聯結鎂的方法
2023-06-03 16:57:16 2
專利名稱：聯結鎂的方法
技術領域：
本公開涉及使用聚合插頭將鎂聯結到鎂或將鎂聯結到另ー金屬或非金屬基體的方法。
背景技術：
本節提供與本公開有關的不一定是現有技術的背景信息。金屬片被聯結以形成結構部件、裝飾部件、或用於其它目的。為了形成示例性結構部件，片可以通過使用諸如可以由不鏽鋼或其它材料製成的螺栓和鉚釘的緊固件來聯結。在汽車應用中，不同類型的金屬片被用於不同的目的。例如，鎂由於其高強度和相對低的重量而可以被選擇作為金屬板。然而，在至少使用了一個鎂片的情況下，擔憂的是，在非鎂緊固件和鎂片的接ロ處或在鎂片與聯結到該鎂片的任何其它非鎂片的接ロ處的電化學腐蝕。因此，在製造中使用鎂與鎂合金存在限制。
發明內容
本節提供了本公開的概括性總結，但並不是其全部範圍或所有其特徵的綜合公開。在各個方面中，目前的教導提供將鎂基體聯結到第二基體的方法。將鎂基體的區域與第二基體的區域對準以提供重疊部。使該重疊部的區域變形以提供接頭。將聚合材料布直到接頭中。在其它方面中，目前的教導提供將鎂基體聯結到第二基體的方法。將鎂基體的區域和第二基體的區域對準以提供重疊部。該重疊部位於第一模具和第二模具之間。從第一模具朝重疊部注入聚合物以使重疊部朝第二模具變形並且接觸第二模具的表面。然後，使聚合物凝固以使鎂基體和第二金屬基體連結。將最近形成的組件從模具組移除。在其它方面中，目前的教導提供將鎂基體聯結到第二基體的方法。將鎂基體的區域和第二基體的區域對準以提供重疊部。鎂基體和第二基體中的至少ー個包括與另ー獨立基體接觸的非導電塗層。在使重疊部保持完整的同時使重疊部的區域變形以提供接頭。將聚合材料布置到接頭中。本發明還提供如下方案1. 一種將鎂基體聯結到第二基體的方法，包括
將所述鎂基體的區域和所述第二基體的區域對準以提供重疊部；
使所述重疊部的區域變形以提供接頭；以及 將聚合材料布置到所述接頭中。2.根據方案I所述的方法，其特徵在於，其還包括將所述重疊部布置在模具內。3.根據方案2所述的方法，其特徵在於，使所述重疊部的區域變形還包括使所述重疊部的輪廓形成為接觸所述模具的表面。4.根據方案I所述的方法，其特徵在於，使重疊部的區域變形選自由熱敲彎和使用球形末端成形組成的組。5.根據方案4所述的方法，其特徵在於，所述變形包括使用球形末端成形並且還包括加熱所述模具以加熱所述重疊部的區域。6.根據方案I所述的方法，其特徵在於，其還包括使所述聚合物熔化並且使所述聚合物在壓カ下凝固。7.根據方案I所述的方法，其特徵在於，將所述聚合材料布置到所述接頭中還包括使所述聚合材料固化或冷卻以形成插頭。8.根據方案7所述的方法，其特徵在於，其還包括用所述插頭固定所述接頭。9.根據方案7所述的方法，其特徵在於，所述插頭的上表面基本上與所述重疊部·的上表面平齊。10.根據方案I所述的方法，其特徵在於，所述第二基體包括與所述鎂基體相同的材料。11.根據方案I所述的方法，其特徵在於，所述鎂基體和所述第二基體由不同的材料製成。12. 一種將鎂基體聯結到第二基體的方法，包括
將所述鎂基體的區域和所述第二基體的區域對準以提供重疊部，其中所述重疊部位於第一模具和第二模具之間；
從所述第一模具朝所述重疊部注入聚合物以使所述重疊部朝所述第二模具變形並且接觸所述第二模具的表面；以及
