Auf verschiedenen technischen Gebieten ist es notwendig, zwei Folien miteinander zu verbinden. Beispielsweise werden auf dem Gebiet der Radiofrequenzidentifikation soge- nannte RFI D-Datenträger in Form von RFID-Etiketten verwendet, die aus flexiblem An- tennensubstrat mit Metallbeschichtung und vormontierten RFID-Chips auf Metallfolien- brücken bestehen. Die verschiedenen Folien, welche die Elemente tragen, werden mit- einander verbunden. In üblicher Weise werden hierzu Verbindungstechniken wie Kleben, Elektronenstrahlschweißen, Ultraschallschweißen, Bonden oder Löten eingesetzt.

Bei Blechen mit größerer Dicke kommen auch umformtechnische Fügeverfahren zum Einsatz, wobei in meist mehrstufigen Verfahren eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Blechen durch plastische Umformung derselben erzielt wird. Diese Verfahren sind als Durchsetzfügen bzw. Clinchen bekannt.

Den meisten Verfahren auf dem Gebiet des Durchsetzfügens ist gemeinsam, dass zwei Bleche in Anlage miteinander durch einen Fügestempel plastisch verformt werden. Bei dieser plastischen Verformung wird das Material der beiden Bleche derart verformt, dass sich für beide Bleche eine Art Ausstülpung bildet. Durch entsprechend geformte Gegen- halter oder Matrizen sowie die Form des Fügestempels bzw. der Bewegung des Fü- gestempels (wie beispielsweise einer Taumelbewegung) wird ein Hinterschneidungsbe- reich gebildet, in dem beiden Blechen im Fügebereich eine spezielle, 3-dimensionale Form gegeben wird. Durch die massive plastische Umformung der beiden Bleche im Fü- gebereich wird eine pilzförmige Ausstülpung geschaffen, die durch die Hinterschneidung eine formschlüssige Verbindung zwischen den Blechen bildet. In einem weiteren Gebiet des Durchsetzfügens wird in einer zweiten Stufe die genannte Ausstülpung zurückge- staucht und so eine form-und kraftschlüssige Faltung gebildet, welche die beiden Bleche miteinander verbindet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fügen von zumindest zwei Bauteilen zu schaffen, wobei die Fügung auf einfache und zuverlässige Weise durchgeführt werden kann.

Gemäß dem Verfahrensaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Fügen von zumindest zwei Bauteilen, die zumindest in einem Fügebe- reich in Anlage miteinander gebracht sind, wobei ein Trägerelement mit einem ersten der zwei Bauteile zumindest in dem Fügebereich in Anlage ist, zumindest ein Vorsprung die Bauteile im Fügebereich in Richtung zu dem Trägerelement durchsetzt, das Trägerele- ment zumindest in dem Fügebereiche gegen die Durchsetzbewegung des Vorsprunges flächig abgestützt wird, und das Durchsetzen des Vorsprunges durch die Bauteile und die entgegengesetzte flächige Abstützung des Trägerelementes eine plastische Verfor- mung des durchgesetzten Materials der Bauteile in Richtung quer zu der Durchsetzbe- wegung des Vorsprunges unter Verformung des Trägerelementes bewirkt.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht das Trägerelement aus einem elastischen und/oder plastisch-verformbaren Werkstoff.

Es ist bevorzugt, dass der Vorsprung zunächst in ein zweites Bauteile eindringt und Ma- terial des zweiten Bauteils in Richtung auf das erste Bauteile verdrängt, und durch eine Weiterführung der Durchsetzbewegung des Vorsprunges Material des ersten Bauteils in Richtung auf das Trägerelement verdrängt wird, und das verdrängte Material des ersten und des zweiten Bauteils im wesentlichen in das Trägerelement eindringt, wobei die plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Bauteile quer zur Durchsetz- bewegung einen Hinterschneidungsbereich mit dem ersten und dem zweiten Bauteil bil- det.

In besonders bevorzugter Weise führt der Vorsprung bei der Durchsetzbewegung durch die Bauteile einen partiellen Schneidvorgang an beiden Bauteilen entlang zumindest ei- ner Linie durch.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt der Schneidvorgang entlang zu- mindest einer Geraden. Der Schneidvorgang kann ebenso entlang zweier paralleler Ge- raden erfolgen. Jedoch ist die Form der Schneidlinie frei wählbar, zumindest solange und soweit der Hinterschnitt nicht behindert wird.

In besonders bevorzugter Weise erfolgt die Durchsetzbewegung des Vorsprunges in einer einzigen kontinuierlichen Hubbewegung.

