DE3933277A1 - Verfahren zum verbinden von metallteilen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Metallteilen, wie es zum Verbinden eines porösen Metallteiles mit einem nicht-porösen Metallteil verwendet wird, z.B. beim Verbinden einer porösen und schallschluckenden Aluminium-Wandtafel mit einem zu der Wandtafel gehörenden Metall-Beschlag.

Poröse Metallteile sind bisher durch verschiedene Arbeitsverfahren hergestellt worden, wie z.B. durch Pulver-Sintern, durch Aufschäumen geschmolzenen Metalls, durch Faser-Preßformen o. dgl. Unter diesen Materialien haben sich poröse metallische Materialien mit einer Porosität von nicht weniger als 30% als sehr nützlich erwiesen zur Verwendung als schallschluckende Materialien.

Es ist schon ein Verfahren entwickelt worden, mit dessen Hilfe es möglich ist, poröses Aluminium mit einer Porosität von 30 bis 70% dadurch zu erzielen, daß eine Mischung von Aluminiumpulver (einschließlich der Legierungen von Aluminium) und zusätzlicher Pulvermaterialien, die einen Schmelzpunkt haben, der tiefer liegt als der des Aluminiumpulvers, bei einer Temperatur gesintert wird, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des Aluminiumpulvers, wobei der Sinterungsprozeß in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre durchgeführt wird (japanische Patentveröffentlichung Nr. 56-11 375/81 bzw. US-Patentanmeldung Nr. 42 83 465).

Die genannten porösen Aluminium-Materialien sind im Vergleich zu nicht-porösen Materialien erheblich leichter, und zwar wegen ihrer Porosität zwischen 30 und 70%, wobei sich ein weites Feld von Anwendungen ergibt, so z.B. als schallabsorbierende Materialien für verschiedene Maschinen, wobei die hervorragende akustische Absorptionsfähigkeit ausgenutzt wird und diese Materialien können in hohem Maß als Konstruktionsmaterial für schallabsorbierende Tafeln verwendet werden.

In dem Fall, daß eine solche poröse Aluminiumtafel als Wand, als Decken-Dämmung oder ähnliches im Inneren oder am Äußeren eines Gebäudes verwendet wird, ist es erforderlich, eine große Anzahl von porösen Aluminiumteilen zu verwenden, die alle das Ausmaß einer flachen und rechteckigen Tafel aufweisen. Wenn die porösen Aluminiumtafeln an einem Grundrahmen befestigt werden, wie dies in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, wird eine poröse Metalltafel 101 an dem Grundrahmen 102 in dem Zustand befestigt, in dem die poröse Metalltafel 101 an dem Grundrahmen 102 mit Hilfe von Schrauben 103 oder Klebstoffen oder einer Kombination von beiden befestigt ist.

Wenn die porösen Aluminiumteile jedoch mit Schrauben oder Klebstoffen befestigt werden, z.B. im Falle einer Schraubenbefestigung, wie sie in den Fig. 12 und 13 dargestellt ist, ragt der Kopf von den Schrauben 103 störend aus der Oberfläche der porösen Aluminiumteile heraus, und es entsteht auf diese Weise das Problem, daß das Aussehen der Oberfläche unschön wird, was besonders dann störend ist, wenn die porösen Aluminiumteile als schallschluckende Wand im Rahmen einer Innendekoration genutzt wird. Ein anderes Problem besteht darin, daß es nicht möglich ist, eine ausreichende Festigkeit zu erreichen und daß dann, wenn Klebstoffe verwendet werden, deren Klebeigenschaft im Laufe der Zeit vermindert wird.

Die vorliegende Erfindung bezweckt es, die oben genannten Schwierigkeiten und Probleme beim Stand der Technik zu vermeiden. Es ist mithin die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verbinden von Metallteilen anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, ein poröses Metallteil, das z.B. als schallschluckendes Teil verwendet wird, und ein nicht-poröses Teil, das z.B. als Metallbeschlag für das schallschluckende Teil verwendet wird, miteinander ohne Schrauben oder Klebstoffe zu verbinden.

