JP6162129B2 - 金属縁領域を備えた複合金属薄板部品 - Google Patents

Description

本発明は、金属からなる２つの外側カバー薄板および該カバー薄板間に配置されたプラスチックからなる少なくとも１つの層を備えた金属縁領域を有する複合金属薄板部品を製造する方法に関する。また、本発明は、本発明による方法を実施する装置に関する。

複合金属薄板部品は、しばしば、２つの外側カバー薄板と、該カバー薄板の間に配置された通常はプラスチックからなる非金属薄板とを備えたサンドイッチ薄板の形態で使用される。複合金属薄板部品の使用が増大している１つの理由は、複合金属薄板部品が、中実材料の薄板ではしばしば排除し合う特性を備えることができるという事実にある。複合金属薄板部品は、その重量が小さいにも係わらず、例えば、局部的に極めて優れた剛性特性が得られると同時に、非常に優れた音減衰特性が得られる。しかしながら、多くの用途は、これらの複合金属薄板部品が他の金属薄板部品または金属部品に接合できなくてはならないという点で重要性を有する。しかしながら、融接およびソルダリング等の薄板に一般的に使用される接合方法は、これらの高エネルギ入力のため問題を引き起こす。高エネルギ入力により、複合金属薄板部品は、非金属層すなわちカバー薄板間に配置されたプラスチック層が熱入力により損傷を受けるという事実により損傷を受け、その結果、複合金属薄板部品と金属部品との間の充分に良好な連結を達成するには困難を伴う。この問題を解決するため、これまで種々のアプローチが試みられている。下記特許文献１から、他の物品に接合するのにしばしば使用される、複合金属薄板部品の縁領域を設け、これを、先ず第１に加熱し、２つの外側カバー薄板を縁領域上に曲げ、両カバー薄板間に配置されたプラスチック層を、研削手段を用いて除去することにより溶着することが知られている。次に、縁領域のカバー薄板が互いに溶着され、これにより、金属のみで形成された縁領域を備えた複合金属薄板部品が利用可能になり、これは次に慣用の接合方法で使用できる。しかしながら、この方法は非常に複雑でかつ自動化するには困難を伴う。

特開平０６−０８７０７９号公報

したがって、この従来技術から出発して、本発明の目的は、金属薄板部品を経済的にかつ高度の自動化をもって製造できる、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、上記方法を実施するのに使用される装置を提供することにある。

本発明の第１教示によれば、上記目的は一般的な方法により達成され、該方法では、
・複合金属薄板部品の選択された縁領域は、両外側カバー薄板の間に配置されたプラスチック層が軟化するように加熱され、
・縁領域の少なくとも一方の外側カバー薄板に力を付与することにより、力を受けた縁領域内のプラスチック層が押出されるように、両カバー薄板が幾つかの点または領域で互いに押圧され、
・力の付与の後または力の付与と同時に、圧縮された縁領域内の両カバー薄板が、少なくとも幾つかの領域または点に亘って互いに接合される。

従来技術から知られた方法とは異なり、カバー薄板が曲げられることはなくかつプラスチック層が研削手段により除去されることはない。しかしながら、少なくとも一方の外側カバー薄板への力の付与により、プラスチック層が縁領域から押出される。複合金属薄板部品の縁領域とは、複合金属薄板部品の縁領域から１０ｍｍ〜１００ｍｍの距離にある複合金属薄板部品の領域であると理解すべきである。これらの縁領域の幾つかの領域または点に亘って２つの外側カバー薄板を接合することにより（これらの領域では、プラスチックが除去されている）、金属のみで形成された縁領域を備えた複合金属薄板部品が簡単な態様で得られ、この縁領域は、例えば融着、溶着またはソルダリング等の慣用の接合方法にも適したものである。外側カバー薄板の曲げおよび研削手段を用いたプラスチック層の除去を行わないで済むという事実により、金属のみで形成された縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造を非常に経済的に行うことができる。本発明の方法は極めて容易に自動化でき、したがって非常に容易に接合できる複合金属薄板部品を提供できる。