使所述聚合物凝固以使所述鎂基體和所述第二金屬基體連結。13.根據方案12所述的方法，其特徵在於，其還包括將所述鎂基體和所述第二基體加熱到變形溫度以上。14.根據方案13所述的方法，其特徵在於，其還包括加熱所述第一模具和所述第ニ模具中的至少ー個。15.根據方案12所述的方法，其特徵在幹，從所述第一模具朝所述第二模具注入所述聚合物產生將所述鎂基體與所述第二金屬基體連接的接頭。16. 一種將鎂基體聯結到第二金屬基體的方法,包括
將所述鎂基體的區域和所述第二金屬基體的區域對準以提供重疊部，其中所述鎂基體和所述第二金屬基體中的至少ー個包括與另ー相應基體接觸的非導電塗層；
在保持所述重疊部完整的同時使所述重疊部的區域變形以提供接頭；以及 將聚合材料布置到所述接頭中。17.根據方案16所述的方法，其特徵在於，所述非導電塗層包括能夠抵抗所述重置部的變形的材料。18.根據方案16所述的方法,其特徵在於,所述重疊部位於第一模具和第二模具之間，並且所述方法還包括從所述第一模具朝所述重疊部注入聚合物以使所述重疊部朝所述第二模具變形並且接觸所述第二模具的表面。19.根據方案16所述的方法，其特徵在於，其還包括將所述重疊部固定在模具中並且其中所述變形還包括用球形末端使所述重疊部成形。20.根據方案16所述的方法，其特徵在於，其還包括使所述聚合材料凝固以使所述鎂基體和所述第二金屬基體連結。適用性的進ー步範圍將從下文提供的描述變得明顯。在該發明內容中的描述和特定示例g在用於說明目的並且不g在限制本公開的範圍。
此處所描述的附圖僅用於選定的實施例而不是所有可能的實施方式的說明目的，並且不g在限制本公開的範圍。圖1A-1F根據目前教導各方面描繪將鎂基體聯結到第二基體的示例性過程；
圖2A-2C根據目前教導各方面描繪使用來自流動聚合物的流體靜カ將鎂基體聯結到第二基體的示例性過程；並且
圖3A-3C描繪將鎂基體聯結到第二基體的示例性過程，其中該基體具有根據目前教導的各方面的中間層。對應的附圖標記在整個附圖的幾個視圖中指示對應的部分。
具體實施例方式示例實施例被提供使得本公開將是透徹的，並且將範圍完全地傳達給本領域的技術人員。諸如特定部件、裝置、和方法的示例的許多特定細節被闡明以提供對本公開的實施例的徹底了解。對本領域的技術人員來說將明顯的是，特定細節不必被利用，示例實施例可以以許多不同的形式被體現並且也不應被解釋為限制本公開的範圍。在一些示例實施例中，熟知的過程、熟知的裝置結構、以及熟知的技術不作描述詳細。在此處所使用的術語僅出於描述特定示例實施例的目的並且不g在是限制性的。如此處所使用的，単數形式「一」、「ー種」和「所述」可能也g在包括複數形式，除非上下文清楚地相反表明之外。術語「包含」、「包括」、「含有」和「具有」是包括在內的並且因此指定陳述特徵、完整物、步驟、操作、元件、和/或部件的存在性，而不排除一個或多個其它特徵、完整物、步驟，操作、元件、部件、和/或它們的組的存在性或増加。在此處所描述的方法步驟、過程、和操作不應被解釋為必然地要求它們以所討論或示出的特定順序執行，除非明確地表示執行的順序。還應理解的是，額外的或替代步驟可以被利用。當一元件或層被稱為在另一元件或層「上」或「接合到」、「連接到」或「聯接到」該另一元件或層時，它可以直接在另一元件或層上或接合到、連接到或聯接到該另一元件或層，或可以存在中間元件或層。相反，當一元件被稱為直接在另一元件或層「上」或「直接接合到」、「直接連接到」、或「直接聯接到」另一元件或層時，則不存在中間元件或層。其它被用來描述元件之間的關係的詞應以同樣的方式解釋(例如，「在...之間」與「直接在...之間」，「相鄰」與「直接相鄰」等)。如本文所使用的，術語「和/或」包括相關的列出項目中的一個或多個中的任何ー個和所有的組合。