用于制造复合型材的方法与流程

1.本发明涉及用于制造沿纵向方向延伸的复合型材、尤其是形状锁合连接的塑料
‑
金属复合型材的方法，以及在使用该方法的情况下所制成的复合型材，该复合型材尤其是在要求苛刻的设计结构应用中，例如在建筑领域中适用于制造窗元件、门元件和外立面元件，或者适用于器械制造/框制造/房屋建筑中或适用于载具制造(地面载具、飞行器、船舶)中。


背景技术：

2.传统的复合型材例如是塑料
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金属复合型材，其型材部分由不同的原料制成，这些复合型材尤其广泛地被用于上述不同的目的。
3.在建筑行业中被广泛使用的复合型材中，通常利用到塑料和金属的分别有利的性能(例如金属的良好延展性和耐用性以及塑料材料的低重量、良好的可成形性和良好绝缘性能(电、热))的组合。
4.这种复合型材在金属门窗以及在外立面技术领域中被广泛使用。通常，将能容易制造的铝型材与塑料型材结合，以便由此制成外立面元件、窗、门或其他建筑物开口(例如通风口等)。
5.传统的连接技术使用到卷压技术以用于将不同实施的塑料和金属型材形状锁合地(formschl
ü
ssig)连接起来。
6.典型地，在此，首先将具有所谓的卷压脚的塑料型材松动地导入到具有合适的几何容纳部的金属型材中，并且然后经由对金属型材部分的改形(所谓的“锤端”)通过卷压来最终形状锁合地固定塑料型材。然后，通过金属“锤端”和金属“砧端”将塑料型材的卷压脚保持形状锁合。如有必要，金属型材在容纳部的区域中设置有(例如滚花上)表面结构，以便改善形状锁合的区域中的力传递。
7.此外，还使用了特殊解决方案，例如，将塑料型材进行胶合作为材料锁合的(stoffschl
ü
ssig)连接。原则上应注意的是，用于窗户和外立面应用的复合型材可以是与安全相关的构件，这些构件在德国已根据din en 14024进行了适合性测试。
8.迄今建立的用于制造针对门、窗、外立面的复合型材的方法的缺点，也就是将塑料型材卷压到金属型材中(例如将由pa66gf25制成的经挤出的型材卷压到在经挤压成型的铝型材中)的缺点是：
9.‑
将塑料型材穿插进入或拉入到铝型材的相应的槽中时出现的问题，例如这是由于表面上的污物、毛刺、尺寸偏差或波动所引起的；
10.‑
为了提高塑料
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金属连接部的抗剪切强度而使得(成本)花费高，例如，这是由于对铝型材进行滚花、由于将提高抗剪强度的金属线材引入到塑料型材中所引起；
11.‑
在现有复合设计中改善扭转刚度的可能性受限；
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由于卷压设施的磨损、拼接配合件的几何偏差和尺寸波动、原料的老化现象(湿气、热)而引起的塑料
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金属连接部的强度波动；
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在卷压方法中无法伴随批量生产进行用于质量保障的全面测试；
14.‑
由于可见的滚花痕迹/卷压痕迹而使设计自由度受到限制或破坏了外观；
15.‑
例如用于满足客户的预定或立法制定者要求提高隔热或降低uf值以达到节能目的方法的灵活性低。
16.在现有技术中试图以不同方式和方法应对上述不同的问题。
17.在第1/2018期的专业杂志kunststoffe(塑料)中，从第29页开始，结合短的型材图样描述了一种将塑料和金属型材部段形状锁合地连接起来以用于制造针对窗/门/外立面应用的复合型材部段的方案。在此，借助激光束对金属部分进行粗糙化或结构化处理，以便产生大量的细小的侧凹部，然后这些侧凹部形成所谓的用于塑料型材的附着基础。将塑料构件与金属部分连接。然后通过借助激光束或感应式地加热金属构件使塑料熔化，并且将其挤压到金属部分的结构中。该文章示出了显而易见地形状锁合连接的短的型材图样，其长度相应于大约手的宽度，但是没有教导塑料如何熔化或可以如何制造更长的复合型材，例如制成几米长的复合型材。对铝构件进行的这种激光结构化的成本相对较高，这是由于激光结构化的表面速度较低以及通常较高的购置和维护成本所造成的。这与经济的拼接过程的要求相违背。
18.ep 1 510 383 a2描述了一种由不同的原料、尤其是热塑性原料制成的导轨，该导轨由塑料在注塑成型方法中制成。以帮助的方式，可以借助超声波将另外的构件来逐点地材料锁合地连接起来。
19.在wo 2017/186722 a1中描述了将金属型材或金属板条压入、压靠或夹紧到塑料型材上，其中，不输送热能，而是直接经由形状锁合或冷变形来形成复合构件，并且这在更早的de 32 36 357 a1中也有描述。在此，对塑料型材的局部包覆通过金属带来实现。


技术实现要素：

20.本发明的任务在于，提供一种经济的用于制造开头所述类型的复合型材的方法，该方法尤其产生型材部分永久性地、牢固地复合，其中，所获得的复合型材还在技术要求苛刻的设计结构应用中具有良好的性能。这些设计结构应用尤其包含在建筑领域中的应用，尤其是窗型材、门型材和外立面型材以及由它们制成的窗元件、门元件和外立面元件的制造。
21.该任务通过具有权利要求1的特征的方法来解决。
22.根据本发明所要制造的复合型材包括至少两个型材部分，这些型材部分分别沿纵向方向延伸并且就其原料成分而言彼此不同。第一型材部分由第一塑料材料制成，并且包括由在第一温度t1下能热塑化的第二塑料材料制成的型材区域。第二型材部分由在第一温度t1下不能热塑化的材料制成，例如由金属制成。
23.根据本发明的方法，这些型材部分在其纵向方向上彼此连接，其中，垂直于纵向方向所实现的形状锁合必要时还可以沿纵向方向防移动地设计。
24.根据本发明的方法不仅能够实现经济地制造复合型材，而且也确保高程度的过程可靠性，而这在传统的卷压方法中是不能提供的。
25.因此，利用根据本发明的方法，可以获得更长的复合型材，例如具有至少50cm的长度或优选具有至少3米的长度的复合型材。用于金属门/窗/外立面的商用复合型材的长度
典型地为5m至7.5m，但长度也能够有偏差。
26.同样可行的是，制造不间断的复合型材(也就是说几百米的长度)，然后将该复合型材缠绕在线轴上，而不是以棒料的形式存在，只要型材几何形状和原料能够实现必要的弯曲半径即可。
27.在第一与第二型材部分之间的形状锁合优选连续实施，但是也可以有规律地或无规律地被中断。
28.根据本发明的连接技术也尤其适用于制造复合构件，该复合构件尤其被用于载具制造(轨道载具、陆地载具、船舶、飞行器等)中以及通风装置、设施和设备制造(加固型材、增强型材、框型材层)中的复合构件。
29.在制造用于窗元件、门元件或外立面元件的复合型材时，第一型材部分优选是用于热隔离的绝缘型材。通常以ensinger gmbh公司的商品名已知有这样的绝缘型材。这些绝缘型材可以以多种实施方案，也就是说多种形状和原料产生。优选地，塑料型材由可熔的塑料或基于热塑性聚合物(例如聚酰胺、聚酯、聚烯烃、乙烯基聚合物、聚酮、聚醚以及它们的混合物和共混物)的塑料原料制成。同样地，弹性体、尤其是热塑性弹性体也是合适的。
30.根据本发明的方法尤其能够实现的是，将塑料型材部分与金属型材部分、尤其是与铝型材部分连续不断地连接起来。在此，通过如下方式产生形状锁合的连接，即，将第一(塑料)型材部分的一个或多个型材区域与第二(金属)型材部分的容纳结构(例如槽)置于接触中，然后将第一型材的型材区域的第二塑料材料在沿纵向方向被限界的区(拼接区域)中塑化，并且在施加压力的情况下被机械变形，尤其是沉入，其中，被塑化的第二塑料材料和第二(金属)型材的容纳结构构成形状锁合，从而在第二塑料材料固化后获得具有沿纵向方向延伸的形状锁合连接部的复合型材。
31.优选地，该方法可以一次性进行，也就是说让型材部分或者说复合型材在过程方向(相应于型材的纵向方向)上连续地纵向运动来进行。
32.通过超声波使塑料
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金属的原料组合形状锁合连接本身例如由saechtling kunststoff taschenbuch(国际塑料手册)，2007年第30版(isbn 978
‑3‑
446
‑
40352
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9)，第4.13.1.4章或附图4.137f而本身已知。然而，在此，该方法被局限于通过使用超声波将形式为螺纹衬套的小件的金属插入件引入到塑料成形部分中。
33.de 32 03 631 a1提到了使用一种附加材料来改善金属
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塑料复合型材的形状锁合的可能性，并在必要时在超声波处理的范围内将该附加材料压入到容纳槽的提高形状锁合的凹部中。但是，此处的前提条件是必须存在仅得到改善的形状锁合连接。
34.与此相反，根据本发明，仅通过对第二塑料材料的塑化和变形就产生了这样的形状锁合，从而使得该方法总体上可以以相当少的花费以及对型材区域和容纳结构的几何形状的较低的要求就实现了。另外，通过根据本发明的方法提供了显著改善的设计自由度，尤其是也具有了实现改善的绝缘效果的可能性。
35.在涉及用于塑料型材的模块化的积木系统的de 10 2017 107 684 a1中提出了使用超声波方法用来将塑料部分焊接在一起的应用，以便从简单的塑料型材形状制成具有更复杂的型材横截面的构件。却没有公开利用两个型材部分的形状锁合连接来制造复合型材的可行方案。
