DE102008042663A1 - Method for joining contact surface of component with another contact surface of another component, involves providing heat source for introducing heat in contact surface - Google Patents

Method for joining contact surface of component with another contact surface of another component, involves providing heat source for introducing heat in contact surface Download PDF

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Peter Straßberger
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Abstract

The method involves providing a heat source (4) for introducing heat in a contact surface (2a), and positioning a component (2) in a position of the component relative to the heat source. Another contact surface (3a) is aligned facing the heat source, and the heat is introduced in the contact surface and in latter contact surface. Both the contact surfaces are brought together for joining the former component with the latter component. An independent claim is included for a device for joining a contact surface of a component with another contact surface of another component.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen einer ersten Fügefläche eines ersten Bauteils mit einer zweiten Fügefläche eines zweiten Bauteils, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Wärmequelle zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche; b) Positionieren des ersten Bauteils in einer ersten Position relativ zur Wärmequelle, wobei die erste Fügefläche der Wärmequelle zugewandt ausgerichtet wird; und c) Positionieren des zweiten Bauteils in einer zweiten Position relativ zur Wärmequelle. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Fügen einer ersten Fügefläche eines ersten Bauteils mit einer zweiten Fügefläche eines zweiten Bauteils, insbesondere nach dem genannten Verfahren, umfassend: wenigstens eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme eines ersten Bauteils mit einer ersten Fügefläche und eines zweiten Bauteils mit einer zweiten Fügefläche; und wenigstens eine Wärmequelle zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche und in die zweite Fügefläche.The The present invention relates to a method for joining a first joint surface of a first component with a second joining surface of a second component, comprising the following steps: a) providing a heat source for introducing heat in the first joint surface; b) Positioning the first component in a first position relative to the heat source, wherein the first joining surface of heat source directed facing; and c) positioning the second component in a second position relative to the heat source. It also concerns The invention relates to a device for joining a first joining surface of a first component with a second joining surface of a second component, in particular according to the said method, comprising: at least one Receiving device for receiving a first component with a first joint surface and a second component having a second joining surface; and at least one heat source for introducing heat in the first joining surface and in the second joining area.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Es sind unterschiedliche Verfahren zum Fügen von Kunststoffformteilen bekannt. Zu den herkömmlichen Verfahren zählen Laserdurchstrahlschweißen, Laserdirektschweißen, Löten (insbesondere für Metalle), Heißgasschweißen, Strahlungsschweißen mittels IR- oder Halogenstrahlung, berührungsloses Heizelementschweißen, etc.It are different methods for joining plastic moldings known. To the conventional ones Counting procedures Laser beam welding, Direct laser welding, Soldering (in particular for metals), Hot gas welding, radiation welding by means IR or halogen radiation, non-contact hot plate welding, Etc.

Allerdings hat sich herausgestellt, dass die genannten Verfahren zum Fügen von Kunststoffformteilen verschiedene Probleme mit sich bringen. So können klebrige oder niederviskose Schmelzen mit einem Heizelement nur unter hohem Aufwand geschweißt werden. Bei einer kontaktlosen Wärmeeinbringung mit einem Heizelement sind die Toleranzen hinsichtlich des Abstands und der Ausrichtung der Wärmequelle relativ zur Fügefläche gering, während der Energieeinsatz ist in der Regel relativ hoch ist. Beim Laserdurchstrahlschweißen muss zumindest einer der Fügepartner wenigstens bereichsweise für die verwendete Laserstrahlung durchlässig sein. Die Effizienz des Durchstrahlschweißens wird zudem durch „Abschattungen” limitiert. Bei der Verwendung von Heißgas-Düsenplatten ist der apparative Aufwand offensichtlich sehr hoch. Zur Fertigung von Varianten muss die vorhandene Fügevorrichtung häufig ersetzt werden, da ein einfacher Umbau für die neue Variante nicht möglich ist.Indeed it has been found that the said methods of joining Plastic moldings bring various problems. So can be sticky or low-viscosity melts with a heating element only under high Effort welded become. For contactless heat input with a heating element are the tolerances with respect to the distance and the orientation of the heat source low relative to the joint surface, during the Energy use is usually relatively high. When laser transmission welding must at least one of the joining partners at least partially for the used laser radiation permeable be. The efficiency of the Durchstrahlschweißens is also limited by "shadowing". When using hot gas nozzle plates is the apparative Effort obviously very high. For the production of variants must the existing joining device frequently replaced as a simple conversion for the new variant is not possible is.