Das Verfahren zum Verbinden von Metallteilen nach der vorliegenden Erfindung, mit dessen Hilfe die oben genannte Aufgabe gelöst werden soll, setzt sich aus folgenden Verfahrensschritten zusammen: Anlegen einer Verbindungsfläche eines porösen Metallteiles an die Verbindungsfläche eines nicht-porösen Metallteils, das seinerseits einen Vorsprung in der Verbindungsfläche aufweist; Druckbeaufschlagen der beiden Metallteile in Richtung aufeinander zu und Ausbilden eines verdichteten Abschnittes (mit einer geringen Porosität) an der Verbindungsfläche des porösen Metallteiles durch Eindrücken des Vorsprunges, der an der Verbindungsfläche des nicht-porösen Metallteiles vorhanden ist, in das poröse Metallteil; anschließendes Erhitzen und Verbinden der beiden Metallteile durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird nun die Erfindung näher beschrieben:

Die Fig. 1 bis 3 sind Darstellungen, die das Verfahren zum Verbinden von Metallteilen nach der vorliegenden Erfindung erläutern;

Die Fig. 1 und 2 sind eine Seitenansicht bzw. eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den Zustand vor und nach dem Zusammenpressen des porösen Metallteiles mit dem nicht-porösen Metallteil jeweils mit ihren äußeren Enden darstellen;

Fig. 3 ist eine vergrößerte Ausschnittdarstellung, welche den dreidimensionalen Netzwerk-Aufbau des porösen Metallteiles darstellt;

Die Fig. 4 bis 11 zeigen Anwendungsbeispiele des Verfahrens zum Verbinden von Metallteilen nach der vorliegenden Erfindung:

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die als Beispiel eine poröse Wandtafel darstellt, die mit einem Metallbeschlag durch Anwenden des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung verbunden ist;

Fig. 5 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung der Metallbeschläge gemäß Fig. 4;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand darstellt, in dem die poröse Wandtafel gemäß Fig. 4 als Deckenelement verwendet wird;

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer porösen Wandtafel darstellt, die mit einem Metallbeschlag durch Anwenden des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung verbunden ist;

Fig. 8 ist eine perspektivische Darstellung, die wiederum ein anderes Beispiel einer porösen Wandtafel zeigt, die mit einem Metallbeschlag durch Anwenden des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung verbunden ist;

Fig. 9 ist eine vergrößerte Schnittdarstellung, die Einzelheiten des Befestigens der porösen Wandtafel gemäß Fig. 8 an einen Grundrahmen darstellt;

Fig. 10 ist eine Draufsicht, die ein anderes Beispiel einer porösen Wandtafel darstellt, die unter Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit Metallbeschlägen verbunden ist;

Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die das Befestigungsverfahren für poröse Wandtafeln zeigt, wie sie in Fig. 10 dargestellt sind;

Fig. 12 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung, welche die Lage zeigt, in der das poröse Metallteil als Wand nach der bisher üblichen Methode aufgebaut ist, und

Fig. 13 ist eine vergrößerte geschnittene Teilansicht, die den Zustand darstellt, in dem das poröse Metallteil, welches in Fig. 12 dargestellt ist, am Grundrahmen befestigt ist.

In dem Fall, daß das Verbinden der Metallteile, von denen wenigstens eines porös ist, z.B. durch das Metallinertgas-Schweißen oder durch das Wolframinertgas-Schweißen bewerkstelligt wird, wie es im allgemeinen zum Verbinden nicht-poröser Metallteile benutzt wird, ist es schwierig, eine Schweißraupe auf dem porösen Metallteil einheitlich auszubilden, da manchmal durch teilweises Herunterschmelzen ein Loch entsteht, weil die poröse Aluminium-Wandtafel, d.h. das poröse Metallteil, das als schallschluckendes Material verwendet wird, durchgehende Poren hat mit einer Porosität von z.B. 30 bis 70%. Die genannten Schweißverfahren sind daher ungeeignet zum Schweißen schallschluckender Tafeln für eine Innenausstattung, die eine gewisse Zierwirkung aufweisen soll, weil durch die Hitze eine beschädigte Zone auf der Oberfläche an der rückwärtigen Seite der Verbindungsfläche selbst dann entsteht, wenn die porösen Metallteile ordnungsgemäß verschweißt sind.

Beim Verbinden von in Berührung miteinander befindlichen Metallteilen, von denen wenigstens eines porös ist, mit Hilfe des Punktschweißverfahrens, gibt es eine geringe Möglichkeit, diese Teile mit einem gleichbleibenden Schweißstrom zu verbinden, weil die Berührungsfläche eines Metallteiles mit einem anderen Metallteil sehr klein und nicht konstant ist.