雖然術語第一、第二、第三等在此處可被用來描述各種元件、部件、區域、層和/或段，但是這些元件、部件、區域，層和/或段不應受到這些術語的限制。這些術語可以僅被用來區別ー個元件、部件、區域、層或段與另一區域、層或段。諸如「第一」、「第二」的術語和其它數字術語當在此處被使用時並不意味著順序或次序，除非上下文明確指明之外。因此，下面所討論的第一元件、部件、區域、層或段可能被稱為第二元件、部件、區域、層或段而不脫離示例實施例的教導。空間上相關的術語，諸如「內」、「外」、「下面」、「下方」、「下」、「上方」、「上」等在此處
可以被用於方便描述如圖中所示的一個元件或特徵與其它(多個)元件或(多個)特徵的關係。除圖中描述的定向之外，空間上相關的術語可以預期包括在使用或操作中的裝置的不同的定向。例如，如果圖中的裝置被倒過來，則被描述為在其它元件或特徵「下方」或「下面」的元件因此將被定向為在給其它元件或特徵「上方」。因此，示例術語「下方」可以包括上方和下方的定向兩者。裝置可以另外被定向(旋轉90度或其它定向)並且在此處使用的空間相關敘述語相應地被解釋。在各個方面中，目前的教導提供在緩解電化學腐蝕的同時將鎂基體固定到第二基體的方法。如此處所使用的，「鎂基體」包括包含按重量計至少約75 %鎂的エ件或子部件。作為非限制性的示例，第二基體是另ー鎂基體或不同的基體，諸如金屬或非金屬基體諸如強化熱塑性塑料。該エ件是適合於特定製造目的材料片。例如，在汽車應用中，針對該片是否形成門面板的一部分或發動機部件或一些其它部件的一部分，(多個)片的厚度被選定。當前教導的「金屬片」或「片」具有如下厚度該厚度被測量為規格(gauge)，一般從0到36規格。在替代方案中，片金屬或片的厚度從大於或等於約0.1毫米到小於或等於約8.0毫米，包括所有子範圍。在多個金屬片被利用的情況下，片具有相同的厚度或不同的厚度。雖然在本公開中詳述了片金屬，但是將被聯結的其它金屬結構(諸如管、塊、線圈等)也適合於使用當前教導固定。在使用了非金屬板的情況下，厚度與上面詳述的那些相同。根據各個方面的減緩的「電化學腐蝕」表示如下現象其中欠貴重金屬(對腐蝕較敏感)充當陽極，並且較貴重金屬(對腐蝕不太敏感)充當陰極以形成単體或電池，其中所述欠貴重金屬優先腐蝕。例如，在鎂金屬(欠貴重)與不鏽鋼(較貴重)形成接觸的情況下，鎂金屬優先腐蝕。如果使鎂金屬與甚至比不鏽鋼更貴重的鎳形成接觸，則由於貴重性方面增加的相對差導致電化學腐蝕的速率將更大。這種電化學腐蝕導致點蝕和其它表面損傷。如果該損壞在接縫處或在部件的子部件之間的交界處發生，則它會縮短壽命，引起不期望的開裂或破裂，和/或導致該部件的降低的性能。應防止電化學腐蝕以避免部件的過早的和/或不期望的劣化。因為鎂對電化學腐蝕特別敏感，所以對用來將基體固定在一起的任何相鄰的基體或緊固件必須認真地選擇。在當前的教導中，與金屬緊固件相反，方法利用聚合體緊固件，因為聚合物一般不與鎂基體發生反應並且特別適合於所公開的固定技木。隨後，該方法提供對鎂件的輕質聯結而不使用鋼鉚釘，使用鋼鉚釘會促進嚴重的電化學腐蝕。這阻止了在插入自衝鋼鉚釘期間有時看到的鎂的開裂。除了防止開裂之外，使用當前教導的聚合物緊固件還阻止可能由電化學腐蝕引起的結構腐化。參照圖1A-1D，使用組件100來描繪根據當前教導的一示例性方法。如圖1A中所示，將第一基體10和第二基體12對齊以提供重疊部14。雖然僅描繪了兩個基體10、12，但是應理解，在當前教導的範圍內可以使用多於兩個基體。此外，第一基體10和第二基體12可以具有不同的尺寸、形狀、或厚度。重疊部14布置在模具20內。