Werkzeug umfassend eine Lochplatte und eine Deckplatte zum Verschweißen von zwei Teilkörpern und Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers durch Verschweißen von zwei Teilkörpern

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug (W) umfassend eine erste Lochplatte (4a) und eine erste Deckplatte (3a) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers durch Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), umfassend die Bereitstellung des Werkzeugs (W).

Zur Herstellung von komplexen Formkörpern, wie beispielsweise von hohlen Formkörpern, ist es notwendig, zwei oder mehrere Teilkörper miteinander zu verschweißen. Hierzu sind im Stand der Technik verschiedene Werkzeuge und Verfahren beschrieben.

Ein häufig verwendetes Verfahren zur Herstellung komplexer Formkörper aus zwei oder mehreren Teilkörpern ist das Heißgasschweißen. Nachteilig beim Heißgasschweißen ist allerdings, dass für jede Bauteilgeometrie üblicherweise ein eigenes Werkzeug benötigt wird, das das Gas aufheizt und an die Schweißstege der Teilkörper bringt:

Im Fall einer vertikalen Anordnung zum Verschweißen zweier Teilkörper besteht das Heißgaswerkzeug typischerweise aus einer Gasverteilplatte für den ersten Teilkörper, einer Gasaufheizplatte für den ersten Teilkörper, einem Heizelement, einer Gasaufheizplatte für den zweiten Teilkörper und aus einer Gasverteilplatte für den zweiten Teilkörper. Die Gasverteilplatte und gegebenenfalls auch die Gasaufheizplatte müssen für jede neue Bauteilgeometrie angepasst werden. Werden zudem Gaskanäle wie in der WO 2020/164978 A1 beschrieben eingesetzt, müssen diese ebenfalls für jede neue Bauteilgeometrie ausgetauscht werden. Somit müssen zwei bis sechs Werkzeugbestandteile oder sogar das komplette Werkzeug pro Formkörper ausgewechselt werden. Dies bedeutet einen relativ hohen zeitlichen und finanziellen Aufwand, besonders bei kleinen Serien und in Entwicklungsphasen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, ein Werkzeug zum Verschweißen von zwei Teilkörpern beziehungsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers durch Verschweißen von zwei Teilkörpern bereitzustellen, das die vorstehend beschriebenen Nachteile der Werkzeuge beziehungsweise der Verfahren aus dem Stand der Technik nicht oder nur in vermindertem Maße aufweist. Zudem soll das Werkzeug beziehungsweise das Verfahren möglichst einfach und kostengünstig sein.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b) umfassend eine erste Lochplatte (4a), die eine Oberseite (6a), eine Unterseite (8a) und einen Seitensteg (9a) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6a), die Unterseite (8a) und der Seitensteg (9a) einen Hohlraum (10a) umschließen, die Oberseite (6a) eine Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) aufweist und die Unterseite (8a) ein Mittel (13a) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10a) aufweist, und eine erste Deckplatte (3a), die einen Kanal (7a) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7a) ein Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) positioniert werden kann und wobei die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3a) zumindest einen Teil z _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) abdeckt und der Kanal (7a) einen Teil y _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _a der von dem Kanal (7a) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5a) dem Kanal (7a) heißes Gas aus dem Hohlraum (10a) zugeführt werden kann.

Es wurde überraschend gefunden, dass bei Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugs (W) in einem Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (F) durch Verschweißen von zwei Teilkörpern, auch bei Einsatz von Gaskanälen, für jede Bauteilgeometrie lediglich die Deckplatte (3a) bzw. (3b) angepasst werden muss. Dadurch ist das Verfahren für die Herstellung von Formkörpern (F) unterschiedlicher Bauteilgeometrie sowohl schneller durchführbar als auch kostengünstiger als die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren.

Nachfolgend wird die Erfindung näher erläutert.

Werkzeug (W)

Das Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b) umfasst erfindungsgemäß eine erste Lochplatte (4a), die eine Oberseite (6a), eine Unterseite (8a) und einen Seitensteg (9a) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6a), die Unterseite (8a) und der Seitensteg (9a) einen Hohlraum (10a) umschließen. Die Oberseite (6a) weist eine Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) auf. Vorzugsweise weist die Vielzahl x _a Werte im Bereich von 5 bis 20 000, mehr bevorzugt Werte im Bereich von 10 bis 5 000 besonders bevorzugt Werte im Bereich von 50 bis 2 000, auf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem die Vielzahl x _a Werte im Bereich von 5 bis 20 000 aufweist. Die Öffnungen (5a) können die gleiche oder eine unterschiedliche geometrische Form aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem die Öffnungen (5a) die gleiche oder eine unterschiedliche geometrische Form aufweisen.

Die Öffnungen (5a) können beispielsweise kreisförmig sein, sie können aber auch die Form eines Polygons wie zum Beispiel eines Dreiecks, Vierecks, Fünfecks oder Sechsecks aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Öffnungen (5a) kreisförmig und weisen einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 20 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,5 bis 10 mm, mehr bevorzugt im Bereich von 1 bis 4 mm, auf. Dabei können die einzelnen Öffnungen (5a) den gleichen oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem die Öffnungen (5a) kreisförmig sind und einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 20 mm aufweisen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem die einzelnen Öffnungen (5a) den gleichen oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

In Figur 2 ist exemplarisch die Oberseite (6a) einer ersten Lochplatte (4a) dargestellt. Die Oberseite (6a) umfasst eine Vielzahl x _a an Öffnungen (5a), die kreisförmig sind und den gleichen Durchmesser aufweisen.

Die Unterseite (8a) der ersten Lochplatte (4a) weist ein Mittel (13a) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10a) auf. Als Mittel (13a) zum Zuführen von heißem Gas in den Hohlraum (10a) eignen sich alle dem Fachmann bekannten Mittel (13a), die sich zum Zuführen von Gasen eignen, wie beispielsweise Düsen, Bohrungen und/oder Schlitze.