Darüber hinaus gibt es das sogenannte Buckelschweiß-Verfahren, das darin besteht, daß die beiden zu verbindenden Oberflächen der Metallteile aneinandergelegt werden, wobei ein Teil mit einem Buckel versehen ist und daß dann Druck auf die Verbindungsfläche und damit auf den Buckel ausgeübt wird, wobei gleichzeitig dieser Buckel örtlich durch das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes erwärmt wird. In dem Fall jedoch, in dem dieses Buckelschweiß-Verfahren auf das Verbinden eines porösen Metallteiles mit einem nicht-porösen Metallteil durch das Vorsehen des Buckels auf der Verbindungsfläche des nicht-porösen Teiles angewendet wird, wird der Abschnitt des porösen Metallteiles, der in Kontakt mit dem Buckel ist, ebenso heruntergeschweißt wie der erwähnte Buckel, wobei das geschmolzene Metall in den porösen Abschnitt des porösen Metallteiles fließt, das seinerseits einen dreidimensionalen Aufbau hat, wie er in Fig. 3 dargestellt ist; das Herunterschmelzen setzt sich dann sukzessive in den tieferen Abschnitt fort. Es wurde daher erkannt, daß das oben erwähnte Buckelschweiß-Verfahren zum Verbinden poröser Metallteile nicht anwendbar ist, weil die der Verbindungsseite gegenüberliegende Oberfläche zerstört oder heruntergeschmolzen wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist daher erstens ein Vorsprung 1 b an der Verbindungsfläche 1 a des nicht-porösen Metallteiles 1 ausgebildet und das nicht-poröse Metallteil 1 mit dem Vorsprung 1 b wird mit der Verbindungsfläche 2 a des porösen Metallteiles 2 aneinandergelegt, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Danach werden, zweitens, die Metallteile 1 und 2 durch Vorwärtsbewegen wenigstens einer von den Elektroden 3, 4 zusammengedrückt, wobei der Vorsprung 1 b, der sich auf der Verbindungsfläche 1 a des nicht-porösen Metallteiles 1 befindet, in die Verbindungsfläche 2 a des porösen Metallteiles 2 einsinkt, wobei ein verdichteter Abschnitt 2 b durch den Vorsprung 1 b an der Verbindungsfläche 2 a des porösen Metallteiles 2 ausgebildet wird, an dem eine geringere Porosität vorhanden ist. In diesem Zustand fließt Strom hauptsächlich durch den Vorsprung 1 b und den verdichteten Abschnitt 2 b, so daß der Vorsprung 1 b und der verdichtete Abschnitt 2 b aufgeschmolzen werden und die Metallteile 1 und 2 sind nach der Wiederverfestigung miteinander verbunden.

Da hiernach das poröse Metallteil in der Umgebung seiner Berührungsfläche mit dem Vorsprung 1 b, wo der elektrische Widerstand anwächst, völlig aufgeschmolzen wird, fließt das geschmolzene Metall nicht in das poröse Metallteil 2 hinein. Eine Zerstörung oder ein Aufschmelzen auf der der Verbindungsfläche gegenüberliegenden Fläche bleibt daher aus. Zum Zeitpunkt der Druckausübung vor dem Durchgang des elektrischen Stromes ist es nicht immer notwendig, den Druck solange auszuüben, bis die Verbindungsflächen 1 a und 2 a in Berührung miteinander kommen, da nämlich der verdichtete Abschnitt 2 b durch Eindrücken des Vorsprunges 1 b bereits auf halbem Wege gebildet wird, und es ist unter Umständen auch möglich, die Verbindungsflächen 1 a und 2 a erst dann zum Eindrücken des Vorsprunges 1 b vollständig zusammenzudrücken, nachdem die Temperatur durch das Hindurchleiten des elektrischen Stromes angehoben worden ist.

Das poröse Metallteil, das bei dem Verfahren zum Verbinden von Metallteilen nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist in bezug auf Material, Form, Porosität usw. nicht beschränkt, z.B. kann ein poröses Aluminium verwendet werden, das eine Porosität zwischen 30 und 70% oder ähnliches hat und das durch einen Sintervorgang aus einer Mischung von Aluminiumpulver (einschließlich von Aluminiumlegierungen) und einem zusätzlichen Pulver hergestellt ist, das einen Schmelzpunkt unter dem des erwähnten Aluminiumpulvers hat, wobei der Sintervorgang in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre bei einer Temperatur durchgeführt wird, die niedriger ist als der Schmelzpunkt des Aluminiumpulvers. Darüber hinaus kann ein poröses Metallteil verwendet werden, das durch Aufschäumen eines geschmolzenen Metalls oder durch das Preßformen von Fasermaterialien hergestellt worden ist.

Ebenso ist das nicht-poröse Metallteil, das mit dem porösen Metallteil verbunden werden soll, nicht in bezug auf sein Material, seine Form usw. begrenzt, so daß jedes nicht-poröse Metallteil, dessen Material und Form mit denen des porösen Metallteiles und mit dem Endzweck einer festen Verbindung konform gehen, verwendet werden kann.

