[发明专利]用于焊接热塑复合零件的高压釜和方法

说明书

本发明涉及一种用于焊接热塑复合零件的高压釜和方法。用于焊接热塑复合零件(15)的高压釜(1)包括：密封的处理腔(2)、压力源(4)、微波源(5)和被配置为在该处理腔(2)内支撑在邻接部(17)中彼此接触的至少两个热塑复合零件(15)的工件支撑构件(7)。该压力源(4)被配置为在该处理腔(2)中生成高于围绕该处理腔(2)的环境压力的正压力，同时该微波源(5)朝该邻接部(17)发射微波，从而在该邻接部(17)的区域中局部熔化该热塑复合零件(15)并将其焊接在一起。

技术领域

本发明涉及一种用于焊接热塑复合零件的高压釜和方法。

背景技术

文件US 6284089 B1公开一种用于接合热塑复合夹心板的方法，其具有位于板之间的用于将板彼此焊接的感应式加热感应器。

发明内容

本发明将解决的问题是提供一种用于焊接热塑复合零件的高压釜和方法，其对于大的热塑复合零件提高焊接质量。

此问题通过具有根据下述特征的用于焊接热塑复合零件的高压釜和方法解决。优选的实施例在各个方面中列举。

一种用于焊接热塑复合零件的高压釜包括处理腔，其对于该处理腔外侧的周围环境密封。该高压釜进一步包括被配置为在该处理腔中生成正压力的压力源，该正压力高于围绕该高压釜的环境压力。进一步地，该高压釜包括微波源和工件支撑构件，该工件支撑构件被配置为在该处理腔内支撑在邻接部中彼此接触的待焊接的至少两个热塑复合零件/工件。该压力源被配置为在该处理腔中生成高于围绕该高压釜的环境压力的正压力，同时微波源朝该邻接部发射微波，从而在该邻接部中局部熔化该热塑复合零件并将其焊接在一起。

非接触压力的增加帮助在焊接期间将热塑复合零件压在一起并且提高其焊接质量，特别是对于大的热塑复合零件。用于在接触-/邻接部将两个热塑复合零件压在一起的机械力的传统应用结合热塑复合零件处的增加的温度能够导致变形。这种变形能够通过在根据本发明的高压釜内侧提供压力而避免，其自动地沿着热塑复合零件的整个可用表面分配压力以将其一致地和轻柔地压在一起。整个焊接同时建立，而不需要移动的工具，其减小零件上的应力。另外，这种焊接是能量有效的，因为只有邻接部被加热，而不是整个零件或高压釜中的整个体积。

该高压釜可包括第一监测设备，适于监测该处理腔中该热塑复合零件的位置和/或朝向。因此，具体地可确定该处理腔内的该邻接部的该位置和/或朝向。替代地或另外地，第二监测设备可被提供，其适于监测该处理腔中该热塑复合零件的形状。该第一和该第二监测设备可被设计为独立设备的形式。但是，也可想到的是对该高压釜仅配备以单个监测系统，其实施为或包括该第一和第二监测设备。

进一步地，该高压釜可包括温度传感器，适于监测该邻接部的温度。该温度传感器可为非接触红外温度传感器，其优选地被配置为使得其朝向和/或其位置相对于该工件支撑构件可调整，并因此相对于支撑在工件支撑构件上的该热塑复合零件可调整。优选地，该温度传感器定位在该处理腔内，使得其指向该邻接部，优选地指向该邻接部的可见边缘，并且因此能够测量该邻接部的区域中的温度。直接在该邻接部测量温度是有益的，因为这对于焊接质量是最相关的部分。

具体地，在由该微波源发射的微波指向该邻接部的情况下，该处理腔中的空气低于该邻接部的区域中的温度，使得从该处理腔内的空气温度得出该邻接部的温度将高度不准确。但是，当测量该邻接部的可见边缘处的温度时，沿着该邻接部的温度分布能够例如根据该零件的材料、其厚度、该处理腔内的压力、该邻接部的形状和尺寸而确定。