[發明專利]借助電阻焊接機接合復合板材制件和另一個部件的方法和裝置

在審

• 申請號: 201280021790.0
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103534054A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 阿澤迪納·謝爾吉;羅伯特·克利梅克
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司
• 主分類號: B23K11/00
• 分類號: B23K11/00;B23K11/16;B23K11/11
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒;張杰

技術領域

本發明涉及一種用于接合復合板材制件和另一個部件的方法，其中，該復合板材制件具有至少兩個外蓋板以及至少一個設置在這兩個蓋板之間的非金屬層并且另一個部件具有至少一個金屬外層，在該方法中將復合板材制件和另一個部件相互重疊地放到電阻焊接機的兩個電極之間。此外，本發明還涉及一種用于以包括至少兩個電極的電阻焊接機來接合復合板材制件和另一個部件的裝置，其中，該復合板材制件具有至少兩個外蓋板以及至少一個設置在這兩個蓋板之間的非金屬層并且另一個部件具有至少一個金屬外層。

背景技術

復合板材制件是特別以多層次形式構造的復合材料。復合板材制件通常由兩個外蓋板和一個設置在這兩個外蓋板之間的塑料層構成。由于復合板材制件的這種層結構能夠具有通過由單一材料構成的部件不能或者幾乎不能達到的性能。復合板材制件例如可以具有非常高的局部剛性和強度。此外，復合板材制件可以提供良好的消音性能。特別是復合板材制件還實現較小的部件重量，而不需要損害部件的其余性能。出于這個原因，復合板材制件作為所謂的輕質板材越來越多地應用于汽車制造業中。

對此不足之處在于，復合板材制件僅有限地適用于廣泛應用在汽車制造領域中的電阻焊接。例如使用電阻焊接以使復合板材制件和普通板材部件簡單而成本有利地進行連接。在電阻焊接中使短暫的、高的熱量帶入到復合板材制件中，由此容易對至少一個設置在蓋板之間的非金屬層造成損害。特別是在塑料層具有比外蓋板更低的熱穩定性以及更低的導熱性時是這種情況。此外，塑料層可以是電絕緣的或者至少具有非常低的傳導性。

發明內容

因此本發明的目的在于，這樣安排并且進一步擴展開頭分別所述類型以及前面詳細描述類型的裝置和方法，即，可以借助電阻焊接過程可靠地接合復合板材制件。

根據權利要求1通過開頭所述類型的方法實現了該目的，在該方法中將導電的模擬部件附到外蓋板上并且在該方法中在兩個電極之間通過導電的模擬部件接通至少一個電流通路。

因此，本發明已經發現，為了保護復合板材制件，在接合過程中可以在局部特別高負荷的區域上使用模擬部件，使該模擬部件和復合板材制件相接觸。模擬部件是導電的并且優選具有相當的熱穩定性。模擬部件例如在其性質方面可以和蓋板非常相似。根據需要，模擬部件和外蓋板可以由相同或相似的材料制成。然而也可以使模擬部件具有明顯更高的傳導能力和/或明顯更高的熱穩定性。這樣，代替外蓋板而改善模擬部件的材料質量也是可以的。

在電阻焊接中，至少兩個電極這樣相對于待焊接的工件進行定位，即，在電極之間形成導電的連接、所謂的電流通路，該電流通路經過至少其中一個工件。該工件在本發明中是復合板材制件和另一個部件。電極可以形成為不同的并且例如形成為焊鉗的一部分或者輥電極。

將模擬部件引入至少一個在電阻焊接時形成的電流通路中。由此最終通過模擬部件接通電流通路，即使在具有模擬部件或沒有模擬部件的情況下也可以另外地接通電流通路。結果是至少一部分電流流經模擬部件，由此將少量的熱能引入復合板材制件中。模擬部件可以模擬局部增厚部分并且從而模擬外蓋板的較大的板材厚度規格。在局部嚴格限定的區域中的增厚部分足夠使輸入到特別是復合板材制件的非金屬層中的熱量得到降低，而沒有妨礙工件本來的接合。

此外，通過使用模擬部件避免了不必要的材料消耗。模擬部件的特點在于，優選對于復合板材制件的機械性能和其他性能來說模擬部件不是必需的。因此僅需要在電阻焊接時能夠出現局部提高的溫度的位置上設置模擬部件。因此在其他情況下不需要或者幾乎不需要考慮。如果模擬部件通過電阻焊接沒有持久地與復合板材制件相連，而是最終從復合板材制件上脫落，那么也是可以接收的。因此模擬部件可以例如僅在電阻焊接的持續時間內（即，接合的持續時間內）與復合板材制件相接觸。如果對于不同的焊縫和/或焊接點重復使用模擬部件，那么也可以將模擬部件制成原料相當密集型的，例如高密度板。

此外，使模擬部件與沒有通過和另一個部件重疊而保持接觸的外蓋板相接觸，特別是在另一個部件和復合板材制件形成為平面的時候是特別簡單和適宜的。換句話說，模擬部件優選設置在遠離另一個部件的外蓋板上。

另一個部件可以是一般的板材制件。另一個部件是高密度的金屬部件或者本身是復合材料（例如復合板材制件）也是可以的。為了確保復合板材制件和另一個部件的可焊接性，如果另一個部件不是完全金屬構造的，那么使另一個部件具有特別是至少一個金屬外層，可以使該金屬外層與復合板材制件相接觸并且焊接在一起。