本发明专利技术涉及一种用于接合塑料金属混合构件的方法，其中在加热步骤中加热金属构件(3)并且将塑料构件(9)在接合步骤中与被加热的金属构件(3)置于接触中并且通过在接触区域中的熔化与金属构件(3)接合在一起，其中，将金属构件(3)在加热步骤中加热到确定的接合温度以上的温度，在后续的冷却步骤中冷却金属构件，在所述冷却步骤中借助至少一个温度测量装置检测金属构件(3)的温度并且在达到所述确定的接合温度时实施接合步骤。本发明专利技术此外涉及一种用于将金属构件(3)和塑料构件(9)接合在一起的设备，所述设备具有：至少一个在加热位置上的接纳部(2)，金属构件(3)可放入所述接纳部中；以及被加热的/可加热的加热冲模元件(4)，所述加热冲模元件借助执行器(5)为加热金属构件(3)的目的与金属构件(3)可置于接触中；以及转移装置(10)，借助所述转移装置可将被加热超过预先确定的接合温度的金属构件(3)运送到接合位置中；以及在接合位置上设置的接合冲模(7)，所述接合冲模借助执行器(8)驱动并且塑料元件(9)可保持在所述结合冲模上/中，尤其是通过负压保持；以及温度测量装置，借助所述温度测量装置可检测金属构件(3)的温度，尤其是在接合位置上的冷却期间可检测金属构件的温度；以及控制装置，借助所述控制装置依赖于检测的温度、尤其是在达到/低于确定的接合温度时可操控接合冲模(7)的执行器(8)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种用于接合塑料金属混合构件的方法，其中在加热步骤中加热金属构件(3)并且将塑料构件(9)在接合步骤中与被加热的金属构件(3)置于接触中并且通过在接触区域中的熔化与金属构件(3)接合在一起，其中，将金属构件(3)在加热步骤中加热到确定的接合温度以上的温度，在后续的冷却步骤中冷却金属构件，在所述冷却步骤中借助至少一个温度测量装置检测金属构件(3)的温度并且在达到所述确定的接合温度时实施接合步骤。本专利技术此外涉及一种用于将金属构件(3)和塑料构件(9)接合在一起的设备，所述设备具有：至少一个在加热位置上的接纳部(2)，金属构件(3)可放入所述接纳部中；以及被加热的/可加热的加热冲模元件(4)，所述加热冲模元件借助执行器(5)为加热金属构件(3)的目的与金属构件(3)可置于接触中；以及转移装置(10)，借助所述转移装置可将被加热超过预先确定的接合温度的金属构件(3)运送到接合位置中；以及在接合位置上设置的接合冲模(7)，所述接合冲模借助执行器(8)驱动并且塑料元件(9)可保持在所述结合冲模上/中，尤其是通过负压保持；以及温度测量装置，借助所述温度测量装置可检测金属构件(3)的温度，尤其是在接合位置上的冷却期间可检测金属构件的温度；以及控制装置，借助所述控制装置依赖于检测的温度、尤其是在达到/低于确定的接合温度时可操控接合冲模(7)的执行器(8)。【专利说明】用于接合塑料金属混合构件的方法和装置
本专利技术涉及一种用于接合塑料金属混合构件的方法，其中，在一加热步骤中加热金属构件并且将塑料构件在一接合步骤中与被加热的金属构件置于接触中并且通过在接触区域中的熔化与金属构件接合在一起。 本专利技术此外涉及一种用于将金属构件和塑料构件接合在一起的装置。
技术介绍
塑料和金属的接合在现有技术中原则上已知并且例如通过开头所述步骤实施。在此已知，加热用于金属构件的保持装置并且将热量通过热传导传输到金属构件上这样长时间，直到达到希望的温度并且可以进行接合步骤，此后冷却整个保持装置。基于总体上加热的质量和从下面加热到希望的接合温度，这样的方法认为是不利和不精确的，因为产生长的加热和冷却时间。此外，不存在关于金属构件的实际上达到的温度的可靠信息。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提供一种方法和一种装置，利用其可以以简单的方式在塑料和金属构件之间产生精确的接合并且利用其可实现短的过程周期。 按照本专利技术，这利用原则上开头所述类型的方法实现，其中，将金属构件在一加热步骤中加热到确定的接合温度以上的温度，在后续的冷却步骤中冷却金属构件，在所述冷却步骤中借助至少一个温度测量装置检测金属构件的温度并且在达到所述确定的接合温度时实施接合步骤。 确定的接合温度的达到可以在一种实施方式中例如如下确定，S卩，由温度测量装置测量的温度或由多个测量到的温度确定的温度(例如来自多个面区域、尤其是金属构件的接合轮廓的平均温度)与在控制装置中存储的接合温度比较。尤其是当测量到的温度小于或等于存储的接合温度或以确定的间隔处于接合温度附近可以触发接合步骤。 该方法一个重要的方面是，金属构件在加热步骤中在一定程度上过度加热，即达到超过金属构件在接合时刻应该具有的接合温度的温度。这一方面具有优点，即，较快速的能量输入是可能的，因为不再需要针对性地从下面达到希望的接合温度。