含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf

上传人:n****g 文档编号:4103123 上传时间:2018-08-29 格式:PDF 页数:22 大小:2.33MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201280049890.4

申请日:

2012.10.10

公开号:

CN103998175A

公开日:

2014.08.20

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B23K 11/06申请日:20121010|||公开

IPC分类号:

B23K11/06; B23K11/34

主分类号:

B23K11/06

申请人:

蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司

发明人:

阿泽迪纳·谢尔吉

地址:

德国杜伊斯堡

优先权:

2011.10.10 DE 102011054362.7

专利代理机构:

北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112

代理人:

张天舒;张杰

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明涉及一种含金属边缘区域(5)的复合板部件(1)的制造方法,该复合板部件具有两个由金属构成的外部盖板(2、3)和至少一个设在盖板之间由塑料构成的层(4)。本发明的目的是提供一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,该方法可以经济地制造相应的复合板部件并具有高的自动化程度,通过以下方法实现了该目的,这样地加热复合板部件的选定边缘区域,使得设在外部盖板之间的塑料层变软;通过在至少一个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到点状或局部的相对挤压,以至于在施加了力的边缘区域中的塑料层挤出;并且然后或施加力的同时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部或点状地相互接合。

权利要求书

权利要求书
1.  一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,所述复合板部件具有两个由金属构成的外部盖板和至少一个设在盖板之间由塑料构成的层,其特征在于,
-这样地加热所述复合板部件的选定边缘区域,使得设在外部盖板之间的塑料层变软,
-通过在至少一个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到点状或局部的相对挤压,以至于在施加了力的边缘区域中的塑料层挤出,并且
-然后或施加力的同时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部或点状地相互接合。

2.  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以机械方式和/或通过抽吸装置至少局部地去除在边缘区域中挤出的塑料。

3.  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以对流方式、导电方式、感应方式、通过摩擦和/或采用电磁辐射加热所述复合板部件的边缘区域。

4.  根据权利要求1至3中任意一项所述的方法,其特征在于,通过使用至少一个或多个辊轮来进行力的施加。

5.  根据权利要求1至4中任意一项所述的方法,其特征在于,通过采用一个或多个辊轮点状或局部地焊接所述边缘区域。

6.  根据权利要求1至5中任意一项所述的方法,其特征在于,在复合板部件受挤压的边缘区域中至少局部单面或双面地设置板用于均衡厚度。

7.  根据权利要求1至6中任意一项所述的方法,其特征在于,在加热和挤压塑料层过程中的力大于接合两个盖板过程中的力。

8.  根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其特征在于,所述复合板部件同时和另一个金属部件接合。

9.  根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述复合板部件只具有一个由金属构成的外部盖板和一个设在盖板上的塑料层,并且可以由需要与所述复合板部件接合的金属部件提供第二金属盖板。

10.  用来实施根据权利要求1至9中任意一项所述方法的装置,所述装置具有
-用来安放复合板部件(1)的工具,
-用来以点状或局部地加热复合板部件(1)边缘区域(5)的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、14a、14b),
-在经加热的边缘区域(5)中用来在所述复合板部件(1)的至少一个盖板(2、3)上施加力的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、14a、14b),以便将所述盖板(2、3)压向另一个金属层(2、3、22、24),从而使设在所述盖板(2、3)上的、经加热并变软的塑料层(4)从所述边缘区域(5)中挤出,以及,
-在所述复合板部件受挤压的边缘区域中,使所述盖板(2)和所述金属层(3、22、24)至少局部地或以点状方式接合的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、15a、15b)。

11.  根据权利要求10所述的装置,其特征在于,设置有一个或多个辊轮(6、6a、6b、11a、11b、12a、12b、15a、15b)用于力的施加和/或用于加热和/或用于接合所述复合板部件的边缘区域,以及设置有用于实施在复合板部件(1)和辊轮(6、6a、6b、11a、11b、12a、12b、15a、15b)之间的相对移动的工具。

12.  根据权利要求10或11所述的装置,其特征在于,设置有刮削装置(10)和/或抽吸装置(9)用于去除经挤出的塑料。

13.  根据权利要求10至12中任意一项所述的装置,其特征在于,设置有第一和第二辊轮对(6a、6b、12a、12b),其中所述第一和第二辊轮对(6a、6b、12a、12b)在复合板部件(1)边缘区域(5)的纵向上看是前后设置的,其中所述第一辊轮对(6a、6b)用于加热和挤压所述复合板部件(1)的边缘区域(5)以及所述第二辊轮对(12a、12b)用于点状或局部地接合所述复合板部件(1)的边缘区域(5)。

