DE102018111643B4 - Electrical resistance heating element and method for the material connection of fiber-plastic composite components - Google Patents

Electrical resistance heating element and method for the material connection of fiber-plastic composite components Download PDF

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Abstract

Elektrisches Widerstandsheizelement (104, 200, 300) zum Plastifizieren von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen (100, 102) an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche, um die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile (100, 102) miteinander stoffschlüssig zu verbinden, wobei das Widerstandsheizelement (104, 200, 300) Heizwiderstände bildende elektrisch leitende Heizabschnitte (202, 306) und zwischen den Heizabschnitten (202, 306) wirkende elektrisch isolierende Isolierabschnitte (204, 302) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte (202, 306) einzeln und/oder gruppenweise gesondert elektrisch beaufschlagbar sind.Electrical resistance heating element (104, 200, 300) for plasticizing fiber-plastic composite components (100, 102) on a common joint contact surface in order to bond the fiber-plastic composite components (100, 102) to one another, the Resistance heating element (104, 200, 300) has electrically conductive heating sections (202, 306) forming heating resistors and electrically insulating insulating sections (204, 302) acting between the heating sections (202, 306), characterized in that the heating sections (202, 306) individually and/or can be electrically acted upon separately in groups.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Widerstandsheizelement zum Plastifizieren von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche, um die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile miteinander stoffschlüssig zu verbinden. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche.The invention relates to an electrical resistance heating element for plasticizing fiber-plastic composite components on a common joining contact surface in order to bond the fiber-plastic composite components to one another. In addition, the invention relates to a method for the cohesive connection of fiber-plastic composite components at a common joint contact surface.

Aus dem Dokument DE 10 2011 114 306 A1 ist ein Verfahren bekannt zum Fügen von wenigstens zwei in einem Fügebereich aufeinander liegenden FVK-Bauteilen mittels eines metallenen Fügeelementes, wobei zur Fixierung der aufeinanderliegenden FVK-Bauteile im Fügebereich ein Setzbolzen als Fügeelement zunächst durch die FVK-Bauteile und anschließend durch ein im Fügebereich anliegendes Metallblech getrieben wird, und anschließend mittels Widerstands- oder Reibungsschweißen eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Setzbolzen und Metallblech hergestellt wird.From the document DE 10 2011 114 306 A1 a method is known for joining at least two FRP components lying one on top of the other in a joining area by means of a metal joining element, whereby to fix the FRP components lying on top of one another in the joining area, a setting bolt as a joining element is first passed through the FRP components and then through a metal sheet in contact with the joining area is driven, and then by means of resistance or friction welding a material connection between the fastener and the sheet metal is made.

Aus dem Dokument DE 10 2012 216 255 A1 ist eine Vorrichtung bekannt zum stoffschlüssigen Verbinden zweier Kunststoffbauteile mit einer Andrückeinrichtung mit der die zu fügenden Kunststoffbauteile aneinander anpressbar sind, und einer Heizeinrichtung, mit der die Oberfläche mindestens eines Kunststoffbauteils zumindest abschnittsweise auf eine vorbestimmt Temperatur erwärmbar ist, wobei die zwei Kunststoffbauteile und die Vorrichtung zueinander relativ bewegbar sind und in einer Bewegungsrichtung relativ zur Vorrichtung bewegbar sind, wobei die Kunststoffbauteile an der Fügestelle zuerst erwärmt und anschließend aneinander gepresst werden.From the document DE 10 2012 216 255 A1 a device is known for the integral connection of two plastic components with a pressing device with which the plastic components to be joined can be pressed against one another, and a heating device with which the surface of at least one plastic component can be heated at least in sections to a predetermined temperature, the two plastic components and the device being connected to one another are relatively movable and are movable in a direction of movement relative to the device, wherein the plastic components are first heated at the joint and then pressed together.

Aus der am 12.03.2018 angemeldeten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2018 105 690.7 ist eine elektrische Widerstandsheizschicht bekannt zum Plastifizieren von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen an gemeinsamen Fügekontaktflächen, um die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile miteinander stoffschlüssig zu verbinden, wobei die Widerstandsheizschicht eine an die Fügekontaktflächen individuell angepasste Heizleistungsverteilung aufweist. Außerdem ist aus der am 12.03.2018 angemeldeten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2018 105 690.7 ein Verfahren bekannt zum Herstellen einer derartigen elektrischen Widerstandsheizschicht, wobei zunächst unter Berücksichtigung von Geometriedaten der Fügekontaktflächen und/oder Werkstoffdaten der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile eine individuell erforderliche Heizleistungsverteilung ermittelt wird. Außerdem ist aus der am 12.03.2018 angemeldeten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen 10 2018 105 690.7 ein Verfahren bekannt zum Fügen thermoplastischer Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile, wobei die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile mithilfe einer elektrischen Widerstandsheizschicht zur gegenseitigen stoffschlüssigen Verbindung an Fügekontaktflächen plastifiziert werden, wobei zum Plastifizieren der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile an den Fügekontaktflächen eine derartige elektrische Widerstandsheizschicht verwendet wird.From the German patent application filed on March 12, 2018 with the file number 10 2018 105 690.7 An electrical resistance heating layer is known for plasticizing fiber-plastic composite components on common joint contact surfaces in order to bond the fiber-plastic composite components to one another, the resistance heating layer having a heating power distribution that is individually adapted to the joint contact surfaces. In addition, from the German patent application filed on March 12, 2018 with the file number 10 2018 105 690.7 a method is known for producing such an electrical resistance heating layer, wherein first of all an individually required heating power distribution is determined taking into account geometric data of the joining contact surfaces and/or material data of the fiber-plastic composite components. In addition, from the German patent application filed on March 12, 2018 with the file number 10 2018 105 690.7 a known method for joining thermoplastic fiber-plastic composite components, wherein the fiber-plastic composite components are plasticized using an electrical resistance heating layer for mutual material connection on joint contact surfaces, wherein for plasticizing the fiber-plastic composite components on the joint contact surfaces such an electrical resistance heating layer is used.

