含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含金屬邊緣區(qū)域（5）的復(fù)合板部件（1）的制造方法，該復(fù)合板部件具有兩個(gè)由金屬構(gòu)成的外部蓋板（2、3）和至少一個(gè)設(shè)在蓋板之間由塑料構(gòu)成的層（4）。本發(fā)明的目的是提供一種含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法，該方法可以經(jīng)濟(jì)地制造相應(yīng)的復(fù)合板部件并具有高的自動(dòng)化程度，通過以下方法實(shí)現(xiàn)了該目的，這樣地加熱復(fù)合板部件的選定邊緣區(qū)域，使得設(shè)在外部蓋板之間的塑料層變軟；通過在至少一個(gè)外部蓋板上的邊緣區(qū)域中施加力量使蓋板受到點(diǎn)狀或局部的相對(duì)擠壓，以至于在施加了力的邊緣區(qū)域中的塑料層擠出；并且然后或施加力的同時(shí)將兩個(gè)蓋板在受擠壓的邊緣區(qū)域中至少局部或點(diǎn)狀地相互接合。
【專利說明】含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法，該復(fù)合板部件具有兩個(gè)由金屬構(gòu)成的外部蓋板和至少一個(gè)設(shè)在蓋板之間由塑料構(gòu)成的層。此外，本發(fā)明涉及一種用來實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合板部件通常以夾層板的方式進(jìn)行使用，該復(fù)合板部件具有兩個(gè)外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板之間非金屬的、通常由塑料構(gòu)成的層。越來越多地采用復(fù)合板部件的原因在于，復(fù)合板部件可以具有在實(shí)心材料構(gòu)成的板中通常相對(duì)沒有的性能。例如復(fù)合板部件盡管重量輕但具有局部很好的剛性并且同時(shí)能夠提供很好的隔音性能。但是許多應(yīng)用要求該復(fù)合板部件必須和其它的板材部件或金屬部件接合。然而，通常用于板材的接合方法，例如熔融焊接和釬焊，由于其高的熱輸入會(huì)引發(fā)問題。在高的熱輸入情況下，在復(fù)合板部件上會(huì)由此產(chǎn)生損壞，即，設(shè)在蓋板之間的非金屬層或塑料層由于熱輸入而受到損壞并且在這種情況下會(huì)難以實(shí)現(xiàn)復(fù)合板部件和金屬部件之間足夠好的連接。為了解決這個(gè)問題，目前為止嘗試了各種不同的方式。由日本專利JP06-087079A已知，由此提供通常用于和其它部件相連的、復(fù)合板部件用于焊接的邊緣區(qū)域，即，首先加熱復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域，兩個(gè)外部蓋板在邊緣區(qū)域中向上彎曲并且使用研磨工具去除設(shè)在蓋板之間的塑料層。然后將邊緣區(qū)域的蓋板相互焊接，從而提供具有純金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件，該邊緣區(qū)域可以用于普通的接合方法。然而，該方法非常耗時(shí)并且很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]因此，基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于，提供一種含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法，該方法可以經(jīng)濟(jì)地制造相應(yīng)的復(fù)合板部件并具有高的自動(dòng)化程度。本發(fā)明的目的還在于，提出一種用于實(shí)施該方法的裝置。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一教導(dǎo)，通過這種方法由此實(shí)現(xiàn)所述目的，即，
[0005]-這樣地加熱復(fù)合板部件的選定邊緣區(qū)域，使得設(shè)在外部蓋板之間的塑料層變軟，
[0006]-通過在至少一個(gè)外部蓋板上的邊緣區(qū)域中施加力量使蓋板受到點(diǎn)狀或局部的相對(duì)擠壓，以至于在施加了力的邊緣區(qū)域中的塑料層擠出，并且，
[0007]-然后或施加力的同時(shí)將兩個(gè)蓋板在受擠壓的邊緣區(qū)域中至少局部地或以點(diǎn)狀地
相互接合。