Zum Bilden einer oder mehrerer Vorsprünge auf der Verbindungsfläche des nicht-porösen Metallteiles kann man entweder ein Verfahren zum Bilden eines solchen Vorsprunges durch Herausdrücken aus einem Metallblech anwenden, wobei die Rückseite des Vorsprunges eingedrückt wird, oder es kann ein Verfahren zum Bilden eines metallischen Vorsprunges auf einer Seite durch Schmieden oder Gießen angewendet werden, wobei die Rückseite des Vorsprunges nicht immer einsinkt. Das Verfahren zum Herstellen des Vorsprunges ist nicht beschränkt und die Zahl der Vorsprünge kann entsprechend dem Ausmaß des porösen Metallteiles gewählt werden und ferner nach der benötigten Verbindungsfestigkeit oder nach anderen Kriterien.

Beim Verbinden der Metallteile wird die Verbindungsfläche des porösen Metallteiles an die Verbindungsfläche des nicht-porösen Metallteiles angelegt, die ihrerseits wenigstens einen Vorsprung hat, woraufhin auf beide Metallteile Druck in Richtung aufeinander ausgeübt wird, so daß beide Verbindungsflächen nahe zueinander kommen und wobei ein verdichteter Abschnitt in dem porösen Teil dadurch gebildet wird, daß der Vorsprung in die Verbindungsfläche des porösen Teiles ganz oder unter Belassung eines Abstandes eingedrückt wird. Wenn danach ein elektrischer Strom durch diesen Abschnitt hindurchgeleitet wird, wird die Umgebung des Vorsprunges erhitzt und geschmolzen und die Metallteile werden auf diese Weise bei dem Vorsprung verbunden, wobei so viel Druck angewendet wird, wie nötig ist.

Es wird nun ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das nicht-poröse Metallteil 1 besteht aus einem Aluminiumblech von 2 mm Dicke, auf dessen Verbindungsfläche 2 a durch ein normales Preßformen ein Vorsprung 1 b gebildet ist, der eine Höhe von 1,8 mm und einen größten Durchmesser von 5 mm aufweist. Dabei ist die Anzahl der Vorsprünge 1 b entsprechend dem Ausmaß des nicht-porösen Metallteiles und des porösen Metallteiles 2 ausgewählt worden, wobei das daß des Vorsprungesn 1 b entsprechend der Dicke des porösen Metallteiles 2 usw. gewählt worden ist.

Als poröses Metallteil 2 ist ein poröses, gesintertes Aluminiumblech von 2,5 mm Dicke benutzt worden.

Nach dem Einlegen des nicht-porösen Metallteiles 1 und des porösen Metallteiles 2 zwischen die Kupferelektroden 3 und 4 (Fig. 1) wird die Elektrode 3 heruntergelassen, wobei diese Elektrode den Vorsprung 1 b gegen die Verbindungsfläche 2 a des porösen Metallteiles 2 drückt, und zwar mit einem Druck von 10 bis 80 kg/cm² (Druck pro Flächeneinheit an den Elektroden 3 und 3), wie dies in Tabelle 1 dargestellt ist, so daß in der Umgebung des Vorsprunges 1 b durch Eindrücken dieses an der Verbindungsfläche 1 a des nicht-porösen Metallteiles 1 gebildeten Vorsprunges 1 b in die Verbindungsfläche 2 a des porösen Metallteiles 2 ein verdichteter Abschnitt 2 b ausgebildet ist, in dem die Poren verschwunden sind (Fig. 2).

Als nächstes wird ein elektrischer Strom von 8000 A und 15 V zwischen den Elektroden 3 und 4 zu einem Zeitpunkt angelegt, in dem die Druckausübung vorüber ist und der Vorsprung 1 b und der verdichtete Abschnitt 2 b in der Umgebung des Vorsprunges werden geschmolzen und fließen ineinander. Nach der Wiederverfestigung wird der Zustand der Verbindung geprüft. Die erreichten Resultate sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1

Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, ist bei diesem Beispiel die Verbindung zufriedenstellend ausgefallen bei einem Druckbereich von 15 bis 50 kg/cm², wobei Poren zwischen dem verdichteten Abschnitt 2 b und der Rückseite der Verbindungsseite 2 verblieben sind und wobei keine Beschädigungen, wie z.B. Lochbildung oder Zerstörung der Oberfläche, aufgetreten sind. In dem Fall jedoch, in dem der Druck zu niedrig war, wurde festgestellt, daß eine Beschädigung der Oberfläche auftrat, weil der verdichtete Abschnitt 2 b nicht weit genug ausgebildet war, so daß beim Schmelzen des porösen Metallteiles 2 in der Umgebung des Vorsprunges 1 b beim Schmelzen dieses Vorsprunges Metall herumspritzt und das geschmolzene Metall in den porösen Abschnitt fließt. Es wurde ferner festgestellt, daß ein zu hoher Druck für die Verbindung ungeeignet ist, weil die Verformung im ganzen sehr groß und das äußere Erscheinungsbild schlecht wird. Schließlich wurde herausgefunden, daß es wünschenswert ist, die genauen Beziehungen, wie Druck, Stromstärke, Spannung usw. getrennt voneinander herauszufinden, insbesondere dann, wenn das nicht-poröse Metallteil 1 mit mehreren Vorsprüngen 1 b auf seiner Verbindungsseite 1 a versehen ist.

