DE102017211977A1 - Method for connecting two components - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen (1, 2) mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines ersten Bauteils (1),
- Bereitstellen eines zweiten Bauteils (2), welches ein Durchgangsloch (2a) aufweist,
- Aneinanderfügen der beiden Bauteile (1, 2) und Ausrichten der beiden Bauteile (1, 2), derart, dass das Durchgangsloch (2a) in Bezug auf ein Positionsmerkmal (1a) des ersten Bauteils (1) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (1, 2) miteinander verbunden werden und zwar durch Einbringen mindestens eines die beiden Bauteile (1, 2) benetzenden Tropfens (3) aus zähflüssigem Lotmaterial oder zähflüssigem Kunststoff, wobei die beiden Bauteile (1, 2) durch Aushärten des Lotmaterials bzw. des Kunststoffs dauerhaft fest miteinander verbunden werden.

Figure DE102017211977A1_0000
Method for connecting two components (1, 2) with the following steps:
Providing a first component (1),
Providing a second component (2) which has a through hole (2a),
- Joining the two components (1, 2) and aligning the two components (1, 2), such that the through hole (2a) with respect to a position feature (1a) of the first component (1) is aligned, characterized in that the two components (1, 2) are connected to each other by introducing at least one drop (3) of viscous solder material or viscous plastic wetting the two components (1, 2), wherein the two components (1, 2) are hardened by hardening the solder material or the plastic permanently connected to each other permanently.
Figure DE102017211977A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The present invention relates to a method for connecting two components according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 10 2014 205 609 A1 bekannt. Dort ist ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteilverbindung zwischen einem ersten Bauteil, welches aus einem Material besteht, dass von einem Magneten anziehbar ist, und einem ein Durchgangsloch aufweisenden zweiten Bauteil beschrieben. Die beiden Bauteile werden so zueinander positioniert, dass sie unmittelbar oder mittelbar aneinander anliegen. Anschließend wird eine Magnetkugel angebracht, welche das Loch überkragt und das erste Bauteil anzieht, wodurch die beiden Bauteile zusammengeklemmt werden. Durch Verschweißen der Magnetkugel mit dem ersten Bauteil können die beiden Bauteile miteinander verbunden werden.Such a method is known from DE 10 2014 205 609 A1 known. There, a method for producing a component connection between a first component, which consists of a material that can be attracted by a magnet, and a through hole having second component is described. The two components are positioned relative to each other so that they lie directly or indirectly against each other. Subsequently, a magnetic ball is mounted, which projects over the hole and attracts the first component, whereby the two components are clamped together. By welding the magnetic ball to the first component, the two components can be connected together.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives und einfaches Verfahren zum positionsgenauen Verbinden zweier Bauteile anzugeben.The object of the invention is to provide an alternative and simple method for positionally accurate connecting two components.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention can be found in the dependent claims.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen, nämlich eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils, wobei das zweite Bauteil ein Durchgangsloch aufweist. Die beiden Bauteile werden aneinander gefügt und relativ zueinander ausgerichtet, derart, dass das Durchgangsloch in Bezug auf ein Positionsmerkmal, welches an oder in dem ersten Bauteil vorgesehen ist oder welches durch eine Stelle oder einen Bereich des erssten Bauteils gebildet ist, ausgerichtet ist.The starting point of the invention is a method for connecting two components, namely a first component and a second component, wherein the second component has a through hole. The two components are joined together and aligned relative to one another such that the through-hole is aligned with respect to a position feature provided on or in the first component or formed by a location or region of the first component.

Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die beiden Bauteile miteinander verbunden werden und zwar durch Einbringen mindestens eines die beiden Bauteile benetzenden Tropfens aus (zähflüssigem) Lotmaterial oder aus (zähflüssigem) Kunststoff, wobei die beiden Bauteile durch Aushärten des Lotmaterials bzw. des Kunststoffs dauerhaft fest miteinander verbunden werden. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber Verbindungen, bei denen zwei Bauteile durch Widerstandspunktschweißen miteinander verbunden werden, besteht darin, dass die beiden Bauteile nicht von zwei Seiten zugänglich sein müssen, sondern dass eine einseitige Zugänglichkeit genügt.An essential idea of the present invention is that the two components are connected to each other by introducing at least one drop wetting the two components from (viscous) solder material or (viscous) plastic, wherein the two components by curing the solder material or the Plastic permanently firmly connected to each other. A significant advantage of the invention over compounds in which two components are joined together by resistance spot welding, is that the two components need not be accessible from two sides, but that a one-sided accessibility is sufficient.