Das Dokument DE 10 2010 007 824 A1 betrifft ein Verfahren zum Fügen und zur Herstellung von Kohlenstofffaserverbundbauteilen. Dem Dokument DE 10 2010 007 824 A1 zufolge wird für das Widerstandsschweißen Kohlenstofffasertextilien als Heizelemente verwendet, die auf ihren Oberflächen mit einem Thermoplast imprägniert oder mit diesem durchgehend getränkt sind. Mithilfe jeweils einer imprägnierten Kohlenstofffasertextilie werden entweder zwei duroplastische Bauteile oder Rohlinge verbunden oder es wird ein duroplastischer mit einem thermoplastischen Bauteil oder Rohling verbunden, wobei die duroplastischen Bauteile oder Rohlinge wenigstens auf einer deimprägnierten Kohlenstofffasertextil zugewandten Duroplastoberfläche eine dünne intermolekular angebundene Thermoplastfolie als Anbindungs-Folie tragen. Bei den Heizelementen wird die isolierende Thermoplast-Matrix im Bereich einer Stromeinleitung entfernt, um zahlreiche Kontaktstellen zu bilden, sodass ein Aufheizverhalten des Kohlenstofffasertextil-Prepregs sehr gleichmäßig ist und ein in der Fläche gleichmäßiges Schweißergebnis erreicht wird. In dem Dokument DE 10 2010 007 824 A1 wird darauf hingewiesen, dass unidirektionale C-Faserelemente bei nichtplanaren Geometrien in der Verschweißungsebene ungünstig sind.The document DE 10 2010 007 824 A1 relates to a method for joining and producing carbon fiber composite components. the document DE 10 2010 007 824 A1 According to the report, carbon fiber textiles are used as heating elements for resistance welding, which are impregnated on their surfaces with a thermoplastic or soaked throughout. Using an impregnated carbon fiber textile, either two duroplastic components or blanks are connected, or a duroplastic component is connected to a thermoplastic component or blank, with the duroplastic components or blanks carrying a thin intermolecularly bonded thermoplastic film as a connection film, at least on a duroplastic surface facing the deimpregnated carbon fiber textile. In the case of the heating elements, the insulating thermoplastic matrix is removed in the area of a current introduction in order to form numerous contact points, so that the heating behavior of the carbon fiber textile prepreg is very even and a welding result that is even over the area is achieved. In the document DE 10 2010 007 824 A1 it is pointed out that unidirectional C-fiber elements are unfavorable for non-planar geometries in the welding plane.

Das Dokument WO 93/19926 A1 betrifft Heizelemente zum thermoplastischen Verbinden. Die Heizelemente weisen jeweils ein Widerstandsheizmaterial und ein Paar elektrische Leitungen auf. Dem Dokument WO 93/19926 A1 zufolge wird vorgeschlagen, als Widerstandsheizmaterial ein Streckgitter zu verwenden, an dessen Enden die elektrischen Leitungen anzubringen, das Widerstandsheizmaterial mit den elektrischen Leitungen zwischen zwei Lagen einer elektrischen Isolierung einzulegen und diesen Aufbau mit einem thermoplastischen Material zu laminieren. Gemäß einer Ausführung ist eine Mehrzahl von elektrischen Leitungen vorgesehen, die zum sequentiellen Heizen entlang des Heizelements angeordnet sind, wobei darauf hingewiesen wird, dass dabei Kaltstellen auftreten können.The document WO 93/19926 A1 relates to heating elements for thermoplastic bonding. The heating elements each include a resistive heating material and a pair of electrical leads. the document WO 93/19926 A1 Accordingly, it is proposed to use an expanded metal as the resistance heating material, to attach the electrical lines to the ends thereof, to insert the resistance heating material with the electrical lines between two layers of electrical insulation and to laminate this structure with a thermoplastic material. According to one embodiment, a plurality of electrical leads are provided, which are arranged for sequential heating along the heating element, it being understood that cold spots can occur in the process.

Das Dokument DE 41 26 188 A1 betrifft ein Verfahren zum Anbringen eines Heizelements zwischen einem Ober- und einem Untermaterial, bei dem das Obermaterial, das Heizelement und das Polstermaterial miteinander verklebt werden, bei dem ein thermoplastischer Kleber verwendet und die zum Schmelzen und/oder Aushärten des Klebers notwendige Wärme mittels des Heizelements erzeugt wird. Dem Dokument DE 41 26 188 A1 zufolge ist das Heizelement aus textiler Maschenware aufgebaut, in der im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Heizleiter angeordnet sind, deren mittlerer Abstand kleiner als 10 mm ist. Das Heizelement ist aus textiler Maschenware aufgebaut, die wenigstens teilweise aus thermoplastischem Material besteht.The document DE 41 26 188 A1 relates to a method for attaching a heating element between an upper and a lower material, in which the upper material, the heating element and the Upholstery material are glued together using a thermoplastic adhesive and the heat required to melt and/or cure the adhesive is generated by means of the heating element. the document DE 41 26 188 A1 According to this, the heating element is made of textile knitwear, in which heating conductors running essentially parallel to one another are arranged, the average spacing of which is less than 10 mm. The heating element is constructed from a knitted textile fabric which consists at least partially of thermoplastic material.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Widerstandsheizelement baulich und/oder funktional zu verbessern. Außerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren zu verbessern.The object of the invention is to improve a resistance heating element mentioned at the outset structurally and/or functionally. In addition, the invention is based on the object of improving a method mentioned at the outset.