Es ist bevorzugt, dass die flächige Abstützung des Trägerelementes in einer Ebene er- folgt. In bevorzugter Weise erfolgt die Abstützung des Trägerelementes großflächig.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Bauteile zumindest eine erste und eine zweite Folie oder weisen zumindest einen ersten und einen zweiten Folien- schnitt auf, die zumindest im Fügebereich aneinander liegen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist es möglich, jedoch nicht zwingend, dass die erste und zweite Folie bzw. der erste und zweite Folienabschnitt großflächig in Anlage zuein- ander sind.

Es ist bevorzugt, dass die Folien bzw. die Folienabschnitte Papier und/oder Kunststoff und/oder Metall aufweisen. Es ist bevorzugt, dass die Folien bzw. die Folienabschnitte unbeschichtet oder beschichtet sind und/oder einen Sandwich-Aufbau aufweisen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Folien bzw. die Folien- schnitte jeweils eine Dicke in einem Bereich größer 0 um bis ca. 300 um auf.

In bevorzugter Weise sind vor dem Fügen die erste und die zweite Folie zumindest be- reichsweise anhaftend miteinander, insbesondere durch Kleben und/oder Verschweißen verbunden. Ein Fügen der zwei oder mehrerer Folien ohne vorheriges Aneinanderhaften ist jedoch ebenso denkbar. Ein vorheriges Aneinanderhaften vergrößert in vorteilhafter Weise die bereits hohen Haltekräfte der erfindungsgemäßen Verbindung. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist eine erste Folie eine elektrisch leitende Schicht auf, und eine zweite Folie weist eine elektrisch leitende Schicht auf, die elektri- sche leitende Schicht der ersten Folie und die elektrisch leitende Schicht der zweiten Folie sind elektrisch gegeneinander isoliert, und durch die Durchsetzbewegung des Vor- sprunges im Fügebereich der ersten und zweiten Folie wird ein elektrischer Kontakt zwi- schen der elektrisch leitenden Schicht der ersten Folie und der elektrisch leitenden Schicht der zweiten Folie geschaffen.

In bevorzugter Weise besteht das Trägerelement aus einer Trägerfolie, die zumindest im Fügebereich mit der ersten Folie in Anlage ist. In bevorzugter Weise sind die erste Folie und die Trägerfolie großflächig in Anlage zueinander.

Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren weist die Trägerfolie vorzugsweise Papier und/oder Kunststoff und/oder Metall auf. Hierbei kann die Trägerfolie unbeschichtet oder beschichtet sein und/oder einen Sandwich-Aufbau aufweisen. Es ist wünschenswert, daß die Trägerfolie eine Dicke in einem Bereich größer 0 pm bis ca. 300 pm aufweist.

Weiterhin ist es möglich, daß vor dem Fügen die Trägerfolie mit der ersten Folie zumin- dest bereichsweise anhaftend, insbesondere durch Kleben und/oder Verschweißen, ver- bunden ist. Die erste Folie ist vorzugsweise zumindest in dem Fügebereich mit der Trä- gerfolie beschichtet.

In besonders bevorzugter Weise weist der Fügebereich der ersten und zweiten Folie eine Größe von ca. 1 mm2 auf.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung als Mikrostruktur auf einem Fügestempel oder einem Gegenhalter ausgebildet.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Mikrostruktur eine Breite und eine Höhe von jeweils kleiner 1 mm auf.

In bevorzugter Weise ist der Vorsprung stegförmig ausgebildet. In bevorzugter Weise sind eine Mehrzahl, insbesondere drei, von Vorsprüngen für einen einzigen Fügebereich zur parallelen Durchsetzung von Material vorgesehen. Gemäß einem bevorzugten Aus- führungsbeispiel sind zumindest zwei, insbesondere drei, stegförmige Vorsprünge paral- lel zueinander für einen einzigen Fügebereich vorgesehen.

Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Krafteinleitung auf die Vorsprünge über einen Stempel und/oder einen Gegenhalter schlagartig erfolgt.

Gemäß dem Vorrichtungsaspekt wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Fügen von zumindest zwei Bauteilen, die zumindest in einem Fügebe- reich in Anlage miteinander gebracht sind, mit zumindest einem Vorsprung und einem entgegengesetzten Gegenhalter, wobei der Vorsprung zum Durchsetzen der Bauteile im Fügebereich vorgesehen ist, ein Trägerelement zwischen einem ersten der zwei Bauteile und dem Gegenhalter vorgesehen und mit dem ersten Bauteil und dem Gegenhalter zumindest in dem Fügebereich in Anlage ist, und der Gegenhalter zum flächigen Abstüt- zen des Trägerelementes zumindest in dem Fügebereich gegen die Durchsetzbewegung des Vorsprunges vorgesehen ist, und das Durchsetzen des Vorsprunges durch die Bau- teile und die entgegengesetzte flächige Abstützung des Trägerelementes eine plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Bauteile in Richtung quer zu der Relativ- bewegung des Vorsprunges unter Verformung des Trägerelementes bewirkt.

