(57)【要約】本発明は、熱により硬化可能な接着剤からなる少なくとも１つの接着シームを用いて、一方が非金属材料からなる複数の成型部品を接合させる方法に関する。各成型部品は、少なくとも所定の領域において金属金型の中に配置され、少なくとも一方の金属金型は、接着シームの領域に沿った溝を有する。これらの金属金型および成型部品を一体にプレスし、接着シームを加熱すると、接着シームが形成される。本発明の方法によれば、この方法の手順を迅速化するために、できるだけ短時間、２つの金属金型の間に配置された２つの成型部品の間で、接着シームが必要な程度に加熱される。これを実現するために、マイクロ波ラインが一方の金属金型の溝の中に挿入され、これらの金属金型および成型部品が一体にプレスされた後、マイクロ波を吸収する接着シームを加熱するために、マイクロ波ラインを用いて溝の中にマイクロ波を導入する。
2005531427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱により硬化可能な接着剤からなる少なくとも１つの接着シームを用いて、少なくとも一方が非金属材料からなる複数の成型部品を接合させる方法であって、
各成型部品は、少なくとも所定の領域において金属金型の中に配置され、少なくとも一方の金属金型は、接着シームに沿った溝を有し、これらの金属金型および成型部品を一体にプレスし、接着シームを加熱すると、接着シームが形成され、
マイクロ波ラインが一方の金属金型の溝の中に挿入され、これらの金属金型および成型部品が一体にプレスされた後、マイクロ波を吸収する接着シームを加熱するために、マイクロ波ラインを用いて溝の中にマイクロ波を導入することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
マイクロ波ラインとして中空導電体が用いられることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
各成型部品は、ハンドリングデバイス上に配置された各金属金型により把持され、少なくとも一方の成型部品は、塗布された接着剤に沿って搬送された後、２つの金属金型が成型部品とともに一体にプレスされることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
溝内に挿入され、ワイヤ状または管状の絶縁された内側導電体と、金属金型の溝の端部領域とにより形成された同軸導電体を、マイクロ波ラインとして用いることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
金属プレス金型のプレス金型部品を金属金型として用いることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４または５に記載の方法であって、
同軸導電体の外側導電体として、金属を含む成型部品を追加的に用い、この成型部品は、非金属材料からなる他方の成型部品に対向する金属金型との間に配置され、内側導電体を受容する溝とは反対側に面することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４以下の請求項のいずれか１つに記載の方法であって、
流体が管状の内側導電体および／または溝を介して案内されることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１以下の請求項のいずれか１つに記載の方法であって、
マイクロ波エネルギを独立して供給されるマイクロ波導電体の部分の数は、溝の長さにわたって挿入されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１以下の請求項のいずれか１つに記載の方法であって、
金属金型を一体にプレスする間、接着シームにＤＣ磁場が追加的に印加されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１以下の請求項のいずれか１つに記載の方法であって、
永久磁石がマイクロ波ラインを受容しない溝の中に挿入されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１以下の請求項のいずれか１つに記載の方法であって、