プラスチック層の壁厚が、関連する金属カバー薄板の壁厚より大きい、特に好ましい複合金属薄板部品は、本発明による方法を用いて接合される。例えば、金属カバー薄板の壁厚は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍにすることができ、一方、プラスチック薄板の壁厚は０．３５ｍｍ〜０．８ｍｍにすることができる。対応する複合部品は、中実材料と比較して重量の点でかなり優れており、かつ本発明による方法を用いて特に首尾よく接合できる。

本発明の方法の第１構成によれば、縁領域から押出されたプラスチックは、少なくとも一部が機械的におよび／または吸引装置を用いて除去される。押出されたプラスチックの機械的除去は、例えば、研削装置を用いた研削により行うことができる。出てくる軟化プラスチックを吸引する吸引装置と研削装置との組合せも考えることができ、これにより、金属縁領域の成形後の複合金属薄板部品の外側縁領域の仕上げ作業はもはや不要になる。例えば縁領域の加熱または接合にローラ型電極を使用する場合には、研削装置は、同時に他の仕事、例えば電極のクリーニングにも使用できる。

複合金属薄板部品の縁領域の加熱が、摩擦および／または電磁放射を用いて対流、導電、誘導により行われる場合には、意図する使用と一致する複合金属薄板部品の縁領域の加熱された形状を確保できる。対流加熱により、熱伝達は、例えば高温ガスの対流により行われる。カバー薄板は、これらの間に配置されたプラスチック層に、局部的にかつ極めて効率的に熱を伝達できる。導電加熱の場合には、加熱領域は、厳格に定められた領域、すなわち電流が流れる接触点に局部的に限定できる。また、導電加熱手段は、力の付与にも使用できる。非接触の局部的に限定された加熱が望まれる場合には、加熱は、誘導、すなわち渦電流の誘導により行うこともできる。プラスチック層を除去すべき複合金属薄板部品の縁領域を加熱する他の可能性ある加熱は、例えばソノトロード（sonotrode, Sonotrode（英訳、独訳））が超音波振動を複合金属薄板部品に伝達することによる摩擦によるものである。複合金属薄板部品のカバー薄板のこの加熱も非常に局部的に行うことができ、複合金属薄板部品の残りの領域内のプラスチック層に悪影響を与えない。同時に、超音波ソノトロードは、力の伝達だけでなく、縁領域の外側カバー薄板の溶着にも使用できる。最後に、例えば電磁放射、近赤外（near infra-red（NIR）, Nahinfrarot（NIR）（英訳、独訳））領域のレーザ放射または近赤外放射器の使用により、複合金属薄板部品の特定縁領域の特に便利かつ有効な加熱を行うことができる。電磁放射の使用により、加熱領域を、特に目指す態様で拡大または限定できる。

本発明の方法の他の有利な実施形態によれば、力の付与は少なくとも１つ以上のローラを用いて行われる。ローラを使用する場合には、予めまたは同時的に加熱されている縁領域の輪郭はローラが倣うことができ、これにより、例えば複合金属薄板部品の長手方向縁部に、簡単な方法で非金属縁領域を設けることができる。この点に関し、外側カバー薄板に力を加える１つのローラを使用し、第２外側カバー薄板は棒当て盤（dolly bar, Gegenhalter（英訳、独訳））またはカウンタホルダに対して押付ける構成にするか、互いに対向して配置された２つのローラを両外側カバー薄板に押付けるように構成するかは重要ではない。両場合において、例えば導電加熱によれば、ローラは接触ローラとしても機能でき、これは、電流を導くのに適しており、したがって縁領域の点状加熱が可能になる。

好ましくは、１つ以上のローラを使用することにより、力の付与後または付与中に、複合金属薄板部品の縁領域が幾つかの点または領域に亘って溶着される。ローラの使用により、金属のみで形成された縁領域を備えた複合金属薄板部品の特に有効な製造が確保される。例えば、縁領域の長手方向で見て２対のローラの配置を使用して、先ず第１に第１対のローラを介して、選択された縁領域を導電加熱および力を付与し、次に第２対のローラを使用して、複合金属薄板部品の圧縮された縁領域を幾つかの点および領域に亘って溶着できる。

複合金属薄板部品の縁領域では、プラスチックが押出された結果として、複合金属薄板部品の全厚が低減される。本発明の方法の他の有利な構成によれば、複合金属薄板部品の圧縮された縁領域では、厚さを補償するため、一側または両側に少なくとも幾つかの領域が設けられ、これにより複合金属薄板部品の全体が殆ど均一な厚さを有するようになる。