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Widerstandsheizelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved with a resistance heating element having the features of claim 1. The object is also achieved with a method having the features of claim 7. Advantageous designs and developments are the subject matter of the dependent claims.

Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können Fahrzeugbauteile sein. Das Fahrzeug kann ein Landfahrzeug, Kraftfahrzeug, Luftfahrzeug, Wasserfahrzeug oder Raumfahrzeug sein. Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können Rumpfteile eines Luftfahrzeugs sein. Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können Flügelteile eines Luftfahrzeugs sein.The fiber-plastic composite components can be vehicle components. The vehicle may be a land vehicle, automobile, aircraft, watercraft, or spacecraft. The fiber-plastic composite components can be fuselage parts of an aircraft. The fiber-plastic composite components can be wing parts of an aircraft.

Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können organische Fasern, wie Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern, Polyethylen-Fasern, Plexiglas-Fasern, und/oder anorganische Fasern, wie Basaltfasern, Borfasern, Glasfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, aufweisen. Die Fasern können als Gewebe, Gewirk, Gestrick, Geflecht oder Nähgewirke vorliegen. Die Fasern können als Textilie vorliegen. Das Fasern können einlagig oder mehrlagig vorliegen. Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können ein thermoplastisches Matrixmaterial aufweisen. Das Matrixmaterial kann Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE) aufweisen. Die Fasern können in dem Matrixmaterial eingebettet sein.The fiber-plastic composite components can be organic fibers such as aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, Plexiglas fibers and/or inorganic fibers such as basalt fibers, boron fibers, glass fibers, ceramic fibers, silica fibers, exhibit. The fibers may be woven, knitted, crocheted, braided or stitchbonded. The fibers can be present as a textile. The fibers can be single-layer or multi-layer. The fiber-plastic composite components can have a thermoplastic matrix material. The matrix material can have polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and/or polytetrafluoroethene (PTFE). The fibers can be embedded in the matrix material.

Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile können jeweils wenigstens eine Fügekontaktfläche aufweisen. Die wenigstens eine Fügekontaktfläche kann eben sein. Die wenigstens eine Fügekontaktfläche kann einfach oder mehrfach gekrümmt sein. Die gemeinsame Fügekontaktfläche kann eine Fügekontaktflächenlänge und eine Fügekontaktflächenbreite aufweisen.The fiber-plastic composite components can each have at least one joint contact surface. The at least one joining contact surface can be flat. The at least one joining contact surface can be curved once or multiple times. The common mating pad may have a mating pad length and a mating pad width.

Das Widerstandsheizelement kann zur Anordnung zwischen gemeinsamen Fügekontaktflächen miteinander zu verbindender oder verbundener Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile dienen. Das Widerstandsheizelement kann zum Plastifizieren von Matrixmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile dienen.The resistance heating element can be used to arrange fiber-plastic composite components that are or are connected to one another between common joining contact surfaces. The resistance heating element can be used to plasticize the matrix material of the fiber-plastic composite components.

Die Heizabschnitte können jeweils einzeln oder gruppenweise wenigstens einen elektrischen Kontaktabschnitt aufweisen. Der wenigstens eine Kontaktabschnitt kann außerhalb der Fügekontaktflächen angeordnet sein. Eine Gruppe von Heizabschnitten kann mehrere aufeinanderfolgend angeordnete Heizabschnitte umfassen. Eine Gruppe von Heizabschnitten kann mehrere nicht aufeinanderfolgend angeordnete Heizabschnitte umfassen.The heating sections can each have at least one electrical contact section individually or in groups. The at least one contact section can be arranged outside of the joining contact areas. A group of heating sections may comprise a plurality of heating sections arranged one after the other. A group of heating sections may comprise a plurality of heating sections arranged non-consecutively.

Die Heizabschnitte können jeweils eine faden- oder bahnartige Form aufweisen. Die Heizabschnitte können sich jeweils entlang eines Bahnverlaufs erstrecken. Der Bahnverlauf kann gerade sein. Der Bahnverlauf kann kurvig sein. Die Heizabschnitte können unidirektional orientiert sein. Die Heizabschnitte können zueinander zumindest abschnittsweise parallel angeordnet sein. Die Heizabschnitte können voneinander beabstandet angeordnet sein. Die Heizabschnitte können voneinander zumindest annähernd gleiche Abstände aufweisen. Eine Dichte und/oder Ausrichtung der Heizabschnitte kann individuell angepasst sein. Die Heizabschnitte können voneinander unterschiedliche Abstände aufweisen. Die Heizabschnitte können sich in Fügekontaktflächenlängsrichtung erstrecken. Die Heizabschnitte können sich in Fügekontaktflächenbreitenrichtung erstrecken.The heating sections may each have a thread-like or sheet-like shape. The heating sections can each extend along a path. The trajectory can be straight. The trajectory can be curvy. The heating sections can be oriented unidirectionally. The heating sections can be arranged parallel to one another, at least in sections. The heating sections may be spaced from each other. The heating sections can be at least approximately the same distance from one another. A density and/or orientation of the heating sections can be individually adjusted. The heating sections can have different distances from one another. The heating sections can extend in the longitudinal direction of the joining contact surface. The heating portions may extend in the mating pad width direction.