Das erfindungsgemäße Werkzeug (W) umfasst weiterhin eine erste Deckplatte (3a), die einen Kanal (7a) umfasst. Vorzugsweise weist der Kanal (7a) einen in sich geschlossenen Verlauf auf.

In dem Bereich des Kanals (7a) kann der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) positioniert werden. Dabei entspricht der Verlauf des Schweißstegs (2a) vorzugsweise im Wesentlichen dem Verlauf des Kanals (7a). Hierunter wird verstanden, dass bei einer Projektion des Verlaufs des Schweißstegs (2a) auf das Werkzeug (W) mindestens 80 % der Fläche der Projektion des Schweißstegs (2a) innerhalb des Kanals (7a) liegen. Bevorzugt liegen mindestens 90 % der Fläche der Projektion des Schweißstegs (2a) innerhalb des Verlaufs des Kanals (7a), insbesondere bevorzugt mindestens 95 % und am meisten bevorzugt liegt die Projektion der Schweißnaht (2a) vollständig im Kanal (7a).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Kanal (7a) somit eine Fläche auf, die bevorzugt größer ist als die Fläche des Verlaufs des Schweißstegs (2a) (bezogen auf die Stirnseite des Schweißstegs (2a)). In dieser Ausführungsform ist es möglich, dass der Schweißsteg (2a) in den Kanal (7a) eingeführt werden kann.

Zwischen dem ersten Teilkörper (1a) und der ersten Deckplatte (3a) kann sich somit ein erster Innenraum (20a) ausbilden.

Die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) sind so miteinander verbunden, dass die Deckplatte (3a) zumindest einen Teil z _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) abdeckt und der Kanal (7a) einen Teil y _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _a der von dem Kanal (7a) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5a) dem Kanal (7a) heißes Gas aus dem Hohlraum (10a) zugeführt werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Teil y _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) Werte im Bereich von 5 bis 80 Prozent, vorzugsweise Werte im Bereich von 5 bis 20 Prozent, auf, bezogen auf die Vielzahl x _a an Öffnungen (5a). Der Teil z _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) weist in einer bevorzugten Ausführungsform folglich Werte im Bereich von 20 bis 95 Prozent, vorzugsweise im Bereich von 80 bis 95 Prozent, auf, bezogen auf die Vielzahl x _a an Öffnungen (5a).

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem der Teil y _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) Werte im Bereich von 5 bis 80 Prozent aufweist, bezogen auf die Vielzahl x _a an Öffnungen (5a).

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) reversibel miteinander verbunden sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), bei dem die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) reversibel miteinander verbunden sind.

Der Begriff „reversibel“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Verbindung der ersten Deckplatte (3a) und der ersten Lochplatte (4a) getrennt und wiederhergestellt werden kann, ohne dass die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) dabei beschädigt oder zerstört werden. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Werkzeug (W) zusätzlich ein Heizelement (15a) und ein Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), wobei das Werkzeug (W) zusätzlich ein Heizelement (15a) und ein Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas umfasst.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umschließen nicht die Oberseite (6a), die Unterseite (8a) und der Seitensteg (9a), sondern die Oberseite (6a), der Seitensteg (9a) und das Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas einen Hohlraum (10a). In dieser Ausführungsform hat die erste Lochplatte (4a) keine Unterseite (8a), sondern das Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas weist ein Mittel (13a) zum Zuführen von heißem Gas auf.

Das Werkzeug (W) kann zusätzlich ein Mittel (30a) zur aktiven Druckregelung umfassen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel (30a) zur aktiven Regelung des Drucks in einem Bereich positioniert, der durch den Verlauf des Kanals (7a) umschlossen ist.

Als Mittel (30a) eignen sich alle dem Fachmann bekannten Mittel (30a), mit denen eine aktive Druckregelung möglich ist. Geeignete Mittel (30a) zur aktiven Druckregelung sind beispielsweise Pumpen, durch die Gas gefördert werden kann. Geeignete Pumpen sind beispielsweise Vakuumpumpen oder Ejektoren oder Kompressoren. Mit Vakuumpumpen oder Ejektoren ist eine Druckerniedrigung möglich, mit Kompressoren ist eine Druckerhöhung möglich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel (30a) eine Öffnung im Werkzeug (W), über die eine Vakuumpumpe und/oder ein Kompressor an das Werkzeug (W) angeschlossen werden können.

Die Figur 1 zeigt beispielhaft den Querschnitt eines Werkzeugs (W), an dem der erste Schweißkörper (1a) positioniert ist. Das Werkzeug (W) umfasst eine erste Lochplatte (4a) und eine erste Deckplatte (3a). Zusätzlich umfasst das Werkzeug (W) ein Heizelement (15a) und ein Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas.