Vorzugsweise ist das Positionsmerkmal des ersten Bauteils so ausgebildet, dass es beim Aneinanderfügen der beiden Bauteile formschlüssig mit dem Durchgangsloch zusammenwirkt. Dies hat den Vorteil, dass das Positionsmerkmal und das Durchgangsloch beim Aneinanderfügen der beiden Bauteile relativ zueinander ausgerichtet oder zentriert werden, was ein positionsgenaues Verbinden der beiden Bauteile erleichtert.Preferably, the position feature of the first component is designed so that it interacts positively when joining the two components with the through hole. This has the advantage that the position feature and the through hole are aligned or centered relative to each other when joining the two components, which facilitates a positionally accurate connection of the two components.

Es kann vorgesehen sein, dass durch den mindestens einen Tropfen oder durch mehrere Tropfen zähflüssigen Lotmaterials oder zähflüssigen Kunststoffs das gesamte Durchgangsloch ausgefüllt und die beiden Bauteile stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Durch vollständiges Ausfüllen des Durchgangslochs wird das Risiko, dass sich dort Feuchtigkeit bzw. Wasser ansammeln kann, was je nach Material der Bauteile eventuell zur Korrosion führen könnte, vermieden.It can be provided that the entire through-hole is filled by the at least one drop or by several drops of viscous solder material or viscous plastic and the two components are connected to one another in a material-locking manner. Completely filling in the through-hole avoids the risk of moisture or water accumulating there, which could possibly lead to corrosion, depending on the material of the components.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird vor dem Aneinanderfügen der beiden Bauteile in dem ersten Bauteil eine das Positionsmerkmal bildende lokale Erhöhung oder Vertiefung erzeugt, an der das Durchgangsloch formschlüssig ausgerichtet wird.According to a development of the invention, before the butting of the two components in the first component, a local feature forming the position feature increase or depression is generated at which the through hole is aligned positively.

Es kann vorgesehen sein, dass die Erhöhung formschlüssig in das Durchgangsloch ragt und ein Rand des Durchgangslochs an der Erhöhung anliegt. Die Erhöhung kann beispielsweise hügelartig oder kuppenartig oder auch kegelartig ausgebildet sein.It can be provided that the increase protrudes positively into the through hole and an edge of the through hole bears against the elevation. The increase may be formed, for example, hill-like or dome-shaped or conical.

Bei dem Durchgangsloch kann es sich vorzugsweise um ein kreisrundes Loch handeln. Prinzipiell sind aber auch andere Lochgeometrien, wie z. B. rechteckartige oder quadratische Löcher oder Langlöcher denkbar.The through-hole may preferably be a circular hole. In principle, however, other hole geometries, such. As rectangular or square holes or slots conceivable.

Sofern das Positionsmerkmal durch eine Vertiefung gebildet ist, kann vorgesehen sein, dass ein Rand des Durchgangslochs kraterartig verformt wird und zumindest ein Stück weit in die Vertiefung ragt, wodurch sich zwischen dem kraterartigen Rand und der Vertiefung ein die beiden Bauteile relativ zueinander positionierender bzw. zentrierender Formschluss ergibt.If the position feature is formed by a depression, it may be provided that an edge of the through hole is crater-like deformed and at least a little protrudes into the recess, whereby between the crater-like edge and the recess, a two components relative to each other or centering Positive fit results.

Die Erfindung kann prinzipiell bei Bauteilen verschiedenster Materialien eingesetzt werden. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil um ein Metallbauteil, wie z. B. ein Stahl- oder Aluminiumbauteil, ein Kunststoffbauteil o. ä. handeln. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Bauteile aus demselben oder aus unterschiedlichen Materialen bestehen. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten und bei dem zweiten Bauteil jeweils um ein Stahlbauteil oder jeweils um Aluminiumbauteil handeln. Alternativ dazu ist auch denkbar, dass es sich bei einem der beiden Bauteile um ein Stahlbauteil und bei dem anderen Bauteil um ein Kunststoffbauteil handelt. Grundsätzlich sind hier unterschiedlichste Werkstoffkombinationen denkbar. Die Erfindung kommt also für Mischbauanwendungen in Betracht, d. h. für Anwendungen, bei denen zwei Bauteile, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, miteinander verbunden werden sollen.The invention can be used in principle for components of various materials. For example, the first and / or the second component may be a metal component, such as a metal component. As a steel or aluminum component, a plastic component o. Ä. Act. In particular, it can be provided that the components consist of the same or different materials. For example, the first and the second component may each be a steel component or each aluminum component. Alternatively, it is also conceivable that one of the two components is a steel component and the other component is a plastic component. Basically, a wide variety of material combinations are conceivable here. The invention is therefore suitable for mixed construction applications, ie for applications in which two components, which consist of different materials, are to be connected to one another.