模具20如在包括上部分22和下部24的一般形模中所描繪。下模部分24限定了由內模具壁28限定的模腔26。重疊部14被固定在上模部分22和下模部分24之間。如圖1B中所示，重疊部14完全由上模部分22包圍。雖然在當前教導中詳述了完全被包圍的重疊部14，但應理解，重疊部14可以具有圍繞它的局部周邊，如由上模部分22和/或下模部分24的輪廓例如在離散的點(即兩個或更多隔開的獨立點)所成形或如不連貫的形狀(即J形狀或半圓，作為非限制性的示例)。將第一基體10和第二基體12對準以形成重疊部14允許將第一基體10固定到第ニ基體12。作為固定的非限制性示例，敲彎(clinching)適合於在當前教導中使用。敲彎被用來將像金屬和非金屬片的基體固定在一起。敲彎包括衝壓或以其它方式在至少兩個堆疊的金屬片中形成對應的凹陷，用於將片機械地適配到彼此。在選擇方面中，上模部分22或下模部分24中的任一個電氣地或熱地連接到熱源以使第一基體10和/或第二基體12或兩者變暖。通過加熱基體中的ー個或兩個，變形所需的カ的量由於第一基體10和/或第二基體12的熱致延展性而減小。加熱可以是相應金屬或非金屬基體的軟化或變形溫度。如此處所使用的，軟化或變形溫度是如下溫度該溫度小於相應金屬的熔點但是大於該相應金屬是固體時的溫度，如本領域的技術人員所熟知的。通過加熱基體10、12，開裂的可能性大大降低。 例如，採用鎂合金AZ31B，熔化溫度是近似630攝氏度以提供液態合金。軟化溫度實際上是小於熔點的溫度範圍。AZ31B鎂合金的示例性軟化或變形溫度是從約250攝氏度到約500攝氏度，包括所有的子範圍。重疊部14提供第一基體10和第二基體12的變形的區域。在選擇方面中，重疊部14變形並且不被刺穿或以其他方式被損壞。轉到圖1C，球形末端40被描繪為抵靠重疊部14以由箭頭42和箭頭44指示的環形模式被擠壓。當球形末端40被旋轉並且抵靠第一基體10和第二基體12施加壓カ時，重疊部14朝模具20的內壁28前進。當重疊部與內壁28緊密接觸吋，球形末端40抵靠內壁28擠壓重疊部14，這進而抵抗來自球形末端40的力以使重疊部14成形並且使其與模具20的內壁28的輪廓相接觸。在其它方面中，球形末端匹配模具20的內壁28的形狀的至少ー部分。由箭頭42和44指示的多個環形模式確保重疊部14的變形形狀匹配內壁28的形狀。球形末端40的環形(或其它方向)運動被繼續直到輪廓線的期望水平被實現為止。再者，球形末端40能夠上下行進以抵靠內壁28推動重疊部14。重疊部14的成形使得片10和12被固定，並且特別地，片12具有切ロ以防止剝落(peel)。如上所述，第一基體10和第二基體12，並且可選地模具20的至少一部分(並且因此第一基體10和第二基體12中的ー個的至少一部分)在選擇方面中被加熱以更容易地允許球形末端40使重疊部14變形。如圖1C處所示的已變形的重疊部14形成聚合物插頭50的凹陷部，如圖1D中所示。聚合物插頭50保持敲彎部分(clinch)的形狀並且還阻止水分和碎屑的進入。首先提供對聚合物插頭50的總體描述，然後提供適合於用作聚合物插頭50的示例性材料。聚合物插頭50固定接頭60。在各方面中，聚合物插頭50被放置在接頭60中或在接頭60中被壓縮，使得它相對於第一基體10或第二基體12座置在不同的定向上。如圖1D中所示，聚合物插頭50相對於第二基體12的上表面34凸起地(proud)座置。如圖1E中所示，聚合物插頭50相對於第二基體12的上表面凸起座置並且還延伸到第一基體10的區域。該延伸部52為第一基體10和第二基體12的界面提供另外的屏障。