产生混合连接的方法和用于该方法的装置与流程
本发明涉及一种用于产生夹层元件和金属元件之间的连接的方法。然而，本发明也涉及设计用于产生夹层元件和金属元件之间的连接的装置。
背景技术：
这种类型的夹层元件是已知的——例如
在本发明的内容中，金属元件是钢板或轻金属板，例如铝板或镁板。
de102012203888a1公开了一种具有板部件的机动车辆车身的总成，其通过由纤维复合材料制成并以平面方式安装在所述板部件上的加强部件加强。如de102012203888a1中所讨论的，这样的混合部件不能在加强部件的区域中通过用在车身结构中的传统的连接方法——例如，点焊——连接至其它部件。因此，de102012203888a1提出了加强部件具有至少一个缺口以使板部件可使用传统连接方法在缺口的区域中连接至另一板部件。板部件是侧裙板的加强板。加强部件包含碳纤维增强塑料，而板部件包含可焊的铁材料。
ep2689882a2公开了一种用于摩擦搅拌焊的装置和方法。其中，两个不同的金属板，即，铝板和钢板，彼此连接。填充材料用于封闭连接坑。
us2010/0089977a1也讨论了不同材料的摩擦搅拌焊。其中，铝板连接至镁板，其中铜、锡和锌和其它粉末的组合可增强镁和铝摩擦搅拌焊接材料。
在机动车辆构造中，尤其涉及车身，如果其是特别轻的是有利的。这可节省塑料并因此也减少有害气体的排放，例如，co2。结构部件(即，车身部件)应该被设计用于在不同区域中的不同负载。这样，部件必须也被产生以致针对轻量结构的最大潜能可通过尽可能小的材料损耗实现。加强措施可因此也被设置在暴露于特别高的负载的区域中。例如，部件可从基础元件形成并且在一些部分中具有增厚部分作为加强措施。所谓的“定制的轧辊坯”是已知的。然而，定制的轧辊坯生产很复杂并且，为此，也非常昂贵。这也是不利的，即，在单个即使是轻微的滚动误差的事件中，必须处理整个部件，因为这在之后不再满足需要。然而，也可以想到在基础元件上提供分开的加强元件，加强元件可由纤维增强塑料制成。如已经在de102012203888a1中公开的，传统的连接方法是不适合的。加强元件可通过粘合连接来连接至基础元件并且可加强该基础元件，以致期望载荷可由车身部件吸收。然而，使用粘合连接不可能实现最好的连接性能。在这种情况下仍然需要附加机械连接，虽然它们会损坏纤维增强塑料的纤维从而使期望的加固无效。例如，加强元件可通过铆钉固定至基础元件，铆钉不可避免地损坏连接区域中的纤维。而且有可能减少原始连接的剪切力和断裂力，而腐蚀问题也会发生。
铝板与纤维增强塑料的可能连接在文献“铝aa6181-t4和碳纤维增强聚苯硫醚的摩擦点连接：工艺参数对显微组织和机械强度的影响(frictionspotjoiningofaluminumaa6181-t4andcarbonfiber-reinforcedpoly(phenylenesulfide):effectsofprocessparametersonthemicrostructureandmechanicalstrength)”(材料与设计66(2015),437–445))中讨论，其中对ep2329905b1进行参考。
ep2329905b1公开了一种填充式摩擦搅拌焊接方法，其中轻金属板连接至纤维增强塑料。摩擦搅拌焊接装置具有销、套筒和夹紧环。该装置被认为能够在焊接程序期间通过摩擦搅拌焊接装置封闭摩擦焊接坑，其中，虽然纤维增强塑料被融化，但是纤维被认为保持完好。在旋转已经停止之后，材料变硬以致以前融化的区域彼此粘合。然而，这里明确指出，粘合连接的已知缺点被避免，因为省略了单独粘合。
最初提及的夹层元件
技术实现要素：
本发明是基于提供将夹层元件连接至金属元件的方法的目的，以使能够生产一种部件，尤其是机动车辆部件，其尽管降低了生产成本，但实现了必要的刚度和/或碰撞要求同时对重量给出了最大可能的考虑。然而，本发明也基于提供是用于执行该方法的装置的目的。