本発明の方法の次の有利な変更例によれば、複合金属薄板部品の２つの外側カバー薄板の間のプラスチック層の加熱および押出し中に、両カバー薄板の接合時に付与される力よりも大きい力が少なくとも一方の外側カバー薄板に付与される。この場合、複合金属薄板部品の金属縁領域に隣接するプラスチック層への損傷が小さくなるように、プラスチックの押出し中には、加工すべき縁領域の加熱温度は低く維持される。これにより、両外側カバー薄板間のプラスチックの特に全体的押出しが達成されるため、次に行われる両外側カバー薄板の溶着を特に容易に達成できる。導電加熱に用いられる電流と、次の導電接合に用いられる電流とは、例えば正確に反比例するように構成できる。プラスチックの押出し時に、プラスチックを単に軟化させるためだけに電流を小さくできる。外側カバー薄板の少なくとも幾つかの領域または点に亘って接合するには、継手を形成できるようにするため、より大きい電流を選択できる。

本発明の方法の他の実施形態によれば、複合金属薄板部品は、同時に、すなわち金属縁領域の形成中に、他の金属部品に接合される。したがって、金属縁領域の形成と、他の金属部品への接合とを単一加工段階で行うことができる。

複合金属薄板部品が、単に、１つの外側カバー金属薄板と該カバー薄板上に配置されたプラスチック層とからなる場合には、複合金属薄板部品を接合すべき金属部品によって第２金属カバー薄板を形成でき、これにより、縁領域の複合金属薄板部品を、いかなる問題もなく、溶着により金属部品に接合できる。このようにして、外側カバー薄板および該カバー薄板上に配置されたプラスチック層を備えた複合金属薄板部品は、容易に、例えば食洗機または鉄道レール等の用途または装置と一体のコンポーネントとすることができ、これらの音減衰効果を利用できる。

本発明の第２教示によれば、上記目的は、本発明の方法を実施する装置により達成され、該装置は、
・複合金属薄板部品を位置決めする手段と、
・複合金属薄板部品の縁領域を、その縁領域の幾つかの点または領域に亘って加熱する手段と、
・他の金属薄板に対してカバー薄板を押圧し、該カバー薄板上に配置された、加熱されかつ軟化されたプラスチックを縁領域から押出すべく、加熱された縁領域内で複合金属薄板部品の少なくとも一方のカバー薄板に力を付与する手段と、
・複合金属薄板部品の圧縮された縁領域内で、カバー薄板を少なくとも幾つかの領域または点に亘って金属薄板に接合する手段と
を有している。

２つの外側カバー薄板およびこれらのカバー薄板の間に配置されたプラスチック層を備えた複合金属薄板部品の第２外側カバー薄板は、金属薄板としても使用できることは明らかである。本発明の装置は、本発明の方法を実施でき、２つの外側カバー薄板と、これらのカバー薄板の間に配置されたプラスチック層と、金属縁領域とを備えた複合金属薄板部品の経済的製造を確保できる。また、本発明による装置は、単一の外側カバー薄板およびこの上に配置されたプラスチック薄板を備えた複合金属薄板部品を、経済的に他の金属部品に接合できる。

複合金属薄板部品の簡単な態様で長手方向に延びた縁領域は、本発明による装置の一構成において、金属縁領域により形成される。本発明による装置には、力を付与しおよび／または加熱しおよび／または複合金属薄板部品の縁領域を接合する１つ以上のローラと、複合金属薄板部品とローラとを相対移動させる手段とが設けられている。複合金属薄板部品とローラとの相対移動により、縁領域の輪郭を倣わせることができ、同時に、力の付与、加熱、および複合金属薄板部品の２つの外側カバー薄板または１つの外側カバー薄板の幾つかの点または領域に亘る他の金属部品への同時的溶着が可能になる。

本発明による装置の他の構成は、押出されたプラスチックを除去するための研削装置および／または吸引装置を設けることにより、縁領域を機械加工、例えば過剰のプラスチックを除去できる。前述のように、一方では、複合金属薄板部品の更なる機械加工を回避でき、他方では、吸引装置（該吸引装置は、縁領域の加熱および圧縮領域に配置するのが好ましい）を用いて、過剰のプラスチックが、２つの外側カバー薄板または１つのカバー薄板の他の金属部品への接合加工を妨げないように確保できる。