マイクロ波を吸収する接着シームは、マイクロ波吸収フィルタを含み、とりわけ、カーボンブラック、フェライト、金属粒子、拡張金属、および／または好適にはチタン酸バリウムである誘電性吸収塩を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
フェライトは、一般式が次式で表されるフェライトにより形成されるグループから選択されることを特徴とする方法。
Ｍｅａ１−ｘＭｅｂｘＦｅ２Ｏ４、またはＬｉ１−ｘＺｎ２ｘＦｅ５−ｘＯ８
Ｍｅａ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｖ，および／またはＣｏ
Ｍｅｂ＝Ｚｎおよび／またはＣｄ
ｘ＝０〜１、とりわけ０．０５〜０．９５
【請求項１３】
熱により硬化可能な接着剤からなる接着シームを用いて、複数の成型部品を接合させるための装置であって、
少なくとも１つの成型部品は非金属材料からなり、各成型部品は少なくとも所定の領域において２つの金属金型の中に配置され、少なくとも１つの金属金型は接着シームに沿った溝を有し、
マイクロ波エネルギ供給源に接続されたマイクロ波ライン（８，１８）が金属金型（４，１５）の一方の溝の中に配設されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置であって、
マイクロ波ラインは、中空導電体として形成されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、
金属金型（１４，１５）は、それぞれハンドリングデバイス上に配置されることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１３に記載の装置であって、
マイクロ波ラインは、中空導電体として形成され、溝（６）の内部に挿入され、ワイヤ状または管状の絶縁された内側導電体と、マイクロ波エネルギ供給源に対する外側導電体として接続された溝の端部領域とにより構成されることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、
金属金型は、金属プレス金型のプレス金型部品（４，５）として形成されることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１６または１７に記載の装置であって、
マイクロ波エネルギ供給源は、金属金型の間に配置され、内側導電体（８）を受容する溝（６）とは反対側に面する、金属を含む成型部品（１）に追加的に接続され、
金属を含む成型部品（１）は、内側導電体（８）とともに、マイクロ波同軸導電体を構成することを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１６以下の請求項のいずれか１つに記載の装置であって、
内側導電体（８）を受容する溝（６）の領域内に配置された少なくとも１つの接続フランジを用いて、マイクロ波エネルギ供給源とプレス金型（４，５）の内側の同軸導電体とが接続されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、熱により硬化可能な接着剤からなる少なくとも１つの接着シームを用いて、少なくとも一方が非金属材料からなる複数の成型部品を接合させる方法であって、各成型部品は、少なくとも所定の領域において金属金型の中に配置され、少なくとも一方の金属金型は、接着シームに沿った溝を有し、これらの金属金型および成型部品を一体にプレスし、接着シームを加熱すると、接着シームが形成される方法に関する。
【０００２】
また本発明は、熱により硬化可能な接着剤からなる接着シームを用いて、複数の成型部品を接合させるための装置であって、少なくとも一方の成型部品は非金属材料からなり、各成型部品は少なくとも所定の領域において２つの金属金型の中に配置され、少なくとも一方の金属金型は接着シームに沿った溝を有する装置に関する。
【０００３】