36.根据本发明的对第一型材部分的型材区域的第二塑料材料的塑化可以以不同方式来进行。
37.根据本发明的方法的一个变型方案，可以将第二型材部分、尤其是金属型材部分预热，或加热到高于温度t1的足够高的温度，以便引起第一型材部分的型材区域的第二塑料材料的塑化，也就是说以便以此提供热能来塑化第一型材部分的型材区域的第二塑料材料(以下也称为塑料型材的熔化区域)足以进行后续变形。适用于此的是接触加热、例如借助将金属型材沿着引导或引导穿过感应线圈的感应式加热、红外辐射或通过对第二型材部分烧灼处理进行的加热等。
38.根据本发明的方法的另外的优选的变型方案，借助超声波输入、尤其是在使用声极的情况下执行塑化。该变型方案不仅适用于第二型材为金属构件的复合型材，而且还适用于由陶瓷原料、玻璃、木材、具有高于第一温度t1的熔点或玻璃化温度或可能的软化温度的热塑性材料和热固性塑料制成的第二型材部分。
39.在根据本发明的方法中，可以以非常不同的方式来构成容纳结构。根据一个变型方案，第二型材部分构造成具有沿纵向方向延伸的容纳区域作为容纳结构，该容纳区域尤其具有容纳槽的形状。尤其地，容纳槽可以沿第二构件的纵向方向连续不断地延伸。
40.此外，根据本发明的方法，第二型材部分可以构造成具有包括多个凹部的容纳结构，这些凹部沿第二型材部分的纵向方向前后相继对齐地布置。例如这可以是表面结构化部和/或表面贯穿部。
41.根据本发明，第一型材部分的型材区域优选构造为突出的型材区域，例如构造为从第一型材部分的表面垂直突出的型材区域。尤其地，型材区域可以构造为连续不断地、连贯地沿第一型材部分的纵向方向延伸的突出部，或者构造为多个沿第一型材部分的纵向方向前后相继地彼此间隔开地布置地、必要时对齐地构成的非连贯的突出部部段。
42.在根据本发明的方法中使用的第一型材部分不仅可以配备有型材区域，而且还可以配备有另外的型材区域，该另外的型材区域同样由第二塑料材料构成。典型地，该另外的型材区域以垂直于第一型材部分的纵向方向有预设的侧向间距地平行于第一型材区域地延伸。
43.在根据本发明的方法的该变型方案中，可以提供沿纵向方向延伸的第三型材部分(作为另外的第二型材部分)，该第三型材部分由在第一温度t1下不能热塑化的材料制成，其中，第三型材部分具有沿其纵向方向延伸的容纳结构。于是，可以使第一型材部分的第二或另外的型材区域与第三型材部分的容纳区域置于接触中并塑化以构成形状锁合。这方面可以基本上与将第一型材区域和第二型材部分的容纳区域置于接触时同时进行或在时间上错开进行。
44.第一型材部分的一个型材区域或多个型材区域可以例如在唯一的挤出过程中与第一型材部分整体制成，其中，于是尤其地，第一和第二塑料材料基于相同的聚合物原料制成，尤其是也由相同的塑料材料制成。
45.替选地，可以将一个或多个型材区域模制，尤其是共挤出到第一型材部分的主体上，在随后的步骤中冲挤、焊接或粘接在其上。在此，第一和第二塑料材料也可以基于相同的聚合物原料制成，或者也可以由相同的塑料材料制成。替选地，可以将不同的聚合物原料一方面用来制造一个或多个型材区域，另一方面可以用来制造第一型材部分。
46.这种可能的原料多样性能够实现对型材的部分区域或者说塑料型材和/或由它们制成的复合型材进行优化，例如在机械特征值(刚度、强度、冲击韧性、断裂伸长率、形状稳定性、抗剪切强度、剪切弹簧刚度、蠕变趋势等)、重量、制造成本、绝缘效果(热、电、声等)、可回收性(原料、化学、热)、耐化学/物理影响(风和天气、紫外线辐射、温度变化、过程化学品和清洁剂)、可涂漆性(湿漆、粉末烤漆、底漆)、防火/防焰方面得到优化。
47.根据本发明，尤其是扁平的、带状的塑料部分也可以容易地调整用于在根据本发明的方法中作为第一型材部分使用，其方式是：将所需的型材区域和可能的另外的功能元件与这些构件连接起来。适用于此的方法是已知的，例如冲挤、焊接或粘接。
48.在使用由长纤维且连续纤维增强的用于制造第一型材部分的复合材料时尤其有助于优越的原料性能、尤其是提高固有刚度、(例如在受拉伸、弯曲和扭转载荷的情况下)强度以及在特殊情况下的通过型材本体中的耐高温的纤维织物改善了防火性能。
49.如上所述，根据本发明的方法，可以在品种多样的原料中选出在第一温度t1下不能热塑化的原料。这不仅适用于第二型材部分，必要时也适用于第三型材部分。尤其地，在第一温度t1下不能热塑化的材料选自金属材料、尤其是基于铝或铁的金属原料、陶瓷原料、玻璃、木材、具有高于第一温度t1的熔点或玻璃化温度的热塑性材料和热固性塑料。
50.根据本发明制成的复合型材的尤其是形式为金属型材的第二型材部分同样可以以不同的几何形状制成并且具有在横截面方面简单的几何基本形状(例如基本上呈圆形、椭圆形、矩形、方形)或具有更复杂的对称或不对称的横截面并在必要时具有不同的壁厚。同样地，例如可以沿纵向方向设置附加的结构化部，例如通过滚花、钻孔、冲压、压印、刻痕或其他化学或物理结构化方法(通过蚀刻过程或激光处理进行的去除)所导致的周期性或随机布置的缺口或凹部或材料积聚部或形变部。
51.优选地，第二型材部分和可能的第三型材部分例如是由轧制的不锈钢制成的型材部分或由铝或铝合金制成的经挤压成型的型材。这些型材能以不同的实施方案制成，并且能通过商业途径获得。
52.此外，在根据本发明的方法中，用于第一型材部分的第一塑料材料和/或用于第一型材部分的型材区域的能热塑化的第二塑料材料优选选自如下热塑性聚合物原料，这些热塑性聚合物原料基于聚酰胺、聚酰亚胺、聚酯、聚烯烃、尤其是聚乙烯和聚丙烯、聚酮、乙烯基聚合物、尤其是聚苯乙烯和聚氯乙烯、聚醚、尤其是聚苯醚、聚碳酸酯、聚苯硫醚及其混合形式、尤其是聚醚酮、聚醚醚酮和聚醚酰亚胺、及其共聚物和上述塑料材料的共混物。弹性体、尤其是热塑性弹性体也适合作为第一塑料材料。
53.总体上表明，根据本发明的方法能够实现从大量的原料中选出用于制造型材部分的原料，从而使该原料可以针对复合材料的各自应用领域的要求专门进行协调。
54.另外，根据本发明，第一塑料材料和/或第二塑料材料可以包含填充物和/或增强物，其尤其从玻璃纤维、金属纤维、碳纤维、塑料纤维、矿物纤维、植物纤维以及它们的混合物中选出，其中，纤维优选以短纤维、长纤维、连续纤维、中空纤维、纤维织物、纤维稀松布(fasergelegen)和纤维毡的形式使用。
55.另外合适的填充物例如是形式为粉末、球体、空心球体、聚集体或附聚物的玻璃态的、无定形的、晶体的添加物，尤其是玻璃粉、玻璃球体、石灰、白垩、金属氧化物、金属氢氧化物、分子筛。
56.另外，诸如阻燃剂/阻燃剂、热/高温/uv/水解稳定剂、塑化剂、抗冲改性剂、推进剂、助流剂/润滑剂、着色剂、成核剂等添加物可用作填充物。
57.也能使用热熔胶、易熔线材(单丝和共挤出的变体)、金属线材、泡沫(经切割或挤出的泡沫块、泡沫带等)、金属薄膜(具有单层或多层结构的经涂覆或未经涂覆的薄膜)，以便能够以定制方式对产品进行功能化处理。
58.这就能够实现附加地使所使用的原料与根据本发明制成的复合型材的各自的应用领域的要求相匹配。
59.特别优选地，基于聚酰胺66(pa 66)、聚酰胺6(pa6)、pa66和聚苯醚(ppe)的聚合物共混物、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物(abs)、丙烯腈
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苯乙烯
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丙烯酸酯共聚物(asa)、丙烯腈
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苯乙烯共聚物(san)、聚丙烯酸酯、例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)、聚碳酸酯(pc)或聚苯乙烯(ps)的塑料材料型材利用一定份额的玻璃纤维用于加固。
60.根据本发明的方法的另外的变型方案，第一型材部分至少部分多孔隙地构造，也就是说发泡的或填充有多孔的(开孔状或闭孔状多孔的)填料地构成。这提高了在复合型材中的热阻并减少了其密度。第一型材部分也可以整体上多孔隙地构造。
61.根据本发明的方法可以如下这样地执行，使得第一型材部分的一个或多个型材区域与第二型材部分以及可能的第三型材部分的容纳结构置于接触中、在沿型材部分的纵向方向被限界的区(拼接区域)中进行塑化和变形的方法步骤连续不断或间断地执行。如果第一型材部分具有两个型材区域，则根据一个变型方案因此可以同时建立第一型材部分与第二和第三型材部分的复合。
62.根据本发明的方法基于以下事实：第一型材部分的型材区域用作所谓的熔化元件，并且在与第二型材部分的容纳结构接触的情况下被塑化和变形，其中，在第二塑料材料固化之后，借助形状锁合将第一和第二型材部分彼此连接起来。
63.优选地，塑化通过馈入超声波振荡或其他高频能量(“高频焊接”)来实现，同样地，塑化型材区域(熔化元件)所需的热量的输入可以通过感应式加热第二型材部分来实现。此外，能量输入能够通过与加热元件的接触、利用明火加热、加热风扇或热气、红外辐射、激光辐射来实现，以便实现第对二塑料材料的塑化。
64.根据本发明的用于制造根据本发明的复合型材的方法在此典型地如下这样地执行，即，将第一和第二型材部分输送给拼接设施，并且在该拼接设施的拉入区域中使它们相对彼此定向(摆放)，使得第一型材部分的各自的熔化元件与第二型材部分的所配属的容纳结构置于接触中。
