将物体结合在一起制造技术

公开一种将连接器(4，5)机械连接至第一物体(1，2)的方法。该方法包括提供具有开口的第一物体(1，2)，提供第一连接器元件(4)、第二连接器元件(5)和固态的热塑性材料(8)，将第一连接器元件(4)和第二连接器元件(5)相对于开口放置，使能量作用于热塑性材料(8)直到其至少一流动部分变为可流动且相对于第一连接器元件(4)和第二连接器元件(8)流动，直到其与第一连接器元件(4)和第二连接器元件(5)均直接(紧密)接触，使热塑性材料(8)重新固化(如通过将热塑性材料(8)冷却至室温)，由此，重新固化的热塑性材料(8)将第一连接器元件(4)和第二连接器元件(5)彼此相对锁定以产生包括第一连接器元件(4)、第二连接器元件(5)和热塑性材料(8)的连接器组件，连接器组件由此通过热塑性材料(8)、或通过第一连接器元件(4)和第二连接器元件(5)的锁定、或通过二者被锚固在开口中。

Combine objects together

A method is disclosed for connecting a connector (4, 5) mechanically to a first object (1, 2). The method includes providing a first object with openings (1, 2), providing a first connector element (4), second (5) connector element and a solid thermoplastic material (8), the first connector element (4) and second (5) relative to the connector element placed the energy to open, thermoplastic materials (8) until at least one part to flow can flow and relative to the first connector element (4) and second connector elements (8) flow, until the first connector element (4) and second (5) were direct connector elements (close) contact, the thermoplastic material (8) re curing (such as the thermoplastic material (8) is cooled to room temperature), thus re cured thermoplastic material (8) of the first connector element (4) and second connector elements (5) relative to each other to produce a lock includes a first connection element (4), second connector elements (5) and thermoplastic material (8) the connector assembly and the connector assembly are anchored to the opening through thermoplastic material (8), or through the first connector element (4) and the second connector element (5), or by two.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将物体结合在一起
本专利技术涉及机械工程和制造领域，尤其是机械制造，例如汽车工程、飞行器制造、造船、机器制造、玩具制造等。
技术介绍
在汽车、航空及其它行业中，倾向于弃用钢结构而使用轻质材料如铝或镁金属片或压铸件，或碳纤维加强聚合物进行代替。这些新材料在结合这些材料的元件特别是将稍平物体(如面板或木板)结合在一起或将稍平物体结合至另一个物体的方面引起了新的挑战。如果要连接不同材料的物体则尤其会出现困难，比如包括钢、铝镁合金或纤维增强聚合物的组中的两种材料。使用金属铆钉的常规铆接首先具有以下缺点，这些材料中某些的电化学电势可以明显相差对应于几伏特的差值，以至于将会产生大量的电化学腐蚀。涉及纤维增强聚合物的平坦物体的连接还具有另外的缺点：这些材料的面外杨氏模量很低，并且由铆钉头部和铆钉脚部之间的物体的压缩所引起的摩擦力对连接的机械稳定没有实质性贡献。在本文中，一般来说，铆钉进入变形过程在端部的展宽称为“头部”，而在另一远端端部的展宽称为“脚部”。在文献中，铆钉的两个端部通常都称为‘头部’。此外，金属铆钉具有需要被过压以补偿发生在变形力关断之后的塑料“回弹”变形的问题。已经提出在金属铆钉上使用漆以使连接器电绝缘。然而，随着时间流逝，漆可能变脆，尤其是因为振动而长时间受到机械磨损，或者它会溶解。为了热塑性物体之间的连接，还提出通过超声波变形使铆钉杆成形为其中一个待连接物体的一部分并且在相对于另一个物体定位之后形成铆钉头。然而，这种连接受限于结合的热塑性材料并且不适于解决上述问题。为了解决这些问题，汽车、航空和其它行业已经开始大量使用粘合剂结合。