Bei der Vorrichtung zum Fügen ist es bevorzugt, dass das Trägerelement aus einem elastischen und/oder plastisch-verformbaren Werkstoff besteht.

In bevorzugter Weise ist der Vorsprung relativ in Richtung auf den Gegenhalter beweg- bar.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Fügen weist der Vorsprung zumindest eine Schneidkante auf, um bei der Durchsetzbewegung durch die Bauteile einen partiellen Schneidvorgang an beiden Bauteilen entlang zumindest einer Linie durchführt. In bevorzugter Weise ist die Schneidkante eine Gerade. Es ist bevor- zugt, dass der Vorsprung zwei parallele Schneidkanten aufweist, wobei die Schneidkan- ten durch eine beliebig gestaltete weitere Schneidkante, z. B. mittels einer Geraden oder eines Kreisbogens erbunden sein können.

In bevorzugter Weise ist der Gegenhalter als eine ebene Gegenhalterplatte ausgebildet, die mit dem Trägerelement in Anlage bringbar ist.

Mit der Vorrichtung zum Fügen ist es bevorzugt, dass die Bauteile zumindest eine erste und eine zweite Folie sind oder zumindest einen ersten und einen zweiten Folien- schnitt aufweisen, die zumindest im Fügebereich aneinander liegen, und das Trägerele- ment aus einer Trägerfolie besteht, die zumindest im Fügebereich mit der ersten Folie in Anlage ist. Auch ist es möglich, daß die erste Folie (in diesem Bereich) mit der Trägerfo- lie beschichtet ist.

Es ist bevorzugt, dass die Trägerfolie Papier und/oder Kunststoff aufweist. Es ist wei- terhin bevorzugt, dass die Trägerfolie unbeschichtet oder beschichtet ist und/oder einen Sandwich-Aufbau aufweist. Es ist bevorzugt, dass die Trägerfolie eine Dicke in einem Bereich größer 0 um bis ca. 300 pm aufweist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Fügen ist der Vor- sprung als Mikrostruktur auf einem bewegbaren Fügestempel oder dem Gegenhalter ausgebildet.

Bei der Vorrichtung zum Fügen ist es bevorzugt, dass der bewegbare Fügestempel in einem Niederhalter geführt ist.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Fügen weist die Mikrostruktur eine Breite und eine Höhen von jeweils kleiner 1 mm auf. Es ist bevorzugt, dass der Fügebereich eine Größe von ca. 1 mm2 aufweist.

In bevorzugter Weise ist der Vorsprung stegförmig ausgebildet. Bei der Vorrichtung zum Fügen ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl, insbesondere drei, von Vorsprüngen für einen einzigen Fügebereich zur parallelen Durchsetzung von Material vorgesehen sind.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung sind zumindest zwei, insbesondere drei, stegförmige Vorsprünge parallel zueinander für einen einzigen Füge- bereich vorgesehen.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Ver- bindung mit den beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Fügen von zwei Bauteilen gemäß einem Ausführungsbeispiel, und Fig. 2 die Schnittansicht einer Fügeverbindung.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung zum Fügen von zwei Bauteilen. Gemäß dem gezeigten Aus- führungsbeispiel sind zwei plattenförmige Bauteile in Form zweier Folien 1,2 in der Fü- gevorrichtung gezeigt. Diese Folien 1, 2 liegen zumindest im Fügebereich aufeinander.

Eine erste Folie 1 liegt auf einer Trägerfolie 5, die als Trägerelement dient. Die Trägerfo- lie 5 liegt wiederum auf einem plattenförmigen Amboss, der als Gegenhalter 4 ausgebil- det ist. Der plattenförmige Amboss weist eine ebene Gegenhalterfläche auf.