65.第一和第二型材部分可以在该意义下摆放，其方式是：如从所谓的卷压方法中得知地那样，例如将一个型材部分推入或拉入到另一型材部分中。容纳结构在此典型地呈槽状地构造。
66.但是，同样可行的是，将一个型材部分像盖那样放置在另一型材部分上。在此，通过定心和装配辅助可以使摆放更加容易。在此，例如可以将第一型材部分那侧的形式为卡锁设备(例如卡钩)的功能元件用作装配辅助，使得快速且安全地定位起初松动地被引导到一起的型材部分，并能作为工件进行操作，直到完成形状锁合。在此，第一型材部分那侧作为另外的功能元件的定心辅助可以在摆放时对型材部分的精确定位进行支持，并且同样确
保在构成形状锁合之后达到正确的最终定位。
67.在定位之后，现在将第一和第二型材部分沿它们的在下文中也被称为z方向的纵向方向(该纵向方向相应于所要制造的复合型材的纵向方向)运输到沿纵向方向被限界的区(拼接区域)，该区由塑化区段和沿z方向后续的保持区段组成。
68.在塑化区段中，根据本发明的方法的优选实施方式，型材部分沿z方向连续不断地从声极部段旁引导经过。
69.在声极段中，除了输入超声波之外，经由一个或多个声极的贴靠在其中一个型材部分的表面上的接触面也将垂直于z方向的机械压力施加到两个型材部分上。因此，必须在与一个或多个声极对置的侧上布置有支座，以便吸收这些力。机械压力在此优选由该一个或多个声极产生，其方式是：使得它们的接触面相对于与运送方向f相应的进给方向z成角度α地布置。
70.必要时，除了由声极施加的压力外，还可以通过附加的器件、例如经由挤压滚子、带驱动器、弹簧元件和/或挤压轨对两个型材部分施加附加的机械压力或挤压压力。然后从沿z方向的进给速度和角度α得出如下速度，以该速度随后对熔化区域进行熔化并且待拼接的型材垂直于z方向地引导到一起成为其最终构型。
71.如果在一个或多个声极的情况下构成具有不同角度的接触面，则例如可以在整个声极部段上限定出平均角度α，该平均角度根据从第一声极接触的高度上的点直到达到最后的下降高度测得的长度且从其中所实现的下降高度来计算。下降高度在此是第一型材在通过(熔化元件的)塑化置于接触中并且降低直到最终构型之后相对于第二型材熔化或降低的距离。
72.根据本发明，优选地，下降高度大约为0.3mm至大约12.0mm，并且特别优选地，下降高度大约为0.5mm至大约6.5mm。
73.拼接方法在此尤其也可以如下这样地实施，使得多个超声波发送器部段同时运行，以便一次性地产生多个(错开的)形状锁合。因此，例如可以使第一型材部分以彼此间隔开且平行布置的形成熔化区的两个型材区域分别经由形状锁合同时与两个第二型材部分连接起来。
74.声极部段原则上可以包括单个的声极或多个共同或单独驱控的沿纵向方向z排成一列的声极。声极在布置、取向/倾斜、尺寸规格、原料选定和功率输入方面被设计成使得在将型材部分通过塑化区段时发生对熔化元件的预设熔化。
75.声极将高频超声波振荡馈入到要以形状锁合地连接的型材部分中。优选地，该频率在大约16khz至大约90khz的范围内，特别优选在大约19khz至大约45khz的频率范围内。
76.声极优选是静态地安装的，也就是说，在塑化时，根据该方法，除了超声波振荡之外，在声极方面基本上没有进一步的运动，尤其是没有升降运动。然而，在该方法中使用非静态的声极可以是有利的，其中，声极的接触面于是可以沿纵向方向z和垂直于纵向方向z的高度方向y运动。将声极的接触面进行可变定位的可能性也可以被用于在变更所要制造的产品几何形状时对塑化设施方面执行快速调整。
77.也可行的是，使用所谓的一起行进的升降冲头声极以及所谓的滚动式声极。然而，在根据本发明的方法中优选使用静态的声极，其与其中一个型材部分进行滑动接触(滑板声极(schleifsonotrode))。
78.尤其地，执行连续不断的通过式方法避免了错位的问题，该错位例如在具有按节拍运动的声极或按节拍运动的挤压机的按节拍的进给方法中所导致。
79.要么以限定的挤压力(力控制)要么以特定的轮廓或特定的方位(“行进到最终止挡”，行程控制)将(多个)声极安放在相对型材部分所需的定位中。
80.在此优选地，声极关于横截面基本上垂直于待拼接的部件竖立，以此可以理想地馈入能量(超声波振荡)，并且将出现的机械力直接分开。但是可能要求的是，由于型材部分方面的几何形状的限制，无法垂直定位声极，在该情况下也可以使用本身成角度的声极或具有成角度的接触面或轮廓化的接触面的声极，其中，声极的接触面在垂直于运输方向的横截面中应具有与型材表面相称的轮廓。
81.声极、特别是滑板声极优选由低摩擦磨损的金属原料(例如由硬的或硬化的钢、钛和相应的硬质合金制成)或在接触表面上配备有耐磨涂覆部。这样的耐磨涂覆部可以尤其包括来自pvd/cvd(物理/化学气相沉积)方法的常规硬涂覆部或经硬化的湿化学涂覆部(例如陶瓷涂覆部)。这样的方法和涂覆部在工具制造中是充分公知的并且被供使用。特别优选的是碳基涂覆部、例如所谓的类金刚石碳涂覆部、以及氧化的、氮化的或碳化的涂覆部。
82.声极可以连续不断地运行或以短节拍方式、例如以几分之一秒、脉动式或以几秒或几分钟的更长的周期运行。声极优选地在型材部分通过期间连续不断地运行。由于高能量输入，使得必须采取措施以用于散发多余的热，例如用空气、水或其他介质冷却声极，并在表面配备具有用于改善散热的高辐射度的涂覆部。
83.可以通过不同的参数来控制第二塑料材料的塑化行为，这方面尤其包括对第一型材部分的型材几何形状的设计(壁厚、型材形状、熔化区域的设计)以及所配属的容纳结构、下降高度、声音穿透深度等。同样地，针对第一型材部分的型材区域的原料进行选定(刚度、弹性模量、熔化温度、软化温度、玻璃化温度、原料密度、针对各自所引入的能量的损耗因子等)以及拼接参数(前进速度、下降速度、能量输入、超声波声极的频率/幅度、第一型材部分和/或第二型材部分的预热)是重要的。
84.第二塑料材料的塑化行为也可能受到第二型材部分或第二型材部分的原料的影响。例如，第二型材部分的容易发生同步振荡或反弹的型材几何形状对塑化行为将造成不利影响。但是，这些缺点可以通过设计结构方面的特征来消除(加厚容纳结构的区域中的壁厚、通过分开力的接片对容纳结构进行支持等)
85.在塑化区段之后布置有保持区段，在该保持区段中，熔化区域的第二塑料材料的可能仍较热的塑化的质量可以在变形后以受控的方式冷却和固化。在保持区段的该区域中，型材部分相对于彼此保持在所期望的相对定位中，并在必要时沿纵向方向进一步引导。但是同样可行的是，将型材横向运送。在此，如有必要的话，也可以例如通过挤压滚子、轧辊、滑板挤压轨、保持凹模或链条或皮带驱动的挤压元件(皮带拉出)引入机械压力。通常，冷却是通过由第一型材部分并且尤其是第二型材部分的材料(当该材料是金属材料制成时)散热来顺畅发生的，如果有必要，也可以通过例如借助空气、水、油或其他介质进行冷却来排出多余热量。
86.在通过拼接区域之后，在型材部分之间构成形状锁合的连接，并且将复合型材进一步运输到出口区域中，在该出口区域可以将型材取出，或者必要时依次进行进一步的处理步骤(捆扎、套膜、包装、作标记、清洁、预处理、涂覆等)。
87.也可行的是，使声极与第二型材部分发生接触，以便通过第二型材部分的材料(例如金属)将能量输入到第一型材的型材区域的原料(第二塑料材料)中，使得能够实现第二塑料材料的塑化并构成形状锁合。这方面当第二型材部分的材料具有比第一型材部分的材料更高的刚度，例如两倍高的刚度(例如在铝或不锈钢的情况下能作为弹性模量来测量)并且/或者超声波可以尽可能直地从该区域引导至容纳结构并且/或者第二型材部分的这些传声的型材结构是厚壁的，例如具有约2mm或更大的壁厚时是特别优选的。
88.根据本发明的方法，建立优选具有沿复合型材的纵向方向的为约2n/mm或更大、特别优选约5n/mm或更大的抗剪切强度的一个形状锁合或多个形状锁合。复合型材(具有热隔离的金属型材)的抗剪切强度可以根据din en 14024:2004来获知。
89.根据本发明的方法尤其是以任何组合方式允许将第一和/或第二型材部分和/或第三型材部分作为连续材料或棒料来提供。
90.此外，根据本发明的方法，第二型材部分和/或第三型材部分可以提供有形式为凹部的容纳结构，该容纳结构在垂直于复合型材的纵向方向的横截面中观察时至少区段式地具有侧凹部。
91.根据本发明的方法，垂直于复合型材的纵向方向观察，第二型材部分和/或第三型材部分的容纳结构的横截面沿着纵向方向在其宽度和/或深度方面也可以发生变化，例如通过对第二/第三型材部分的区域的压力改形来变化。
92.第二和/或第三型材部分的特别的横截面几何形状的产生可以在过程流程中、即在拼接过程的上游发生，或者在预先执行的单独的过程中发生。
93.此外，根据本发明的方法，在一个型材区域或多个型材区域进行塑化之前，可以借助第一引导设备将第一型材部分和第二型材部分以及可能的第三型材部分相对于彼此定位在预设的、必要时是可变的相对定位中，并且沿复合型材的纵向方向进行引导它们。
94.在根据本发明的方法的另外的变型方案中，在一个型材区域或多个型材区域的塑化和变形之后，可以借助第二引导设备将第一型材部分和第二型材部分以及可能的第三型材部分相对于彼此定位在预设的必要时是可变的相对定位中，并且沿纵向方向引导它们，以便例如达到预设的下降高度、进行保持住或必要时进行校正。
95.根据本发明的方法，在一个型材区域或多个型材区域塑化和变形之后并且在一个或多个型材区域塑化和变形之后就紧接着通过可选的第二引导设备时，以预设的力将第一型材部分以及第二型材部分和可能的第三型材部分朝向彼此挤压，并且然后将它们保持在相同或另外预设的相对定位中直到经塑化的第二塑料材料固化。