如圖1F中所示，聚合物插頭50與第二基體12的上表面34平齊座置。無論聚合物插頭50的相對高度，接頭60都會受到保護而免受水或由於插頭的壓縮或固化引起的其他碎屑的進入，如在此處稍後詳述。第二基體12包括上表面34和下表面36,而第一基體10包括上表面30和下表面32。聚合物插頭50相對於第二基體12的上表面34或第一基體的上表面30的定向可以通過一旦聚合物插頭50被放置在接頭60中就壓縮它來修改。聚合物插頭50的定向還可以通過使用或多或少的聚合物填充接頭60修改。在各方面中，聚合物從熱塑性聚合物或熱固性聚合物選擇。在聚合物是熱塑性時，它在大於聚合物的玻璃化溫度或熔化溫度的溫度下可以容易地成形，而在環境溫度或約25攝氏度下保持最大強度。對於選擇的用途，適當的熱塑性塑料包括聚醯胺或聚丙烯。在經歷汽車油漆烘焙循環(160至200攝氏度持續至少20分鐘)的結構中，可以利用具有相對高玻璃化溫度或結晶溫度的高性能熱塑性塑料，諸如尤其聚鄰苯ニ甲醯胺、聚苯硫醚、聚醯 胺-醯亞胺、聚醚碸、和聚芳酮(polyarylene ketone)。熱固性聚合物(熱固性材料)也適合於在當前教導中使用。與熱塑性塑料相比，熱固性材料顯示優秀的蠕變強度和尺寸穩定性並且還適合於較高的溫度暴露。在選擇方面中，這些是B階段的環氧樹脂或低於其玻璃化溫度的可交聯熱固性。B階段的環氧樹脂包括其中僅有限的反應已經在樹脂和硬化劑之間發生的那些，使得產品處於半固化、高粘性但可變形的狀態。在各方面中，變形在輕微上升的溫度下被促進。取決於它們的構成，這樣的B階段環氧樹脂的局部固化在室溫約25攝氏度或更多升高的溫度下發生。適當的示例包括環氧樹脂，諸如使用胺、酸酐、或咪唑固化劑固化的雙酚A基ニ環氧甘油醚基樹脂(諸如由俄亥俄州的Momentive Specialty Chemicals of Columbus以商標名Hexion Epon 828出售的那些)或酹醒基樹脂(諸如由俄亥俄州的MomentiveSpecialty Chemicals of Columbus 以商標名 Hexion Epon SU-2. 5 出售的那些)；不飽和聚脂樹脂，諸如基於丙ニ醇的用過氧化物固化並且可選地用氧化鎂稠化的那些；以及用過氧化物固化並且可選地用氧化鎂稠化的こ烯基酯樹脂(諸如由肯塔基州的AshlandComposite Polymers of Covington 以商標名 Derakane 出售的那些)。由熱固性聚合物製成的聚合物插頭50可能需要升高的溫度固化，使得它們可以在室溫或約25攝氏度下被插入和縮鍛(upset)。在插入和縮鍛之後，對聚合物插頭50的至少局部施熱將使得聚合物能夠固化並且形成最大強度以固定或連結接頭60。固化通過使用熱燈、被加熱的工具、或通過將接頭60 (和エ件)放置在灶或爐例如油漆烘焙箱中來實現。本領域已知的任何固化過程適合於在當前教導中使用，包括暴露到紫外線輻射或暴露到電子束。可選地，聚合物包括纖維增強材料。適當的纖維增強材料可以包括玻璃和芳綸纖維。碳化纖維也是適當的，假如它們可以確定地與鎂分離。混合纖維也是適當的並且作為編織帶、束、組、或作為單獨的纖維被提供。在碳化纖維被使用時，纖維被定位在編織芳綸或玻璃纖維套筒的內部，作為非限制性例子，以保證碳化纖維的隔離。纖維被均勻分布遍及本體截面或被選擇性地定位，例如以提供選擇性增強或有利於以最小的纖維損傷縮鍛，或，如在碳化纖維的情況下，以將它們定位成不與(多個)エ件可能地接觸。自然纖維諸如韌皮纖維，包括大麻和黃麻，也適合於在當前教導中使用。