Bei den genannten Verfahren ist die Werkstoffauswahl für die Kunststoffformteile durch das Fügen relativ stark beschränkt. Zudem werden Teilbereiche der Fügeflächen nicht oder unzureichend erwärmt, während nicht für die Fügung benötigte Bereiche überhitzt werden.at The method mentioned is the choice of materials for the plastic moldings through the joining relatively limited. In addition, subregions of the joining surfaces are not or insufficiently heated, while not for the coincidence needed Areas overheated become.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Ausgehend davon ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen bereitzustellen, die ein effizientes, energiesparendes und einfaches Fügen zweier Kunststoffformteile erlauben.outgoing Of these, it is the object of the present invention to provide a method and a device for joining to provide an efficient, energy-saving and easy Joining two plastic moldings allow.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Fügen nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung zum Fügen nach Anspruch 12. Vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.These Task is solved by a method of joining according to claim 1 and a device for joining according to claim 12. Advantageous features arise from the dependent ones Claims.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Fügen einer ersten Fügefläche eines ersten Bauteils mit einer zweiten Fügefläche eines zweiten Bauteils umfasst die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Wärmequelle zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche; b) Positionieren des ersten Bauteils in einer ersten Position des ersten Bauteils relativ zur Wärmequelle, wobei die erste Fügefläche der Wärmequelle zugewandt ausgerichtet wird; und c) Positionieren des zweiten Bauteils in einer ersten Position des zweiten Bauteils relativ zur Wärmequelle. In Schritt c) wird die zweite Fügefläche der Wärmequelle zugewandt ausgerichtet. Darüber hinaus umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: d) Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche; und e) Zusammenbringen der ersten Fügefläche und der zweiten Fügefläche zum Fügen des ersten Bauteils und mit dem zweiten Bauteil in einer zweiten Position relativ zum ersten Bauteil.One inventive method for joining a first joint surface of a first component with a second joining surface of a second component includes the following steps: a) Providing a heat source for introducing heat in the first joint surface; b) Positioning the first component in a first position of the first Component relative to the heat source, wherein the first joining surface of heat source directed facing; and c) positioning the second component in a first position of the second component relative to the heat source. In step c), the second joining surface of the heat source oriented facing. About that In addition, the method comprises the following steps: d) introduction of Heat in the first joining surface and the second joint surface; and e) bringing together the first joining surface and the second joining surface to Joining the first Component and relative to the second component in a second position to the first component.

Mittels der Erfindung ist es möglich, die Wärmenergie von einer Seite aus in beide Fügeflächen kostengünstig einzubringen. Die Fügeflächen sind dabei nebeneinander bzw. versetzt zueinander positioniert. Die Fügung erfolgt mit Fügeweg. Dabei werden die beiden Fügeflächen zueinander gebracht, bis sie sich gegenseitig kontaktieren. Das Zusammenbringen der Fügeflächen kann auf einem beliebigen Weg erfolgen, beispielsweise durch Verschwenken der Fügeflächen relativ zueinander, durch ein Umdrehen einer der beiden Fügeflächen relativ zur anderen sowie Translationsbewegungen, u. ä. Jedenfalls müssen die zunächst in eine gemeinsame Richtung ausgerichteten Fügeflächen im Wesentlichen zueinander ausgerichtet werden, so dass sich die Fügeflächen zur Herstellung einer Verbindung kontaktieren können. Zur Erzeugung der Bedingungen für ein sicheres Zusammenfügen der Fügeflächen wird ein vorbestimmter Druck auf die Bauteile ausgeübt, um diese zusammen zu pressen. Dadurch entstehen die notwendigen Scherkräfte für ein stabiles Gefüge im Übergangsbereich.By means of the invention it is possible to inexpensively introduce the heat energy from one side into both joining surfaces. The joining surfaces are positioned side by side or offset from one another. The joining is done with Fügeweg. The two joint surfaces are brought together until they contact each other. The joining of the joining surfaces can be done in any way, for example by pivoting the joining surfaces relative to each other, by turning one of the two joining surfaces relative to the other and translational movements, u. In any case, the joining surfaces, which are initially oriented in a common direction, must essentially be aligned with one another, so that the joining surfaces can make contact for establishing a connection. To create the conditions for a secure assembly of the joining surfaces, a predetermined pressure is exerted on the components in order to press them together. This creates the necessary shear forces for a stable structure in the transition area.