例えば、自動車または航空機構造において、互いに接着固着させた少なくとも２つの成型部品からなる構成部品を製造することが知られている。可能な限り高い精度でこうした構成部品を得るためには、この目的に適うよう、金属プレス金型が用いられる。接合すべき成型部品は、プレス金型部品内に配置され、先に接着シームが設けられた接合すべき成型部品は、溝に平行にして金属プレス金型の中に配置される。通常、切削溝がプレス金型部品内の成型部品の両側に形成されることが好ましい。このため、ポリウレタン接着剤などの熱により硬化可能な接着剤からなる接着シームが用いられる。成型部品をプレス金型内に配置した後、プレス金型を閉じ、成型部品を一体にプレスして、接着剤が硬化または完全に重合できるように接着シームを加熱する。例えば、高温空気などの流体を溝に導入することにより必要な熱を与える。しかし、こうした溝は、元来、冷却剤、空気、水、液圧オイル、および排気ガスを供給し、排除するように機能するものである。加熱された流体を導入することは困難なことであり、接合すべき成型部品を介して接着シームに熱を伝達する必要があるので、すなわち熱エネルギを意図した部位に熱伝導により到達させる必要があるので、このようにして得られる接着層を加熱するには極めて多くの時間を要する。しかし、熱伝導性の低いプラスティック部品が、現在のところなお一般的な熱伝導性の高い金属シートにますます置き換わっているため、これに応じて、接着固着に際して多くの時間が必要となり、ひいては自動車製造における長期間サイクルを招く。この種の加熱に関する問題点は、成型部品の要請される精緻な寸法公差を維持するために、接着固着装置の周期的な加熱および冷却にかかわらず、金属プレス金型のために非常に莫大な量のアルミニウム鋳造を必要とすることである。さらに、機種変更時に装置構成を変形することは、費用が嵩み、時間のかかることであって、まったく不可能である場合もある。
【０００４】
原理的には、例えば、マイクロ波を用いて、ポリマを加熱することが知られている（例えば、ＷＯ０１／３０１１８Ａ１またはＷＯ０１／２８７７１Ａ１）。同様に、マイクロ波を用いて接着剤を加熱すること（ＤＥ１００４０３２５Ａ）、適当ならば、この場合、接着剤は、強磁性ナノ粒子を有すること（ＤＥ１００３７８８３Ａ１）、または磁性を帯びたナノ粒子を有すること（ＤＥ１９９５４９６０Ａ１）が知られている。この場合、接着剤の特性に依存するが、追加的に、ＤＣ磁場に曝すようにしてもよい。ただし、金属金型の間で成型部品を結合させるための一般的な方法において、既知のマイクロ波による接着固着方法は適当ではない。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、２つの金型の間にある接着シームに対して要請される加熱を、この方法の手順を迅速化するために、できるだけ短時間で実現することを目的とする。
【０００６】
本発明によれば、上記目的は、冒頭に説明したタイプの方法において、マイクロ波ラインを一方の金属金型の溝内に挿入し、金属金型および成型部品を一体にプレスした後、マイクロ波を吸収する接着シームを加熱するために、マイクロ波ラインを用いて、溝の内部にマイクロ波を導入することにより実現することができる。
【０００７】
この方法によれば、サイクル時間を大幅に低減するために、例えば、金属プレス金型のブレス金型部品などの２つの金属金型により完全にまたは大半が包囲された成型部品の間にある接着シームを、接着固着する際に短時間で加熱することが可能である。これは、金属金型を介して接着シームにマイクロ波が内部から照射され、外部シールドにより遮蔽されないように、一方の金属金型の溝の中にマイクロ波ラインを挿入することにより可能となる。成型部品および金属金型の両方とも加熱する必要がないので、金属金型は、大きく重いアルミニウム鋳造からなる金属プレス金型のプレス金型部品より実質的に軽いタイプの構成に設計することができる。接着剤の硬化時、機械的な変形や、ほんの少しの変形も生じることがない。その結果、この方法によれば、より簡素なタイプの構成を有する金属プレス金型を用いて、完全に塗布することができ、さらに、ハンドリングデバイスなどの支援を受けて一体に搬送できる互いに独立した金属金型を用いることができる。
【０００８】
第１の好適な実施形態によれば、マイクロ波ラインとして中空導電体が用いられる。少なくとも一方の金属金型に設けた溝は、従来式の金属プレス金型の場合より大きな寸法を有する用に形成することができるので、より広いスペースをマイクロ波供給ラインとして利用でき、一般的な中空導電体をマイクロ波ラインとして利用することができる。
【０００９】