また、本発明による装置には、第１対および第２対のローラが設けられており、第１対および第２対のローラは、複合金属薄板部品の縁領域の長手方向で見て互いに前後に配置されており、第１対のローラは、複合金属薄板部品の縁領域の加熱および圧縮に使用され、第２対のローラは、複合金属薄板部品の縁領域を幾つかの点および領域に亘って接合するのに使用される。金属縁領域を備えた複合金属薄板部品を製造する加工速度は、プラスチックの加熱および押出し加工を第１対のローラに割り当て、かつ縁領域の幾つかの点または領域に亘る接合を第２対のローラに割り当てることにより増大させることができる。

最後に、本発明による装置の他の構成にしたがって、多軸アームロボットおよび／またはハンドリングシステムが設けられる場合には、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造の自動化を大幅に高めることができる。例えば、位置決め手段、複合金属薄板部品の縁領域の幾つかの点または領域に亘る加熱手段、縁領域に力を付与する手段、および幾つかの点または領域に亘って複合金属薄板部品を接合する手段が多軸アームロボットまたはハンドリングシステムにより制御されるならば、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の高度に自動化された製造を達成できる。

以下、例示の実施形態を参照して、添付図面に関連して本発明をより詳細に説明する。

ローラを用いた、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造方法の第１実施形態を示す概略断面図である。 ローラを用いた、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造方法の第１実施形態を示す概略断面図である。 ２つの対向ローラを用いた、本発明による製造方法の第２実施形態を示す概略断面図である。 研削・吸引装置を用いた、本発明による製造方法の第３実施形態を示す概略断面図である。 研削・吸引装置を用いた、本発明による製造方法の第３実施形態を示す概略断面図である。 互いに前後に配置されたローラ対を用いた、本発明による製造方法の第４実施形態の実施を示す概略断面図である。 本発明による製造方法の一実施形態の力−時間グラフおよび電流−時間グラフを示すものである。 複合金属薄板部品の縁領域を加熱する一方法を用いた、本発明による製造方法の他の一実施形態を示す概略断面図である。 複合金属薄板部品の縁領域を加熱する他の方法を用いた、本発明による製造方法の他の一実施形態を示す概略断面図である。 複合金属薄板部品の縁領域の導電加熱を用いた、本発明による製造方法の一実施形態を実施する装置を示す概略図である。 複合金属薄板部品の縁領域の導電加熱を用いた、本発明による製造方法の一実施形態を実施する装置を示す概略図である。 平らな複合金属薄板部品上での本発明による製造方法の実施を示す概略部分斜視図である。 本発明による方法により製造された、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の４つの実施形態を示す概略断面図である。 本発明による方法により製造された複合金属薄板部品を食洗機に使用する例を示す図面である。 本発明による方法により製造された複合金属薄板部品を食洗機に使用する例を示す図面である。 本発明による方法により製造された複合金属薄板部品を鉄道レールに使用する例を示す概略断面図である。 本発明による方法により製造された複合金属薄板部品を鉄道レールに使用する例を示す概略断面図である。

まず第１に、本発明による方法の第１実施形態が図１に示されており、この実施形態では、２つのカバー薄板２、３と、該カバー薄板２、３の間に配置されたプラスチック層４とからなる複合金属薄板部品１の縁領域５が、該縁領域５内のプラスチック層４が軟化するように加熱される。縁領域５の加熱は、種々の方法および手段で行うことができる。この例示実施形態では、複合金属薄板部品１には、ローラ６および導電クランプ７と棒当て盤８とを介して電流が供給される。この場合、特にローラ６の接触領域すなわち縁領域５においては、縁領域５に設けられたプラスチック層４がかなり軟化するように、上方のカバー薄板２および任意であるが下方のカバー薄板３のパワフル加熱が行われる。ローラ６により力が複合金属薄板部品１の方向に伝達される結果、縁領域５における上方のカバー薄板２は下方のカバー薄板３上に押圧される。同時に、縁領域５内のプラスチック層４が押出されるため、縁領域５は金属のみで形成された領域のようになる。これは図２に示されている。図２から更に理解されようが、押出されたプラスチック４を取出す装置９が設けられている。両カバー薄板２、３が接触した場合には、電流は、今やローラ６から複合金属薄板部品１の縁領域５を介して棒当て盤８へと流れ、これにより、両カバー薄板２、３は加熱されて例えば一体に溶着される。これにより、圧縮された縁領域５では、両カバー薄板２、３は、少なくとも幾つかの領域または点に亘って互いに接合される。