[0008]和根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的方法不同的是，蓋板沒有向上彎曲并且塑料層不是通過研磨工具去除，而是通過在至少一個(gè)外部蓋板上施加力而從邊緣區(qū)域中擠出塑料層。復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域是指復(fù)合板部件的、與復(fù)合板部件的棱邊相距IOmm至IOOmm的區(qū)域。通過在這個(gè)需要去除塑料的邊緣區(qū)域中局部地或以點(diǎn)狀地接合兩個(gè)外部蓋板，可以以簡單的方式獲得一種復(fù)合板部件，該復(fù)合板部件具有純金屬的邊緣區(qū)域，這樣的邊緣區(qū)域也適用于常規(guī)的接合方法，例如熔融焊接或釬焊。通過能夠放棄將外部蓋板向上彎曲以及采用研磨工具去除塑料層，實(shí)現(xiàn)了可以明顯較經(jīng)濟(jì)地制造具有純金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件。該方法能夠很好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化并最終提供能夠很好接合的復(fù)合板部件。
[0009]特別優(yōu)選通過根據(jù)本發(fā)明的方法接合復(fù)合板部件，該復(fù)合板部件的塑料層具有比相應(yīng)金屬蓋板更大的壁厚。例如金屬蓋板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚，而塑料層具有
0.35mm至0.8mm的壁厚。相應(yīng)的復(fù)合部件與實(shí)心材料相比具有顯著的重量優(yōu)勢(shì)并且能夠通過根據(jù)本發(fā)明的方法特別好地進(jìn)行接合。
[0010]依照根據(jù)本發(fā)明的方法的第一個(gè)設(shè)計(jì)，以機(jī)械方式和/或通過抽吸裝置至少局部地去除在邊緣區(qū)域中擠出的塑料。以機(jī)械方式去除擠出的塑料例如可以通過采用刮削裝置刮削而進(jìn)行。也可以考慮將吸收擠出的軟塑料的抽吸裝置和刮削裝置相結(jié)合，從而在生成金屬邊緣區(qū)域之后不再需要對(duì)復(fù)合板部件的外部邊緣區(qū)域進(jìn)行再加工。刮削裝置也可以同時(shí)用于其他目的，例如在采用輥輪電極加熱邊緣區(qū)域和接合邊緣區(qū)域的情況下，例如用作電極清理。
[0011]以對(duì)流方式、導(dǎo)電方式、感應(yīng)方式、通過摩擦和/或采用電磁輻射加熱復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域可以確保復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的、符合應(yīng)用的加熱方式。在以對(duì)流方式加熱的情況下，例如通過對(duì)流中的熱氣發(fā)生熱轉(zhuǎn)移。蓋板能夠?qū)崃烤植亢芎玫剞D(zhuǎn)移到設(shè)在蓋板之間的塑料層上。通過以導(dǎo)電方式的加熱，可以將加熱區(qū)局部限制在狹小的區(qū)域中，也就是電流需要流經(jīng)的接觸位置。此外，用于導(dǎo)電加熱的工具也可以用于力的施加。在希望沒有接觸的、局部經(jīng)狹小限制的加熱情況下，也可以通過感應(yīng)、即通過渦流感應(yīng)進(jìn)行加熱。通過摩擦獲得了用于加熱復(fù)合板部件的、需要去除塑料層的邊緣區(qū)域的另一種可能方式，例如通過超聲波電極將超聲波振動(dòng)轉(zhuǎn)移到復(fù)合板部件上。復(fù)合板部件的蓋板加熱也很局限并且確保了復(fù)合板部件其它區(qū)域中的塑料層不會(huì)受到影響。同時(shí)，例如超聲波電極不僅能夠用于力的施加，也能夠用于焊接邊緣區(qū)域中的外部蓋板。最后，也可以采用電磁輻射，例如近紅外區(qū)域的激光束或者近紅外(NIR)發(fā)射極可以特別順利并有效地加熱復(fù)合板部件的特定邊緣區(qū)域。采用電磁輻射可以特別有針對(duì)性地?cái)U(kuò)大或限制加熱區(qū)域。
[0012]依照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)有利實(shí)施方式，通過使用至少一個(gè)或多個(gè)輥輪來進(jìn)行力的施加。通過使用輥輪實(shí)現(xiàn)了，之前或同時(shí)經(jīng)加熱的邊緣區(qū)域能夠通過輥輪駛過并且在這種情況下例如可以以簡單的方式使復(fù)合板部件的縱棱具有非金屬的邊緣區(qū)域。對(duì)此，是否采用將力施加給外部蓋板的輥輪，其中第二外部蓋板相對(duì)地?cái)D壓推板或者是否使相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)輥輪分別擠壓外部蓋板，這并不重要。在這兩種情況下，輥輪例如在以導(dǎo)電方式加熱時(shí)也可以用作接觸輥，該接觸輥適用于電流傳導(dǎo)并從而可以以點(diǎn)狀加熱邊緣區(qū)域。
[0013]優(yōu)選通過使用一個(gè)或多個(gè)輥輪在施加力之后或施加力的同時(shí)以點(diǎn)狀或局部地焊接復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。通過采用輥輪確保了特別合理地制造具有純金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件。對(duì)此例如可以采用在邊緣區(qū)域的縱向上所見的、兩個(gè)輥輪對(duì)的結(jié)構(gòu)，這兩個(gè)輥輪對(duì)首先通過第一輥輪對(duì)以導(dǎo)電的方式加熱選定的邊緣區(qū)域并且施加一定的力，隨后通過使用第二輥輪對(duì)以點(diǎn)狀或局部地焊接復(fù)合板部件受擠壓的邊緣區(qū)域。