Anhand der Fig. 4 bis 11 werden nun andere Beispiele beschrieben, bei denen das Verfahren zum Verbinden von Metallteilen gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

Bei dem nächsten Beispiel besteht das poröse Metallteil aus einer schallschluckenden Aluminium-Wandtafel, die gemäß Fig. 4 rechteckig ist. Eine solche schallschluckende Aluminium-Wandtafel wird in einem vergleichsweise kleinen Ausmaß hergestellt (ungefähr 500×500 mm), weil es dann leicht ist, eine Verformung, wie z.B. eine Verwindung, von Hand herzustellen. Zwei Metallbeschläge 11 (40×80× 2 mm) sind auf jeder Seite der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 rotationssymmetrisch befestigt, und zwar mit einer Dicke von 2,5 mm (siehe Fig. 4). Die Metallbeschläge 11 sind mit jeweils einem Vorsprung 11 b versehen, der durch Herauspressen auf der Verbindungsseite 11 a entstanden ist, und zwar an einem Ende dieses Beschlages und ferner mit einem Schraubloch 11 c am anderen Ende, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Beim Befestigen der Metallbeschläge 11, wie sie in Fig. 5 dargestellt sind, und die ein nicht-poröses Metallteil darstellen an einer schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12, wird die Verbindungsfläche 11 a des Metallbeschlages 11 an die Verbindungsfläche 12 a der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 angelegt und sie werden gegeneinander gepreßt, wobei ein teilweise verdichteter Abschnitt in der Umgebung des Vorsprunges 11 b der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 dadurch gebildet wird, daß entweder der gesamte Körper des Vorsprunges 11 b oder ein Teil davon in die schallschluckende Aluminium-Wandtafel 12 eingesenkt wird. In diesem Zustand fließt als nächstes ein elektrischer Strom zwischen den Elektroden, worauf die beiden Verbindungsflächen 11 a und 12 a erhitzt und geschmolzen werden, wobei fernerhin ein Druck ausgeübt werden kann, wenn dies erforderlich ist, wodurch die Metallbeschläge 11 mit der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 beim Punkt P verbunden werden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Gemäß Fig. 6 ist die schallschluckende Aluminium-Wandtafel 12, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung mit Metallbeschlägen 11 versehen ist, an einem Grundrahmen 17 befestigt, der seinerseits von Leisten 16 getragen wird, die über Verbindungsteile 15 an einem Hängebolzen 14 hängen, an dessen Schraubteil sie in senkrechter Richtung einstellbar sind; die Wandtafel 12 ist mit Hilfe von Befestigungsschrauben durch die Schraublöcher 11 c der Metallbeschläge 11 hindurch an dem Grundrahmen 17 befestigt. Danach wird eine weitere schallschluckende Aluminium-Wandtafel 12 (12 B) durch Einschieben der an ihrer einen Seite befestigten Metallbeschläge 11 in Richtung des Pfeiles A in die Lücke 19, die zwischen dem Grundrahmen 17 und der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 (12 A), welche bereits vorher am Grundrahmen 17 befestigt ist, und durch Befestigen der Metallbeschläge 11 auf deren anderen Seite am Grundrahmen mit Schrauben befestigt. Da an der Wandtafel 12 die Metallbeschläge 11 jeweils rotationssymmetrisch angebracht sind und nicht aufeinander zu ausgerichtet sind, können die Metallbeschläge 11 auf der anderen Seite des Grundrahmens mit Schrauben 18 befestigt werden, wenn die Metallbeschläge 11 von einer Seite her in die Lücke 19 eingeschoben werden.

