EP-4249218-B1 - METHOD FOR PRODUCING A CONNECTION BETWEEN A FIRST PLASTIC COMPONENT AND A SECOND PLASTIC COMPONENT AND COMPONENT CONNECTION PRODUCED THEREBY

Inventors

• ZDÁRSKÝ, Radim
• Vohlídal, Ondrej
• SOLTYS, Jan

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20230308

Claims (6)

1. Method for producing a connection between a first plastic component (31) and a second plastic component (32), wherein at least one of the two components is produced by plastics injection moulding, and wherein at least one fastening region (20) is provided on the at least one component (31, 32) and is moulded with a surface structure of grooves (21) having a small spacing, and wherein the components (31, 32) are connected to one another by an ultrasonic welding method in the fastening region (20), the grooves (21) being produced in the fastening region (20) of the at least one component (31, 32) with a groove apex (21a) to groove apex (21a) spacing of from 0.1 to 2 mm, characterized in that the fastening region is structured with pyramids or cones.
2. Method according to Claim 1, wherein the grooves (21) are produced in the fastening region (20) of the at least one component (31, 32) at least partially parallel to one another.
3. Method according to either of the preceding claims, wherein the grooves (21) are produced in the fastening region (20) of the at least one component (31, 32) with a depth between the groove apex (21a) and the groove base (21b) of from 0.1 to 2 mm.
4. Method according to any one of the preceding claims, wherein the energy for the welding is introduced into the plastic components via at least one pin (7) of a sonotrode (6), the two components (31, 32) being spot-welded to one another step-by-step.
5. Method according to Claim 4, characterized in that the next respective welding step is carried out in a region (9) which has already been stressed by the previous step of the welding and relaxed again.
6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the components (31, 32) are bumpers (1) and holders (2) for sensors, reinforcing parts and other parts having a relatively thin wall thickness.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem ersten Bauteil aus Kunststoff und einem zweiten Bauteil aus Kunststoff. Stand der Technik Vermehrt werden Stoßfänger mit Aufnahmen für Ultraschallsensoren für Einparkhilfen und Parkassistenten und Radarsensoren hergestellt. Aus der DE 10 2007 034 412 A1 ist eine für ein Kraftfahrzeug bestimmte Vorrichtung zur Überwachung eines Abstands des Fahrzeugs von einem Objekt mittels eines insbesondere als ein Ultraschallsensor ausgeführten Sensors zur Abstandsmessung bekannt, welche einen in einem Karosseriebereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere an einem Kunststoffteil, wie beispielsweise ein Stoßfänger, mittels einer Anlagefläche fixierbaren, den Sensor aufnehmenden Halter aufweist. Weiterhin ist ein Ultraschall-Schweißverfahren zur Fixierung der Vorrichtung sowie ein Karosseriebauteil aus Kunststoff und einen an diesem fixierbaren Sensor offenbart. Diese Vorrichtung wird unter der Bezeichnung "Parkpilot" oder "Park-Distance-Control" bereits vielfach eingesetzt. Bei diesem bekannten System erfassen im hinteren oder vorderen Stoßfänger eingebaute Abstandssensoren mögliche hinter dem Fahrzeug befindliche Objekte mittels Ultraschallimpulsen nach dem Echolotprinzip. Die Sensorsignale werden in einer Auswerte- und Steuereinrichtung ausgewertet, welche die Entfernung des nächsten erkannten Objekts errechnet. Sobald die Berechnung ergibt, dass ein Hindernis weniger als beispielsweise 1,2 m von dem Fahrzeug entfernt ist, erfolgt ein Warnsignal an den Fahrzeugführer in Form eines intermittierenden Tonsignals. Die Pause zwischen einzelnen Tönen des Warnsignals verkürzt sich mit der Annäherung an das Hindernis, bis das Warnsignal bei einer Entfernung von 30 cm in einen Dauerton übergeht. Gleichzeitig kann die Entfernung optisch auf einer mehrfarbigen Anzeige angezeigt werden, die im Fond des Fahrzeugs angebracht ist. Da die Halter als Varianten des großflächigen Bauteils, also der Stoßfänger verbaut werden müssen, werden sie nicht gleich mitgespritzt, sondern nach Anforderung mit dem großflächigen Basisbauteil verschweißt. Weiterhin ist es auch bekannt, die Halter mittels eines Ultraschall-Schweißverfahrens an der Karosserie zu befestigen. Hierzu sind die korrespondierenden Flächen der Anlagefläche sowie des Karosseriebereichs glattflächig ausgeführt, um so die Kontaktfläche so groß wie möglich zu gestalten. Als nachteilig erweist sich jedoch dabei, dass es durch den Energieeintrag beim Aufschmelzen der Kontaktfläche auf der sichtbaren Seite des Karosseriebereichs zu einer Beeinträchtigung des optischen Erscheinungsbildes kommen kann. Aus der EP 3 848 185 A1 ist ein Verfahren zum Ultraschallverschweißen zweier Kunststoffkomponenten unter Verwendung einer Sonotrode bekannt, wobei die Energie zum Verschweißen über mindestens zwei Pins der Sonotrode in die Kunststoffkomponenten eingebracht wird, wobei die beiden Kunststoffkomponenten Schritt für Schritt miteinander verschweißt werden, wobei der jeweils nachfolgende Schritt der Verschweißung in einem Bereich erfolgt, der bereits durch den vorhergehenden Schritt der Verschweißung beansprucht und entspannt ist. Die Schalleinkopplung erfolgt durch die mindestens zwei hervorstehenden Erhebungen bzw. Pins. Hierdurch wird eine ortsgenaue Schalleinkopplung gewährleistet, die weitgehend unabhängig von ggf. vorhandenen Bauteiltoleranzen oder Positionierungenauigkeiten ist. Somit lassen sich unerwünschte Schweißschlüsse in Randbereichen der Sonotrode und/oder des Bauteils bzw. Werkstücks vermeiden. Während des Schweißprozesses wird die Sonotrode so auf das Werkstück aufgesetzt, dass eine Mittellängsachse der Sonotrode senkrecht zur Oberfläche des Werkstücks verläuft. Die Schwingungseinkopplung erfolgt somit senkrecht in das Werkstück, d. h. die zu verschweißenden Bauteile, in Richtung der Mittellängsachse der Sonotrode. US 2005 104 389 A1 zeigt einen Zusammenbau eines Verkleidungsteils aus thermoplastischem Material für ein Kraftfahrzeug mit einem anderen Teil, das einen dünnen Abschnitt aus thermoplastischem Material aufweist, wobei der dünne Abschnitt Öffnungen aufweist und das Schmelzen des Verkleidungsteils zusammen mit dem dünnen Abschnitt ausschließlich an den Umrissen der Durchgangsöffnungen lokalisiert ist. Aus der DE 10 2012 221 605 A1 ist ein Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile bzw. einem Bauteilverbund bekannt, wobei als zweites Bauteil ein bereits vorgefertigtes, d.h. festes Bauteil aus Kunststoff verwendet wird, das im Verbindungsbereich mit dem ersten Bauteil durch Anschmelzen bzw. Verflüssigen des Kunststoffmaterials auf der dem ersten Bauteil zugewandten Seite mit dem ersten Bauteil verbunden wird. Durch das Anschmelzen bzw. Verflüssigen des Kunststoffmaterials des zweiten Bauteils findet eine innige Verbindung bzw. Verzahnung des Kunststoffs des zweiten Bauteils mit der Oberflächenstruktur des ersten Bauteils statt, so dass eine sichere und feste Verbindung der beiden Bauteile nach de