[0014]在復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域中，由于擠出的塑料而減少了復(fù)合板部件的總厚度。因此，依照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)有利設(shè)計(jì)，在復(fù)合板部件受擠壓的邊緣區(qū)域中在單面或雙面至少局部設(shè)置了板用于均衡厚度，從而整個(gè)復(fù)合板部件具有大致均勻的厚度。[0015]依照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)有利的變化方案，在加熱和排擠復(fù)合板部件外部蓋板之間的塑料層的過程中，將力施加到至少一個(gè)外部蓋板上，這個(gè)力比接合兩個(gè)蓋板過程中的力大。由此實(shí)現(xiàn)了，在需要提供的邊緣區(qū)域中的加熱溫度至少能夠在排擠塑料的過程中保持較低，從而使得連在復(fù)合板部件的金屬邊緣區(qū)域上的塑料層所受到的影響較少。另外，由此實(shí)現(xiàn)了特別全面地排擠外部蓋板之間的塑料，從而特別容易進(jìn)行隨后的、兩個(gè)外部蓋板的焊接。當(dāng)以導(dǎo)電方式加熱和之后以導(dǎo)電方式接合時(shí)所用到的電流例如可以精確地發(fā)生逆流。在排擠塑料的過程中該電流較低，從而只是使塑料層變軟。當(dāng)至少局部地或者以點(diǎn)狀方式接合外部蓋板時(shí)可以選擇較高的電流，以實(shí)現(xiàn)接合。
[0016]依照根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施方式，同時(shí)、即在形成金屬邊緣區(qū)域的過程中使復(fù)合板部件和另一種金屬部件接合。由此可以在單個(gè)工藝步驟中提供金屬邊緣區(qū)域的形成以及與另一種金屬部件的接合。
[0017]如果復(fù)合板部件只具有一個(gè)由金屬構(gòu)成的外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板上的塑料層，那么可以由需要與復(fù)合板部件接合的金屬部件提供第二金屬蓋板，從而復(fù)合板部件在邊緣區(qū)域可容易地通過焊接和金屬部件相連。由此，具有一個(gè)外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板上的塑料層的復(fù)合板部件可以以簡單的方式成為一體式的、例如洗碗機(jī)或火車軌道的裝置組成部件并且具有消音性能。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二教導(dǎo)，通過一種用來實(shí)施上述方法的裝置來實(shí)現(xiàn)上述目的，該裝置具有
[0019]-用來安放復(fù)合板部件的工具，
[0020]-用來以點(diǎn)狀或局部地加熱復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的工具，
[0021]-在經(jīng)加熱的邊緣區(qū)域中用來在復(fù)合板部件的至少一個(gè)蓋板上施加力的工具，以便將該蓋板壓向另一個(gè)金屬層，從而使設(shè)在蓋板上的、經(jīng)加熱并變軟的塑料層從邊緣區(qū)域中擠出，以及，
[0022]-在復(fù)合板部件受擠壓的邊緣區(qū)域中，使蓋板和另一個(gè)金屬層至少局部地或以點(diǎn)狀方式接合的工具。
[0023]作為金屬層當(dāng)然也可以采用具有兩個(gè)外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板之間的塑料層的復(fù)合板部件的第二外部蓋板。該裝置可以實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，從而確保經(jīng)濟(jì)地制造具有兩個(gè)外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板之間的塑料層并且含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件。此外，根據(jù)本發(fā)明的裝置也可以使具有單個(gè)外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板上的塑料層的復(fù)合板部件與另一個(gè)金屬部件以經(jīng)濟(jì)的方式進(jìn)行接合。