Die Metallbeschläge 11 können mit der oberen oder der unteren Seite der schallschluckenden Aluminium-Wandtafel 12 verbunden werden, wie dies in Fig. 4 und den folgenden Figuren dargestellt ist. Auf diese Weise liegen die Wandtafeln 12 (12 A und 12 C) in Richtung des Grundrahmens 17 eng aneinander und es ist möglich, diese Wandtafeln 12 sicher zu befestigen, wobei die Wandtafeln insgesamt so verlegt sind, daß ein Niveauunterschied an ihren Berührungsstellen vermieden wird.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel bilden vier Wandtafeln 12, die im Rechteck angeordnet sind, eine Einheit, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

Im einzelnen stoßen vier schallschluckende Aluminium-Wandtafeln 12 (500×500×2 mm) in Rechteckform zusammen, worauf ein mit vier Vorsprüngen 21 b versehenes Aluminium-Verbindungsteil 21 (40×40×2 mm) in der Mitte über die vier Wandtafeln 12 gelegt wird. Dieses Verbindungsteil wird mit der jeweiligen Tafel 12 durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes verbunden, nachdem ein verdichteter Abschnitt auf jeder Wandtafel 12 durch Anwendung von Druck und durch Eindrücken des jeweiligen Vorsprungs 21 b in die Wandtafel 12 entstanden ist. Auf diese Weise wird eine schallschluckende Aluminium-Wandtafel 22 mit einem Maß von 1000×1000× 2,5 mm hergestellt. Danach werden Metallbeschläge 11 (40× 80×2 mm) mit jeweils gegenüberliegenden Seiten der vierfaches Maß aufweisenden Wandtafel 22 durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes verbunden, nachdem ein verdichteter Abschnitt in derselben Weise, wie oben beschrieben, gebildet worden ist.

Die schallschluckende Aluminium-Wandtafel 22, die ein vierfaches Maß aufweist, kann nun an dem Grundrahmen 17 oder etwas ähnlichem in derselben Art befestigt werden, wie die Wandtafel 12; es wird jedoch vorgezogen, die Wandtafel 22 an einem Ort anzubringen, wo sie kaum durch ihr eigenes Gewicht verformt werden kann (z.B. an der Wand eines Gebäudes usw.). In einem solchen Fall ist es ein Vorteil, daß die benötigte Anzahl von Metallbeschlägen vermindert werden kann und daß gleichzeitig im Vergleich zur Verwendung der Wandtafel 12 weniger Handarbeit benötigt wird.

In den Fig. 8 und 9 ist ein anderes Ausführungsbeispiel einer Verbindung einer porösen Wandtafel mit einem Metallbeschlag dargestellt, der seinerseits ein nicht-poröses Metallteil darstellt, wobei wiederum das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

Eine rechteckige poröse Wandtafel 31 (31 A, 31 B) ist an ihrer Rückseite an zwei aneinanderstoßenden Seiten 31 a und 31 d mit flachen, plattenförmigen Metallbeschlägen 32 und 33 versehen. Diese Metallbeschläge 32 und 33 sind so befestigt, daß sie über die Seiten 31 a und 31 d hinausragen, wobei sie fast die volle Länge der Seiten 31 a und 31 d überdecken, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist (der Metallbeschlag 33 ist kürzer als die volle Länge der Seite 31 d).

Die poröse Wandtafel 31 ist ferner an ihrer Rückseite mit gekröpften Metallbeschlägen 35, 36 an den beiden Seiten 31 b und 31 c versehen, die den Seiten 31 a und 31 d jeweils gegenüberliegen. Die Metallbeschläge 35 und 36 sind so gekröpft, daß Zwischenräume 34 gebildet werden, wodurch es möglich ist, die plattenförmigen flachen Metallbeschläge 32 und 33, die an der benachbarten porösen Wandtafel 31 (31 B) vorhanden sind, einzuschieben, wobei die Metallbeschläge 35 und 36 so lang sind, daß sie fast die gesamte Länge der Seiten 31 b und 31 c überdecken, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist (der Metallbeschlag 35 ist kürzer als die volle Länge der Seite 31 b). Zum Befestigen der Metallbeschläge 32, 33, 35 und 36 an der porösen Wandtafel 31 werden diese Metallbeschläge, die mit Vorsprüngen an den Positionen P ₁ und P ₂ an ihren Berührungsflächen versehen sind, auf die poröse Wandtafel 31 gelegt, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist, und sie werden gegeneinandergepreßt, wobei teilweise verdichtete Abschnitte in der Berührungsfläche der porösen Wandtafeln 31 durch Eindringen der Vorsprünge in diese poröse Wandtafel gebildet werden und wobei die Poren, die in der Umgebung der Vorsprünge bestehen, zusammengedrückt werden. Danach wird elektrischer Strom durch beide Teile hindurchgeleitet, wobei die Vorsprünge und die verdichteten Abschnitte aufgeschmolzen werden, wodurch die Metallbeschläge 32, 33, 35 und 36 mit der porösen Wandtafel 31 verbunden werden.

Die gekröpften Metallbeschläge 35 und 36 sind mit Schraublöchern 37 versehen und die flachen plattenförmigen Metallbeschläge 32 und 33 haben angeschrägte Kanten, um ihr Einschieben in die Zwischenräume 34 zu erleichtern.