Der zweiten der beiden Folien 1,2 gegenüberliegend ist ein Niederhalter 7 und ein Fü- gestempel 6 vorgesehen. Der Fügestempel 6 ist in einer Öffnung des Niederhalters 7 axial bewegbar angeordnet. Der bewegbare Fügestempel 6 ist in dem Niederhalter 7 geführt. Der Niederhalter 7 weist eine ebene Niederhalterfläche auf. Der Niederhalter 7 ist in Richtung der Stempelbewegung bewegbar und wird mit der zweiten Folie 2 in Kon- takt gebracht. Die erste Folie 1, die zweite Folie 2, die Trägerfolie 5, die Gegenhalterflä- che des Amboss 4 und die Niederhalterfläche des Niederhalters 7 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

In der Vorrichtung zum Fügen der zwei Folien 1,2, sind diese zumindest im Fügebereich in Anlage miteinender gebracht. Der Fügestempel 6 weist Vorsprünge 3a-c auf, die sich in Richtung auf den als Gegenhalter 4 ausgebildeten Amboss erstrecken. Die Vorsprün- ge 3a-c sind als Mikrostruktur auf dem bewegbaren Fügestempel 6 ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Vorsprunge 3a, 3b, 3c verwendet. Die Mikro- struktur (die drei Vorsprunge) weist eine Breite und eine Höhen von jeweils kleiner 1 mm auf.

Alternativ zu dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Mikrostruktur auch auf dem Gegenhalter ausgebildet sein. In diesem Fall ist der Fügestempel mit einer ebenen Ge- genfläche ausgebildet und die Folien 1,2 und 5 werden in entgegengesetzter Reihenfol- ge angeordnet.

In beiden Fällen ist das Gegenstück zur Mikrostruktur nicht als Matrize, d. h. mit einer speziellen Gegenform, sondern bevorzugterweise flach bzw. eben ausgebildet. Der An- lagenaufbau wird dadurch wesentlich vereinfacht und bildet somit die Basis einer hohen Prozeßsicherheit.

Die Vorsprünge 3a-c sind zum Durchsetzen der beiden Folien 1,2 im Fügebereich vor- gesehen. Die Trägerfolie 5 ist zwischen der ersten Folie 1 und dem Gegenhalter 4 vor- gesehen. Der Fügestempel 6 mit den Vorsprüngen 3a-c wird entlang seiner Längsachse auf die Folien 1,2 und 5 zu bewegt und führt eine Durchsetzbewegung relativ in Rich- tung auf den Gegenhalter 4 aus, wie nachfolgend noch im Detail erläutert wird.

Der Gegenhalter 4 stützt die Trägerfolie 5 im Fügebereich gegen die Durchsetzbewe- gung der Vorsprünge 3a-c ab. Das Durchsetzen der Vorsprünge 3a-c durch die Folien 1,2 und die entgegengesetzte flächige Abstützung der Trägerfolie 5 bewirken eine plasti- sche Verformung des durchgesetzten Materials der Folien 1,2 in Richtung quer zu der Relativbewegung der Vorsprünge 3a-c. Dabei wird die Trägerfolie 5 entsprechend ver- formt, d. h. verdrängt.

Die Trägerfolie 5 besteht aus einem elastischen und/oder plastisch-verformbaren Werk- stoff. Beispielsweise weist die Trägerfolie 5 Papier und/oder Kunststoff und/oder Metall auf. Die Trägerfolie 5 kann unbeschichtet oder beschichtet sein und/oder einen Sand- wich-Aufbau aufweisen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen Vorsprünge 3a-c jeweils Schneidkanten auf.

Diese Schneidkanten führen bei der Durchsetzbewegung durch die Folien 1,2 einen partiellen Schneidvorgang an beiden Folien 1,2 aus, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Jeder der Vorsprünge 3a-c weist zwei parallele gerade Schneidkanten auf. Die Trägerfolie 5 weist eine Dicke in einem Bereich größer 0 um bis ca. 300 um auf.

Die Vorrichtung zum Fügen der Folien 1,2 definiert den Fügebereich mit einer Größe von ca. 1 mm2. Der Fügebereich wird durch die Vorsprünge 3a-c in der Mikrostruktur festgelegt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei, stegförmige Vorsprünge 3a-c parallel zueinander für einen einzigen Fügebereich vorgesehen.

Beim Fügen der Folien 1,2 werden diese an einer Mehrzahl von Fügebereichen mitein- ander verbunden um beispielsweise ein RFID-Etikett herzustellen. Dabei werden die Fo- lien 1,2 relativ zum Fügestempel 6 entsprechend positioniert. Für diese Positionierung ist der Amboss 4 zusammen mit den Folien 1,2 und 5 in der Ebene parallel zu den Fo- lien bewegbar um die einzelnen Fügebereiche unter dem Fügestempel 6 zu positionie- ren. Dabei ist der Fügestempel 6 und der Niederhalter 7 fest bezüglich der genannten Ebene und nur senkrecht zu dieser bewegbar.

Alternativ dazu kann auch der Fügestempel 6 und der Niederhalter 7 in der Ebene paral- lel zu den Folien bewegbar ausgebildet sein um den Fügestempel 6 über den einzelnen Fügebereichen zu positionieren. Dabei ist der Amboss 4 fest bezüglich der genannten Ebene.