14.  根据权利要求10至13中任意一项所述的装置,其特征在于,设置有多轴机械手(19)和/或处理系统(19a)。

说明书

说明书含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置
技术领域
本发明涉及一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,该复合板部件具有两个由金属构成的外部盖板和至少一个设在盖板之间由塑料构成的层。此外,本发明涉及一种用来实施根据本发明的方法的装置。
背景技术
复合板部件通常以夹层板的方式进行使用,该复合板部件具有两个外部盖板和一个设在盖板之间非金属的、通常由塑料构成的层。越来越多地采用复合板部件的原因在于,复合板部件可以具有在实心材料构成的板中通常相对没有的性能。例如复合板部件尽管重量轻但具有局部很好的刚性并且同时能够提供很好的隔音性能。但是许多应用要求该复合板部件必须和其它的板材部件或金属部件接合。然而,通常用于板材的接合方法,例如熔融焊接和钎焊,由于其高的热输入会引发问题。在高的热输入情况下,在复合板部件上会由此产生损坏,即,设在盖板之间的非金属层或塑料层由于热输入而受到损坏并且在这种情况下会难以实现复合板部件和金属部件之间足够好的连接。为了解决这个问题,目前为止尝试了各种不同的方式。由日本专利JP06-087079A已知,由此提供通常用于和其它部件相连的、复合板部件用于焊接的边缘区域,即,首先加热复合板部件的边缘区域,两个外部盖板在边缘区域中向上弯曲并且使用研磨工具去除设在盖板之间的塑料层。然后将边缘区域的盖板相互焊接,从而提供具有纯金属边缘区域的复合板部件,该边缘区域可以用于普通的接合方法。然而,该方法非常耗时并且很难实现自动化。
发明内容
因此,基于现有技术,本发明的目的在于,提供一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,该方法可以经济地制造相应的复合板部件并具有高的自动化程度。本发明的目的还在于,提出一种用于实施该方法的装置。
根据本发明的第一教导,通过这种方法由此实现所述目的,即,
-这样地加热复合板部件的选定边缘区域,使得设在外部盖板之间的塑料层变软,
-通过在至少一个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到点状或局部的相对挤压,以至于在施加了力的边缘区域中的塑料层挤出,并且,
-然后或施加力的同时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部地或以点状地相互接合。
和根据现有技术已知的方法不同的是,盖板没有向上弯曲并且塑料层不是通过研磨工具去除,而是通过在至少一个外部盖板上施加力而从边缘区域中挤出塑料层。复合板部件的边缘区域是指复合板部件的、与复合板部件的棱边相距10mm至100mm的区域。通过在这个需要去除塑料的边缘区域中局部地或以点状地接合两个外部盖板,可以以简单的方式获得一种复合板部件,该复合板部件具有纯金属的边缘区域,这样的边缘区域也适用于常规的接合方法,例如熔融焊接或钎焊。通过能够放弃将外部盖板向上弯曲以及采用研磨工具去除塑料层,实现了可以明显较经济地制造具有纯金属边缘区域的复合板部件。该方法能够很好地实现自动化并最终提供能够很好接合的复合板部件。
特别优选通过根据本发明的方法接合复合板部件,该复合板部件的塑料层具有比相应金属盖板更大的壁厚。例如金属盖板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚,而塑料层具有0.35mm至0.8mm的壁厚。相应的复合部件与实心材料相比具有显著的重量优势并且能够通过根据本发明的方法特别好地进行接合。
依照根据本发明的方法的第一个设计,以机械方式和/或通过抽吸装置至少局部地去除在边缘区域中挤出的塑料。以机械方式去除挤 出的塑料例如可以通过采用刮削装置刮削而进行。也可以考虑将吸收挤出的软塑料的抽吸装置和刮削装置相结合,从而在生成金属边缘区域之后不再需要对复合板部件的外部边缘区域进行再加工。刮削装置也可以同时用于其他目的,例如在采用辊轮电极加热边缘区域和接合边缘区域的情况下,例如用作电极清理。
以对流方式、导电方式、感应方式、通过摩擦和/或采用电磁辐射加热复合板部件的边缘区域可以确保复合板部件边缘区域的、符合应用的加热方式。在以对流方式加热的情况下,例如通过对流中的热气发生热转移。盖板能够将热量局部很好地转移到设在盖板之间的塑料层上。通过以导电方式的加热,可以将加热区局部限制在狭小的区域中,也就是电流需要流经的接触位置。此外,用于导电加热的工具也可以用于力的施加。在希望没有接触的、局部经狭小限制的加热情况下,也可以通过感应、即通过涡流感应进行加热。通过摩擦获得了用于加热复合板部件的、需要去除塑料层的边缘区域的另一种可能方式,例如通过超声波电极将超声波振动转移到复合板部件上。复合板部件的盖板加热也很局限并且确保了复合板部件其它区域中的塑料层不会受到影响。同时,例如超声波电极不仅能够用于力的施加,也能够用于焊接边缘区域中的外部盖板。最后,也可以采用电磁辐射,例如近红外区域的激光束或者近红外(NIR)发射极可以特别顺利并有效地加热复合板部件的特定边缘区域。采用电磁辐射可以特别有针对性地扩大或限制加热区域。
依照根据本发明的方法的另一个有利实施方式,通过使用至少一个或多个辊轮来进行力的施加。通过使用辊轮实现了,之前或同时经加热的边缘区域能够通过辊轮驶过并且在这种情况下例如可以以简单的方式使复合板部件的纵棱具有非金属的边缘区域。对此,是否采用将力施加给外部盖板的辊轮,其中第二外部盖板相对地挤压推板或者是否使相对设置的两个辊轮分别挤压外部盖板,这并不重要。在这两种情况下,辊轮例如在以导电方式加热时也可以用作接触辊,该接触辊适用于电流传导并从而可以以点状加热边缘区域。
优选通过使用一个或多个辊轮在施加力之后或施加力的同时以 点状或局部地焊接复合板部件的边缘区域。通过采用辊轮确保了特别合理地制造具有纯金属边缘区域的复合板部件。对此例如可以采用在边缘区域的纵向上所见的、两个辊轮对的结构,这两个辊轮对首先通过第一辊轮对以导电的方式加热选定的边缘区域并且施加一定的力,随后通过使用第二辊轮对以点状或局部地焊接复合板部件受挤压的边缘区域。
在复合板部件的边缘区域中,由于挤出的塑料而减少了复合板部件的总厚度。因此,依照根据本发明的方法的另一个有利设计,在复合板部件受挤压的边缘区域中在单面或双面至少局部设置了板用于均衡厚度,从而整个复合板部件具有大致均匀的厚度。
依照根据本发明的方法的另一个有利的变化方案,在加热和排挤复合板部件外部盖板之间的塑料层的过程中,将力施加到至少一个外部盖板上,这个力比接合两个盖板过程中的力大。由此实现了,在需要提供的边缘区域中的加热温度至少能够在排挤塑料的过程中保持较低,从而使得连在复合板部件的金属边缘区域上的塑料层所受到的影响较少。另外,由此实现了特别全面地排挤外部盖板之间的塑料,从而特别容易进行随后的、两个外部盖板的焊接。当以导电方式加热和之后以导电方式接合时所用到的电流例如可以精确地发生逆流。在排挤塑料的过程中该电流较低,从而只是使塑料层变软。当至少局部地或者以点状方式接合外部盖板时可以选择较高的电流,以实现接合。
依照根据本发明的方法的另一个实施方式,同时、即在形成金属边缘区域的过程中使复合板部件和另一种金属部件接合。由此可以在单个工艺步骤中提供金属边缘区域的形成以及与另一种金属部件的接合。
如果复合板部件只具有一个由金属构成的外部盖板和一个设在盖板上的塑料层,那么可以由需要与复合板部件接合的金属部件提供第二金属盖板,从而复合板部件在边缘区域可容易地通过焊接和金属部件相连。由此,具有一个外部盖板和一个设在盖板上的塑料层的复合板部件可以以简单的方式成为一体式的、例如洗碗机或火车轨道的 装置组成部件并且具有消音性能。
根据本发明的第二教导,通过一种用来实施上述方法的装置来实现上述目的,该装置具有
-用来安放复合板部件的工具,
-用来以点状或局部地加热复合板部件边缘区域的工具,
-在经加热的边缘区域中用来在复合板部件的至少一个盖板上施加力的工具,以便将该盖板压向另一个金属层,从而使设在盖板上的、经加热并变软的塑料层从边缘区域中挤出,以及,
-在复合板部件受挤压的边缘区域中,使盖板和另一个金属层至少局部地或以点状方式接合的工具。
作为金属层当然也可以采用具有两个外部盖板和一个设在盖板之间的塑料层的复合板部件的第二外部盖板。该装置可以实施根据本发明的方法,从而确保经济地制造具有两个外部盖板和一个设在盖板之间的塑料层并且含金属边缘区域的复合板部件。此外,根据本发明的装置也可以使具有单个外部盖板和一个设在盖板上的塑料层的复合板部件与另一个金属部件以经济的方式进行接合。
通过根据本发明的装置的一个设计,可以以简单的方式使复合板部件沿纵向延伸的边缘区域形成金属边缘区域,其中根据本发明的装置的这个设计设置有一个或多个用来施加力和/或用来加热和/或用来接合复合板部件边缘区域的辊轮以及用来使复合板部件和辊轮之间发生相对移动的工具。复合板部件和辊轮之间的相对移动可以沿边缘区域行驶并且同时可以施加力、加热以及同时以点状方式或局部地焊接复合板部件的两个外部盖板或者使一个外部盖板与另一个金属部件进行焊接。
根据本发明的装置的另一个设计,例如为了去除多余的塑料,通过设置用来去除经排挤的塑料的刮削装置和/或抽吸装置,不需要对边缘区域进行再加工。一方面,如已述的,避免了复合板部件的其它再加工,另一方面,通过优选设置在边缘区域的加热和挤压区域中的抽吸装置能够确保不会有多余的塑料妨碍两个外部盖板或一个外部盖板与另一个金属部件的接合过程。
此外,可以这样进一步设计根据本发明的装置,即,设置第一和第二辊轮对,其中在复合板部件边缘区域的纵向上看,该第一和第二辊轮对彼此前后安置,其中第一辊轮对用于加热和挤压复合板部件的边缘区域,第二辊轮对用于以点状或局部地接合复合板部件的边缘区域。通过将加热和排挤塑料的工艺分配给第一辊轮对以及将以点状或局部地接合边缘区域的工艺分配给第二辊轮对可以提高制造具有金属边缘区域的复合板部件的加工速度。
最后,依照根据本发明的装置的另一个设计,如果设置了多轴机械手和/或处理系统,则可以明显提高制造具有金属边缘区域的复合板部件的自动化程度。如果例如通过多轴机械手或处理系统控制用于安放的工具、用于以点状或局部地加热复合板部件边缘区域的工具、用于在边缘区域施加力的工具以及用于以点状或局部地接合复合板部件的工具,则可以高度自动化地生产具有金属边缘的复合板部件。
附图说明
接下来需要根据实施例结合附图详细阐述本发明。在附图中