Das Widerstandsheizelement kann zumindest abschnittsweise für plastifiziertes Kunststoffmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile durchlässig sein. Die Isolierabschnitte können plastifizierbar sein. Die Heizabschnitte können zum Plastifizieren der Isolierabschnitte dienen. Die Heizabschnitte können aus einem Metall hergestellt sein. Die Isolierabschnitte können aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Isolierabschnitte können aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt sein. Die Isolierabschnitte können aus einem mit einem Matrixmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile kompatiblen Kunststoff hergestellt sein. „Kompatibel“ bedeutet in diesem Zusammenhang insbesondere, dass die Kunststoffe miteinander stoffschlüssig verbindbar sind. Die Isolierabschnitte können aus Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE) hergestellt sein.The resistance heating element can be permeable at least in sections for plasticized plastic material of the fiber-plastic composite components. The insulating sections can be plasticized. The heating sections can serve to plasticize the insulating sections. The heating sections can be made of a metal. The insulating sections can be made of a plastic. The insulating sections can be made of a thermoplastic material. The insulating sections can be made of a plastic that is compatible with a matrix material of the fiber-plastic composite components. In this context, “compatible” means in particular that the plastics can be connected to one another in a materially bonded manner. The insulating sections can be made of polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and/or polytetrafluoroethene (PTFE).

Das Widerstandsheizelement kann als Hybridgewebe mit fadenartigen Heizabschnitten und fadenartigen Isolierabschnitten ausgeführt sein. Das Hybridgewebe kann ein erstes Fadensystem mit zueinander zumindest annähernd parallelen Fäden und ein zweites Fadensystem mit zueinander zumindest annähernd parallelen Fäden aufweisen. Das erste Fadensystem und das zweite Fadensystem können miteinander verkreuzt sein. Das erste Fadensystem kann Heizabschnitte aufweisen. Das erste Fadensystem kann Heizabschnitte und Isolierabschnitte aufweisen. Das erste Fadensystem kann abwechselnd einen oder mehrere Heizabschnitte und Isolierabschnitte aufweisen. Das zweite Fadensystem kann nur Isolierabschnitten aufweisen.The resistance heating element can be designed as a hybrid fabric with thread-like heating sections and thread-like insulating sections. The hybrid fabric can have a first thread system with threads that are at least approximately parallel to one another and a second thread system with threads that are at least approximately parallel to one another. The first thread system and the second thread system can be crossed with one another. The first thread system can have heating sections. The first thread system can have heating sections and insulating sections. The first thread system can alternately have one or more heating sections and insulating sections. The second thread system can only have insulating sections.

Die Isolierabschnitte können mithilfe einer Trägerfolie gebildet sein. Die Heizabschnitte können in einem generativen Fertigungsverfahren auf die Trägerfolie aufgebracht sein. Die Heizabschnitte können durch selektives Laserschmelzen auf die Trägerfolie aufgebracht sein. Die Heizabschnitte können auf die Trägerfolie aufgedruckt sein.The insulating sections can be formed using a carrier foil. The heating sections can be applied to the carrier film in an additive manufacturing process. The heating sections can be applied to the carrier foil by selective laser melting. The heating sections can be printed onto the carrier foil.

Zum stoffschlüssigen Verbinden von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen können zunächst die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile mit den Fügekontaktflächen aneinander angeordnet werden. Zwischen den Fügekontaktflächen kann das Widerstandsheizelement angeordnet werden. Nachfolgend kann das Widerstandsheizelement mit einer elektrischen Leistung beaufschlagt werden, um das Widerstandsheizelement derart zu erhitzen, dass die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile an den Fügekontaktflächen und/oder die Isolierabschnitte plastifiziert werden. Das Widerstandsheizelement kann erhitzt werden, bis das Matrixmaterial sich über eine Kristallitschmelztemperatur erwärmt und/oder bis das Matrixmaterial und/oder die Isolierabschnitte zumindest eine hinreichend reduzierte Viskosität aufweisen. Dabei können das Matrixmaterial und/oder die Isolierabschnitte verflüssigt werden. Das verflüssigte Matrixmaterial der miteinander zu verbindenden Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile kann durch die erhitzte Widerstandsheizschicht diffundieren, sodass sich die Matrixmaterialien der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile und/oder Isolierabschnittmaterial zumindest abschnittsweise vermischen. Um ein Verbinden der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile miteinander zu unterstützen, können die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile relativ zueinander bewegt werden und/oder die Fügekontaktflächen können gegeneinander gepresst werden. Nachfolgend kann eine Beaufschlagung des Widerstandsheizelements mit einer elektrischen Leistung beendet werden, sodass die Widerstandsheizschicht abkühlt und sich das Matrixmaterial und/oder das Isolierabschnittmaterial wieder verfestigt.For the cohesive connection of fiber-plastic composite components, the fiber-plastic composite components can first be arranged on one another with the joining contact surfaces. The resistance heating element can be arranged between the joining contact surfaces. Electrical power can then be applied to the resistance heating element in order to heat the resistance heating element in such a way that the fiber-plastic composite components are plasticized at the joining contact surfaces and/or the insulating sections. The resistance heating element can be heated until the matrix material heats above a crystallite melting temperature and/or until the matrix material and/or the insulating sections have at least a sufficiently reduced viscosity. The matrix material and/or the insulating sections can be liquefied in the process. The liquefied matrix material of the fiber-plastic composite components to be connected to one another can diffuse through the heated resistance heating layer, so that the matrix materials of the fiber-plastic composite components and/or insulating section material mix at least in sections. In order to support the joining of the fiber-plastic composite components to one another, the fiber-plastic composite components can be moved relative to one another and/or the joining contact surfaces can be pressed against one another. Subsequent application of electrical power to the resistance heating element can be terminated, so that the resistance heating layer cools down and the matrix material and/or the insulating section material solidifies again.

