ES2873884T3 - Anclaje en un elemento de construcción ligero - Google Patents

Abstract

Método de anclaje de un conector en un primer objeto (1) heterogéneo que es un panel sándwich que comprende una primera capa de construcción (11), una segunda capa de construcción (12) y una capa de revestimiento interno (13) intercalada entre la primera y segunda capas de construcción, comprendiendo el método las etapas siguientes - proporcionar el primer objeto (1); - proporcionar el conector (3) que comprende un material termoplástico en un estado sólido y que se extiende entre un extremo proximal y un extremo distal; - poner el conector (3) en contacto físico con la primera capa de construcción (11); - aplicar una primera fuerza de presión mecánica al conector hasta que la primera capa de construcción (11) sea perforada por el conector (3) y una parte distal del conector (3) alcance el interior de la capa de revestimiento interno; - aplicar una segunda fuerza de presión mecánica y vibración mecánica al conector (3) hasta que una parte de flujo (35) del material termoplástico pueda fluir y penetre en las estructuras del primer objeto (1), y - detener la vibración mecánica y dejar que el material termoplástico (35) se resolidifique para producir una conexión de ajuste positivo entre el conector y el primer objeto, caracterizado por que - la capa de revestimiento interno (13) presenta una estructura con espacios llenos de gas, en el que una densidad promedio de la capa de revestimiento interno es menor que una densidad de la primera y/o la segunda capas de construcción por al menos un factor de 5, - y por que la primera fuerza de presión mecánica es mayor que la segunda fuerza de presión mecánica.

Description

DESCRIPCIÓN

Anclaje en un elemento de construcción ligero

Campo de la invención

La invención pertenece a los campos de la ingeniería mecánica y la construcción, especialmente a la construcción mecánica, por ejemplo, ingeniería automotriz, construcción de aeronaves, construcción naval, construcción de máquinas, construcción de juguetes, etc. En particular, se refiere a un método de anclaje de un conector en un primer objeto y de fijación, mecánica, de un segundo objeto a un primer objeto.

Antecedentes de la invención

En las industrias de la automoción, la aviación, mobiliario y otras, ha existido una tendencia a alejarse de las construcciones de acero y a utilizar componentes de construcción ligeros. Un ejemplo de dichos elementos son elementos de construcción ligeros que comprenden dos capas de construcción exteriores comparativamente delgadas, por ejemplo, de un compuesto de fibra, tal como un compuesto de fibra de vidrio o un compuesto de fibra de carbono, una lámina metálica o también, dependiendo de la industria, de un panel de fibra y una capa central (revestimiento interno) dispuesta entre las capas de construcción, por ejemplo, una estructura de panal de abeja de cartón o una espuma metálica ligera. Los elementos de construcción ligeros de este tipo pueden denominarse “paneles sándwich” y, en ocasiones, se denominan “paneles de núcleo hueco (HCB)”. Son mecánicamente estables, pueden resultar agradables a la vista y presentar un peso comparativamente bajo.

Sin embargo, debido a que las capas de construcción son delgadas y el revestimiento interno no es adecuado para anclar un conector, tal como una clavija, en el mismo, es difícil unir un objeto a los elementos de construcción ligeros distintos de una unión adhesiva a la superficie.

Para hacer frente a estos desafíos, la industria automotriz, aeronáutica y otras han comenzado a utilizar en gran medida las uniones adhesivas. Las uniones adhesivas pueden ser ligeras y fuertes, pero presentan la desventaja de que no existe posibilidad de controlar la fiabilidad a largo plazo, dado que una unión adhesiva que se degrada, por ejemplo, debido a un adhesivo abrasivo, es casi imposible de detectar sin liberar la unión por completo. Asimismo, las uniones adhesivas pueden conllevar un aumento en el coste de fabricación, tanto por el coste del material como por los retrasos provocados en los procesos de fabricación debido a los procesos de endurecimiento lentos, especialmente si las superficies que van a conectarse entre sí presentan una rugosidad determinada y, como consecuencia, no pueden utilizarse adhesivos de capa delgada de rápido endurecimiento.

El documento WO 2017/162693, que se publicó después de la fecha de solicitud de la presente patente, se refiere a un método de anclaje de un conector en un elemento de construcción ligero. El conector comprende material termoplástico en estado sólido, y el método comprende perforar una parte de la primera capa de construcción y desplazar la parte de la primera con respecto a la capa de revestimiento interno antes de que el material termoplástico del conector se licue y fluya para interpenetrar estructuras de la capa de revestimiento interno. A partir de entonces, el material termoplástico vuelve a solidificarse.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un método de anclaje de un conector en un primer objeto, especialmente en un panel sándwich que presenta una capa de revestimiento interno comparativamente débil interpuesta entre la primera y segunda capas de construcción, en el que la capa de revestimiento interno puede no presentar suficiente estabilidad para actuar como único material de anclaje para el conector. Un objetivo adicional es proporcionar un método para fijar un segundo objeto a un primer objeto. Los métodos deben superar las desventajas de los métodos de la técnica anterior.

La presente invención proporciona un método de anclaje de un conector en un objeto heterogéneo según la reivindicación 1.

En este caso, la resistencia mecánica puede ser, por ejemplo, la fuerza necesaria para hacer avanzar el conector una distancia determinada (por ejemplo, 1 mm) en el interior del material del material respectivo si no interviene energía adicional.

La segunda fuerza de presión y/o posiblemente también la primera fuerza de presión pueden estar sometidas a un perfil de fuerza de presión, es decir, pueden variar dependiendo del tiempo y la posición del conector en relación con el primer objeto. La fuerza de presión puede controlarse en función de la posición, de la resistencia encontrada y/o del tiempo.

La segunda fuerza de presión y en muchas formas de realización también la primera fuerza de presión puede aplicarse por un sonotrodo que presiona contra el conector y que durante la etapa de aplicación de vibración mecánica (es decir, mientras se aplica la segunda fuerza de presión) se somete a la vibración mecánica que se acopla a través de una cara de desacoplamiento distalmente enfrentada del sonotrodo en el conector. En muchas formas de realización, el sonotrodo en este caso estará en contacto físico con el conector, sin embargo, también es posible que un elemento intermedio esté presente entre el sonotrodo y el conector.