根据本发明，该目的由具有权利要求1的特征的方法实现。在装置方面的目的由具有权利要求9的特征的装置实现。从属权利要求每个指定有利的实施例。
应该指出的是，在以下说明书中单独描述的特征和措施可以在任何技术上有用的方式彼此结合并公开本发明的进一步配置。
根据本发明，公开了一种用于产生夹层元件和金属元件之间的连接的方法，其中夹层元件具有设置在两个覆盖元件之间的相异中间层。根据本发明的方法包含至少以下步骤：
提供夹层元件和金属元件；
将夹层元件和金属元件放置上下放置以使它们至少在一些区域中重叠；
从夹层元件侧添加附加材料主体，其中附加材料主体的基体整体被接收在夹层元件中；以及
从相对的金属元件侧执行摩擦焊接程序以形成混合连接，该混合连接具有在附加材料主体和夹层元件之间的机械连接和在附加材料主体和金属元件之间的材料互锁连接。
在优选实施例中，摩擦搅拌焊接，进一步优选为填充式摩擦搅拌焊接，在摩擦焊接过程中从金属元件侧执行。在本发明的内容中，金属元件是钢板或轻金属板，例如，铝板或镁板。在本发明的内容中，夹层元件具有设置在两个优选相似的覆盖元件之间的相异中间层。覆盖元件可以是钢板或轻金属板，例如，铝板或镁板，其中多个相对的覆盖元件可每个都包含不同材料。相异中间层可以是塑料，例如，聚合物。在本发明的内容中，夹层元件也可以是碳纤维增强塑料(cfrp)。机动车辆部件，例如a、b、c或d柱以及其他车身的结构元件(例如门槛)，即，整个车身的部件，可通过本发明生产。这些根据本发明生产的部件相对于钢或轻金属更经济并且此外在重量方面提供优势。金属元件可因此被认为是基础元件，其由夹层元件增强，这意味着夹层元件可被认为是增强元件。
本发明的必要特征是摩擦焊接，即，优选填充式摩擦搅拌焊接(rfssw＝填充式摩擦搅拌点焊接，或rfsew＝填充式摩擦搅拌元件焊接)从与夹层元件相对的金属元件侧进行。因此，尽管在金属元件侧上的高摩擦热，在夹层材料上的任何热影响是可以忽略的。这是因为仅金属元件和附加材料主体在一些区域中被塑化。然而，在附加材料主体和金属元件之间产生材料互锁连接，其中附加材料主体被牢固地接收在夹层元件中。附加材料主体的未被塑化的部分保持在它的原始固态。
结果是附加材料主体被牢固地接收在夹层元件中，附加材料主体可被构造为铆钉。因此，机械连接(即，铆接)可理想地首先在夹层元件和金属元件之间产生。为此设计的装置将在以下更详细的讨论。铆钉的头部区域从夹层元件侧被推进至金属元件中，这样其可穿过夹层元件。这样，铆钉的头部进入到金属元件中，虽然其不突破金属元件。因此，机械连接，即，铆接，首先构造性地在夹层元件和金属元件之间产生。附加材料主体可此外在它的基体上具有一类外螺纹以进一步固定机械连接。
构造上夹层元件被关于金属元件定位，以使夹层元件(即，重叠区域)设置在附加材料主体和金属元件之间。
附加材料主体具有圆柱形的基体并且可在它的头部区域构造为锐利锥形的。然而，附加材料主体也可在它的头部区域被构造为u形的或平的。不言而喻，所述头部区域的实施例不旨在是限制性的。
与头部区域相对，附加材料主体具有圆柱形基体的加宽部。加宽部也可被描述为邻接凸缘，其抵靠夹层元件的自由表面并因此实际上构成用于阻止附加材料主体的推进的手段，以及阻止穿透进金属元件中过深。邻接凸缘从周向上看可以是中断的并因此从从周向上看不一定是连续的结构。
在本发明的进一步理想配置中，附加材料主体可被引入预冲孔中，该预冲孔可被引入到夹层元件中。在此从自由表面开始，预冲孔完全延伸通过整个夹层元件。附加材料主体具有圆柱形基体并具有优选平的头部区域以及与头部区域相对的在其上选择性地设置有邻接凸缘的足部区域。圆柱形基体具有直到头部区域的纵向范围，其对应于预冲孔的纵向范围，即，夹层元件的材料厚度。仅可选地设置在足部区域上的邻接凸缘突出超过预冲孔，即，夹层元件的自由表面。预冲孔的内径可小于圆柱形基体的外径，以致实际上附加材料主体可通过压配合被引入预冲孔中。因为附加材料主体适合于夹层元件的材料厚度，它的头部区域直接抵接对接金属元件的相应表面。可以看出，因此有可能省略邻接凸缘。然而，邻接凸缘仍可被提供以确实地阻止附加材料主体从夹层元件侧过深地推进金属元件中。该程序因此无需首先建立至金属元件的机械连接，虽然附加材料主体仍被牢固地接收在夹层元件中，如上所述。螺纹连接也可通过相应的螺纹设置在圆柱形的基体上，即，在预冲孔中的内螺纹和圆柱形的基体上的外螺纹。