Besonders bevorzugt ist des Weiteren ein Werkzeug (W), das zusätzlich eine zweite Lochplatte (4b) und eine zweite Deckplatte (3b) umfasst, wobei die zweite Lochplatte (4b) eine Oberseite (6b), eine Unterseite (8b) und einen Seitensteg (9b) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6b), die Unterseite (8b) und der Seitensteg (9b) einen Hohlraum (10b) umschließen, die Oberseite (6b) eine Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) aufweist und die Unterseite (8b) ein Mittel (13b) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10b) aufweist, und die zweite Deckplatte (3b) einen Kanal (7b) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7b) ein Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) positioniert werden kann und wobei die zweite Deckplatte (3b) und die zweite Lochplatte (4b) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3b) zumindest einen Teil z _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) abdeckt und der Kanal (7b) einen Teil y _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _b der von dem Kanal (7b) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5b) dem Kanal (7b) heißes Gas aus dem Hohlraum (10b) zugeführt werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug (W) zum Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), wobei das Werkzeug (W) zusätzlich eine zweite Lochplatte (4b) und eine zweite Deckplatte (3b) umfasst, wobei die zweite Lochplatte (4b) eine Oberseite (6b), eine Unterseite (8b) und einen Seitensteg (9b) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6b), die Unterseite (8b) und der Seitensteg (9b) einen Hohlraum (10b) umschließen, die Oberseite (6b) eine Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) aufweist und die Unterseite (8b) ein Mittel (13b) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10b) aufweist, und die zweite Deckplatte (3b) einen Kanal (7b) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7b) ein Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) positioniert werden kann und wobei die zweite Deckplatte (3b) und die zweite Lochplatte (4b) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3b) zumindest einen Teil z _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) abdeckt und der Kanal (7b) einen Teil y _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _b der von dem Kanal (7b) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5b) dem Kanal (7b) heißes Gas aus dem Hohlraum (10b) zugeführt werden kann.

Die vorstehenden Ausführungen zur ersten Lochplatte (4a) und zur ersten Deckplatte (3a) gelten für die zweite Lochplatte (4b) und die zweite Deckplatte (3b) entsprechend. Beispielsweise weist der Kanal (7b) ebenfalls wie der Kanal (7a) vorzugsweise einen in sich geschlossenen Verlauf auf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit auch ein Werkzeug, bei dem der Kanal (7a) und/oder der Kanal (7b) einen in sich geschlossenen Verlauf aufweisen. Es ist allerdings möglich, dass sich x _a und x _b und/oder y _a und y _b und/oder z _a und z _b unterscheiden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind x _a und x _b , y _a und y _b sowie z _a und z _b identisch.

Das Werkzeug (W) kann zusätzlich auch ein Mittel (30b) zur aktiven Druckregelung umfassen. Die vorstehenden Ausführungen zum Mittel (30a) gelten für das Mittel (30b) entsprechend.

Das Werkzeug (W) kann zudem ein Mittel (12b) zur Aufheizung von Gas sowie ein Heizelement (15b) umfassen. Die vorstehenden Ausführungen zum Mittel (12a) zur Aufheizung von Gas sowie zum Heizelement (15a) gelten für das Mittel (12b) zur Aufheizung von Gas sowie für das Heizelement (15b) entsprechend. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Werkzeug (W) nur ein Heizelement, entweder ein Heizelement (15a) oder ein Heizelement (15b).

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Werkzeug (W) eine erste Seite (60a) und eine zweite (60b), wobei auf der ersten Seite (60a) der Kanal (7a) angeordnet ist und wobei auf der zweiten Seite (60b) der Kanal (7b) angeordnet ist.

Die Figur 3 zeigt beispielhaft den Querschnitt eines Werkzeugs (W), an dem der erste Schweißkörper (1a) bzw. der zweite Teilkörper (1 b) positioniert ist. Das Werkzeug (W) umfasst eine erste Lochplatte (4a) und eine zweite Lochplatte (4b), eine erste Deckplatte (3a) und eine zweite Deckplatte (3b) sowie Mittel (12a, 12b) zur Aufheizung von Gas. Zusätzlich umfasst das Werkzeug (W) ein Heizelement (15a). Dabei stellt die Seite mit dem Kanal (7a) die erste Seite (60a) und die Seite mit dem Kanal (7b) die zweite Seite (60b) dar.

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (F)

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (F), der einen Hohlraum (H) umschließt, durch Verschweißen von zwei Teilkörpern (1a, 1b), das die Schritte a), b), c), d) und e) umfasst, wobei in Schritt b) das erfindungsgemäße Werkzeug (W) bereitgestellt wird.

Schritt a)

In Schritt a) wird der erste Teilkörper (1a) bereitgestellt, wobei der erste Teilkörper (1a) erfindungsgemäß einen Schweißsteg (2a) umfasst. Vorzugsweise umfasst der Schweißsteg (2a) einen in sich geschlossenen Verlauf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher auch ein Verfahren, bei dem der Schweißsteg (2a) einen in sich geschlossenen Verlauf umfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der erste Teilkörper (1a) eine Öffnung, die durch den Schweißsteg (2a) begrenzt wird. An den Schweißsteg (2a) schließt sich in einer bevorzugten Ausführungsform eine Außenfläche (40a) an, die im Wesentlichen geschlossen ist. Die Außenfläche (40a) begrenzt den Teilkörper (1a) nach außen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Außenfläche (40a) geöffnet ist.

Der Begriff „im Wesentlichen geschlossen“ bedeutet erfindungsgemäß, dass die Außenfläche (40a), bezogen auf die Gesamtfläche der Außenfläche (40a), weniger als 80 %, bevorzugt weniger als 40 % und besonders bevorzugt weniger als 5 % Öffnungsflächen aufweist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Außenfläche (40a) keine Öffnungen auf. Durch den Bereich, der zwischen der vom Schweißsteg (2a) aufgespannten Fläche und der Innenfläche (50a) des ersten Teilkörpers (1a) liegt, wird ein erster Innenraum (20a) des ersten Teilkörpers (1a) definiert. Figur 4a zeigt exemplarisch die Aufsicht eines halbkugelförmigen Teilkörpers (1a) mit einem Schweißsteg (2a). Der Schweißsteg (2a) definiert das Ende des ersten Teilkörpers (1a).

Der Schweißsteg (2a) kann in allen dem Fachmann bekannten Formen ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Schweißsteg (2a) flächenförmig, kantenförmig, treppenförmig oder rippenförmig ausgestaltet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schweißsteg (2a) rippenförmig ausgestaltet, wobei die Rippe einen rechtwinkligen Querschnitt aufweist. Die Breite des Schweißstegs (2a) liegt üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 16 mm, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 8 mm.