Insbesondere ist die Wärmequelle in der ersten Position des ersten Bauteils und in der ersten Position des zweiten Bauteils auf einer der ersten Fügefläche und der zweiten Fügefläche zugewandten Seite des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils angeordnet. Dies bedeutet, dass die erste Fläche und/oder die zweite Fläche entweder rechtwinklig, oder zumindest eine Flächenkomponente der ersten Fläche und/oder der zweiten Fläche, der Wärmequelle zugewandt sind. In jedem Fall sollte von einer Energie- oder Wärmequelle die Wärme in beide Fügeflächen eingebracht werden können, sei es simultan, quasi-simultan oder nacheinander. Die Energie- bzw. Wärmequelle kann dabei, je nach Bedarf, einen oder mehrere Wärmestrahlen auf die Fügeflächen richten. Der Energieeintrag erfolgt kontaktlos.Especially is the heat source in the first position of the first component and in the first position of the second component facing on one of the first joining surface and the second joining surface Side of the first component and the second component arranged. This means that the first area and / or the second area either at right angles, or at least a surface component of the first surface and / or the second surface, the heat source are facing. In any case, should be from an energy or heat source the heat introduced into both joint surfaces can be be it simultaneous, quasi-simultaneous or in succession. The energy- or heat source In this case, one or more heat rays can be directed to the joining surfaces as required. Of the Energy input is contactless.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche in der ersten Position des ersten Bauteils und in der ersten Position des zweiten Bauteils in nebeneinander angeordnet.In a preferred embodiment The invention relates to the first joining surface and the second joining surface in the first position of the first component and in the first position of the second component arranged in juxtaposition.

Die Wärmequelle wird im Schritt d) vorzugsweise derart fokussiert und/oder ausgerichtet, dass Wärme gezielt in einem bestimmten Beriech der ersten Fügefläche und/oder der zweiten Fügefläche eingebracht wird.The heat source is preferably focused and / or aligned in step d), that heat selectively introduced in a certain Beriech the first joining surface and / or the second joining surface becomes.

Insbesondere wird der Auftreffbereich (z. B. der Fokus) der Strahlung der Wärmequelle derart bewegt und/oder gesteuert, dass der Bereich, in den Wärme eingebracht wird, im Zeitablauf verändert wird. Die Kontur der Schweißung ist im Rahmen der Kontrollierbarkeit der Bewegung des Auftreffbereichs der Wärmequelle beliebig. Damit sind Varianten mittels einer Programmierung der Bewegung des Auftreffbereichs der Wärmequelle unter Verwendung einfacher Bauteilaufnahmen realisierbar. Zudem wird der Energieverlust durch die gezielte Steuerung der Wärmeeinbringung minimiert, ohne dass enge Toleranzen beim Aufbau der Vorrichtung eingehalten werden müssen.Especially becomes the impact area (eg the focus) of the radiation of the heat source moved and / or controlled so that the area, introduced into the heat is being changed over time. The contour of the weld is within the control of the movement of the impact area of the heat source any. Thus variants are by means of a programming of Movement of the impact area of the heat source using simple Component recordings feasible. In addition, the energy loss is through the targeted control of heat input minimized without tight tolerances in the construction of the device must be complied with.

Insbesondere überträgt die Wärmequelle die Wärme erzeugende Energie in Form von Strahlung zur ersten Fügefläche und/oder zur zweiten Fügefläche. Die Strahlung kann dabei elektromagnetische Strahlung (IR, UV, sichtbares Licht, etc.), oder aber auch ein Strahl eines Mediums sein, beispielsweise eines Heißgases. Die Strahlung ist im Rahmen der Erfindung insbesondere fokussierbar oder ausrichtbar, so dass ein gezielter Wärmeeintrag in die Fügeflächen stattfinden kann. Die Wärmeeinbringung kann beispielsweise mittels eines kontrollierten Laserstrahls oder eines bewegbaren Heißgasstrahls erfolgen.In particular, the heat source transmits the heat generating energy in the form of radiation to the first joining surface and / or to the second joining surface. The Radiation can be electromagnetic radiation (IR, UV, visible Light, etc.), or else be a beam of a medium, for example one Hot gas. The radiation is particularly focusable within the scope of the invention or alignable, so that a targeted heat input into the joining surfaces take place can. The heat input can for example by means of a controlled laser beam or a movable hot gas jet respectively.

Vorzugsweise überträgt die Wärmequelle Energie in Form von Licht- und/oder Laserstrahlung zur ersten Fügefläche und/oder zur zweiten Fügefläche.Preferably, the heat source transfers energy in the form of light and / or laser radiation to the first joining surface and / or to the second joining surface.

Der Schritt e) umfasst insbesondere ein relatives Ausrichten der ersten Fügefläche zugewandt zur zweiten Fügefläche. Es wird jedenfalls ein kunststoffgerechter Fügeweg gewählt. Das Kontaktieren der Fügeflächen kann dabei vor oder gleichzeitig mit dem Ausrichten der Fügeflächen zueinander erfolgen. Es kann ein bestimmter Kontaktdruck ausgeübt werden, um geeignete Fügebedingungen herzustellen.Of the Step e) comprises in particular a relative alignment of the first Joining surface facing the second joining surface. It In any case, a plastic-compatible joining path is chosen. The contacting of the joining surfaces can while before or simultaneously with the alignment of the joining surfaces to each other respectively. A certain contact pressure can be exerted to suitable joining conditions manufacture.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schritt e) die Durchführung einer Dreh- und/oder einer Schwenkbewegung.In a particularly preferred embodiment the invention comprises the step e) the implementation of a rotary and / or a pivoting movement.