En muchas formas de realización, no se acoplará ninguna vibración mecánica en el conector mientras se aplica la primera fuerza de presión mecánica para perforar la primera capa de construcción. Esto puede resultar especialmente ventajoso en algunas formas de realización en las que un extremo distal del conector, que perfora la primera capa de construcción, comprende material termoplástico. Si no hay vibraciones que actúen durante la perforación, puede no producirse un ablandamiento del extremo distal. Sin embargo, opcionalmente, la perforación de la primera capa de construcción puede ser asistida por vibración, es decir, en algunas formas de realización, las vibraciones mecánicas también actúan durante la etapa de aplicación de la primera fuerza de presión. Tales vibraciones mecánicas pueden ser opcionalmente diferentes de las vibraciones que actúan durante la etapa posterior de aplicación de la segunda fuerza de presión mecánica en amplitud y/o frecuencia.

En la etapa de aplicación de la primera fuerza de presión y posteriormente, en muchas formas de realización, solo se perforará la primera capa de construcción y permanece una capa coherente, contigua. Las partes de la primera capa de construcción alrededor de la ubicación de perforación pueden deformarse, tal como, por ejemplo, flexionarse distalmente.

Una vez insertado el conector, la primera capa de construcción alrededor de la ubicación de perforación puede integrarse en la configuración de anclaje, por ejemplo, mediante la parte de flujo que fluye alrededor de la misma y partes de incrustación de la primera capa de construcción alrededor de la ubicación de anclaje, y/o guiando el conector y, por ejemplo, incluso ejerciendo una fuerza lateral resistente sobre el mismo que provoque determinada sujeción. De este modo, estas partes pueden contribuir a la estabilidad del anclaje.

Para la etapa de aplicación de la segunda fuerza de presión mecánica, puede provocarse que las vibraciones se configuren desde el principio (es decir, tan pronto como se haya perforado la primera capa de construcción) o solo después de que el extremo distal del conector haya avanzado al interior del material de la capa de revestimiento interno una determinada distancia mínima.

Durante la etapa de aplicación de la segunda fuerza de presión mecánica, por lo menos una cara de acoplamiento orientada proximalmente del conector, a través de la que la segunda fuerza de presión y las vibraciones pueden acoplarse en el conector, se hará avanzar adicionalmente hacia una dirección distal, es decir, por lo menos una parte del conector se hará avanzar adicionalmente en el interior del primer objeto.

El primer objeto es un panel sándwich que comprende una segunda capa de construcción que puede presentar una densidad y/o estabilidad mecánica (especialmente resistencia frente a la inserción del conector) sustancialmente mayor que la densidad/estabilidad de la capa de revestimiento interno.

Por ejemplo, la segunda capa de construcción puede presentar la misma composición que la primera capa de construcción. Un grosor de la segunda capa de construcción puede ser opcionalmente el mismo grosor que un grosor de la primera capa de construcción.

El primer objeto es un panel sándwich en el que la capa de revestimiento interno presenta una estructura con espacios llenos de gas, por ejemplo, en una disposición regular. En algunas formas de realización, los espacios llenos de gas pueden extenderse verticalmente entre la primera capa de construcción y la segunda capa de construcción. Adicional o alternativamente, los espacios llenos de gas pueden ocupar una parte sustancial del volumen de capa interna, por ejemplo, al menos el 50% o al menos el 65%. Una densidad promedio de la capa de revestimiento interno es menor que una densidad de la capa de construcción primera y/o segunda por lo menos un factor de 5, en algunas formas de realización por lo menos un factor de 10 o incluso un factor de 15.

Dichos paneles sándwich con relaciones de grosor optimizadas (con grosores de capa de construcción de, por ejemplo, el 1-2% del grosor total de panel cada una) pueden demostrar que presentan una rigidez de flexión similar a un panel monolítico del material de capa de construcción de un peso más de cinco veces mayor. Por tanto, los paneles sándwich con un grosor de capa de revestimiento interno suficientemente bajo pueden provocar reducciones sustanciales del peso total teniendo en cuenta un requisito de rigidez mecánica determinado.

Sin embargo, si en paneles sándwich de este tipo se acciona un conector (u otro dispositivo) en el interior del objeto, la resistencia mecánica cae sustancialmente tan pronto como se ha penetrado en la primera capa de construcción y el conector debe accionarse en el interior de la capa de revestimiento interno. Además, esta caída de resistencia no es totalmente predecible y depende de si el extremo distal del conector avanza en un espacio hueco o no. Por tanto, después de haberse accionado a través de la primera capa de construcción, puede esperarse que el conector se estrelle a través de la capa de revestimiento interno y también a través de la segunda capa de construcción. Sin embargo, esto dará como resultado un anclaje insuficiente del conector, y a menudo, la segunda capa de construcción debería permanecer intacta.

Una idea subyacente a la presente invención es que puede resultar beneficioso, sin embargo, accionar el conector a través de la primera capa de construcción y, al mismo tiempo, controlar la fuerza de presión de tal manera que avance a través de la capa de revestimiento interno de manera controlada y/o se detenga antes de que la segunda capa de construcción pueda verse perturbada.

Especialmente, en algunas formas de realización, se aplica la segunda fuerza de presión mecánica hasta que un extremo distal del conector esté suficientemente en contacto con la segunda capa de construcción para que la resistencia mecánica vuelva a aumentar, es decir, la fuerza de presión se aplica hasta que el conector alcanza la segunda capa de construcción, pero sin penetrar en la segunda capa de construcción.

Por ejemplo, la fuerza de presión durante el proceso puede controlarse de modo que alcance un primer nivel durante la etapa de perforación de la primera capa de construcción, luego caiga inmediatamente para seguir un segundo perfil durante el movimiento a través de la capa interna, y alcance un tercer nivel cuando se impide un movimiento de avance por la segunda capa de construcción. En este caso, el primer nivel y el tercer nivel están por encima de un valor de presión promedio durante el segundo perfil, por ejemplo, por encima de cualquier valor de presión alcanzado cuando se sigue el segundo perfil. En otras palabras, la fuerza de presión es alta hasta que se perfora la primera capa de construcción, a continuación, se reduce en gran medida para que el conector avance hacia el interior y a través de la capa de revestimiento interno, y a continuación, se eleva nuevamente cuando el conector está en contacto con la segunda capa de construcción (o una capa adhesiva atribuida a la segunda capa de construcción).

