[发明专利]连接两个组件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连接两个组件的方法，其中在第一组件的连接点处将第一组件与第二组件相连接。

背景技术

这种方法用于连接例如汽车结构中的钢组件。文献EP 2 561 946A1描述了如下方法：在该方法中，汽车的两个钢组件之间的连接是采用将两个组件在连接点处进行点焊的方式来完成。在焊接操作之前，两个组件中的一个组件的某些区域利用激光束进行加热，这允许组件的微观结构产生变化。此工序旨在于利用点焊方式提高焊接能力。

已知的方法具有如下缺点：由于激光在组件的表面上产生反射以及组件材料的非理想的吸收性能而导致出现损失。

发明内容

本发明的目的是避免因在加热组件的操作期间的反射和非理想的吸收而导致的可能损失，以及安排更加简明易懂和成本高效的工序。

在前面引言部分中所提到的这一类型的方法中，实现该方法是基于如下方式：在将两个组件连接之前，利用电阻加热的方式来加热环绕连接点的环绕区域，使得环绕区域中第一组件的延展性提高而强度大幅降低。

围绕连接点(两个组件将随后在该连接点处连接)的区域利用引入电流而产生的电阻加热的方式被加热。此设置具有如下优点：即，在组件的打算要被加热的位置处产生热量。由此，没有必要从外部将激光耦合到组件中。因此，没有因组件表面上的反射和/或缺少对光量子的吸收而导致的损失。因此，本发明能够在不产生高费用的情形下结合在现有的系统中。此外，操作激光系统是非常昂贵的。

加热环绕区域分别提高了环绕区域中第一组件的延展性和降低了环绕区域中第一组件的强度。在围绕连接点的区域中组件变软，且这种设置提高了在连接点处两个组件之间的连接稳定性。

方法的优选构成是提供至少一个电极，该电极与环绕区域相接触以用于电阻加热。电流能够利用电极被直接引入到组件内。电流能够优选地从组件的第一侧面流到组件的第二侧面(所述第二侧面与第一侧面相反地设置)而在环绕区域中流经组件。作为选择，也能够将至少一个电极与一个侧面形成接触。在此情形下，环绕区域能够利用电阻加热被直接加热。因此，为了对环绕区域进行加热，不需要在组件中设置任何热传递件。

在此情形下，已经证实有利的是，电极是一副加热钳的一部分。加热钳可以呈一副接合钳的方式构造。加热钳可以具有两个电极，该两个电极优选地布置成彼此相对，并且因此，布置在第一组件上的环绕区域能够容纳于两个电极之间。电流能够利用接合钳直接流经第一组件，从而组件不仅仅在其表面上而且在其内部被加热。

尤其有利的是，电极具有与环绕区域的表面相对应的接触表面。电极能够经由接触表面与第一组件的环绕区域形成全表面抵靠的状态，从而整个环绕区域能够借助于从电极被引入到组件中的电流在一次操作中被加热。因此，不需要将电极反复地与环绕区域的不同部分相接触。如果采用加热钳，则加热钳的电极的接触表面的面积优选地大于一副接合钳(其用于利用电阻点焊连接组件)的接触表面的面积。

有利地，电极和/或加热钳利用操作装置(特别是利用机器人)设置在环绕区域上，从而不需要手工将电极和/或加热钳定位在第一组件的环绕区域上。

方法的尤其有利的构成是如下一个方法：即，在该方法中，操作装置经由控制装置来控制，该控制装置被馈送具有连接点坐标的一组数据。该控制装置能够基于连接点的坐标而推导得到环绕区域的坐标。因此，除了具有连接点坐标的一组数据之外，不需要提供具有环绕区域坐标的另外一组数据。因此，具有连接点坐标的一组数据(其对于将第一组件与第二组件进行连接是必要的数据)也能够被用于加热环绕区域。优选地，连接点被布置在环绕区域的中心，从而用于将电极和/或加热钳进行定位的操作装置能够通过使用连接点的坐标受到控制，而不需要任何另外的必要计算。

方法的有利构成是提供第一组件，该第一组件在被加热之前至少部分被硬化，结果是组件的强度至少部分地提高。具体地，第一组件能够至少部分地被挤压硬化，其中第一组件的初始材料(例如是金属板材形式)在变形处理期间被加热并且随后在短时间内被冷却。此快速冷却使得至少部分的微观结构具有更高水平的硬度。在硬化操作之后，第一组件优选地至少部分地具有至少1500MPa的抗拉强度。

有利地，环绕区域中第一组件的抗拉强度减少到400MPa至900MPa的值，优选地，达到500MPa至800MPa的值，特别优选地，达到550MPa至700MPa的值。例如，环绕区域中的抗拉强度能够被设定为600MPa。