Nach Abschluss des Fügevorgangs wird das zusammengefügte Bauteil aus der Fügevorrichtung entfernt. Anschließend wird das Verfahren mit neuen ersten und zweiten Bauteilen wiederholt.To Completion of the joining process will be the merged Removed component from the joining device. Subsequently the procedure is repeated with new first and second components.

Die erste Fügefläche und/oder die zweite Fügefläche sind vorzugsweise aus Kunststoff ausgebildet.The first joint surface and / or the second joining surface are preferably formed of plastic.

Insbesondere sind das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil als Kunststoffformteile ausgebildet.Especially the first component and / or the second component are formed as plastic molded parts.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fügen einer ersten Fügefläche eines ersten Bauteils mit einer zweiten Fügefläche eines zweiten Bauteils, insbesondere gemäß einem Verfahren wie oben beschrieben, umfasst: wenigstens eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des ersten Bauteils mit der ersten Fügefläche und des zweiten Bauteils mit der zweiten Fügefläche; und wenigstens eine Wärmequelle zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche und/oder die zweite Fügefläche. Die Aufnahmevorrichtung ist zwischen wenigstens einer ersten Einstellung und einer zweiten Einstellung bewegbar ausgebildet, wobei in der ersten Einstellung das erste Bauteil und das zweite Bauteil jeweils in einer ersten Position relativ zur Wärmequelle angeordnet sind, wobei die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche der Wärmequelle zugewandt ausgerichtet sind, und in der zweiten Einstellung das erste Bauteil und das zweite Bauteil in einer zweiten Position relativ zueinander angeordnet sind, wobei die erste Fügefläche und die zweite Fügefläche in Kontakt miteinander stehen.A inventive device for joining a first joint surface of a first component with a second joining surface of a second component, in particular according to one Method as described above comprises: at least one receiving device for receiving the first component with the first joining surface and the second component with the second joining surface; and at least one heat source for introducing heat in the first joint surface and / or the second joining surface. The Recording device is between at least a first setting and a second setting movable, wherein in the first setting the first component and the second component respectively are arranged in a first position relative to the heat source, wherein the first joining surface and the second joint surface of the heat source are facing facing, and in the second setting the first component and the second component in a second position relative are arranged to each other, wherein the first joining surface and the second joining surface in contact standing together.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahmevorrichtung wenigstens eine erste Komponente mit einer ersten Halterung für das erste Bauteil auf, die relativ zu einer zweiten Komponente mit einer zweiten Halterung für das zweite Bauteil bewegbar angeordnet ist. Die erste Komponente kann beispielsweise ein bewegbarer Arm sein. Die Bewegung dient dem Zusammenbringen der ersten Fügefläche mit der zweiten Fügefläche. Die Aufnahmevorrichtung ermöglicht somit eine Bewegung des ersten Bauteils relativ zum zweiten Bauteil. Die erste und die zweite Fügefläche, die während des Einbringens der Wärme in Richtung der Wärmequelle weisen, werden durch die Bewegung der Aufnahmevorrichtung zueinander ausgerichtet und in Kontakt gebracht, so dass die Fügeflächen eine feste Verbindung eingehen.In a preferred embodiment, the receiving device has at least one first component with a first holder for the first component, which is relative to a second component is movably arranged with a second holder for the second component. The first component may be, for example, a movable arm. The movement serves to bring together the first joining surface with the second joining surface. The receiving device thus enables a movement of the first component relative to the second component. The first and the second joining surface, which face the heat source during the introduction of the heat, are aligned and brought into contact with one another by the movement of the receiving device, so that the joining surfaces form a firm connection.

Die Aufnahmevorrichtung umfasst vorzugsweise wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung einer Dreh- und/oder einer Schwenkbewegung der ersten Komponente relativ zur zweiten Komponente. Die Einrichtung kann beispielsweise ein Gelenk zur Erzeugung einer Schwenkbewegung der Bauteile relativ zueinander umfassen.The Receiving device preferably comprises at least one device for generating a rotational and / or a pivoting movement of the first Component relative to the second component. The device can For example, a joint for generating a pivoting movement of Include components relative to each other.

Die Wärmequelle ist insbesondere fokussierbar und/oder ausrichtbar ausgebildet, so dass Wärme gezielt in einen bestimmten Bereich der ersten Fügefläche und/oder der zweiten Fügefläche einbringbar ist.The heat source is in particular designed to be focusable and / or alignable, so that heat selectively introduced into a specific area of the first joining surface and / or the second joining surface is.