Zum Anbringen der porösen Wandtafel 31, die mit den Metallbeschlägen 32, 33, 35 und 36 versehen ist an dem Grundrahmen 38 gemäß Fig. 9, wird zunächst die poröse Wandtafel 31 (31 A) am Grundrahmen 38 mit ihrer Seite 31 c über den gekröpften Metallbeschlag 36 durch Einschrauben einer Schraube 39 durch das Schraubloch 37 hindurch befestigt, das an dem Metallbeschlag 36 ausgebildet ist. Als nächstes wird der an der benachbarten porösen Wandtafel 31 (31 B) vorhandene flache plattenförmige Metallbeschlag 32 in den Zwischenraum 34 eingeschoben, der zwischen dem gekröpften Metallbeschlag 36 und der porösen Wandtafel 31 (31 A) besteht.

Nachdem auf diese Weise die porösen Wandtafeln 31 (31 A, 31 B, ...) in der ersten Reihe des Grundrahmens 38 angebracht sind, wird das Anbringen der porösen Wandtafeln 31 in der zweiten Reihe begonnen. Dabei werden die flachen, plattenförmigen Metallbeschläge 33, die an der nächsten porösen Wandtafel 31 vorhanden sind, in den Zwischenraum 34 eingeschoben, der zwischen der porösen Wandtafel 31 (31 A) und dem an dieser Wandtafel vorhandenen gekröpften Metallbeschlag entstanden ist und die gekröpften Metallbeschläge 36, die an der nächsten Wandtafel 31 vorhanden sind, werden am Grundrahmen 38 mit Hilfe einer Schraube 39 befestigt. In der so beschriebenen Weise wird der Arbeitsgang fortgesetzt.

Da die gekröpften Metallbeschläge 36 am Grundrahmen mit Schrauben 39 befestigt sind, ist es nicht immer notwendig, daß auch die gekröpften Metallbeschläge 35 an einem anderen Grundrahmen befestigt werden, der im rechten Winkel zum Grundrahmen 38 steht, diese Metallbeschläge 35 können jedoch an einem solchen anderen Grundrahmen befestigt werden, wenn dies notwendig erscheint.

Die Fig. 10 und 11 zeigen wiederum ein anderes Anwendungsbeispiel für die Anwendung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung; dort ist ebenfalls eine poröse Metallwandtafel mit Metallbeschlägen verbunden, die ein nicht-poröses Metallteil darstellen.

Gemäß Fig. 10 ist eine rechteckige poröse Wandtafel 51 an ihrer Rückseite mit flachen, plattenförmigen Metallbeschlägen 52 und 53 etwa in der Mitte von zwei aneinander anstoßenden Seiten 51 a und 51 b versehen. Diese Metallbeschläge 52 und 53 haben eine Länge von etwa einem Drittel der jeweiligen Seiten 51 a und 51 b und sie sind so befestigt, daß sie sich von den Seiten 51 a und 51 b aus nach außen erstrecken.

Die poröse Wandtafel 51 ist fernerhin an ihrer Rückseite an den beiden Seiten 51 c und 51 d, die den Seiten 51 a und 51 b jeweils gegenüberliegen, mit gekröpften Metallbeschlägen 55 und 56 versehen. Diese Metallbeschläge haben eine Länge, die etwa ein Drittel der Länge der Seiten 51 c und 51 d ausmacht, und sie sind so ausgebildet, daß sie Zwischenräume 54 bilden, so daß es möglich ist, die flachen, plattenförmigen Metallbeschläge 52 und 53, die an der nächsten porösen Wandtafel 51 (51 A, 51 B) angeordnet sind, einzuschieben, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist.

Ferner sind gekröpfte Metallbeschläge 58, die jeweils mit einem Schraubloch 59 versehen sind, an beiden Seiten der flachen, plattenförmigen Beschläge 53 auf der Seite 51 b befestigt, an der sich bereits der Metallbeschlag 53 befindet. Ferner sind gekröpfte Metallbeschläge 61, die jeweils mit einem Schraubloch 62 versehen sind, an Stellungen rechts und links des gekröpften Metallbeschlages 56 an der Seite 51 d rotationssymmetrisch in bezug auf die Metallbeschläge 58 befestigt.

Auch in diesem Beispiel sind die Metallbeschläge 52, 53, 55, 56, 58 und 61 mit Vorsprüngen verbunden und sie werden mit der Wandtafel 51 durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes nach der Bildung von verdichteten Abschnitten auf den Verbindungsoberflächen der porösen Wandtafel 51 durch Eindrücken der Vorsprünge in diese Wandtafel in derselben Weise gebildet, wie dies oben bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben ist.

