[发明专利]用于连接聚合体复合材料的设备和方法

权利要求书

1.一种混合成型/能量化的系统，其用于在将多个工件有效地结合在一起，同时抑制焊接材料在不需要的区域中的形成，其包括：

成型工具，其被配置以在被结合的工件的最接近的工件中形成至少一个凹部；以及

焊接能量施加装置，其被连接至成型工具以及被配置来应用焊接能量至最接近的工件；

其中凹部被形成，以及焊接能量被应用，使得熔融的工件材料变得被放置在凹部内，由此抑制在任何不需要的位置处焊接材料的形成。

2.根据上述权利要求1所述的系统，其中该成型工具被配置以通过摩擦形成凹部。

3.根据上述权利要求2所述的系统，其中该成型工具被配置以当与最接近的工件接触时来旋转以产生形成凹部的摩擦，该凹部为环形的凹部。

4.根据上述权利要求1所述的系统，其中该成型工具被放置在焊接能量施加装置周围。

5.根据上述权利要求1所述的系统，其中该成型工具相对于焊接能量施加装置是可展开的和可收回的。

6.根据上述权利要求1所述的系统，其中该能量施加装置相对于成型工具是可展开的和可收回的。

7.根据上述权利要求1所述的系统，其中该能量施加装置大致在形状上为圆柱状的。

8.根据上述权利要求1所述的系统，其中该成型工具具有大致环形的轮廓形状。

9.根据上述权利要求1所述的系统，其中该能量施加装置被配置以应用高频超声波振动至工件用于将工件互相焊接。

10.根据上述权利要求1所述的系统，其进一步包括控制系统的一个或多个功能的自动化的机械。

11.根据权利要求10所述的系统，其中该自动化的机械包括由控制器控制的机器人。

12.根据权利要求11所述的系统，其中该控制器包括处理器和具有计算接可执行的指示的计算机可读的媒介，当指示被处理器执行时，引起机器人来实施至少一个操作。

13.根据权利要求1所述的系统，其中第一工件和第二工件具有同样的材料。

14.根据权利要求1所述的系统，其中第一工件和第二工件具有不同的材料。

15.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括聚合体。

16.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括塑料。

17.根据权利要求16所述的系统，其中工件中至少一个包括混合塑料-金属复合材料。

18.根据权利要求16所述的系统，其中塑料是热塑性塑料。

19.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括聚合体复合材料。

20.根据权利要求19所述的系统，其中复合材料为纤维-加固聚合体（FRP）复合材料。

21.根据权利要求19所述的系统，其中复合材料为碳纤维-加固聚合体（CFRP）复合材料。

22.根据权利要求19所述的系统，其中复合材料为玻璃纤维加固聚合体（GFRP）或玻璃纤维，复合材料。

23.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括选自包含下列材料的列表中的至少一种材料：

聚酰胺-级聚合体；

聚氯乙烯（PVC）；

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）；以及

聚碳酸酯（PC）。

24.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括聚乙烯。

25.根据权利要求24所述的系统，其中工件中至少一个包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和/或高密度聚乙烯（HDPE）。

26.根据权利要求1所述的系统，其中工件中至少一个包括乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）。

27.根据权利要求15所述的系统，其中该聚合体包括合成的聚合体。

28.根据权利要求15所述的系统，其中该聚合体包括无机聚合体。

29.根据权利要求15所述的系统，其中该聚合体包括生物高聚物或绿色聚合体。