Die Wärmequelle umfasst vorzugsweise wenigstens eine Strahlungsquelle zur Erzeugung eines im Auftreffbereich der ersten Fügefläche und/der zweiten Fügefläche Wärme erzeugenden Strahls. Die Wärmequelle weist vorzugsweise eine Strahlungsquelle zur Erzeugung eines wärmeübertragenden Strahls auf. Die Strahlungsquelle kann zur Erzeugung einer elektromagnetischen Strahlung, beispielsweise von Laserlicht, oder aber auch zur Erzeugung eines Materialstrahls, beispielsweise eines Heißgasstrahls, konzipiert sein.The heat source preferably comprises at least one radiation source for generating a heat generating in the impingement of the first joining surface and / or the second joining surface Beam. The heat source preferably has a radiation source for generating a heat-transmitting Beam up. The radiation source can be used to generate an electromagnetic Radiation, for example, laser light, or even for generation a material jet, for example a hot gas jet, be designed.

Die Vorrichtung umfasst insbesondere eine Steuerung zur bewegbaren Ausrichtung des Auftreffbereichs der von der Wärmequelle abgegebenen Strahlung relativ zur ersten Fügefläche und/oder relativ zur zweiten Fügefläche. Die Flexibilität des Einsatzes der Fügevorrichtung ist im Rahmen der Ausrichtbarkeit der Strahlung durch Programmierung der Steuerung gegeben. Die Herstellung von Varianten wird auf einfache Weise durch ein Umprogrammieren der Steuerung der Bewegung des Auftreffbereichs der Strahlung auf der Fügefläche realisiert.The In particular, the device comprises a controller for movable alignment the impact area of the radiation emitted by the heat source relative to the first joining surface and / or relative to the second joint surface. The flexibility the use of the joining device is within the scope of the alignability of radiation through programming given the control. The production of variants becomes simple By reprogramming the control of the movement of the impingement of the Radiation realized on the joint surface.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Wärmequelle wenigstens einen Laser. Mittels des kontrollierten Laserstrahls kann Wärme erzeugende Energie gezielt und fokussiert in die Fügefläche(n) eingebracht werden.In a particularly preferred embodiment includes the heat source at least one laser. By means of the controlled laser beam can Heat-generating Energy targeted and focused in the joint surface (s) are introduced.

Die Wärmequelle kann in einer weiteren Ausführungsform eine IR-Quelle, eine Halogenlampe, und/oder eine Einrichtung zur Erzeugung eines Heißgasstrahls, etc., umfassen. Die Einrichtung zur Erzeugung eines Heißgasstrahls kann beispielsweise eine bewegbare Düse aufweisen, die einen kontrollierten Heißgasstrahl ausgibt.The heat source can in a further embodiment an IR source, a halogen lamp, and / or a device for Generation of a hot gas jet, etc., include. The device for generating a hot gas jet For example, it may have a movable nozzle that controls one Hot gas jet outputs.

Mit Hilfe der Erfindung kann von einer Seite ein gezielter Wärmeeintrag in beide Fügeflächen bewerkstelligt werden. Dadurch werden Energieverluste minimiert, der Aufbau der Fügevorrichtung vereinfacht, und der Einsatz unterschiedlicher Werkstoffe sowie die Herstellung von Varianten mit derselben Fügevorrichtung ermöglicht.With Help of the invention can from one side a targeted heat input accomplished in both joint surfaces become. As a result, energy losses are minimized, the structure of the joining device simplified, and the use of different materials as well allows the production of variants with the same joining device.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren. Die Figuren zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of preferred embodiments in conjunction with the figures. The figures show:

1a, 1b, 1c eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fügen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; 1a . 1b . 1c a device and a method for joining according to a first embodiment of the invention;

2a, 2b eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fügen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. 2a . 2 B a device and a method for joining according to a second embodiment of the invention.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Die 1a, 1b und 1c zeigen eine Vorrichtung 1 und ein Verfahren zum Fügen zweier Kunststoffformteile 2 und 3.The 1a . 1b and 1c show a device 1 and a method for joining two plastic moldings 2 and 3 ,

Die Vorrichtung 1 weist eine Wärmequelle 4 auf, die einen oder mehrere Laserstrahlen 5 erzeugt. Durch die Vorrichtung 6, beispielsweise eine Optik mit einem bewegbaren Spiegel zur Ausrichtung des Laserstrahls, wird der Laserstrahl 5 auf die Fügeflächen 2a und 3a des ersten Kunststoffformteils 2 bzw. des zweiten Kunststoffformteils 3 fokussiert und so darüber hinweg bewegt, dass eine gewünschte erste Fügefläche 2a und eine gewünschte zweite Fügefläche 3a erzeugt werden. Die Bewegung der Laserstrahlen 5 wird durch eine programmierbare Steuerung festgelegt.The device 1 has a heat source 4 on, the one or more laser beams 5 generated. Through the device 6 For example, an optic having a movable mirror for aligning the laser beam becomes the laser beam 5 on the joint surfaces 2a and 3a of the first plastic molding 2 or of the second plastic molding 3 focused and moved over it so that a desired first mating surface 2a and a desired second joining surface 3a be generated. The movement of the laser beams 5 is determined by a programmable controller.