[0024]通過根據(jù)本發(fā)明的裝置的一個(gè)設(shè)計(jì)，可以以簡單的方式使復(fù)合板部件沿縱向延伸的邊緣區(qū)域形成金屬邊緣區(qū)域，其中根據(jù)本發(fā)明的裝置的這個(gè)設(shè)計(jì)設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)用來施加力和/或用來加熱和/或用來接合復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的輥輪以及用來使復(fù)合板部件和輥輪之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的工具。復(fù)合板部件和輥輪之間的相對(duì)移動(dòng)可以沿邊緣區(qū)域行駛并且同時(shí)可以施加力、加熱以及同時(shí)以點(diǎn)狀方式或局部地焊接復(fù)合板部件的兩個(gè)外部蓋板或者使一個(gè)外部蓋板與另一個(gè)金屬部件進(jìn)行焊接。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)，例如為了去除多余的塑料，通過設(shè)置用來去除經(jīng)排擠的塑料的刮削裝置和/或抽吸裝置，不需要對(duì)邊緣區(qū)域進(jìn)行再加工。一方面，如已述的，避免了復(fù)合板部件的其它再加工，另一方面，通過優(yōu)選設(shè)置在邊緣區(qū)域的加熱和擠壓區(qū)域中的抽吸裝置能夠確保不會(huì)有多余的塑料妨礙兩個(gè)外部蓋板或一個(gè)外部蓋板與另一個(gè)金屬部件的接合過程。
[0026]此外，可以這樣進(jìn)一步設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的裝置，S卩，設(shè)置第一和第二輥輪對(duì)，其中在復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的縱向上看，該第一和第二輥輪對(duì)彼此前后安置，其中第一輥輪對(duì)用于加熱和擠壓復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域，第二輥輪對(duì)用于以點(diǎn)狀或局部地接合復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。通過將加熱和排擠塑料的工藝分配給第一輥輪對(duì)以及將以點(diǎn)狀或局部地接合邊緣區(qū)域的工藝分配給第二輥輪對(duì)可以提高制造具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的加工速度。
[0027]最后，依照根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一個(gè)設(shè)計(jì)，如果設(shè)置了多軸機(jī)械手和/或處理系統(tǒng)，則可以明顯提高制造具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的自動(dòng)化程度。如果例如通過多軸機(jī)械手或處理系統(tǒng)控制用于安放的工具、用于以點(diǎn)狀或局部地加熱復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的工具、用于在邊緣區(qū)域施加力的工具以及用于以點(diǎn)狀或局部地接合復(fù)合板部件的工具，則可以高度自動(dòng)化地生產(chǎn)具有金屬邊緣的復(fù)合板部件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]接下來需要根據(jù)實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。在附圖中
[0029]圖1和2以截面示意圖示出了具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法的第一實(shí)施例，該實(shí)施例采用一個(gè)輥輪，
[0030]圖3以截面示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例，該實(shí)施例采用兩個(gè)相對(duì)立的輥輪，
[0031]圖4和5以截面示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第三實(shí)施例，在該實(shí)施例中采用刮削裝置和抽吸裝置，
[0032]圖6以截面示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第四實(shí)施例的實(shí)施，該實(shí)施例具有前后設(shè)置的棍輪對(duì)，
[0033]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的力-時(shí)間圖和電流-時(shí)間圖，
[0034]圖8和9以截面示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另外兩個(gè)實(shí)施例，這兩個(gè)實(shí)施例具有用來加熱復(fù)合板部件邊緣區(qū)域的不同方法，
