Patent DE-102016204797-B4 (DE)
Title: Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung oder zum Trennen einer stoffschlüssigen oder stoff- und formschlüssigen Verbindung mindestens eines metallischen oder keramischen Bauteils und einem aus oder mit einem thermoplastischen Polymer gebildeten Bauteils
Inventor: LANGER MAURICE
IPC: B29C65/46
Filed: 2016-03-23
Granted: 2021-12-09
Abstract: Vorrichtung zur Herstellung einer stoffschlüssigen oder stoff- und formschlüssigen oder zum Trennen einer solchen Verbindung mindestens eines metallischen oder keramischen Bauelements (1) und einem aus oder mit einem thermoplastischen Polymer gebildeten Bauelements (2), bei der die miteinander zu fügenden Bauelemente (1 und 2) mit einer einen Gegenhalter (4) und ein Druckstempel (3) aufweisenden Presseinrichtung zusammenpressbar sind undam Druckstempel (3) und/oder dem Gegenhalter (4) eine Heizeinrichtung (6) vorhanden ist oder dort wirkt, mit der eine Erwärmung des mindestens einen metallischen oder keramischen Bauelements (1) bis oberhalb der Erweichungstemperatur des aus oder mit Polymer gebildeten Bauelements (2) erreichbar ist; wobeidie Heizeinrichtung (6) mit elektrischen Widerstandsheizelementen, die von einer elektrisch isolierenden, Schutzschicht überdeckt sind, und/odermit mindestens einem Laserstrahl, der auf das/die metallische Bauelement(e) (1) innerhalb des Fügebereiches gerichtet ist,und/odermit mindestens einem am Druckstempel (3) und/oder dem Gegenhalter (4) vorhanden Induktor zur induktiven Erwärmung des/der metallischen Bauelemente(s) (1, 2)gebildet ist,dadurch gekennzeichnet, dass mit der Heizeinrichtung (6) eine lokal definierte Erwärmung des/der metallischen oder keramischen Bauelemente(s) (1) im Fügebereich dadurch erreichbar ist; indem mehrere elektrische Widerstandsheizelemente jeweils einzeln ansteuerbar und dabei in Form von punkt-, linien-, rechteck- und/oder kreisringsegmentförmigen elektrischen Widerstandsheizelementen ausgebildet sind undinnerhalb des Fügebereichs ein zumindest nahezu homogenes Temperaturfeld erreichbar ist,und/oderder mindestens eine Laserstrahl in Abhängigkeit einer mit einer ortsaufgelöst erfassenden Temperaturmesseinrichtung so auslenkbar und/oder betreibbar ist, dass im Fügebereich ein zumindest nahezu homogenes Temperaturfeld erreichbar ist, wobei der mindestens eine Laserstrahl in Abhängigkeit der ortsaufgelöst innerhalb des Fügebereichs an dem/den metallischen Bauelement(en) (1) gemessenen oder bekannten Temperaturen in seiner Vorschubbewegungsrichtung, der Vorschubgeschwindigkeit des Brennflecks des Laserstrahls, der Größe der Fläche des Brennflecks, seiner Leistung und/oder der Pulsrate und Pulslänge bei einem gepulsten Betrieb des Laserstrahls regelbar betreibbar ist, so dass ein zumindest nahezu konstantes Temperaturfeld des jeweiligen bestrahlten Bauelements (1) im Fügebereich eingehalten und die Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur und unterhalb der Zersetzungstemperatur des Polymers gehalten ist, und/oder der mindestens eine Induktor so gestaltet, in Bezug zum metallischen Bauelement (1) bewegbar oder regelbar betreibbar ist, so dass im Fügebereich ein zumindest nahezu homogenes Temperaturfeld erreichbar istundmindestens ein Sensor, der zur ortsaufgelösten Bestimmung von Temperaturen innerhalb des Fügebereichs ausgebildet ist, vorhanden ist.