[发明专利]复合元件

说明书

本发明涉及用于永久连接两个塑料元件的复合元件，涉及具有相应的复合元件的塑料外壳，并且也涉及连接两个塑料元件的方法。

从现有技术已知，可将两种塑料彼此焊接，从而提供永久连接。但是，将塑料彼此焊接仅可能用于有限的情况，特别具体的是，用于塑料具有比较类似的熔点的情况。如果要彼此连接的塑料具有彼此显著不同的熔点，那么焊接方法就是有问题的，这是因为焊接温度必需至少对应于两个熔点中较高的温度。因此，具有较低熔点的塑料过早地经受了高水平的热应力，而这会导致接合处不期望的改变。

已知的一种可供选择的方法是使用胶带用于永久连接塑料元件。但是，使用胶带时，处理的难度增加。具体地，第一次放置塑料元件和胶带的尝试必需成功，这是因为难以进行再放置。因此，胶带不适合的情况之一是连接形成气袋的外壳的塑料元件。具体地，当气袋插入到塑料外壳中时，至少存在的危险是气袋将会与胶带接触并与其粘结。

现有技术(DE 102005037662A1；DE 102005037663A1)披露了胶带的用途，其中首次使用热焊接方法在一侧在该胶带和聚合物基质之间产生永久粘性连接，并且在另一侧在该胶带和另一片相同胶带之间产生连接。

本发明所解决的问题是提供用于永久连接两个塑料元件的复合元件，其中所述元件不仅容易处理，而且可无限制地使用，尤其是用于各种塑料。

本发明基于权利要求1的前序部分的特征通过使用权利要求1的特征部分的特征解决了以上的关于复合元件的所述问题，并且基于权利要求13的前序部分的特征通过使用权利要求13的特征部分的特征，以及使用根据权利要求17的连接两个塑料元件的方法解决了以上的关于塑料外壳所述的问题。代表性的从属权利要求提供了优选的实施方式。

本发明解决的问题是塑料元件没有直接彼此焊接(迄今为止已经是常用的)，并且没有常规的胶带用于永久连接塑料元件。取而代之的是，将需要连接的塑料元件通过设置在它们之间的复合元件彼此连接。该复合元件已经被设计为片材，因此，它的面积与它的厚度相比是大的。复合元件也包括粘性物质，但是所述粘性物质最初是不粘着的。因此开始时不仅可以重复地改变塑料元件的位置而且可以重复地改变复合元件的位置，而不会产生由于需要改变位置而必需要破坏的粘性连接。然后该粘性物质是能够被活化的粘性物质，即该物质直到已经进行了活化步骤才变得有粘性。

原则上，任何期望的热效应都可用于活化该粘性物质。但是，已经发现，尤其是对于塑料元件的连接，超声焊接方法或高频焊接方法进行的活化是特别合适的。具体地，然后，该活化处理可基本上独立于温度进行，由此容许减少处理时间，并避免了需要使要彼此连接的塑料元件经受有害地影响该材料的任何高温。

尤其是，超声焊接和高频焊接确保热效应最大程度地局限于复合元件发生，由此容许避免在接合处塑料元件任何不期望的改变。实际上是复合元件提供了两个塑料元件之间的永久连接，并且因此也可使用这种类型的复合元件来将任何期望的不同塑料彼此连接。尤其是，各个塑料元件可具有不同的熔点，尤其是熔点差为高达30℃，优选高达50℃。

超声焊接是一种接合塑料的方法。这种方法原则上可不使用任何合适的连接元件而仅焊接热塑性材料。对于所有的其它焊接方法的情况，该材料必需通过引入热来在焊接位点使其熔融。在超声焊接的情况下，所需的热通过高频机械振动(high-frequency mechanical vibration)产生。这种方法的主要特征是焊接方法所需的热通过组件中的分子和界面摩擦产生于组件之间。因此超声焊接分类为摩擦焊接。

该目的所需的超声焊接设备主要由以下模块构成：

·发生器(generator)

·管组(stack)(声极(sonotrode))

·砧座(anvil)