从横截面可看出，附加材料主体可具有构造为对应于优选的填充式摩擦搅拌焊接装置的宽度，即，它的套筒的外径。也有可能附加材料主体是更宽的构造，以致它的外螺纹突出超过套筒。
如果附加材料主体从夹层元件侧进入，材料互锁连接由摩擦焊接产生，即，由优选的填充式摩擦搅拌焊接(rfssw或rfsew)从金属元件侧开始。
附加材料主体从与金属元件类似的材料形成是有助益的。在这方面，附加材料主体可包含例如钢或轻金属，例如铝或镁。类似的焊接可因此产生。
摩擦搅拌焊接装置的相应的开始点被设置为对应于提供的附加材料主体的数量。摩擦搅拌焊接装置在以下被更详细地讨论。在此形成互锁连接区域优选以类似于点焊连接的方式彼此间隔开。在金属元件的操作侧，即，在摩擦搅拌焊接装置通过摩擦搅拌焊接头所作用的一侧上，在连接程序(rfssw或rfsew)之后，金属元件是大体上平的构造，没有坑和/或凸起。
摩擦搅拌焊接程序被理想地从金属元件侧与附加材料主体正对处执行。摩擦搅拌焊接装置具有非可旋转的外夹紧环、可旋转的套筒和可旋转的销。搅拌区域，即，附加材料主体(理想地仅它的头部区域)和金属元件之间的混合区域，通过可旋转的元件产生，尤其是通过可旋转的套筒。金属元件，以及附加材料主体，因此由产生的摩擦热塑化。附加材料主体的仅头部区域被构造为塑化的，即，不是整个附加材料主体。这是有利的，因为摩擦焊接程序的热影响(即，产生的摩擦热)因此关于夹层元件是可忽略的。如从横截面可看出，如果附加材料主体比摩擦搅拌焊接装置的可旋转的套筒宽，则仍然进一步促进该影响。
在摩擦搅拌焊接期间搅拌区域被引导通过金属元件并进入附加材料主体的头部区域中，这是有利的。
如果附加材料主体的头部区域以铆钉形式被接收在金属元件中，则只有被接收在金属元件中的头部区域被塑化，这是有助益的。如果头部区域是锐利锥形的，头部区域实际上变平。如果头部区域以u形构造，仅u形的分支被塑化。然而，附加材料主体和金属元件的材料互锁连接平面设置在金属元件的区域中。
如果附加材料主体被接收在之前建立的预冲孔中，而它的头部元件没有穿透至金属元件中，搅拌区域被引导通过金属元件进入附加材料主体的头部区域中。然而，在这种情况下，整个附加材料主体再次未被塑化，仅它的头部区域被塑化。这种情况下，附加材料主体和金属元件的材料互锁连接平面设置在夹层元件的区域中。
从横截面可看出，在此搅拌区域有利地优选小于附加材料主体的宽度。这已经在上面关于套筒的外径提及了，套筒的外径小于附加材料主体的宽度。因此保持附加材料主体的外环形区域不被塑化。该外环形区域在它的尺寸方面对应于围绕搅拌区域的预期热影响区是有助益的。因此，由于搅拌区域不仅在它的宽度还在它的深度方面有利地局限于附加材料主体的部分头部区域，进入夹层元件的热是可忽略的，这是因为热影响区局限于金属元件和附加材料主体。然而，摩擦焊接装置随着它的可旋转的元件一起插入到附加材料主体的头部区域中以致搅拌区域被导入头部区域。金属元件和附加材料主体的材料互锁连接平面因此产生，其设置在夹层元件的区域中。
金属元件和附加材料主体之间的材料互锁连接由所述的程序产生。两个元件实际上被彼此焊接。作为附加材料主体被作为铆钉从夹层元件引入或被牢固地接收或例如以圆柱主体压(压配合)入夹层元件的预冲孔中，产生混合连接，其具有机械连接和材料互锁连接。连接因此产生具有最大连接质量，不仅在剪切和断裂力方面。结构部件也可因此被认为在设计上更有弹性。
