[发明专利]涉及超声波脉冲的铆接方法

说明书

通过铆钉铆接第一基板和第二基板的方法包括经由超声波装置将第一超声波脉冲传送至第一基板在预定目标区域处的相应外表面。第一超声波脉冲被配置成以第一软化温度软化第一基板。方法包括将外壳层附接在铆钉的铆钉头上。第二超声波脉冲经由超声波装置传送至预定目标区域，从而以第二软化温度软化外壳层。外壳层的表面轮廓通过将超声波装置的焊头内腔压紧在外壳层上来形成。外壳层被冷却以硬化成密封件，该密封件被配置成防止水分进入铆钉与第一基板的相应外表面之间，从而减少电化腐蚀。

引言

本公开总体上涉及一种涉及超声波脉冲的铆接方法。在许多行业中，自冲铆钉被用于结合各种材料。一段时间后，会因为种种原因而导致发生电化腐蚀，例如，水分侵入铆钉与周围材料之间的间隙从而导致发生电化腐蚀。

发明内容

通过铆钉铆接第一基板和第二基板的方法包括在预定目标区域处将第一基板和第二基板的相应内表面放置成彼此相邻。第一超声波脉冲经由超声波装置传送至第一基板在预定目标区域处的相应外表面。第一超声波脉冲被配置成以第一软化温度软化第一基板和第二基板。第一基板和第二基板各自都可由碳纤维尼龙复合材料组成。

铆钉包括铆钉头和铆钉主体。方法包括将外壳层附接(涂覆、结合或通过其他方式连接)在铆钉头上。外壳层和铆钉头可由不同的材料组成。铆钉可由金属组成。外壳层可由热塑性复合材料组成，这种材料在加热至特定温度时会软化并熔化，而在冷却后则会硬化并强化。将外壳层附接在铆钉头上的操作可包括：使铆钉头浸入熔融溶液中，并使该熔融溶液固化以形成外壳层。将外壳层附接在铆钉头上的操作可包括在外壳层与铆钉头之间涂覆粘合剂层。粘合剂层充分固化，从而使得粘合剂层的熔点高于外壳层的熔点。

通过在预定目标区域处将铆钉插入第一基板和第二基板来形成接头。根据第一实施例，铆钉定位在预定目标区域处，然后经由超声波装置的焊头施加压紧力以在预定目标区域处将铆钉主体推入第一基板和第二基板中。

根据第二实施例，铆钉包括定位在具有中空中心的铆钉主体中的芯轴，其中该芯轴具有芯轴头和芯轴杆。芯轴头通过充足的拉力轴向装载入中空中心内，从而使得铆钉主体靠着第一基板和第二基板膨胀。芯轴被配置成以预定阻力在凹口处破裂。接头与铆钉主体形成在一起，从而使得芯轴头封装在预定目标区域的盲侧处，且芯轴杆被脱出。

第二超声波脉冲经由超声波装置传送至预定目标区域，从而使得充足的热量被产生来以第二软化温度软化外壳层。与第一超声波脉冲相比，第二超声波脉冲具有相对较高的能量。第二软化温度可高于第一软化温度。

外壳层被冷却以硬化成密封件，其中该密封件被配置成防止水分进入铆钉与第一和/或第二基板的相应外表面之间，由此减少电化腐蚀。铆接接头的表面质量同样获得了改善。超声波装置包括具有焊头内腔的焊头。外壳层的表面轮廓可通过将焊头内腔压紧在外壳层上来形成。外壳层的表面轮廓被配置成与焊头内腔的形状反向对应。

超声波装置包括具有砧座内腔的砧座。方法可进一步包括通过第二超声波脉冲熔化第二基板在预定目标区域处的相应外表面的部分，以形成至少部分绕着铆钉主体的纽扣层。纽扣层的表面轮廓可通过将砧座内腔压紧在纽扣层上来形成。纽扣层的表面轮廓被配置成与砧座内腔的形状反向对应。

从以下结合附图对实施本公开的最佳方式进行的详细描述中能够很容易了解到本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点。

附图说明

图1是示出了通过铆钉铆接第一基板和第二基板的方法的流程图；

图2是示出了施加第一超声波脉冲时的第一基板和第二基板的示意图；

图3是示出了根据第一实施例的在施加第二超声波脉冲之前的示例性铆钉和接头的示意图；

图4是示出了图3的在施加第二超声波脉冲之后的接头的示意图；

图5是示出了根据第二实施例的另一示例性铆钉和接头的示意图；以及