Für den Fall, dass die Breite des Endes des ersten Teilkörpers (1a) im Bereich von 1 bis 6 mm liegt, kann das Ende des ersten Teilkörpers (1a) selbst den Schweißsteg (2a) bilden. Figur 4b zeigt exemplarisch eine perspektivische Darstellung eines halbkugelförmigen Teilkörpers (1a), bei dem das Ende des Teilkörpers (1a) den Schweißsteg (2a) bildet.

Der Schweißsteg (2a) enthält in einer bevorzugten Ausführungsform ein erstes thermoplastisches Polymer.

„Ein erstes thermoplastisches Polymer“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein erstes thermoplastisches Polymer, als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren ersten thermoplastischen Polymeren.

Als erstes thermoplastisches Polymer eignen sich alle dem Fachmann bekannten thermoplastischen Polymere. Bevorzugt ist das erste thermoplastische Polymer ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus amorphen thermoplastischen Polymeren und teilkristallinen thermoplastischen Polymeren.

Das erste thermoplastische Polymer ist daher beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polyamiden, Polyoxymethylenen, Polyphthalamid (PPA), Polysulfonen (PSU), Polyethersulfonen (PESII), Polyphenylsulfonen (PPSII), Polyethylenterephthalaten und Polybutylenterephthalaten.

Das erste thermoplastische Polymer weist üblicherweise eine Glasübergangstemperatur (T _G1 ) auf. Beispielsweise liegt die Glasübergangstemperatur (T _G1 ) des ersten thermoplastischen Polymers im Bereich von 50 bis 350 °C, bevorzugt im Bereich von 150 bis 270 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 170 bis 240 °C, bestimmt mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie (Differential Scanning Calorimetry; DSC).

Ist das erste thermoplastische Polymer ein teilkristallines thermoplastisches Polymer, so weist das erste thermoplastische Polymer üblicherweise zusätzlich eine Schmelztemperatur (TMI) auf. Beispielsweise liegt die Schmelztemperatur (T _M I) des ersten thermoplastischen Polymers dann im Bereich von 80 bis 400 °C, bevorzugt im Bereich von 140 bis 320 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 160 bis 300 °C, bestimmt mittels Dynamischer Differenzkalorimetrie (Differential Scanning Calorimetry; DSC).

Der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) kann außer dem ersten thermoplastischen Polymer zusätzlich weitere Komponenten enthalten. Derartige weitere Komponenten sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Füllstoffen und Additiven.

Als Füllstoffe eigenen sich alle dem Fachmann bekannten Füllstoffe für thermoplastische Polymere. Derartige Füllstoffe sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Glaskugeln, Glasfasern, Kohlefasern, Carbonnanotubes und Kreide.

Geeignete Additive sind dem Fachmann ebenfalls bekannt und beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Antinukleierungsmitteln, Stabilisatoren, Endgruppenfunktionalisierern und Farbstoffen.

Bevorzugt enthält der erste Teilkörper (1a) das erste thermoplastische Polymer. Insbesondere bevorzugt enthält der erste Teilkörper (1a) dieselben Komponenten wie der Schweißsteg (2a). Wenn der Schweißsteg (2a) also außer dem ersten thermoplastischen Polymer zusätzlich weitere Komponenten enthält, so ist es bevorzugt, dass der erste Teilkörper (1a) ebenfalls außer dem ersten thermoplastischen Polymer die weiteren Komponenten enthält.

Der erste Teilkörper (1a) kann alle dem Fachmann bekannten Formen aufweisen. Bevorzugt weist der erste Teilkörper (1a) Formen auf, bei denen die vorstehend genannten erfindungsgemäß bevorzugten Bedingungen erfüllt sind. Der Formkörper weist bevorzugt eine schalenförmige oder kistenförmige Form auf, wobei die durch den Schweißstegverlauf (2a) definierte Form sowie die Form der Außenseite (40a) und der Innenseite (50a) komplexe Formen aufweisen können, wie sie beispielsweise im Automobilbau erforderlich sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt a) zusätzlich ein zweiter Teilkörper (1b) bereitgestellt, wobei der zweite Teilkörper (1b) einen Schweißsteg (2b) umfasst. Vorzugsweise umfasst der Schweißsteg (2b) einen in sich geschlossenen Verlauf.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Verfahren, bei dem Schritt a) zusätzlich die Bereitstellung des zweiten Teilkörpers (1b) umfasst, wobei der zweite Teilkörper (1b) einen Schweißsteg (2b) umfasst.

Für den zweiten Teilkörper (1b) gelten die vorstehend zum ersten Teilkörper (1a) gemachten Ausführungen und Bevorzugungen entsprechend.

Die Bereitstellung des ersten Teilkörpers (1a) und des zweiten Teilkörpers (2b) kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen, beispielsweise mittels Spritzgießen, Extrusion oder Blasformen. Die Figuren 5a bis 5d zeigen beispielhaft die Enden von ersten Teilkörpern (1a). Die Enden der zweiten Teilkörper (1b) können entsprechende Formen aufweisen. Es versteht sich von selbst, dass, wenn der in den Figuren 5a bis 5d gezeigte erste Teilkörper (1a) mit einem zweiten Teilkörper (1b) verschweißt wird, der Verlauf des Schweißstegs (2b) des zweiten Formkörpers (1b) bevorzugt spiegelbildlich zum Verlauf des Schweißstegs (2a) des ersten Teilkörpers (1a) ist.

Schritt b)

In Schritt b) wird ein Werkzeug (W) bereitgestellt. Für das Verfahren gelten die vorstehend gemachten Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf das Werkzeug (W) entsprechend.