Eine weitere Alternative stellt die Verschiebung der Folien 1,2 und 5 zwischen einem festen Amboß und einem festen Stempel dar. Dies kann manuell, teilautomatisiert und vollautomatisiert erfolgen.

Die Bewegung des Amboss 4 bzw. des Fügestempels 6 in der Ebene parallel zu den Folien 1,2 wird durch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) gesteuert und mit der Durchsetzbewegung des Fügestempels 6 synchronisiert. Dieser Füge-Prozess wird voll- automatisch oder teilautomatisch durchgeführt.

Um die Prozessgeschwindigkeit zu erhöhen, können sowohl der Fügestempel 6 und der Niederhalter 7 als auch der Amboss 4 in der Ebene parallel zu den Folien bewegbar sein. Diese überlagerte Bewegung verkürzt die Positionierzeit zwischen zwei Fügungen und wird durch eine Steuereinrichtung vollautomatisch gesteuert.

Nachfolgend wird das Verfahren zum Fügen der zwei Folien 1,2 näher beschrieben. Die zwei Folien 1,2 werden zumindest in einem Fügebereich in Anlage miteinender ge- bracht. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Folien 1,2 großflächig aufein- ander gelegt. Die beiden Folien 1,2 werden auf die Trägerfolie 5 gelegt und dieses Fo- lienpaket wird in die oben beschriebene Vorrichtung eingelegt. Dabei liegt das Folien- ket großflächig auf der Gegenhalterfläche des Amboss 4. Die Trägerfolie 5 ist dabei zwi- schen der ersten Folie 1 und dem Amboss 4 angeordnet, wie in Fig. 1 gezeigt.

Der Fügestempel 6 wird in Richtung auf das Folienpaket bewegt, wobei die Vorsprünge 3a-c in die zweite Folie 2 eindringen und Material der zweiten Folie 2 in Richtung auf die erste Folie 1 verdrängen. Gleichzeitig wird Material der ersten Folie 1 in Richtung zu der Trägerfolie 5 verdrängt. Dabei drücken die Vorsprünge 3a-c das verdrängte Material der zweiten Folie 2 auf die erste Folie 1, wodurch das verdrängte Material der ersten Folie 1 in die Trägerfolie 5 eindringt und Material der Trägerfolie 5 verdrängt. Durch die ebene Gegenhalterfläche des Amboss 4 wird die Trägerfolie 5 entgegen der Bewegung des Fügestempels 6 (der Bewegung der Vorsprünge) abgestützt, so dass eine weitere Ver- drängung von Material in Richtung der Bewegung des Fügestempels 6 im Wesentlichen verhindert wird.

Bei der Verdrängung des Materials der zweiten und der ersten Folie 1,2 in Richtung der Bewegung des Fügestempels 6 mit der Kraft F führt der Fügestempel 6 (die Vorsprunge 3a-c) eine Durchsetzbewegung aus. Wie in Fig. 2 gezeigt, wird das Material der zweiten Folie 2, das durch die Vorsprunge 3a-c verdrängt wird, in Richtung des Gegenhalters 4 soweit verdrängt, bis ein Abschnitt dieses verdrängten Materials der zweiten Folie 2 im wesentlichen vollständig außerhalb der Ebene der ersten Folie 1 und im wesentlichen vollständig innerhalb der Trägerfolie 5 ist. Dementsprechend ist ein Abschnitt des ver- drängten Materials der ersten Folie 1 weit in die Trägerfolie 5 hinein verdrängt.

Die ebene Gegenhalterfläche des Amboss 4 stützt die Trägerfolie 5 entgegen die Durch- setzbewegung des Fügestempels 6 (die Durchsetzbewegung der Vorsprünge) ab. Da- durch wird eine weitere Verdrängung von Material in Richtung der Bewegung des Fü- gestempels 6 im Wesentlichen verhindert. Die Durchsetzbewegung des Fügestempels mit der vorgegeben Kraft F wird jedoch fortgesetzt, so dass eine plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Folien 1,2 quer zur Durchsetzbewegung eintritt und ein Hinterschneidungsbereich mit der ersten und der zweiten Folien 1,2 gebildet wird, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Durch die Querverquetschung des verdrängten Materials der zweiten und der ersten Folie 1,2 in der Trägerfolie 5 wird ein formschlüssige Verbin- dung der Folien 1,2 im Fügebereich geschaffen.

Die erläuterte Durchsetzbewegung des Fügestempels 6 wird in einem Hub durchgeführt.

Diese einzige kontinuierliche Hubbewegung erlaubt einen schnellen Fügeprozess pro Fügebereich.