96.根据本发明的方法的另外的变型方案，在一个型材区域或多个型材区域塑化和变形之后并且在一个或多个型材区域塑化和变形之后就紧接着通过可选的第二引导设备时，可以将在预定的相对定位中的第一型材部分和第二型材部分以及可能的第三型材部分朝向彼此挤压，并且然后将它们保持在相同或另外预设的相对定位中直到经塑化的第二塑料材料固化。
97.优选地，根据本发明的方法，第一型材部分的一个型材区域或多个型材区域构造为一个突出部或多个突出部，(多个)突出部背离第一型材部分的表面延伸约10mm或更小、优选延伸约6mm或更小。因此可以准备出足够大质量的第二塑料，以便也能够产生用于吸收较大力(拉力、推力、弯曲等)的形状锁合。同样地，较短的突出部也是优选的，这是因为这些
较短的突出部可以更好地传声并且因此更容易塑化。
98.优选地，在根据本发明的方法中，将第一型材部分和第二型材部分，必要时与第三型材部分一起在相对于复合型材的纵向方向成锐角的情况下向彼此输送，其中，成锐角的引导至少在塑化和变形的区的部分区域上并且必要时在第一和/或第二引导设备中延伸。
99.此外，在根据本发明的方法中，优选地通过超声波输入、优选地在所谓的近场方法中执行塑化，其中，在此，声极具有与其中一个型材部分直接接触。优选地，在此，声极的接触面分别与其他型材部分之间的间距优选指定为约10mm或更小，更优选为6mm或更小。
100.在优选的根据本发明的方法中，沿复合型材的纵向方向测得的用于塑化的区具有约5cm至约100cm，优选为约5cm至约50cm的长度，其中，必要时使用具有一个或多个声极的超声波单元进行塑化。
101.此外优选地，在根据本发明的方法中，相对于与一个或多个声极接触的一个型材部分/多个型材部分的纵向方向，在塑化和变形的区中的(多个)声极的(多个)接触面与复合型材的另一个型材部分的或另外多个型材部分的表面具有间距，该间距沿复合型材的纵向方向从通过方向看递减(下降高度)。
102.在此，(多个)接触面优选布置在一个角度定位中或不同的角度定位中，其中，角度定位可以连续不断地和/或分级变化。
103.在根据本发明的方法中，优选地选出静态声极作为在塑化和变形的区中所要使用的声极，该静态声极尤其被构造为滑板声极。这意味着型材部分将沿着相对方位固定的或静止不动的声极的接触面滑动经过，而声极则以超声频率振荡。
104.在根据本发明的方法中，优选地，沿复合型材的纵向方向观察，优选以约3m/min或更高的、尤其是约10m/min或更高的速度运送所产生的复合型材。
105.在根据本发明的方法中，型材部分在塑化和变形的区中的停留持续时间优选为约0.1秒至约10秒，更优选为约0.2秒至约5秒。
106.在根据本发明的方法中，声极优选连续不断地运行。
107.本发明还涉及根据本发明的方法制成的复合型材。
108.在根据本发明的复合型材中，第一型材部分尤其具有一个或多个功能元件。借助功能元件可以以简单的方式使复合型材与多种需求和任务相匹配。
109.通常，根据本发明的复合型材包括第二型材部分，该第二型材部分具有可见侧表面，在该可见侧表面上构造成具有容纳结构。
110.在此，在构成形状锁合之后，第一型材部分可以以一个面区域与可见侧表面对齐地布置。
111.在优选的根据本发明的复合型材中，第一型材部分在构成形状锁合之后基本上完全覆盖第二型材部分的在其上构造成具有容纳结构的区域。
112.由此能够实现复合型材的特别吸引人的可见表面。与传统的卷压型材相比，在优选的实施方式中从外部观察可以几乎没有或没有直接的迹象表明隐藏在下面的连接结构/几何形状。
113.优选的根据本发明的复合型材具有如下可见侧表面，该可见侧表面由第二型材部分的可见侧表面、与第二型材部分的可见侧表面对齐布置的第一型材部分的面区域以及可能的第三型材部分的可见侧表面构成，其中，优选地，第三型材部分的可见侧表面与第一型
材部分的面区域对齐地布置。
114.所使用的型材部分，只要它以塑料型材的形式提供，就优选在挤出方法中制成。另外，也可以使用经挤压的、经压延的、经拉挤的或以其他方式制造的束状的型材部分。特别优选的是经梭织物增强的或经连续纤维增强的热塑性复合原料，即所谓的预浸料、有机带、有机板材或通常为长幅面或板条的复合原料。这些材料可以在成分和几何形状方面不同地设计，或者也可以很好地改形(“热成形”)为各自的型材部分的所期望的几何形状。如有必要的话，可以后续地安装或成形出另外的部件。
115.与根据现有技术的常见的卷压型材不同，在根据本发明的方法中使用的型材部分可以具有其他形状，这些形状尤其具有更好的机械性能、但是也具有更好的光学性能。所形成的复合型材同样可以具有新颖的、迄今难以达到的横截面几何形状。
116.即使当在许多应用领域中直线复合型材是期望的或必需的时，在某些应用中，弯曲或本身扭曲的复合型材几何形状的实施方案也可以是期望的或必需的。对根据本发明的方法的调整能够实现的是，设定相应的弯曲半径(以用于制造沿纵向方向弯曲的或者在极端情况下成形为环或螺旋体的复合型材)或设定旋转角度或扭转角度(以用于制造沿纵向方向呈螺旋状扭曲的复合型材)。
117.优选地，如下这样地设计复合型材，即，下降高度很低，例如小于约10mm，优选小于约6mm，更优选小于约3mm。
118.同样地，在根据本发明的复合型材中，型材部分优选如下这样地构型，使得在声极与第一型材部分的可能的接触面和声极与所属的型材区域(熔化区域)的背对的端部的可能的接触面之间的距离很低(低的声音穿透深度)，即优选小于约20mm，更优选小于约10mm，最优选小于约6mm。
119.尤其是形式为绝缘型材的第一型材部分本身可以设计成不同的形状，并且除了由第二塑料材料制成的型材区域(熔化区域)外，还具有大量的根据现有技术对于各自的目标应用是已知的另外的功能区或功能元件，例如用于减少对流的片板(fahne)和/或空心腔室、螺旋通道、槽、钩(例如用于容纳密封件或金属元件)、凸鼻状的止挡、箭头、定心辅助和装配辅助、用于吸收横向拉力的特殊的突出部等。
120.第一型材部分的型材区域(熔化区域)同样可以设计成不同的形状。优选地，具有至少一个变细部的对称或非对称的横截面是优选的，例如经削尖的、倒圆的具有一个或多个尖端或末端圆化的形状。但是，也可以使用钝头的熔化区域。此外可行的是，将例如形式为腰的变细部引入到熔化区域中。变细部在此具有的目的是，将超声波能量集中并预设开始塑化过程的区域，其中，然后该区域位于熔化元件之内，并且由此首先(直到变形)都不与容纳结构或容纳结构的原料发生接触。
121.与第一型材部分的熔化区域相配属地，在第二型材部分那侧上分别提供了容纳结构。该容纳结构容纳第一型材部分的熔化区域并为熔化区域的经塑化的第二塑料提供容积。容纳结构同样设计成使得形状锁合的连接成为可能，例如通过侧凹的区域。
122.优选地，容纳结构被构造为具有侧凹部的连贯的槽，从而在垂直于复合型材的纵向方向的横截面中出现了沿纵向方向延伸的容纳体积。该槽在垂直于纵向方向的横截面中可以是对称的或不对称的，并且例如在横截面中可以变细或加宽。同样地，该槽可以包含例如朝着槽开口变细的例如形式为三角形截面的元件，该元件于是可以在超声波焊接过程中
充当所谓的能量指向器，并将超声波能量集中在尖端中，并且同时沿三角形侧边分开经塑化的质量。
123.就其横截面几何形状而言，槽设计成使得槽可以完全容纳第一型材部分的型材区域(熔化元件)的积累的熔化体积。如有必要，可以使由槽提供的容积稍大于积累的熔化体积地构成(缓冲器)。为了补偿熔化体积的可能偏差，缓冲器在此可以是有利的，该偏差可能是由于几何变化、塑化过程中的波动等所导致。
124.槽本身也可以如下这样设计，即，使得型材区域(熔化区域)本身定心。
125.在根据本发明的方法的另外的变型方案中，可以由具有类型为第一型材部分的两个型材和具有非常好的型材静力性的类型为第二型材部分的两个型材来制造复合型材，其方式是：除了将第一和第二型材部分形状锁合地连接之外还附加地实现两个第一型材部分的材料锁合的拼接(例如粘接或焊接)。该过程同样可以在直接的过程流程中与建立形状锁合相组合。
126.优选地，可以在容纳结构中和/或在熔化区域上或熔化区域处施布粘合剂，例如热熔粘合剂或具有热熔粘合剂份额的热熔丝。
127.在容纳结构的区域中施布单独的粘合剂并不是必须强制性的，而是可以在相邻区域中施布，其中，粘合剂应与第一和第二型材部分接触。然后，如果需要的话，这样的粘合剂只能在稍后的过程步骤中(例如通过粉末漆烘烤)来热活化。
128.根据本发明制造的复合型材在此具有许多优点：
129.根据本发明的复合型材可以在不对铝型材滚花的情况下来制造。(如果必要的话)可以通过优化容纳结构的几何形状、额外使用(热熔)粘合剂、在形状锁合区域中使用摩擦增强介质(例如锋利棱边的颗粒等，例如沙子、刚玉等)实现用于提升强度、尤其是抗位移强度的替选的可能性。
130.根据本发明的复合型材实现了更好的绝热，而无需为此改变复合型材的主要尺寸、尤其是结构深度l
b
。所谓的绝缘深度l
i
的提高改善了所谓的u
f
值。在相同的u
f
值的情况下可以实现了根据本发明的具有较小规格的横截面的复合型材。
131.根据本发明的复合型材的设计自由度得到显著提升，尤其地，可以实现具有光滑可见面的复合型材。可以避免滚花痕迹在可见区域中的显眼的且难看的定位，这在卷压过程中有时是必需的。
132.常见的功能元件，例如片板、空心腔室、凸鼻、钩、止挡、槽等，可以毫无问题地集成到根据本发明的复合型材的结构中。同样提供了与已知的组装步骤相结合，例如与用经金属化的或金属的薄膜进行套膜、施布诸如经施胶的塑料泡沫(pe、pp、pet、ps、pa、pu等)的泡沫或反应性绝缘泡沫(pur)、覆盖膜或防刮擦膜等。