目的的装置相关的部分由具有权利要求9的特征的装置实现。根据本发明的装置被设计用于执行上述用于将夹层元件连接至金属元件的方法并具有摩擦焊接装置，优选摩擦搅拌焊接装置，其进一步优选是填充式摩擦搅拌焊接装置。为简化在以下使用术语摩擦焊接装置(其覆盖了每个优选配置)。有益地规定，摩擦焊接装置设置在支撑臂的一端，在它的另一端设置有用于至少一个附加材料主体的至少一个保持和供给装置。
因此，附加材料主体可从一侧提供，也就是从夹层元件侧，其中摩擦焊接装置可从相对侧进行作用，即，从金属元件侧，以致可执行摩擦焊接程序。
支撑臂以c形构造以使供给和保持装置以及摩擦焊接装置彼此相对设置，这是有利的。
供给和保持装置具有递送元件是有利的，通过该递送元件可产生机械连接。机械连接可以是铆接或压配合，其中附加螺纹连接也是可能的。针对铆接，附加材料主体被构造为铆钉，其随着它的头部区域通过供给和保持装置的递送元件被推进至金属元件中，这样，它穿过夹层元件。针对压配合，预冲孔被首先引入夹层元件中，附加材料主体被压入预冲孔中。递送元件可被用于此，其中它的力可被减少，或者供给和保持装置被构造为具有相应的力以致有可能免除递送元件。如上所述，相应的螺纹也可被设置；或者仅附加材料主体具有一种类型的外螺纹，即，实际上是啮合齿，其进一步增强选择的机械连接。
摩擦焊接装置和供给和保持装置可相对于支撑臂(即，相对于各个端)从空载位置移动至操作位置中并且反之亦然是有利的，在该各个端设置相关的装置。在空载位置中，装置彼此间隔开，以使至少相互重叠的元件(即，夹层元件和金属元件)可被放进间隙中。两个装置可优选同时被从空载位置传递至操作位置中。在该操作位置中，两个装置与相关的元件的各个表面接触。摩擦焊接装置因此与金属元件的自由表面接触。供给和保持装置与夹层元件的自由表面接触。两个装置彼此相对设置。如果附加材料主体被接收在夹层元件中，即，供给到夹层元件，摩擦焊接程序开始，其中供给和保持装置承担保持功能。附加材料主体也可在此被额外地保持，其中也可能夹层元件被压靠金属元件。在摩擦焊接程序期间，套筒与销一起首先插入金属元件中，同时旋转，因此相应塑化材料。如果附加材料主体是其头部区域设置在金属元件中的铆钉，那么头部区域同样也由产生的热塑化。如果附加材料主体的头部区域抵靠金属元件的相应的表面，套筒以旋转的方式插入附加材料主体的头部区域中并因此塑化金属元件以及相关的头部区域。金属元件和附加材料主体的材料互锁连接平面因此在每种情况下在夹层元件中或金属元件中产生。通过某些插入深度，销与套筒的插入运动相反的移动，即，实际上退出。在可旋转的套筒退到它的开始位置中的同时，可旋转的销相应在相反的方向中被导向金属元件的自由表面，从而，在填充式摩擦搅拌焊接程序之后，自由表面是无坑的和平的。摩擦焊接装置以及供给和保持装置，被传递至它的各个空载位置中。进一步的连接现在被建立，或者，当已经建立必要的连接时，相互连接的元件(夹层元件/金属元件)，即，形成的部件(尤其是机动车辆的结构部件)，从装置移除。
附图说明
本发明进一步有利的细节和效果在以下参考在附图中图示的示例性实施例被更详细地解释，其示出了：
图1是在空载位置中的用于将夹层元件连接至金属元件的装置的横截面图；
图2-5是在连续步骤中的图1的装置；
图6是在第一变化配置中的在连续步骤中的根据本发明的方法；
图7是在第二变化配置中的在连续步骤中的根据本发明的方法；
图8是在第三变化配置中的在连续步骤中的根据本发明的方法；
图9是在第四变化配置中的在连续步骤中的根据本发明的方法；
图10是作为根据图9的示例性实施例的细节的通过两个连接元件的横截面图。
具体实施方式
在不同的附图中，相同的部分始终被提供具有相同的附图标记，为此，通常也仅被描述一次。
图1示出了设计用于将夹层元件2连接至金属元件3的装置1。
夹层元件2具有设置在两个优选类似的覆盖元件之间的相异中间层。覆盖元件可由钢板或从轻金属板形成，例如，铝板或镁板。相异中间层可以是塑料，例如，聚合物。金属元件3可以是钢板或轻金属板，例如，铝板或镁板。