在選擇方面中，待被形成插頭50的聚合物或聚合物和纖維材料被預熱到比在熱塑性聚合物被使用時聚合物的玻璃化溫度更高的溫度。另ー方面，諸如B階段的環氧樹脂的熱固性材料和其它可交聯熱固性材料可以在處於環境溫度的情況下被插入，只要該溫度低於玻璃化溫度。纖維增強材料可以是短纖維(一般小於2mm)或長纖維(從約2mm到插頭的全長。)長纖維增強插頭50可以使用拉擠成型或擠出容易地形成以形成纖維增強材料的延伸長度，然後切割該延伸的長度以形成適當長度的本體。雖然本體在截面上可以優選地是圓形，但是拉擠成型和擠出均適合於製備不同於圓形截面本體，包括不規則的截面，如果優選的話。可替代地，可以使用短纖維，當在其熔化溫度以上時，將其與聚合體熱塑性或熱固 性樹脂混合。插頭50的尺寸應被選擇為增強接頭強度。在各方面中，聚合物在壓カ下被固化。這允許聚合物插頭50保持其形狀並為接頭60提供屏障。壓カ可以包括在聚合物被固化或冷卻時的壓力。固化的聚合物插頭50固定接頭60並且對系統提供結構完整性。因為聚合物插頭50被利用，所以鎂基體可以被利用作為第一基體10或第二基體12中的至少ー個。一旦在適當位置和固化或變硬，聚合物插頭50就使接頭60連結。聚合物插頭50阻止在第一基體10和第二基體12的交界處的腐蝕。接頭60被連結，使得具有接頭60的エ件在結構上良好並且以預期的方式執行。顯著地，如圖1A和圖1C中最佳地示出的，在下模24中的分型(split)允許下模被分離以便從已形成的敲彎部中移除。轉到圖2A-2C，在其它方面中和隨組件200所提到的，聯結第一基體10和第二基體12的方法包括在同時放置聚合物插頭50的情況下形成接頭60。將第一基體10的區域和第二基體12的區域對準以形成重疊部14。重疊部14被定位在上模部分22和下模部分24之間。聚合物，諸如上文詳述的那些，從上模部分22通過由上模部分22限定的通道70被注入。聚合物被預熱，使得當沿著路徑72前進通過通道70時它被熔化，或一旦它在模具20內聚合物就被加熱。聚合物以足夠的壓カ和速度朝重疊部14行進以朝下模部分24推動重疊部14以使得重疊部與模具20的內表面28相接觸。使重疊部14變形所需的速度和壓カ的量取決於第一基體10和第二基體12的厚度以及期望的接頭60的尺寸。此外，第一基體10和第ニ基體12的溫度還部分地確定變形阻力。在當前教導的各方面中，為了有利於成形，第一基體10和第二基體12中的至少ー個被加熱。與相對較薄的重疊部14相比，較厚的重疊部14將需要使聚合物在更大的力下前迸。聚合物填充腔26並且使重疊部14具有與下模部分24的內表面28相同的輪廓。當期望的量的聚合物被輸送時，聚合物通過通道70的輸送被終止。例如，與製備預期覆蓋如圖1E中所描繪的肩部52的聚合物插頭50相比，為了製備預期與如圖1F中所描繪的第二基體12的上表面34平齊的聚合物插頭50，可能需要聚合物輸送的提前終止。然後，如上所述使聚合物插頭50固化以使第一基體10與第二基體12連結。對於熱固性聚合物，根據需要對聚合物插頭50應用各種後處理步驟以固定接頭60，所述後處理步驟包括以上詳述的用熱燈固化、經過烤爐、暴露於UV光、或暴露於電子束。熱塑性插頭將通過冷卻到低於玻璃化溫度或熔化溫度來固化。在其它方面中，第一基體10和第二基體12中的ー個包括非導電塗層80，如隨組件300所提到的。參照圖3A-3C，非導電塗層80接觸基體中的至少ー個並且充當在第二基體12和第一基體10的至少一部分之間的屏障。如圖3A中所示，非導電覆蓋80在第一基體10的上表面30上。