図面には、カバー薄板およびプラスチック層の厚さ関係が厳密な縮尺で示されていない。プラスチック層４の壁厚は、カバー薄板２、３の壁厚より大きいことが好ましい。例えば、金属カバー薄板２、３の壁厚は０．１ｍｍ〜０．３ｍｍとし、一方、プラスチック層４の壁厚は０．３５ｍｍ〜０．８ｍｍとすることができる。０．２５ｍｍの壁厚を有するカバー薄板および０．４ｍｍの壁厚を有するプラスチック層を備えた複合金属薄板部品が特に好ましい。これと同様な複合部品は、中実材料の物品と比較して、重量の点での大きい長所を有しかつ本発明による方法を用いて特に効率的に接合できる。

図３および図４には、本発明による方法の同様な例示実施形態が示されている。この実施形態では、矢印Ｆで示す力を縁領域５に付与する２つのローラ６ａ、６ｂが使用される。前述のように、縁領域５は、ローラ６ａ、６ｂおよび導電クランプ７を介して電流を供給することにより導電加熱される。しかしながら、縁領域５は、プラスチック層４が軟化し、次に力Ｆを付与することにより縁領域５から押出されるように、予め他の方法および手段により加熱しておくこともできる。図４から、本発明による方法のこの実施形態では、一方の外側カバー薄板２から他方のカバー薄板３への電流の流れを案内するため、２つのローラ型電極１１ａ、１１ｂが更に使用されることが理解されよう。両ローラ型電極１１ａ、１１ｂは、導電態様で互いに接続されている。ローラ型電極１１ａ、１１ｂにより、またローラ型電極６ａ、６ｂにより、複合金属薄板部品の縁領域の輪郭が長手方向に倣うことができるようになる。これにより、各場合に、加熱が連続的に行われるように本発明による方法が実施される。接触・シーリングローラ２５の補助により、吸引装置９のハウジング内には基本的に負圧が発生され、研削されたプラスチックがローラ型電極６ａ、６ｂから完全に除去される。また図４には、押出されたプラスチックを除去する装置９（吸引装置の形態で示されている）とは別に、複合部品の前面に研削態様で配置された研削装置１０も設けられている。また、２つの接触・シーリングローラ２５が配置されている。該接触・シーリングローラ２５は、プラスチックの除去に有効な負圧をハウジング内に発生する吸引装置９のハウジングに自由協働態様で取付けられている。

図５には本発明による方法の一実施形態が示されており、この実施形態では、ローラ型電極６ａ、６ｂが浄化されて、排出されるプラスチックが除去される。これにより、複合金属薄板部品１の縁領域５の幾つかの領域または点を溶着するのに、ローラ型電極６ａ、６ｂの満足できる使用ができる。また、研削装置１０は、複合金属薄板部品の縁部で押出されたプラスチックの除去にも使用できる。

図６には、他の実施形態が概略断面図で示されている。一方では複合金属薄板部品１の縁領域を加熱および圧縮して、プラスチックを複合金属薄板部品１から押出しかつ吸引装置９により除去できるようにするため、２対のローラ６ａ、６ｂおよび１２ａ、１２ｂが使用される。複合金属薄板部品１は、次に、複合金属薄板部品１の加工方向すなわち長手方向で見て第１対のローラ６ａ、６ｂの後方に配置された、複合金属薄板部品１の幾つかの点または領域を溶着するための１対のローラ１２ａ、１２ｂに通される。これにより、プラスチックの圧縮および排除並びに上方カバー薄板と下方カバー薄板との溶着を含む手順が分割され、両手順がより正確に制御される。また、この構成により、加工速度も増大できる。例えば、複合金属薄板部品の縁領域でのプラスチックの排除とは無関係に、縁領域に、簡単な方法で、ローラ型電極を介して比較的高速でローラシームを形成できる。

