本公开涉及一种连接元件阵列，该阵列包括：(i)支撑结构，和(ii)多个连接元件，其中每个连接元件包括金属基底，该金属基底具有在该基底的一侧上的第一接合表面和在该基底的相反侧上的第二接合表面，其中每个接合表面包括通过粘结剂层固定在金属基底上的硬质颗粒；其中每个连接元件与至少一个保持臂相关联，该至少一个保持臂将连接元件一体地链接到以下至少一者：(a)支撑结构，和(b)一个或多个其他连接元件。本公开还涉及一种用于生产所述阵列的方法和一种用于生产多个单独的连接元件的方法，并且涉及由所述阵列制成的连接元件的用途，用于在机器、设备和机动车辆构造中，在能量产生中，或者在微电子或微机械装备中连接待接合的第一部件和第二部件。合的第一部件和第二部件。合的第一部件和第二部件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造用于部件的摩擦增加连接的连接元件的方法，以及连接元件的用途
[0001]本公开涉及一种用于制造用于待接合部件的摩擦增加连接的连接元件的方法。
技术介绍
[0002]在机器、设备和机动车辆构造以及能量产生的所有领域经常使用力锁定(force
‑
locked)连接来传递力或扭矩。可分别传递的力的大小不仅取决于结构设计，而且主要取决于彼此连接的部件表面的静摩擦值(静摩擦系数)。因此，就此类力锁定连接而言，致力于提供允许安全地传递最大可能的横向力和扭矩的摩擦增加措施。另外，力锁定连接也可称为非正连接或摩擦连接。
[0003]已知使用摩擦增加夹层来增加保持力或增加扭矩，可在螺栓连接和夹紧连接中传递该保持力或该扭矩。US 6,347,905 B1公开了用于待接合部件的摩擦增加的、无间隙的可逆连接的连接元件。该连接元件包括弹簧式弹性(spring
‑
elastic)钢箔，该钢箔在其表面上具有确定大小的颗粒，这些颗粒借助粘结相固定在该弹簧式弹性箔上。这些颗粒由硬质材料组成，优选地由金刚石、立方氮化硼、氧化铝、碳化硅或碳化硼组成。通过使用这种单独的连接元件，可增加摩擦连接中的静摩擦系数。
[0004]用于两个待接合部件的摩擦增加连接的此类连接元件通常是通过无电镀方法来生产的。金属基底(例如钢箔)在无电镀镀槽中用硬质颗粒和金属粘合剂涂覆。对于该涂覆方法，金属基底被放置在合适的载架或支架上，以确保不同金属基底之间的限定距离以及金属基底的均匀涂覆。
[0005]随着产品越来越小且越来越紧凑的趋势以及对直径仅为几毫米的非常小的连接元件的需求(例如用于汽车电气化或电子工业中需要摩擦增强的应用)，一方面，装架变得非常困难或几乎不可能，而另一方面，生产成本非常高，因为用一批镀槽仅可生产相对少量的金属基底。这是由于支架所需的体积与非常小的连接元件的大小相比相对较大，从而导致镀槽体积的低效使用。
[0006]需要改进用于制造用于部件的摩擦增加连接的连接元件的方法，以允许制造直径仅为至多约10mm的小尺寸连接元件。
[0007]如本文所用，术语“包括”还应包括术语“基本上由
…
组成”和“由
…
组成”。
技术实现思路
[0008]在第一方面，本公开涉及一种连接元件阵列，该阵列包括：
[0009](i)支撑结构，和
[0010](ii)多个连接元件，其中每个连接元件
[0011]包括金属基底，该金属基底具有在该基底的一侧上的第一接合表面
[0012]和在该基底的相反侧上的第二接合表面，
[0013]其中每个接合表面包括通过粘结剂层固定在金属基底上的硬质颗粒；
[0014]其中每个连接元件与至少一个保持臂相关联，该至少一个保持臂将连接元件一体地链接到以下至少一者：
[0015](a)支撑结构，和
[0016](b)一个或多个其他连接元件。
[0017]在另一方面，本公开还涉及一种用于生产此类连接元件阵列的方法，该方法包括：
[0018](a)由金属片形成阵列，其中该阵列包括：
[0019](i)支撑结构，和
[0020](ii)多个金属基底，每个单独的金属基底是用于连接元件的金属基底，
[0021]其中每个金属基底与至少一个保持臂相关联，该至少一个保持臂将金属基底一体地链接到以下至少一者：
[0022](A)支撑结构，和
[0023](B)一个或多个其他金属基底；
[0024]并且其中该阵列具有在该阵列的一侧上的第一表面和在该阵列的相反侧上的第二表面，以及
[0025](b)利用粘结剂层将硬质颗粒固定在该阵列的第一表面和第二表面上，
[0026]以形成该连接元件的阵列。
[0027]本文所公开的方法还可包括：
[0028](c)将每个连接元件与支撑结构或与
[0029]一个或多个其他连接元件分离，以形成多个单独的连接元件。
[0030]在又一方面，本公开还涉及由本文所公开的阵列制成的连接元件的用途，用于在机器、设备和机动车辆构造中，在能量产生中，或者在微电子或微机械装备中连接待接合的第一部件和第二部件。