因此，在它們被限制在模具20內的情況下，非導電塗層80接觸第二基體12的下表面36並且夾在第一基體10和第二基體12之間。非導電塗層由任何適當的材料製成。用於非導電塗層的示例性的ー組材料包括高應變材料，作為非限制性例子，包括被歸類為聚烯烴、ニ烯、聚苯こ烯、聚醯胺、聚酯、聚亞安酷、氟類弾性體、矽類弾性體等，単獨或以組合被使用。再者，陶瓷材料可以作為非導電塗層80在各種方面中使用。雖然非導電塗層80被描繪為具有與第一基體10相同的長度，但非導電塗層80比第一基體10和/或第二基體12更短或更長是在當前教導的範圍內。在系統中有多於ー個的非導電塗層80也是在當前教導的範圍內。 非導電塗層80在最佳化輕質和高強度材料的使用的同時充當防止鎂的電化學腐蝕的屏障。當第一基體10和第二基體12中的一個由鎂製成並且另一個是另一金屬時，非導電塗層80可能是特別有用的。如先前詳述的，聚合材料被布置到接頭60中以使第一基體10和第二基體12連結。聚合材料包括以上詳述的熱固性材料和熱塑性材料。可選地，以上詳述的纖維被合併到如以上詳述的聚合物材料中。在各方面中，在例如通過以如圖3B中所示的球形末端成形使重疊部14成形以接觸模具20的至少一部分的輪廓之後，聚合物被輸送。在其它方面中，聚合物沿著如圖2A-2C中所描繪的路徑72通過通道70被輸送以使第一基體10、非導電塗層80、和第二基體12成形。在選擇方面中，模具20、第一基體10、和第二基體12中的至少一個連接到電熱源或熱量熱源以使第一基體10和第二基體中的至少ー個軟化，如以上詳述的。然後，如上所述使聚合物插頭50固化以使第一基體10與第二基體12連結。根據需要對聚合物插頭50應用各種後處理步驟以固定接頭60，所述後處理步驟包括以上詳述的用熱燈固化、經過烤爐、暴露於UV光、或暴露於電子束。綜上，當前教導提供了將鎂基體聯結到第二金屬基體的方法。將鎂基體的區域和第二基體的區域對準以提供重疊部。使重疊部的區域變形以提供接頭。將聚合材料布置在接頭中。將重疊部布置在模具中。使重疊部的區域變形還包括使重疊部的輪廓形成為接觸模具的表面。使重疊部的區域變形從熱敲彎和用球形末端成形中選擇。在重疊部用球形末端成形時，模具可選地被加熱以加熱重疊部的區域。聚合物可選地被熔化然後在壓カ下被固化。聚合材料被固化或冷卻以形成插頭。接頭用插頭固定。根據各方面，插頭的上表面與重疊部的上表面大致平齊。第二基體是與鎂基體相同的材料，或第二基體是與鎂基體不同的材料。在當前教導的其它特徵中，將鎂基體聯結到第二金屬基體的方法包括將鎂基體的區域和第二基體的區域對準以提供重疊部，其中該重疊部位於第一模具和第二模具之間。從第一模具朝重疊部注入聚合物以使重疊部朝第二模具變形並且接觸第二模具的表面。從第一模具朝第二模具注入聚合物產生將鎂基體與第二金屬基體連接的接頭。使聚合物固化以使鎂基體和第二金屬基體連結。鎂基體和第二基體被加熱到變形溫度以上。加熱可以通過加熱第一模具和第二模具中的至少ー個或其它合適手段來實現。在當前教導的其它方面中，將鎂基體連接到第二金屬基體的方法包括將鎂基體的區域和第二金屬基體的區域對準以提供重疊部，其中鎂基體和第二金屬基體中的至少ー個包括接觸另ー單個基體的非導電塗層。非導電塗層包括具有應變性能足夠高以適應エ件的變形的材料。在使重疊部保持完整(intact)的同時使重疊部的區域變形以提供接頭。將聚合材料布直到接頭中。在選擇特徵中，在重疊部位於第一模具和第二模具之間的情況下，從第一模具朝重疊部注入聚合物以使重疊部朝第二模具變形並且接觸第二模具的表面。在其它特徵中，重疊部被固定在模具中並且使用球形末端變形。在其它特徵中，聚合材料被固化以使鎂基體和第二金屬基體連結。實施例的前述描述已經被提供用於說明和描述的目的。不旨在是窮盡的或限制本公開。特定實施例的単獨的元件或特徵一般不被限制到該特定實施例，但是，在適用的情況下，是可互換的並且可以在選定的實施例中被使用，即使未被特別地示出或描述。相同的也可以以多種方式變化。這樣的變化不被視為脫離本公開，並且所有的這樣的修改_在被包括在本公開的範圍內。