En un grupo especial de formas de realización, el conector comprende una parte de un material no licuable además de una parte termoplástica, parte no licuable que, inicialmente, forma una estructura de perforación distal, pero parte que se desplaza con respecto al material termoplástico hacia una dirección proximal por el efecto de la (segunda) fuerza de presión tan pronto como el material termoplástico se ablanda lo suficiente debido al impacto de la energía de vibración.

En este texto, generalmente, el término 'conector' se refiere a un conector en un sentido amplio de la palabra, incluyendo un conector mecánico para conectar mecánicamente otro objeto o una parte de conexión, es decir, el conector puede ser de una sola pieza con el objeto al que va a conectarse o constituir el objeto al que va a conectarse. Asimismo, el conector puede transportar o presentar integrado en el mismo directamente tal segundo objeto (por ejemplo, si el segundo objeto es más pequeño que el propio conector, por ejemplo, si el segundo objeto es un sensor, un cable, etc).

En un grupo de formas de realización, el método comprende la etapa adicional de fijar un segundo objeto al primer objeto por medio del conector. Por ejemplo:

- El conector puede comprender una parte de cabezal, y el segundo objeto se sujeta entre una parte de superficie orientada proximalmente del primer objeto y la parte de cabezal.

- El conector puede comprender una estructura de unión, tal como una rosca, una estructura para una conexión de bayoneta, una estructura de clip, una superficie de uniones para pegar un segundo objeto a la misma, etc.

- El segundo objeto puede ensamblarse en el primer objeto después de anclar el conector desde el lado distal, por ejemplo, a través de la superficie distalmente enfrentada esencialmente intacta, por ejemplo, al accionarse al interior del material del conjunto del primer objeto y el conector.

En general, el conector puede unirse a un segundo objeto, antes de la etapa de provocar que la energía de vibración mecánica impacte sobre el primer objeto, durante/al tiempo de esta etapa, y/o de manera posterior.

En algunas formas de realización, un segundo objeto comprende un perfil, tal como un perfil de metal. Si procede, el perfil de metal puede sostener el pie.

El método puede comprender llevar a cabo las etapas de poner en contacto el conector con el primer objeto y provocar que la energía de vibración mecánica impacte contra el conector mientras el objeto y el conector se presionan uno contra el otro para una pluralidad de conectores que están todos anclados en el mismo simultáneamente, por ejemplo, utilizando un único sonotrodo. En este caso, la pluralidad de conectores puede retenerse por un segundo objeto común al menos durante la etapa de provocar que la energía de vibración mecánica impacte contra el primer objeto mientras el objeto y el conector se presionan uno contra el otro.

Según un segundo aspecto adicional de la presente divulgación, un método de fijación de un perfil de metal, por ejemplo, un armazón de metal, a un panel sándwich comprende la utilización de un conector que comprende un material termoplástico en estado sólido y que comprende una parte de cabezal y una parte de árbol, comprendiendo el método

- proporcionar el panel sándwich y el conector,

- dotar al perfil de metal de una abertura

- poner en contacto el conector con el panel sándwich mientras que el perfil de metal se encuentra proximalmente al panel sándwich, atravesando la parte de árbol del conector la abertura;

- aplicar una fuerza de presión mecánica y vibración mecánica al conector hasta que, la parte de árbol del conector pasa a través de la capa de construcción proximal y el revestimiento interno, un extremo distal del conector se presiona contra una superficie interior de la capa de construcción distal, una parte de flujo del material termoplástico puede fluir y penetra en las estructuras del panel sándwich, y una cara de tope distalmente enfrentada de la parte de cabezal hace tope contra el perfil de metal en una región próxima a la abertura, y

- permitir que el material termoplástico se resolidifique para producir una conexión de ajuste positivo entre el conector y el panel sándwich.

El método según el segundo aspecto puede llevarse a cabo especialmente según el primer aspecto, es decir, con la etapa de perforación de la primera capa de construcción (proximal) por el conector. Cualquiera de las características opcionales descritas anteriormente y las formas de realización del primer aspecto también se aplican como opciones para el segundo aspecto.

En general, para ambos aspectos, se aplica lo siguiente:

Las estructuras del primer objeto penetradas por la parte de flujo pueden ser estructuras, especialmente poros, de un material penetrable.

Un material penetrable apto para este caso es sólido por lo menos en las condiciones del método según la invención. Además, comprende unos espacios (reales o posibles) en los que el material licuado puede fluir o presionarse para el anclaje. Por ejemplo, es fibroso o poroso o comprende estructuras superficiales penetrables que se fabrican, por ejemplo, mediante un mecanizado o mediante recubrimiento adecuados (espacios reales para penetración). Alternativamente, el material penetrable es capaz de desarrollar tales espacios bajo la presión hidrostática del material termoplástico licuado, lo que significa que puede no ser penetrable o solo en una medida muy pequeña cuando se encuentra en condiciones ambientales. Esta propiedad (que presenta posibles espacios para la penetración) implica, por ejemplo, una falta de homogeneidad en cuanto a resistencia mecánica. Un ejemplo de un material que presenta esta propiedad es un material poroso cuyos poros están llenos de un material que puede obligarse a salir de los poros, un compuesto de un material blando y un material duro o un material heterogéneo en el que la adhesión interfacial entre los elementos constituyentes es menor que la fuerza ejercida por el material licuado que penetra. Por tanto, en general, el material penetrable comprende una falta de homogeneidad en cuanto a estructura (espacios “vacíos” tales como poros, cavidades, etc.) o en cuanto a composición de material (material desplazable o materiales separables).

En el ejemplo de un panel sándwich con capas de construcción de compuestos de fibra de vidrio y un revestimiento interno entre las mismas, el material penetrable puede comprender, por ejemplo, un adhesivo espumante, tal como un adhesivo de PU, entre las capas de construcción y el revestimiento interno, y/o por el revestimiento interno que a su vez puede comprender espacios/poros. Adicional o alternativamente, las capas de construcción o una de las capas de construcción pueden ser penetrables en el sentido anterior.

El primer objeto puede presentar una sección generalmente plana (y puede ser, por ejemplo, plano/presentar forma de panel) con dos superficies anchas opuestas y caras laterales estrechas, correspondiendo los lados distal y proximal a las superficies anchas.

