專利名稱：突出件焊接-粘接工件系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電阻點(diǎn)壓焊接(例如，傳統(tǒng)的點(diǎn)焊或縫焊)仍然是在各
種工業(yè)(包括汽車制造和建造)中連接金屬工件的最常見的方法。在 這種方法中，工件l、 2通常牢固在固定情形中，并然后由兩個(gè)電極3、 4接合，如圖1所示。電極3、 4用以同時(shí)傳送持續(xù)的力和電流通過工 件，直到在工件連接面處的合成電阻產(chǎn)生足夠的熱能以在工件間產(chǎn)生 熔焊池為止。然而，不合期望地是，還經(jīng)常遭受外部不規(guī)則和美觀性 問題。例如，由發(fā)散在工件上的力引起的凹陷5 (圖la)、金屬須(即 通過焊縫接頭處的根部側(cè)粘著的短材料件)和焊接飛'減(即在焊接 期間由熔化材料的松散小滴形成的伴生物)僅僅是電阻焊接過程的常 見副產(chǎn)物中的一部分。 這些美觀性問題通常在精整過程期間解決，其中，在涂 漆之前填補(bǔ)凹陷并且碾磨表面活性劑。然而，不變地是這些精整過程 導(dǎo)致增加的成本，包括但不限于額外的材料和勞動(dòng)。解決美觀性問題 的要求還導(dǎo)致更長(zhǎng)的制造周期，從而損害生產(chǎn)率。甚至在提供過精整 過程的情況下，仍有外部不規(guī)則的痕跡并且通常經(jīng)過噴漆易于發(fā)現(xiàn)。
最后，與熔焊有關(guān)的另一問題涉及當(dāng)相異材料(例如鋁 和鋼)的工件焊接在 一起時(shí)在接頭內(nèi)形成的相對(duì)脆弱的金屬間區(qū)域的 產(chǎn)生。與同質(zhì)的接頭區(qū)域相比，這些區(qū)域通常呈現(xiàn)更低的承載強(qiáng)度。 因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于便捷地實(shí)施連接多個(gè)工件的 方法仍然有需求，所述方法組合了焊接和粘合劑粘接應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)，且 更具體地減少了外部表面不規(guī)則和美觀性問題，同時(shí)保持優(yōu)良的焊接 強(qiáng)度和保護(hù)性的粘合劑粘接密封。

發(fā)明內(nèi)容
本方法進(jìn)一步用于提供密封的接頭，其對(duì)于外部的污染
物(如油、油脂、水和顆粒物質(zhì))形成阻擋物。與單獨(dú)地焊接或粘合 劑粘接相比，本發(fā)明方法提供呈現(xiàn)更大結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的組合的焊接和粘合 地約束的接頭。在汽車裝配(例如車頂板建造)中使用的情況下，還 應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明產(chǎn)生較好的焊接質(zhì)量，其中實(shí)現(xiàn)更大的粘接面積并 能夠減小車頂槽寬度。最后，應(yīng)當(dāng)知道，將多個(gè)突出件嵌入在粘合劑 材料層中的本發(fā)明過程消除了制作突出件所需要的時(shí)間耗費(fèi)，并因此 消除了對(duì)制造站和/或硬件的需要。 本發(fā)明的第一方面涉及焊接-粘接限定有相反的最外部 表面的多個(gè)工件的方法，所述方法使用包括粘合劑材料和多個(gè)嵌入在 所述粘合劑材料中的多個(gè)突出件的至少 一個(gè)連續(xù)粘合劑層。所述方法 包括以下步驟相對(duì)于工件中的一個(gè)工件，將層牢固在焊接位置中； 然后，相對(duì)于層和工件，牢固其余工件，以便呈現(xiàn)固定的相對(duì)情形。 在這種情形下，每一突出件和(多個(gè))層被居中地定位在相鄰的工件 之間，使得每一突出件和相鄰的工件協(xié)同地限定至少 一個(gè)初始接合軸 線。所述方法這樣結(jié)束，即使用電阻焊接裝置沿軸線適當(dāng)?shù)亟雍媳砻妫?從而使所述突出件變形并熔化，并且將粘合劑材料加熱超過最低溫度， 以便協(xié)同地形成接頭。因此，本發(fā)明的第二方面涉及一種制造件，所述制造件適 于用于本發(fā)明焊接-粘接過程。所述制造件包括粘合劑材料層和多個(gè)嵌 入在粘合劑材料層中的、間隔開的金屬突出件。本發(fā)明(包括優(yōu)選的突出件構(gòu)造)的其他方面和優(yōu)點(diǎn)， 和執(zhí)行相關(guān)聯(lián)的焊接-粘接的方法將從下面對(duì)優(yōu)選的(多個(gè))實(shí)施例的 詳細(xì)描述和附圖變得顯而易見。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在下面參考附圖纟皮詳細(xì)地描述，其