Die Heizabschnitte können einzeln und/oder gruppenweise mit unterschiedlicher elektrische Leistung beaufschlagt werden. Die Heizabschnitte können einzeln und/oder gruppenweise mit unterschiedlicher elektrische Leistung beaufschlagt werden, um einen unterschiedlichen Wärmeeintrag zu bewirken. Die Heizabschnitte können einzeln und/oder gruppenweise mit unterschiedlicher elektrische Leistung beaufschlagt werden, um einen homogen verteilten Wärmeeintrag innerhalb der Fügefläche während des Fügeprozesses zu erreichen, eine zu Randabschnitten der Fügefläche hin zunehmende Wärmeableitung zu kompensieren, Temperaturgradienten über die Fügezone hinweg zu vermeiden und/oder Stellen erhöhter und/oder reduzierter Temperatur zu vermeiden.Different electrical power can be applied to the heating sections individually and/or in groups. Different electrical power can be applied to the heating sections individually and/or in groups in order to bring about a different heat input. The heating sections can be supplied with different electrical power individually and/or in groups in order to achieve a homogeneously distributed heat input within the joining surface during the joining process, to compensate for increasing heat dissipation towards edge sections of the joining surface, to avoid temperature gradients across the joining zone and/or Avoid places of elevated and/or reduced temperature.

Die Heizabschnitte können gleichzeitig mit elektrische Leistung beaufschlagt werden. Die Heizabschnitte können einzeln und/oder gruppenweise aufeinanderfolgend mit elektrische Leistung beaufschlagt werden. Mehrere Heizabschnitte können gleichzeitig mit elektrische Leistung beaufschlagt werden.Electrical power can be applied to the heating sections at the same time. Electrical power can be applied to the heating sections individually and/or in groups one after the other. Electrical power can be applied to several heating sections at the same time.

Zusammenfassend und mit anderen Worten dargestellt ergibt sich somit durch die Erfindung unter anderem eine Verwendung von unidirektional leitfähigen Schweißelementen beim elektrischen Widerstandsschweißen für das Fügen von thermoplastischen Faserverbundbauteilen.In summary and presented in other words, the invention results in, among other things, the use of unidirectionally conductive welding elements in electrical resistance welding for the joining of thermoplastic fiber composite components.

Beim statischen und kontinuierlichen Widerstandsschweißen können durch die Verwendung von Schweißelementen, bestehend aus leitenden und isolierenden Komponenten, Vorteile erzielt werden. Funktionalisierte Schweißelemente können in einem elektrischen Widerstandsschweißprozess in statischer und kontinuierlicher Form verwendet werden. Die Schweißelemente können durch unidirektional leitfähige Bestandteile funktionalisiert sein. Die Schweißelemente können Hybrid-Gewebe oder auf Trägerfolie fixierte Leiter oder auch SLMbedruckte Trägerfolien aufweisen. Eine Leitfähigkeit kann in lediglich eine Richtung bestehen. Ein Freiheitsgrad bei konstruktiver Gestaltung ist hoch, eine Leiterdichte und -ausrichtung kann variiert werden.In static and continuous resistance welding, advantages can be achieved by using welding elements consisting of conductive and insulating components. Functionalized welding elements can be used in an electrical resistance welding process in static and continuous form. The welding elements can be functionalized by unidirectionally conductive components. The welding elements can have hybrid fabrics or conductors fixed to carrier foils or also SLM-printed carrier foils. Conductivity can only exist in one direction. A degree of freedom in constructive design is high, conductor density and orientation can be varied.

Beim statischen Schweißprozess kann ein Energieeintrag gezielt erfolgen und somit eine homogene Temperaturverteilung erreicht werden. Einem Abkühlen in Randbereichen kann durch dort anzulegende, höhere Leistung entgegengewirkt werden. Der gezielte Energieeintrag kann ganzflächig hohe Festigkeiten und somit eine verbesserte Bauteilperformance bewirken. Schweißzeit können verkürzt werden. Eine Kontaktierung kann mehrphasig erfolgen, um unterschiedliche Leistungsstufen an das funktionalisierte Schweißelement abgeben zu können.In the static welding process, energy can be introduced in a targeted manner and a homogeneous temperature distribution can thus be achieved. Cooling down in edge areas can be counteracted by applying higher power there. The targeted energy input can bring about high strengths over the entire surface and thus improved component performance. Welding time can be shortened. Contacting can take place in multiple phases in order to be able to deliver different power levels to the functionalized welding element.

Ein Bereich erhöhter Temperatur entlang des Schweißnahtverlaufs kann vergrößert werden. Dadurch kann zum einen eine Prozesszeit deutlich verkürzt werden, denn ein Energieeintrag an einer Vielzahl aufeinanderfolgender elektrischer Leiter kann eine deutliche Steigerung einer Vorschubgeschwindigkeit eines Schweißwerkzeugs ermöglichen. Je nach Anzahl von Kontaktierungsstellen können Geschwindigkeitssteigerungen um einen Faktor 10 erzielt werden. Damit kann eine Wirtschaftlichkeit eines kontinuierlichen elektrischen Widerstandsschweißverfahrens für einen breiten Anwendungsbereich erhöht werden. Außerdem kann ein gezielter Energieeintrag einen flacheren Temperaturgradienten über den Schweißnahtverlauf hinweg ermöglichen. Dies kann zu langsamerem Aufheiz- und vor allem Abkühlverhalten führen und dadurch mechanische sowie morphologische Schwächungen durch Eigenspannungen, Vakuolen, Porosität oder Risse vermeiden.An area of elevated temperature along the weld line can be increased. As a result, on the one hand, a process time can be significantly shortened, because an energy input to a large number of successive electrical conductors can enable a significant increase in the feed rate of a welding tool. Depending on the number of contact points, speeds can be increased by a factor of 10. In this way, the profitability of a continuous electrical resistance welding process can be increased for a wide range of applications. In addition, a targeted energy input can enable a flatter temperature gradient over the course of the weld seam. This can lead to slower heating and, above all, cooling behavior and thus avoid mechanical and morphological weakening due to internal stresses, vacuoles, porosity or cracks.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.In particular, “may” denotes optional features of the invention. Accordingly, there is in each case an exemplary embodiment of the invention which has the respective feature or features.