图1和2以截面示意图示出了具有金属边缘区域的复合板部件的制造方法的第一实施例,该实施例采用一个辊轮,
图3以截面示意图示出了根据本发明的方法的第二实施例,该实施例采用两个相对立的辊轮,
图4和5以截面示意图示出了根据本发明的方法的第三实施例,在该实施例中采用刮削装置和抽吸装置,
图6以截面示意图示出了根据本发明的方法的第四实施例的实施,该实施例具有前后设置的辊轮对,
图7示出了根据本发明的方法的一个实施例的力-时间图和电流-时间图,
图8和9以截面示意图示出了根据本发明的方法的另外两个实施例,这两个实施例具有用来加热复合板部件边缘区域的不同方法,
图10和11示出了用来实施根据本发明方法实施例的装置,该 装置以导电方式加热复合板部件的边缘区域,
图12以局部的立体示意图示出了在一块平整的复合板部件上实施根据本发明的方法的过程描述,
图13以截面示意图示出了具有金属边缘区域的、依照根据本发明的方法制得的复合板部件的四个实施例,
图14a)、b)和15a)-15c)示出了依照根据本发明的方法制得的复合板部件在洗碗机上的应用,以及
图16、16a)和17以截面示意图示出了根据本发明制得的复合板部件在轨道上的应用。
具体实施方式
首先,在图1中示出了根据本发明的方法的第一实施例,在该实施例中,复合板部件1由两个外部盖板2、3和一个设置在盖板2、3之间的塑料层4组成,在复合板部件的边缘区域5中这样加热该复合板部件,使得该边缘区域5中的塑料层4变软。边缘区域5的加热能够以不同的方法和方式进行。在本实施例中,通过辊轮6以及导电夹7和通过托架8使电流导入复合板部件1中,其中特别是在辊轮6的接触区域,也就是在边缘区域5中对上部的和选择性下部的盖板2、3进行强烈的加热,从而使设在边缘区域5中的塑料层4变得相当软。通过转移到辊轮6上的、朝复合板部件1方向的力,在边缘区域5中将上部盖板2挤压到下部盖板上。由此将边缘区域中的塑料4挤出,从而该边缘区域5变成纯金属的。这在图2中示出。在图2中还可以看出,设置有用于去除被挤出的塑料4的装置9。对于这种情况,即两个盖板2和3相接触,电流这时从辊轮6通过复合板部件的边缘区域5流至托架8并且在这种情况下可以这样加热盖板,使得这两个盖板例如相互焊接。因此,在受挤压的边缘区域中至少局部地或以点状方式使两个盖板相互接合。
在图中没有按正确比例给出盖板和塑料层的厚度比。塑料层的壁厚优选大于盖板的壁厚。例如金属盖板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚,而塑料层具有0.35mm至0.8mm的壁厚。特别有利的是,复 合板部件具有壁厚为0.25mm的盖板和壁厚为0.4mm的塑料层。与实心材料相比,相应的复合板部件具有显著的重量优势并且能够通过根据本发明的方法特别好地接合。
图3和图4中示出了根据本发明的方法的一个类似实施例。这里使用了两个辊轮6a、6b,以用来将力施加到边缘区域5上,该力用箭头F示出。如前所述,可以以导电的方式通过辊轮6a、6b和导电夹7导电加热边缘区域5。然而,也可以事先通过其它手段和方法加热边缘区域5,从而使塑料层变软并且通过施加力F能够将塑料层从边缘区域5中挤出。在图4中可以看出,在根据本发明的方法的这个实施例中额外使用了两个辊轮电极11a和11b,以用来将电流从外部盖板2传输到外部盖板3。辊轮电极11a和11b相互导电连接。通过辊轮电极11a和11b以及通过辊轮电极6a和6b实现了,可以在纵向上沿着复合板部件的边缘区域行驶并且对此分别实施根据本发明的方法,从而可以连续地进行加热。借助接触辊轮或封装辊轮25在抽吸装置9的壳体中大致可以获得负压并且可以从辊轮电极6a、6b中完全去除经刮削的塑料。此外,图4示出了,除了以抽吸装置的方式示出的、用于去除经挤出的塑料的装置9,还设置了刮削装置10,该刮削装置以刮削的方式安置在复合构件的端面上。还设置有两个接触辊轮或封装辊轮25,这两个辊轮以共同自由旋转的方式安置在抽吸装置9的壳体上,由此能够在壳体中生成负压,该负压对于去除塑料起到有利作用。
图5示出了根据本发明的方法的一个实施例,在该实施例中清理辊轮电极6a、6b去除经挤出的塑料,从而该辊轮电极可以干净地用于局部或以点状方式焊接复合板部件1的边缘区域5。此外,刮削装置10也可以用于在复合板部件的棱边上去除经挤出的塑料。
图6以截面示意图示出了另一个实施例。对此采用两个辊轮对6a、6b和12a、12b,以用来一方面在边缘区域中对复合板部件1进行加热和挤压,由此能够从复合板部件1中挤出塑料4并且通过抽吸装置9去除塑料。随后复合板部件1连续经过辊轮对12a和12b,该辊轮对用于以点状或局部地焊接,在加工方向上或在复合板部件的纵 向上看,该辊轮对安置在第一辊轮对6a和6b的后面。由此将挤压和挤出塑料的过程以及焊接上部和下部盖板的过程进行分配,从而使这两个过程能够得到更精确的控制。此外,通过这种结构也能够提高加工速度。例如在复合板部件的边缘区域中通过辊轮电极可以以简单的方式通过比较高的速度形成辊轮缝,而不管是否在边缘区域中挤压出塑料。
图7中所示的力-时间图和电流-时间图描述了根据本发明的方法的一个实施例,该实施例以导电的方式加热并且接合复合板部件的边缘区域。生产过程分成两个阶段,在第一阶段中从t0到t1加热和挤压塑料层,以及焊接阶段是从t1到t2。在根据本发明的方法的加热和挤压阶段中,通过辊轮在塑料部件的边缘区域上施加相对小的电流I和相对高的力F。相比于焊接阶段相对小的电流可以适当地加热两个外部盖板2、3之间的塑料层,从而在边缘区域5中由于高的力能够将该塑料层从两个外部盖板之间的中间区域中挤出,直至在时间点t1两个盖板2、3相互触及并且在盖板之间几乎不再存在塑料。然后可以从t1至t2开始焊接阶段,在该焊接阶段中力F可以降低,然而电流I进一步增高,从而使金属盖板相互焊接。
图8示出了根据本发明的方法的另一个实施例,在该实施例中通过摩擦,特别是通过采用超声波电极13a和13b加热和挤压复合板部件的边缘区域。此外,在图8中再次示出了抽吸装置9。图9示意性地示出了边缘区域加热的另一种可能方式。在图9中设置有感应加热工具14a、14b,随后安置有辊轮对15a、15b,借助该辊轮对去除变软的塑料,以便使复合板部件1的两个外部盖板随后能够相互焊接。此外,替代感应加热工具14a和14b,当然可以使用通过采用电磁辐射、例如激光束或近红外辐射加热边缘区域的工具,这些射束也导致有效地、无接触地加热复合板部件的边缘区域。
然而,优选电阻焊接复合板部件的边缘区域。对此,在图10中示出了需要哪种通电路径。其中一方面在辊轮电极11a和11b之间设置有电流桥16。另外,辊轮电极通过另一个电流桥17相互连接,其中通过如图11中放大所示的滑动触点,电流经辊轮电极6a和6b通 至电流桥17。通过辊轮电极6a和6b的辊轮轴连接电源18。图12清楚地示意性示出具有金属边缘区域的复合板部件的制造。在工艺步骤A中首先从复合板部件1开始着手,该复合板部件具有两个外部盖板2、3和一个设在盖板之间的塑料层4。经这样制得的、平整的复合板部件或复合板被传送至工艺步骤B中的处理系统19。该处理系统19a具有根据本发明的装置19b用于制造具有金属边缘区域的复合板部件。装置19b也可以选择性地设置在多轴机械手19上。多轴机械手19或处理系统19a沿着复合板部件1的边缘区域5行驶并在那里形成纯的金属边缘区域。该边缘区域具有大概10至100mm的宽度。复合板部件1也可以选择性地先进行成型工艺并且在经成型的状态下作为工艺步骤B’传送至处理系统19a,然后该处理系统包围复合板部件1a的边缘区域5并这样形成纯的金属边缘区域5。在工艺步骤C中将这样形成的、平整的或可能经预先成型的、具有金属边缘区域的复合板部件1传送至另一个成型步骤或加工步骤。C’部分再次放大地示出了复合板部件1的边缘区域5。可以清楚地看出不具有塑料层的纯金属边缘区域5。在工艺步骤D中,复合板部件在成型为特定的复合板部件之后可以通过槽20与如工艺步骤E中所示的、另外的板部件相连或者通过焊接与如E’中所示的另一个构件相连。如E和E’中所示,根据本发明制得的、具有金属边缘的复合板部件可以通过采用常规的连接技术以简单的方式与另外的构件接合。
图13a)、b)、c)和d)以截面示意图示出了复合板部件1的边缘区域5,该边缘区域通过根据本发明的方法的实施例制得。在图13a)中,将两个外部盖板2、3相互挤压,从而复合板部件1在边缘区域5中在两侧变窄。而图13b)中则只有上部盖板2发生变形,因此,如图13d)中所示,通过单侧放置另一个板2a可以均衡厚度。图13c)示出了在复合板部件1的边缘区域5两侧变尖的情况下均衡厚度。其中使两侧都铺有板2a和3a。所有四个所述的实施例的共同点在于,在边缘区域具有焊接部5a,该焊接部使设在边缘区域5中的板2a、3a或复合板部件的盖板2、3相互连接。
在图14a)和14b)以及15a)、15b)和15c)中示出了根据本 发明的方法的其它可能应用。在图14a)中,具有一个外部盖板2’和一个塑料层4’的复合板部件1’与自动洗碗机的不锈钢板22相连。为此通过辊轮电极6a加热复合板部件1”的边缘区域,挤出塑料层4’并随后与不锈钢板22进行焊接。图14b)示出了最终制得的复合板部件1’安装在自动洗碗机23上。在图15a)和15b)以及15c)中再次分单个步骤示出了该方法。首先,如图15a)所示,将接触电极6a放置在复合板部件1’的边缘区域中并且加热边缘区域5中的塑料以及从板2’和22之间的中间区域中去除塑料。随后,在第二个工艺步骤中,通过采用电阻焊接使外部盖板2’和不锈钢板22进行焊接。其中首先使用额外的辊轮焊接电极,从而可以连续进行步骤15a)和15b)。然后将最终制得的复合板部件1’固定在自动洗碗机23上。复合板部件1’导致明显的消音并且能够通过根据本发明的方法以简单的方式例如固定在自动洗碗机上。
最后,图16、16a)和17示出了根据本发明制得的、具有金属边缘区域5的复合板部件1的另一个应用。如图14和15中所示,复合板部件1’只具有一个外部盖板2’和一个塑料层4’。在第一个工艺步骤中,通过辊轮电极6a在复合板部件1’的边缘区域5中加热塑料层4’并且将塑料层从外部盖板2’和火车轨道24之间的中间区域中挤出,该火车轨道在这里表示金属部件。随后,通过采用焊接电极25使外部盖板和火车轨道24进行焊接,该焊接电极也可以形成为辊轮电极。在图17中以截面视图示出了消音的火车轨道24,该火车轨道在两侧分别具有两个复合板部件1’。根据前述的应用明显可知,通过根据本发明的方法可以以简单的方式将具有外部盖板2’和设在其上的塑料层4’的复合板部件1’与另一个金属部件连接,例如自动洗碗机22或火车轨道24的后壁。因此,根据本发明的方法明显增大了复合板部件的应用可能性。