133.可以改善相关的连接特征数据：通过良好的形状锁合可以提高抗位移强度。可以提升复合型材的横向拉伸强度，这是因为例如只需要将较低的曲拐角度或无需将曲拐角度在结构上集成到设计为绝缘型材的第一型材部分中。
134.可以改善扭转刚度，这是因为在外部贴靠在第二型材部分上的形式为绝缘型材的第一型材部分提高了惯性力矩。
135.作为第二型材部分使用的金属型材中的侧凹部可以实心地实施，这是因为不需要卷压锤，因为后者必须是可冷改形的。因此可以将连接部设计得更牢固。
136.可以将构成形状锁合的功能与所要考虑的另外的机械功能(例如吸收横向拉力)脱离。由此能够更容易地并且至少部分地彼此独立优化复合型材的不同功能。
137.能想到简化地制造挤压成型铝型材，这是因为(相对于在卷压几何形状的区域(锤端和砧端)中的薄壁和复杂的结构)能够实现更简单的横截面。
138.由此使得构成形状锁合的过程能更好地被管控，并减少了废品份额。
139.形状锁合可以以较高的生产速度产生。
140.型材不挠曲地连接是可能的，这是因为取消了对金属的冷变形。
141.第一和第二型材部分的连接区的密封性得到改善，并且因此能实现更高的抗大风雨性。
142.由于不再强制需要将绝缘型材沿纵向方向推入到金属型材中，而是可以像盖一样放置，因此能够简单地在型材的整个长度上接近复合型材中的空腔。由此例如可以更容易将附加的产品组成部分引入到空腔中，例如以便提高防火性、隔音性、隔热性能或型材静力。这包括放入泡沫条、绝缘材料、加固支柱或加固型材、由金属或塑料原料制成的夹子、充入反应性的泡沫物等。
143.通过焊接过程，不仅使塑料型材(第一型材部分)可以牢固地与铝型材(第二型材部分)连接起来，而且附加地也在必要时还可以将多个塑料型材相互连接。因此可以在相同的制造过程中生产出具有改进的复合型材的静力的横向撑牢的型材。
144.使用扁平的、幅面状的复合原料，例如形式为板条的所谓的有机带或有机板材作为塑料型材(第一型材部分)的替选的原材料是可行的。这为更有效的复合型材开辟了道路。可以容易地将必需的型材区域施布到这些扁平材料上，例如后续地通过相应的改形或通过成形出由兼容的塑料原料制成的功能区(注塑成型、焊接等)。
145.在根据本发明的复合型材中的塑料型材(第一型材部分)在复合型材的横截面的尺寸相同(与传统的卷压复合型材相比)的情况下设计得更大，并且因此可以实现更大的绝缘深度。同样地，在绝缘深度相同的情况下，根据本发明的复合型材可以构造成具有比相应的卷压复合型材时的横截面更小的横截面。因此可以构建精细加工的和/或更好绝缘的窗/门/外立面系统。
146.可以轻松识别根据本发明制成的复合型材，其方式是：从更长的复合型材截取测试样品并确认另外的相关的特征。通过对合适的区段进行光学的、更好的是微观分析，使得本领域技术人员将形状锁合连接的生成归因于塑料的塑化。横截面要么可以以干净实施的锯切剖面制作，要么可以更好地作为嵌入到树脂中的测试样品的显微照片来制作。此外，对于拼接技术的本领域技术人员也能够为该方法配属另外的具有表征性的特征。
附图说明
147.下面参考附图更详细地解释本发明的这些和另外的优点。其中详细地：
148.图1：示出传统的复合型材，其具有在卷压方法中所要连接的型材部分；
149.图2a：示出根据本发明所要使用的第一型材部分；
150.图2b：示意性地示出在用于形状锁合连接的设备中的两个图2a的第一型材部分定位在两个另外的第二型材部分之间；
151.图2c：示出制造完成的根据本发明的复合型材；
152.图3a：示出根据本发明所要使用的第一型材部分；
153.图3b：示意性地示出在用于形状锁合连接的设备中的图3a的第一型材部分定位在具有两个另外的第二型材部分的复合体之间；
154.图3c：示出制造完成的根据本发明的复合型材；
155.图4a至4d：示出根据本发明在按照图5a的复合型材中引导在一起并形成形状锁合的次序；
156.图5a：示出根据本发明的复合型材，其具有在第一和第二型材部分之间的形状锁合的另外的变体；
157.图5b和5c：示出在构成形状锁合之前和之后的图5a的放大截段；
158.图5d：示出根据本发明制成的根据图5a的复合型材的形状锁合的锯切剖面的光学显微镜图像；
159.图6：示出根据本发明的复合型材的另外的变体；
160.图7a至7c：示出用于制造根据本发明的复合型材的第一型材部分的不同的变体；
161.图8：示出根据本发明的复合型材的另外的变体；
162.图9a至9d：示出在制造根据本发明的另外的变体的复合型材的不同阶段；
163.图10a至图10h：示出针对根据本发明的复合型材的第一型材部分及其型材区域的多个变体；
164.图11a：示出用于制造复合型材的第一型材部分的另外的变体；
165.图11b和11c：示出在使用根据图11a的第一型材部分的情况下制造复合型材的不同阶段；
166.图12a至12g：示出第二型材部分，其具有多个变体的容纳结构；
167.图13a至13c：示出根据本发明的第二型材部分的容纳结构的另外的变体；
168.图13d至13f：以不同视图示出容纳结构的另外的变体；
169.图14：示出用于制造根据本发明的复合型材的设备的第一变体；
170.图15a和15b：示出用于制造根据本发明的复合型材的设备的两个另外的变体；
171.图16：示出用于制造根据本发明的复合型材的设备的另外的变体；
172.图17：示出用于制造根据本发明的复合型材的设备的另外的变体；
173.图18a和18b：以三维图且俯视图示出用于制造根据本发明的复合型材的设备的另外的变体；
174.图19a至19d：示出具有的经修改的容纳结构的根据本发明的复合型材的另外的变体，其细节如图19b和19d中所示。
具体实施方式
175.图1以横截面示出了传统的复合型材10，其尤其用于制作窗框或门框中。
176.复合型材10具有两个塑料型材12、14，这些塑料型材布置在两个金属型材16、18之间并且将金属型材以预设的间距l
i
(绝缘深度)保持。复合型材10的宽度(结构深度)在图1中用符号l
b
标注。间距l
i
在此从导热性更高的原料(此处为金属)与绝热的原料(此处为塑料)之间的最后碰触点起确定。
177.两个塑料型材12、14被构造为空心腔室型材，并且在它们的相对的侧上具有所谓
的卷压头部20、21，卷压头部被导入到金属型材16、18的相应的互补的卷压槽22、23中。
178.金属型材16、18具有成对地彼此相对折角的突出部24、25和26，这些突出部形成了用于另外的构件、例如密封元件或锁定杆的容纳部。
179.图2a以横截面示出了根据本发明所要使用的第一型材部分30，该第一型材部分具有接片状的基体32，该基体沿纵向方向z(未示出)延伸，并且在该基体32的两侧上具有第一或第二型材区域34。
180.在本实施例中，第一型材部分30在其整体上、也就是说在其基体和成形在该基体上的型材区域34均由一种塑料材料制成，也就是说在该实施例中，第一和第二塑料材料是相同的并且在唯一的挤出过程中制成。
181.图2b和2c示出了在制造根据本发明的复合型材40时对第一型材部分30、30'的使用，该复合型材除了两个第一型材部分30、30'之外还包括两个第二型材部分42、44，它们典型地被构造为金属型材。
182.金属型材42、44构造为空心型材，并且在一侧上具有形式为容纳槽46、48的容纳结构，容纳槽垂直于型材的纵向方向z观察时具有t形的横截面，该横截面提供了使得型材区域34的塑料材料在根据本发明构成形状锁合的情况下可以容纳在其中的容积。
183.在图2b中，两个第一和两个第二型材部分30、30'和42、44布置在示意性示出的超声波焊接设备50中，该超声波焊接设备一方面具有声极52，并且另一方面具有支座54。在待产生的复合型材的结构中已经被定向好并安放好的型材部分30、30'、42和44布置在声极52与支座54之间，从而使第二型材部分42直接贴靠在支座54上，而另一第二型材部分44贴靠在声极52的接触面56上。
184.如图2b中所示，待制造的复合型材40的四个构件可以作为整体在超声波焊接设备50中声极52与支座54之间连续不断地引导穿过，其中，从声极52的一侧将超声波传输到第二型材部分44上，利用超声波的能量首先将两个第一型材部分30、30'的型材区域34塑化，并且然后通过压力作用而变形，从而使得型材区域34的被塑化的第二塑料材料侵入到容纳槽46、48中，在那里发生变形并分别形成t形的形状锁合58。如图2c中所示，一旦在塑化、变形和填满槽46、48之后型材区域34的第二塑料材料冷却下来，则型材部分30、30'、42和44就被牢固地连接。
185.与图1中的实施例相比，在此已经很清楚的是，第二型材部分42、44的那侧上的容纳结构可以被设计得更加简单，并且此外，如下面更详细地描述并在另外的实施例中示出地，为根据本发明的复合型材的连接区域的设计可能性提供了较大的回旋余地。
186.图3a以横截面示出了根据本发明所要使用的第一型材部分60，该第一型材部分具有基体62，该基体沿纵向方向z(未示出)延伸，并且在基体62的两侧上具有第一或第二型材区域64。型材部分60被构造空心腔室型材，其类似于图1的复合型材10的型材部分12。
187.在该实施例中，第一型材部分60也可以在其整体上、也就是说在其基体62和成形在该基体上的型材区域64均由一种塑料材料制成，也就是说在该实施例中，第一和第二塑料材料是相同的。
188.图3b和3c示出了在制造根据本发明的复合型材70时对第一型材部分60、60'的使用，该复合型材除了两个第一型材部分60、60'之外还包括两个第二型材部分42、44，它们在图2的实施例的范围内已经被描述。