中
圖1是處于焊接之前情形下的現(xiàn)有技術(shù)電阻點(diǎn)焊裝置和多個(gè)工件 的正一見圖la是在圖1中示出的、處于焊接之后情形下的現(xiàn)有技術(shù)裝置和 多個(gè)工件的正4見圖，特別地示出外表面凹陷；圖lb是具有C形結(jié)構(gòu)架的現(xiàn)有技術(shù)的焊接裝置的正視圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電阻焊接系統(tǒng)的正視圖，其中，
呈現(xiàn)圓形截面構(gòu)造的自由體突出件被居中定位在第一和第二工件之
間；
圖2a是圖2中示出的系統(tǒng)在焊接力被應(yīng)用到工件和突出件之后和 電流負(fù)栽被應(yīng)用到工件和突出件之前的正視圖2b是圖2中示出的系統(tǒng)在焊接力和電流負(fù)載被應(yīng)用到工件和突 出件之后的正視圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有間隔的頂部和底部彎曲表面 的自由體突出件的正視圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有帶倒角邊的菱形橫截面的自 由體突出件的正視圖，所述自由體突出件通過雙電極焊接裝置(以局 部視圖示出)接合，具體地示出突出件-工件和電極-工件接合面；
圖4a是圖4中示出的突出件和工件的正視圖，具體地示出居中定 位在第 一 和第二工件之間的突出件；
圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有方形水平橫截面的環(huán)形突出 件的透視圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有圓形水平橫截面的環(huán)形突出 件的透一見圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的具有H形豎直橫截面的自由體突 出件的透視圖8是圖7中示出的突出件的正視圖9是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的下部工件、新放置在焊接位置中 的突出件、以及包含有分發(fā)巻筒、具有多個(gè)在其中嵌入的突出件的纏 繞帶、突出件彈射器和接收巻筒的滾動(dòng)分發(fā)器的透視圖； 圖10是圖9中示出的帶的一部分的側(cè)面正—見圖； 圖10a是沿圖10中示出的帶的A-A線所取的其部分的^黃截面； 圖11是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的下部工件、新放置在焊接位置中 的突出件和帶的環(huán)繞部分、以及包含有分發(fā)巻筒、具有多個(gè)在其中嵌 入的突出件的纏繞帶、修改的突出件彈射器和帶剪切器、和接收巻筒 的滾動(dòng)分發(fā)器的透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例處于焊接-粘接情形之前的多個(gè)工 件、具有在其中嵌入的球形突出件的粘合劑層、以及多個(gè)電極的示意 性正視圖12a是在焊接-粘接后情形中的圖12所示工件、層、突出件和 電極的示意性正視圖13是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的拉長(zhǎng)的層的平面視圖，具體示出
了多個(gè)球形突出件、粘合劑材料和常量突出件間隔；
圖Ba是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的十字形的層的平面視圖，該十 字形的層具有相鄰于最外的橫向邊緣的減小的突出件間隔；和