[0035]圖10和11示出了用來實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的裝置，該裝置以導(dǎo)電方式加熱復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域，
[0036]圖12以局部的立體示意圖示出了在一塊平整的復(fù)合板部件上實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的過程描述，
[0037]圖13以截面示意圖示出了具有金屬邊緣區(qū)域的、依照根據(jù)本發(fā)明的方法制得的復(fù)合板部件的四個(gè)實(shí)施例，
[0038]圖14a)、b)和15a) _15c)示出了依照根據(jù)本發(fā)明的方法制得的復(fù)合板部件在洗碗機(jī)上的應(yīng)用，以及
[0039]圖16、16a)和17以截面示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明制得的復(fù)合板部件在軌道上的應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】[0040]首先，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例，在該實(shí)施例中，復(fù)合板部件I由兩個(gè)外部蓋板2、3和一個(gè)設(shè)置在蓋板2、3之間的塑料層4組成，在復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域5中這樣加熱該復(fù)合板部件，使得該邊緣區(qū)域5中的塑料層4變軟。邊緣區(qū)域5的加熱能夠以不同的方法和方式進(jìn)行。在本實(shí)施例中，通過輥輪6以及導(dǎo)電夾7和通過托架8使電流導(dǎo)入復(fù)合板部件I中，其中特別是在輥輪6的接觸區(qū)域，也就是在邊緣區(qū)域5中對(duì)上部的和選擇性下部的蓋板2、3進(jìn)行強(qiáng)烈的加熱，從而使設(shè)在邊緣區(qū)域5中的塑料層4變得相當(dāng)軟。通過轉(zhuǎn)移到輥輪6上的、朝復(fù)合板部件I方向的力，在邊緣區(qū)域5中將上部蓋板2擠壓到下部蓋板上。由此將邊緣區(qū)域中的塑料4擠出，從而該邊緣區(qū)域5變成純金屬的。這在圖2中示出。在圖2中還可以看出，設(shè)置有用于去除被擠出的塑料4的裝置9。對(duì)于這種情況，即兩個(gè)蓋板2和3相接觸，電流這時(shí)從輥輪6通過復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域5流至托架8并且在這種情況下可以這樣加熱蓋板，使得這兩個(gè)蓋板例如相互焊接。因此，在受擠壓的邊緣區(qū)域中至少局部地或以點(diǎn)狀方式使兩個(gè)蓋板相互接合。
[0041]在圖中沒有按正確比例給出蓋板和塑料層的厚度比。塑料層的壁厚優(yōu)選大于蓋板的壁厚。例如金屬蓋板可以具有0.1mm至0.3mm的壁厚，而塑料層具有0.35mm至0.8mm的壁厚。特別有利的是，復(fù)合板部件具有壁厚為0.25mm的蓋板和壁厚為0.4mm的塑料層。與實(shí)心材料相比，相應(yīng)的復(fù)合板部件具有顯著的重量優(yōu)勢(shì)并且能夠通過根據(jù)本發(fā)明的方法特別好地接合。
[0042]圖3和圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)類似實(shí)施例。這里使用了兩個(gè)輥輪6a、6b，以用來將力施加到邊緣區(qū)域5上，該力用箭頭F示出。如前所述，可以以導(dǎo)電的方式通過輥輪6a、6b和導(dǎo)電夾7導(dǎo)電加熱邊緣區(qū)域5。然而，也可以事先通過其它手段和方法加熱邊緣區(qū)域5，從而使塑料層變軟并且通過施加力F能夠?qū)⑺芰蠈訌倪吘墔^(qū)域5中擠出。在圖4中可以看出，在根據(jù)本發(fā)明的方法的這個(gè)實(shí)施例中額外使用了兩個(gè)輥輪電極Ila和11b，以用來將電流從外部蓋板2傳輸?shù)酵獠可w板3。輥輪電極Ila和Ilb相互導(dǎo)電連接。通過輥輪電極Ila和Ilb以及通過輥輪電極6a和6b實(shí)現(xiàn)了，可以在縱向上沿著復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域行駛并且對(duì)此分別實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法，從而可以連續(xù)地進(jìn)行加熱。借助接觸輥輪或封裝輥輪25在抽吸裝置9的殼體中大致可以獲得負(fù)壓并且可以從輥輪電極6a、6b中完全去除經(jīng)刮削的塑料。此外，圖4示出了，除了以抽吸裝置的方式示出的、用于去除經(jīng)擠出的塑料的裝置9，還設(shè)置了刮削裝置10，該刮削裝置以刮削的方式安置在復(fù)合構(gòu)件的端面上。還設(shè)置有兩個(gè)接觸輥輪或封裝輥輪25，這兩個(gè)輥輪以共同自由旋轉(zhuǎn)的方式安置在抽吸裝置9的殼體上，由此能夠在殼體中生成負(fù)壓，該負(fù)壓對(duì)于去除塑料起到有利作用。
