混合构件和用于制造混合构件的方法与流程

本发明涉及一种(注塑)混合构件，具有至少一个金属构件、尤其是实心的金属构件，该金属构件至少局部地由塑料注塑包封，尤其是流体密封地注塑包封，以及涉及一种用于制造这种混合构件的方法。在此，优选由铜构成的金属构件尤其可以是用于引导电流的导体迹线。

背景技术：

1、这种由多种材料制成的(注塑的)混合构件、即包括塑料并且具有例如构造为导体迹线的金属构件的(注塑的)混合构件使用在不同的技术领域中。即例如在电动马达的情况下作为如下构件，该构件与定子绕组接触并且电动马达的三个相线通过该构件向外引导。

2、在具有在制造时在注塑过程的范围内被注塑包封的金属构件的构件中，在随后的使用中存在如下危险，即，在金属构件和包围该金属构件的或者更确切地说该金属构件被注塑包封的塑料之间产生不密封性。尤其是在随后的使用中的温度变化可能由于所参与的材料的不同膨胀系数而在塑料与金属之间引起微间隙。这种微间隙根据应用领域可能又导致不期望的泄漏、腐蚀等。

3、由de102006001340公知的是，将收缩软管收缩到嵌入件上并且然后在该区域中注塑包封嵌入件，以便由此产生足够的密封性。

4、然而在实践中已经表明，由此实现的密封性是不够的或者说不能满足提高的要求。

技术实现思路

1、由此出发，本发明的任务是，进一步开发开头所述的用于制造这种具有由塑料注塑包封的金属构件的混合构件的制造方法或给出一种相应地进一步开发的混合构件。

2、该任务通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求7的特征的构件来解决。

3、因此，根据本发明的方法的特征在于以下特征：

4、a)加工金属构件(11)的表面区域(13)，尤其是通过利用激光束加载该表面区域，从而将纳米结构和/或微结构引入到该表面区域(13)中，所述纳米结构和/或微结构尤其是这样的纳米结构和/或微结构，所述纳米结构和/或微结构引起所述表面区域(13)中的表面的增大(与该表面区域的未加工的或者更确切地说未结构化的表面相比)和/或具有包括侧凹部的凹陷和/或倒钩，

5、b1)——尤其在收缩软管(直接)贴靠到金属构件的金属表面上的情况下——将所述收缩软管安装和收缩到所述金属构件的被加工的表面区域上，并且——尤其在所述塑料(直接)贴靠在所述收缩软管上的情况下——随后利用塑料注塑包封所安装和收缩的收缩软管，或

6、b2)——尤其是在将密封材料贴靠到所述金属表面上的情况下——将密封材料(即弹性体、尤其是潜在反应性的粘合剂或漆)、尤其是其层施加到所述金属构件的被加工的表面区域上，并且——尤其是在将所述塑料贴靠到所述密封材料上的情况下——随后利用塑料注塑包封所施加的密封材料。

7、申请人意外地认识到，如果金属构件的在注塑过程的范围内应被注塑包封的表面区域首先如所说明的那样尤其是用激光束来加工，并且按照根据本发明的第一备选方案并且与在现有技术中不同地，此后才使随后被注塑包封的一个收缩软管或所述收缩软管收缩到待加工的表面区域上，则可以大大提高在金属构件与被注塑包封的塑料之间的密封性或者更确切地说密封性的耐久性。通过利用激光束加工表面，密封效果明显提高，这可能是由于收缩软管在金属构件上的改善的或咬合的贴靠。

8、表面区域的加工或在该表面区域的表面中引入所描述的纳米结构和/或微结构备选于利用激光器的激光束加载表面区域也可以通过其他物理和/或化学的纳米结构化方法或微结构化方法进行，例如通过化学蚀刻。

9、申请人此外还认识到，按照根据本发明的第二备选方案，也可以实现在和注塑包封的塑料之间的提高的密封性。因此，根据该第二备选方案，尤其是代替收缩软管，于是在随后进行注塑包封之前，可以将特殊的密封材料、即弹性体、优选潜在反应性的粘合剂或漆施加到所加工的表面区域上，使得塑料在结果上(在外部)贴靠在密封材料上，或者从而所述密封材料处于塑料和通过激光器加工的金属表面之间。

10、关于混合构件的金属构件，因此该金属构件此外可以在加工的表面区域中具有(外)棱边，该表面区域设有密封材料或在收缩软管安装和收缩到该表面区域上。根据本发明的重要的改进方案已经表明，在加工表面区域之前通过机械加工来倒圆这些棱边同样是有利的。因此以这种方式在注塑包封之后例如可以实现更均匀的应力分布并且可以最小化切口效应。

11、金属构件可以与此无关地为长形构件，其中，加工的表面区域可以是与其纵向延伸尺寸成角度地、尤其是成横向地在环周方向上环绕的连续的条带。在此，该条带可以有利地在周围在环周方向上沿金属构件的相应相邻的(外)侧面延伸。

12、此外，金属构件可以在加工的表面区域中的彼此相对的侧面上分别具有向内指向的渐缩部或颈缩部。在这种情况下，收缩软管有利地安装和收缩在渐缩部或颈缩部的区域中。

13、关于利用塑料进行注塑包封，这因此适宜地尤其在注塑过程的范围中在注塑模具中进行，为此目的将金属构件被放入到该注塑模具中。

14、如果如所提出的那样密封材料是弹性体，则此外也可以规定，这在注塑过程的范围内在注塑模具中施加到被加工的表面区域上，为此目的将金属构件放入到所述注塑模具中。这尤其是在同一注塑模具中，在该注塑模具中随后利用塑料进行密封材料的注塑包封。