装置1具有支撑臂4，其例如以c形构造。在其端部中的一个处，支撑臂4具有摩擦焊接装置，优选摩擦搅拌焊接装置，进一步优选填充式摩擦搅拌焊接装置6。供给和保持装置7设置在支撑臂4的相对端。
填充式摩擦搅拌焊接装置6具有外夹紧环8、可旋转套筒9和可旋转销11。
可在供给和保持装置7中看到至少一个附加材料主体12，优选多个附加材料主体12。附加材料主体12可以以弹盒的方式提供。供给和保持装置7可具有递送元件。铆接可通过递送元件产生。为此，在根据图1的示例性实施例中的附加材料主体12被构造为铆钉。
如图1中可看出，供给和保持装置7设置在夹层元件侧13上，而填充式摩擦搅拌焊接装置6设置在金属元件侧14上。
夹层元件2和金属元件3彼此上下设置，以形成至少一个重叠，其中可产生期望的连接。在图1中，填充式摩擦搅拌焊接装置6和供给和保持装置7设置在支撑臂4上的它们的各自空载位置中。
装置6和7都可相对于支撑臂4从空载位置移动至操作位置中，操作位置可从图2至4中看出。在图5中，装置6和7都再次在空载位置中。
在图2中图示的连接步骤中，填充式摩擦搅拌焊接装置6和供给和保持装置7设置在各个元件2或3的各自自由表面上。作为铆钉，附加材料主体12的圆柱形基体在金属元件3方向上被递送穿过夹层元件2。该递送元件用于此目的。附加材料主体12的头部区域16延伸至金属元件3中，虽然其并未突破通过金属元件3。供给和保持装置7也可在此旋转，如可从图2中的旋转箭头17看出。
如可从图1至5中可看出，附加材料主体12在其圆柱形基体上具有外螺纹，以使由铆接过程产生的机械连接被进一步加强。供给和保持装置7的旋转可因此通过材料主体12的外螺纹影响附加材料主体12的螺旋式运动。不言而喻，附加材料主体12也可以是无螺纹的。附加材料主体12在其头部区域16的相对端可选择地具有邻接凸缘18(图6)。
当通过附加材料主体12产生夹层元件2和金属元件3之间的机械连接时，填充式摩擦搅拌焊接装置6用作反向支承并在夹层元件2的方向中压金属元件3。
焊接过程，即，填充式摩擦搅拌焊接过程，在图3中被图示。其中，套筒9以旋转的方式插入到金属元件3中，同时销11与其相反地往回移动。在此之前，首先套筒9以及销11都插入到金属元件3中。仅在到达预定插入深度之后，销11在相反的方向中移动。通过这样，在金属元件3的一些区域中以及附加材料主体12的头部区域16被塑化。这可在图3中从比图1和2相对短的附加材料主体看出。两个元件通过由于塑化导致的材料互锁彼此连接。连接平面也可在图10中看出，其将被更详细地讨论。供给和保持装置7具有反向支承的功能并且在金属元件3的方向中压夹层元件2。
图4示出了填充式摩擦搅拌焊接过程的进一步步骤，其中销11在金属元件3的表面的方向上移动，而套筒9在与其相反的方向上移动返回。其结果是，金属元件3大体上是无坑的并且填充式摩擦搅拌焊接装置作用或操作的表面是平的，如图5中可看出。
通过本发明，混合连接因此在夹层元件2和金属元件3之间产生，其在附加材料主体12和夹层元件2之间具有机械连接和，同时，在附加材料主体12和金属元件3之间具有材料互锁连接。
从根据图1至5的图的平面中左侧至图的平面中右侧所示的连续步骤被示意性地在图6至9中图示。
在图6中图示的示例性实施例中，附加材料主体12被构造为铆钉，其中头部区域16以锐利锥形的形状构造。如从图6的中心看到的，套筒9插入到金属元件3中并围绕附加材料主体12的锥形尖端19同心地旋转以使其大致变平。可以看出，套筒9不插入到被夹层元件2包围的圆柱形基体中。而是，在从夹层元件2的表面的一定间距结束插入动作。附加材料主体12和金属元件3的材料互锁连接平面设置在金属元件3中。在夹层元件2处的附加材料主体12的机械连接由铆接形成。夹层元件2因此连接至金属元件3。