粘合剂结合可以轻而坚固，但是存在不能长期控制可靠性的缺点，因为几乎不可能在没有完全破坏该结合的情况下检测到例如由于脆化的粘合剂而导致的弱化的粘合剂结合。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种将连接器机械连接至第一物体的方法，该方法克服现有技术方法的缺点。另一个目的是提供用于实施该方法的设备。根据本专利技术的一个方面，一种将连接器机械连接至第一物体的方法包括：提供第一物体，该第一物体具有开口；提供第一连接器元件、第二连接器元件和固态的热塑性材料；将第一连接器元件和第二连接器元件相对于开口放置；使能量作用在热塑性材料上，直到其至少一流动部分变得可流动且相对于第一连接器元件和第二连接器元件流动，直到其与第一连接器元件和第二连接器元件均直接(紧密)接触；使热塑性材料重新固化(例如通过使热塑性材料冷却至室温)；由此，重新固化的热塑性材料将第一连接器元件和第二连接器元件相对彼此锁定以产生包括第一连接器元件、第二连接器元件和热塑性材料的连接器组件；和由此，该连接器组件通过锁定第一连接器元件和第二连接器元件、或通过热塑性材料、或通过二者被锚固在开口中。根据本专利技术的方法可以基于这样的概念：相比于例如铆钉的预制连接器，原位(在相对于开口放置后)连接第一连接器元件和第二连接器元件可增加功能性。这可用于：-强度(例如在这个过程之后所产生的连接器可以包括预制头部和预制脚部，如下文更详细的进一步的解释)。这样的预制头部或脚部可以具有足够大的强度，使得它们不会被这样无论如何无法毁坏整个物体的力所变形。如果联接结构(比如用于连接其它元件的螺纹)被适当地布置，连接器的锚固可例如承受几乎任意大小的拉力或其它力。-连结不同的材料，包括在正常情况下配对会导致大量腐蚀的材料。-增加其它功能性，比如阻尼或绝缘，或对扭矩进行稳定。-通过材料流动的热膨胀适应性：它可以是包括第一物体和连接器(和可能的任何其它的第二物体(参见下文))的组件，其随后使用在本文中所描述的方法以经受由温度变化产生的过程-例如发生在高温浴中的电沉积过程。同样地，在使用组件期间，还可存在温度变化。在这种情况下，由于不同的热膨胀系数，可以产生很大的力/变形。由于热塑性材料能够变形，尤其是如果它在其玻璃化转变温度以上，这样不同的热膨胀可以通过材料的变形得到补偿。因此，在实施例中，选择热塑性材料使得它具有低于这样的过程中温度(例如通常用于工业制造过程中的阴极电沉积的180℃)的玻璃化转变温度，但液化温度高于这个过程温度。为此，可实现以下概念性构思中的一个或组合。-第一连接器元件和第二连接器元件以适合不同形状和/或尺寸的方式连接。例如，第一连接器元件可以包括内部段，第二连接器元件可以包括在开口内的至少一个轴向深度包围该内部段的外部段(尤其是为管部)，其中该内部段和外部段的横截面形状不同。热塑性材料可填充该内部段和外部段之间的空间，从而将各部段彼此锁定并补偿不同的形状/尺寸。在一个例子中，内部段和外部段之一可以具有大致圆形横截面，而另一个具有多边形横截面。由于这种方法，还可以补偿制造公差。同样地，该方法还可以补偿开口和连接器元件之间的不同形状和/或尺寸和/或制造公差。更一般地来说，第一连接器元件和第二连接器元件在开口中的至少一个轴向深度上彼此空间地重叠，该空间(它在开口的内部)被热塑性材料填充以锁定连接器元件相对于彼此的重叠部分(部段)。重叠的深度基本上、尤其是开口的轴向延伸的至少30％或至少50％或70％；它可以基本上对应于开口的整个轴向延伸。热塑性材料可以是电和/或热绝缘体，并且可布置成使连接器元件彼此隔离(例如其中热塑性材料防止它们之间的任何直接接触)。同样地，另外或作为替代，热塑性材料可以布置为用于将连接器元件与它们被锚固其中的一个物体或多个物体隔离。在此，为此可以用这样的方式来实施该过程，即连接器的热塑性材料不仅液化以相对于彼此锁定连接器元件，而且还涂覆所述(多个)周壁而与它/它们进行紧密接触，并且还填充第一物体和/或第二物体的可能的不平整/结构或第一物体和第二物体之间的间隙。这样，形成了保护连接免受腐蚀或其它影响的密封。然而为了一些应用，没有必要在该步骤中涂覆壁的全部区域，为了使这个密封能够实现其功能，通常需要至少沿着整个周长来涂覆周壁。在实施例中，在使能量作用在热塑性材料上直到其至少一流动部分变得可流动的步骤中，该步骤可以包括使流动部分流入第一连接器元件和第二连接器元件的结构中，从而重新固化的热塑性材料将第一连接器元件和第二连接器元件以形状配合方式相对于彼此锁定。该结构可以使得形状配合是相对于轴向运动(平行于开口的轴线的运动)的形状配合。这种结构是宏观结构(不同于光滑表面的微观结构)。它们可以包括至少一个凹口或突起，比如至少一个槽或脊，尤其是多个例如周向槽和/或脊或在倾斜方向上延伸的槽和/或脊。其它形式的槽/脊、凹陷或凸起、宏观开口孔隙等或它们的任意组合都是可能的。热塑性材料可作为热塑性元件或通过多种热塑性元件存在。(多个)元件最初可以是分开的，或它(或它们中的至少一个)可以被固定至第一连接器元件和/或第二连接器元件。热塑性材料例如可以包括销元件和/或管元件。在热塑性材料属于多于一个热塑性元件的情况下，不同热塑性元件可以是相同材料、可以是能够彼此焊接的不同的热塑性材料、或者可以是不能彼此焊接的不同的热塑性材料。除了后一种情况，当可流动的材料部分流入彼此所形成的在热塑性元件之间的焊接可以有助于锁定。