995-02-09 Hbs Bolzenschweisssysteme Gmbh Welding studs with a head extension and a method for producing sheet metal blanks for welding studs
DE102006013529A1 (en) * 2005-03-23 2006-10-19 Daimlerchrysler Ag Joining at least two workpieces in abutment to each other involves driving joining element to perform rotational and translational movements to be moved through workpieces
DE102012004499A1 (en) * 2012-02-28 2013-08-29 INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH 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

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019106160A1 (en) * 2019-03-11 2020-09-17 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH CONNECTING METHOD FOR AT LEAST TWO COMPONENTS, A JOINING CONNECTION ACHIEVED THEREOF AND A JOINING DEVICE FOR THE MENTIONED CONNECTING METHOD
WO2020182764A1 (en) 2019-03-11 2020-09-17 Böllhoff Verbindungstechnik GmbH Method for connecting at least two components, a joint connection obtained in this way and a joining device for said connection method
CN111391337A (en) * 2020-03-20 2020-07-10 海盐沛泓汽车零部件有限公司 Nylon ring sleeve embedding device of nylon self-locking nut
CN113752582A (en) * 2020-06-02 2021-12-07 王良银 Artificial branch forming equipment
CN113752582B (en) * 2020-06-02 2023-09-01 王良银 Artificial Branch Forming Equipment

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