図７に示す力−時間グラフおよび電流−時間グラフは、複合金属薄板部品の縁領域の導電加熱および接合を用いる本発明の方法の一実施形態を示すものである。製造手順は２つのセクションに分割される。すなわち、第１セクションではプラスチック層の加熱および排除が時点ｔ_０からｔ_１まで継続し、第２セクションでは溶着フェーズが時点ｔ_１からｔ_２まで継続する。本発明による方法の加熱・排除フェーズでは、比較的小さい電流Ｉおよび比較的大きい力Ｆが、プラスチック部品の縁領域にローラを介して付与される。溶着フェーズに関して比較的小さい電流を流すことにより、縁領域の２つの外側カバー薄板２、３が時点ｔ_１で互いに接触して、これらの間に事実上全くプラスチックが存在しなくなるまで、プラスチック層が大きい力によって縁領域５において、両カバー薄板２、３の間のギャップから押出されるように、両カバー薄板間のプラスチックの加熱を調節することが可能になる。次に、時点ｔ_１からｔ_２まで継続する溶着フェーズが開始され、該溶着フェーズでは、両金属カバー薄板が互いに溶着されるように、電流Ｉは更に増大されるけれども力Ｆは低減できる。

図８は、本発明による方法の他の例示実施形態を示し、この実施形態では、複合金属薄板部品の縁領域が、より詳しくは超音波ソノトロード１３ａ、１３ｂを用いた摩擦により加熱および圧縮される。また図８には、吸引装置９が再び示されている。縁領域を加熱できる他の方法が、図９に概略的に示されている。図９では、誘導加熱手段１４ａ、１４ｂが設けられかつこれらの誘導加熱手段の後ろに１対のローラ１５ａ、１５ｂが配置されている。これらの誘導加熱手段およびローラにより、軟化されたプラスチックが押出されて、複合金属薄板部品１の２つの外側カバー薄板が互いに溶着される。誘導加熱手段１４ａ、１４ｂの代わりに、例えばレーザ放射または近赤外放射等の電磁放射を用いて縁領域を加熱する手段を使用できることは明らかであり、これにより、複合金属薄板部品の縁領域の有効な非接触加熱が可能になる。

しかしながら、複合金属薄板部品の縁領域の抵抗溶着が好ましい。図１０には、この目的に必要な導電経路が示されている。かくして、一方では、ローラ型電極１１ａ、１１ｂの間に電流ブリッジ１６が設けられている。また、ローラ型電極６ａ、６ｂは別の電流ブリッジ１７を介して互いに接続されており、この場合、電流は、図１１に拡大図で示すようなスライド接点を介し、ローラ型電極６ａ、６ｂから電流ブリッジ１７へと導かれる。ローラ型電極６ａ、６ｂのローラ軸を介して電源１８が接続されている。図１２には、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造方法が概略的に示されている。加工段階Ａでは、出発点は、２つの外側カバー薄板２、３およびこれらの薄板の間に配置されたプラスチック層４を備えた複合金属薄板部品１である。加工段階Ｂでは、複合薄板またはこれから製造される平らな複合金属薄板部品が、ハンドリングシステム１９に導かれる。ハンドリングシステム１９ａは、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品を製造する本発明による装置１９ｂを有している。或いは、装置１９ｂは、多軸アームロボット１９に配置することもできる。ここで、多軸アームロボット１９すなわちハンドリングシステム１９ａは複合金属薄板部品１の縁領域５の輪郭を倣い、ここに、金属のみで形成された縁領域を形成する。縁領域５は約１０ｍｍ〜１００ｍｍの幅を有する。或いは、複合金属薄板部品１は、先ず第１に成形加工を受け、次に加工段階Ｂ’で成形された状態でハンドリングシステム１９ａに供給され、次に、複合金属薄板部品１ａの縁領域５を回って移動し、金属のみで形成された縁領域５を作る。加工段階Ｃでは、このようにして作られた複合金属薄板部品１（これは平らであるか、金属縁領域が予め形成されたものとすることができる）が、更なる成形段階すなわち加工段階に導かれる。断面図Ｃ’には、複合金属薄板部品１の縁領域５が拡大して再び示されている。プラスチック層が存在せず、金属のみで形成された縁領域５を明瞭に認識できる。加工段階Ｄで特定の複合金属薄板部品を作るべく成形した後、複合金属薄板部品は、加工段階Ｅに示すように、シーム成形２０により他の薄板部品に結合するか、加工段階Ｅ’に示すように他の構造部品に溶接することができる。本発明により製造された金属縁を備えた複合金属薄板部品は、加工段階Ｅ、Ｅ’に示すように、慣用結合技術を用いて他の構造部品に簡単に結合できる。