Mit der Erfindung kann ein Energieeintrag zielgerichtet erfolgen. Ein Energieeintrag kann angepasst erfolgen. Eine Temperaturverteilung kann homogenisiert werden. Ein Bereich erhöhter Temperatur kann vergrößert werden. Prozesszeiten können verkürzt werden. Eine Vorschubgeschwindigkeit kann erhöht werden.With the invention, an energy input can take place in a targeted manner. An energy input can be adjusted. A temperature distribution can be homogenized. An area of elevated temperature can be enlarged. Process times can be shortened. A feed rate can be increased.

Eine Verbindung zwischen thermoplastischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen kann verbessert werden. Eine stoffschlüssige feste Verbindung über die gesamte Fügekontaktfläche kann gewährleistet werden. Eine stoffschlüssige feste Verbindung kann auch an Randabschnitten gewährleistet werden. Eine Belastungsfähigkeit einer Verbindung zwischen thermoplastischen Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen kann erhöht werden. Diese Vorteile können für beliebige Geometrien von Fügekontaktflächen realisiert werden. Diese Vorteile können für nicht-rechteckförmige Geometrien von Fügekontaktflächen realisiert werden. Einschränkungen hinsichtlich Fügestellengeometrien können überwunden werden.A connection between thermoplastic fiber-plastic composite components can be improved. A firmly bonded connection over the entire joint contact surface can be guaranteed. A firmly bonded connection can also be ensured on edge sections. A load-bearing capacity of a connection between thermoplastic fiber-plastic composite components can be increased. These advantages can be realized for any geometries of joint contact surfaces. These advantages can be realized for non-rectangular geometries of mating contact surfaces. Restrictions regarding joint geometries can be overcome.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Exemplary embodiments of the invention are described in more detail below with reference to figures. Further features and advantages result from this description. Specific features of these exemplary embodiments can represent general features of the invention. Features of these exemplary embodiments that are associated with other features can also represent individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:

  • 1 ein Fügen thermoplastischer Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile mithilfe eines elektrischen Widerstandsheizelements mit Heizabschnitten und Isolierabschnitten,
  • 2 ein als Hybridgewebe mit fadenartigen Heizabschnitten und fadenartigen Isolierabschnitten ausgeführtes Widerstandsheizelement,
  • 3 ein Widerstandsheizelement, bei dem Isolierabschnitte mithilfe einer Trägerfolie gebildet und Heizabschnitte an der Trägerfolie angeordnet sind und
  • 4 einen Temperaturverlauf bei einem kontinuierlichen Widerstandsschweißen mithilfe eines Widerstandsheizelements mit Heizabschnitten und Isolierabschnitten.
They show schematically and by way of example:
  • 1 joining thermoplastic fiber-plastic composite components using an electrical resistance heating element with heating sections and insulating sections,
  • 2 a resistance heating element designed as a hybrid fabric with thread-like heating sections and thread-like insulating sections,
  • 3 a resistance heating element in which insulating portions are formed using a base sheet and heating portions are disposed on the base sheet, and
  • 4 a temperature profile in a continuous resistance welding using a resistance heating element with heating sections and insulating sections.

1 zeigt ein Fügen thermoplastischer Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 mithilfe eines elektrischen Widerstandsheizelements 104 mit Heizabschnitten und Isolierabschnitten. 1 shows a joining of thermoplastic fiber-plastic composite components 100, 102 using an electrical resistance heating element 104 with heating sections and insulating sections.

Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 weisen organische Fasern, wie Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyester-Fasern, Nylon-Fasern, Polyethylen-Fasern, Plexiglas-Fasern, und/oder anorganische Fasern, wie Basaltfasern, Borfasern, Glasfasern, Keramikfasern, Kieselsäurefasern, auf, die in einem thermoplastischen Matrixmaterial, wie Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE), eingebettet sind.The fiber-plastic composite components 100, 102 have organic fibers such as aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, Plexiglas fibers and/or inorganic fibers such as basalt fibers, boron fibers, glass fibers, ceramic fibers , silicic acid fibers embedded in a thermoplastic matrix material such as polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and/or polytetrafluoroethene (PTFE).

Die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 weisen jeweils eine Fügekontaktfläche auf. Zunächst werden die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 mit ihren Fügekontaktflächen aneinander angeordnet, wobei zwischen den Fügekontaktflächen das Widerstandsheizelement 104 angeordnet wird. Nachfolgend wird das Widerstandsheizelement 104 mit einer elektrischen Leistung beaufschlagt, um das Widerstandsheizelement 104 derart zu erhitzen, dass sich das Matrixmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 an den Fügekontaktflächen verflüssigt. Gegebenenfalls unter Bewegung der Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 relativ zueinander und/oder unter gegenseitiger Anpressung der Fügekontaktflächen durchdringt das flüssige Matrixmaterial die Widerstandsheizschicht 104 und das flüssige Matrixmaterial der Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 vermischt sich. Nachfolgend wird eine Beaufschlagung des Widerstandsheizelements mit einer elektrischen Leistung beendet, sodass das Widerstandsheizelement abkühlt und sich das Matrixmaterial wieder verfestigt. Die Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 sind dann an den Fügekontaktflächen miteinander stoffschlüssig verbunden.The fiber-plastic composite components 100, 102 each have a joint contact surface. First, the fiber-plastic composite components 100, 102 are arranged with their joint contact surfaces on one another, with the resistance heating element 104 being arranged between the joint contact surfaces. Electrical power is then applied to the resistance heating element 104 in order to heat the resistance heating element 104 in such a way that the matrix material of the fiber-plastic composite components 100, 102 liquefies at the joint contact surfaces. The liquid matrix material penetrates the resistance heating layer 104 and the liquid matrix material of the plastic composite components 100, 102 mixes, possibly with movement of the plastic composite components 100, 102 relative to one another and/or with mutual pressing of the joining contact surfaces. Electrical power is subsequently applied to the resistance heating element, so that the resistance heating element cools down and the matrix material solidifies again. The plastic composite components 100, 102 are then at the Joining contact surfaces connected to each other in a materially bonded manner.