圖，具體示出在網(wǎng)格構(gòu)造中的^個(gè)拉長(zhǎng)的突出件和^以及在徑向帶圖 形中的不連續(xù)的粘合劑材料。
具體實(shí)施例方式
如在此所示并且進(jìn)一步描述的，本發(fā)明焊縫12由使用電 阻焊接裝置18接合至少一個(gè)自由體突出件20而產(chǎn)生，自由體突出件20定位在工件14、 16間。裝置18可呈現(xiàn)為單側(cè)焊接裝置，以便流水 化組裝過程。在這個(gè)構(gòu)造中，導(dǎo)電墊板體(未示出)可被設(shè)置以支承 下部的工件16,導(dǎo)電墊板體相鄰于焊縫12或與接頭隔開的便利位置處 兩者之一。如果工件14、 16和突出件20呈現(xiàn)足夠的剛度，那么支承 就不必要。 如在現(xiàn)有技術(shù)中公知的，在希望縫焊的情況下，裝置18 包括滾動(dòng)地接合工件14、 16的輪電極。突出件寬度優(yōu)選地比電極輪寬 度更小，但是不限定最大的橫向尺寸。在這種構(gòu)造中，應(yīng)當(dāng)知道，可 以產(chǎn)生拉長(zhǎng)的和甚至復(fù)雜彎曲的焊縫。還應(yīng)當(dāng)知道，本發(fā)明通過突出 件的放置和構(gòu)造而不是通過電極輪路徑的準(zhǔn)確性來確定焊縫形成的精 確性從而提供額外的優(yōu)點(diǎn)。 工件的內(nèi)表面14b、 16b由自由體突出件20間隔開并毗 鄰自由體突出件20。因此，突出件20和工件14、 16協(xié)同地限定頂部 和底部接觸點(diǎn)p,以及通過這些點(diǎn)的至少一個(gè)接合軸線《 (圖2)。如 前面提到的， 一旦突出件20 ^皮適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，以及工?4、 16和突出 件20被牢固在相對(duì)固定的情形中(例如，通過夾緊 )，那么外表面14a、 16a由焊接裝置18接合，以便與(多個(gè))接合軸線同軸地傳遞力和電 流。應(yīng)當(dāng)知道，粘附到突出件20或工件14、 16的粘合劑20a或磁力 可被用于幫助將突出件保持在焊接位置(在夾緊之前)。
0022] 優(yōu)選的突出件20和工件14、 16被協(xié)同地構(gòu)造使得在工 件14、 16在其外表面14a、 16a處或靠近其外表面14a、 16a的任何變 形之前，突出件20變形并完全熔化。為了此目的，突出件20由平均 熔化溫度比(多種)工件材料的熔化溫度更低、且更優(yōu)選地比工件材料的熔化溫度的90%更低的材料組成。 一旦熔化，則突出件20支配性 地形成焊池。然而，應(yīng)當(dāng)知道，作為"浸濕"過程的一部分，少量的 工件材料也沿著突出件-工件接合面熔化。浸濕過程使得冶金接頭能夠 形成在突出件20與工件14、 16之間。 為了進(jìn)一步防止外表面變形，突出件20構(gòu)造使得呈現(xiàn)最 小的頂部和底部突出件-工件接合面，這可由突出件20的橫向橫截面 和深度確定。每一突出件-工件接合面pw/呈現(xiàn)為面積比每一電極-工件 接合面ewi的面積小得多(例如小于75%,且更優(yōu)選地小于25%)(圖 4)。突出件20呈現(xiàn)沿突出件20的高度h測(cè)量的寬度輪廓，所述寬度 輪廓在突出件熔化時(shí)保持這個(gè)比率。應(yīng)當(dāng)知道，與電極-工件接合面的 面積相比，更小的突出件-工件接合面的面積導(dǎo)致施加在突出件20上 的更大壓力。更優(yōu)選地，為了進(jìn)一步增大該比率，使用修改的頂部和 底部電才及24a、 26a (圖4a),所述修改的頂部和底部電才及24a、 26a 限定了直徑比標(biāo)準(zhǔn)尺寸電極的直徑大得多(1.5到3倍)的平坦的工件 接合表面。 在一個(gè)合適的構(gòu)造中，突出件20呈現(xiàn)彎曲的接合表面， 該彎曲的接合表面提供單個(gè)接觸點(diǎn)p。例如，突出件20可限定純圓形 的4黃截面，如圖2中所示。可替換地，如圖3中所示，彎曲表面可一皮 豎直地間隔開或拉長(zhǎng)，以便增加突出件體積、保持單個(gè)橫向的接觸點(diǎn)、 并且減小最大橫向突出件寬度。