El primer objeto es, según la invención, un panel sándwich, es decir, un elemento de construcción que comprende dos capas de construcción exteriores, comparativamente delgadas, por ejemplo, de un compuesto de fibra, tal como un compuesto de fibra de vidrio o compuesto de fibra de carbono, de una lámina de metal o también, de un panel de fibra, y un revestimiento interno dispuesto entre las capas de construcción. Comprenden materiales de revestimiento interno adecuados, por ejemplo, en una estructura de panal de abeja.

Las capas de construcción pueden comprender, además del material compuesto mecánicamente estable o de la lámina de metal, al menos un material adicional, tal como una capa de un material de plástico (por ejemplo, una estera de fibras de PET), películas de barrera (una película de barrera de PP en un ejemplo), etc. y adicional o alternativamente, de manera opcional, puede estar presente una capa adhesiva entre las capas de construcción y la capa de revestimiento interno.

Materiales adecuados para formar una capa interna, por ejemplo, en una estructura de panal de abeja, incluyen PP (polipropileno), PE (polietileno), PS (poliestireno), PET (tereftalato de polietileno), PA (poliamida), PC (policarbonato), ABS (acrilonitrilo butadieno estireno), PPS (sulfuro de polifenileno), PEI (polieterimida) así como otros materiales a base de polímeros y cartón. También es posible una espuma de metal ligera o una espuma de polímero o espuma cerámica, etc., o una estructura de soportes de distancia discreta.

El conector comprende material termoplástico. En algunas formas de realización, el conector consiste en material termoplástico.

En otras formas de realización, el conector además del material termoplástico comprende un cuerpo de un material no licuable.

Generalmente, el conector puede presentar esencialmente forma de pasador o forma de perno (es decir, presentar una parte de árbol), con la parte de cabezal o de pie opcional mencionada y/o un posible escalón o conicidad adicional. A continuación, se provoca que un eje del conector se extienda aproximadamente en perpendicular a la parte de lámina y la cara de unión. Sin embargo, el conector no presenta necesariamente una sección transversal redonda. Más bien, puede presentar una forma diferente, por ejemplo, alargada, poligonal, con forma de T, con forma de H, con forma de U, etc.

La energía aplicada es energía de vibración mecánica. La licuefacción de la parte de flujo en este caso se provoca principalmente por la fricción entre el conector vibratorio y la superficie del primer objeto, fricción que calienta el conector superficialmente.

En un grupo de formas de realización, el conector y/o una parte del primer objeto contra el cual se presiona el conector comprende, en la superficie que durante la presión y la vibración está en contacto directo con el primer objeto, estructuras que actúan como elementos de dirección de energía, tales como bordes o puntas, tales como elementos de dirección de energía conocidos a partir de la soldadura ultrasónica o por el proceso de “soldadura en madera”, tal como se describe, por ejemplo, en los documentos WO 98/42988 o W o 00/79137 o WO 2008/080 238.

El primer objeto y (si procede) el segundo objeto son componentes de construcción (elementos de construcción) en un sentido amplio de la palabra, es decir, elementos que se utilizan en cualquier campo de la ingeniería mecánica y construcción, por ejemplo, ingeniería automotriz, construcción de aeronaves, construcción naval, construcción de edificios, construcción de máquinas, construcción de juguetes, etc. Generalmente, el primer objeto y el conector y (si procede) el segundo objeto serán objetos artificiales realizados por el hombre. Por tanto, no se excluye la utilización de material natural, tal como material a base de madera, en los objetos primero y/o segundo. Especialmente, el segundo objeto puede ser un 'larguero' u otro refuerzo que refuerce mecánicamente el primer objeto (o viceversa).

La parte de flujo del material termoplástico es la parte del material termoplástico que durante el proceso y debido al efecto de las vibraciones mecánicas se hace licuar y fluir. La parte de flujo no tiene que ser de una sola pieza, sino que puede comprender partes independientes una con respecto a otra, por ejemplo, en el extremo proximal del conector y en un lugar más distal.

En el presente texto, se utiliza la expresión “material termoplástico capaz de hacerse fluido, por ejemplo, por vibración mecánica” o, en resumen, “material termoplástico licuable” o “material licuable” o “termoplástico” para describir un material que comprende al menos un componente termoplástico, material que se convierte en líquido (que puede fluir) cuando se calienta, en particular, cuando se calienta a través de fricción, es decir, cuando se dispone en una de un par de superficies (caras de contacto) que están en contacto entre sí y se mueven vibracionalmente entre sí, en las que la frecuencia de la vibración presenta las propiedades comentadas anteriormente en el presente documento. En algunas situaciones, por ejemplo, si el primer objeto en sí tiene que transportar cargas sustanciales, puede resultar ventajoso que el material presente un coeficiente de elasticidad de más de 0.5 GPa. En otras formas de realización, el coeficiente de elasticidad puede encontrarse por debajo de este valor, ya que las propiedades de conducción de vibración del material termoplástico del primer objeto no juegan un papel en el proceso.

Los materiales termoplásticos se conocen bien en la industria automotriz y de aviación. Con los fines del método según la presente invención, pueden utilizarse, especialmente, materiales termoplásticos conocidos para aplicaciones en estas industrias.

Un material termoplástico adecuado para el método según la invención es sólido a temperatura ambiente (o a una temperatura a la que se lleva a cabo el método). Comprende, preferiblemente, una fase polimérica (especialmente a base de cadenas C, P, S o Si) que se transforma de sólido a líquido o que pueda fluir por encima de un intervalo de temperatura crítico, por ejemplo, mediante fusión, y se retransforma en un material sólido cuando se enfría de nuevo por debajo del intervalo de temperatura crítico, por ejemplo, mediante cristalización, por lo que la viscosidad de la fase sólida es diversos órdenes de magnitud (al menos tres órdenes de magnitud) superior a la de la fase líquida. Por lo general, el material termoplástico comprenderá un componente polimérico que no se reticula de manera covalente ni se retícula de manera que las uniones de reticulado se abran reversiblemente al calentarse a un intervalo de temperatura de fusión o por encima del mismo. El material polimérico puede comprender, además, un producto de relleno, por ejemplo, fibras o partículas de material que no presente propiedades termoplásticas o presente propiedades termoplásticas, que incluyan un intervalo de temperatura de fusión que es considerablemente superior al intervalo de temperatura de fusión del polímero base.