Die Isolierabschnitte können aus einem thermoplastischen Material, wie Polyetheretherketon (PEEK), Polyphenylensulfid (PPS), Polysulfon (PSU), Polyetherimid (PEI) und/oder Polytetrafluorethen (PTFE), bestehen. Zusätzlich können bei einem Erhitze des Widerstandsheizelements dann die Isolierabschnitte verflüssigt werden, sodass sich das flüssige Matrixmaterial der Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 und das flüssige Isolierabschnittmaterial vermischen.The insulating sections may be made of a thermoplastic material such as polyetheretherketone (PEEK), polyphenylene sulfide (PPS), polysulfone (PSU), polyetherimide (PEI) and/or polytetrafluoroethene (PTFE). In addition, the insulating sections can then be liquefied when the resistance heating element is heated, so that the liquid matrix material of the plastic composite components 100, 102 and the liquid insulating section material mix.

2 zeigt ein Widerstandsheizelement 200, wie Widerstandsheizelement 104 gemäß 1, das als Hybridgewebe mit fadenartigen Heizabschnitten, wie 202, und fadenartigen Isolierabschnitten, wie 204, ausgeführt ist. Das Hybridgewebe weist ein erstes Fadensystem 206 mit parallelen Fäden und ein zweites Fadensystem 208 mit parallelen Fäden auf. Die Fadensysteme 206, 208 sind miteinander verkreuzt. Das erste Fadensystem 206 weist abwechselnd Heizabschnitte 202 und Isolierabschnitte 204 auf. Das zweite Fadensystem 208 weist nur Isolierabschnitte 204 auf. Die Heizabschnitte 202 weisen jeweils eine fadenartige Form auf und erstrecken sich zueinander parallel und voneinander beabstandet in der Darstellung gemäß 1 unidirektional senkrecht. Das Widerstandsheizelement 200 ist für plastifiziertes Kunststoffmaterial von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen durchlässig. 2 12 shows a resistive heating element 200, such as resistive heating element 104 in FIG 1 , which is designed as a hybrid fabric with thread-like heating sections, such as 202, and thread-like insulating sections, such as 204. The hybrid fabric has a first thread system 206 with parallel threads and a second thread system 208 with parallel threads. The thread systems 206, 208 are crossed with one another. The first thread system 206 has alternating heating sections 202 and insulating sections 204 . The second thread system 208 only has insulating sections 204 . The heating portions 202 each have a thread-like shape and extend parallel to and spaced from each other as shown in FIG 1 unidirectional perpendicular. The resistance heating element 200 is permeable to plasticized plastic material from fiber-plastic composite components.

3 zeigt ein Widerstandsheizelement 300, wie Widerstandsheizelement 104 gemäß 1, bei dem Isolierabschnitte, wie 302, mithilfe einer Trägerfolie 304 gebildet und Heizabschnitte, wie 306, an der Trägerfolie 304 angeordnet sind. Die Heizabschnitte 306 sind durch selektives Laserschmelzen auf die Trägerfolie 304 aufgedruckt. Die Heizabschnitte 306 weisen jeweils eine bahnartige Form auf und erstrecken sich zueinander parallel und voneinander beabstandet in der Darstellung gemäß 1 unidirektional senkrecht. Die Trägerfolie 304 ist aus einem mit einem Matrixmaterial von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen kompatiblen Kunststoff hergestellt und mithilfe der Heizabschnitte 306 plastifizierbar. 3 12 shows a resistive heating element 300, such as resistive heating element 104 in FIG 1 , in which insulating sections such as 302 are formed using a carrier film 304 and heating sections such as 306 are arranged on the carrier film 304. The heating sections 306 are printed onto the carrier film 304 by selective laser melting. The heating sections 306 each have a sheet-like shape and extend parallel to one another and at a distance from one another in the illustration according to FIG 1 unidirectional perpendicular. The carrier film 304 is made from a plastic that is compatible with a matrix material of fiber-plastic composite components and can be plasticized with the aid of the heating sections 306 .

Das Widerstandsheizelement 200, 300 dient zum Plastifizieren von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen, wie Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile 100, 102 gemäß 1, an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche, um die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile miteinander stoffschlüssig zu verbinden. Die Heizabschnitte 202, 306 sind jeweils einzeln oder gruppenweise gesondert elektrisch beaufschlagbar. Beispielsweise werden die Heizabschnitte 202, 306 sequentiell aufeinanderfolgend elektrisch beaufschlagt, wobei jeweils mehrere Heizabschnitte 202, 306 überschneidend gleichzeitig elektrisch beaufschlagt werden.The resistance heating element 200, 300 serves to plasticize fiber-plastic composite components, such as fiber-plastic composite components 100, 102 according to FIG 1 , on a common joining contact surface in order to bond the fiber-plastic composite components to one another. The heating sections 202, 306 can each be electrically charged individually or separately in groups. For example, the heating sections 202, 306 are electrically charged sequentially one after the other, with a plurality of overlapping heating sections 202, 306 being electrically charged at the same time.