15、如果密封材料如所提出的那样是粘合剂或漆，则密封材料也可以呈液态形式施加到加工的表面区域上。备选地，也可以规定，密封材料(如果该密封材料是粘合剂)作为尤其是干燥的膜施加到加工的表面区域上。

16、在此也可以规定，在将粘合剂膜施加到加工的表面区域上之前和/或将粘合剂膜施加到加工的表面区域上期间，加热加工的表面区域和/或所述粘合剂膜。

17、尤其是为了改善密封效果，此外可以在利用所述塑料注塑包封所述收缩软管或所述密封材料期间，加热加工的表面区域和/或所述注塑型模，尤其是借助于感应加热装置、借助于激光器、借助于加热灯、借助于炉子或借助于电阻加热装置。

技术特征：

1.一种用于制造混合构件(10)的方法，所述混合构件具有至少局部地由塑料注塑包封的至少一个金属构件(11)，尤其是实心的金属构件，尤其是铜构件，优选是用于引导电流的导体迹线，其特征在于如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属构件(11)在由激光束加工的表面区域(13)中具有棱边，所述由激光束加工的表面区域设有所述密封材料或者在所述由激光束加工的表面区域上安装并收缩有所述收缩软管(14)，并且这些棱边在利用所述激光束加工所述表面区域(13)之前通过机械加工被倒圆。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述金属构件(11)是长形的构件，并且被加工的表面区域(13)是与所述表面区域的纵向延伸尺寸成角度地、尤其是成横向地环绕的连续的条带。

4.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，所述金属构件(11)在被加工的表面区域(13)中的彼此相反的侧面上分别具有向内指向的渐缩部或颈缩部。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述收缩软管(14)安装和收缩在所述渐缩部或颈缩部的区域中。

6.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在注塑过程的范围中在注塑模具中进行注塑包封，为此目的将所述金属构件(11)放入到所述注塑模具中。

7.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，当所述密封材料是弹性体时，将所述密封材料在注塑过程的范围中在注塑模具中施加到被加工的表面区域上，为此目的将所述金属构件(11)放入到所述注塑模具中，尤其是在同一个注塑模具中，随后利用塑料进行所述密封材料的注塑包封。

8.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，当所述密封材料是粘合剂或漆时，所述密封材料呈液态形式施加到被加工的表面区域上，或者当所述密封材料是粘合剂时，所述密封材料作为膜施加到被加工的表面区域上。

9.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在将粘合剂膜施加到被加工的表面区域上之前和/或在将粘合剂膜施加到被加工的表面区域上期间，加热被加工的表面区域和/或所述粘合剂膜。

10.根据前述权利要求中一项或多项所述的方法，其特征在于，在利用塑料注塑包封所述收缩软管或所述密封材料期间，加热被加工的表面区域和/或注塑型模，尤其是借助于感应加热装置、借助于激光器、借助于加热灯、借助于炉子或借助于电阻加热装置。

11.一种混合构件，所述混合构件具有至少一个优选实心的、尤其是构造为铜构件的金属构件(11)，所述金属构件优选是用于引导电流的导体迹线，所述金属构件至少局部地由塑料注塑包封，尤其是利用根据前述权利要求中一项或多项所述的方法制造，其特征在于，所述金属构件(11)在通过加工、尤其通过激光器设有纳米结构和/或微结构的表面区域(13)中具有在那里收缩的、尤其是贴靠在所述金属表面上的收缩软管(14)，或者具有施加在被加工的表面区域(13)上的由密封材料即弹性体、尤其是潜在反应性的粘合剂或漆构成的层，并且所述收缩软管(14)或所述密封材料在其背离被加工的表面区域(13)的侧面上在所述塑料贴靠在所述收缩软管(14)或所述密封材料上的情况下利用所述塑料注塑包封。

12.根据权利要求11的混合构件，其特征在于，所述混合构件(10)具有多个尤其是平行地并排布置的、长形的、构造为导体迹线的金属构件，各所述金属构件分别具有利用激光器加工的、尤其是条带状的、环绕的、优选与纵向延伸尺寸成角度地、尤其是成横向地延伸的表面区域(13)，所述表面区域具有这样的贴靠在那里的经收缩的收缩软管(14)或者这样的施加到所述被加工的表面区域(13)上的由密封材料制成的层，其中，所述多个导体迹线的被加工的表面区域共同地由塑料注塑包封。

13.根据权利要求11或12所述的混合构件，其特征在于权利要求1-10中的一个或多个另外的特征。

技术总结
本发明涉及一种混合构件(1)以及一种用于制造混合构件(10)的方法，该混合构件具有至少局部地由塑料注塑包封的至少一个金属构件(11)，尤其是实心的金属构件，尤其是铜构件，优选是用于引导电流的导体迹线。该方法的特征在于如下步骤：a)用激光束加工金属构件(11)的表面区域(13)，尤其是用激光束在该表面区域(13)中引入纳米结构和/或微结构；b1)将收缩软管(14)安装和收缩到金属构件(11)的被加工的表面区域(13)上，并且然后利用所述塑料注塑包封所安装和收缩的收缩软管(14)；或者b2)将尤其潜在反应性的粘合剂施加到金属构件(11)的被加工的表面区域(13)上并且然后利用塑料注塑包封所施加的粘合剂。

技术研发人员：J·丰克,A·海特布林克
受保护的技术使用者：埃尔温夸尔德系统技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12