應(yīng)當(dāng)知道，如在球形或橢圓形突出件 20中，初始的單個(gè)接觸點(diǎn)使在焊接力處的壓力最大化，并因此使突出 件2 0初始變形所需的該焊接力最小化。 突出件20進(jìn)一步限定總縱向長(zhǎng)度/ (圖7 ),總縱向長(zhǎng)度 /在熔化期間根據(jù)突出件的縱向構(gòu)造與接頭的高度比而變化。在這點(diǎn)上， 應(yīng)當(dāng)知道， 一段線例如呈現(xiàn)大體常量/,同時(shí)球形突出件20將隨著其 熔化呈現(xiàn)不斷變化的/。突出件20的高度(圖8)和長(zhǎng)度(圖7)被確 定尺寸以產(chǎn)生期望的焊縫尺寸/面積，并且更特別地根據(jù)工件材料和應(yīng) 用來確定。例如，在工件14、 16主要由鋼形成的情況下，工件厚度在 0. 6和2隱之間，并且該應(yīng)用使得有效接頭的提供非常地關(guān)鍵，突出件 長(zhǎng)度優(yōu)選地在5到2 0mm的范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，對(duì)于在0. 6到1. 2畫范 圍內(nèi)的工件厚度來說，突出件長(zhǎng)度大約為9mm，而且，對(duì)于在1.2到 2mm范圍內(nèi)的工件厚度來說，突出件長(zhǎng)度大約為12mm。突出件直徑在 0. 6到2mm的范圍內(nèi)，且對(duì)于在0. 6到1. 2mm范圍內(nèi)的工件厚度來說， 更優(yōu)選地突出件直徑為0. 9mm，以及對(duì)于在1. 2到2mm范圍內(nèi)的工件厚 度來說，更優(yōu)選地突出件直徑為1. 4mm。 在另一實(shí)施例中，突出件20可呈現(xiàn)壁厚在1到3mm范圍 內(nèi)的環(huán)形縱向構(gòu)造。圖5和6示出這種構(gòu)造的方形和圓形實(shí)施例。在 待實(shí)施點(diǎn)焊的情況下，環(huán)形突出件20呈現(xiàn)不大于電極-工件接合面的 最小橫向尺寸的最大外直徑。應(yīng)當(dāng)知道，在這種構(gòu)造中，即使一定量 的突出件材料將被熔化，仍保持了焊縫足跡(即焊縫的有效面積)， 并因此減小了所需的焊接力和電流負(fù)載。
0029最后，在圖7-9中所示的另一實(shí)施例中，突出件20可呈 現(xiàn)由橫構(gòu)件28形成的H形豎直橫截面，橫構(gòu)件28分開并互聯(lián)兩個(gè)優(yōu) 選平行的外部構(gòu)件30、 32。在這種構(gòu)造中，突出件20被定向使得沿平 行的外部構(gòu)件30、 32的頂部和底部接合工件14、 16。因此，在這種構(gòu) 造中，初始的突出件-工件接合面被限制為壁厚r和深度丄如圖8中 所示，橫構(gòu)件28呈現(xiàn)寬度/,和高度或厚度/;同時(shí)外部構(gòu)件30、 32 進(jìn)一步呈現(xiàn)高度/z。更優(yōu)選地，橫構(gòu)件長(zhǎng)度和外部構(gòu)件高度被協(xié)同地構(gòu) 造，以便/等于h乘以在3到8的范圍的倍數(shù)。例如，A可在0. 7到2mm 的范圍內(nèi)，r可在0. 5到1. 5mm的范圍內(nèi)，/可在3到8,的范圍內(nèi)，z 可在0. 2到0. 5mm的范圍內(nèi)，以及d可在0. 6到1. 2mm的范圍內(nèi)。[0030在操作中，焊縫12優(yōu)選地由焊接裝置18形成，焊接裝 置18可操作以在傳送電流負(fù)載之前的最小周期(例如300ms)內(nèi)傳送 焊接力(圖2-2b)。如居中的圖2a所示，應(yīng)當(dāng)知道，在純力負(fù)載下， 突出件20可經(jīng)受如較硬的工件材料所碰到的顯著變形。然而，更優(yōu)選 地，在應(yīng)用的力負(fù)荷下突出件20不顯示出變形。應(yīng)當(dāng)知道， 一旦應(yīng)用 電流負(fù)載，產(chǎn)生的應(yīng)力還便于熔化，這從而引起能量節(jié)約。然后，在 足以熔化突出件20的持續(xù)周期(例如5到50ms )同時(shí)施加力和電流負(fù) 載。