189.在图3b中，两个第一和第二型材部分60、60'或42、44布置在再次示意性示出的超声波焊接设备50中。在待产生的复合型材70的结构中已经定向好并安放好的型材部分60、60'、42和44布置在声极52与基座54之间，从而使得第二型材部分42直接贴靠支座54上，而另一第二型材部分44贴靠在声极52的接触面56上。
190.如图3b中所示，所要制造的复合型材70的四个构件可以作为整体在超声波焊接设备50中在声极52与支座54之间的区域中连续不断地引导穿过，其中，从声极52一侧将超声波传输到第二型材部分44上，利用该超声波的能量首先将两个第一型材部分60、60'的型材区域64塑化，并且然后在压力的作用下而变形，从而使型材区域64的经塑化的第二塑料材料侵入到容纳槽46、48中并在那里变形，并且分别形成t形的形状锁合66。如图3c中所示，一旦在塑化、变形和充满槽46、48之后型材区域64的第二塑料材料已经冷却下来，则型材部分60、60'、42和44就牢固地连接。
191.与图2的实施例相比可见的是，根据本发明的复合型材还包含复杂结构化的第一型材部分，并且不限于诸如第一型材部分10的简单结构。这方面尤其也从下面的图4的实施例特别清楚地看出。
192.图4a以横截面示出了在根据本发明的方法对型材部分进行形锁合连接之前的根据本发明的复合型材80的一半，其具有第一型材部分82以及两个第二型材部分84、86，第一型材部分由塑料材料制成，例如由经一体式挤出的经玻璃纤维增强的聚酰胺原料制成，第二型材部分由例如铝的金属制成。
193.第一型材部分82被构造空心腔室型材，其中，该型材几何形状以接片状的基体88为基础，在基体上在第一表面90上成形有具有四个空心腔室的空心腔室结构92。在空心腔室结构92的两侧，从基体88的表面90基本上垂直地延伸出第一和第二型材区域94、96。这两个型材区域94、96在其自由端部上具有基本上呈三角形的横截面。
194.第二型材部分84、86布置在第一型材部分82的两侧上，并且在它们朝向第一型材部分的区域上具有形式为在横截面中呈t形的槽98、99的容纳结构。在图4a的图示中，两个金属型材84、86已经如下这样地定位，即，使得槽对准两个型材区域94、96。
195.在下一步骤中，优选同时将第一型材部分82放置在两个第二型材部分84、86上，从而使第一型材部分的两个型材区域94、96松动地嵌入到第二型材部分84、86的槽98、99中并构成实体接触，如图4b所示。
196.在随后的步骤中，如图4c中所示，声极利用其接触面102、104放置在第一型材部分82的基体88的与表面90背对的表面100上，使得接触面102、104与型材区域94、96背对地安放。随后借助超声波经由声极和其接触面102、104将能量引入到型材区域94、96中，该能量足以塑化型材区域94、96的塑料材料。同时，可以经由声极将压力施加到第一型材部分82的表面100上，从而在该第一型材部分的塑料材料被塑化时发生变形，并填充了槽98、99提供的空腔并且分别在第一型材部分与第二型材部分之间建立形状锁合106、108。这在图4d中可以清楚看出。
197.在根据本发明的方法中在制造根据本发明的复合型材时所得到的下降高度h
s
可以从在图4b和4d中比较第一型材部分82相对于第二型材部分84、86的定位来看出。该下降高度在该实施例中约为2mm。
198.在本实施例中，第一型材部分82在其整体上、也就是说在其基体88和成形在基体
上的型材区域92、94、96均由同一塑料材料制成，也就是说在该实施例中，第一和第二塑料材料是相同的。在声极的超声波作用下对型材区域94、96的有针对性的塑化由这些型材区域94、96的形状得到。第一型材部分82的其他区段、尤其是基体88和空心腔室结构92即使当它们由与型材区域相同的塑料制成时也可以在塑化过程中保持其原始形状。
199.替选地，型材区域94、96也可以由第二塑料材料制成，例如被冲挤、共挤出、焊接或粘接到基体88上。在该方法中，第一和第二塑料材料可以分别基本上彼此独立地选出并且针对各自的目的进行优化。
200.图5a示出了整体的根据本发明制造的复合型材80，其中，两个第二型材部分84、86经由两个第一型材部分82、82'在形成中间的空心腔室的情况下彼此经由形状锁合106、108或106'、108'而彼此牢固地连接。
201.第二型材部分84、86具有成对地彼此相对折角的突出部112、113，这些突出部被用于容纳另外构件，例如密封唇。第一型材部分82、82'也具有成对地彼此相对折角的突出部116、118或116'、118'，这些突出部同样可以容纳诸如密封元件或锁定杆的另外的结构元件。
202.因此，横截面几何形状基本上相应于图1的传统的复合型材10的横截面几何形状，但是有一些明显差别。
203.在相同的结构深度l
b
的情况下得到了明显(大约+33％)更大的绝缘深度l
i
，其中，可以简化两个金属构件(第二型材部分)84、86的基本结构，而其他方面保持不变。尤其地，简化了槽98、99和所属的周围环境的构造，在周围环境中一方面第一型材部分82可以一起承担功能元件，并且另一方面金属构件在槽98、99的区域中可以被分别更简单地设计，这是因为在槽98、99的区域中的金属构件不要求可改形性。此外，可以在复合型材的各自的可见侧面上实现更好的外观，这是因为可以避免尤其是滚花痕迹，如图1中的卷压连接部的区域中所示。此外，其中一部分的折角的突出部(这里是突出部116、118)可以构造在第一型材部分上。
204.图5b再次与图5c一起示意性地示出了通过型材区域94'的变形来构成形状锁合106的过程，该型材区域在这里是相对图4a的第一型材区域94略作修改地，取代三角形的自由端部地示出为经倒圆的尖端。
205.最后，图5d示出了以此方式(图5b和5c)获得的形状锁合的锯切剖面的光学显微镜图像并且示出在变形时获得的经变形的塑料材料的微观结构。
206.在图5a的实施方式中可见，由于第一型材部分82的型材区域94、96的取向不同，使得与各自的金属型材84、86的连接可以逐步进行，也就是说两个第一型材部分82、82'可以在两个相继的、分开的方法步骤中与各自的第二型材部分84、86连接，从而可以(根据各个型材部分的几何形状的复杂性而定地)逐步地或(在图5a的复合型材80中完全可能的是)同时制造。
207.从图6可见根据本发明的复合型材150的另外的实施方式，其中，复合型材150由两个第一型材部分152、154和两个典型地由金属制成的第二型材部分156、158制成。
208.类似于在图5a的复合型材80中那样地，在此，针对形成形状锁合的其中一个第一型材部分152的型材区域160、162或另一个第一型材部分154的型材区域164、166，在金属型材(第二型材部分)156、158中构造成具有相应的槽，这类似于先前结合图4a至图4d所描述
的方案。
209.第一型材部分152、154是由基体168或170制成的第一型材部分，从基体垂直竖立出沿第一型材部分152、154的纵向方向以有规律的间距延伸并在基体168或170上构成的突出部172、173、174或176、177、178(“片板”)，这些突出部在组装状态下，如图6中所示，彼此指向并因此将形成在第一型材部分152、154和156、158之间的空心腔室180划分成四个部分体积，从而基本上抑制了在该空心腔180中出现对流。
210.图7a至7c再次示出了第一型材部分的相比之下不同的变体以及使第一型材部与复合型材中的各自装入条件相匹配的可能性。第一型材件200的最简单的变体在图7a中示出，其中，第一型材部分200具有基体202，该基体沿z方向基本上呈板条状地延伸，该基体在两个边缘区域处具有分别从第一型材部分200的同一表面竖立出的型材区域204、206，这些型材区域可以在超声波方法的范围内被塑化和变形，以便能够以形状锁合的方式与所属的并设有相应的容纳结构的例如在图6的范围内作为第二型材部分156、158示出的第二型材部分(未示出)连接。
211.这种从图7a中可见的基本几何形状可以结合图7b和7c所示地通过如下方式发生改变，即，将另外的功能部分要么可以一体式地与图7a中所示的第一型材部分的具有基本几何形状的基体202连接，从而由此形成如已经在图6的范围中所描述或者已经在图5的范围中在安装情况下所示的第一型材部分。
212.要么如从图7c在比较中再次可见地，不仅可以将功能元件布置在基体的在复合型材中向内指向的表面上，而且可以布置在可见侧上，从而(如图7c的示例中所示那样)在第一型材部分82的基体88上由折角的突出部116、118提供了附加的容纳部，例如用于密封元件的外部安装。
213.在图8中示出了在根据本发明的复合型材220的安装状态下的另外的变型可行方案，其中，(基于第一型材部分222、另外的第一型材部分224以及两个第二型材部分226、228地)以与已经结合图6描述的类似的方式制成复合型材220。
214.第一型材部分222如图7a中所示以第一型材部分200的基本结构为基础，其中，该第一型材部分在复合型材220中在靠内的表面223上配备有泡沫型材230，该泡沫型材典型地沿第一型材部分222的纵向方向连续不断地延伸并且在此充满了复合型材220的空心腔室232的大部分，并且因此也可以抑制对流效应。替选地，也可以粘接由热塑性原料例如聚苯乙烯、聚酰胺或聚酯制成的泡沫条。
215.在图8中在第一型材部分224的侧面上再次示出了另外的特别之处，其中设置了附加的型材区域，该附加的型材区域嵌入到由第二型材部分228提供的另外的槽236中，并且在那里在根据本发明的方法的范围内被塑化并变形成另外的形状锁合。这种改型例如改善了复合型材的机械性能(尤其是横向拉力和位移特性)并导致了统一的可视面。