權利要求
1.一種將鎂基體聯結到第二基體的方法，包括 將所述鎂基體的區域和所述第二基體的區域對準以提供重疊部； 使所述重疊部的區域變形以提供接頭；以及 將聚合材料布置到所述接頭中。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，其還包括將所述重疊部布置在模具內。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，使所述重疊部的區域變形還包括使所述重疊部的輪廓形成為接觸所述模具的表面。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，使重疊部的區域變形選自由熱敲彎和使用球形末端成形組成的組。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述變形包括使用球形末端成形並且還包括加熱所述模具以加熱所述重疊部的區域。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，其還包括使所述聚合物熔化並且使所述聚合物在壓力下凝固。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，將所述聚合材料布置到所述接頭中還包括使所述聚合材料固化或冷卻以形成插頭。
8.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，其還包括用所述插頭固定所述接頭。
9.一種將鎂基體聯結到第二基體的方法，包括 將所述鎂基體的區域和所述第二基體的區域對準以提供重疊部，其中所述重疊部位於第一模具和第二模具之間； 從所述第一模具朝所述重疊部注入聚合物以使所述重疊部朝所述第二模具變形並且接觸所述第二模具的表面；以及 使所述聚合物凝固以使所述鎂基體和所述第二金屬基體連結。
10.一種將鎂基體聯結到第二金屬基體的方法，包括 將所述鎂基體的區域和所述第二金屬基體的區域對準以提供重疊部，其中所述鎂基體和所述第二金屬基體中的至少一個包括與另一相應基體接觸的非導電塗層； 在保持所述重疊部完整的同時使所述重疊部的區域變形以提供接頭；以及 將聚合材料布置到所述接頭中。
全文摘要
本發明涉及聯結鎂的方法，具體地，提供了一種將鎂基體聯結到第二基體的方法。將鎂基體的區域和第二基體的區域對準以提供重疊部。使該重疊部的區域變形以提供接頭。將聚合材料布置在接頭中以將鎂基體和第二基體固定在一起。鎂基體和第二基體的聯結通過在各方面中使用模具來促進。
文檔編號F16B11/00GK103016477SQ20121035403
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月21日 優先權日2011年9月23日
發明者E.J.伯格, J.T.卡特, P.H.富斯, L.C.列弗 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司