突出件20—完全熔化就立即停止力和電流負(fù)載，以便在外表面14a、 16a處沒有開始形成變形(圖2b)。兩個(gè)周期優(yōu)選地通過給定應(yīng)用(即， 變量組)的反復(fù)試驗(yàn)而得到最優(yōu)化并記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)中(未示出)。 在操作的第二模式中，優(yōu)選的系統(tǒng)IO構(gòu)造成將突出件20 自動(dòng)定位在組裝線裝配中；并且為此目的，優(yōu)選的系統(tǒng)10包括滾動(dòng)分 發(fā)器34，例如在傳統(tǒng)的鉚接應(yīng)用期間放置鉚釘所使用的類型。如圖9-11 所示，滾動(dòng)分發(fā)器34包括分發(fā)巻筒36和接收巻筒40,分發(fā)巻筒36存 儲(chǔ)纏繞帶38,纏繞帶38具有在其中的多個(gè)等間隔的嵌入突出件20。 彈射器(或"槍")42用于將突出件20從帶38移除(圖9)。分發(fā) 器34構(gòu)造成一旦底部的工件16被適當(dāng)?shù)乩喂叹娃D(zhuǎn)移進(jìn)放置位置，并 且一旦突出件20被適當(dāng)?shù)貜椛浜投ㄎ?，就轉(zhuǎn)移出放置位置。在上部工 件14被牢固在工件20頂上之后，產(chǎn)生焊縫12,移除連接的工件14、 16,并且適當(dāng)?shù)乩喂绦碌南虏抗ぜ?6,帶38前行一個(gè)突出件間隔，并 且分發(fā)器34重新回到放置位置。在一個(gè)示范性構(gòu)造(圖9-11 )中，帶 38由利用由接收巻筒40呈現(xiàn)的叉形物46耙住由帶38限定的多個(gè)外圍 孔44而前行。可替換地，應(yīng)當(dāng)知道，分發(fā)器34可呈現(xiàn)為固定站，其 中工件和新定位的突出件20執(zhí)行所述轉(zhuǎn)移。帶可以是10到15mm寬和 0. 5mm厚。 分發(fā)器34和裝置18優(yōu)選地可編程地控制，并且呈現(xiàn)閉 環(huán)反饋控制系統(tǒng)IO。例如，在這種構(gòu)造中，系統(tǒng)10可進(jìn)一步包括至少 一個(gè)傳感器48 (圖11 ),傳感器48可操作并定向?yàn)闄z測(cè)工件14、 16 和/或突出件20是否被適當(dāng)定位。傳感器48通過控制器(未示出)可 通訊地耦連(例如，由硬件或短程無線技術(shù)連接)到分發(fā)器34和裝置 18。應(yīng)當(dāng)知道，這有利于大量的組裝過程，其中，實(shí)施隱形的突出件焊接以在焊接周期連接大量的工件組。此外，系統(tǒng)10可編程地構(gòu)造成 訪問存儲(chǔ)介質(zhì)，以便調(diào)用為給定應(yīng)用先前確定的優(yōu)化周期。 繼續(xù)，應(yīng)當(dāng)知道，后一構(gòu)造可包括多個(gè)突出件120,如圖 12中所示。更具體地，圖12和12a示出在焊接-粘接情形前后具有多 個(gè)嵌入在其中的突出件120的粘合劑層150。層150介于工件14、 16 兩者之間，以便沿接頭的表面區(qū)域切實(shí)地接合到工件14、 16兩者。優(yōu) 選的層150由基于環(huán)氧樹脂的粘合劑材料組成。在焊接位置中，層優(yōu) 選地呈現(xiàn)為限定縱向軸線與期望接合的縱向軸線相等的拉長(zhǎng)形狀；然 而，如圖13a中所示，對(duì)于使用例如平面板或十字形構(gòu)造的可替換構(gòu) 造完全在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 如圖12中所示，突出件120優(yōu)選地對(duì)稱間隔開，并且， 限定平均直徑的情況下，間隔不小于一半該直徑的距離，以便每一突 出件120在熔化期間自由地膨脹并且不接合相鄰的突出件120 (圖 12a)。然而，應(yīng)當(dāng)知道，突出件120的間隔可沿層150的縱向長(zhǎng)度或 橫向?qū)挾雀淖?。例如，間隔可朝向?qū)?50的邊緣減小以提供更堅(jiān)固的 接頭，該接頭最好構(gòu)造成經(jīng)受在這些位置處的剝離力(圖13a)。