Das in Schritt b) bereitgestellte Werkzeug (W) umfasst beispielsweise eine erste Lochplatte (4a), die eine Oberseite (6a), eine Unterseite (8a) und einen Seitensteg (9a) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6a), die Unterseite (8a) und der Seitensteg (9a) einen Hohlraum (10a) umschließen, die Oberseite (6a) eine Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) aufweist und die Unterseite (8a) ein Mittel (13a) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10a) aufweist, und eine erste Deckplatte (3a), die einen Kanal (7a) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7a) ein Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) positioniert werden kann und wobei die erste Deckplatte (3a) und die erste Lochplatte (4a) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3a) zumindest einen Teil z _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) abdeckt und der Kanal (7a) einen Teil y _a der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _a der von dem Kanal (7a) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5a) dem Kanal (7a) heißes Gas aus dem Hohlraum (10a) zugeführt werden kann.

Das in Schritt b) bereitgestellte Werkzeug (W) umfasst des Weiteren vorzugsweise zusätzlich eine zweite Lochplatte (4b) und eine zweite Deckplatte (3b), wobei die zweite Lochplatte (4b) eine Oberseite (6b), eine Unterseite (8b) und einen Seitensteg (9b) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6b), die Unterseite (8b) und der Seitensteg (9b) einen Hohlraum (10b) umschließen, die Oberseite (6b) eine Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) aufweist und die Unterseite (8b) ein Mittel (13b) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10b) aufweist, und die zweite Deckplatte (3b) einen Kanal (7b) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7b) ein Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) positioniert werden kann und wobei die zweite Deckplatte (3b) und die zweite Lochplatte (4b) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3b) zumindest einen Teil z _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5a) abdeckt und der Kanal (7b) einen Teil y _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _b der von dem Kanal (7b) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5b) dem Kanal (7b) heißes Gas aus dem Hohlraum (10b) zugeführt werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist demnach auch ein Verfahren, bei dem das in Schritt b) bereitgestellte Werkzeug (W) zusätzlich eine zweite Lochplatte (4b) und eine zweite Deckplatte (3b) umfasst, wobei die zweite Lochplatte (4b) eine Oberseite (6b), eine Unterseite (8b) und einen Seitensteg (9b) mit einem in sich geschlossenen Verlauf umfasst, wobei die Oberseite (6b), die Unterseite (8b) und der Seitensteg (9b) einen Hohlraum (10b) umschließen, die Oberseite (6b) eine Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) aufweist und die Unterseite (8b) ein Mittel (13b) zur Zuführung von heißem Gas in den Hohlraum (10b) aufweist, und die zweite Deckplatte (3b) einen Kanal (7b) umfasst, wobei in dem Bereich des Kanals (7b) ein Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) positioniert werden kann und wobei die zweite Deckplatte (3b) und die zweite Lochplatte (4b) so miteinander verbunden sind, dass die Deckplatte (3b) zumindest einen Teil z _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5a) abdeckt und der Kanal (7b) einen Teil y _b der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b) ganz oder zumindest teilweise offen lässt und wobei durch den Teil y _b der von dem Kanal (7b) ganz oder zumindest teilweise offen gelassenen Öffnungen (5b) dem Kanal (7b) heißes Gas aus dem Hohlraum (10b) zugeführt werden kann.

Schritt c)

In Schritt c) wird der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) im Bereich des Kanals (7a) der ersten Deckplatte (3a) positioniert, wobei sich zwischen dem ersten Teilkörper (1a) und der ersten Deckplatte (3a) ein erster Innenraum (20a) ausbildet.

Dies ist auch exemplarisch in den Figuren 1 und 3 dargestellt.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst Schritt c) zusätzlich das Positionieren des Schweißstegs (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) im Bereich des Kanals (7b) der zweiten Deckplatte (3b), wobei sich zwischen dem zweiten Teilkörper (1b) und der zweiten Deckplatte (3b) ein zweiter Innenraum (20b) ausbildet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren, bei dem Schritt c) zusätzlich das Positionieren des Schweißstegs (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) im Bereich des Kanals (7b) der zweiten Deckplatte (3b) umfasst, wobei sich zwischen dem zweiten Teilkörper (1b) und der zweiten Deckplatte (3b) ein zweiter Innenraum (20b) ausbildet, und Schritt d) zusätzlich das Zuführen von heißem Gas durch den Kanal (7b) aus dem Hohlraum (10b) umfasst, wodurch der Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) aufgeschmolzen wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schweißsteg (2a) in Schritt c) in einem Bereich des Kanals (7a) positioniert, wobei die dem Werkzeug (W) zugewandte Stirnseite des Schweißstegs (2a), bezogen auf die Kanaleintrittsebene (14a), einen Abstand (Xa) aufweist, der im Bereich von > 0 bis 3 mm außerhalb des Kanals (7a) oder im Bereich von 0 bis 10 mm innerhalb des Kanals (7a) liegt. Bevorzugt liegt der Abstand (Xa) im Bereich von 0,5 bis 8 mm innerhalb des Kanals (7a). Es versteht sich von selbst, dass der Abstand (Xa) innerhalb des Kanals (7a) immer kleiner ist als die Kanaltiefe des Kanals (7a). Wenn der Abstand (Xa) im Bereich von > 0 bis 3 mm außerhalb des Kanals (7a) liegt, befindet sich der Schweißsteg (2a) außerhalb des Kanalbereichs.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der Schweißsteg (2b) in Schritt c) in einem Bereich des Kanals (7b) positioniert, wobei die dem Werkzeug (W) zugewandte Stirnseite des Schweißstegs (2b), bezogen auf die Kanaleintrittsebene (14b), einen Abstand (Xb) aufweist, der im Bereich von > 0 bis 3 mm außerhalb des Kanals (7b) oder im Bereich von 0 bis 10 mm innerhalb des Kanals (7b) liegt. Bevorzugt liegt der Abstand (Xb) im Bereich von 0,5 bis 8 mm innerhalb des Kanals (7b). Darüber hinaus gelten für die Positionierung des Schweißstegs (2b) in Schritt c) die vorstehend gemachten Ausführungen und Bevorzugungen für die Positionierung des Schweißstegs (2a) entsprechend.