[0043]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中清理輥輪電極6a、6b去除經(jīng)擠出的塑料，從而該輥輪電極可以干凈地用于局部或以點(diǎn)狀方式焊接復(fù)合板部件I的邊緣區(qū)域5。此外，刮削裝置10也可以用于在復(fù)合板部件的棱邊上去除經(jīng)擠出的塑料。
[0044]圖6以截面示意圖示出了另一個(gè)實(shí)施例。對(duì)此采用兩個(gè)輥輪對(duì)6a、6b和12a、12b，以用來一方面在邊緣區(qū)域中對(duì)復(fù)合板部件I進(jìn)行加熱和擠壓，由此能夠從復(fù)合板部件I中擠出塑料4并且通過抽吸裝置9去除塑料。隨后復(fù)合板部件I連續(xù)經(jīng)過輥輪對(duì)12a和12b，該輥輪對(duì)用于以點(diǎn)狀或局部地焊接，在加工方向上或在復(fù)合板部件的縱向上看，該輥輪對(duì)安置在第一輥輪對(duì)6a和6b的后面。由此將擠壓和擠出塑料的過程以及焊接上部和下部蓋板的過程進(jìn)行分配，從而使這兩個(gè)過程能夠得到更精確的控制。此外，通過這種結(jié)構(gòu)也能夠提高加工速度。例如在復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域中通過輥輪電極可以以簡單的方式通過比較高的速度形成輥輪縫，而不管是否在邊緣區(qū)域中擠壓出塑料。
[0045]圖7中所示的力-時(shí)間圖和電流-時(shí)間圖描述了根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例以導(dǎo)電的方式加熱并且接合復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。生產(chǎn)過程分成兩個(gè)階段，在第一階段中從to到tl加熱和擠壓塑料層，以及焊接階段是從tl到t2。在根據(jù)本發(fā)明的方法的加熱和擠壓階段中，通過輥輪在塑料部件的邊緣區(qū)域上施加相對(duì)小的電流I和相對(duì)高的力F。相比于焊接階段相對(duì)小的電流可以適當(dāng)?shù)丶訜醿蓚€(gè)外部蓋板2、3之間的塑料層，從而在邊緣區(qū)域5中由于高的力能夠?qū)⒃撍芰蠈訌膬蓚€(gè)外部蓋板之間的中間區(qū)域中擠出，直至在時(shí)間點(diǎn)tl兩個(gè)蓋板2、3相互觸及并且在蓋板之間幾乎不再存在塑料。然后可以從tl至t2開始焊接階段，在該焊接階段中力F可以降低，然而電流I進(jìn)一步增高，從而使金屬蓋板相互焊接。
[0046]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另一個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中通過摩擦，特別是通過采用超聲波電極13a和13b加熱和擠壓復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。此外，在圖8中再次示出了抽吸裝置9。圖9示意性地示出了邊緣區(qū)域加熱的另一種可能方式。在圖9中設(shè)置有感應(yīng)加熱工具14a、14b，隨后安置有輥輪對(duì)15a、15b，借助該輥輪對(duì)去除變軟的塑料，以便使復(fù)合板部件I的兩個(gè)外部蓋板隨后能夠相互焊接。此外，替代感應(yīng)加熱工具14a和14b，當(dāng)然可以使用通過采用電磁輻射、例如激光束或近紅外輻射加熱邊緣區(qū)域的工具，這些射束也導(dǎo)致有效地、無接觸地加熱復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。
[0047]然而，優(yōu)選電阻焊接復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。對(duì)此，在圖10中示出了需要哪種通電路徑。其中一方面在輥輪電極Ila和Ilb之間設(shè)置有電流橋16。另外，輥輪電極通過另一個(gè)電流橋17相互連接，其中通過如圖11中放大所示的滑動(dòng)觸點(diǎn)，電流經(jīng)輥輪電極6a和6b通至電流橋17。通過輥輪電極6a和6b的輥輪軸連接電源18。圖12清楚地示意性示出具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造。在工藝步驟A中首先從復(fù)合板部件I開始著手，該復(fù)合板部件具有兩個(gè)外部蓋板2、3和一個(gè)設(shè)在蓋板之間的塑料層4。經(jīng)這樣制得的、平整的復(fù)合板部件或復(fù)合板被傳送至工藝步驟B中的處理系統(tǒng)19。該處理系統(tǒng)19a具有根據(jù)本發(fā)明的裝置1%用于制造具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件。裝置19b也可以選擇性地設(shè)置在多軸機(jī)械手19上。多軸機(jī)械手19或處理系統(tǒng)19a沿著復(fù)合板部件I的邊緣區(qū)域5行駛并在那里形成純的金屬邊緣區(qū)域。