上述の構成は、ほとんどの好適な実施形態において、利用される場合はいつでも好適であって、ハンドリングデバイス上に配置されたそれぞれの金属金型により把持され、少なくとも一方の成型部品を接着放出に沿って移動させた後、成型部品を有する２つの金属金型が一体にプレスされる。そして、この方法は、金属プレス金型なしで実施することができ、その代わりに、マスタとして形成された２つの金属金型を用いることができ、この場合、上側の一方が、接着シームとは反対側において、２つの成型部品の一方を形状適合して受容できるように、例えば、軽量材料（アルミニウム製ハニカム構造、アルミニウムフォーム、および強化プラスティックフォーム）のブロックとして形成される。この場合、マイクロ波を受容できる追加的なチャンネル（中空導電体または同軸導電体）がこの接着シームに沿って切削される。成型部品を接着固着させる際、例えば、従来式の産業ロボットを用いることができる。この産業ロボットは、そのアーム上に２つの金属金型を支持し、接合すべき２つの成型部品を受容するためのこれらのツールを用いる。２つの成型部品の一方は、例えば、車両扉の内側シェルであって、固定的に取り付けられた接着剤ディスペンサの計量ノズルに、この接着シームに沿って搬送される。計量ノズルは、この接着シームの上に、例えば、接着剤の滴を噴出する。その後、２つの金属金型を含むロボットは、２つの成型部品（例えば、扉の内側シェルと外側シェル）を合体させ、マイクロ波エネルギ供給源のスイッチを入れる。すると、接着剤が加熱し、硬化し始める。硬化時間が経過すると、マイクロ波エネルギ供給源のスイッチを切る。ロボットアームまたはこれに固定された金属金型が接合された成型部品から分離される。他方のロボットアームが完成した部品を下に置く。次の接着サイクルを開始することができる。変更時、異なる成型部品を接着固着させる場合、各ロボットは、金属金型を置き、異なる仕様の金属金型を選択する。この簡便な処理は、金属プレス金型の場合に不可能であることは明白である。
【００１０】
択一的には、金属金型の溝端部領域により溝の内部に挿入されたワイヤ状または管状の絶縁内側導電体として形成された同軸導電体をマイクロ波として用いてもよい。この態様は、排他的ではないが、金属プレス金型における方法を実施する上で特に好ましい。この場合、溝端部領域は、マイクロ波ラインの外側ラインとして機能し、ワイヤ状または管状の絶縁内側導電体は溝の中に挿入され、溝端部領域はマイクロ波エネルギ供給源に接続される。プラスティック部品または金属シートを固定するための金属プレス金型は、一般に、アルミニウム製ダイカストで形成され、接着シーム全体に沿って、数ｃｍの深さおよび幅（例えば、深さ３ｃｍ、幅２ｃｍ）を有する切削溝が加工される。同軸導電体の主面上の切削溝を介してマイクロ波を案内することができる絶縁金属ワイヤまたは絶縁金属チューブをこの溝の中に挿入する。接合すべき２つの成型部品の少なくとも一方が金属シートを含まない場合において、この方法の態様を常に用いることができる。同軸導電体の第２の部品、すなわち外側導電体は、溝端部領域として形成される。追加的に、例えば、冷却剤などを供給し、除去するために流体を提供することが好ましいので、溝自体は、内側導電体により完全に充填されない。
【００１１】
一方の成型部品が金属を含有する場合、これは、追加的な同軸導電体の外側導電体として用いることができ、この成型部品は、非金属製材料（好適にはプラスティック）からなる他方の成型部品に対向する金属金型の間にあって、内側導電体を受容する溝とは反対側に面して配置される。同様に、この方法は、接合すべき２つの成型部品がともに非金属製材料からなる場合にも好適である。ただし、前提条件は、少なくとも一方の成型部品が非金属製材料からなることである。
【００１２】
溝が内部導電体により完全に充填されないので、好適な態様において、例えば、冷却する目的で、管状の構成および／または溝の構成を有する場合、管状の内側導電体に流体を導入する。導入されたガスは、同時に絶縁媒体として機能し得る。溝の中にガスまたは液体を導入する端部ポイントにおいて、マイクロ波エネルギが外部に漏れないようにするための手段を設ける必要がある。
【００１３】
極めて長い切削溝または極めて大きいマイクロ波出力を用いる場合、個々にマイクロ波エネルギを供給する数多くのマイクロ波導電部が、溝の長さにわたって挿入される。
【００１４】