0036突出件120是預(yù)先設(shè)定的尺寸(與間隔相關(guān))，并且更 優(yōu)選地呈現(xiàn)0.5到lmm范圍內(nèi)的直徑。突出件120由在熔化焊接期間 典型使用的金屬形成(例如，電鍍鋅涂層、鋁合金、鋼等)，且更優(yōu) 選地主要由硅青銅合金組成。應(yīng)當(dāng)知道，在希望總合接頭的情況下突 出件可以相同或者呈現(xiàn)相異的構(gòu)成。[0037還在圖12-13a中示出，每一突出件120優(yōu)選地為球形， 以便單個(gè)初始的接合軸線被限定在突出件120與工件14、 16之間。然 而，如前所述，突出件120可呈現(xiàn)可替換的構(gòu)造，例如多邊形、圓柱 形和橢圓形，其中，多個(gè)初始接合軸線被限定。此外，層150呈現(xiàn)平 面板構(gòu)造的情況下，突出件120可呈現(xiàn)拉長(zhǎng)的定向在網(wǎng)格中的線構(gòu)造， 如圖13b所示。在使用網(wǎng)格的情況下，應(yīng)當(dāng)知道，平面板層可呈現(xiàn)不 連續(xù)的粘合劑材料區(qū)域，例如同樣在13b中示出的徑向帶150a。 上面描述的本發(fā)明的優(yōu)選形式僅僅用作示例，并且不應(yīng) 該用于以限制意義解釋本發(fā)明的范圍。在不偏離本發(fā)明精神的情況下， 如在此提出的對(duì)示范性實(shí)施例和操作模式的顯而易見的修改能夠容易 地由本領(lǐng)域技術(shù)人員做出。據(jù)此，發(fā)明人聲明關(guān)于任何裝置、系統(tǒng) 或方法，應(yīng)依據(jù)等同原則來評(píng)價(jià)本發(fā)明的保護(hù)范圍，這實(shí)質(zhì)上并不違 背所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明字面保護(hù)范圍。
1權(quán)利要求
1.一種焊接-粘接限定有相反的最外部表面的多個(gè)工件的方法，所述方法使用包括粘合劑材料和多個(gè)嵌入的自由體突出件的至少一個(gè)層，所述方法包括以下步驟a.相對(duì)于所述多個(gè)工件中的一個(gè)工件，將所述至少一個(gè)層牢固在焊接位置中；b.相對(duì)于所述至少一個(gè)層和所述多個(gè)工件中的所述一個(gè)工件，牢固其余工件，以便呈現(xiàn)固定的相對(duì)情形，其中，每一突出件和所述至少一個(gè)層被居中地定位在相鄰的工件之間，使得每一突出件和相鄰的工件協(xié)同地限定至少一個(gè)初始接合軸線；和c.利用電阻焊接裝置沿所述至少一個(gè)軸線相反地接合所述表面，從而使所述突出件變形并熔化，并且將粘合劑材料加熱超過最低溫度，以協(xié)同地形成接頭。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，每一突出件呈現(xiàn)限定與所述工 件的單個(gè)初始接合軸線的球形構(gòu)造。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，每一突出件呈現(xiàn)具有直徑在O. 5 到lmm范圍內(nèi)的球形構(gòu)造。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，每一突出件呈現(xiàn)圓柱形形狀， 并且限定與所述工件的多個(gè)初始接合軸線。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，每一突出件由從主要包括具有 電鍍鋅涂層的低碳鋼、鋁合金和硅青銅合金的組中所選擇的材料形成。
6. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，至少兩個(gè)突出件由相異材料形成。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，每一突出件呈現(xiàn)比所述工件的 平均熔化溫度的9 0%更低的平均熔化溫度。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述工件由硬鋼形成，并且每 一突出件由具有5到10微米厚電鍍鋅涂層的低碳鋼形成。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層呈現(xiàn)橫向和縱向尺寸， 每一突出件呈現(xiàn)平均直徑，并且所述突出件沿所述層的縱向和橫向尺 寸呈現(xiàn)不小于一半所述直徑的常量間隔。
