Method and Device for Joining Flat Bodies

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The invention describes a process and device for joining flat bodies, specifically where at least one body is made from a thermoplastic fiber-reinforced composite. The method involves locally melting the thermoplastic matrix of the composite, inserting a pointed, rod-shaped thermoplastic joining element into the molten area, and then plastifying and shaping this element after it passes through both the composite and any additional bodies. This creates a strong, stable bond without disrupting the fiber alignment and force transfer in the material.

Use CasesContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Joining composite panels in automotive or aerospace manufacturing
• Fabricating lightweight structural parts for transportation or sports equipment
• Creating durable, high-strength joints in thermoplastic-based assemblies
• Repair and joining of fiber-reinforced thermoplastic structures in construction

BenefitsContent extracted from patent full text and abstract with AI.

• Enables strong and stable joining of thermoplastic fiber-reinforced composites without compromising the internal fiber structure
• Prevents interruption of force flow along the fiber direction, maintaining the material’s strength
• Provides a reliable joining method for complex and lightweight structures
• Potentially reduces joining defects compared to traditional mechanical fastening or bonding techniques
• Offers automation opportunities for high-volume manufacturing

Technical Classifications (CPCs)

Inventors & Applicants

Patent Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zum Fügen flächiger Körper und thermoplastische flächige Körperverbunde, wobei jeweils wenigstens einer der Körper aus einem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff besteht. Die Verfahren und Einrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass eine stabile Verbindung dieser flächigen Körper realisierbar ist. Dazu werden – die thermoplastische Matrix des Körpers oder der Körper aus dem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff durch wenigstens eine Heizeinrichtung partiell aufgeschmolzen, – ein thermoplastisches, stabförmiges und mit einer Spitze versehenes Fügeelement in den partiell aufgeschmolzenen Bereich des Körpers oder der Körper aus dem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff eingeführt, – das thermoplastische Fügeelement nach dem Durchdringen sowohl des Körpers aus dem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff als auch der Öffnung wenigstens eines nicht aus einem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff bestehenden Körpers oder der Körper aus dem thermoplastischen Faserverbundwerkstoff plastifiziert und ausgeformt. Beim Einführen werden die Endlosfasern des Körpers oder der Körper axial vom Fügeelement verdrängt, ohne dass der Kraftfluss in Faserrichtung durch die Faserumlenkung unterbrochen wird.