[发明专利]用于连接热塑性复合物质部件的方法

说明书

由热塑性纤维复合物质制成的相连接的构件，其中所述构件通过针进行连接，所述构件在压力和转动下被引入所述构件的由此经软化的基质材料中；以及一种用于连接这样的构件的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于连接热塑性复合物质部件的方法。

背景技术

可以使用热塑性复合物质作为基于硬质树脂的复合物质的替代物。与常见的复合物质不同，热塑性复合物质的基质并非由聚酯或环氧树脂形成，而是由热塑性塑料制成。可以使用PEEK、PEKK、PAEK、PEAK、PPS、PEI、PA、PES作为形成这样的基质的热塑性塑料。在热塑性塑料中嵌入有增强纤维。可以使用碳纤维、凯夫拉纤维或玻璃纤维作为增强纤维。在此，增强纤维可以如在常见的纤维复合物质中那样被嵌入基质中。

可以以各种方式将由复合物质制成的工件相互连接。这样的连接可以通过粘合来进行。粘合连接并非在所有领域中都是常见且广泛的，例如在车辆结构的承载荷载的区域中。其原因在于连接缺乏可检查性：在面型地粘合的两个部件之间的粘合连接对于进行检查的观察员的眼睛而言仍是隐蔽的。另一种连接技术是使用诸如铆钉、螺钉和/或螺栓的紧固元件。为了使用这样的紧固元件，必然要在连接点钻入要连接的工件。在由热塑性复合物质制成的构件的情况下，对工件钻孔并不是普通的处理，这是因为热塑性复合工件的基质材料由于钻孔过程的摩擦热量而变热。此外，通过钻孔将承载荷载的增强纤维切断。

还已知自攻螺钉作为连接器件，这些连接器件配备有由于旋入产生的摩擦热量而可被软化的密封材料。该连接器件还以预先钻孔(伴随着对纤维材料的削弱)为前提。

即，现有技术缺乏如下连接技术，该连接技术允许在不削弱增强纤维的情况下将由热塑性复合物质制成的工件永久地相互连接。

发明内容

现在，对于本领域技术人员而言完全令人惊讶的发现：由热塑性纤维复合物质制成的相连接的构件弥补了现有技术的缺陷，其中这些构件通过针进行连接，这些构件在压力和转动下被引入这些构件的由此经软化的基质材料中。本发明还包括一种用于连接由热塑性纤维复合物质制成的构件的方法，该方法包括：对所述构件进行彼此定位，在压力下放置针，将所述针置于转动运动，从而使得所述热塑性基质材料软化并且将所述针推移穿过所述构件的经软化的基质材料，使所述热塑性基质材料硬化。本发明的意义上的针也可以是销钉或其他连接元件。