10.如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層限定橫向邊緣，并且所述突出件限定在所述層的中心部分內(nèi)的第 一 間隔和與所述坤黃向邊緣相 鄰比第一間隔更小的第二間隔。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層限定縱向邊緣，并且所 述突出件限定在所述層的中心部分內(nèi)的第 一 間隔和與所述縱向邊緣相 鄰比第 一 間隔更小的第二間隔。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層呈現(xiàn)橫向尺寸，并且所 述電極呈現(xiàn)為寬度比橫向尺寸更大并構(gòu)造成滾動(dòng)地接合所述工件的電極輪。
13. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層呈現(xiàn)為平面板，并且所 述突出件呈現(xiàn)為網(wǎng)格化的線構(gòu)造。
14. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層包括多個(gè)不連續(xù)的徑向 的粘合劑材料帶。
15. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述層呈現(xiàn)為平面十字形構(gòu)造。
16. —種焊接-粘接限定出相反的最外部表面的多個(gè)工件的方法，所 述方法使用至少 一 個(gè)連續(xù)的基于環(huán)氧樹脂的粘合劑層和由硅青銅合金 形成的多個(gè)球形嵌入的突出件，所述方法包括以下步驟a. 相對(duì)于所述多個(gè)工件中的一個(gè)工件，將所述至少一個(gè)層牢固在 焊接位置中；b. 相對(duì)于所述至少一個(gè)層和所述多個(gè)工件中的所述一個(gè)工件，牢 固其余工件，以便呈現(xiàn)固定的相對(duì)情形，其中，每一突出件和 所述至少 一個(gè)層#_居中地定位在相鄰的工件之間，使得每一突 出件和相鄰的工件協(xié)同地限定至少 一 個(gè)初始接合軸線；和c. 利用具有電極輪的電阻焊接裝置沿所述至少一個(gè)軸線相反地接 合所述表面，以及沿所述層的縱向軸線滾動(dòng)所述輪，以使所述 突出件變形并熔化，并且將所述層加熱超過最低溫度以協(xié)同地 形成接頭。
17. —種制造件，所述制造件適于用于焊接-粘接過程，并且包括粘 合劑材料層和多個(gè)嵌入在所述層內(nèi)的、間隔開的金屬突出件。
18. 如權(quán)利要求17所述的制造件，其中，粘合劑材料基于環(huán)氧樹脂并 且所述突出件由硅青銅合金形成。
19. 如權(quán)利要求17所述的制造件，其中，所述層呈現(xiàn)為平面板，并且 所述突出件呈現(xiàn)為網(wǎng)格化的線構(gòu)造。
20.如權(quán)利要求19所述的制造件，其中，所述層包括多個(gè)不連續(xù)的徑向的粘合劑材料帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及突出件焊接-粘接多個(gè)工件的系統(tǒng)及方法，該方法包括步驟將具有嵌入在其中的多個(gè)突出件的至少一個(gè)粘合劑層牢固在工件間；并且使用電阻焊接裝置接合所述工件，使得僅突出件熔化而形成焊池以及所述層固化而圍繞焊縫形成粘合劑密封，所述粘合劑層和突出件協(xié)同地形成增強(qiáng)的接頭。
文檔編號(hào)B23K11/06GK101579779SQ200910140849
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月14日
發(fā)明者A·D·哈哈列夫 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司