(57)【要約】      （修正有）【課題】コンタクト素子を加工物に固定する、あるいははんだ付け可能な材料を加工物に被覆する方法を提供する。【解決手段】被覆材料（１０）が、加工物（５）に摩擦溶接により接合される。本発明による加工物（５）は、この方法を使用して提供された被覆を含む。被覆機械（１００）は、加工物（５）を被覆する摩擦体（１）を備える。被覆材料（１０）は粉末、箔、スラリー、ワイヤ、などの形態で供給される。さらに、被覆材料（１０）を供給するデバイスを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物（５）を被覆する方法であって、提供された被覆材料（１０）が前記加工物（５）に摩擦溶接されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記被覆材料（１０）は、粉末（１２）として提供される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記被覆材料（１０）は、箔または薄板（１１）として提供される、請求項１または２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４】
前記被覆材料（１０）は、スラリー（１３）として提供される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記被覆材料（１０）は、ワイヤ（１４）として提供される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記被覆材料（１０）は、摩擦体（１）を通って供給される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記加工物（５）は、アルミニウム、マグネシウム、チタン、またはこれらの材料の合金を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記被覆材料（１０）は、はんだ付け可能な区域（２５）が生成されるように、前記加工物（５）に選択的に摩擦溶接される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の方法を使用して提供された被覆（２０、２１）が存在していることを特徴とする加工物（５）。
【請求項１０】
前記被覆（２０、２１）は、前記加工物（５）の残りの部分に摩擦溶接されている、請求項９に記載の加工物（５）。
【請求項１１】
加工物（５）を被覆する摩擦体（１）が存在していることを特徴とする被覆機械（１００）。
【請求項１２】
被覆材料（１０）のための供給デバイス（６０）を有している、請求項１１に記載の被覆機械（１００）。
【請求項１３】
前記摩擦体（１）は、前記被覆材料（１０）のための供給チャネル（２）を有している、請求項１２に記載の被覆機械（１００）。
【請求項１４】
加工物（５）を被覆するための摩擦溶接装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物を被覆する方法、加工物、被覆機械、および摩擦溶接装置の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンタクト素子を加工物に固定するために、たとえば超音波溶接方法を使用する取付けが知られている。溶接またははんだ付けによる接合も可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
はんだ付けを用いた場合、いくつかの状況下では、たとえば化学物質によって加工物の表面を前処理する必要がある。これには労力を要する可能性がある。
本発明の問題は、加工物を被覆するためのより簡単な解決策を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これは、本発明によれば、提供された被覆材料を加工物に摩擦溶接することによって解決される。
【０００５】
本発明による加工物の場合、本発明による方法を使用して提供された被覆が存在する。
【０００６】
本発明による被覆機械は、加工物を被覆する摩擦体が存在することを特徴とする。
【０００７】
本発明はまた、加工物を被覆する摩擦溶接装置の使用を想定する。
【０００８】
本発明による解決策の場合、表面を前処理する必要はない。被覆材料は、高い圧力および摩擦によって加工物上へ押圧される。この方法中に生じる摩擦により、被覆材料は、材料の混合および拡散によって、加工物に接合される。本発明による被覆技法はまた、特に小さい領域の選択的な被覆に使用することができる。
【０００９】
本発明による解決策は、以下の構成およびさらなる展開によってさらに改善することができ、これらの構成および展開は、それ自体が各々有利であり、所望される場合は互いに組み合わせることもできる。
【００１０】