Zum Befestigen der mit den Metallbeschlägen 52, 53, 55, 56, 58 und 61 versehenen Wandtafel 51 am Grundrahmen 57 wird zunächst die poröse Wandtafel 51 (51 A) an dem Grundrahmen 57 durch Befestigen der gekröpften Metallbeschläge 58 am Grundrahmen 57 mit Hilfe durch Schrauben befestigt, die durch die Schraublöcher 59 hindurchgeschraubt werden; danach wird der gekröpfte Metallbeschlag 61, der an der nächsten porösen Wandtafel 51 (51 D) vorhanden ist, in den Zwischenraum eingeschoben, der zwischen der porösen Wandtafel 51 (51 A) und dem Grundrahmen 57 gebildet ist, wobei gleichzeitig der flache plattenförmige Metallbeschlag 53 in den Zwischenraum eingeschoben wird, der zwischen der benachbarten Wandtafel 51 (51 D) und dem gekröpften Metallbeschlag 56 gebildet ist.

Ferner wird der flache plattenförmige Metallbeschlag 52, der an der benachbarten porösen Wandtafel 51 (51 C) vorgesehen ist, in den Zwischenraum eingeschoben, der zwischen der porösen Wandtafel 51 (51 D) und dem gekröpften Metallbeschlag 55 vorgesehen ist, woraufhin der gekröpfte Metallbeschlag 58 der porösen Wandtafel 51 (51 D) an einem weiteren Grundrahmen 57 mit Hilfe von Schrauben befestigt wird.

Auf diese Weise kann eine große Anzahl von porösen Wandtafeln 51 (51 A, 51 B, 51 C, 51 D, ...) Seite an Seite durch abwechselndes wiederholtes Befestigen am Grundrahmen 57 mit Hilfe von Schrauben und durch Einschieben in den erwähnten Zwischenraum befestigt werden.

Solche porösen Wandtafeln, die den oben erwähnten Aufbau aufweisen, sind mit Metallbeschlägen aneinander verbunden, die an wenigstens zwei ihrer Seiten vorhanden sind und auf diese Weise ist es möglich, Verbiegungen selbst dann zu vermeiden, wenn die poröse Wandtafel in einer größeren Abmessung verwendet wird, und es ist möglich, daß die poröse Wandtafel ordentlich an dem Grundrahmen angebracht wird.

Wie oben bereits erwähnt, besteht das Verfahren zum Verbinden von Metallteilen nach der vorliegenden Erfindung darin, daß die Berührungsfläche eines porösen Metallteiles mit der Berührungsfläche eines nicht-porösen Metallteiles zusammengebracht wird, das auf der Berührungsfläche einen Vorsprung hat, daß daraufhin beide Metallteile in Richtung aufeinander zusammengedrückt werden, wobei ein verdichteter Abschnitt in der Berührungsfläche des porösen Metallteiles durch Eindrücken des auf der Verbindungsfläche des nicht-porösen Metallteiles vorhandenen Vorsprunges in das poröse Metallteil hinein gebildet wird und daß daran anschließend beide Metallteile erhitzt und miteinander verbunden werden durch das Hindurchleiten eines elektrischen Stromes. Auf diese Weise wird eine hervorragende Wirkung erzielt, die es ermöglicht, ein poröses und ein nicht-poröses Metallteil ohne Verwendung von Schrauben und Klebstoffen miteinander zu verbinden, d.h. es ist z.B. möglich, eine poröse Metallwandplatte mit Metallbeschlägen sehr fest und ohne Zerstörung des äußeren Erscheinungsbildes zu verbinden, wobei die Beschläge das nicht-poröse Metallteil darstellen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen mit folgenden Verfahrensschritten:

• - Zusammenbringen einer Verbindungsfläche eines porösen Metallteiles mit der Verbindungsfläche eines nicht-porösen Metallteiles, das einen Vorsprung auf der Verbindungsfläche aufweist;
• - Druckausüben auf beide Metallteile in Richtung aufeinander und Ausbilden eines verdichteten Abschnittes in der Berührungsfläche des porösen Metallteiles durch Eindringen des an der Berührungsfläche des nicht-porösen Metallteiles angeordneten Vorsprunges in das poröse Metallteil; und
• - anschließendes Erhitzen und Verbinden der beiden Metallteile durch Hindurchleiten eines elektrischen Stromes.

2. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Metallteil eine poröse Wandtafel ist und daß das nicht-poröse Metallteil ein Metallbeschlag zum Befestigen der porösen Wandtafel ist.

3. Verfahren zum Verbinden von Metallteilen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die poröse Wandtafel eine schallschluckende Aluminium-Wandtafel ist.