Die Folien 1,2 weisen jeweils eine Dicke in einem Bereich größer 0 pm bis ca. 300 pm auf. Die Vorsprünge 3a-c der Mikrostruktur weisen eine Höhen von kleiner 1 mm auf. Um die beschrieben Durchsetzbewegung durchzuführen muß die Höhe der Vorsprünge 3a-c der Mikrostruktur größer als die gesamte Dicke der beiden Folien sein.

Wie in Fig. 2 gezeigt, führen die Vorsprünge 3a-c bei der Durchsetzbewegung durch die Folien 1,2 einen partiellen Schneidvorgang an beiden Folien 1,2 durch. Dazu weisen die Vorsprünge 3a-c die bereits erwähnten Schneidkanten auf. Gemäß dem Ausfüh- rungsbeispiel erfolgt der Schneidvorgang durch jeden der Vorsprünge 3a-c entlang zweier paralleler Geraden. Durch diesen partiellen Schneidvorgang wird das zu verdrän- gende Material von der übrigen Folie teilweise getrennt. Dadurch wird die Durchsetzver- drängung des Materials erleichtert. Weiterhin wird entlang der Schneidkanten die Quer- verquetschung des verdrängten Materials der Folien 1,2 in die Trägerfolie 5 nicht behin- dert, so dass sich die Hinterschneidung bei geringem Kraftaufwand und in zuverlässiger Weise bildet. Die Verbindung des verdrängten Materials der Folien bzw. des Hinter- schneidungsbereiches jeweils mit der übrigen Folie 1,2 wird über den nicht geschnitten Stegbereich aufrechterhalten, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.

Beim Fügen der zwei Folien 1,2 wird der vorangehend beschriebene Fügeprozess für mehrere Fügebereiche nacheinender oder mittels einer Vorrichtung mit einer Mehrzahl von Fügestempeln gleichzeitig durchgeführt. Der Fügebereich weist eine Größe von ca.

1 mm2 auf. Die einfache Hubbewegung und das Zusammenwirken der Vorsprünge mit einem einfachen ebenen Gegenhalter erlaubt eine zuverlässige Fügung bei einer kurzen Prozesszeit.

In der vorangehend beschrieben Vorrichtung und in dem Verfahren ist das Fügen von zwei Folien 1,2 gezeigt. Diese Vorrichtung bzw. dieses Verfahren ist auch zum Fügen von Folienabschnitten geeignet, die mit Bauteilen verbunden sind.

In der vorangehend beschrieben Vorrichtung und in dem Verfahren ist die Trägerfolie 5 als dritte Folie des Folienpakets beschrieben. Diese Trägerfolie 5 ist je nach Einsatzbe- reich als verlorenes Hilfsteil ausgebildet, das nach dem Fügen der Folien 1,2 entfernt (abgezogen) wird, oder als Produktteil der gefügten Folien ausgebildet, das an den Fo- lien verbleibt. Für die Trägerfolie 5 ist es wesentlich, dass diese aus einem elastischen und/oder plastisch-verformbaren Werkstoff besteht, um das verdrängte und in Querrich- tung verquetschte Material der Folien 1,2 aufzunehmen.

Die Trägerfolie 5 kann je nach Einsatzzweck aus Papier, Kunststoff oder Metall beste- hen. Weiterhin kann die Trägerfolie aus einem Verbund der genannten Werkstoffe gebil- det werden. Die Trägerfolie 5 ist unbeschichtet oder beschichtet. Die Trägerfolie 5 weist eine Dicke in einem Bereich größer 0 pm bis ca. 300 um auf. Dabei kann die Dicke der Trägerfolie 5 gleich oder ungleich der jeweiligen Dicke der Folien 1,2 sein.

Die Trägerfolie 5 kann je nach Einsatzzweck und Ausführungsform vor dem Fügen mit der ersten Folie 1 durch Kleben und/oder Verschweißen verbunden sein. Alternativ dazu ist die erste Folie 1 mit der Trägerfolie 5 beschichtet.

Die verwendeten Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte bestehen aus Papier, Kunststoff oder Metall oder sind aus einem Verbund dieser Werkstoffe gebildet. Weiterhin können unbeschichtete oder beschichtete Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte gefügt werden.

Auch auf Folien mit einem Sandwich-Aufbau ist das Verfahren zum Fügen anwendbar.

Jede der Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte weist eine Dicke in einem Bereich größer 0 pm bis ca. 300 um auf. Dabei können Folien gleicher oder unterschiedlicher Dicke ge- fügt werden.

Die Folien können je nach Einsatzzweck und Ausführungsform vor dem Fügen zumin- dest bereichsweise anhaftend miteinander, insbesondere durch Kleben und/oder Ver- schweißen verbunden werden. Die Fügung liefert somit eine zusätzlich formschlüssige Verbindung.