Bei einem oder bei beiden Bauteilen kann es sich um Fahrzeugbauteile, insbesondere um Fahrzeugkarosseriebauteile handeln. Die Erfindung ist prinzipiell aber auch in allen anderen technischen Gebieten, bei denen es um die Verbindung zweier Bauteile geht, einsetzbar.One or both components may be vehicle components, in particular vehicle body components. The invention is in principle but also in all other technical fields, which is about the connection of two components used.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Bauteile durch einen Tropfen aus Lotmaterial miteinander verbunden werden; und
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwei Bauteile durch einen Klebstofftropfen miteinander verbunden werden.
In the following the invention will be explained in connection with the drawing.
  • 1 shows an embodiment in which two components are joined together by a drop of solder material; and
  • 2 shows an embodiment in which two components are joined together by a drop of adhesive.

1 zeigt ein erstes Bauteil 1, bei dem es sich beispielsweise um ein Stahl- oder Aluminiumbauteil handeln kann. In dem ersten Bauteil 1 ist eine muldenartige Vertiefung 1a vorgesehen. Die Vertiefung 1a kann beispielsweise eines Tiefziehwerkzeugs, mit dem das Bauteil 1 in eine hier nicht näher dargestellte Geometrie aus einer Blechplatine umgeformt wurde, hergestellt werden. 1 shows a first component 1 , which may be, for example, a steel or aluminum component. In the first component 1 is a trough-like depression 1a intended. The depression 1a For example, a thermoforming tool with which the component 1 in a geometry not shown here from a sheet metal blank was formed, are produced.

An bzw. auf das erste Bauteil 1 ist ein zweites Bauteil 2 an bzw. aufgelegt. Das zweite Bauteil 2 kann z.B. ebenfalls ein Stahl- oder Aluminiumbauteil sein oder ein Kunststoffbauteil oder ein aus einem anderen Material bestehendes Bauteil.On or on the first component 1 is a second component 2 on or hung up. The second component 2 For example, it may also be a steel or aluminum component or a plastic component or a component consisting of another material.

Das zweite Bauteil 2 weist ein Durchgangsloch 2a auf. Ein Randbereich 2b des Durchgangslochs 2a ist kraterartig verformt und zwar derart, dass es ein Stück weit in die Vertiefung 1a des ersten Bauteils 1 hineinragt, wodurch sich ein die beiden Bauteile 1, 2 relativ zueinander positionierender bzw. zentrierender Formschluss ergibt.The second component 2 has a through hole 2a on. A border area 2 B of the through hole 2a is crater-like deformed and in such a way that it a little bit into the depression 1a of the first component 1 protrudes, resulting in one of the two components 1 . 2 relative to each other positioning or centering positive connection results.

In das Durchgangsloch 2a wird ein Tropfen 3, der aus einem Lotmaterial besteht, eingebracht. Der Tropfen 3 ist dabei so heiß, dass das Lotmaterial flüssig bzw. zumindest zähflüssig ist. Anstatt eines einzelnen Tropfens können auch eine Vielzahl von Lotmaterialtropfen in das Durchgangsloch eingebracht werden. Vorzugsweise wird so viel Lotmaterial in das Durchgangsloch 2a eingebracht, dass das gesamt Durchgangsloch und die gesamte muldenartige Vertiefung 1a mit Lotmaterial ausgefüllt wird. Durch Abkühlen des Lotmaterials erstarrt dieses und verbindet die beiden Bauteile 1, 2 miteinander. Die beiden Bauteile 1, 2 werden also durch das Lotmaterial miteinander verlötet.In the through hole 2a becomes a drop 3 , which consists of a solder material introduced. The drop 3 is so hot that the solder material is liquid or at least viscous. Instead of a single drop, a plurality of solder drops may be introduced into the through hole. Preferably, so much solder material is in the through hole 2a introduced that the entire through hole and the entire trough-like depression 1a filled with solder material. By cooling the solder material solidifies this and connects the two components 1 . 2 together. The two components 1 . 2 are therefore soldered together by the solder material.

Bei dem Lotmaterial kann es sich beispielweise um Zinn oder ein anderes geeignetes Lotmaterial handeln.The solder material may, for example, be tin or another suitable solder material.