En el presente texto, generalmente, un material “no licuable” es un material que no se licua a las temperaturas alcanzadas durante el proceso, por tanto, especialmente a temperaturas a las que se licua el material termoplástico del conector. Esto no excluye la posibilidad de que el material no licuable sea capaz de licuarse a temperaturas que no se alcanzan durante el proceso, generalmente muy lejanas (por ejemplo, de al menos 80°C) por encima de una temperatura de licuefacción del material termoplástico o de los materiales termoplásticos licuados durante el proceso. La temperatura de licuefacción es la temperatura de fusión de los polímeros cristalinos. Para termoplásticos amorfos, la temperatura de licuefacción (también denominada “temperatura de fusión en el presente texto”) es una temperatura superior a la temperatura de transición vitrea a la que los termoplásticos se vuelven suficientemente fluidos, en ocasiones denominada “temperatura de flujo” (en ocasiones definida como la temperatura más baja a la que es posible la extrusión), por ejemplo, la temperatura a la que la viscosidad cae por debajo de 104 Pa*s (en formas de realización, especialmente con polímeros sustancialmente sin refuerzo de fibra, por debajo de 103 Pa*s), del material termoplástico.

Las formas de realización específicas de materiales termoplásticos son: polietercetona (PEEK), poliésteres, tales como tereftalato de polibutileno (PBT) o tereftalato de polietileno (PET), poliéterimida, poliamida, por ejemplo, poliamida 12, poliamida 11, poliamida 6 o poliamida 66, polimetilmetacrilato (PMMA), polioximetileno, o policarbonateuretano, un policarbonato o un carbonato de poliéster, o también un acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), un acrilester-estirol-acrilnitrilo (ASA), estireno-acrilonitrilo, cloruro de polivinilo, polietileno, polipropileno y poliestireno, o copolímeros o mezclas de los mismos.

Además del polímero termoplástico, el material termoplástico también puede comprender un producto de relleno adecuado, por ejemplo, fibras de refuerzo, tales como fibras de vidrio y/o de carbono. Las fibras pueden ser fibras cortas. Las fibras largas o fibras continuas pueden utilizarse especialmente para partes de los objetos primero y/o segundo que no se licuan durante el proceso.

El material de fibra (si lo hubiera) puede ser cualquier material conocido para el refuerzo de fibra, especialmente carbono, vidrio, Kevlar, cerámica, por ejemplo, mullita, carburo de silicio o nitruro de silicio, polietileno de alta resistencia (Dyneema), etc.

Otros productos de relleno, que no presentan las formas de fibras, también son posibles, por ejemplo, partículas de polvo.

La vibración u oscilación mecánicas adecuadas para las formas de realización del método según la invención presentan, preferiblemente, una frecuencia de entre 2 y 200 kHz (incluso más preferiblemente de entre 10 y 100 kHz, o de entre 20 y 40 kHz) y una energía de vibración de 0.2 a 20 W por milímetro cuadrado de superficie activa. La herramienta vibratoria (por ejemplo, sonotrodo) está diseñada de manera que su cara de contacto oscila predominantemente en la dirección del eje de herramienta (vibración longitudinal) y con una amplitud de entre 1 y 100 |im, preferiblemente de aproximadamente 30 a 60 |im. Tales vibraciones preferidas se producen, por ejemplo, por dispositivos ultrasónicos tales como, por ejemplo, los conocidos a partir de soldadura ultrasónica.

En el presente texto, los términos “proximal” y “distal” se utilizan para referirse a direcciones y ubicaciones, es decir, “proximal” es el lado de la unión desde el que un operario o máquina aplica las vibraciones mecánicas, mientras que distal es el lado opuesto. En el presente texto, un ensanchamiento del conector en el lado proximal se denomina “parte de cabezal”, mientras que un ensanchamiento en el lado distal es la “parte de pie”.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describen formas para llevar a cabo la invención y formas de realización haciendo referencia a los dibujos. Los dibujos son esquemáticos. En los dibujos, los mismos números de referencia se refieren a elementos iguales o análogos. Los dibujos muestran:

- la figura 1 una configuración para llevar a cabo el método según los aspectos primero y/o segundo de la invención;

- la figura 2 una configuración adicional de un primer objeto, un segundo objeto y un conector durante tres fases diferentes de un proceso de fijación de un segundo objeto al primer objeto por el conector, en la que el segundo objeto es un armazón de metal;

- las figuras 3a y 3b diferentes fases de un proceso de anclaje de un conector en un panel sándwich; - la figura 4 un diagrama de proceso;

- la figura 5 un diagrama de resistencia mecánica frente a profundidad de la parte de extremo distal;

- las figuras 6a y 6b un conector alternativo y el conector antes de anclarse y en estado anclado, respectivamente;

- la figura 7 una variante del conector de la figura 6a;

- las figuras 8a y 8b todavía otro conector; y

- las figuras 9a 9d el principio de asistencia al anclaje mediante la integración de partes de la primera capa de construcción alrededor de la ubicación de perforación.

Descripción de las formas de realización preferidas

En la figura 1, se muestra una configuración para llevar a cabo el método descrito en la presente memoria. El primer objeto 1 es un panel sándwich que presenta una primera capa de construcción 11, una segunda capa de construcción 12 y una capa de revestimiento interno 13, por ejemplo, con una estructura de panal de abeja.

El conector 3 presenta una parte de cabezal 31 y una parte de árbol 32 que termina en una punta distal. El conector puede introducirse en el panel sándwich mediante la punta distal perforando la primera capa de construcción 11, tal como se describe con más detalle a continuación en el presente documento, o puede perforarse un orificio en el panel sándwich antes de la introducción del conector, extendiéndose el orificio al menos a través de la primera capa de construcción y, como máximo, además también a través de la capa de revestimiento interno.

Para el proceso de fijación, el sonotrodo 6 actúa sobre la parte de cabezal 31 del conector 3 y la presiona contra la superficie interior de la segunda capa de construcción que se retiene contra un soporte no vibratorio (no se muestra en la figura 1). La parte de cabezal 31 y la primera capa de construcción 11 al final del proceso sujetan el segundo objeto 2 para fijarlo al primer objeto.

Esto también se ilustra en la figura 2. La figura 2 también ilustra una característica de etapa adicional 34 que además de las partes de porción de flujo en el extremo distal (que ancla el conector 3 en la segunda capa de construcción 12, incluyendo un posible adhesivo, etc. y también en el revestimiento interno y también puede formar una especie de parte de pie) provoca que una parte de porción de flujo proximal 35 se encuentre alrededor de la abertura en la primera capa de construcción 11.