Die gefügten Folien werden beispielsweise auf dem Gebiet der Radiofrequenzidentifika- tion als sogenannte RFID-Datenträger in Form von RFID-Etiketten verwendet, die aus flexiblem Antennensubstrat mit Metallbeschichtung und vormontierten RFID-Chips auf Metallfolienbrücken bestehen. Dabei können bei Erfordernis eines entsprechenden An- wendungsfalles die erste Folie 1 eine elektrisch leitende Schicht und die zweite Folie 2 ebenfalls eine elektrisch leitende Schicht aufweisen. Die elektrisch leitende Schicht der ersten Folie 1 und die elektrisch leitende Schicht der zweiten Folie 2 sind hierbei z. B. durch eine (weitere) Isolierfolie elektrisch gegeneinander isoliert. Durch das Durchsetz- fügen im Fügebereich der ersten und zweiten Folie 1,2 wird ein elektrischer Kontakt zwischen der elektrisch leitenden Schicht der ersten Folie 1 und der elektrisch leitenden Schicht der zweiten Folie 2 geschaffen wird. Somit können gezielt Leiterbahnen auf den Folien miteinander verbunden werden.

Mit dem beschrieben Verfahren zum Fügen von Folien können Verbindungen für die Mik- rosystemtechnik, Präzisionstechnik, Elektronik und Elektrotechnik für eine große Vielfalt von Werkstoffen erzeugt werden. Es ist der Einsatz von Folien mit unterschiedlichen Di- cken möglich. Es sind Werkstoffkombinationen möglich (auch mit Kunststoffen und mit Kunststoffschichten). Es ist das Fügen von zwei Folien dargestellt. Es können mit dem Verfahren auch eine Mehrzahl von Folien miteinander verbunden werden.

Bei dem Verfahren ist keine Oberflächenvorbehandlung der zu fügenden Bauteile erfor- derlich. Es sind keine Zusatzwerkstoffe bzw. keine Hilfsfügeteile wie Nieten und dgl. er- forderlich. Es ist keine Nachbehandlung oder Nachbearbeitung erforderlich. Bei dem be- schriebenen Verfahren erfolgt kein Wärmeeintrag in die Fügeteile.

Das Verfahren weist eine hohe Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit auf. Es sind Taktzeiten weit unter einer Sekunde möglich. Das Verfahren kann mit weiteren Verfah- ren (z. B. Kleben) kombiniert werden.

Das Ausführungsbeispiel beschreibt ein Verfahren zum Fügen von zumindest zwei Bau- teilen 1,2, die zumindest in einem Fügebereich in Anlage miteinender gebracht sind. Ein Trägerelement 5 ist mit einem ersten 1 der zwei Bauteile 1,2 zumindest in dem Fügebe- reich in Anlage. Zumindest ein Vorsprung 3a-c durchsetzt die Bauteile 1,2 im Fügebe- reich in Richtung zu dem Trägerelement 5. Das Trägerelement 5 wird zumindest in dem Fügebereiche gegen die Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c flächig abgestützt.

Das Durchsetzen des Vorsprunges 3a-c durch die Bauteile 1,2 und die entgegengesetz- te flächige Abstützung des Trägerelementes 5 bewirkt eine plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Bauteile 1,2 in Richtung quer zu der Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c unter Verformung des Trägerelementes 5.

Bei dem Verfahren zum Fügen von zumindest zwei Bauteilen dringt der Vorsprung 3a-c in ein zweites Bauteil 2 ein. Material des zweiten Bauteils 2 wird in Richtung auf das ers- te Bauteil 1 verdrängt. Durch die Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c wird Mate- rial des ersten Bauteils 1 in Richtung auf das Trägerelement 5 verdrängt. Das verdrängte Material des ersten und des zweiten Bauteils 1,2 dringt im Wesentlichen in das Träger- element 5 ein. Die plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Bauteile 1,2 bildet quer zur Durchsetzbewegung einen Hinterschneidungsbereich mit dem ersten und dem zweiten Bauteil.

Der Vorsprung 3a-c gemäß dem Ausführungsbeispiel führt bei der Durchsetzbewegung durch die Bauteile 1,2 einen partiellen Schneidvorgang an beiden Bauteilen 1,2 entlang zumindest einer Linie durch. Dieser Schneidvorgang erfolgt entlang zumindest einer Ge- raden und gemäß dem Ausführungsbeispiel entlang zweier paralleler Geraden für einen Vorsprung. Die Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c erfolgt in einer einzigen kon- tinuierlichen Hubbewegung.