図１３ａ、図１３ｂ、図１３ｃおよび図１３ｄの概略断面図には、本発明による方法の例示実施形態により製造された複合金属薄板部品１の縁領域５が示されている。図１３ａでは、両外側カバー薄板２、３は、複合金属薄板部品１が縁領域５において両側でテーパするように互いに押圧される。一方、図１３ｂでは、図１３ｄに示すように他の薄板２ａの一側配置により厚さ補償が達成されるように、上方のカバー薄板２のみが変形されている。図１３ｃは、複合金属薄板部品１の両側でテーパする縁領域５の場合の厚さ補償を示しており、この場合には両側が薄板２ａ、３ａでカバーされる。例示した４つの全ての実施形態に共通なことは、これらの実施形態が縁領域５に溶着部５ａを有し、該溶着部５ａが、縁領域５に設けられた薄板２ａ、３ａまたは複合金属薄板部品１のカバー薄板２、３を互いに接合する。

図１４ａ、図１４ｂおよび図１５ａ、図１５ｂ、図１５ｃには、本発明による方法の他の可能性ある用途が示されている。図１４ａでは、外側カバー薄板２’およびプラスチック層４’からなる複合金属薄板部品１’が、食洗機のステンレス鋼薄板２２に接合される。この点に関し、複合金属薄板部品１’の縁領域は、ローラ型電極６ａにより加熱され、プラスチック層４’が押出され、次に縁領域がステンレス鋼薄板２２に溶着される。図１４ｂは、完成した複合金属薄板部品１’が食洗機２３に取付けられたところを示す。図１５ａ、図１５ｂおよび図１５ｃには、本発明の方法の個々の段階が再び示されている。まず第１に、図１５ａに示すように、接触電極６ａが複合金属薄板部品１’の縁領域５に位置決めされ、該縁領域５内のプラスチックが加熱されかつ両薄板２’、２２の間のギャップから排除される。次に、第２加工段階では、抵抗溶着手段を用いて外側カバー薄板２’がステンレス鋼薄板２２に溶着される。この場合、他のローラ型電極を使用すれば、段階１５ａおよび１５ｂを互いに連続して行うことができる。次に、完成した複合金属薄板部品１’が食洗機２３に固定される。複合金属薄板部品１’は音を減衰させる大きい効果を有し、本発明による方法を用いて例えば食洗機に簡単に固定できる。

最後に、図１６、図１６ａおよび図１７は、本発明により製造された、金属縁領域５を備えた複合金属薄板部品１’の他の用例を示す。図１４および図１５におけるように、複合金属薄板部品１’は、単に外側カバー薄板２’およびプラスチック層４’を有するものである。第１加工段階では、複合金属薄板部品１’の縁領域５のプラスチック層４’が、ローラ型電極６ａにより加熱されかつ外側カバー薄板２’とレール２４との間のギャップから押出される。この場合、レール２４は、金属部品を形成する。次に、外側カバー薄板が、溶着電極２５を用いてレール２４に溶着される。溶着電極２５は、ローラ型電極として形成することもできる。図１７は、レールの両側に２つの複合金属薄板部品を備えた音減衰レールの断面図である。本願の上記説明から明らかなように、外側カバー薄板２’および該薄板２’上に配置されたプラスチック層４’からなる複合金属薄板部品１’は、本発明による方法により、簡単な態様で他の金属部品、例えば食洗機２３またはレール２４の後壁に接合できる。このように、本発明による方法は複合金属薄板部品の可能な用途を大幅に拡大できる。