この方法は、ＤＥ１００３７８８３Ａ１の実施例で開示されたような共鳴最適化フェライト、またはＤＥ１９９５４９６０Ａ１に開示されたようなミクロンオーダまたはナノオーダ寸法のフェライト粒子が、接合すべきプラスティックまたは部品におけるマイクロ波吸収体として採用される。この場合、プレス動作時に、ＤＣ磁場が接着シームに印加される。この目的のため、永久磁石が内側導電体を受容しない溝の中に挿入されることが好ましく、この磁石の磁場は、マイクロ波ラインとは反対側に面した成型部品を介して、ナノフェライトを混合させたプラスティック内に達する。永久磁石の磁束力線は、同軸構造体のマイクロ波内側導電体に対して主に半径方向に向くが、マイクロ波の磁束力線は、内側導電体を包囲し、円形に走り、その結果、ＤＣ磁場に対して垂直に走る。これは、マイクロ波の偏向のために、ＤＥ１００３７８８３Ａ１で開示された条件に正確に対応し、２つの磁場の間の角度は、好適には４５°ないし１４５°の範囲にある。
【００１５】
好適な構成において、とりわけカーボンブラック、フェライト、金属粒子、拡張金属、および／または好適にはチタニウム酸バリウムなどの誘電性吸収塩といった、マイクロ波吸収フィラを含むマイクロ波を吸収する接着シームが設けられる。フェライトをフィラとして用いた場合、接着剤の重量比は、０．２％〜５重量％、とりわけ０．５％〜３．０重量％である。好適には、フェライトとして次のようなものが考慮される。
Ｍｅａ１−ｘＭｅｂｘＦｅ２Ｏ４、またはＬｉ１−ｘＺｎ２ｘＦｅ５−ｘＯ８
Ｍｅａ＝Ｍｎ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｖ，および／またはＣｏ
Ｍｅｂ＝Ｚｎおよび／またはＣｄ
ｘ＝０〜１、とりわけ０．０５〜０．９５
【００１６】
ＭｅａおよびＭｅｂは、２価金属成分を意味し、いずれの場合も、列挙された金属イオンの内のただ１つ、または１つ以上を追加することができる。フェライトが電気的に中性となるように、個々の金属の化学量論が選択される。寸法が平均化された２〜１００ｎｍの範囲の粒子直径を有するナノオーダ超常磁性フェライト粒子を用いることが好ましい。
【００１７】
とりわけ好適な実施形態によれば、一般式がＭｅａ１−ｘＭｅｂｘＦｅ２Ｏ４、またはＬｉ１−ｘＺｎ２ｘＦｅ５−ｘＯ８であるフェライトが選択され、Ｍｅａ１−ｘＭｅｂｘＦｅ２Ｏ４においてＸは少なくとも０．２である。さらに、とりわけ好適なのは、Ｍｅａ１−ｘＭｅｂｘＦｅ２Ｏ４においてＸは０〜１で、少なくとも０．２で、好適には０．２〜０．８で、特に０．３〜０．５である。
【００１８】
さらに、特に好適な実施形態によれば、一般式がＭｎ１−ｘＭｂｘＦｅ２Ｏ４のフェライトを用い、ＭｂはＺｎおよびＣｄの内から選択され、とりわけＺｎであって、Ｘは０．２〜０．５で、とりわけ０．３〜０．４である。
【００１９】
さらに別の好適な実施形態によれば、一般式がＣｏ１−ｘＭｂｘＦｅ２Ｏ４のフェライトを用い、ＭｂはＺｎおよびＣｄの内から選択され、とりわけＺｎであって、Ｘは０．２〜０．８で、とりわけ０．４〜０．６である。
【００２０】
さらに別の好適な実施形態によれば、一般式がＮｉ１−ｘＭｂｘＦｅ２Ｏ４のフェライトを用い、ＭｂはＺｎおよびＣｄの内から選択され、とりわけＺｎであって、Ｘは０．３〜０．８で、とりわけ０．５〜０．６である。
【００２１】
さらに特に好適なのは、一般式がＬｉ１−ｘＺｎ２ｘＦｅ５−ｘＯ８のリチウム亜鉛フェライトを含む実施形態で、Ｘは０〜１で、少なくとも０．１である。
【００２２】
さらに別の好適な実施形態によれば、ＬｉＦｅ５Ｏ８を含む。
【００２３】
本願の主旨において、「ナノオーダ粒子」とは、直径１００ｎｍ以下の寸法が平均化された粒子である。好適な粒子寸法の範囲は、３〜５０ｎｍで、とりわけ４〜３０ｎｍで、特に好適には５〜１５ｎｍである。こうした粒子は、寸法、寸法分布、およびモフォロジの点における均一性において際立っている。こうした粒子寸法は、好適には、ＵＰＡ法（Ultrafine Particle Analyzer）、例えば、レーザ光の後方散乱法により決定される。用いられたナノオーダ寸法を有するフェライト粒子は、同様に、超常磁性を有する。
【００２４】
さらに上述の目的は、マイクロ波エネルギ供給源に接続されたマイクロ波ラインが一方の金属金型の溝の中に配置されるような一般的なタイプの装置により実現される。
【００２５】
