制作复合板的接合区域的方法及设备的制造方法_2

文档序号:9756178阅读:来源:国知局
热的夹层板的接合区域施加力。移置处理可以由此同时扩展至夹层板的多个已加热的接合区域。
[0019]优选的是,用于移置塑料材料的工具包括以气动、液压和/或弹簧弹性方式来产生预定力的工具。虽然用于产生预定力的气动或液压工具具有比弹簧弹性工具更复杂的结构,但是气动或液压工具可以以特别简单的方式被预加载。用于产生预定力的弹簧弹性工具由例如机械弹簧等构成,并因此具有特别简单的结构。因此,弹簧弹性工具特别高性价比。
[0020]根据设备的另一个构造,用于夹层板的接纳件构造为夹持设备,其中,用于移置塑料材料的工具结合到夹持设备中。构造成夹持设备的接纳件可以具有例如弹簧弹性工具,该弹簧弹性工具在两个接纳板之间的适当位置夹持要制作的接合区域,并对接合区域施加力,使得当加热芯层时,该接合区域因此变形。因此,夹层板的例如外周区域可以特别容易地制备有相应的接合区域。
[0021]优选的是,根据另一个构造,用于移置塑料材料的工具可以单独或成组地定位在用于夹层板的接纳件上,并具有可以与夹层板的表面垂直地移动的冲头,所述冲头可以气动地、液压地或利用机械弹簧来预加载。借助于各个用于移置塑料材料的工具,可以在夹层板上的不同位置不费力地制作接合区域。在该情况下,冲头的几何形状可以与要制作的接合区域相适应,使得例如还可以通过使用单个用于移置塑料材料的工具或可成组地定位在夹层板的接纳件上的用于移置塑料材料的工具来制作在几何构造上不同的独特接合区域。
[0022]根据设备的另一个构造,用于夹层板的接纳件具有位于夹层板的要制作为接合区域的区域中的压印区域,使得例如当使用可定位在夹层板的接纳件上的用于移置塑料材料的工具时,可以借助于压印区域控制夹层板的金属覆盖层在接合区域中的变形。
[0023]根据设备的另一个构造,可以提供用于加热夹层板的芯层的工具,使得即使没有提供附加的另一装置,这种设备也能够在预加载用于移置塑料材料的工具之后制作接合区域。
[0024]优选的是,提供用于加热芯层的工具,所述工具使用超声波振动法加热夹层板的芯层。本发明的发明人已经发现了:使用超声波振动法提供了特别简单地加热例如定位在接纳件上的夹层板的可能性,利用从接纳件传递的超声波振动来加热夹层板的整个表面,从而实现了均匀加热夹层板的芯层。具体而言,可以由此防止完全加热整个设备。
[0025]最后,根据另一个变型,借助于定位工具,提供了能够单独或成组定位的用于移置塑料材料的工具。借助于例如简单型材或型板等定位工具,可以显著简化用于移置塑料材料的工具的定位。具体而言,定位工具还可以使用接纳件的形状配合工具,以确保使力传递至夹层板。此外,可以使用将多个用于移置塑料材料的工具定位的引导工具。
【附图说明】
[0026]在下文中结合附图借助于示例性实施例更详细地说明本发明,在附图中:
[0027]图1是示出了借助于用于移置塑料材料的工具在夹层板中制作至少一个接合区域的设备的第一示例性实施例的示意性截面图,
[0028]图2是示出了用于在夹层板中制作多个接合区域的设备的另一个示例性实施例的示意性透视图,
[0029]图3至图6是示出了构造为夹持设备且用于制作至少一个接合区域的设备的四个不同示例性实施例的示意性截面图,
[0030]图7是示出了根据本发明的方法的示例性实施例的示意性流程图,
[0031]图8示意性地示出了根据该方法的另一个示例性实施例的加热夹层板的芯层的步骤,
[0032]图9示出了在执行了根据本发明的方法的示例性实施例之后的夹层板的示意性透视图,
[0033]图1Oa和图1Ob是示出了穿过具有接合区域的夹层板截取的两个不同的截面图,利用根据图6和图4中的示例性实施例的设备来在该夹层板中制作适于螺纹固定的接合部,
[0034]图11和图12不出了根据本发明的设备的另外两个不例性实施例,
[0035]图13是示出了具有定位工具的设备的另一个示例性实施例的示意性截面图,该定位工具对多个用于移置塑料材料的工具进行定位,
[0036]图14是示出了对用于移置塑料材料的工具进行定位的相应定位工具的示意性透视图,以及
[0037]图15是示出了通过使用图14的定位工具来制作接合区域的设备的另一个示例性实施例的示意性透视图。
【具体实施方式】