Beim Ausführungsbeispiel der 2 sind die beiden Bauteile ganz analog aufgebaut wie beim Ausführungsbeispiel der 1. Anstatt eines flüssigen oder zähflüssigen Lotmaterials wird hier das Durchgangsloch 2a und die muldenartige Vertiefung 1a mit einem aushärtbaren flüssigen oder zähflüssigen Kunststoff bzw. Klebstoff 4 ausgefüllt. Die beiden Bauteile 1, 2 werden also durch den Kunststoff bzw. Klebstoff 4 miteinander verklebt.In the embodiment of 2 the two components are constructed in a very analogous manner as in the embodiment of 1 , Instead of a liquid or viscous solder material here is the through hole 2a and the trough-like depression 1a with a curable liquid or viscous plastic or adhesive 4 filled. The two components 1 . 2 So be through the plastic or adhesive 4 glued together.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014205609 A1 [0002]DE 102014205609 A1 [0002]

Claims (8)

Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen (1, 2) mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines ersten Bauteils (1), - Bereitstellen eines zweiten Bauteils (2), welches ein Durchgangsloch (2a) aufweist, - Aneinanderfügen der beiden Bauteile (1, 2) und Ausrichten der beiden Bauteile (1, 2), derart, dass das Durchgangsloch (2a) in Bezug auf ein Positionsmerkmal (1a) des ersten Bauteils (1) ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (1, 2) miteinander verbunden werden und zwar durch Einbringen mindestens eines die beiden Bauteile (1, 2) benetzenden Tropfens (3) aus zähflüssigem Lotmaterial oder zähflüssigem Kunststoff, wobei die beiden Bauteile (1, 2) durch Aushärten des Lotmaterials oder des Kunststoffs dauerhaft fest miteinander verbunden werden.Method for connecting two components (1, 2) with the following steps: - providing a first component (1), - providing a second component (2) having a through hole (2a), - joining the two components (1, 2 ) and aligning the two components (1, 2), such that the through hole (2a) is aligned with respect to a position feature (1a) of the first component (1), characterized in that the two components (1, 2) with each other be joined by introducing at least one of the two components (1, 2) wetting drop (3) of viscous solder material or viscous plastic, wherein the two components (1, 2) are permanently connected by curing the solder material or the plastic permanently. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionsmerkmal (1a) so ausgebildet wird, dass es beim Aneinanderfügen der beiden Bauteile (1, 2) formschlüssig mit dem Durchgangsloch (2) zusammenwirkt, wodurch das Positionsmerkmal (1a) und das Durchgangsloch (2a) beim Aneinanderfügen der beiden Bauteile (1, 2) relativ zueinander ausgerichtet oder zentriert werden.Method according to Claim 1 , characterized in that the position feature (1a) is formed so that it cooperates positively when joining the two components (1, 2) with the through hole (2), whereby the position feature (1a) and the through hole (2a) when joining the two components (1, 2) are aligned or centered relative to each other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch den mindestens einen Tropfen (3) oder durch mehrere Tropfen das gesamte Durchgangsloch (2a) ausgefüllt wird und die beiden Bauteile (1, 2) stoffschlüssig miteinander verbunden werden.Method according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that by the at least one drop (3) or by a plurality of drops, the entire through hole (2a) is filled and the two components (1, 2) are materially interconnected. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aneinanderfügen der beiden Bauteile (1, 2) in dem ersten Bauteil (1) eine das Positionsmerkmal (1a) bildende lokale Erhöhung oder Vertiefung erzeugt wird, an der das Durchgangsloch (2a) formschlüssig ausgerichtet wird.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that before joining the two components (1, 2) in the first component (1) a local increase or depression forming the position feature (1a) is produced, on which the through hole (2a) is aligned in a form-fitting manner. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung formschlüssig in das Durchgangsloch (2a) ragt und ein Rand des Durchgangslochs (2a) an der Erhöhung anliegt.Method according to Claim 4 , characterized in that the increase positively in the through hole (2a) protrudes and an edge of the through hole (2a) bears against the elevation. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rand des Durchgangslochs (2a) kraterartig verformt wird und zumindest ein Stück weit in die Vertiefung ragt, wodurch sich zwischen dem kraterartigen Rand und der Vertiefung ein Formschluss ergibt.Method according to Claim 4 , characterized in that an edge of the through hole (2a) is crater-like deformed and projects at least a little way into the recess, resulting in a positive connection between the crater-like edge and the recess. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Bauteil (1, 2) aus Metall oder aus Stahl oder aus Aluminium oder aus Kunststoff besteht oder bestehen.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first and / or the second component (1, 2) made of metal or steel or aluminum or plastic or consist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder das zweite Bauteil (1, 2) als Fahrzeugbauteil oder als Fahrzeugkarosseriebauteil verwendet wirdMethod according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the first and / or the second component (1, 2) is used as a vehicle component or as a vehicle body component
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