第１の好適な実施形態によれば、この場合、マイクロ波ラインが中空導電体として形成される。この変形例は、金属金型が金属プレス金型の構成部品ではない場合に好ましい。これは、原理的には可能であるが、金属金型は、例えば、軽い材料（アルミニウム製ハニカム構造体、アルミニウムフォーム、硬いプラスティックフォーム）からなるブロックを有するマスタの一種として形成され、その上側部分は、接着ジョイントに対向する側において、形状適合して受容できるように形成されている。この場合、これに応じて、マイクロ波ラインが挿入された寸法特定された溝が一方の金属金型に切削される。
【００２６】
最も好適には、複数の金属金型は、それぞれのハンドリングデバイス上に取り付けられる。この目的のため、金属金型は、後方側において、例えば、ロボットアームに連結できる連結装置を有する。接着シームにおける静的磁場を形成する永久磁石または電磁石を収容するためのチャンネルおよび孔を金属金型内に切削加工してもよい。マスタ（金属金型）内において各成型部品を固定するための、例えば、吸引カップまたは機械的把持トングなどの追加的な保持部品を収容するための孔を設けてもよい。金属金型の表面および切削チャンネルの内側側面は、マイクロ波が貫通するのを防止するように、金属シートまたは金属ホイルでカバーすることが好ましく、マイクロ波エネルギのための供給ラインを有することが好ましい。接合すべき第２の成型部品に対して、対応して形成された金属金型またはマスタを原則的に用いるが、マイクロ波部品を設けることができる。
【００２７】
中空導電体として形成されたマイクロ波ラインの代わりに、択一的に、溝の中に形成されたワイヤ状または管状の絶縁された内側導電体と、外側部品としてマイクロ波エネルギ供給源に接続された溝端部領域とにより形成される同軸導電体として形成されるマイクロ波ラインを設けることができる。こうした同軸導電体は、上述の金属金型の場合において、同様に好ましい。しかし、中空導電体を挿入することができない従来式の構成を有する金属プレス金型として利用される場合、特に好ましい。中空導電体は、明らかに区別可能で、照射されるマイクロ波の波長の半分にほぼ等しい最小の断面を有する。２．４５ＧＨｚの電磁波、これに伴い、１２．２ｃｍの波長を用いた場合、その結果として、中空導電体は６×６ｃｍ２の断面を有する。理論的に最も好適な内側寸法は、７×３ｃｍ２の断面積を有する。しかし実際には、２×３ｃｍ２の断面積しか利用できないことが多く、中空導電体による技術は、こうした範囲において用いることができない。しかし、上述の同軸導電体の構成は可能である。このタイプの装置は、既存の設備に容易に組み込むか、改造することができる。一般に、プレス金型を新しく製造する必要がない。
【００２８】
この場合、マイクロ波エネルギ供給源は、金属金型の間であって、内側導電体を受容する溝とは反対側に面した側面上に配置された、金属を含有する成型部品に追加的に接続してもよく、内側導電体とともにマイクロ波同軸導電体を形成する。
【００２９】
プレス金型の中のマイクロ波エネルギ供給源と同軸導電体の間の接続は、内側導電体を受容する溝の領域に配置された少なくとも１つの接続フランジを用いて実現される。この接続フランジを介し、従来式のＲＦケーブルを用いて、マイクロ波エネルギを溝内に供給することができる。マイクロ波エネルギ自体は、例えば、市販されたタイプの構成を有するマグネトロンから発生し、このマグネトロンは、プレス金型の外側に配置され、さらに、測定値を調整するために接続フランジを装置に設けてもよい。
【００３０】
本発明について、図面を元に一例として、以下により詳細に説明するが、いずれの場合も、大幅に簡略化した図面が用いられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
接着シーム３を用いて、成型部品１，２を接合させるための本発明のデバイスに係る第１の構成装置は、成型部品１，２をそれぞれ収容する２つの金属金型部品、すなわち上側金型部品４および下側金型部品５を含む金属プレス金型として構成される。両方の金型部品４，５は、例えば、ダイカストアルミニウムにより形成される。少なくとも上側金型部品４は、好適には下側金型部品５も同様に、接着シーム（継ぎ目）３全体に沿って、下側金型部品５に平行に、好適には数ｃｍの深さおよび幅（例えば、一般的には、深さが３ｃｍで幅が２ｃｍ）の切削溝６，７を有する。溝６全体に沿って溝の内部に挿入されるのは、絶縁された金属ワイヤ８または絶縁された金属チューブであって、金属導電体８が溝の壁から所定距離だけ隔てた位置に配置されるように、保持クリップ９などを用いて溝６の内部の固定位置に正確に保持される。
【００３２】