Die bevorzugte Positionierung der Schweißstege (2a, 2b) im Bereich der Kanäle (7a, 7b) ist exemplarisch in den Figuren 6a und 6b dargestellt. In Figur 7a ist die Stirnseite des Schweißstegs (2a) innerhalb des Kanals (7a) positioniert. Der Abstand (Xa) der Stirnseite des Schweißstegs (2a), bezogen auf die Kanaleintrittsebene (14a), ist ebenfalls dargestellt. In Figur 7b befindet sich die Stirnseite des Schweißstegs (2a) außerhalb des Kanals (7a) und somit oberhalb der Kanaleintrittsebene (14a).

Schritt d)

In Schritt d) wird ein heißes Gas durch den Kanal (7a) aus dem Hohlraum (10a) zugeführt, wodurch der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) aufgeschmolzen wird.

Es versteht sich von selbst, dass das heiße Gas durch das Mittel (13a), das sich an der Unterseite (8a) der ersten Lochplatte (4a) befindet, in den Hohlraum (10a) eingeführt wird. In Schritt d) erwärmt sich der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a), und das in dem Schweißsteg (2a) enthaltene erste thermoplastische Polymer erweicht oder schmilzt auf.

„Ein heißes Gas“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl genau ein heißes Gas als auch eine Mischung aus zwei oder mehreren heißen Gasen.

Es versteht sich von selbst, dass in Schritt d) auch die Umgebung um den Schweißsteg (2a) erwärmt werden kann.

In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der erste Teilkörper (1a) das erste thermoplastische Polymer enthält und dann auch das in der Umgebung um den Schweißsteg (2a) enthaltene erste thermoplastische Polymer aufschmilzt.

Das heiße Gas kann dem Mittel (13a) zum Zuführen von Gas in den Hohlraum (10a) und damit in den Kanal (7a) nach allen dem Fachmann bekannten Methoden zugeführt werden.

Als heißes Gas eignen sich alle dem Fachmann bekannten Gase. Derartige Gase sind beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus CO ₂ , N ₂ und Luft.

Unter „Luft“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Gasgemisch der Erdatmosphäre verstanden. Dieses ist dem Fachmann bekannt.

Das heiße Gas kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erwärmt werden. Beispielsweise kann es durch einen Wärmetauscher erwärmt werden. Darüber hinaus ist es beispielsweise möglich, wenn das heiße Gas C0 ₂ ist, dass das heiße Gas in situ hergestellt wird durch Verbrennung von Kohlenwasserstoffen und dadurch heiß ist.

Das heiße Gas weist beispielsweise eine Temperatur im Bereich von 100 bis 600 °C auf, bevorzugt im Bereich von 250 bis 500 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 300 bis 500 °C.

Es versteht sich von selbst, dass die Temperatur des heißen Gases, das in Schritt d) zugeführt wird, sich auf die Temperatur, die das heiße Gas bei Austritt aus den Öffnungen (5a) in den Kanal (7a) aufweist, bezieht, also auf die Temperatur, die das heiße Gas im Kanal (7a) aufweist.

Der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) kann in Schritt d) auf eine beliebige Temperatur (T _1a ) erwärmt werden. Üblicherweise liegt die Temperatur (T _1a ) unterhalb der Zersetzungstemperatur des in dem Schweißsteg (2a) enthaltenen ersten thermoplastischen Polymers. Vorzugsweise wird der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) in Schritt d) auf eine Temperatur (T _1a ) erwärmt, die oberhalb der Glasübergangstemperatur (T _G1 ) des in dem Schweißsteg (2a) enthaltenen ersten thermoplastischen Polymers liegt, wenn das erste thermoplastische Polymer ein amorphes thermoplastisches Polymer ist, und die oberhalb der Schmelztemperatur (T _M I) des in dem Schweißsteg (2a) enthaltenen ersten thermoplastischen Polymers liegt, wenn das erste thermoplastische Polymer ein teilkristallines thermoplastisches Polymer ist.

Beispielsweise erwärmt sich der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) auf eine Temperatur (T _1a ), die im Bereich von 0 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 30 bis 250 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 60 bis 200 °C oberhalb der Glasübergangstemperatur (T _G1 ) des in dem Schweißsteg (2a) enthaltenen ersten thermoplastischen Polymers liegt, wenn das erste thermoplastische Polymer ein amorphes thermoplastisches Polymer ist, und die im Bereich von 0 bis 300 °C, bevorzugt im Bereich von 30 bis 250 °C und insbesondere bevorzugt im Bereich von 60 bis 200 °C oberhalb der Schmelztemperatur (T _M1 ) des in dem Schweißsteg (2a) enthaltenen ersten thermoplastischen Polymers liegt, wenn das erste thermoplastische Polymer ein teilkristallines thermoplastisches Polymer ist.

Beispielsweise erwärmt sich der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) auf eine Temperatur (T _1a ), die im Bereich von 100 bis 500 °C liegt.

In Schritt d) schmilzt das erste thermoplastische Polymer auf oder erweicht.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter „Aufschmelzen oder Erweichen“ im Zusammenhang mit dem ersten thermoplastischen Polymer ebenso wie im Zusammenhang mit dem zweiten thermoplastischen Polymer verstanden, dass das erste thermoplastische Polymer bzw. das zweite thermoplastische Polymer plastisch verformbar, bevorzugt fließfähig ist.