在图7中图示的示例性实施例中，附加材料主体12在其头部区域16以u形构造，如在横截面中所看到的，并且具有两个u形的分支21，如在横截面中所看到的，在分支21之间有被基部23限定的空隙22。不言而喻，在操作程序期间，空隙22由金属元件的穿透材料填充，以致实际上产生附加机械连接。u形的分支21被构造为，当套筒9以旋转方式插入金属元件2中时与分支21接触。可以看出，套筒9不插入到由夹层元件2包围的圆柱形基体中。而是，在距夹层元件2的表面一定间距以及距基部23一定间距结束插入动作。附加材料主体12和金属元件3的材料互锁连接平面设置在金属元件3中，其中而且保持了u形的分支21。在附加材料主体12和夹层元件2之间的机械连接由铆接形成。夹层元件2因此连接至金属元件3。u形的未塑化的分支21此外被接收在金属元件3中并且形成进一步的机械连接，尽管是与金属元件3。
在图6和7中图示的示例性实施例中，附加材料主体12已经穿过夹层元件2引入，在其中没有预加工，通过其头部区域16进入金属元件3中以产生铆接。相反，在图8和9中图示的示例性实施例中，夹层元件2被预加工并具有预冲孔24。
预冲孔24在金属元件3的方向上从夹层元件2的自由表面导入，使其完全通过夹层元件2。附加材料主体12通过供给和保持装置7被压和/或旋入预冲孔24。为了旋入的目的，附加材料主体12可具有外螺纹，如参考图1至5所描述的，其中预冲孔24也可具有与其对应的内螺纹。
预冲孔的内径有利地类似于附加材料主体12的外径。附加材料主体12可因此使用压配合通过力锁定被压入预冲孔中或通过力被旋入或旋转和压入预冲孔24中并形成锁定。附加材料主体12因此被牢固地保持在夹层元件2中。
在根据图8的示例性实施例中，附加材料主体12具有对应于套筒9的外径的外径。套筒9穿过金属元件3至接收在夹层元件中的附加材料主体12中，以使附加材料主体12(即，它的头部区域16)以及金属元件3在相关区域中被塑化。附加材料主体12和金属元件的材料互锁连接平面因此被设置在夹层元件2中，而非如参考图6和7所述的在金属元件3中。混合连接然而也呈现在根据图8的示例性实施例中。
在图9所见的示例性实施例中，附加材料主体12比套筒9宽。如在参考图8的示例性实施例中，套筒9插入附加材料主体12中，即，插入它的头部区域16中，虽然头部区域16的未被塑化的连接板26保持在套筒9的有效区域的两侧上，这从横截面可看出。附加材料主体12和金属元件3的材料互锁连接平面被设置在夹层元件2中，以及保持连接板26中。
图10示出了通过两个相互连接的元件2和3以及通过附加材料主体12的横截面。
金属元件3设置在附图的平面中的底部。夹层元件2设置在它上面。在它的夹层一侧，即，与头部区域16相对的一侧，附加材料主体12具有抵靠夹层元件2的邻接凸缘24。
套筒9插入至金属元件2中直到它进入附加材料主体12中，即，进入它的头部区域16中，如由搅拌区域27所图示的。搅拌区域27从金属元件2的自由表面延伸并通过该自由表面，其中在搅拌区域27的左和右侧可看到连接板26，这从横截面可看出。不言而喻，图10中的尺寸比不是按比例的并且在这方面可偏离图9的选择的图示。
由于产生摩擦热，搅拌区域27由热影响区28包围。如从图10可看出，在不同情况下该热影响区与夹层元件2间隔开，以致在夹层元件2上的热影响是可以忽略的。在这方面，夹层元件2的性能不受使金属元件3以及附加材料主体12塑化的摩擦热的损害。
材料互锁连接平面由图10中的附图标记29表示。该连接平面位于夹层元件2和保持骨架肋板26中。
附图标记列表
1装置
2夹层元件
3金属元件
4支撑臂
5
6填充式摩擦搅拌焊接装置
7供给和保持装置
8外夹紧环
9套筒
10
11销
12附加材料主体
13夹层元件侧
14金属元件侧
15
16头部区域
17旋转箭头
18邻接凸缘
19锥尖端
20
21u形的分支
22空隙
23基部
24预冲孔
25
26未被塑化的连接板
27搅拌区域
28热影响区
29材料互锁连接平面
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