加工物は、アルミニウムからなることができ、またはアルミニウムを有することができる。たとえば、加工物は、アルミニウム合金からなることができ、またはアルミニウム合金を含むことができる。加工物はさらに、マグネシウムからなることができ、またはマグネシウムを含むことができ、たとえばマグネシウム合金からなることができ、またはマグネシウム合金を含むことができる。そのような材料は、容易な構築を可能にすることができる。別法または追加として、加工物は、たとえば材料が不活性であることが重要な場合、チタンまたはチタン合金を含むことができる。
【００１１】
はんだ付け可能な材料を、被覆材料として使用することができる。そのような構成では、被覆箇所にはんだ接合部を形成することができる。
【００１２】
はんだ付け可能な材料は、加工物の材料より高い融点を有することができる。たとえば、これは、銀、銅、ニッケル、金、パラジウム、およびこれらの金属の合金とすることができる。より低い融点を有する材料、特にスズ、亜鉛、アンチモン、テルル、ビスマス、リン、カドミウム、ゲルマニウム、または、これらの金属と高融点金属との合金の使用も可能である。
【００１３】
被覆材料は、電気的に解放可能な接触を可能にするコンタクト材料とすることができる。これらの被覆材料は、特に銀、金、パラジウム、ニッケル、スズ、および亜鉛、ならびに、これらの金属と高融点金属との合金である。
【００１４】
別法または追加として、被覆材料は、結合可能な材料、たとえば純粋なアルミニウム、金、ニッケル、および／または銀とすることができる。
【００１５】
摩擦熱は、特に摩擦体の回転によって生じさせることができる。別法として、振動または線形運動を使用することができる。摩擦を生じさせる運動は、空間要件を低く抑えるため、特に回転運動とすることができる。
【００１６】
この方法は、摩擦溶接方法および／または摩擦撹拌溶接方法に類似のものとすることができる。
【００１７】
有利な構成では、被覆材料は、粉末として提供することができる。これにより、容易な投与および提供を可能にすることができる。
【００１８】
さらに有利な構成では、被覆材料は、薄板または箔として提供することができる。そのような薄板または箔は、たとえば事前に製造することができ、したがって被覆ステップの前に接合器具を使用して配置または供給するだけでよい。
【００１９】
別法または追加として、被覆材料は、スラリーとして提供することができる。たとえば、そのようなスラリーの良好な量を投与することができ、したがって異なる用途に対して異なる量を容易に提供することができる。スラリーは、粘性のあるペースト状とすることができ、したがって簡単な位置決めが可能になる。スラリーはまた、より流れやすくすることができ、したがってたとえば流体ラインを介した提供を可能にすることができる。
【００２０】
簡単な提供および良好な投与が可能な１つの構成では、被覆材料はワイヤとして提供される。
【００２１】
被覆機械は、被覆材料のための供給デバイスを有することができる。たとえば、供給デバイスは、粉末または流体材料のための投与デバイスを備えることができる。たとえば、供給デバイスは、粉末または流体材料のためのチューブまたはチャネルを備えることができる。
【００２２】
供給デバイスは、位置決めデバイスを備えることができ、位置決めデバイスによって被覆材料を所望の箇所に位置決めすることができる。
【００２３】
特に有利な構成では、被覆材料は、摩擦体を通って供給することができる。これにより、特に簡単な供給および小型の構造を可能にすることができる。
【００２４】
追加として、摩擦体は、被覆材料のための供給チャネルを有することができる。
【００２５】
加工物の場合、１つの有利な構成では、被覆は、加工物の残りの部分に摩擦溶接することができる。
【００２６】
この方法は、異なる被覆を異なる箇所に、特に加工物上の近くの箇所に形成するために用いることができる。たとえば、第１の箇所に、接触に好適な被覆を形成することができる。特に第１の領域を囲むことができる隣接する領域内には、たとえば耐腐食被覆、または機械的損傷から保護する被覆を提供することができる。
【００２７】
特に、提供された被覆材料は、はんだ付け可能な区域が生成されるように、加工物に選択的に摩擦溶接することができる。はんだ付け可能な区域は、スズ、亜鉛、銀、金、または鉛などの典型的なはんだ付け金属を含むことができる。はんだ付け可能な区域は、まずはんだ付けによる接合部の形成を可能にすることができ、接合すべき２つの要素間に相互作用をもたらすことができる。酸化物層などの潜在的に干渉する層は、良好な接触を可能にするために、はんだ付け可能な区域の生成中に化学的に変質させることができ、たとえば還元することができ、または機械的に分解もしくは除去することができる。
【００２８】
本発明について、図面を参照する有利な構成に基づいて、以下で例としてより詳細に説明する。この例に示す有利なさらなる展開および構成は、各々互いに独立しており、特有の応用例でこれがどのように必要であるかに応じて、所望される場合は互いに組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】方法の第１の実施形態の概略図である。
【図２】２つの異なる被覆を有する加工物の概略図である。
【図３】積極的なコンタクト素子の取付け中の被覆を有する加工物の概略図である。