含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf_第1页
第1页 / 共22页
含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf_第2页
第2页 / 共22页
含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf_第3页
第3页 / 共22页
点击查看更多>>
资源描述

《含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置.pdf(22页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103998175 A (43)申请公布日 2014.08.20 C N 1 0 3 9 9 8 1 7 5 A (21)申请号 201280049890.4 (22)申请日 2012.10.10 102011054362.7 2011.10.10 DE B23K 11/06(2006.01) B23K 11/34(2006.01) (71)申请人蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 地址德国杜伊斯堡 (72)发明人阿泽迪纳谢尔吉 (74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理 有限公司 11112 代理人张天舒 张杰 (54) 发明名称 含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及 。

2、装置 (57) 摘要 本发明涉及一种含金属边缘区域(5)的复合 板部件(1)的制造方法,该复合板部件具有两个 由金属构成的外部盖板(2、3)和至少一个设在盖 板之间由塑料构成的层(4)。本发明的目的是提 供一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方 法,该方法可以经济地制造相应的复合板部件并 具有高的自动化程度,通过以下方法实现了该目 的,这样地加热复合板部件的选定边缘区域,使得 设在外部盖板之间的塑料层变软;通过在至少一 个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到 点状或局部的相对挤压,以至于在施加了力的边 缘区域中的塑料层挤出;并且然后或施加力的同 时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部或 。

3、点状地相互接合。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.04.10 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/EP2012/070041 2012.10.10 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/053744 DE 2013.04.18 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书7页 附图12页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103998175 A CN 103998175 A 1/2页 2 1.一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,所述复合板部件具。