4 zeigt einen Temperaturverlauf 400 bei einem kontinuierlichen Widerstandsschweißen mithilfe eines Widerstandsheizelements, wie Widerstandsheizelement 104 gemäß 1, Widerstandsheizelement 200 gemäß 2 oder Widerstandsheizelement 300 gemäß 3, mit Heizabschnitten und Isolierabschnitten. Der Temperaturverlauf 400 ist in einem Diagramm 402 dargestellt, in dem auf eine x-Achse eine Zeit bzw. ein Weg eines Schweißwerkzeugs und auf einer y-Achse eine Temperatur aufgetragen sind. 4 FIG. 4 shows a temperature curve 400 during continuous resistance welding using a resistance heating element, such as resistance heating element 104 according to FIG 1 , resistance heating element 200 according to FIG 2 or resistive heating element 300 according to FIG 3 , with heating sections and insulating sections. The temperature curve 400 is shown in a diagram 402 in which a time or a distance of a welding tool is plotted on an x-axis and a temperature is plotted on a y-axis.

Durch sequentiell aufeinanderfolgende und überschneidend gleichzeitige elektrische Beaufschlagung mehrerer Heizabschnitte ergibt sich ein breiter Energieeinbringungsbereich 404.A broad energy input range 404 results from sequentially following and overlapping simultaneous electrical charging of several heating sections.

BezugszeichenlisteReference List

100100
Faser-Kunststoff-Verbund-BauteilFiber-plastic composite component
102102
Faser-Kunststoff-Verbund-BauteilFiber-plastic composite component
104104
Widerstandsheizelement resistance heating element
200200
Widerstandsheizelementresistance heating element
202202
Heizabschnittheating section
204204
Isolierabschnittinsulating section
206206
Fadensystemthread system
208208
Fadensystem thread system
300300
Widerstandsheizelementresistance heating element
302302
Isolierabschnittinsulating section
304304
Trägerfoliecarrier film
306306
Heizabschnitt heating section
400400
Temperaturverlauftemperature curve
402402
Diagrammdiagram
404404
Energieeinbringungsbereichenergy input area

Claims (9)

Elektrisches Widerstandsheizelement (104, 200, 300) zum Plastifizieren von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen (100, 102) an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche, um die Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile (100, 102) miteinander stoffschlüssig zu verbinden, wobei das Widerstandsheizelement (104, 200, 300) Heizwiderstände bildende elektrisch leitende Heizabschnitte (202, 306) und zwischen den Heizabschnitten (202, 306) wirkende elektrisch isolierende Isolierabschnitte (204, 302) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte (202, 306) einzeln und/oder gruppenweise gesondert elektrisch beaufschlagbar sind.Electrical resistance heating element (104, 200, 300) for plasticizing fiber-plastic composite components (100, 102) on a common joint contact surface in order to bond the fiber-plastic composite components (100, 102) to one another, the Resistance heating element (104, 200, 300) has electrically conductive heating sections (202, 306) forming heating resistors and electrically insulating insulating sections (204, 302) acting between the heating sections (202, 306), characterized in that the heating sections (202, 306) individually and/or can be electrically acted upon separately in groups. Widerstandsheizelement (104, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte (202, 306) unidirektional orientiert sind.A resistance heating element (104, 200, 300) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the heating sections (202, 306) are unidirectionally oriented. Widerstandsheizelement (104, 200) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsheizelement zumindest abschnittsweise für plastifiziertes Kunststoffmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile (100, 102) durchlässig ist.Resistance heating element (104, 200) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the resistance heating element is permeable at least in sections for plasticized plastic material of the fiber-plastic composite components (100, 102). Widerstandsheizelement (104, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierabschnitte (204, 302) plastifizierbar sind.Resistance heating element (104, 200, 300) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the insulating sections (204, 302) can be plasticized. Widerstandsheizelement (104, 200) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandsheizelement (104, 200) als Hybridgewebe mit fadenartigen Heizabschnitten (202) und fadenartigen Isolierabschnitten (204) ausgeführt ist.Resistance heating element (104, 200) according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the resistance heating element (104, 200) is designed as a hybrid fabric with thread-like heating sections (202) and thread-like insulating sections (204). Widerstandsheizelement (104, 300) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierabschnitte (302) mithilfe einer Trägerfolie (304) gebildet und die Heizabschnitte (306) an der Trägerfolie (304) angeordnet sind.Resistance heating element (104, 300) according to at least one of Claims 1 until 4 , characterized in that the insulating sections (302) are formed using a carrier film (304) and the heating sections (306) are arranged on the carrier film (304). Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen (100, 102) an einer gemeinsamen Fügekontaktfläche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstandsheizelement (104, 200, 300) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche zwischen miteinander zu verbindenden Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteilen (100, 102) angeordnet wird und die Heizabschnitte (202, 306) elektrisch beaufschlagt werden, um Kunststoffmaterial der Faser-Kunststoff-Verbund-Bauteile (100, 102) und/oder die Isolierabschnitte zu plastifizieren.Method for materially connecting fiber-plastic composite components (100, 102) on a common joining contact surface, characterized in that a resistance heating element (104, 200, 300) according to at least one of the preceding claims between the fiber-plastic composite to be connected - Components (100, 102) are arranged and the heating sections (202, 306) are electrically charged in order to plasticize plastic material of the fiber-plastic composite components (100, 102) and/or the insulating sections. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte (202, 306) einzeln und/oder gruppenweise mit unterschiedlicher elektrischer Leistung beaufschlagt werden.procedure after claim 7 , characterized in that the heating sections (202, 306) are supplied individually and/or in groups with different electrical power. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizabschnitte (202, 306) einzeln und/oder gruppenweise aufeinanderfolgend mit elektrischer Leistung beaufschlagt werden.Method according to at least one of Claims 7 until 8th , characterized in that the heating sections (202, 306) are supplied with electrical power individually and/or in groups in succession.
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