216.在图9a至9d中以多个步骤示出了对根据本发明的复合型材250的根据本发明的制造。如已经结合图6描述的那样，复合型材250包含由金属制成的第二型材部分156、158，并且如结合图7a所描述的那样，使用第二型材部分200作为其中一个第一型材部分。另外的第一型材部分252由具有沿z方向延伸的平坦的带状结构的基体254以及在侧向区域上分别从表面256竖立出的型材区域258、260形成。附加地，在第一型材部分252的表面256上具有接片状或片板状的突出部262、264、266，其用于将要在空心型材中形成的空心体积270划分成
彼此分开的体积。
217.在第一方法步骤中，如在前面的示例性实施例中已经详细说明的那样放置到第二型材部分156、158上的两个第一型材部分200、252通过对型材区域204、206或258、260的塑化而形状锁合地连接起来，从而得到如图9b所示的结构。在此，片板状的突出部262、264、266利用其自由端部接触第一型材部分200的朝向内的表面，从而已经将空腔270划分成四个体积区域。在此，片板可以以略有多余的长度地实施(例如多余出0.1mm或更长)，以此使由于弹簧力而在塑料中存在挤压压力。
218.此外，片板状的突出部262、264、266可以被用于建立第一型材部分252与另一第一型材部分200的材料锁合的连接，并且这也可以在超声波焊接的范围内完成，如这在图9c中示意性地示出。为此，将复合型材250导入到声极设备中，其中，声极274贴靠在第一型材部分200的外表面上，而支座276布置在第一型材部分252的外表面上并整体支撑复合型材250。
219.在超声波焊接之后，如图9d所示，出现了由两个第一型材部分200和252构成的一体式的结构。复合型材250具有改善的横向和扭曲刚度，这是由于两个第一型材部分200和252经由接片状的突出部262、264、266的材料锁合的连接而造成的。该焊接可以在形状锁合的同时或随后实施。
220.在图10a和10b中再次示出了两种类型的第一型材部分30和200作为参考，其具有基体32或202以及布置在两个端部区域的可熔的型材区域34和204、206。型材区域204、206在此基本上垂直于基体202地竖立，但是其他角度也是可能的。型材区域204、206在靠近基体202处具有比基体202本身更厚的壁厚205、207。这对能量馈入(超声波的更好的馈入)和复合型材的机械强度起到有利的作用，这是因为通过增厚部可以传递更高的力，例如横向拉力。
221.基于此，在图10c至10h中示出了可熔的型材区域的不同的变体，首先在图10c中示出了具有在横截面中呈三角形的可熔的型材区域204、206，如其也结合第一型材部分200的实施方式使用。
222.在图10d中示出了对此的第一替选方案，其形式为具有楔形状的可熔的型材区域280。在图10e中示出了具有通过间隙隔开的双尖端的可熔的型材区域282的另外的替选方案。图10f中示出了具有经倒圆的尖端的另外的替选方案，这方面已经结合图5b示出和描述。
223.在图10g中以型材区域286的形式示出了构成可熔的型材区域的另外的可能性，该型材区域优选与特别相匹配的容纳结构(例如图12f)组合，这是因为它不具有能够使所输入的超声波能量聚焦的结构。此外，在图10h中以型材区域288的形式示出了构成可熔的型材区域的可能性，其中，在腰部/变细部的区域中再次实现了超声波能量的聚焦。熔化元件的特征可以以多种方式例如在其长度、宽度和纵横比方面组合和调整。
224.在图11a中示出了第一型材部分300的另外的变体，其包括基体302以及布置在其表面304上的可熔的型材区域306、308，这些型材区域已经结合例如在图10b中的第一型材部分200示出和描述。
225.第一型材部分300与迄今描述的其他变体的区别在于，在表面304上(从该表面上已经竖立起型材区域306、308作为可熔的突出部)布置有附加的功能元件310、312作为装配
辅助(在此一体式地成形)，这些附加功能元件以钩形的突出部结束。
226.图11b示出了在制造根据本发明的复合型材320时该第一型材部分300的应用，其中，除了两个第一型材部分300、300'之外再次使用了第二型材部分156、158。
227.在根据本发明的用于制造根据本发明的复合型材的方法的第一步骤中，将两个第一型材部分300、300'与两个第二型材部分156、158引导在一起，其中，现在由于形式为钩状的突出部310、312或310'、312'的装配辅助，使得获得了能易于操作的结构，从而明显简化了在超声波焊接期间建立起形状锁合的连接的过程。突出部310、312或310'、312'同样支持了拼接配合件的精确定位或定心。
228.复合型材320的完成形状锁合连接的结构在图11c中示出，其中，型材区域306、308或306'、308'形状锁合地嵌入到由两个第二型材部分156、158提供的槽98、99或98'、99'中并且构成形状锁合结构322、324或322'、324'。
229.图12a又一次示出了第二型材部分156的截段，其具有槽98，作为用于第一型材部分的型材区域的塑性变形的第二聚合物材料的容纳结构。
230.接下来的图12a至12g示出了在这些特别的容纳结构中可能的变体。
231.图12b示出了对称的容纳结构330，其中，该结构类似于图12a中的槽98地构成，但是提供了更大的容积。
232.在图12c中示出了形式为槽332的不对称的容纳结构的另外变体，其中，与槽330或槽98相比，仅在一侧上构造成具有侧凹部。
233.在图12e的容纳结构的实施例中再次设置有具有对称的横截面的槽334，其具有梯形的横截面结构。在图12d中同样示出了形式为槽336的对称的容纳结构，其在横截面中具有基本上呈三角形的结构。
234.图12f中示出了图12d的容纳结构的变体，其中，在槽338中在槽338底部上中央地布置有在横截面中呈三角形的突出部340，当置入第一型材部分例如如图10e、10f、10g和10h所示的型材区域时该突出部确保定心，该突出部时塑化的熔体分开并且此外附加地引起将声极的超声波能量聚焦到第一型材部分的型材区域的被导入到容纳结构或槽338中的自由端部上。
235.以类似的形式，这也适用于图12g，其中，在第二型材部分中的容纳结构以槽342的形式设置，该槽又是对称构成并且在中央包括突出部344，该突出部类似于图12f中所示的在横截面中呈三角形的突出部344，其可以被用于使尤其是如图10e中所示的第一型材部分的型材区域定心或引导。
236.上面的用于容纳结构的特殊的实施例指明了，在槽形的容纳结构中能够有很大的变化范围，这一方面可以考虑在第二型材部分156的横截面中提供必要时受限制的可用空间并且/或者可以在建立形状锁合时实现进一步的改进。
237.在图13a至13f中示出了用于第二型材件的容纳区域的另外的变体。
238.在图13a中示出了一种容纳结构，其中配备有大量的相对于表面350倾斜布置的小的突出部352，第二塑料材料在型材区域塑化和变形时可以侵入到其中，并且因此可以提供形状锁合。这些突出部可以有规律或无规律地以相同或交替的角度布置。
239.在图13b中示出了替选方案，其中，容纳结构354具有多个梯形的回缩部356，当在第一和第二型材部分之间或者说在第一型材的型材区域与第二型材部分的型材区域之间
形成形状锁合时，该回缩部确保了足够的形状锁合。
240.图13c示出了形式为孔板状的区段或截段的容纳结构360的另外的替选方案，其中，第一型材部分的型材区域的第二塑料材料进入并穿过贯通开口362中，必要时构成增厚部，并且因此同样在第二塑料材料冷却之后确保形状锁合。
241.在图13d至13f中的以多个视角示出了槽形的容纳结构380的另外的变体。图13d以透视图示出了容纳结构380，其中，可以看出，用于向下扩宽的槽的进入间隙381在一侧上由光滑的壁面382限界，而相对置的壁面具有经滚花的结构386，也就是说在此，该壁面在构成容纳结构380之后随后进行变形，从而得到一系列沿纵向方向交错排列地有规律布置的凹入部，并且局部地将材料压入到形式为波浪状的隆起部388的容纳结构380的下部区域中。
242.图13f再次以俯视图示出了容纳结构380的该特殊实施方案。
243.基于该特殊设计的结构，尤其是在表面384的侧面上的结构，使得在第二塑料材料形状锁合地侵入时在通过第一型材的熔化的型材区域构成形状锁合的情况下不仅在本来的容纳结构380上实现了形状锁合，而且还通过如下方式实现了特别高的抗剪切强度，即，第二塑料材料也许插入到在表面384的侧面上的经滚花的结构386的凸起部或切口中。
244.尤其地，向下指向的尖端388(参见图13e)有助于明显提高沿容纳结构380的纵向方向的连接部的抗剪切强度，这是因为该结构在构成形状锁合时非常好地被塑化的熔体包封。
245.在图14中示意性地示出了用于执行根据本发明的用于制造复合型材的方法的设备400的第一变体。
246.设备400具有第一引导区402(未示出的引导元件)，将复合型材的首先分开制造的并且要彼此连接的型材部分，即在图5a的复合型材80的示例中是第一型材部分82和两个第二型材部分84、86以预设的定向在该第一引导区中引导到一起。然后将型材部分82、84、86沿运送方向f输送给随后布置的焊接区404和安置在该焊接区中的超声波焊接设备。
247.在焊接区404中沿运送方向f后继地布置有保持区406，该保持区将在焊接区404中拼接在一起并形状锁合地连接的型材部分82、84、86作为完成的复合型材80相互间保持在它们的相对定位中，从而使得塑化和变形的第二塑料材料106、108可以冷却，并且因此可以使所产生的形状锁合凝固。
248.布置在焊接区404中的声极410在图14中利用其接触面412相对于复合型材80的型材部分的纵向方向成锐角α地布置，该锐角例如选择小于约5