Wie die Darstellung zeigt, sind die erste Fügefläche 2a und die zweite Fügefläche 3a während des gesamten Erwärmungsvorgangs zur Wärmequelle 4 hin ausgerichtet, so dass der Laserstrahl 5 zeitgleich oder nacheinander Bereiche 2b und 3b schmelzen kann.As the illustration shows, are the first joining surface 2a and the second joining surface 3a throughout the heating process to the heat source 4 aligned so that the laser beam 5 at the same time or in succession areas 2 B and 3b can melt.

Nach dem Erwärmungsvorgang wird, wie in der 1b dargestellt, das zweite Kunststoffformteil 3 relativ zum ersten Kunststoffformteil 2 entlang eines Fügeweges 7 bewegt, bis die Fügeflächen 2a und 3a zueinander ausgerichtet sind und miteinander in Kontakt gebracht werden können. Die Fügeflächen 2a und 3a werden, wie in der 1c gezeigt, durch Krafteinwirkung (F1, F2) oder eine andere geeignete Steuerung zusammengepresst, so dass eine feste Verbindung entsteht.After the heating process, as in the 1b represented, the second plastic molded part 3 relative to the first plastic molding 2 along egg nes Fuegeweges 7 moves until the joining surfaces 2a and 3a aligned with each other and can be brought into contact with each other. The joining surfaces 2a and 3a be like in the 1c shown, by force (F 1 , F 2 ) or another suitable control pressed together, so that a solid compound is formed.

Die 2a zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1. Außer der Wärmequelle 4 umfasst die Vorrichtung 1 eine Aufnahme 8, in der das erste Kunststoffformteil 2 und das zweite Kunststoffformteil 3 gehalten werden. Die Fügeflächen 2a und 3a weisen dabei während des Erwärmungsvorgangs in Richtung der Wärmequelle 4. Die Erwärmung erfolgt mittels eines bewegbaren und steuerbaren Laserstrahls 5.The 2a shows a side view of the device according to the invention 1 , Except the heat source 4 includes the device 1 a recording 8th in which the first plastic molding 2 and the second plastic molding 3 being held. The joining surfaces 2a and 3a point during the heating process in the direction of the heat source 4 , The heating takes place by means of a movable and controllable laser beam 5 ,

Die Aufnahmevorrichtung 8 weist unter anderem einen ersten Arm 9 und ein Drehgelenk 10 auf, das ein Verschwenken des in einer Halterung am Arm 9 befestigten zweiten Kunststoffformteils 3 gegenüber dem ersten Kunststoffformteil 2 ermöglicht, wie in der 2b dargestellt. Das Verschwenken wird nach dem Abschluss des Erwärmungsvorgangs vorgenommen, um die Fügeflächen 2a und 3a zueinander auszurichten und aneinander zu pressen. Der Arm 9 kann dabei, wie durch die Pfeile dargestellt, eine geeignete Kraft bzw. Bewegung zwischen den Fügeflächen 2a und 3a ausüben bzw. durchführen.The cradle 8th has, among other things, a first arm 9 and a swivel 10 on, a pivoting of the in a bracket on the arm 9 attached second plastic molding 3 opposite the first plastic molding 2 allows, as in the 2 B shown. The pivoting is done after completion of the heating process to the joining surfaces 2a and 3a align with each other and press against each other. The arm 9 can, as shown by the arrows, a suitable force or movement between the joining surfaces 2a and 3a exercise or carry out.