該邊緣區(qū)域具有大概10至IOOmm的寬度。復(fù)合板部件I也可以選擇性地先進(jìn)行成型工藝并且在經(jīng)成型的狀態(tài)下作為工藝步驟B’傳送至處理系統(tǒng)19a，然后該處理系統(tǒng)包圍復(fù)合板部件Ia的邊緣區(qū)域5并這樣形成純的金屬邊緣區(qū)域5。在工藝步驟C中將這樣形成的、平整的或可能經(jīng)預(yù)先成型的、具有金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件I傳送至另一個(gè)成型步驟或加工步驟。C’部分再次放大地示出了復(fù)合板部件I的邊緣區(qū)域5?？梢郧宄乜闯霾痪哂兴芰蠈拥募兘饘龠吘墔^(qū)域5。在工藝步驟D中，復(fù)合板部件在成型為特定的復(fù)合板部件之后可以通過槽20與如工藝步驟E中所示的、另外的板部件相連或者通過焊接與如E’中所示的另一個(gè)構(gòu)件相連。如E和E’中所示，根據(jù)本發(fā)明制得的、具有金屬邊緣的復(fù)合板部件可以通過采用常規(guī)的連接技術(shù)以簡單的方式與另外的構(gòu)件接合。
[0048]圖13a)、b)、c)和d)以截面示意圖示出了復(fù)合板部件I的邊緣區(qū)域5，該邊緣區(qū)域通過根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例制得。在圖13a)中，將兩個(gè)外部蓋板2、3相互擠壓，從而復(fù)合板部件I在邊緣區(qū)域5中在兩側(cè)變窄。而圖13b)中則只有上部蓋板2發(fā)生變形，因此，如圖13d)中所示，通過單側(cè)放置另一個(gè)板2a可以均衡厚度。圖13c)示出了在復(fù)合板部件I的邊緣區(qū)域5兩側(cè)變尖的情況下均衡厚度。其中使兩側(cè)都鋪有板2a和3a。所有四個(gè)所述的實(shí)施例的共同點(diǎn)在于，在邊緣區(qū)域具有焊接部5a，該焊接部使設(shè)在邊緣區(qū)域5中的板2a、3a或復(fù)合板部件的蓋板2、3相互連接。
[0049]在圖14a)和14b)以及15a)、15b)和15c)中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的其它可能應(yīng)用。在圖14a)中，具有一個(gè)外部蓋板2’和一個(gè)塑料層4’的復(fù)合板部件I’與自動(dòng)洗碗機(jī)的不銹鋼板22相連。為此通過輥輪電極6a加熱復(fù)合板部件I”的邊緣區(qū)域，擠出塑料層4’并隨后與不銹鋼板22進(jìn)行焊接。圖14b)示出了最終制得的復(fù)合板部件I’安裝在自動(dòng)洗碗機(jī)23上。在圖15a)和15b)以及15c)中再次分單個(gè)步驟示出了該方法。首先，如圖15a)所示，將接觸電極6a放置在復(fù)合板部件I’的邊緣區(qū)域中并且加熱邊緣區(qū)域5中的塑料以及從板2’和22之間的中間區(qū)域中去除塑料。隨后，在第二個(gè)工藝步驟中，通過采用電阻焊接使外部蓋板2’和不銹鋼板22進(jìn)行焊接。其中首先使用額外的輥輪焊接電極，從而可以連續(xù)進(jìn)行步驟15a)和15b)。然后將最終制得的復(fù)合板部件I’固定在自動(dòng)洗碗機(jī)23上。復(fù)合板部件I’導(dǎo)致明顯的消音并且能夠通過根據(jù)本發(fā)明的方法以簡單的方式例如固定在自動(dòng)洗碗機(jī)上。
[0050]最后，圖16、16a)和17示出了根據(jù)本發(fā)明制得的、具有金屬邊緣區(qū)域5的復(fù)合板部件I的另一個(gè)應(yīng)用。如圖14和15中所示，復(fù)合板部件I’只具有一個(gè)外部蓋板2’和一個(gè)塑料層4’。在第一個(gè)工藝步驟中，通過輥輪電極6a在復(fù)合板部件I’的邊緣區(qū)域5中加熱塑料層4’并且將塑料層從外部蓋板2’和火車軌道24之間的中間區(qū)域中擠出，該火車軌道在這里表示金屬部件。隨后，通過采用焊接電極25使外部蓋板和火車軌道24進(jìn)行焊接，該焊接電極也可以形成為輥輪電極。在圖17中以截面視圖示出了消音的火車軌道24，該火車軌道在兩側(cè)分別具有兩個(gè)復(fù)合板部件I’。根據(jù)前述的應(yīng)用明顯可知，通過根據(jù)本發(fā)明的方法可以以簡單的方式將具有外部蓋板2’和設(shè)在其上的塑料層4’的復(fù)合板部件I’與另一個(gè)金屬部件連接，例如自動(dòng)洗碗機(jī)22或火車軌道24的后壁。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法明顯增大了復(fù)合板部件的應(yīng)用可能性。
【權(quán)利要求】