[0038]图1示出了在夹层板2中制作至少一个接合区域的设备I的第一示例性实施例。夹层板(复合板)2由中间芯层2c和两个外盖板2a、2b组成,该中间芯层2c优选地由热塑性材料构成。在本示例性实施例中,复合板2具有开口 3,该开口 3预期构造成通过使用例如螺纹件或铆钉等紧固工具来使夹层板与另一个部件接合。
[0039]用于制作至少一个接合区域的设备I包括用于夹层板2的接纳件4,在本实施例中,在接纳件4中设置有用于定位夹层板2的定位辅助件5。此外,该设备具有用于移置塑料材料的工具6,所述工具被预加载预定力。用于移置塑料材料的工具6具有冲头8,该冲头8借助于弹簧7而被机械地预加载,其中,可以借助于冲头保持器9设定冲头8对夹层板2所施加的预定力,该冲头保持器9的竖直位置是可变的。此外,可以通过选择合适的弹簧7来附加地预确定冲头8预期按压在夹层板上的预定力。用于移置塑料材料的工具6借助于引导销10布置在夹层板的接纳件4上。通过例如借助于引导销10将用于移置塑料材料的工具6螺纹连接到接纳件4,从而借助于接纳件4利用形状配合工具在用于移置塑料材料的工具6与夹层板2之间制作合适的接合部。在该位置,冲头8以与夹层板2的表面垂直的预定力按压在夹层板2的接合区域上,在本情况中,所述接合区域与开口3的外周区域对应。如果现在充分加热夹层板2的芯层2c使得芯层2c变软,则利用冲头8将塑料材料从开口 3的外周区域中移置到开口本身中。为了使上述步骤更容易,冲头8附加地具有开口 8a,压紧的塑料材料可以通过开口 8a流动。
[0040]在图1中示意性地示出的设备的示例性实施例不仅仅可以用于平坦的夹层板2。
[0041]图2是示意性地示出了设备11的透视图,该设备11具有与夹层板的布置在设备11下方的形状对应的三维结构。用于移置塑料材料的工具6布置在设备11上。用于移置塑料材料的工具6设置在三维成形的夹层板的预期用于制作接合区域的任意所需位置。
[0042]图3至图6公开了用于在夹层板中制作接合区域的设备12、13、14和15,这些设备
12、13、14和15构造为夹持设备,并且用于移置塑料材料的工具6已经结合到设备12、13、14和15中。因此,夹持设备12、13、14和15均配备有弹簧加载的接纳板12a、13a、14a和15a,这些接纳板12a、13a、14a和15a借助于弹簧12b、13b、14b和15b将夹层板2按压在抵靠板12c、13c、14c和15c上。可以利用弹簧12b、13b、14b和15b垂直于夹层板2的表面对夹层板2施加预定力。在图3至图6中利用箭头示出力。利用所提供的压印区域12d、13d、14d和15d,可以决定在移置塑料材料期间预期使夹层板2的哪些金属覆盖层发生变形。因此,例如,在加热夹层板2的芯层期间,图3和图4所示的设备12和13均使两个金属覆盖层变形。相比之下,图5和图6中的用于制作接合区域的设备14和15仅使夹层板2的上金属覆盖层变形。
[0043]最后,图3和图5表示:在夹层板中不具有开口的情况下,可以利用设备12和14制作接合区域。这些接合区域可以用于例如焊点。相比之下,在图4和图6中,在夹层板2中的开口3的外周区域制作接合区域。
[0044]图7中的示意性流程图示出了根据本发明的方法的示例性实施例。在方法步骤101中,首先,将用于移置芯层的塑料材料的工具6布置在夹层板2的至少一个接合区域中,并且在方法步骤102中,预加载用于移置塑料材料的工具6。随后,根据方法步骤103加热夹层板2的芯层直到所述芯层变软为止。在方法步骤104中,利用已预加载的用于移置塑料材料的工具6对夹层板施加力,从接合区域中移置出芯层的塑料材料。随后,仅需从设备I中移除夹层板2或使夹层板2脱模。该步骤由方法步骤105来表示。
[0045]图8示意性示出了方法步骤103。可以从图8看到的是,例如,在烤炉O中加热包括已预加载的用于移置塑料材料的工具6在内的整个设备。加热温度取决于夹层板2的芯层的塑料材料。通常,合适的温度在100°C与350°C之间,优选地在140°C与280°C之间。在夹层板2的芯层变软之后,利用已预加载的用于移置塑料材料的工具6从接合区域中移
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