Claims (19)

Verfahren zum Fügen einer ersten Fügefläche (2a) eines ersten Bauteils (2) mit einer zweiten Fügefläche (3a) eines zweiten Bauteils (3), umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen einer Wärmequelle (4) zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche (2a); b) Positionieren des ersten Bauteils (2) in einer ersten Position des ersten Bauteils (2) relativ zur Wärmequelle (4), wobei die erste Fügefläche (2a) der Wärmequelle (4) zugewandt ausgerichtet wird; und c) Positionieren des zweiten Bauteils (3) in einer ersten Position des zweiten Bauteils (3) relativ zur Wärmequelle (4), dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) die zweite Fügefläche (3a) der Wärmequelle (4) zugewandt ausgerichtet wird, und das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfasst: d) Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche (2a) und in die zweite Fügefläche (3a); und e) Zusammenbringen der ersten Fügefläche (2a) und der zweiten Fügefläche (3a) zum Fügen des ersten Bauteils (2) mit dem zweiten Bauteil (3) in einer zweiten Position des zweiten Bauteils (3) relativ zum ersten Bauteil (2).Method for joining a first joint surface ( 2a ) of a first component ( 2 ) with a second joint surface ( 3a ) of a second component ( 3 ), comprising the following steps: a) providing a heat source ( 4 ) for introducing heat into the first joint surface ( 2a ); b) Positioning the first component ( 2 ) in a first position of the first component ( 2 ) relative to the heat source ( 4 ), wherein the first joint surface ( 2a ) of the heat source ( 4 facing); and c) positioning the second component ( 3 ) in a first position of the second component ( 3 ) relative to the heat source ( 4 ), characterized in that in step c) the second joint surface ( 3a ) of the heat source ( 4 ), and the method further comprises the steps of: d) introducing heat into the first joint surface (10) 2a ) and into the second joint surface ( 3a ); and e) bringing together the first joining surface ( 2a ) and the second joint surface ( 3a ) for joining the first component ( 2 ) with the second component ( 3 ) in a second position of the second component ( 3 ) relative to the first component ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) in der ersten Position des ersten Bauteils (2) und in der ersten Position des zweiten Bauteils (3) auf einer der ersten Fügefläche (2a) und der zweiten Fügefläche (3a) zugewandten Seite des ersten Bauteils (2) und des zweiten Bauteils (3) angeordnet ist.Method according to claim 1, characterized in that the heat source ( 4 ) in the first position of the first component ( 2 ) and in the first position of the second component ( 3 ) on one of the first joint surface ( 2a ) and the second joint surface ( 3a ) facing side of the first component ( 2 ) and the second component ( 3 ) is arranged. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügefläche (2a) und die zweite Fügefläche (3a) in der ersten Position des ersten Bauteils (2) und in der ersten Position des zweiten Bauteils (3) nebeneinander angeordnet sind.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the first joint surface ( 2a ) and the second joint surface ( 3a ) in the first position of the first component ( 2 ) and in the first position of the second component ( 3 ) are arranged side by side. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle im Schritt d) derart fokussiert und/oder ausgerichtet wird, dass Wärme gezielt in einem bestimmten Beriech der ersten Fügefläche (2a) und/oder der zweiten Fügefläche (3a) eingebracht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source is focused and / or aligned in step d) such that heat is targeted in a certain area of the first joining surface ( 2a ) and / or the second joint surface ( 3a ) is introduced. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auftreffbereich der Wärmequelle (4) derart bewegt und/oder gesteuert wird, dass der Bereich, in den Wärme eingebracht wird, im Zeitablauf verändert wird.Method according to claim 4, characterized in that the impact area of the heat source ( 4 ) is moved and / or controlled such that the area in which heat is introduced is changed over time. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) Energie in Form von Strahlung zur ersten Fügefläche (2a) und/oder zur zweiten Fügefläche (3a) überträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source ( 4 ) Energy in the form of radiation to the first joining surface ( 2a ) and / or to the second joint surface ( 3a ) transmits. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) Energie in Form von Licht- und/oder Laserstrahlung zur ersten Fügefläche (2a) und/oder zur zweiten Fügefläche (3a) überträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat source ( 4 ) Energy in the form of light and / or laser radiation to the first joint surface ( 2a ) and / or to the second joint surface ( 3a ) transmits. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) ein relatives Ausrichten der ersten Fügefläche (2a) zugewandt zur zweiten Fügefläche (3a) umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the step e) a relative alignment of the first joint surface ( 2a ) facing the second joining surface ( 3a ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt e) die Durchführung einer Dreh- und/oder einer Schwenkbewegung umfasst.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that step e) the execution of a rotation and / or includes a pivoting movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fügefläche (2a) und/oder die zweite Fügefläche (3a) aus Kunststoff ausgebildet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first joint surface ( 2a ) and / or the second joint surface ( 3a ) are formed of plastic. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) und/oder das zweite Bauteil (3) als Kunststoffformteile ausgebildet sind.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first component ( 2 ) and / or the second component ( 3 ) are formed as plastic moldings. Vorrichtung (1) zum Fügen einer ersten Fügefläche (2a) eines ersten Bauteils (2) und einer zweiten Fügefläche (3a) eines zweiten Bauteils (3), insbesondere gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, umfassend: wenigstens eine Aufnahmevorrichtung (8) zur Aufnahme des ersten Bauteils (2) mit der ersten Fügefläche (2a) und des zweiten Bauteils (3) mit der zweiten Fügefläche (3a); und wenigstens eine Wärmequelle (4) zum Einbringen von Wärme in die erste Fügefläche (2a) und/oder die zweite Fügefläche (3a), dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (8) zwischen wenigstens einer ersten Einstellung und einer zweiten Einstellung bewegbar ausgebildet ist, wobei in der ersten Einstellung das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) jeweils in einer ersten Position relativ zur Wärmequelle (4) angeordnet sind, wobei die erste Fügefläche (2a) und die zweite Fügefläche (3a) der Wärmequelle (4) zugewandt ausgerichtet sind, und in der zweiten Einstellung das erste Bauteil (2) und das zweite Bauteil (3) in einer zweiten Position relativ zueinander angeordnet sind, wobei die erste Fügefläche (2a) und die zweite Fügefläche (3a) in Kontakt miteinander stehen.Contraption ( 1 ) for joining a first joint surface ( 2a ) of a first component ( 2 ) and one two joining surface ( 3a ) of a second component ( 3 ), in particular according to a method according to one of claims 1 to 11, comprising: at least one receiving device ( 8th ) for receiving the first component ( 2 ) with the first joint surface ( 2a ) and the second component ( 3 ) with the second joint surface ( 3a ); and at least one heat source ( 4 ) for introducing heat into the first joint surface ( 2a ) and / or the second joint surface ( 3a ), characterized in that the receiving device ( 8th ) is designed to be movable between at least one first setting and a second setting, wherein in the first setting the first component ( 2 ) and the second component ( 3 ) each in a first position relative to the heat source ( 4 ) are arranged, wherein the first joining surface ( 2a ) and the second joint surface ( 3a ) of the heat source ( 4 ) and in the second setting the first component ( 2 ) and the second component ( 3 ) are arranged in a second position relative to each other, wherein the first joining surface ( 2a ) and the second joint surface ( 3a ) are in contact with each other. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (8) wenigstens eine erste Komponente (9) mit einer ersten Halterung für das erste Bauteil (2) aufweist, die relativ zu einer zweiten Komponente mit einer zweiten Halterung für das zweite Bauteil (2) bewegbar angeordnet ist.Contraption ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the receiving device ( 8th ) at least one first component ( 9 ) with a first holder for the first component ( 2 ), which relative to a second component with a second holder for the second component ( 2 ) is arranged movable. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (8) wenigstens eine Einrichtung zur Erzeugung einer Dreh- und/oder einer Schwenkbewegung der ersten Komponente (9) relativ zur zweiten Komponente umfasst.Contraption ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the receiving device ( 8th ) at least one device for generating a rotational and / or a pivoting movement of the first component ( 9 ) relative to the second component. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) fokussierbar und/oder ausrichtbar ausgebildet ist, so dass Wärme gezielt in einen bestimmten Bereich der ersten Fügefläche (2a) und/oder der zweiten Fügefläche (3a) einbringbar ist.Contraption ( 1 ) according to claim 12 to 14, characterized in that the heat source ( 4 ) is designed to be focusable and / or alignable, so that heat is directed in a specific area of the first joining surface ( 2a ) and / or the second joint surface ( 3a ) can be introduced. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) wenigstens eine Strahlungsquelle zur Erzeugung eines im Auftreffbereich der ersten Fügefläche (2a) und/der zweiten Fügefläche (3a) Wärme erzeugenden Strahls (5) umfasst.Contraption ( 1 ) according to one of claims 12 to 15, characterized in that the heat source ( 4 ) at least one radiation source for generating a in the impact area of the first joint surface ( 2a ) and / or the second joint surface ( 3a ) Heat generating beam ( 5 ). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Steuerung zur bewegbaren Ausrichtung des Auftreffbereichs der von der Wärmequelle (4) abgegebenen Strahlung relativ zur ersten Fügefläche (2a) und/oder relativ zur zweiten Fügefläche (3a) umfasst.Contraption ( 1 ) according to one of claims 12 to 16, characterized in that the device ( 1 ) a control for the movable alignment of the impact area of the heat source ( 4 ) emitted radiation relative to the first joint surface ( 2a ) and / or relative to the second joint surface ( 3a ). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) wenigstens einen Laser umfasst.Device according to one of claims 12 to 17, characterized in that the heat source ( 4 ) comprises at least one laser. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (4) eine IR-Quelle, eine Halogenlampe, und/oder eine Einrichtung zur Erzeugung eines Heißgasstrahls umfasst.Contraption ( 1 ) according to one of claims 12 to 18, characterized in that the heat source ( 4 ) comprises an IR source, a halogen lamp, and / or a device for generating a hot gas jet.
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