El segundo objeto se ilustra para comprender un perfil de metal que forma una parte de lámina 21 alrededor de la abertura de la primera capa de construcción 11. La parte de lámina 21 al final del proceso se sujeta entre la parte de cabezal 31 del conector anclado y la primera capa de construcción.

Para penetrar en el primer objeto, el conector 3, el segundo objeto 2 y el primer objeto están dispuestos uno con respecto a otro de modo que el extremo distal del conector 3 atraviesa una abertura pasante del segundo objeto y está en contacto físico con la primera capa de construcción 11 (panel izquierdo). Luego, el conector se empuja a través de la primera capa de construcción 11 aplicando la primera fuerza de presión. Esto puede realizarse de manera asistida por vibraciones (tal como se ilustra esquemáticamente en el panel izquierdo de la figura 2), o sin ninguna vibración. Tan pronto como la punta distal del conector ha perforado la primera capa de construcción, la fuerza de presión se reduce en gran medida y el conector 3 se mueve a través de la capa de revestimiento interno 13. Luego, en contacto con la segunda capa de construcción 12, se configura el proceso descrito anteriormente, que da como resultado la licuefacción de una parte de flujo 35 del material termoplástico. Un soporte no vibratorio 7 puede retenerse localmente (tal como se ilustra esquemáticamente) o extensamente contra la superficie distal de la segunda capa de construcción 12.

La figura 3a ilustra una configuración similar a la del panel izquierdo de la figura 2 (sin ningún segundo objeto mostrado, sin embargo, puede estar presente un segundo objeto fijado al primer objeto o montado después del proceso, obviamente). Mientras el lado distal del primer objeto 1 hace tope contra un soporte estacionario (no se muestra), el sonotrodo 6 se presiona contra la superficie de desacoplamiento proximal del conector 3 mediante un mecanismo de accionamiento 42, y, dependiendo de la fase del proceso, un dispositivo generador de vibraciones 41 (por ejemplo, que comprende un transductor piezoeléctrico) lo configura en movimiento de vibración.

Una unidad de control 40 controla la generación de vibraciones y el movimiento de fuerza de presión/hacia adelante.

Generalmente, en el contexto del presente texto, una unidad de control es una unidad en el sentido funcional y no tiene que ser una unidad en el sentido físico, es decir, los diferentes elementos que constituyen la unidad de control pueden ser independientes físicamente unos con respecto a otros y, por ejemplo, pertenecer a diferentes partes/entidades diferentes, entidades diferentes que, opcionalmente, pueden comprender elementos adicionales y desempeñar funciones adicionales.

El aparato puede comprender asimismo unos primeros medios de detección para detectar directa o indirectamente una posición del sonotrodo 6 y/o del conector (un medio de detección directo puede comprender, por ejemplo, una fase de medición de la posición óptica; un medio de detección indirecto, por ejemplo, puede utilizar una señal de control y/o retroalimentación del mecanismo de accionamiento) y/o un segundo medio de detección para detectar directa o indirectamente una fuerza ejercida por la herramienta sobre el conector (un medio de detección directo puede ser un dispositivo de medición de fuerza/presión en serie con el dispositivo generador de vibraciones; un medio de detección indirecto puede utilizar una señal de control y/o retroalimentación del mecanismo de accionamiento y/o del dispositivo generador de vibraciones). El primer medio de detección y/o el segundo medio de detección pueden ser dispositivos independientes u, opcionalmente, estar integrados en la unidad de control, es decir, los medios de detección pueden ser medios de detección en el sentido funcional de la palabra, y no tienen que ser entidades físicamente independientes.

El aparato puede estar equipado y programado, por ejemplo, para controlar la fuerza ejercida y/o la generación de vibraciones según uno de los siguientes criterios:

- Según una opción, puede definirse un perfil de velocidad predefinido para el movimiento hacia adelante del sonotrodo (tal como velocidad constante, o una velocidad que disminuye cuando el extremo distal del conector está en contacto con cualquiera de las capas de construcción). La fuerza necesaria puede utilizarse entonces como señal de retroalimentación.

o Por ejemplo, puede definirse una fuerza de activación (en la herramienta). Tan pronto como la fuerza supera una fuerza de activación, se configuran las vibraciones.

o En una variante, una condición para que las vibraciones se configuren es tanto que se alcance la fuerza de activación como que la posición del conector se encuentre en una ventana determinada. Esta segunda opción es adecuada para primeros objetos de panel sándwich en configuraciones en las que durante la perforación de la primera capa de construcción la fuerza ejercida sobre el conector suele estar por encima de la fuerza de activación, y si durante esta penetración no se desea que la energía de vibración mecánica sea absorbida por el sistema (por ejemplo, porque daría lugar a una generación de calor no deseada por el conector y/o por partes de la primera capa de construcción).

- Según otra opción, la fuerza y/o las vibraciones pueden controlarse dependiendo de la posición, es decir, se define una fuerza/vibración en función de perfil de la posición.

- Según una opción todavía adicional, si las propiedades del primer objeto están definidas de manera lo suficientemente precisa y se conocen bien, la fuerza y/o la vibración pueden seguir un perfil dependiente de tiempo.

- También son posibles otras opciones o combinaciones (por ejemplo, si el aparato está programado para aplicar diferentes opciones para diferentes tipos de conectores o en función de configuraciones elegidas por el usuario).

La figura 3b representa la situación tras el final del proceso de anclaje, penetrando la parte de flujo 35 en estructuras de la capa de revestimiento interno, y posiblemente también de la segunda capa de construcción y/o una capa adhesiva que conecta estas dos.

La figura 4 muestra un ejemplo de un diagrama de proceso. La fuerza ejercida 51 se somete a un primer pico 51.1 cuando se penetra la primera capa de construcción. A continuación, durante la penetración de la capa de revestimiento interno, la fuerza es menor (51.2) y luego se eleva de nuevo a medida que el extremo distal del conector se aproxima a la segunda capa de construcción (segundo pico 51.3). La vibración 52 actuará al menos en esta fase cuando el conector se presiona contra la segunda capa de construcción. Opcionalmente, también puede actuar durante la penetración de la primera capa de construcción (primer pico, línea discontinua) o comenzar de manera continua con la penetración de la primera capa de construcción.

Tal como se muestra en la figura 4, puede resultar ventajoso si la fuerza de presión se mantiene después de que las vibraciones se detienen (fuerza de retención) hasta que la parte de flujo se haya resolidificado al menos en cierta medida.