１ 複合金属薄板部品
２、３ 外側カバー薄板
４ プラスチック層
５ 縁領域
５ａ 溶着部
６、６ａ、６ｂ、１１ａ、１１ｂ ローラ型電極（接触電極）
９ プラスチック取出し装置（吸引装置）
１０ 研削装置
１６、１７ 電流ブリッジ
２３ 食洗機
２４ レール

Claims (12)

1. ２つの外側金属カバー薄板とこれらの両外側カバー薄板の間に配置された少なくとも１つのプラスチック層とからなる、金属縁領域を備えた複合金属薄板部品の製造方法において、
   ・複合金属薄板部品の選択された縁領域は、両外側カバー薄板の間に配置されたプラスチック層が軟化するように加熱され、
   ・縁領域の少なくとも一方の外側カバー薄板に力を付与することにより、力を受けた縁領域内のプラスチック層が押出されるように、両カバー薄板が幾つかの点または領域で互いに押圧され、
   ・力の付与の後または力の付与と同時に、圧縮された縁領域内の両カバー薄板が、少なくとも幾つかの領域または点に亘って互いに接合される
   方法であって、
   前記縁領域内で押出されたプラスチックは、機械的におよび／または吸引装置を用いて少なくとも一部が除去されることを特徴とする方法。
2. 前記複合金属薄板部品の縁領域の加熱は、摩擦および／または電磁放射を用いて、対流、導電または誘導により行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記力の付与は、少なくとも１つ以上のローラを用いて行われることを特徴とする請求項１または２記載の方法。
4. 前記縁領域は、１つ以上のローラを用いて幾つかの点または領域に亘って溶着されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
5. 厚さ補償のための、複合金属薄板部品の圧縮された縁領域は、一方側または両側の少なくとも幾つかの領域に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
6. 前記プラスチック層の加熱および排除中に付与される力は、両カバー薄板の接合中に付与される力より大きいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の方法。
7. 前記複合金属薄板部品は、金属縁領域の形成中に、同時に他の金属部品に接合されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
8. 前記複合金属薄板部品は、金属からなる単一の外側カバー薄板および該カバー薄板上に配置されたプラスチック層からなる複合薄板が、他の金属部品に接合されることにより形成され、前記他の金属部品は、第２金属カバー薄板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の方法。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法を実施する装置において、
   ・複合金属薄板部品（１）を位置決めする手段と、
   ・複合金属薄板部品（１）を、その縁領域（５）の幾つかの点または領域（６、６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）に亘って加熱する手段と、
   ・他の金属薄板（２、３、２２、２４）に対してカバー薄板（２、３）を押圧し、カバー薄板（２、３）上に配置された、加熱されかつ軟化されたプラスチック層（４）を縁領域（５）から押出すべく、加熱された縁領域（５）内で複合金属薄板部品（１）の少なくとも一方のカバー薄板（２、３）に力を付与する手段（６、６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ）と、
   ・複合金属薄板部品の圧縮された縁領域内で、カバー薄板（２）を少なくとも幾つかの領域または点に亘って金属薄板（３、２２、２４）に接合する手段（６、６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１５ａ、１５ｂ）と
   を有する装置であって、
   押出されたプラスチックを除去するため、研削装置（１０）および／または吸引装置（９）が設けられていることを特徴とする装置。
10. 力を付与しおよび／または複合金属薄板部品の縁領域を加熱しおよび／または接合する１つ以上のローラ（６、６ａ、６ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂ）と、複合金属薄板部品（１）とローラ（６、６ａ、６ｂ、１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、１５ａ、１５ｂ）とを相対移動させる手段とが設けられていることを特徴とする請求項９記載の装置。
11. 第１対および第２対のローラ（６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ）が設けられており、第１対および第２対のローラ（６ａ、６ｂ、１２ａ、１２ｂ）は、複合金属薄板部品（１）の縁領域（５）の長手方向で見て互いに前後に配置されており、第１対のローラ（６ａ、６ｂ）は、複合金属薄板部品（１）の縁領域（５）の加熱および圧縮に使用され、第２対のローラ（１２ａ、１２ｂ）は、複合金属薄板部品（１）の縁領域（５）を幾つかの点および領域に亘って接合するのに使用されることを特徴とする請求項９または１０記載の装置。
12. 多軸アームロボット（１９）および／またはハンドリングシステム（１９ａ）が設けられていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項記載の装置。
    

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