4、有两个由金属构 成的外部盖板和至少一个设在盖板之间由塑料构成的层,其特征在于, -这样地加热所述复合板部件的选定边缘区域,使得设在外部盖板之间的塑料层变软, -通过在至少一个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到点状或局部的相对挤 压,以至于在施加了力的边缘区域中的塑料层挤出,并且 -然后或施加力的同时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部或点状地相互接 合。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,以机械方式和/或通过抽吸装置至少局部 地去除在边缘区域中挤出的塑料。 3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,以对流方式、导电方式、感应方式、通 过摩擦和/或采用电磁辐射加热所述复合板部。

5、件的边缘区域。 4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法,其特征在于,通过使用至少一个或多个 辊轮来进行力的施加。 5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法,其特征在于,通过采用一个或多个辊轮 点状或局部地焊接所述边缘区域。 6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法,其特征在于,在复合板部件受挤压的边 缘区域中至少局部单面或双面地设置板用于均衡厚度。 7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法,其特征在于,在加热和挤压塑料层过程 中的力大于接合两个盖板过程中的力。 8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法,其特征在于,所述复合板部件同时和另 一个金属部件接合。 9.根据权利要求8所述的。

6、方法,其特征在于,所述复合板部件只具有一个由金属构成 的外部盖板和一个设在盖板上的塑料层,并且可以由需要与所述复合板部件接合的金属部 件提供第二金属盖板。 10.用来实施根据权利要求1至9中任意一项所述方法的装置,所述装置具有 -用来安放复合板部件(1)的工具, -用来以点状或局部地加热复合板部件(1)边缘区域(5)的工具(6、6a、6b、12a、12b、 13a、13b、14a、14b), -在经加热的边缘区域(5)中用来在所述复合板部件(1)的至少一个盖板(2、3)上施 加力的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、14a、14b),以便将所述盖板(2、3)压向另一个金 属层。

7、(2、3、22、24),从而使设在所述盖板(2、3)上的、经加热并变软的塑料层(4)从所述边 缘区域(5)中挤出,以及, -在所述复合板部件受挤压的边缘区域中,使所述盖板(2)和所述金属层(3、22、24)至 少局部地或以点状方式接合的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、15a、15b)。 11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,设置有一个或多个辊轮(6、6a、6b、11a、 11b、12a、12b、15a、15b)用于力的施加和/或用于加热和/或用于接合所述复合板部件的边 缘区域,以及设置有用于实施在复合板部件(1)和辊轮(6、6a、6b、11a、11b、12a、12。

8、b、15a、 15b)之间的相对移动的工具。 12.根据权利要求10或11所述的装置,其特征在于,设置有刮削装置(10)和/或抽吸 权 利 要 求 书CN 103998175 A 2/2页 3 装置(9)用于去除经挤出的塑料。 13.根据权利要求10至12中任意一项所述的装置,其特征在于,设置有第一和第二辊 轮对(6a、6b、12a、12b),其中所述第一和第二辊轮对(6a、6b、12a、12b)在复合板部件(1)边 缘区域(5)的纵向上看是前后设置的,其中所述第一辊轮对(6a、6b)用于加热和挤压所述 复合板部件(1)的边缘区域(5)以及所述第二辊轮对(12a、12b)用于点状或局部地接合所。

9、 述复合板部件(1)的边缘区域(5)。 14.根据权利要求10至13中任意一项所述的装置,其特征在于,设置有多轴机械手 (19)和/或处理系统(19a)。 权 利 要 求 书CN 103998175 A 1/7页 4 含金属边缘区域的复合板部件的制造方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及一种含金属边缘区域的复合板部件的制造方法,该复合板部件具有两 个由金属构成的外部盖板和至少一个设在盖板之间由塑料构成的层。此外,本发明涉及一 种用来实施根据本发明的方法的装置。 背景技术 0002 复合板部件通常以夹层板的方式进行使用,该复合板部件具有两个外部盖板和一 个设在盖板之间非金属的、通常由塑料构成。

10、的层。越来越多地采用复合板部件的原因在于, 复合板部件可以具有在实心材料构成的板中通常相对没有的性能。例如复合板部件尽管重 量轻但具有局部很好的刚性并且同时能够提供很好的隔音性能。但是许多应用要求该复合 板部件必须和其它的板材部件或金属部件接合。然而,通常用于板材的接合方法,例如熔融 焊接和钎焊,由于其高的热输入会引发问题。在高的热输入情况下,在复合板部件上会由此 产生损坏,即,设在盖板之间的非金属层或塑料层由于热输入而受到损坏并且在这种情况 下会难以实现复合板部件和金属部件之间足够好的连接。为了解决这个问题,目前为止尝 试了各种不同的方式。由日本专利JP06-087079A已知,由此提供通常。

11、用于和其它部件相连 的、复合板部件用于焊接的边缘区域,即,首先加热复合板部件的边缘区域,两个外部盖板 在边缘区域中向上弯曲并且使用研磨工具去除设在盖板之间的塑料层。然后将边缘区域的 盖板相互焊接,从而提供具有纯金属边缘区域的复合板部件,该边缘区域可以用于普通的 接合方法。然而,该方法非常耗时并且很难实现自动化。 发明内容 0003 因此,基于现有技术,本发明的目的在于,提供一种含金属边缘区域的复合板部件 的制造方法,该方法可以经济地制造相应的复合板部件并具有高的自动化程度。本发明的 目的还在于,提出一种用于实施该方法的装置。 0004 根据本发明的第一教导,通过这种方法由此实现所述目的,即, 。

12、0005 -这样地加热复合板部件的选定边缘区域,使得设在外部盖板之间的塑料层变软, 0006 -通过在至少一个外部盖板上的边缘区域中施加力量使盖板受到点状或局部的相 对挤压,以至于在施加了力的边缘区域中的塑料层挤出,并且, 0007 -然后或施加力的同时将两个盖板在受挤压的边缘区域中至少局部地或以点状地 相互接合。 0008 和根据现有技术已知的方法不同的是,盖板没有向上弯曲并且塑料层不是通过研 磨工具去除,而是通过在至少一个外部盖板上施加力而从边缘区域中挤出塑料层。复合板 部件的边缘区域是指复合板部件的、与复合板部件的棱边相距10mm至100mm的区域。通过 在这个需要去除塑料的边缘区域中局。

13、部地或以点状地接合两个外部盖板,可以以简单的方 式获得一种复合板部件,该复合板部件具有纯金属的边缘区域,这样的边缘区域也适用于 常规的接合方法,例如熔融焊接或钎焊。通过能够放弃将外部盖板向上弯曲以及采用研磨 说 明 书CN 103998175 A 2/7页 5 工具去除塑料层,实现了可以明显较经济地制造具有纯金属边缘区域的复合板部件。该方 法能够很好地实现自动化并最终提供能够很好接合的复合板部件。 0009 特别优选通过根据本发明的方法接合复合板部件,该复合板部件的塑料层具有比 相应金属盖板更大的壁厚。例如金属盖板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚,而塑料层具有 0.35mm至0.8mm的壁。