Bei dem beschriebenen Verfahren zum Fügen erfolgt die flächige Abstützung des Trä- gerelementes 5 in einer Ebene, insbesondere großflächig.

Gemäß des Ausführungsbeispieles sind die genannten Bauteile zumindest eine erste und eine zweite Folie 1,2 oder weisen zumindest einen ersten und einen zweiten Fo- lienabschnitt auf, die zumindest im Fügebereich aneinander liegen. Diese erste und zweite Folie 1,2 bzw. der erste und zweite Folienabschnitt sind großflächig in Anlage zueinander.

Die Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte können Papier und/oder Kunststoff und/oder Metall aufweisen. Weiterhin können die Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte unbe- schichtet oder beschichtet sein und/oder einen Sandwich-Aufbau aufweisen. Die Folien 1,2 bzw. die Folienabschnitte gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen jeweils eine Di- cke in einem Bereich größer 0 u bis ca. 300 um auf. Vor dem Fügen können die erste und die zweite Folie 1,2 zumindest bereichsweise anhaftend miteinander, insbesondere durch Kleben und/oder Verschweißen verbunden sein.

Gemäß eines bevorzugten Einsatzbereiches weisen die erste Folie 1 und die zweite Fo- lie 2 jeweils eine elektrisch leitende Schicht auf. Die elektrisch leitende Schicht der ers- ten Folie 1 und die elektrisch leitende Schicht der zweiten Folie 2 können bei Erfordernis des entsprechenden Anwendungsfalles zunächst elektrisch gegeneinander isoliert sein.

Die Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c im Fügebereich der ersten und zweiten Folie 1,2 schafft einen elektrischen Kontakt zwischen der elektrisch leitenden Schicht der ersten Folie 1 und der elektrisch leitenden Schicht der zweiten Folie 2.

Das Trägerelement besteht aus einem elastischen und/oder plastisch-verformbaren Werkstoff und ist als Trägerfolie 5 ausgebildet, die zumindest im Fügebereich mit der ersten Folie 1 in Anlage ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die erste Folie 1 und die Trägerfolie 5 großflächig in Anlage zueinander.

Die Trägerfolie 5 weist Papier und/oder Kunststoff und/oder Metall auf, wobei die Träger- folie 5 unbeschichtet oder beschichtet und/oder einen Sandwich-Aufbau aufweisen kann.

Die Trägerfolie 5 weist eine Dicke in einem Bereich größer 0 pm bis ca. 300 um auf, und kann vor dem Fügen mit der ersten Folie 1 zumindest bereichsweise anhaftend, insbe- sondere durch Kleben und/oder Verschweißen verbunden sein. Alternativ kann die erste Folie 1 zumindest in dem Fügebereich mit der Trägerfolie 5 beschichtet sein.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt weiterhin eine Vorrichtung zum Fügen von zumindest zwei Bauteilen. Diese Bauteile sind zumindest in einem Fügebereich in Anla- ge miteinander gebracht. Diese Vorrichtung weist zumindest einen Vorsprung 3a-c und einen entgegengesetzten Gegenhalter 4 auf, wobei der Vorsprung 3a-c zum Durchset- zen der Bauteile 1,2 im Fügebereich vorgesehen ist. Ein Trägerelement 5 ist zwischen einem ersten 1 der zwei Bauteile 1,2 und dem Gegenhalter 4 vorgesehen und mit dem ersten Bauteil (1) und dem Gegenhalter (4) zumindest in dem Fügebereich in Anlage.

Der Gegenhalter (4) stützt das Trägerelement 5 zumindest in dem Fügebereiche gegen die Durchsetzbewegung des Vorsprunges 3a-c flächig ab. Das Durchsetzen des Vor- sprunges 3a-c durch die Bauteile 1, 2 und die entgegengesetzte flächige Abstützung des Trägerelementes 5 bewirkt die plastische Verformung des durchgesetzten Materials der Bauteile 1,2 in Richtung quer zu der Relativbewegung des Vorsprunges 3a-c unter Ver- formung des Trägerelementes 5.

Der Fügebereich weist eine Größe von ca. 1 mm2 auf, wobei die Vorsprünge 3a-c als Mikrostruktur auf einem Fügestempel (6) oder einem Gegenhalter ausgebildet sind. Die- se Mikrostruktur weist eine Breite und eine Höhe von jeweils kleiner 1 mm auf. Der Vor- sprung ist 3a-c stegförmig ausgebildet, wobei eine Mehrzahl, insbesondere drei, Vor- sprünge (3a-c) für einen einzigen Fügebereich zur parallelen Durchsetzung von Material vorgesehen sind. Diese stegförmigen Vorsprünge 3a-c sind parallel zueinander für einen einzigen Fügebereich vorgesehen.