而是无困难地并且以有利的方式希望，金属构件达到希望的或通过材料确定的温度以上的温度。 在过度加热中另一方面也看到优点，即，在后续的冷却步骤中通过金属构件中的内部的热传导效应分布输入的能量并且将其放出给环境。 由此在金属构件中在真正的接合步骤的时刻取得显著较均匀的温度分布，尤其是在为接合设置的接合轮廓中。 有利地，在本专利技术中不像在现有技术中将用于金属构件的整个接纳部周期性地加热和冷却，而是可以优选设定，利用加热冲模元件对金属构件加热，所述加热冲模元件与金属构件置于接触中。 在这里可以例如连续地对加热冲模元件加热，其中当其与金属构件置于接触中时产生热量流出。流出的能量可以例如通过能量输送、例如通过对冲模元件中的电的加热元件通电来再输入。 也可以设定，这样大地选择加热冲模元件的质量，使得在加热步骤期间无须进行或只须进行到加热冲模元件中的不显著的能量再输入。这样可以例如也仅当加热冲模元件与金属构件没有接触时才对加热冲模元件加热。 此外可以设定，经预先确定的持续时间产生加热冲模元件和金属构件之间的接触。该持续时间可以经验地这样选择，使得金属构件的温度可靠地以预先确定的程度超过希望的或确定的接合温度。所述持续时间可以例如从操控执行器以用于使加热冲模元件运动到金属构件上开始测量。加热冲模元件和金属构件之间的接触的时刻也可以通过传感器检测，例如光栅或力/压力传感器并且测量从该时刻开始的持续时间。 同样可以设定，在加热步骤期间检测金属构件的温度并且当金属构件温度以预先确定的程度超过确定的接合温度时，通过移开加热冲模元件结束所述加热过程。例如在这里可以在未通过加热冲模元件覆盖的但尤其是直接在其上邻接的区域中检测金属构件的温度。 因而用于实施这些方法步骤的装置可以具有被加热的加热冲模元件以及具有合适的用于所述加热冲模元件的运动的执行器和/或传感器，尤其是如其之后还被详细解释的。 在一种有利的进一步构成中，可以设定，利用加热冲模元件在加热步骤期间也实施金属构件的成形。这样可以在加热的时间间隔中实施两个过程步骤，其中特别有利的是，所述成形是热变形并且因此是特别保护材料的。 用于使加热冲模元件运动的执行器在该情况中适合地有力地选择，以便不仅可以实施用于加热目的的单纯的接触，而且也可以施加为金属构件的成形需要的力。 在这里借助加热冲模元件加热的所述实施方式仅是一种优选的实施变型方案，然而其不限制所述方法。金属构件加热超过希望的接合温度也可以以其他型式进行，例如也无接触地、如通过辐射、尤其是激光辐射进行。 因为这样的辐射通常具有小于接合轮廓、即小于金属构件的要加热的面区域的辐射形态或辐射横截面，在所述面区域中要进行接合，在这样的实施方式中也可以设定，将辐射形态在加热步骤期间例如通过如CO2激光器的激光束的光束换向主动引导经过要加热的面、即连续地移过接合轮廓。利用辐射的无接触的加热也具有优点，即在加热步骤期间实现的金属构件的温度可以无接触地在所述接合轮廓内被测量，例如通过评估金属构件从接合轮廓发射的热辐射。当金属构件超过接合温度确定的预选的量时，所述加热可以这样非常针对性地并且准确地结束。热辐射的这样的检测可以例如通过逐点测量的高温计亦或通过面状测量的热像仪进行。 被加热超过希望的接合温度的金属构件的冷却过程自动从例如主动的加热的结束的时刻进行，主动加热结束的方法例如是，将加热冲模元件从金属构件拉回和与其脱离接触或切断加热的辐射。冷却可以然后通过对流和/或辐射发射进行或在备选方案中也被主动地例如通过空气流或气流辅助。 冷却过程可以在一种可能的变型中在在先的加热的位置上进行。但也可以设定，加热步骤在加热位置上并且接合步骤在与此不同的接合位置上、尤其是在具有两个位置的用于将塑料和金属构件接合在一起的设备中进行，其中被加热的金属构件在加热步骤之本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于接合塑料金属混合构件的方法，其中，在一个加热步骤中加热金属构件(3)并且将塑料构件(9)在一个接合步骤中与被加热的金属构件(3)置于接触中并且通过在接触区域中的熔化与金属构件(3)接合在一起，其特征在于，将金属构件(3)在所述加热步骤中加热到确定的接合温度以上的温度，在一个后续的冷却步骤中冷却金属构件，在所述冷却步骤中借助至少一个温度测量装置检测金属构件(3)的温度并且在达到所述确定的接合温度时实施接合步骤。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·西克特，D·弗洛克，V·马穆申金，
申请(专利权)人：亚琛工业大学，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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