°
，尤其是小于约3
°
。在焊接区404中，声极410可以施加垂直于复合型材80的表面的力，由此支持了复合型材80的第一型材部分82的一个型材区域或多个型材区域94、96的变形。第一型材部分82在此相对第二型材部分84、86降低了下降高度h
s
，如这已经在图4a至4d中的附图序列中清楚示出。复合型材80的型材部分在此由焊接区404中的撑托部416支撑。因此，第一和第二型材部分84、86在进入到保持区406时相互间已经以预设的布置方式布置。
249.由于声极410的所示的几何上相对于撑托部416(支座)和运送方向f的布置，使得型材区域94、96的材料可以持续地被塑化并在塑化状态下被迅速如下这样地挤压，使得材料进入到第二型材部分84、86的容纳结构(槽98、99)中，将容纳结构充满，并因此可以在第一型材部分82与第二型材部分84、86之间形成形状锁合106、108。
250.图15a示出了用于执行根据本发明的用于制造根据本发明的复合型材的方法的设
备450的第二变体。
251.在此，在焊接区452中使用具有两个声极456、458的声极装置454，它们能彼此独立地被驱控和运行，其中，声极装置494的两个声极456、458利用它们的接触面以相对复合型材80的运输平面不同的角度α1和α2取向。角度α1被选择为小于角度α2。在声极接触的整个距离上得到平均的接触角度α。在此，发生了逐渐提升地将力馈入到复合型材80或其型材部分中，该力馈入由于使用两个声极474、476而可以更容易与一个或多个型材区域94、96的第二塑料材料的材料特性和几何形状以及复合型材80的通过速度相匹配。
252.在图15b中示出了作为设备470中的一部分的焊接区472的替选的设计方案。在此，在焊接区472中也使用两个声极474、476。声极474、476相互间平行地布置，但是具有(相对于运输平面或运送方向f)以不同的角度α1和α2构成的接触面480、482。在声极接触的整个距离上再次得到了接触角度α。在该实施例中，角度α1被选择为大于角度α2。
253.在焊接区452和472之后分别设置具有引导设备(未示出)的保持区，该保持区将复合型材80的形状锁合地彼此连接的元件保持在期望的横截面几何形状中，从而可以冷却所形成的形状锁合并最终获得具有期望的几何形状的能操作的复合型材80。
254.在图16中示意性地示出了用于根据本发明制造根据本发明的复合型材80的设备500的另外的变体。经由第一引导设备(未示出)，将两个第一型材部分82、82'和两个第二型材部分84、86定向在所要实现的复合型材80的构型中，并且被输送给焊接区502。
255.焊接区502配备有两个声极504和506，它们在复合型材80的上方和下方彼此相对置地布置。声极504、506分别被构造成用于彼此相对的支座或撑托部。两个声极504、506利用其接触面508、510相对运送方向f成角度α地布置。由此，使得复合型材的型材部分基本上在第一型材部分的可熔的型材区域的第二塑料材料被能量输入和塑化的同时被引导一起到在其在成品的复合型材中的定位中。
256.焊接区502沿运送方向f后继地再次是保持区512，在该保持区中经塑化和变形的型材区域可以被冷却并在获得与第二型材部分的形状锁合的情况下固化。
257.利用该设备变体，使得两个第一型材部分与两个第二型材部分可以在一个步骤中且同时地形状锁合连接。
258.在根据图17的用于执行根据本发明的方法的设备550的另外的实施例中，设置有两个相继的焊接区552、554。在第一焊接区552中，声极560利用其接触面562相对运送方向f成角度α地在复合型材80上方倾斜布置。
259.与声极560对置地设置有撑托部564，该撑托部对复合型材或其型材部分在通过声极560时进行支撑。
260.随后，第二焊接区554设置有第二超声波焊极566，其布置在复合型材80下方并且具有接触面568，该接触面也相对于运送方向f成角度α倾斜地取向。
261.与声极566相对置地布置有导向块570，该导向块一方面吸收由声极566施加的压力，另一方面却与另外的撑托部572一起形成保持设备，该保持设备使复合型材80在最后拼接和形状锁合连接的状态下在这些焊接区中形成的形状锁合元件冷却和固化期间进行支撑和引导。
262.图18a和18b示出了在制造复合型材80的范围内的焊接和保持设备580的可能的具体的实施方式。在此，复合型材80的最初松动地拼接的部分(例如在图4a和4b中清楚示出)
在保持设备(未示出)中被输送给焊接区582，在焊接区中布置有两个平行的声极部段584、586，声极部段利用它们的接触面588或590被按压到第一型材部分82的位于上方的表面上，并且因此背对型材区域94、96地将超声波能量转移到第一型材部分82上，这些型材区域嵌入到第二型材部分84、86侧的相应的槽98或99中(相应于图4c中图示)。
263.沿运送方向f，复合型材80或其组成部分82、82'，84、86被运送给保持设备，该保持设备在此示意性地构造成具有滚子592，该滚子在其外圆周上具有两个相互平行间隔开的呈环形的突出部594、596，这些突出部(类似于两个声极584、586地)相称地嵌入到复合型材82的表面结构中并使塑化的型材区域94、96保持形状，从而在第二型材部分84、86的容纳槽98、99中可以得到与第一型材部分82的形状锁合106、108。同样可以以串联方式布置多个滚子592。
264.在此也需要在前面的图14至17中讨论的撑托部或支座，但是为了简单起见未示出。
265.图18b以从复合型材80的完成的端部看的俯视图示出了设备580，其中再次显见的是，滚子592的突出部594、596如何嵌入到复合型材80的上侧的结构中，以便在那里完善了型材区域94、96的变形并在冷却时进行保持。
266.成品的绝缘型材80的通过速度或拉出速度典型地在约3m/min的范围内或更高，其中，也明显地能实现更高的值，例如约10m/min或更高。
267.在上述拉出速度下给定的型材部分在焊接区的停留时间在很大程度上与原料和几何形状有关，并且典型地为约0.2秒至约5秒。如果需要更高的能量输入，则以少一些拉出速度(因此相应于更长的停留时间)工作，从而在通过焊接区时可以发生更高的能量输入(相对于形状锁合的长度单位)。在明显更高的拉出速度下，通常需要延长焊接区域，例如通过附接另外的声极，但这在根据本发明的方法典型地能简单地实现。
268.挤压持续时间，也就是说形状锁合地连接的复合型材通过保持设备引导并稳定化的时间间隔基于使得第二塑料材料能够固化并使复合型材本身易能操作所需的时间来设计。典型地，在此持续时间大约0.2秒到几秒钟就足够了，这是因为塑化受到限制，并且由此使得所要散发的热量相对较小，并且为此在将金属型材用作第二型材时也提供了良好的散热效果。
269.在图19a至19d中阐述了根据本发明的复合型材600的另外的变体及其制造，其表明了可以如何多样性地实现根据本发明的方法以及如何多样性地还可以能够被制造和被设计而成的结构。
270.在图19a中示出了复合型材600的组成部分，即第一型材部分602、第二型材部分604和两个第二型材部分606和608。
271.第一型材部分602具有第一型材区域610，其(如已经结合不同的实施例描述的那样)可以被塑化并被导入到第二型材部分608侧的槽形的凹部612中并且可以形状锁合地连接。
272.在第一型材部分602的相对置的侧上设置有另外的型材区域614，其第二塑料材料根据本发明同样被塑化并且与第二型材部分606提供的容纳结构616形状锁合。容纳结构616与槽612的容纳结构的不同之处在于，存在用于吸收横向拉力并用于构成形状锁合的单独的结构，并且一方面，仅设置了没有侧凹部的回缩部618，型材区域614可以部分地嵌入到
其中。另一方面，在型材部分606的表面上分别与回缩部618相邻地设置有结构化的表面区域620、622，在其中提供了多个侧凹部，从而使得型材区域614那侧被塑化的材料能够侵入到表面区域620、622的结构中，以便实现形状锁合。经结构化的区域620、622主要用于将第一型材部分602固定在第二型材部分606上，而来自型材区域614的嵌入到凹部618的剩余的突出部被设计成用于吸收可能发生在第一型材部分602中的拉力。
273.另外的第一型材部分604的侧提供了类似的功能化，其中设置有型材区域624，该型材区域与第二型材部分608那侧的容纳结构626接触并最终形状锁合地连接。对此补充地，在第一型材部分604的同一侧上设置有条形的突出部628，当第一型材部分604与第二型材部分608拼接在一起时，该条形的突出部嵌入到回缩部630中，以便主要吸收横向拉力。
274.在第一型材部分604的另一侧上再次设置有型材区域632，该型材区域可以与第二型材部分606侧的具有多个侧凹部634的容纳结构接触，并且在此在这两个型材塑化并引导到一起的范围内被改形以用于形状锁合的连接。
275.如在容纳结构620、622、626和634中使用的具有多个侧凹部的容纳结构再次在图19b中以横截面的放大图在容纳结构626的截段的范围内示出。
276.这种容纳结构可以例如通过挤压成型方法本身来引入到铝型材中，或者以其他形式通过表面精加工步骤，例如通过机械的、化学/物理的表面精加工来引入。
277.图19c示出了在其型材部分完成安装状态下的复合型材600，其包括一方面是型材区域610、614、624和632以及另一方面是容纳结构612、618、620、622、626和634的所实现的形状锁合连接。
278.作为图19b补充地，图19d再次示出了在型材区域624的第二塑料材料已被塑化并引入到容纳结构626中并因此在固化之后形成形状锁合之后，具有侧凹部结构化的容纳区域626。