In Schritt d) wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Druck im ersten Innenraum (20a) durch das Mittel (30a) aktiv geregelt. Die aktive Regelung des Druckes kann während der gesamten Dauer des Schritts d) durchgeführt werden. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die aktive Regelung des Drucks zeitgleich mit der Zuführung von heißem Gas durch den Kanal (7a) durchgeführt wird. In dieser Ausführungsform wird die aktive Druckregelung solange durchgeführt, wie heißes Gas durch den Kanal (7a) zugeführt wird. Diese Ausführungsform ist bevorzugt.

Darüber hinaus ist es auch möglich, die aktive Regelung des Drucks nicht während der gesamten Zeitdauer der Zuführung von heißem Gas durch den Kanal (7a) durchzuführen. So ist es beispielsweise möglich, zunächst mit der Zuführung von heißem Gas durch den Kanal (7a) zu beginnen und die aktive Druckregelung zeitversetzt, das heißt, bezogen auf den Beginn der Zuführung von heißem Gas zu einem späteren Zeitpunkt, zu beginnen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird durch das Mittel (30a) und/oder das Mittel (30b) Gas aus dem ersten Innenraum (20a) und/oder dem zweiten Innenraum (20b) abgeführt. Bevorzugt erfolgt die Abführung des Gases aktiv durch Abpumpen oder Absaugen. Bevorzugt erfolgt dies während Schritt d).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird durch das Mittel (30a) und/oder das Mittel (30b) Gas dem ersten Innenraum (20a) und/oder dem zweiten Innenraum (20b) zugeführt. Bevorzugt erfolgt die Zuführung aktiv durch Einpressen oder Einpumpen. Bevorzugt geschieht dies während Verfahrensschritt d).

Während Verfahrensschritt d) wird durch den Kanal (7a) heißes Gas zugeführt. Ohne die erfindungsgemäße aktive Druckregelung entsteht hierdurch in dem ersten Innenraum (20a) ein Innendruck (pl), der höher liegt als der Außendruck (pA). Durch den Umstand, dass der Innendruck (pl) größer als der Außendruck (pA) ist, strömt ohne aktive Druckregelung während Verfahrensschritt d) an der dem ersten Innenraum (20a) abgewandten Seite des Schweißstegs (2a) mehr heißes Gas vorbei als an der dem ersten Innenraum (20a) zugewandten Seite des Schweißstegs (2a). Hierdurch wird die dem ersten Innenraum (20a) abgewandte Seite des Schweißstegs (2a) stärker erwärmt als die dem ersten Innenraum (20a) zugewandte Seite des Schweißstegs (2a). Entsprechendes gilt auch für die Erwärmung des zweiten Schweißstegs (2b).

Ohne die erfindungsgemäße Druckregelung entstehen durch den unterschiedlichen Grad des Aufschmelzens in Verfahrensschritt e) beim Inkontaktbringen der Schweißstege (2a), (2b) unsymmetrische Schweißnähte. Für den Fall, dass in Verfahrensschritt d) der Innendruck (pl) im ersten Innenraum (20a) größer ist als der Außendruck (pA), werden unsymmetrische Schweißnähte erhalten. Durch den höheren Innendruck (pl) in Verfahrensschritt d) wird eine Schweißwulst erhalten, die, bezogen auf den ersten Innenraum (20a), nach außen gewölbt ist.

Durch die aktive Druckregelung durch das Mittel (30a) ist es erfindungsgemäß möglich und bevorzugt, Verfahrensschritt d) so durchzuführen, dass der Innendruck (pl) im ersten Innenraum (30a) und der Außendruck (pA) im Wesentlichen gleich sind. Bevorzugt beträgt der Druckunterschied von Innendruck (pl) zu Außendruck (pA) maximal 50 %, bevorzugt maximal 30 %, mehr bevorzugt maximal 10 %, insbesondere bevorzugt maximal 5 %. Hierdurch werden symmetrische Schweißnähte erhalten, wie sie exemplarisch in den Figuren 7 und 8 dargestellt sind.

In einer Ausführungsform liegt der Innendruck (pl) somit um maximal 50 %, bevorzugt maximal 30 %, mehr bevorzugt maximal 10 %, insbesondere bevorzugt maximal 5 % oberhalb des Außendrucks (pA).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Innendruck (pl) um maximal 50 %, bevorzugt maximal 30 %, mehr bevorzugt maximal 10 %, insbesondere bevorzugt maximal 5 % unterhalb des Außendrucks (pA).

Durch die aktive Druckregelung ist es somit erfindungsgemäß möglich, die Symmetrie der Schweißnaht aktiv zu beeinflussen.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die aktive Druckregelung so durchgeführt, dass eine symmetrische Schweißnaht erhalten wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist es möglich, durch eine aktive Erhöhung des Innendrucks (pl) in Bezug auf den Außendruck (pA) die Symmetrie der Schweißnaht so zu steuern, dass die Schweißnaht einen Wulst auf der dem ersten Innenraum (20a) abgewandten Seite aufweist. Hierzu wird der Innendruck (pl) in Verfahrensschritt d) bevorzugt so geregelt, dass er mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 30 % und insbesondere bevorzugt mindestens 50 % oberhalb des Außendrucks liegt.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Symmetrie der Schweißnaht dahingehend gesteuert, dass sie einen Wulst auf der dem ersten Innenraum (20a) zugewandten Seite aufweist. Hierzu wird der Innendruck (pl) während Verfahrensschritt d) so geregelt, dass er mindestens 10 %, bevorzugt mindestens 30 % und besonders bevorzugt mindestens 50 % unterhalb des Außendrucks (pA) liegt.