【図４】非積極的なコンタクト素子との接触中の被覆を有する加工物の概略図である。
【図５】方法のさらなる実施形態の概略図である。
【図６】方法のさらなる実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、加工物５を被覆する方法の第１の実施形態を示す。加工物５は、電気構成要素、たとえばコンタクト素子または異なる導電素子とすることができる。加工物５はまた、機械的な機能を実現することができる。加工物は、特にマグネシウム、アルミニウム、もしくはチタン、またはこれらの元素の少なくとも１つを含む合金などの材料からなることができる。
【００３１】
加工物５は、被覆材料１０によって被覆されることが意図され、被覆材料１０は、たとえば前のステップで提供されている。被覆材料１０は、加工物５より高いまたは低い融点の材料を含むことができる。たとえば、被覆材料は、金、銀、またはパラジウムを含むことができる。
【００３２】
図示の例では、被覆材料１０は、箔または薄板１１として構成され、たとえばより大きい薄板から打ち抜いたものである。被覆機械１００の摩擦体１が、加工物５上へ配置された後、押圧方向５２に沿って被覆材料１０上へ押圧される。この場合、摩擦体１は、回転方向５１に沿って回転軸５８の周りを回転し、その結果、摩擦体１の先端４および被覆材料１０内、また加工物５の表面に、熱が発生する。これにより、被覆材料１０と加工物５との間に融解が生じる。被覆材料１０は、摩擦溶接または摩擦撹拌溶接によって加工物５に溶接され、加工物５上に被覆２０を形成する。
【００３３】
被覆機械１００は、単に概略的かつ部分的に示されているが、摩擦体１のための駆動部、摩擦体１のための押圧デバイス、被覆材料１０のための位置決めデバイス、被覆材料１０のための供給機構、およびさらなる要素を有することができる。
【００３４】
図２に、図１による方法によって形成された被覆２０を見ることができる。被覆２０は、加工物５の表面の一部領域のみに配置されている。被覆２０のすぐ近傍には、同じ方法を使用して形成することができるさらなる被覆２１が存在する。被覆２１は、異なる特性を有することができ、異なる被覆材料１０を含むことができる。たとえば、被覆２０は、良好な接触のために配置することができ、はんだ付け可能な区域２５を形成することができる。はんだ付け可能な区域２５は、追加として、スズ、亜鉛、銀、金、または鉛などの材料を含むことができ、この箇所ではんだ接合部の形成が可能になり、または改善されることを確実にすることができる。被覆２１は、耐腐食性があることを確実にすることができる。
【００３５】
図３は、被覆２０によってコンタクト素子４０を加工物５にどのようにはんだ付けすることができるかを示す。この場合、はんだ３０が接合部として働く。被覆２０は、コンタクト素子４０の簡単な蝋付けを可能にし、加工物５を化学物質で前処理する必要はない。
【００３６】
図４は、加工物５とコンタクト素子４５との解放可能な接触を示す。コンタクト素子４５は、接触方向５５に沿って被覆２０上へ動かされる。ここで、被覆２０は、コンタクト素子４５と加工物５との間に低い再現可能な境界抵抗が存在することを確実にすることができる。
【００３７】
図５は、方法のさらなる構成を示す。ここに図示の例では、被覆材料１０は、粉末１２またはスラリー１３として供給される。追加として、摩擦体１内に供給チャネル２が存在し、供給チャネル２は摩擦体１の先端４に通じている。被覆材料１０は、供給チャネル２から出てくることができ、摩擦体１によって加工物５へ溶接することができる。供給チャネル２は、回転中に回転軸の周りを回転できるように、特に、摩擦体１内に非対称に配置することができる。このように、供給される被覆材料１０は、押圧面を有する押圧領域内へ自動的に入り、その後加熱され得る。したがって供給チャネル２は特に、回転軸５８と同心円状にすることはできない。
【００３８】
図示の方法は特に、摩擦溶接または摩擦撹拌溶接で行われるものと同様に、器具、すなわち摩擦体１の回転によって被覆材料１０が加熱され、加工物５に融解され、または加工物５とともに混合もしくは拡散されるステップを含む。
【００３９】
図６は、被覆材料１０がワイヤ１４の形状で供給される一実施形態を示す。追加として、被覆機械１００は、ワイヤ１４を所望の被覆箇所へ供給する供給デバイス６０を備えることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  摩擦体
２  供給チャネル
４  先端
５  加工物
１０  被覆材料
１１  薄板
１２  粉末
１３  スラリー
１４  ワイヤ
２０  被覆
２１  被覆
２５  はんだ付け可能な区域
３０  はんだ
４０  コンタクト素子
４５  コンタクト素子
５１  回転方向
５２  押圧方向
５５  接触方向
５８  回転軸
１００  被覆機械
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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