1.一種含金屬邊緣區(qū)域的復(fù)合板部件的制造方法，所述復(fù)合板部件具有兩個(gè)由金屬構(gòu)成的外部蓋板和至少一個(gè)設(shè)在蓋板之間由塑料構(gòu)成的層，其特征在于， -這樣地加熱所述復(fù)合板部件的選定邊緣區(qū)域，使得設(shè)在外部蓋板之間的塑料層變軟， -通過在至少一個(gè)外部蓋板上的邊緣區(qū)域中施加力量使蓋板受到點(diǎn)狀或局部的相對(duì)擠壓，以至于在施加了力的邊緣區(qū)域中的塑料層擠出，并且 -然后或施加力的同時(shí)將兩個(gè)蓋板在受擠壓的邊緣區(qū)域中至少局部或點(diǎn)狀地相互接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以機(jī)械方式和/或通過抽吸裝置至少局部地去除在邊緣區(qū)域中擠出的塑料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，以對(duì)流方式、導(dǎo)電方式、感應(yīng)方式、通過摩擦和/或采用電磁輻射加熱所述復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過使用至少一個(gè)或多個(gè)輥輪來進(jìn)行力的施加。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過采用一個(gè)或多個(gè)輥輪點(diǎn)狀或局部地焊接所述邊緣區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在復(fù)合板部件受擠壓的邊緣區(qū)域中至少局部單面或雙面地設(shè)置板用于均衡厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在加熱和擠壓塑料層過程中的力大于接合兩個(gè)蓋板過程中的力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合板部件同時(shí)和另一個(gè)金屬部件接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合板部件只具有一個(gè)由金屬構(gòu)成的外部蓋板和一個(gè)設(shè)在蓋板上的塑料層，并且可以由需要與所述復(fù)合板部件接合的金屬部件提供第二金屬蓋板。
10.用來實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述方法的裝置，所述裝置具有 -用來安放復(fù)合板部件(I)的工具， -用來以點(diǎn)狀或局部地加熱復(fù)合板部件(I)邊緣區(qū)域(5)的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、14a、14b)， -在經(jīng)加熱的邊緣區(qū)域(5)中用來在所述復(fù)合板部件(I)的至少一個(gè)蓋板(2、3)上施加力的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、14a、14b)，以便將所述蓋板(2、3)壓向另一個(gè)金屬層(2、3、22、24)，從而使設(shè)在所述蓋板(2、3)上的、經(jīng)加熱并變軟的塑料層(4)從所述邊緣區(qū)域(5)中擠出，以及， -在所述復(fù)合板部件受擠壓的邊緣區(qū)域中，使所述蓋板(2)和所述金屬層(3、22、24)至少局部地或以點(diǎn)狀方式接合的工具(6、6a、6b、12a、12b、13a、13b、15a、15b)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)輥輪(6、6a、6b、lla、I lb、12a、12b、15a、15b )用于力的施加和/或用于加熱和/或用于接合所述復(fù)合板部件的邊緣區(qū)域，以及設(shè)置有用于實(shí)施在復(fù)合板部件(I)和輥輪(6、6a、6b、lla、llb、12a、12b、15a、15b)之間的相對(duì)移動(dòng)的工具。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有刮削裝置(10)和/或抽吸裝置(9)用于去除經(jīng)擠出的塑料。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有第一和第二輥輪對(duì)(6a、6b、12a、12b),其中所述第一和第二棍輪對(duì)(6a、6b、12a、12b)在復(fù)合板部件(I)邊緣區(qū)域(5)的縱向上看是前后設(shè)置的，其中所述第一輥輪對(duì)(6a、6b)用于加熱和擠壓所述復(fù)合板部件(1)的邊緣區(qū)域(5)以及所述第二輥輪對(duì)(12a、12b)用于點(diǎn)狀或局部地接合所述復(fù)合板部件(1)的邊緣區(qū)域(5)。
14.根據(jù) 權(quán)利要求10至13中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，設(shè)置有多軸機(jī)械手(19)和/或處理系統(tǒng)(19a)。
【文檔編號(hào)】B23K11/34GK103998175SQ201280049890
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月10日
【發(fā)明者】阿澤迪納·謝爾吉 申請(qǐng)人:蒂森克虜伯鋼鐵歐洲股份公司