14、厚。相应的复合部件与实心材料相比具有显著的重量优势并且能够通 过根据本发明的方法特别好地进行接合。 0010 依照根据本发明的方法的第一个设计,以机械方式和/或通过抽吸装置至少局部 地去除在边缘区域中挤出的塑料。以机械方式去除挤出的塑料例如可以通过采用刮削装置 刮削而进行。也可以考虑将吸收挤出的软塑料的抽吸装置和刮削装置相结合,从而在生成 金属边缘区域之后不再需要对复合板部件的外部边缘区域进行再加工。刮削装置也可以同 时用于其他目的,例如在采用辊轮电极加热边缘区域和接合边缘区域的情况下,例如用作 电极清理。 0011 以对流方式、导电方式、感应方式、通过摩擦和/或采用电磁辐射加热复合板部件 的。

15、边缘区域可以确保复合板部件边缘区域的、符合应用的加热方式。在以对流方式加热的 情况下,例如通过对流中的热气发生热转移。盖板能够将热量局部很好地转移到设在盖板 之间的塑料层上。通过以导电方式的加热,可以将加热区局部限制在狭小的区域中,也就是 电流需要流经的接触位置。此外,用于导电加热的工具也可以用于力的施加。在希望没有 接触的、局部经狭小限制的加热情况下,也可以通过感应、即通过涡流感应进行加热。通过 摩擦获得了用于加热复合板部件的、需要去除塑料层的边缘区域的另一种可能方式,例如 通过超声波电极将超声波振动转移到复合板部件上。复合板部件的盖板加热也很局限并且 确保了复合板部件其它区域中的塑料层不会。

16、受到影响。同时,例如超声波电极不仅能够用 于力的施加,也能够用于焊接边缘区域中的外部盖板。最后,也可以采用电磁辐射,例如近 红外区域的激光束或者近红外(NIR)发射极可以特别顺利并有效地加热复合板部件的特定 边缘区域。采用电磁辐射可以特别有针对性地扩大或限制加热区域。 0012 依照根据本发明的方法的另一个有利实施方式,通过使用至少一个或多个辊轮来 进行力的施加。通过使用辊轮实现了,之前或同时经加热的边缘区域能够通过辊轮驶过并 且在这种情况下例如可以以简单的方式使复合板部件的纵棱具有非金属的边缘区域。对 此,是否采用将力施加给外部盖板的辊轮,其中第二外部盖板相对地挤压推板或者是否使 相对设置的。

17、两个辊轮分别挤压外部盖板,这并不重要。在这两种情况下,辊轮例如在以导 电方式加热时也可以用作接触辊,该接触辊适用于电流传导并从而可以以点状加热边缘区 域。 0013 优选通过使用一个或多个辊轮在施加力之后或施加力的同时以点状或局部地焊 接复合板部件的边缘区域。通过采用辊轮确保了特别合理地制造具有纯金属边缘区域的复 合板部件。对此例如可以采用在边缘区域的纵向上所见的、两个辊轮对的结构,这两个辊轮 对首先通过第一辊轮对以导电的方式加热选定的边缘区域并且施加一定的力,随后通过使 用第二辊轮对以点状或局部地焊接复合板部件受挤压的边缘区域。 0014 在复合板部件的边缘区域中,由于挤出的塑料而减少了复合。

18、板部件的总厚度。因 此,依照根据本发明的方法的另一个有利设计,在复合板部件受挤压的边缘区域中在单面 或双面至少局部设置了板用于均衡厚度,从而整个复合板部件具有大致均匀的厚度。 说 明 书CN 103998175 A 3/7页 6 0015 依照根据本发明的方法的另一个有利的变化方案,在加热和排挤复合板部件外部 盖板之间的塑料层的过程中,将力施加到至少一个外部盖板上,这个力比接合两个盖板过 程中的力大。由此实现了,在需要提供的边缘区域中的加热温度至少能够在排挤塑料的过 程中保持较低,从而使得连在复合板部件的金属边缘区域上的塑料层所受到的影响较少。 另外,由此实现了特别全面地排挤外部盖板之间的塑料。

19、,从而特别容易进行随后的、两个外 部盖板的焊接。当以导电方式加热和之后以导电方式接合时所用到的电流例如可以精确地 发生逆流。在排挤塑料的过程中该电流较低,从而只是使塑料层变软。当至少局部地或者 以点状方式接合外部盖板时可以选择较高的电流,以实现接合。 0016 依照根据本发明的方法的另一个实施方式,同时、即在形成金属边缘区域的过程 中使复合板部件和另一种金属部件接合。由此可以在单个工艺步骤中提供金属边缘区域的 形成以及与另一种金属部件的接合。 0017 如果复合板部件只具有一个由金属构成的外部盖板和一个设在盖板上的塑料层, 那么可以由需要与复合板部件接合的金属部件提供第二金属盖板,从而复合板部。

20、件在边缘 区域可容易地通过焊接和金属部件相连。由此,具有一个外部盖板和一个设在盖板上的塑 料层的复合板部件可以以简单的方式成为一体式的、例如洗碗机或火车轨道的装置组成部 件并且具有消音性能。 0018 根据本发明的第二教导,通过一种用来实施上述方法的装置来实现上述目的,该 装置具有 0019 -用来安放复合板部件的工具, 0020 -用来以点状或局部地加热复合板部件边缘区域的工具, 0021 -在经加热的边缘区域中用来在复合板部件的至少一个盖板上施加力的工具,以 便将该盖板压向另一个金属层,从而使设在盖板上的、经加热并变软的塑料层从边缘区域 中挤出,以及, 0022 -在复合板部件受挤压的边缘。

21、区域中,使盖板和另一个金属层至少局部地或以点 状方式接合的工具。 0023 作为金属层当然也可以采用具有两个外部盖板和一个设在盖板之间的塑料层的 复合板部件的第二外部盖板。该装置可以实施根据本发明的方法,从而确保经济地制造具 有两个外部盖板和一个设在盖板之间的塑料层并且含金属边缘区域的复合板部件。此外, 根据本发明的装置也可以使具有单个外部盖板和一个设在盖板上的塑料层的复合板部件 与另一个金属部件以经济的方式进行接合。 0024 通过根据本发明的装置的一个设计,可以以简单的方式使复合板部件沿纵向延伸 的边缘区域形成金属边缘区域,其中根据本发明的装置的这个设计设置有一个或多个用来 施加力和/或用。

22、来加热和/或用来接合复合板部件边缘区域的辊轮以及用来使复合板部件 和辊轮之间发生相对移动的工具。复合板部件和辊轮之间的相对移动可以沿边缘区域行驶 并且同时可以施加力、加热以及同时以点状方式或局部地焊接复合板部件的两个外部盖板 或者使一个外部盖板与另一个金属部件进行焊接。 0025 根据本发明的装置的另一个设计,例如为了去除多余的塑料,通过设置用来去除 经排挤的塑料的刮削装置和/或抽吸装置,不需要对边缘区域进行再加工。一方面,如已述 的,避免了复合板部件的其它再加工,另一方面,通过优选设置在边缘区域的加热和挤压区 说 明 书CN 103998175 A 4/7页 7 域中的抽吸装置能够确保不会有。

