[發明專利]用于連接復合片材和金屬底板的方法

有效

• 申請號: 201380015442.7
• 申請日: 2013-02-26
• 公開（公告）號: CN104220203A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 海科·本肯;彼得·奧澤
• 申請（專利權）人: 蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00;B23K26/00;B23K11/00;B23K1/00;B62D29/00;B32B15/00;B21D39/03
• 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連接復合片材和金屬底板的方法，其中復合片材具有至少一個金屬覆蓋層和至少一個由塑料構成的非金屬層，其中在復合片材中引入開口，并且設置至少一個接合部件嵌入復合片材的開口中。本發明還涉及一種構造形式，特別指通過采用上述方法的實施方案制造的構造形式，該構造形式包括一個復合片材和一個底板，其中復合片材具有至少一個金屬覆蓋層和至少一個由塑料構成的非金屬層，并且在復合片材中設置至少一個接合部件。

背景技術

復合片材，也稱為減振片材，具有至少一個金屬覆蓋層和一個非金屬層，該非金屬層一般為塑料層，復合片材由于具有高抗彎剛度及減振特性因而在汽車制造領域的應用日益增加。特別在車身制造方面，通過使用復合片材能夠實現明顯的重量減少。

復合片材和底板的耐久連接通過現有技術例如JP?01005678?A已知。JP?01005678?A涉及一種用于電弧焊接減振片材和底板的方法，該減振片材在兩個金屬層之間具有合成樹脂層，其中在底板上和減振片材面向底板的金屬層上引入開口。沿著開口通過電弧焊接接合減振片材和底板。合成樹脂層在此轉為氣相。這種焊接法的缺點是，塑料間接影響焊接過程，并從而導致不穩定的電弧。

發明內容

基于上述，本發明的目的在于，提供一種方法，用于過程可靠地連接復合片材和金屬底板，并提供一種相應的構造形式，從而避免現有技術中的缺點。

根據第一技術方案，該目的由此實現，即，接合部件設計為金屬套筒，使該金屬套筒變形，從而實現其與復合片材的形狀配合和力配合的連接，并且該金屬套筒以其面向底板的一端通過使用填充材料以材料配合的方式與底板接合，其中填充材料設置在套筒內部。

通過將接合部件設計為套筒，使復合片材的塑料層與接合區域分離，從而使塑料層不影響后續的接合過程。通過套筒與復合片材的形狀配合和力配合的連接，能夠保障套筒與復合片材的耐久連接，從而在后續的套筒與底板的接合過程中，復合片材也可與底板耐久連接。通過使用設置在套筒內部的填充材料接合套筒與底板，使復合片材能夠與底板耐久連接，而復合片材的塑料層并不影響接合過程。其結果實現了復合片材與底板之間更好的連接。另外接合過程得以進行，并不會由于過多的熱輸入造成塑料層的損壞。套筒可以通過例如擠壓變形。由此在復合片材的開口面上，該套筒可與復合片材的表面齊平，也可凸出其表面。

本方法的另一優點為，其構造和實施非常簡單，因為通過套筒的通道非常好地實現了焊接點。

依照根據本發明所述方法的第一個有利實施方案，套筒和底板的接合過程可以通過電弧焊接、激光焊接、電阻焊接、電弧釬焊、激光釬焊或電阻釬焊進行。也可考慮其他通用的接合方法。

在一個優選的實施方案中，填充材料至少部分填滿套筒的內部。由此保障了套筒和底板之間的連接穩定性的提高。此外也由此提高了在復合片材平面上的穩定性。當然，填充材料也可以完全填滿套筒內部，并能夠進一步提高穩定性。填充材料可以是焊接材料，例如焊接電極或其他通用的焊接材料，或者釬焊料。當然對于其他接合方法也可考慮其他填充材料。

特別優選地，使套筒在經成型的狀態下至少在其面向底板的一側與復合片材的表面齊平，從而使復合片材能夠直接位于底板上并與其連接。

根據一個特別優選的、簡單的實施方案，套筒為具有圓形橫截面的空心圓柱體。不過也可考慮其他橫截面，例如四邊形或多邊形，或是橢圓形橫截面。在未成型狀態下，套筒的縱向長度大于復合片材的厚度。通過例如將套筒擠壓為H形，使套筒因此至少部分與復合片材的表面齊平。通過該H形保障了套筒和復合片材之間形狀配合和力配合的連接。由此，復合片材上的水平力以及垂直于片材表面的力都能夠被套筒吸收。

復合片材優選具有另一金屬層，該金屬層與塑料層相連接。該復合片材的實施方案被稱為夾層片材，在具有高機械強度的同時具有特別高的隔音和減振特性。

根據另一個實施方案，復合片材的至少一個的金屬覆蓋層和/或套筒和/或底板由鋼、鋁和/或鋁合金組成。通過使用這些金屬覆蓋層可以在復合片材的重量和成本方面獲得積極的影響。當然所述材料列舉并不完全，其他任何通用的金屬化合物，例如鎂，都可以用作上述部件的材料。

根據另一個實施方案，使用塑料，其能夠在一定時間內阻斷過高的溫度波動，且并不改變其自身的特性。塑料層優選應用在汽車制造領域，適用于在電泳槽中的涂裝，尤其適用于陰極電泳涂裝(Kathoden-Tauchlakierung，KTL)。