絶縁された金属ワイヤ８は、同軸導電体の内側導電体を形成し、その外側導電体は、アルミニウム製プレス金型の溝端部領域により形成される。このように構成され、マイクロ波ラインとして機能する同軸導電体は、例えば、従来式のＲＦケーブルを用い、少なくとも１つの接続フランジ（図示せず）を介して、市販されるタイプの装置のマグネトロンなどのマイクロ波エネルギ源（図示せず）に接続される。他方の溝７の中には、永久磁石１０を配設してもよい。
【００３３】
接着シーム３を用いて接合される一体とすべき成型部品１，２を金属プレス金型に配置し、プレス金型部品４，５を閉じると、この導電体８を介して接着シーム３全体に沿って配設される電気的に絶縁された内側導電体８を介してマイクロ波電流が供給される。磁束線は、図には示さないが、内側導電体８内に閉じ込められ、２つの図示したプラスティック成型部品１，２およびその間に配置されたマイクロ波吸収接着シーム３を貫通し、接着シーム３は照射されることにより加熱される。マイクロ波供給源として適当なものは、２．４５ＧＨｚの周波数、および８００Ｗから数キロＷの出力を有する従来式のマグネトロントランスミッタである。アルミニウム製プレス金型４，５は、同時に、デバイスの外側の空間にマイクロ波が放射されないようにシールドする効果を有する。
【００３４】
こうした高周波磁場は（周波数が数ＭＨｚしかない誘導装置からのＲＦ磁場とは対照的に）、アルミニウム製プレス金型を貫通することができないが、常に、マイクロ波のチャンネルの中、すなわち溝６の内側表面に沿って伝搬する。その結果、プレス金型は、マイクロ波照射により加熱されない。
【００３５】
接着シーム３を２０℃から１２０℃まで３０秒で加熱したとすると、接着シームの長さに対しておよそ１ｋＷ／ｍの出力が必要となる。
【００３６】
好適には、３〜５重量％のナノフェライトの分散体と混合したポリウレタン接着剤（１成分または２成分）を、通常、接着シーム３のための接着剤として用いる。こうしたフェライト添加剤は、高周波磁場から吸収されるエネルギを劇的に増大させる効果を有する。以下に示すパラメータが、本発明に係る方法を実施する上で、とりわけ好適であることが確認された。
【００３７】
マイクロ波エネルギ供給源の動作周波数は、１ＭＨｚ〜３００ＧＨｚ、好適には５００ＭＨｚ〜２５ＧＨｚ、とりわけ９００ＭＨｚ〜６ＧＨｚであって、ＩＳＭ周波数は、＋／−５％でそれぞれ９１５ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、５．８ＧＨｚである。
【００３８】
同軸導電体の単位長さ（ｍ）当たりの出力は、１０Ｗ／ｍ〜５０ｋＷ／ｍ、好適には１００Ｗ／ｍ〜５ｋＷ／ｍである。
【００３９】
外側導電体の断面は５ｍｍ〜２５ｃｍで、内側導電体の断面は０．５ｍｍ〜１２ｃｍであって、好適には、外側導電体の断面は７ｃｍ〜９ｃｍで、内側導電体の断面は２ｃｍ〜４ｃｍである。
【００４０】
任意であるところのＤＣ磁場は、０ｍＴ〜１０Ｔで、好適には０ｍＴ〜２５０ｍＴである。
【００４１】
接着剤のためのフェライト添加剤は、金属酸化物だけでなく純粋な金属または合金からなる、限定的な寸法分布または粒子寸法分布を有する磁性粒子であって、好適には、フェライトは、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、銅、マグネシウム、カルシウム、酸化リチウム、同様にＣａ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｖからなる添加剤を含むイットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）を含む。
【００４２】
フェライトの好適な寸法は、２ｎｍ〜１００μｍで、好適には５ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００４３】
磁性体ナノ粒子の飽和磁化Ｍは、２０ｍＴ〜２．５Ｔで、好適には１００ｍＴ〜５００ｍＴである。
【００４４】
図３は、本発明に係るデバイスの別の第３の実施形態を示し、これは金属プレス金型の形態をとっていないものの、接着シーム（図示せず）を用いて接合される成型部品１１，１２を受容するための２つの金属金型１４，１５を備え、これらの金型は、連結部材（図示せず）、または例えばロボットのハンドリングアームなどのハンドリング装置のようなものを用いて連結でき、また互いに独立して分離でき、とりわけ一体にプレスして成型部品１１，１２を互いに接合することができる。