En la figura 4, se ilustra el segundo pico de fuerza 51.3 para ser inferior al primer pico 51.1. Sin embargo, este no tiene que ser el caso. Debido a una deformación local en el extremo distal del conector por la licuefacción de partes del material termoplástico (véase, por ejemplo, la figura 8 a continuación en el presente documento) y/o debido al soporte por la superficie de soporte, la segunda capa de construcción 12 puede incluso soportar en algunas formas de realización una mayor fuerza de presión que la fuerza necesaria para perforar la primera capa de construcción, en algunas formas de realización incluso si presenta la misma composición y grosor.

La figura 5 muestra la fuerza F (resistencia mecánica contra la inserción del conector; 61) no en función del tiempo de procesamiento sino en función de la posición 'vertical' z. La extensión del primer pico 61 corresponde aproximadamente al grosor t de la primera capa de construcción. En la región intermedia 61.2, en la que el conector avanza a través de la capa de revestimiento interno, la fuerza puede ser esencialmente constante o puede seguir algún perfil (línea discontinua) que depende de la estructura del revestimiento interno. Cuando el extremo distal alcanza la segunda capa de construcción, la fuerza se eleva de nuevo (61.3), por ejemplo, de manera relativamente pronunciada tal como se muestra en la figura 5. Sin embargo, si durante la transición de la región intermedia (fase 61.2), el conector se hace avanzar solo lentamente y las vibraciones mecánicas actúan, ya puede establecerse licuefacción o al menos ablandamiento de partes distales del material termoplástico durante esta fase, y puede observarse una transición más fluida a mayores fuerzas de resistencia.

Este efecto puede utilizarse para controlar el perfil de ablandamiento de una manera específica. Para ello, también puede utilizarse el hecho de que tan pronto como el material se encuentra por encima de su temperatura de transición vitrea, la fricción interna provocada por la vibración es mucho más alta que por debajo de esta temperatura, y la absorción de energía no requiere más fricción externa (con un objeto, por ejemplo, el primer objeto, contra el que se presiona) en el mismo grado. Este es especialmente el caso si se utiliza un sistema con posición controlable (tal como un sistema servocontrolado y/o un sistema con motor síncrono u otro motor con control preciso del movimiento hacia adelante).

En formas de realización, especialmente si (por ejemplo, tal como se ilustra en la figura 4), el conector absorbe energía y se ablanda ya durante la perforación de la primera capa de construcción. Específicamente, en algunas formas de realización, incluso puede observarse que el conector en el extremo distal se vuelve completamente blando durante la etapa de perforación. Sin embargo, puede tener lugar absorción (y, por consiguiente, la generación de calor).

La figura 6a ilustra un conector con una parte termoplástica 71 y una parte no licuable (por ejemplo, de metal) 72. La porción no licuable puede ser de un material particularmente duro y presentar una punta de perforación distinta en el extremo distal. Durante la fase de perforación de la primera capa de construcción, la parte no licuable debido a esto puede actuar como asistencia para la perforación.

Cuando en una fase posterior la energía de vibración absorbida provoca el ablandamiento del material termoplástico y, en última instancia, provoca que el material termoplástico pueda fluir, la parte no licuable 72 puede desplazarse con respecto a la parte termoplástica de modo que incluso si el conector se presiona contra la segunda capa de construcción 12 no perfora la segunda capa de construcción. Con este fin, en la realización ilustrada, también se observa que el extremo proximal de la parte no licuable ofrece menos resistencia contra un desplazamiento en relación con el material termoplástico ablandado en direcciones proximales. La figura 6b muestra la configuración resultante.

En formas de realización como la de la figura 6a, durante la fase de perforación, el conector puede no someterse a ninguna entrada de energía de vibración ni a una entrada suficientemente baja para que el material termoplástico no se ablande sustancialmente en el extremo proximal de la parte no licuable. Sin embargo, durante el lento avance a través de la capa de revestimiento interno, el conector puede someterse a la entrada de energía de vibración de modo que el material pueda ablandarse hasta que el extremo distal del conector discurra por la segunda capa de construcción.

Una variante de la configuración de la figura 6a se muestra en la figura 7. En esta variante, la parte termoplástica 71 se recorta y se forma de modo que la parte no licuable 72 ensancha la hendidura cuando se desplaza distalmente (después de que el material termoplástico se haya ablandado, lo que provoca una expansión lateral adicional, tal como se ilustra por las flechas de la figura 7.

Tanto en la forma de realización de la figura 6a como la de la figura 7, la parte no licuable 72 puede formar una punta o cuchilla distal (que se extiende en perpendicular al plano del dibujo). De manera similar, en las otras formas de realización descritas en el presente texto, las puntas descritas pueden sustituirse, generalmente, por cuchillas correspondientes de modo que se crea una perforación con una extensión determinada en una dirección en plano.

Las figuras 8a y 8b (la figura 8b muestra una sección a lo largo del plano B-B en la figura 8a), muestran un ejemplo de un conector con una región de punta de sección transversal reducida, en el ejemplo mostrado con una sección transversal con forma de cruz aproximadamente. Tal región con área en sección transversal reducida puede tanto asistir a la etapa de perforación de la primera capa de construcción como asegurar un rápido inicio de licuefacción en el extremo distal tan pronto como se inicia la entrada de energía de vibración para no arriesgar que también se perfore la segunda capa de construcción.

Las figuras 9a y 9b muestran un extremo distal de un conector 3 con una punta de perforación en contacto con la primera capa de construcción 11 de un primer objeto, y la figura 9b ilustra el mismo detalle del primer objeto después del proceso de anclaje. La perforación por el conector 3 provocará que la primera capa de construcción se perfore, sin embargo, la primera capa de construcción 11 sigue siendo coherente, deformándose partes alrededor de la ubicación de perforación para doblarse distalmente (hacia abajo en la orientación de las figuras 9a y 9b). Estas partes deformadas proporcionan determinada resistencia mecánica contra el movimiento de inserción del conector 3, y junto con la energía de vibración mecánica esto provocará generación de calor local. Debido a esto, el proceso puede llevarse a cabo especialmente de modo que la parte de flujo 35 incluye partes en contacto con la primera capa de construcción. Una incrustación por lo menos parcial de las partes deformadas de la primera capa de construcción en la parte de flujo puede dar como resultado un efecto de anclaje alrededor de la ubicación de perforación, tal como también se muestra, por ejemplo, en la figura 3b y en la figura 6b.