23、多余的塑料妨碍两个外部盖板或一个外部盖板与另一个 金属部件的接合过程。 0026 此外,可以这样进一步设计根据本发明的装置,即,设置第一和第二辊轮对,其中 在复合板部件边缘区域的纵向上看,该第一和第二辊轮对彼此前后安置,其中第一辊轮对 用于加热和挤压复合板部件的边缘区域,第二辊轮对用于以点状或局部地接合复合板部件 的边缘区域。通过将加热和排挤塑料的工艺分配给第一辊轮对以及将以点状或局部地接合 边缘区域的工艺分配给第二辊轮对可以提高制造具有金属边缘区域的复合板部件的加工 速度。 0027 最后,依照根据本发明的装置的另一个设计,如果设置了多轴机械手和/或处理 系统,则可以明显提高制造具有金属边缘。

24、区域的复合板部件的自动化程度。如果例如通过 多轴机械手或处理系统控制用于安放的工具、用于以点状或局部地加热复合板部件边缘区 域的工具、用于在边缘区域施加力的工具以及用于以点状或局部地接合复合板部件的工 具,则可以高度自动化地生产具有金属边缘的复合板部件。 附图说明 0028 接下来需要根据实施例结合附图详细阐述本发明。在附图中 0029 图1和2以截面示意图示出了具有金属边缘区域的复合板部件的制造方法的第一 实施例,该实施例采用一个辊轮, 0030 图3以截面示意图示出了根据本发明的方法的第二实施例,该实施例采用两个相 对立的辊轮, 0031 图4和5以截面示意图示出了根据本发明的方法的第三实。

25、施例,在该实施例中采 用刮削装置和抽吸装置, 0032 图6以截面示意图示出了根据本发明的方法的第四实施例的实施,该实施例具有 前后设置的辊轮对, 0033 图7示出了根据本发明的方法的一个实施例的力-时间图和电流-时间图, 0034 图8和9以截面示意图示出了根据本发明的方法的另外两个实施例,这两个实施 例具有用来加热复合板部件边缘区域的不同方法, 0035 图10和11示出了用来实施根据本发明方法实施例的装置,该装置以导电方式加 热复合板部件的边缘区域, 0036 图12以局部的立体示意图示出了在一块平整的复合板部件上实施根据本发明的 方法的过程描述, 0037 图13以截面示意图示出了具。

26、有金属边缘区域的、依照根据本发明的方法制得的 复合板部件的四个实施例, 0038 图14a)、b)和15a)-15c)示出了依照根据本发明的方法制得的复合板部件在洗 碗机上的应用,以及 0039 图16、16a)和17以截面示意图示出了根据本发明制得的复合板部件在轨道上的 应用。 具体实施方式 说 明 书CN 103998175 A 5/7页 8 0040 首先,在图1中示出了根据本发明的方法的第一实施例,在该实施例中,复合板部 件1由两个外部盖板2、3和一个设置在盖板2、3之间的塑料层4组成,在复合板部件的边 缘区域5中这样加热该复合板部件,使得该边缘区域5中的塑料层4变软。边缘区域5的 加。

27、热能够以不同的方法和方式进行。在本实施例中,通过辊轮6以及导电夹7和通过托架 8使电流导入复合板部件1中,其中特别是在辊轮6的接触区域,也就是在边缘区域5中对 上部的和选择性下部的盖板2、3进行强烈的加热,从而使设在边缘区域5中的塑料层4变 得相当软。通过转移到辊轮6上的、朝复合板部件1方向的力,在边缘区域5中将上部盖板 2挤压到下部盖板上。由此将边缘区域中的塑料4挤出,从而该边缘区域5变成纯金属的。 这在图2中示出。在图2中还可以看出,设置有用于去除被挤出的塑料4的装置9。对于这 种情况,即两个盖板2和3相接触,电流这时从辊轮6通过复合板部件的边缘区域5流至托 架8并且在这种情况下可以这样加。

28、热盖板,使得这两个盖板例如相互焊接。因此,在受挤压 的边缘区域中至少局部地或以点状方式使两个盖板相互接合。 0041 在图中没有按正确比例给出盖板和塑料层的厚度比。塑料层的壁厚优选大于盖板 的壁厚。例如金属盖板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚,而塑料层具有0.35mm至0.8mm的 壁厚。特别有利的是,复合板部件具有壁厚为0.25mm的盖板和壁厚为0.4mm的塑料层。与 实心材料相比,相应的复合板部件具有显著的重量优势并且能够通过根据本发明的方法特 别好地接合。 0042 图3和图4中示出了根据本发明的方法的一个类似实施例。这里使用了两个辊轮 6a、6b,以用来将力施加到边缘区域5上,该力。

29、用箭头F示出。如前所述,可以以导电的方式 通过辊轮6a、6b和导电夹7导电加热边缘区域5。然而,也可以事先通过其它手段和方法 加热边缘区域5,从而使塑料层变软并且通过施加力F能够将塑料层从边缘区域5中挤出。 在图4中可以看出,在根据本发明的方法的这个实施例中额外使用了两个辊轮电极11a和 11b,以用来将电流从外部盖板2传输到外部盖板3。辊轮电极11a和11b相互导电连接。 通过辊轮电极11a和11b以及通过辊轮电极6a和6b实现了,可以在纵向上沿着复合板部 件的边缘区域行驶并且对此分别实施根据本发明的方法,从而可以连续地进行加热。借助 接触辊轮或封装辊轮25在抽吸装置9的壳体中大致可以获得负。

30、压并且可以从辊轮电极6a、 6b中完全去除经刮削的塑料。此外,图4示出了,除了以抽吸装置的方式示出的、用于去除 经挤出的塑料的装置9,还设置了刮削装置10,该刮削装置以刮削的方式安置在复合构件 的端面上。还设置有两个接触辊轮或封装辊轮25,这两个辊轮以共同自由旋转的方式安置 在抽吸装置9的壳体上,由此能够在壳体中生成负压,该负压对于去除塑料起到有利作用。 0043 图5示出了根据本发明的方法的一个实施例,在该实施例中清理辊轮电极6a、6b 去除经挤出的塑料,从而该辊轮电极可以干净地用于局部或以点状方式焊接复合板部件1 的边缘区域5。此外,刮削装置10也可以用于在复合板部件的棱边上去除经挤出的塑。

31、料。 0044 图6以截面示意图示出了另一个实施例。对此采用两个辊轮对6a、6b和12a、12b, 以用来一方面在边缘区域中对复合板部件1进行加热和挤压,由此能够从复合板部件1中 挤出塑料4并且通过抽吸装置9去除塑料。随后复合板部件1连续经过辊轮对12a和12b, 该辊轮对用于以点状或局部地焊接,在加工方向上或在复合板部件的纵向上看,该辊轮对 安置在第一辊轮对6a和6b的后面。由此将挤压和挤出塑料的过程以及焊接上部和下部盖 板的过程进行分配,从而使这两个过程能够得到更精确的控制。此外,通过这种结构也能够 说 明 书CN 103998175 A 6/7页 9 提高加工速度。例如在复合板部件的边缘。

32、区域中通过辊轮电极可以以简单的方式通过比较 高的速度形成辊轮缝,而不管是否在边缘区域中挤压出塑料。 0045 图7中所示的力-时间图和电流-时间图描述了根据本发明的方法的一个实施 例,该实施例以导电的方式加热并且接合复合板部件的边缘区域。生产过程分成两个阶段, 在第一阶段中从t0到t1加热和挤压塑料层,以及焊接阶段是从t1到t2。在根据本发明 的方法的加热和挤压阶段中,通过辊轮在塑料部件的边缘区域上施加相对小的电流I和相 对高的力F。相比于焊接阶段相对小的电流可以适当地加热两个外部盖板2、3之间的塑料 层,从而在边缘区域5中由于高的力能够将该塑料层从两个外部盖板之间的中间区域中挤 出,直至在时。