【００４５】
図３に示すような下側金属金型１５は、軽量部材からなるブロック１６を有し、このブロックは、例えば、アルミニウムフォームまたは硬いプラスティックフォームからなるハニカム構造を有する。上側金型は、２つの成型部品のうちの一方、すなわち成型部品１２を、その形状に適合するように受容するように構成され、溝１７が形成すべき接着シームに沿って切削され、この例示的な実施形態においては、マイクロ波ラインである中空のマイクロ波導電体を収容する。中空のマイクロ波導電体１８の代わりに、同様に、同軸導電体を用いてもよい。例えばマグネトロンのようなマイクロ波エネルギ供給源１９は、ブロック内に集積され、溝１７は、成型部品１２の方において、例えばプラスティックカバー２０によりカバーされる。さらに、マイクロ波偏向プロファイル２１およびチョークプランジャ２２が設けられる。
【００４６】
上側金属金型１４は、原理的に同様に形成され、マイクロ波ラインが形成されない点において異なる。図示した例示的な実施形態において、構成がいくぶん異なる。上側金属金型１４は、溝内に永久磁石２３を受容し、形成すべき接着シームの上方に位置している。さらに金属金型１４は、上側部品上にアルミニウム製の外側ハニカムコア２４を有する。成型部品１１，１２に向かって反射板が取り付けられている。
【００４７】
このデバイスを用いて、例えば車両扉の内側シェルと外側シェルの自動車部品を接着剤により固着させる場合、以下のように動作する。すなわち、金属金型１４，１５をアーム上に支持する２つの産業用ロボットが、扉の内側シェルと外側シェルを受容するために、これらのツールを用いる。接着剤ディスペンサの固定的に取り付けられた測定ノズルに、他方の接着シームに沿って、２つの部品のうちの一方、例えば、内側シェルを移動させる。測定ノズルは、件の成型部品１１または１２上の他方の接着シームに対して、接着剤の滴（例えば、ナノフェライトのようなマイクロ波吸収添加剤を混合した揺変性重合接着剤のストリップ）を噴出する。その後、ロボットは、金属金型１４，１５を互いに一体にすることにより、扉の内側シェルと外側シェルを合体させ、マイクロ波エネルギ供給源１９を駆動する。そして接着剤が加熱され、硬化する。硬化時間が経過すると、マイクロ波エネルギ供給源１９は停止される。ロボットの一方あるいはこれに固定された金属金型１４または１５が扉から離れ、他方のロボットが完成した扉を下ろすと、このデバイスは次の接着固定サイクルに対する準備ができる。
【００４８】
例えば、各金属金型１４，１５内に各成型部品１１，１２を固定するための吸引カップまたは機械的把持はさみなどの追加的な保持デバイスを収容するための孔（図示せず）を金属金型１４，１５の両方の上に設けてもよい。
【００４９】
図４は、図３に比べて若干修正したデバイスを示し、すべての構成部品を図示したわけではない。しかし、図３と同様の参照符号を用いる。唯一の差異は、図３に示す実施形態における永久磁石２３の代わりに、マイクロ波エネルギ供給源１９と同時に駆動され、停止されることが好ましい電磁石２３’を用いる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明に係るデバイスの第１の実施形態の断面図である。
【図２】図２は、図１のデバイスの長手方向の断面図である。
【図３】図３は、第２の実施形態の斜視図である。
【図４】図４は、第３の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，２  成型部品、３  接着シーム、４，１４  上側金型部品、５，１５  下側金型部品、６，７  切削溝、８  金属ワイヤまたは絶縁金属チューブ、９  保持クリップ、１０  永久磁石、１１，１２  成型部品、１６  ブロック、１７  溝、１８  マイクロ波導電体、１９  マイクロ波エネルギ供給源、２０  カバー、２１  マイクロ波偏向プロファイル、２２  チョークプランジャ、２３  永久磁石、２３’  電磁石、２４  アルミニウム製ハニカムコア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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