[发明专利]在第二物体中锚固第一物体的方法

说明书

第一物体(1)被锚固在第二物体(2)中。第一物体包括具有热塑性能的材料，第二材料包括是固体并可被处于液化状态的第一材料渗透的材料。第二材料包括插入面(22)和在插入面(22)中具有口部的开口(23)，第一物体具有用于锚固的插入部(12)，其进入所述开口或围绕其口部设置。为了锚固，适于液化第一材料的一定量的能量冲击一段足够的时间，以至少部分液化第一材料且使第一材料和第二材料相互渗透。第二物体(2)围绕开口(23)具有关于垂直于开口轴线(25)的力的各向异性强度。垂直于开口轴线(25)的开口横截面和插入部(12)的横截面和取向彼此适配，使得当插入部插入开口时插入部和开口的彼此相对的表面区域通过压力彼此挤压，沿第二物体(2)的强度较小第一方向作用的彼此相对的表面区域之间的压力小于沿强度较大第二方向作用的压力。

技术领域

本发明属于机械工程和建筑领域，涉及接合两个物体的方法。第一个物体包括插入部，另一个物体包括开口，并且对于待接合的两个物体，插入部锚固在开口中，其中一个物体包括具有热塑性的固体材料，并且另一个物体包括能够被具有热塑性的、液化的材料所渗透的固体材料。

背景技术

从例如出版物WO96/01377(Createc)、WO98/042988(Woodwelding)和WO2006/002569(Woodwelding)或WO2008/080238(Woodwelding)中知道了将包括热塑性材料的插入件锚固在纤维或多孔材料如刨花板或木材中的第一种方法。对于这样的锚固，插入件相对于开口定位，然后特别是超声波振动的机械振动和定向为将插入件压入开口中的力同时被施加于插入件。在定位插入件的步骤中没有使用相关的力，即在施加振动能量时，已定位的插入件将自由振动，或将由于将其压靠在纤维或多孔材料上的所述力而将振动能量传递给后者。在施加振动和力的步骤中，由于摩擦热，具有热塑性能的材料至少在热塑性材料与纤维或多孔材料接触的部位液化并通过开口的壁渗透到纤维或多孔材料中，且当再凝固时与多孔材料或纤维材料形成连接。根据例如在PCT/EP2015/061853中公开的第二种替代方法，第二物体(包括可被热塑性材料渗透的第二材料)可选择为包括开口，且第一物体(包括是具有热塑性能的固体材料的第一材料)可选择为包括插入部，其中开口和插入部彼此适配以使插入部以过盈配合定位在开口中。在这种情况下，第一材料和第二材料构成以过盈配合彼此压靠的插入部和开口的相对表面区域的至少一部分。然后可以通过将插入部放置在开口中并施加干涉力来建立过盈配合，然后仅通过以下方式将插入部锚固在开口中，即在一段充足时间内将一定量的适于液化第一材料的能量转移到所述相对表面区域附近以使在所述相对表面区域附近的第一材料液化且第一材料和第二材料彼此渗透，并停止传递能量足够的时间以使在锚固步骤期间液化的第一材料再凝固。该能量可以是机械振动能，尤其是超声波振动。

特别是在第二种替代方法(在锚固步骤前形成过盈配合)中，但也在第一种方法的某些实施例中，第二物体可能承受相当大的机械载荷，在所述实施例中，如WO2008/080239所描述的，在施加振动和力的步骤中，插入件的稍大尺寸部分被压入开口中。取决于第二物体的可渗透材料或可能的其它材料的组成，在锚固步骤之前将插入部引入开口可能导致开裂或其它损坏(例如部分剥落)风险，因为插入部将趋向于扩大第二物体中的开口的宽度。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于上述第一方法或第二方法来接合两个物体的方法，其中如果插入部具有稍大的横截面，使由插入部插入第二物体的开口所导致的损害第二物体的风险最小化。

根据本发明的一个方面，提供将第一物体锚固在第二物体中的方法，所述方法包括以下步骤：

提供包括第一材料的第一物体并提供包括第二材料的第二物体，其中第一材料是固体并具有热塑性能，且第二材料是固体并能被处于液化状态的所述第一材料渗透，

第二物体具有插入面，

其中第二物体包括在插入面中具有口部的开口，所述开口具有开口轴线，