[0031]利用本文所公开的方法，可生产直径仅为几毫米(例如，直径仅为至多10mm或至多5mm或甚至更小)的非常小的连接元件。通过本文所公开的方法制造的连接元件可用于两个待接合部件的摩擦增加连接，例如用于汽车电气化或电子工业中的应用。本文所公开的阵列可被放置在合适的载架或支架上，以确保不同阵列之间的限定距离以及阵列的均匀涂覆，然而对于大体积应用而言，用于非常小的连接元件的装架在经济上是不可行的。利用本文所公开的方法，还可生产直径大于10mm的连接元件，例如直径为至多20mm、或至多30mm、或更大的连接元件。
[0032]通过使用通过本文所公开的方法生产连接元件，摩擦连接的静摩擦系数得以增加。
附图说明
[0033]在附图的基础上更详细地解释本公开，在附图中
[0034]图1A至图1C示意性地示出了本公开的阵列和由该阵列制成的连接元件；
[0035]图2A至图2D示意性地示出了本公开的阵列和由该阵列制成的连接元件；并且
[0036]图3示意性地示出了由本公开的阵列制成的连接元件的横截面视图。
具体实施方式
[0037]本公开的阵列的单独的连接元件包括金属基底，该金属基底具有在该基底的一侧上的第一接合表面和在该基底的相反侧上的第二接合表面。每个接合表面包括通过粘结剂层固定在金属基底上的硬质颗粒。
[0038]硬质颗粒优选地由在特定使用条件下不与待接合部件的材料或与环境介质发生化学反应的材料构成。该材料优选地为无机材料。
[0039]优选地，硬质颗粒选自由以下组成的组：碳化硅、氧化铝、碳化硼、立方氮化硼和金刚石。更优选地，将金刚石用作硬质颗粒。
[0040]硬质颗粒的大小的选择方式是，使得由于颗粒被压入接合表面中而对该表面造成的损坏不达到不容许的水平。优选地，如果粒径不大于接合表面的峰
‑
谷高度的约三倍，则可确保这一点，其中峰
‑
谷由对接合表面的机加工产生。100μm或更小的平均粒度(d
50
)通常满足这一要求。例如，可使用具有10μm、25μm、35μm、55μm或75μm的平均粒度(d
50
)的硬质颗粒。在一些实施方案中，使用具有10μm至75μm或25μm至55μm的平均粒度(d
50
)的硬质颗粒。可通过激光衍射(Cilas，湿法测量)来测量平均粒度。
[0041]硬质颗粒应具有窄粒度范围，其中围绕给定标称直径的分散度不超过约+/
‑
50％。在一些实施方案中，围绕给定标称直径的分散度不应超过约+/
‑
25％。
[0042]可选择连接元件的接合表面的每本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种连接元件阵列(1)，所述阵列包括：(i)支撑结构(2)，和(ii)多个连接元件，其中每个连接元件(3)包括金属基底(4)，所述金属基底具有在所述基底的一侧上的第一接合表面(5)和在所述基底(4)的相反侧上的第二接合表面(6)，其中每个接合表面(5,6)包括通过粘结剂层(8)固定在所述金属基底(4)上的硬质颗粒(7)；其中每个连接元件(3)与至少一个保持臂(9)相关联，所述至少一个保持臂将所述连接元件(3)一体地链接到以下至少一者：(a)所述支撑结构(2)，和(b)一个或多个其他连接元件(3)。2.根据权利要求1所述的阵列(1)，其中所述阵列具有在所述阵列的一侧上的第一表面(10)和在所述阵列的相反侧上的第二表面(11)，并且其中每个单独的保持臂(9)具有垂直于所述阵列的所述第一表面和第二表面(10,11)的横截面，并且其中每个单独的保持臂(9)的最小横截面积介于0.005mm2和10mm2之间。3.根据权利要求1或2所述的阵列(1)，其中所述阵列具有在所述阵列的一侧上的第一表面(10)和在所述阵列的相反侧上的第二表面(11)，并且其中在所述阵列的所述第一表面或第二表面上测量的每个单独的保持臂(9)的最小宽度(13)介于0.1mm和10mm之间。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的阵列，其中所述阵列的厚度为0.04mm至1.2mm。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的阵列，其中所述支撑结构包括内部中心元件(15)或外部周边元件(16)中的至少一者。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的阵列，其中所述支撑结构包括内部中心元件(15)和外部周边元件(16)，并且其中每个连接元件(3)与至少一个保持臂(9)相关联，所述至少一个保持臂将所述连接元件(3)一体地链接到以下至少一者：
‑
所述内部中心元件(15)，
‑
所述外部周边元件(16)，和
‑
一个或多个其他连接元件(3)。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的阵列(1)，其中每个连接元件是扁平元件。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的阵列(1)，其中所述硬质颗粒(7)选自由以下组成的组：碳化硅、氧化铝、碳化硼、立方氮化硼和金刚石。...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。