Este efecto y la contribución de la primera capa de construcción al anclaje pueden utilizarse independientemente de si existe un anclaje adicional con respecto a una segunda capa de construcción 12, tal como se muestra en la figura 2 (panel intermedio y derecho) o no.

De manera similar a lo que se ilustra en la figura 2, el conector puede comprender una estructura específica para lograr o intensificar este efecto, tal como la característica de etapa 34, o una característica de conicidad, o un collar de elementos de dirección de energía 36 ubicados en una posición axial en la que, hacia el final de la aplicación de la segunda fuerza de presión mecánica y la vibración mecánica al conector, será la primera capa de construcción, etc. Las figuras 9c y 9d ilustran un ejemplo de un conector 3 con un collar de elementos de dirección de energía 36 situado en una sección cónica. La figura 9d muestra una sección a lo largo del plano d-d en la figura 9c.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Método de anclaje de un conector en un primer objeto (1) heterogéneo que es un panel sándwich que comprende una primera capa de construcción (11), una segunda capa de construcción (12) y una capa de revestimiento interno (13) intercalada entre la primera y segunda capas de construcción, comprendiendo el método las etapas siguientes

- proporcionar el primer objeto (1);

- proporcionar el conector (3) que comprende un material termoplástico en un estado sólido y que se extiende entre un extremo proximal y un extremo distal;

- poner el conector (3) en contacto físico con la primera capa de construcción (11);

- aplicar una primera fuerza de presión mecánica al conector hasta que la primera capa de construcción (11) sea perforada por el conector (3) y una parte distal del conector (3) alcance el interior de la capa de revestimiento interno;

- aplicar una segunda fuerza de presión mecánica y vibración mecánica al conector (3) hasta que una parte de flujo (35) del material termoplástico pueda fluir y penetre en las estructuras del primer objeto (1), y - detener la vibración mecánica y dejar que el material termoplástico (35) se resolidifique para producir una conexión de ajuste positivo entre el conector y el primer objeto, caracterizado por que

- la capa de revestimiento interno (13) presenta una estructura con espacios llenos de gas, en el que una densidad promedio de la capa de revestimiento interno es menor que una densidad de la primera y/o la segunda capas de construcción por al menos un factor de 5,

- y por que la primera fuerza de presión mecánica es mayor que la segunda fuerza de presión mecánica.

2. Método según la reivindicación 1, en el que la segunda fuerza de presión es aplicada por un sonotrodo (6) que presiona el conector (3) contra el primer objeto (1).

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la aplicación de la segunda fuerza de presión mecánica comprende provocar que el conector (3) avance a través de la capa de revestimiento interno (13) hasta que un movimiento de avance del conector sea impedido por la segunda capa de construcción (12), sin que la segunda capa de construcción (12) sea perturbada, en el que en la etapa de aplicar la segunda fuerza de presión mecánica y la vibración mecánica al conector, se hace que la parte de flujo (35) del material termoplástico, por ejemplo, pueda fluir en una superficie de contacto entre el conector y la segunda capa de construcción, y en el que la capa de revestimiento interno (134) comprende, por ejemplo, unos espacios llenos de gas que representan por lo menos el 50% de un volumen de la capa de revestimiento interno (13).

4. Método según la reivindicación 3, y que comprende controlar la fuerza de presión sobre el conector (3) de manera que alcance un primer nivel durante la etapa de perforación de la primera capa de construcción, siga un segundo perfil durante el movimiento a través de la capa de revestimiento interno (13), y alcance un tercer nivel cuando el movimiento de avance sea impedido por la segunda capa de construcción (13), en el que el primer nivel y el tercer nivel están por encima de un valor de presión promedio durante el segundo perfil.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conector (3) comprende una parte (72) de un material no licuable además de una parte termoplástica, cuya parte no licuable (72) forma inicialmente una estructura de perforación distal, pero cuya parte es desplazada con respecto al material termoplástico hacia una dirección proximal por el efecto de la (segunda) fuerza de presión tan pronto como el material termoplástico se vuelve suficientemente blando debido al impacto de la energía de vibración.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende el mantenimiento de la segunda fuerza de presión durante algún tiempo después de que las vibraciones mecánicas se hayan detenido.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conector (3) comprende una forma de perforación o corte proximal, tal como una punta o borde y/o un cabezal proximal.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende llevar a cabo la etapa de poner el conector (3) en contacto con el primer objeto (1) y/o la etapa de provocar que la energía de vibración mecánica impacte sobre el primer objeto (1) mientras el objeto y el conector (3) son presionados uno contra otro para una pluralidad de conectores (3) simultáneamente.

9. Método según la reivindicación 8, en el que los conectores (3) son retenidos por un segundo objeto común (2).

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende asimismo proporcionar un segundo objeto (2), y la fijación del segundo objeto (2) al primer objeto (1) por el conector (3), en el que el segundo objeto (2) comprende, por ejemplo, una parte de lámina que después del anclaje está situada contra una cara de unión proximal del primer objeto; estando la parte de lámina sujeta entre la cara de unión y una cara de tope distalmente enfrentada de una parte de cabezal (31) del conector.

11. Método según la reivindicación 10, en el que el segundo objeto (2) comprende un perfil de metal.

12. Método según la reivindicación 10 u 11, en el que el conector (3) comprende una parte de cabezal proximal (31) con una cara de tope distalmente enfrentada, en el que el segundo objeto (2) comprende una abertura pasante, comprendiendo el método la etapa de posicionar el primer objeto (1), el segundo objeto (2) y el conector (3) uno con respecto a otro, de manera que el segundo objeto (2) se apoye contra el primer objeto (1) y el conector (3) se extienda a través de la abertura, estando un extremo distal del conector (3) en contacto físico con la primera capa de construcción (11), y en el que la etapa de aplicar la segunda fuerza de presión mecánica y la vibración mecánica al conector comprende aplicar la segunda fuerza de presión mecánica hasta que una cara de tope distalmente enfrentada de la parte de cabezal (31) haga tope contra el perfil de metal en una región próxima a la abertura.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el conector comprende una parte de cabezal (31) y una parte de árbol (32).

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que las vibraciones mecánicas actúan durante la etapa de aplicar la primera fuerza de presión.