Für die erfindungsgemäß bevorzugte Ausführungsform, bei der in Schritt d) zusätzlich der Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) aufgeschmolzen wird, wobei der Druck des zweiten Innenraums (20b) aktiv durch das Mittel (30b) geregelt wird, gelten die vorstehend gemachten Ausführungen und Bevorzugungen im Hinblick auf das Aufschmelzen des Schweißstegs (2a) und die aktive Regelung des Drucks im ersten Innenraum (20a) durch das Mittel (30a) entsprechend.

Schritt e)

In Schritt e) wird der aufgeschmolzene Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) mit dem Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) in Kontakt gebracht, wobei der Verlauf des Schweißstegs (2b) im Wesentlichen dem Verlauf des Schweißstegs (2a) entspricht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Verlauf des Schweißstegs (2b) spiegelbildlich zu dem Verlauf des Schweißstegs (2a).

Unter „Inkontaktbringen“ wird vorliegend verstanden, dass der erwärmte Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) den erwärmten Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) berührt.

Das Inkontaktbringen des erwärmten Schweißstegs (2a) des ersten Teilkörpers (1a) mit dem erwärmten Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) kann unter Druck erfolgen, sodass der erwärmte Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) und der erwärmte Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) gegeneinander gepresst werden. Verfahren hierzu sind dem Fachmann bekannt.

Beispielsweise liegt der Druck beim Inkontaktbringen des erwärmten Schweißstegs (2a) des ersten Teilkörpers (1a) mit dem Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) im Bereich von 0,1 bis 10 MPa, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 6 MPa.

Durch das Inkontaktbringen des erwärmten Schweißstegs (2a) mit dem erwärmten Schweißsteg (2b) verbinden sich die in den Schweißstegen (2a, 2b) enthaltenen thermoplastischen Polymere. Nach dem Inkontaktbringen werden die erwärmten Schweißstege (2a, 2b) abgekühlt, wodurch die Schweißverbindung entsteht. Die Begriffe „erwärmter Schweißsteg (2a, 2b)“ und „aufgeschmolzener Schweißsteg (2a, 2b)“ bzw. „erweichter Schweißsteg (2a, 2b)“ werden vorliegend synonym verwendet.

Das Abkühlen des erwärmten Schweißstegs (2a) des ersten Teilkörpers (1a) und des erwärmten Schweißstegs (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) in Schritt e) kann nach allen dem Fachmann bekannten Methoden erfolgen. Beispielsweise kann das Abkühlen an Luft erfolgen.

In Schritt e) bildet sich eine Schweißnaht zwischen dem ersten Teilkörper (1a) und dem zweiten Teilkörper (1b) aus. Die Schweißnaht befindet sich in dem Bereich, in dem ursprünglich der Schweißsteg (2a) des ersten Teilkörpers (1a) und der Schweißsteg (2b) des zweiten Teilkörpers (1b) waren.

Eine Schweißnaht ist dem Fachmann als solche bekannt.

Die Dicke der Schweißnaht zwischen dem ersten Teilkörper (1a) und dem zweiten Teilkörper (1b) liegt beispielsweise im Bereich von 20 bis 1000 pm, bevorzugt im Bereich von 30 bis 400 pm und am meisten bevorzugt im Bereich von 30 bis 300 pm, bestimmt mittels Mikroskopie-Aufnahmen.

In Schritt e) wird also der Formkörper, der einen Hohlraum (H) umschließen kann, erhalten. Dieser Formkörper zeichnet sich durch eine besonders homogene Schweißnaht und gute mechanische Eigenschaften aus. Der Hohlraum wird durch den ersten Innenraum (20a) und den zweiten Innenraum (20b) gebildet.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit auch ein Formkörper (F), der einen Hohlraum (H) umschließt, erhältlich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Bezugszeichenliste

1a erster Teilkörper

1b zweiter Teilkörper

2a Schweißsteg des ersten Teilkörpers (1a)

2b Schweißsteg des zweiten Teilkörpers (1b)

3a erste Deckplatte

3b zweite Deckplatte

4a erste Loch platte

4b zweite Lochplatte

5a Öffnungen der Oberseite (6a)

5b Öffnungen der Oberseite (6b)

6a Oberseite der ersten Lochplatte (4a) 6b Oberseite der zweiten Lochplatte (4b)

7a Kanal

7b Kanal

8a Unterseite der ersten Lochplatte (4a)

8b Unterseite der zweiten Lochplatte (4b)

9a Seitensteg der ersten Lochplatte (4a)

9b Seitensteg der zweiten Lochplatte (4b)

10a Hohlraum der ersten Lochplatte (4a)

10b Hohlraum der zweiten Lochplatte (4b)

12a Mittel zur Aufheizung von Gas

12b Mittel zur Aufheizung von Gas

13a Mittel zur Zuführung von heißem Gas

13b Mittel zur Zuführung von heißem Gas

14a Kanaleintrittsebene

14b Kanaleintrittsebene

15a Heizelement

15b Heizelement

20a erster Innenraum

20b zweiter Innenraum

30a Mittel zur aktiven Druckregelung

30b Mittel zur aktiven Druckregelung 40a Außenfläche des ersten Teilkörpers (1a)

40b Außenfläche des zweiten Teilkörpers (1b)

50a Innenfläche des ersten Teilkörpers 1a

50b Innenfläche des zweiten Teilkörpers 1b

60a erste Seite des Werkzeugs W

60b zweite Seite des Werkzeugs W

W Werkzeug

Xa Abstand x _a Vielzahl an Öffnungen (5a) x _b Vielzahl an Öffnungen (5b) y _a Teil der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a), der ganz oder zumindest teilweise offen ist y _b Teil der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b), der ganz oder zumindest teilweise offen ist z _a Teil der Vielzahl x _a an Öffnungen (5a), der durch Deckplatte (3a) abgedeckt ist z _b Teil der Vielzahl x _b an Öffnungen (5b), der durch Deckplatte (3b) abgedeckt ist