33、间点t1两个盖板2、3相互触及并且在盖板之间几乎不再存在塑料。然后可以 从t1至t2开始焊接阶段,在该焊接阶段中力F可以降低,然而电流I进一步增高,从而使 金属盖板相互焊接。 0046 图8示出了根据本发明的方法的另一个实施例,在该实施例中通过摩擦,特别是 通过采用超声波电极13a和13b加热和挤压复合板部件的边缘区域。此外,在图8中再次示 出了抽吸装置9。图9示意性地示出了边缘区域加热的另一种可能方式。在图9中设置有 感应加热工具14a、14b,随后安置有辊轮对15a、15b,借助该辊轮对去除变软的塑料,以便 使复合板部件1的两个外部盖板随后能够相互焊接。此外,替代感应加热工具14a和14b。

34、, 当然可以使用通过采用电磁辐射、例如激光束或近红外辐射加热边缘区域的工具,这些射 束也导致有效地、无接触地加热复合板部件的边缘区域。 0047 然而,优选电阻焊接复合板部件的边缘区域。对此,在图10中示出了需要哪种通 电路径。其中一方面在辊轮电极11a和11b之间设置有电流桥16。另外,辊轮电极通过另 一个电流桥17相互连接,其中通过如图11中放大所示的滑动触点,电流经辊轮电极6a和 6b通至电流桥17。通过辊轮电极6a和6b的辊轮轴连接电源18。图12清楚地示意性示出 具有金属边缘区域的复合板部件的制造。在工艺步骤A中首先从复合板部件1开始着手, 该复合板部件具有两个外部盖板2、3和一个设。

35、在盖板之间的塑料层4。经这样制得的、平 整的复合板部件或复合板被传送至工艺步骤B中的处理系统19。该处理系统19a具有根 据本发明的装置19b用于制造具有金属边缘区域的复合板部件。装置19b也可以选择性地 设置在多轴机械手19上。多轴机械手19或处理系统19a沿着复合板部件1的边缘区域5 行驶并在那里形成纯的金属边缘区域。该边缘区域具有大概10至100mm的宽度。复合板 部件1也可以选择性地先进行成型工艺并且在经成型的状态下作为工艺步骤B传送至处 理系统19a,然后该处理系统包围复合板部件1a的边缘区域5并这样形成纯的金属边缘区 域5。在工艺步骤C中将这样形成的、平整的或可能经预先成型的、具有。

36、金属边缘区域的复 合板部件1传送至另一个成型步骤或加工步骤。C部分再次放大地示出了复合板部件1的 边缘区域5。可以清楚地看出不具有塑料层的纯金属边缘区域5。在工艺步骤D中,复合板 部件在成型为特定的复合板部件之后可以通过槽20与如工艺步骤E中所示的、另外的板部 件相连或者通过焊接与如E中所示的另一个构件相连。如E和E中所示,根据本发明制 得的、具有金属边缘的复合板部件可以通过采用常规的连接技术以简单的方式与另外的构 件接合。 0048 图13a)、b)、c)和d)以截面示意图示出了复合板部件1的边缘区域5,该边缘区 域通过根据本发明的方法的实施例制得。在图13a)中,将两个外部盖板2、3相互挤。

37、压,从 说 明 书CN 103998175 A 7/7页 10 而复合板部件1在边缘区域5中在两侧变窄。而图13b)中则只有上部盖板2发生变形,因 此,如图13d)中所示,通过单侧放置另一个板2a可以均衡厚度。图13c)示出了在复合板 部件1的边缘区域5两侧变尖的情况下均衡厚度。其中使两侧都铺有板2a和3a。所有四 个所述的实施例的共同点在于,在边缘区域具有焊接部5a,该焊接部使设在边缘区域5中 的板2a、3a或复合板部件的盖板2、3相互连接。 0049 在图14a)和14b)以及15a)、15b)和15c)中示出了根据本发明的方法的其它可 能应用。在图14a)中,具有一个外部盖板2和一个塑料。

38、层4的复合板部件1与自动洗 碗机的不锈钢板22相连。为此通过辊轮电极6a加热复合板部件1”的边缘区域,挤出塑料 层4并随后与不锈钢板22进行焊接。图14b)示出了最终制得的复合板部件1安装在自 动洗碗机23上。在图15a)和15b)以及15c)中再次分单个步骤示出了该方法。首先,如 图15a)所示,将接触电极6a放置在复合板部件1的边缘区域中并且加热边缘区域5中的 塑料以及从板2和22之间的中间区域中去除塑料。随后,在第二个工艺步骤中,通过采用 电阻焊接使外部盖板2和不锈钢板22进行焊接。其中首先使用额外的辊轮焊接电极,从 而可以连续进行步骤15a)和15b)。然后将最终制得的复合板部件1固定。

39、在自动洗碗机 23上。复合板部件1导致明显的消音并且能够通过根据本发明的方法以简单的方式例如 固定在自动洗碗机上。 0050 最后,图16、16a)和17示出了根据本发明制得的、具有金属边缘区域5的复合板 部件1的另一个应用。如图14和15中所示,复合板部件1只具有一个外部盖板2和一 个塑料层4。在第一个工艺步骤中,通过辊轮电极6a在复合板部件1的边缘区域5中加 热塑料层4并且将塑料层从外部盖板2和火车轨道24之间的中间区域中挤出,该火车轨 道在这里表示金属部件。随后,通过采用焊接电极25使外部盖板和火车轨道24进行焊接, 该焊接电极也可以形成为辊轮电极。在图17中以截面视图示出了消音的火车轨。

40、道24,该火 车轨道在两侧分别具有两个复合板部件1。根据前述的应用明显可知,通过根据本发明的 方法可以以简单的方式将具有外部盖板2和设在其上的塑料层4的复合板部件1与另 一个金属部件连接,例如自动洗碗机22或火车轨道24的后壁。因此,根据本发明的方法明 显增大了复合板部件的应用可能性。 说 明 书CN 103998175 A 10 1/12页 11 图1 图2 说 明 书 附 图CN 103998175 A 11 2/12页 12 图3 说 明 书 附 图CN 103998175 A 12 3/12页 13 图4 说 明 书 附 图CN 103998175 A 13 4/12页 14 图5 说。

41、 明 书 附 图CN 103998175 A 14 5/12页 15 图6 图7 说 明 书 附 图CN 103998175 A 15 6/12页 16 图8 图9 说 明 书 附 图CN 103998175 A 16 7/12页 17 说 明 书 附 图CN 103998175 A 17 8/12页 18 图12 说 明 书 附 图CN 103998175 A 18 9/12页 19 图13a 图13b 图13c 说 明 书 附 图CN 103998175 A 19 10/12页 20 图13d 图14a 图14b 说 明 书 附 图CN 103998175 A 20 11/12页 21 图15c 说 明 书 附 图CN 103998175 A 21 12/12页 22 图16 图16a 图17 说 明 书 附 图CN 103998175 A 22 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 作业;运输 > 机床;其他类目中不包括的金属加工


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1