在一组实施例中，该方法包括将处于流动状态的粘合剂相对于第一物体和连接器元件放置和使粘合剂硬化的附加步骤，当它是：·在第一物体和至少一个连接器元件之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将连接器机械地连接至第一物体的方法，包括以下步骤：‑提供具有开口的所述第一物体；‑提供第一连接器元件、第二连接器元件和固态的热塑性材料；‑将所述第一连接器元件和第二连接器元件相对于所述开口放置；‑使能量作用在所述热塑性材料上，直到其至少一流动部分变得可流动，并且相对于所述第一连接器元件和第二连接器元件流动，直到其与所述第一连接器元件和所述第二连接器元件均直接接触；‑使所述热塑性材料重新固化；‑由此，重新固化的热塑性材料将所述第一连接器元件和第二连接器元件彼此相对锁定以产生包括所述第一连接器元件、所述第二连接器元件和所述热塑性材料的连接器组件；和‑由此，所述连接器组件通过所述第一连接器元件和第二连接器元件的锁定、或通过热塑性材料、或通过二者被锚固在所述开口中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.16 CH 00533/151.一种将连接器机械地连接至第一物体的方法，包括以下步骤：-提供具有开口的所述第一物体；-提供第一连接器元件、第二连接器元件和固态的热塑性材料；-将所述第一连接器元件和第二连接器元件相对于所述开口放置；-使能量作用在所述热塑性材料上，直到其至少一流动部分变得可流动，并且相对于所述第一连接器元件和第二连接器元件流动，直到其与所述第一连接器元件和所述第二连接器元件均直接接触；-使所述热塑性材料重新固化；-由此，重新固化的热塑性材料将所述第一连接器元件和第二连接器元件彼此相对锁定以产生包括所述第一连接器元件、所述第二连接器元件和所述热塑性材料的连接器组件；和-由此，所述连接器组件通过所述第一连接器元件和第二连接器元件的锁定、或通过热塑性材料、或通过二者被锚固在所述开口中。2.根据权利要求1所述的方法，其中，使能量作用在热塑性材料上的步骤包括使所述流动部分流入所述第一连接器元件的和所述第二连接器元件的结构中，由此重新固化的所述热塑性材料将所述第一连接器元件和第二连接器元件以形状配合方式相对于彼此锁定。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述结构包括至少一个槽或脊、凹陷或凸起、宏观开口孔隙或这些的组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在使能量作用的步骤中，第一连接器元件的材料和第二连接器元件的材料都未被液化。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一连接器元件和所述第二连接器元件均为金属。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一物体中的所述开口是贯通开口，并且锚固在所述开口中的所述连接器组件穿过整个所述开口。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，除了被机械地连接至所述第一物体之外，所述连接器还被机械地连接至第二物体。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，其中一个所述连接器元件包括头部，另一个连接器元件包括脚部，在将所述第一连接器元件和第二连接器元件相对于所述开口放置的步骤中，从近端侧放置具有所述头部的一个连接器元件以使一部分进入所述开口中并且所述头部保持在其近侧，从远端侧放置所述另一个连接器元件以使一部分进入所述开口中并且自脚部远侧保持所述脚部。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二连接器元件包括外管部，其中在放置步骤中，相对于所述第一连接器元件放置所述第二连接器元件以使所述外管部包围所述第一连接器元件的部段。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述流动部分包括流动直至与所述外管部的内表面和被包围的部段的外表面均紧密接触的材料。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述第一连接器元件包括轴部，并在放置所述第一连接器元件和第二连接器元件的步骤之后，所述轴部至少部分地被所述外管部包围，因此组成被包围的部段。12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法，其中，所述放置所述第一连接器元件和第二连接器元件的步骤包括将热塑性管元件放置在所述外管部和被包围的部段之间，其中在使能量作用的步骤中，所述热塑性管元件至少部分变得可流动直至它的轴向延伸被减小并且所述热塑性材料至少与所述外管部的内表面和被包围的所述部段的外表面紧密接触。13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法，其中，放置所述第一连接器元件和第二连接器元件的步骤包括放置包围所述外管元件的热塑性外管元件，其中在使能量作用的步骤中，所述热塑性外管元件变为至少部分可流动直至它的轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迈耶，P·博世内尔，J·奎斯特，J·耶尔曼，
申请(专利权)人：伍德韦尔丁公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH