JPH04277581A - 非導電性部材と導電性部材の接合方法及び装置 - Google Patents

非導電性部材と導電性部材の接合方法及び装置

Info

Publication number
JPH04277581A
JPH04277581A JP3299220A JP29922091A JPH04277581A JP H04277581 A JPH04277581 A JP H04277581A JP 3299220 A JP3299220 A JP 3299220A JP 29922091 A JP29922091 A JP 29922091A JP H04277581 A JPH04277581 A JP H04277581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
electrode
conductive
electric field
bonding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3299220A
Other languages
English (en)
Inventor
Chi Li
チ　リ
Ray A Dickie
レイ　エイ．ディッキー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JPH04277581A publication Critical patent/JPH04277581A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/10—Joining materials by welding overlapping edges with an insertion of plastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/04—Dielectric heating, e.g. high-frequency welding, i.e. radio frequency welding of plastic materials having dielectric properties, e.g. PVC
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
    • B29C65/4835—Heat curing adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4855—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by their physical properties, e.g. being electrically-conductive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/20—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines
    • B29C66/24—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight
    • B29C66/242—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours
    • B29C66/2424—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain
    • B29C66/24243—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain forming a quadrilateral
    • B29C66/24244—Particular design of joint configurations particular design of the joint lines, e.g. of the weld lines said joint lines being closed or non-straight said joint lines being closed, i.e. forming closed contours being a closed polygonal chain forming a quadrilateral forming a rectangle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/50—General aspects of joining tubular articles; General aspects of joining long products, i.e. bars or profiled elements; General aspects of joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; General aspects of joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/51—Joining tubular articles, profiled elements or bars; Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars; Joining several hollow-preforms to form hollow or tubular articles
    • B29C66/53—Joining single elements to tubular articles, hollow articles or bars
    • B29C66/534—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars
    • B29C66/5346—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat
    • B29C66/53461—Joining single elements to open ends of tubular or hollow articles or to the ends of bars said single elements being substantially flat joining substantially flat covers and/or substantially flat bottoms to open ends of container bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
    • B29C66/7428—Transition metals or their alloys
    • B29C66/74283—Iron or alloys of iron, e.g. steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/82—Pressure application arrangements, e.g. transmission or actuating mechanisms for joining tools or clamps
    • B29C66/824—Actuating mechanisms
    • B29C66/8242—Pneumatic or hydraulic drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/80—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof
    • B29C66/83—General aspects of machine operations or constructions and parts thereof characterised by the movement of the joining or pressing tools
    • B29C66/832—Reciprocating joining or pressing tools
    • B29C66/8322—Joining or pressing tools reciprocating along one axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/912—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9131—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91311—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by measuring the heat generated by Joule heating or induction heating
    • B29C66/91315—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the temperature, the heat or the thermal flux by measuring the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by measuring the heat generated by Joule heating or induction heating by measuring the current intensity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9161—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux
    • B29C66/91651—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating
    • B29C66/91655—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the heat or the thermal flux, i.e. the heat flux by controlling or regulating the heat generated by Joule heating or induction heating by controlling or regulating the current intensity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/96—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process
    • B29C66/961—Measuring or controlling the joining process characterised by the method for implementing the controlling of the joining process involving a feedback loop mechanism, e.g. comparison with a desired value
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • C09J5/06—Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers involving heating of the applied adhesive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B29C65/4805—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding characterised by the type of adhesives
    • B29C65/483—Reactive adhesives, e.g. chemically curing adhesives
    • B29C65/485—Multi-component adhesives, i.e. chemically curing as a result of the mixing of said multi-components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B29C66/73921—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic characterised by the materials of both parts being thermoplastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/914—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/9141—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature
    • B29C66/91411—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature, the heat or the thermal flux by controlling or regulating the temperature of the parts to be joined, e.g. the joining process taking the temperature of the parts to be joined into account
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は同日付の米国特許出願の
誘電加熱を使用した可逆付着に関連するものである。
【０００２】本発明は誘電加熱により接着剤を硬化させ
る方法及び装置に関する。より詳細には本発明は接着剤
に高周波電界を通すことにより導電性フレームに部材を
接合する方法及び装置に関する。接着剤内の分子が電界
に応答して誘電加熱により接着剤を硬化させる。
【０００３】
【従来の技術】最近の接着は非常に低速度、時には数日
かかって、硬化する。接着剤を加熱することにより接着
力を高めるだけでなく硬化を早めることが知られている
。接着剤を加熱して硬化を促進させるさまざまな手段が
ある。
【０００４】一般的な接着剤加熱手段のいくつかは接着
剤の伝導、対流及び輻射加熱を含んでいる。伝導加熱は
接着剤内に電線を配置して電流を通すことにより行われ
る。電流が電線を加熱しそれにより接着剤が加熱される
。伝導加熱には接着剤内に導電線を配置する必要がある
という欠点がある。接着剤内に電線を適切に配置するこ
とは困難であるため、接着力が低下する。
【０００５】輻射もしくは対流加熱は接着剤で接着する
部品を輻射もしくは対流炉に配置して行われる。接着剤
はその部品を通過する熱により間接的に加熱される。対
流もしくは輻射加熱は部品及び接着剤を炉内で加熱する
必要がある。サーモプラスチック等の被接着部品は接着
剤の硬化に必要な温度まで加熱すると弱くなったり変化
したりすることがある。さらに、輻射及び対流加熱は一
般的に接着剤を硬化させるのに２０分以上必要とする。
【０００６】接着剤内に熱を集中させて接着剤を硬化さ
せるもう一つの方法がノボルスキー等の１９８８年６月
７日付米国特許第４，７４９，８３３号に開示されてい
る。ノボルスキー（Ｎｏｖｏｒｓｋｙ）等は接着剤の誘
導加熱を開示している。球型鋼粒子が接着剤内に配置さ
れ互いに転動接触しながら接合部の接着される２部材間
に正確な空間を確立する。接合部は誘導コイルとの間も
しくはそれに隣接して配置され、コイルに電流が通され
る。コイルを通る電流が球型粒子を誘導加熱して周囲の
接着剤が加熱される。伝導加熱と同様に、誘導加熱の場
合にも接着剤内に異質の金属粒子を付加する必要があり
、従って接合力が低下する。
【０００７】誘電加熱と呼ばれる方法により接着剤を含
む極性材料を高周波電界内で加熱することが知られてい
る。ヘヒト（Ｈｅｃｈｔ）の１９６６年１２月１３日付
米国特許第３，２９１，６７１号には誘電加熱によりプ
ラスチック膜を溶融させることが開示されている。１枚
以上のポリエチレン膜により分離された含水板紙が電極
間に配置される。無線周波（ＲＦ）発生器が電極に取り
付けられ、ポリエチレン膜及び含水板紙へ電界を通す。 ポリエチレン膜は互いに且つ板紙へ溶融する。これは誘
電加熱を示しているが、硬化を促進させる接着剤の誘電
加熱ではない。
【０００８】接着剤を硬化させる誘電加熱は共に１９８
９年４月２０日付のＥＰＯ特許第０，３３９，４９４号
及び第０，３３９，４９３号、及び１９８８年５月２８
日付米国特許出願第０７／１８７，３５８号に開示され
ている。これらの特許には繊維補強プラスチック（ＦＲ
Ｐ）外装部材をＵ字型のＦＲＰ補強部材へ接着させるこ
とが開示されている。外装部材と補強部材との間に２成
分エポキシ樹脂接着剤ビードが配置される。接着された
組立体は次に誘電加熱器を収容しているチャンバーへ送
られる。外皮とほぼ同じ外形を有する第１の電極が外皮
に対して配置され、コンセントレータを有する第２の電
極が補強部材の上部に配置される。電極を介して３００
〜８，０００Ｖの高周波静電界が印加される。周波数範
囲は２５〜４０ＭＨｚである。この装置の硬化時間はお
よそ３０〜４０秒である。この装置は１個の細長い電極
ではなく複数個の電子的に絶縁されたコンセントレータ
を使用している。この特許には３４ＭＨｚで１１９．４
ｃｍ（４７インチ）を越える部品を接着させるのに細長
い電極を使用すると加熱が不均一になることが開示され
ている。これは長さが交流電圧の波長の１／１５に近ず
くと細長い電極から放射されるエネルギがピークに達す
るためと考えられる。ＥＰＯ特許では被接着部材の両面
に別々の電極を必要とする。
【０００９】ＥＰＯ特許には長い電極（すなわち、ＲＦ
波長の１／１５よりも長い電極）を使用せずに、複数個
の絶縁コンセントレータを必要とすることが開示されて
いる。さらに、ＥＰＯ特許には電極として導電性フレー
ムを使用することは開示されていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ＲＦ誘電加熱を使用し
て導電性フレームに部材を接着させることが本発明の主
要目的である。導電性フレームはＲＦ回路の一つの電極
として使用される。ＲＦ電界を脈動させることにより細
長電極による不均一な加熱が低減される。電極間のプレ
ート電流により接着剤の硬化を監視制御して誘電加熱に
必要な時間及びエネルギを最少限とすることができる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は導電性部材と非
導電性部材の嵌合面間に接着剤を施すことにより非導電
性部材を導電性部材へ接着させる方法に関する。電極は
非導電性部材に隣接配置され嵌合面上に重ねられる。Ｒ
Ｆ発生器が電極と導電性部材との間に高周波電界を印加
する。高周波電界により接着剤が加熱硬化される。不均
一な加熱を回避するために、電界を脈動させることがで
きる。
【００１２】フレームは鋼、アルミニウム、銅等の導電
材により作成され補強部材もしくは構造及び接着剤の誘
電加熱電極として使用される。導電性もしくは非導電性
材製パネルが誘電性接着剤によりフレームへ接着される
。フレーム及びパネルが導電材製である場合には、フレ
ーム及びパネルへ無線周波電界が印加され接着剤内の極
性分子を励起する電界を生成して誘電加熱効果を発生す
る。この加熱により接着剤が硬化される。誘電加熱を使
用して金属パネルを金属フレームへ接着させることがで
きるが、誘導及び伝導加熱等の他の方法は金属部品間で
接着剤を硬化させるように特に適応されている。
【００１３】本発明による接着剤のＲＦ加熱は主として
非導電性パネルを導電性フレームへ接着させるものであ
る。適切な非導電材としてガラス、セラミクス、プラス
チック、ゴム及び木が含まれる。自動車の応用に特に適
しているのはガラス、セラミクス及びプラスチック材を
金属へ接着させることである。実施例としてプラスチッ
クパネルを金属フレームへ接着させることについて説明
するが、本発明はＲＦ誘電加熱により他の非導電材を導
電性フレームへ接着させることもできる。
【００１４】非導電性パネルを導電性フレームへ接着さ
せる場合、接合部の嵌合面とほぼ同じ形状の電極が非導
電性パネル上に配置され嵌合面に重畳するようにされる
。フレーム部材及び電極は無線周波発生器へ接続され、
接着剤に電界が印加される。フレーム部材は無線周波発
生器に接続された電極として作用する。
【００１５】大型パネルの不均一な加熱を回避するため
に、電極に印加される無線周波電流は脈動される。この
脈動により電極に沿って定在波が分布され接合部の温冷
点が低減されるものと思われる。これにより長い電極、
すなわち電界波長の１／１５よりも長い電極、を使用す
ることができる。
【００１６】接着剤の硬化状態は電極間プレート電流に
比例する。接着剤が硬化すると、その誘電損失が低下し
て電極間プレート電流が低減する。プレート電流が所定
の閾値まで低下すると、接着剤は充分に硬化され電流は
停止する。
【００１７】熱硬化性接着剤は自動車製造において非常
に重要な材料である。適切に硬化されると、熱硬化性接
着材はその分子構造内の化学的架橋により寸法が安定化
する。架橋ポリマーの硬化度は最終製品の性能を支配す
る最も重要な要因の一つであるため、接合部の接着剤を
適切に硬化させることが重要である。
【００１８】無線周波誘電加熱は電気エネルギを熱エネ
ルギに変換して無線周波数において高い比誘電率を有す
る材料を加熱するための効率的な方法である。材料に１
０〜１００ＭＨｚ程度の高周波電界を印加すると、ダイ
ポールもしくはイオン等の分極種が励起され電界と共に
振動する。可分極種の高周波並進運動により大量の摩擦
熱が発生し、それは熱硬化性接着剤を迅速に硬化させる
のに使用することができる。エネルギ変換は接合部の接
着材内で行われるため、誘電加熱は接着剤を加熱するた
めの高速且つ効率的方法である。誘電加熱により発生す
る熱は接着剤内に集中するため、接合部を硬化させるの
に必要な熱は少くなる。
【００１９】非導電性部材を導電性部材へ接着させる誘
電加熱には電極が１個で済む。導電性部材の全長に沿っ
てＲＦ電界を発生させることができるため、導電性部材
のどこへでも非導電性部材を接着させることができる。 電界を脈動させれば、低コストの長い電極により接着剤
を均一に硬化させることができる。プレート電流により
硬化度を監視して、接着剤が硬化したらすぐに誘電加熱
を停止するようにすることができる。
【００２０】
【実施例】図１に電気励起されている熱硬化性接着剤を
略示する。無線周波誘電加熱器２は電極４及びＲＦ発生
器６を具備している。熱硬化性接着剤８はイオン種１２
及び永久誘導ダイポール１０により構成されている。電
極４に電界を印加すると、永久誘導ダイポール１０は帯
電され印加電界に対応する励起周波数で交流電界と共に
回転する。イオン種１２は線形並進運動を行う。帯電工
程により接着剤内に電気エネルギが蓄えられ、誘導分子
運動によりこの蓄積電気エネルギが消費される。エネル
ギ消費は分子緩和工程により支配され、周波数及び温度
依存度が高い。
【００２１】図２に低分子量エポキシ接着剤に対する誘
電損率と励起周波数の関係を示す。１〜１００ＭＨｚの
無線周波数はこの接着剤に対する高い誘電損率に対応す
る。このような無線周波数の電界を加えると、接着剤内
に大量の熱が発生する。接着剤の硬化反応はこの熱によ
り活性化される。架橋反応により液体樹脂は構造を接合
するための固体材へ変換される。
【００２２】図３に示すように、ＲＦ電界で加熱すると
接合部は多層容量回路として作用する。合成パネル等の
誘電性パネルを金属フレームへ付着させる場合、接着材
層へのエネルギフラックスは接合部形状だけでなく接着
剤及び合成パネルの容量の誘電特性の組合せとなる。鋼
及び合成パネル間に挟まれた接着剤層からなる特性接合
部の容量は、次式で示すように、明らかに接着剤樹脂及
び合成材の形状及び誘電特性に関連している。
【００２３】１　　式
【数１】
【００２４】ここに、 Ｃ＝総容量 Ｃａ　＝接着剤の容量 Ｃｃ　＝合成パネルの容量 εｏ　＝自由空間の比誘電率 εｃ　＊　＝合成パネルの比誘電率 εａ　＊　＝接着剤の比誘電率 Ａ＝接合部内の振動電界の面積 ｄｃ　＝合成パネルの厚さ ｄａ　＝接着剤層の厚さ
【００２５】比誘電率εｃ　＊　及びεａ　＊　は複素
量であり、次式により実部及び虚部へ分離できる。
【００２６】２　　式
【数２】
【００２７】ここに、 ｊ＝−１の平方根 ε′＝比誘電率（実部） ε″＝誘電損失（虚部） 比誘電率ε′は誘電媒体に蓄えられた電気エネルギ量に
比例する。誘電損失は媒体による電気エネルギの消費に
関連している。誘電損失と比誘電率との比は誘電損率ｔ
ａｎδと呼ばれる。それは次式で表わされる。
【００２８】３　　式
【数３】
【００２９】接着剤等の比誘電率ε′及び誘電損率ｔａ
ｎδはその化学組成及び分子構造により定まる。高周波
電界を加える時に多くの電磁エネルギが消費に使用され
るため、誘電加熱を行う場合には接着剤の誘電損率は高
い方が望ましい。モノマー、オリゴマー、及び低分子量
接着剤は分極性が高いため、大概の熱硬化性接着剤は誘
電損失が高い。例えば、未硬化エポキシ接着剤の誘電損
率ｔａｎδは１０〜１００にもなり、電気エネルギの９
０〜９９％が熱に変換されることを示す。無線周波電界
により誘起される接着剤の単位体積当り発生熱量ｄＨ／
ｄｔは次式で表わされる。
【００３０】４　　式
【数４】 ここに、 ｜Ｅａ　｜２　＝接着剤層に対するＲＦ電界の実効電界
強度ω＝放射周波数 ｆ＝振動電界周波数 εａ　″＝接着剤の誘電損失
【００３１】４式はＲＦ発熱量が励起電界周波数及び電
界強度に比例し、材料の誘電損失が周波数に依存するこ
とを示す。接合部への電磁エネルギの流入、ｑｒ　、は
時間平均エネルギ消費率である。これは次式で表わされ
る。
【００３２】５　　式
【数５】
【００３３】接着剤層に対する実効電界強度、｜Ｅａ　
｜は次式に従って接合部形状及び接合部の誘電パラメー
タから算出できる。
【００３４】６　　式
【数６】
【００３５】７　　式
【数７】
【００３６】ここに｜Ｅｔｏｔａｌ　｜は合成材及び接
着剤層に加わる無線周波電位の総実効値、｜Ｅｃ　｜は
合成パネルに対する電界強度である。
【００３７】材料特性が判っておれば、熱発生率は４〜
７式により算出できる。しかしながら、材料の誘電特性
は電界周波数、材料の架橋反応状態及び温度に著しく依
存する。従って、４〜７式は温度曲線計算と共に評価し
なければならない。
【００３８】接合部における接着剤の温度上昇は高周波
電磁エネルギ及び化学反応エネルギが熱エネルギへ変換
されるために生じる。接合部から熱移送を行わない限り
、熱エネルギは接合部に温度上昇として蓄積される。 従って、接合部における定量的温度上昇は所与の接合部
形状に対する発熱及び熱移送を示す１組のエネルギ式を
解くことにより算出できる。接合部における温度上昇率
は接合材の１組の熱特性だけでなく熱発生率と熱移送率
との差により支配される。熱伝導率ｋ、樹脂密度ρ、及
び熱容量Ｃｐ　が温度に無関係であるものとすれば、エ
ネルギ式は次の微分方程式で表わすことができる。 トランジェント＝伝導＋ＲＦ発熱＋化学発熱
【００３９
】８　　式
【数８】
【００４０】ここに、ｑｒ　（Ｔ，ｔ）及びｑｃ　（Ｔ
，ｔ）はそれぞれＲＦ誘電界及び化学反応による熱発生
率を示す。熱発生率は温度及び時間関数に極めて依存す
る。ＳＭＣ混合材及び鋼板についても発熱項のない同様
な式が得られる。１組の適切な境界条件によりこれらの
式を解けば、所与のＲＦ曝射時間に対する接合部の温度
分布を算出できる。
【００４１】９　　式
【数９】
【００４２】ここに Ｐ＝電力ｋＷ Ｔｏ　＝周囲温度 ｌｓ　及びｌａ　＝鋼フレーム及び接着剤の接合線長ｄ
ｓ　及びｄａ　＝鋼フレーム及び接着剤の厚さｗｓ　及
びｗａ　＝鋼フレーム及び接着剤の接合線幅ｔｃ　＝Ｒ
Ｆ加熱サイクル時間、秒 ρｓ　及びρａ　＝鋼及び接着剤の密度Ｃｐｓ及びＣｐ
ａ＝鋼及び接着剤の熱容量ξ＝誘電発生器及び出力回路
の効率 ９式は誘電接着剤を使用した合成パネルと鋼フレームの
特定ＲＦ接合に対する電力条件を評価するのに有用であ
る。金属フレーム、合成パネル及び接着剤に対する熱定
数を表１に示す。
【００４３】
【表１】 接着材の代表的熱特性 ─────────────────────────
──────────　　材　　　　　　料　　　　　
　　　　　　　　　ｋ　　　　　　　　　　　　ρ　　
　　　　　　　　Ｃｐ　　　　　　　ΔＨ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　Ｊ／ｓｅｃ　ｃｍ℃
　　　　　　　Ｊ／ｃｍ３　　　　　　　Ｊ／ｇ℃　　
　　　　　Ｊ／ｇ─────────────────
──────────────────　　アルミニウ
ム　　　　　　　　　　　１６．６　　　　　　　　　
　２．７３　　　　　　　　　０．９６　　鋼　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　０．４４　　　　
　　　　　　７．８４　　　　　　　　　０．４６　　
添加　　ＳＭＣ　　　　　　　　　　　０．００２１　
　　　　　　　１．８　　　　　　　　　　１．６７　
　添加エポキシ接着剤　　　　　０．００６９　　　　
　　　　１．９　　　　　　　　　　１．２５　　　　
　　　　２４０　─────────────────
──────────────────
【００４４】実
験結果及び例 例１：ＳＭＣパネルと電気メッキ鋼（ＥＧＳ）部材間の
接着剤のＲＦ誘電加熱の例を図４に示す。（ニューヨー
ク州、ファーミングビル、カバール製作所の）ニューマ
チックプレスを備えたカバール１０ｋＷ無線周波発生器
を使用して接着部を硬化させた。ＲＦ発生器２２の発振
周波数は２７．１２ＭＨｚであり、これは産業工程に対
して連邦通信協会が許可している周波数である。２２．
９ｍｍ×２２．９ｍｍ×１２．７ｍｍ（０．９″×０．
９″×０．５″）のアルミニウムブロックをＲＦ誘電加
熱中に上部電極として使用した。発生器２２によりＥＧ
Ｓ部材２４及び電極２０へ電界が供給された。アメリカ
ンシアナミド社製エポキシ接着剤２７、ＣＹ−４５５１
、の０．７５ｍｍビード上にＳＭＣ合成パネル２８を配
置した。ニューマチックプレス２６によりＳＭＣ−ＥＧ
Ｓ接合組立体２９に５．０ｐｓｉ圧を加えた。電極２０
及び鋼部材２４に電界を加えた。さまざまなサンプルを
５〜３０秒間加熱し引き続き０〜２０秒間加圧保持した
。
【００４５】ＳＭＣ−ＥＧＳ接合組立体２９について、
インストロンユニバーサルテスト装置（モデル１１２５
）を使用して、１．０ｍｍ／分のクロスヘッド速度で引
張強さを調べた。室温で破損するまで接合部を引っ張っ
た。ＳＭＣスペーサを各接合部のＥＧＳ部材の端部に接
着して引張変形中に接合部の対称性を維持した。
【００４６】メトラーＴＡ−３０００差動走査カロリー
メータ（ＤＳＣ）を使用して構造接着剤の硬化度を求め
た。硬化した接着剤サンプルを５Ｃ／分　　ＤＳＣ走査
で分析してガラス遷移温度Ｔｇ及び残留反応熱を求めた
。 実験及びデータ計算に標準ＤＳＣ法を使用した。接着剤
硬化の発熱反応及び接着剤の誘電加熱の両方を考慮した
総反応熱はおよそ２４０Ｊ／ｇであった。ＲＦ電界によ
り１２秒間加熱しただけで、ＳＭＣ−ＥＧＳ接合組立体
２９におけるこの樹脂の反応度は８５％完了した。
【００４７】一成分エポキシＣＹ−４５５１ラップシェ
ア接合部の接着力データを表２に示す。
【００４８】
【表２】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＲＦ及
び炉硬化接合部の接着力──────────────
──────────────────────　　　
　サンプル　　　　　　硬化時間　　　　　　　　強度
　　ＭＰａ　　　　　　　　　　　破損モード　　──
─────────────────────────
─────────　　１８０　℃　ｏｖｅｎ　　　　
　２０　　ｍｉｎ．　　　　　　　５．５７５±０．１
２　　　　　　　　ＳＭＣ　ファイバ引裂　　　　０．
５　　ｋＷ　ＲＦ　　　　　　　５　　ｓｅｃ．　　　
　　　　１．９６０　　　　　　　　　　　　　　　　
　　粘　　着　　　　　　　　　　０．５　　ｋＷ　Ｒ
Ｆ　　　　　　１０　　ｓｅｃ．　　　　　　　３．１
４５　　　　　　　　　　　　　　　　　　粘　　着　
　　　　　　　　　０．５　　ｋＷ　ＲＦ　　　　　　
１５　　ｓｅｃ．　　　　　　　３．９１０　　　　　
　　　　　　　　　　　　　粘　　着　　　　　　　　
　　０．５　　ｋＷ　ＲＦ　　　　　　２０　　ｓｅｃ
．　　　　　　　５．１４５　　　　　　　　　　　　
　　ＳＭＣ　ファイバ引裂　　───────────
─────────────────────────
【００４９】１８０℃炉硬化接合部の破損モードはＳＭ
Ｃ合成パネル内の限定破損である。メタルボンドされる
ＳＭＣ合成パネル２６はＳＭＣ材の無欠性によりコント
ロールされる。ＲＦ接合部はサンプル調製の詳細により
さまざまな強度変動を示す。例えば、ラップシェアクー
ポンの最終引張応力は、ＲＦ出力を一定に維持した場合
、ＲＦ誘電加熱時間の増加と共に増大する。接合部の一
成分接着剤は非常に短いＲＦ曝射時間（５〜１０秒）に
おいて、充分高い温度までは加熱されなかった。ＲＦ曝
射時間が短いと材料内で粘着破損した不足硬化接着剤樹
脂が生じた。ＲＦ硬化接合部の強度は２０秒の最長硬化
時間における炉硬化試料の強度に達し、接合部の破損位
置はＳＭＣクーポン内へ移った。図５に定電力値におけ
る硬化時間と接着強度の関係を示す。接着強度は剪断テ
スト機械により引っ張って破損させるラップシェア接合
部の剪断応力により測定される。接着強度はメガパスカ
ル（ＭＰａ）単位で与えられる。
【００５０】例２：ロードケミカル社製２成分エポキシ
接着剤Ｆｕｓｏｒ３２０／３２２により接着させ電界で
硬化させたＳＭＣ−ＥＧＳ，ＳＭＣ−ＳＭＣ及びＳＭＣ
−Ｅ−ＥＧＳ接合部及び炉硬化ＳＭＣ−ＥＧＳ接合部の
接着強度を図６に示す。誘電接着された試料のおよそ３
０秒の総サイクル時間（加熱時間＋保持時間）後の接着
性能は９０℃において３０分間の炉硬化を行った接合部
の最終強度に非常に近いことが判る。しかしながら、Ｒ
Ｆ接合の処理時間は炉硬化工程よりも数桁短くなる。ア
シュランドケミカル社製ＰＧ−２　　２成分エポキシも
しくはＰＧ−６５００２成分ウレタンにより接着された
ラップシェア接合部について同様な性能を観察し、その
データを表３に示す。
【００５１】
【表３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｐ
Ｆ接着接合部の接着強度──────────────
──────────────────────　　被
接合物　　　　　　　　　　接着剤　　　　　　　　　
　　　強度（ＭＰａ）　　　　　　　　　　　破損モー
ド────────────────────────
────────────　ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　
　　　ＰＧ−６５００　　　　　　　　　　　　　　４
．９７±０．３５　　　　　　　ＳＭＣファイバ引裂　
ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　　　　ＦＵＳＯＲ　３２０／
３２２　　　　　　　　５．３４±０．４２　　　　　
　　ＳＭＣファイバ引裂　ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　　
　　ＰＧ−２　　　　　　　　　　　　　　　　　５．
１９±０．４４　　　　　　　ＳＭＣファイバ引裂　Ｅ
−ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　　ＰＧ−６５００　　　　
　　　　　　　　　　５．１２±０．５９　　　　　　
　ＳＭＣファイバ引裂　Ｅ−ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　
　ＰＧ−２　　　　　　　　　　　　　　　　　５．７
４±０．１７　　　　　　　ＳＭＣファイバ引裂　Ｅ−
ＥＧＳ／ＳＭＣ　　　　　　ＦＵＳＯＲ　３２０／３２
２　　　　　　　　５．５９±０．３１　　　　　　　
ＳＭＣファイバ引裂────────────────
────────────────────（１）　　
これら全ての接合部の調製に２０秒ＲＦ曝射を使用した
。ＳＭＣ−ＥＧＳパネル間でロードケミカル社製２成分
アクリル接着剤Ｖｅｒｓｉｌｏｃｋ２５０／２５５につ
いてもテストを行った。２成分アクリル接着剤はＲＦ曝
射の元で良好に硬化しＳＭＣパネルに良好に接着したが
、接着した構造はアクリル接着剤と亜鉛被覆間の反応に
より破損した。アクリル接着剤は常温圧延鋼等の亜鉛被
覆の無い表面にしか使用してはならない。
【００５２】これらの環境硬化接着剤は最小処理強度に
達するのに通常およそ２０〜３０分を要する。ＲＦ接合
に２成分接着剤を使用する利点は、ＲＦ曝射後の周囲温
度で硬化が継続して完了することである。ＲＦ誘電加熱
は最初に硬化を促進させて、自動車組立工程のサイクル
時間内で接合部に充分な処理強度を与えるのに使用する
ことができる。表３から判るように、ＲＦ電界内で２０
秒の曝射を行うことによりこれらの接合部にかなりの強
度が得られる。
【００５３】赤外（ＩＲ）スペクトル及びＤＳＣにより
２成分エポキシ材、Ｆｕｓｏｒ３２０／３２２及びＰＧ
−２、の反応度についても調べた。周囲硬化、ＲＦ硬化
及び炉硬化エポキシ接着剤間でＩＲスペクトルのはっき
りした違いは見られなかった。周囲硬化、ＲＦ硬化及び
炉硬化試料は理想に近い熱特性及びガラス遷移温度Ｔｇ
を有し、これらの接着剤の反応度や架橋密度が類似して
いることを示す。従って、ＲＦ接合工程の後で達成され
る熱硬化エポキシ材の架橋密度は従来の硬化工程による
ものとあまり異らない。
【００５４】例３：一般的に使用されているもう１クラ
スの自動車の合成材は樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ
）により処理されるファイバグラス補強ビニルエステル
樹脂である。２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍ（１″×１″
）ＲＴＭ−ＥＧＳラップシェア接合部の接合強度データ
を表４に示す。
【００５５】
【表４】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｐ
Ｆ接着接合部の接合強度──────────────
──────────────────────　　被
接合材　　　　　　　　　　接着剤　　　　　　　　　
　　　強度　（ＭＰａ）　　　　　　　　　　破損モー
ド────────────────────────
────────────　ＥＧＳ／ＲＴＭ　　　　　
　　　ＦＵＳＯＲ　３２０／３２２　　　　　　　　７
．４２±０．４５　　　　　　　　ＲＴＭ部分界面　Ｅ
−ＥＧＳ／ＲＴＭ　　　　　　ＦＵＳＯＲ　３２０／３
２２　　　　　　　　７．９１±０．６２　　　　　　
　　ＲＴＭ部分界面────────────────
────────────────────（１）　　
これら全ての接合部の調製に２０秒のＲＦ曝射を使用し
た。
【００５６】ＲＴＭ材の合成材強度が向上するためＲＴ
Ｍ−ＥＧＳ接合の接合強度はＳＭＣ−ＥＧＳ接合よりも
遙かに高い。これらの接合部の破損モードは恐らくは主
としてＲＴＭ処理中に使用されるプロファイリング剤に
よるＲＴＭクーポン内の部分界面破損である。
【００５７】Ｆｕｓｏｒ３２０／３２２　　２成分接着
剤の混合比の関数としてのＲＦ硬化接合強度を図７に示
す。Ａ成分はエポキシもしくはポリオール樹脂を示し、
Ｂ成分はアミンもしくはイソシアネート架橋剤である。 １．０の混合比はメーカが推める比率であり、１．１も
しくは０．９の混合比は樹脂もしくは架橋剤がそれぞれ
１０％多いことを示す。混合比が１．１〜０．９以上変
化しない限り、接合強度は混合比とは無関係であること
が判る。しかしながら、架橋剤が多くなり過ぎると最終
接合強度は低下する。架橋剤が多過ぎて材料が非常に軟
かくなると破損モードは接着剤層内の粘着破損へ変化す
る。一方、接着剤への樹脂の混合量が多過ぎると、接合
係数は実際には大きくなるが破損位置は金属／接着剤界
面の接着破損へと変化する。従って、最適接合性能とす
るには、２成分材料の混合比はメーカの推奨値の±１０
％以内に維持しなければならない。
【００５８】例４：合成材構造を含油鋼板へ接合させる
ことは従来の接着剤接合技術では一般的に望ましくない
ものと考えられているが、多くの自動車製造工程では回
避できないことである。鋼の油汚染に対するＲＦ接合工
程の感度を調べるために、鋼クーポン表面上のスタンプ
オイル量を調整して行ったＳＭＣ−ＥＧＳ接合部の接合
性能の評価を行った。図８に示すように、ＲＦ誘電加熱
接合部の強度は鋼表面上の少量のスタンプオイルには左
右されない。一方、周囲硬化接合部の性能はスタンプオ
イルにより著しく低下する。強いＲＦ電界による高速加
熱は接合強度を高める効果を有する。接合強度が高まる
正確な理由は判らないが、オイルが鋼接着界面で変位す
るかもしくは接着剤層内へ吸収されるためと理論ずけさ
れている。
【００５９】例５：被覆鋼に対するＳＭＣ合成パネルの
接合についても評価を行った。適切に調製された有機コ
ーティングの水性分散を入れた槽に通しながら鋼に電位
を加えて製造した電着（Ｅ−コート）鋼について特に評
価を行った。有機コーティングは鋼上に均一に堆積され
鋼の腐蝕を防止する。電着工程は自動車の製造組立にお
いて広く使用されている。
【００６０】鋼表面上の架橋度の高いコーティングによ
り、鋼の熱損失が低減されて誘電加熱の効率が向上する
ことが判った。コーティングは優れたプライマすなわち
表面前処理として作用して接着接合部の接合強度が向上
する。他のコーティング、例えば、ペンキ、プライマ及
びリン酸塩やセラミック等の無機変換コーティングを使
用して誘電接合組立体に対する適切な表面処理を行うこ
ともできる。従って、ＲＦ接着接合工程は鋼を被覆する
前もしくは後で行うことができる。
【００６１】例６：また、接合部全体を後に製造工程で
硬化させれば、嵌合面の大きい接合部の一部もしくは局
部硬化により接合部全体の接合強度が影響されることが
ないことも判った。これは、嵌合面の比較的小さい領域
を選択的に硬化させて行われる。この種の短時間小領域
ＲＦ誘電加熱はパネルをフレームに固定させるのに有用
である。固定とはパネルとフレーム間で接着剤嵌合面の
一部を硬化させることによりパネルをフレームへ取りつ
けることである。固定の一例を図９に示す。非導電性パ
ネル３０が金属フレーム３２へ接着される。誘電加熱可
能な接着剤ビード３４がパネル３０とフレーム３２間に
配置される。パネル３０は（図示せぬ）プレスにより一
時的に保持することができる。電極３６がパネル３０に
重畳されビード３４に沿って配置される。電極３６がＲ
Ｆ発生器３８の一端に取り付けられる。フレーム３２が
発生器３８の接地端子に接続される。１０〜１００ＭＨ
ｚの電界が電極３６及びフレーム３２に印加される。電
界により電極３６とフレーム３２間の接着剤の局部領域
４０内に誘電加熱が誘起される。このヒートスポットに
より局部領域４０内の接着剤が硬化され、パネル３０を
フレーム３２に保持するのに充分である。
【００６２】固定は、後に完全硬化を行える場合に、パ
ネルをフレームに迅速に取り付けるのに有用である。Ｓ
ＭＣアウターボディパネルをメタルフレームに接合させ
る場合、ボディパネルは組立工程においてフレームへ固
定することができる。固定により車輌ボディを組立てた
後、塗装を行って炉に入れ塗装及び任意の未硬化接着剤
を硬化させる。同じ接着剤が周囲硬化により許容接合強
度まで硬化できる。
【００６３】例７：本発明の方法によりフェンダー等の
大型合成パネルをメタルフレームに接合させる場合、合
成パネルに重畳する外部電極は交流電界の硬化波長の１
／１５よりも波長が長くなる傾向がある。ここに参照と
して組み入れられているＥＰＯ特許第０，３３９，４９
３号及び第０，３３９，４９４号には１個の細長電極に
よる不均一加熱が開示されている。ＥＰＯ特許では複数
個の近接配置電極によりこの不均一加熱を克服している
。これにより、隣接電極間スペースで接着剤が幾分不均
一に加熱されるだけでなく、誘電加熱器のコスト及び複
雑さが増す。
【００６４】次の理論に拘束するつもりではないが、不
均一加熱問題は外部電極に生じる定在波により生じるも
のと思われる。電極にＲＦ電界を印加すると、電界は電
極の長さに沿って進行して終端で反射される。反射電界
は印加電界から位相が偏位しており、干渉パターンすな
わちゼロ領域及びピーク領域を有する定在波が生成され
る。これらのゼロ及びピーク領域により接着剤内にそれ
ぞれコールド及びホットスポットが生じる。これらの定
在波を低減するために、電極に加えるプレート電流を脈
動させることができる。
【００６５】図１０〜図１３はパルスＲＦ電界を使用し
て大型ＳＭＣパネル５０をＥＧＳフレーム５７へ接合す
る様子を示す。嵌合面に沿って接着剤ビード５４が施さ
れる。電極５８がパネル５０へ重畳される。電極５８は
交番電界の波長の１／１５よりも長い。２７．２ＭＨｚ
を使用する場合、波長は１，１０２ｃｍ（４３４インチ
）となる。およそ７３．７ｃｍ（２９インチ）よりも長
い電極に対して定在波すなわち不均一加熱が予期される
。不均一加熱を回避するために、電極５８及びフレーム
５２へ印加されるＲＦ電界は図１１のパルスユニット６
０を使用して脈動される。
【００６６】使用するパルスユニットは任意タイプの標
準パルス発生器とすることができる。１９８６年、ナシ
ョナル　　セミコンダクタ刊“Ｌｉｎｅａｒ　　Ａｐｐ
ｌｉｃａｔｉｏｎ　　ｈａｎｄｂｏｏｋ”の第２６２頁
に示され、ここに参照として組み入れた、可変デューテ
ィサイクルパルスユニットが好ましい。ＲＦ発生器５６
は発振器６３により発生する電界の電圧、電流及び周波
数を制御する制御回路６２を含んでいる。制御回路６２
は前記市販のＲＦ発生器に含まれるタイプである。制御
回路６２は固体スイッチリレー６１に取り付けられる。 リレー６１はパルス回路６０に取り付けられる。コンパ
レタ６４がリレー６１の正端子に接続される。コンパレ
タ６４の出力はコンデンサ６６へ接続される。コンデン
サ６６には別々の充放電径路が設けられている。抵抗器
７２及びダイオード６８を通る一方の径路がコンデンサ
６６を充電してパルス幅を設定する。抵抗器７４及びダ
イオード７０を通る他方の径路がコンデンサ６６を放電
させてパルス間の時間を設定する。抵抗器７４を変える
ことにより、パルス間周波数に影響を及ぼすことなくパ
ルス間時間を変えることができる。両抵抗器７２，７４
により発生器５６の周波数が変えられる。しかしながら
、発生器５６は１０〜１００ＭＨｚの任意所望の周波数
へ同調させることができる。
【００６７】パルス化により定在波は解消されないが、
各パルスにより定在波のゼロ及びピーク領域の物理的位
置が変えられる。電極の長さに沿って発生する定在波の
３つのグラフを図１３に示す。パルス１は１００でピー
クとなり１０２でゼロとなる。パルス２は電極に新しい
電界を生じる。パルス２により生じる定在波は１０４で
ピークとなり１０６でゼロとなる。次の理論に拘束する
つもりはないが、電極内に交流電界が生じるたびに、初
期電圧は最大正電圧及び負印加電圧間の任意の電圧とす
ることができるものと思われる。この初期電圧は本質的
に任意であるため、各パルスにより電極に沿って本質的
に任意の定在波分布が生じる。個別の各定在波は正弦状
であり電極に沿ってピークとゼロ領域が生じるが、これ
らのピーク及びゼロ領域位置は実施例で使用するパルス
周波数で本質的に任意に発生することができる。ピーク
及びゼロ領域は一般的に誘電加熱される接着剤に沿った
ホット及びコールドスポットに関連している。
【００６８】例８：図１１に示すパルス回路は交互にＲ
Ｆ電界を印加し除去する。電界の印加により接着剤が加
熱し、電界を除去することにより誘電加熱が停止する。 ＲＦ電界は１，０００〜３０，０００Ｖの比較的高電圧
であるため、電界を脈動させるリレーは大型となる。こ
れらのリレーは慣性が大きく、およそ５０Ｈｚよりも高
速のパルスレートを生成することは困難である。これに
より電界は各パルスの８０％以下に制限され、誘電加熱
の生じない時間が２０％以上となることを意味する。誘
電加熱速度を高めるために、図１１に示すパルス回路を
図１４に示す２個のＲＦ発生器間のスイッチング回路と
して働くように容易に修正することができる。ＲＦ発生
器１００が電極１０６の一方側に取り付けられ、ＲＦ発
生器１０２が電極１０６の反対側に取り付けられている
。図１１に示すパルス回路に似たスイッチング回路１０
４がＲＦ発生器１００，１０２に接続されている。ＲＦ
電界を脈動させるのではなく、スイッチング回路１０４
がＲＦ発生器１００及び１０２間で交番して電極１０６
とフレーム１０８の間で１００％の時間ＲＦ電界を維持
する。誘電加熱サイクル中接着剤は連続的に加熱される
。
【００６９】例９：接合組立体に印加されるＲＦ電界に
より誘電接着剤中に電流が通される。この電流はプレー
ト電流と呼ばれ、一方の電極から他方へ流れる電流量を
示す。時間に対するプレート電流及び接着剤粘度のグラ
フを図１５に示す。ＲＦ電界を印加する前は、接着剤の
粘度は中間値を示す。ＲＦ電界を印加すると、接着剤は
加熱され粘度が低下する。接着剤の粘度が低下すると、
プレート電流が増加する。これはイオン及び極性種の内
部移動抵抗が低下するためと思われる。接着剤をさらに
加熱すると、分子間の架橋が開始される。接着剤が固化
するまで架橋により粘度が高くなる。接着剤の粘度が高
くなると、イオン及び極性種の移動度が低下してプレー
ト電流が低減する。
【００７０】プレート電流を使用して誘電加熱中の接着
剤の硬化量を監視することができる。接着剤が最終硬化
状態に近ずくと、プレート電流は閾値７６以下に降下す
る。この閾値は接着剤の種類、接着厚、接合部形状、非
導電性部材の誘電特性、その他により変動する。各応用
についてユニークな閾値を定めなければならないが、こ
の閾値を使用してＲＦ発生器のスイッチオフを制御する
ことができる。
【００７１】プレート電流を使用してＲＦ発生器を監視
制御する回路例が１９８６年、ナショナル　　セミコン
ダクタ刊“Ｌｉｎｅａｒ　　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　
　ｈａｎｄｂｏｏｋ”の第２５７頁に記載されており、
ここに参照として組み入れられている。
【００７２】ＲＦ発生器２００はプレート電流計２０２
、電源２０４、発振器２０６及び制御回路２０８を含ん
でいる。制御回路２０８はＲＦ発生器２００の低電圧部
であり発振器２０６の生成する電界の電圧、電流及び周
波数を制御する。ＲＦ発生器２００は前記した市販の発
生器とすることができる。遮断回路２１０が制御回路２
０８を介してＲＦ発生器２００に接続されている。固体
リレーが閾値に達した時に電流を遮断する。コンパレタ
２１４がリレー２１２の正端子に接続されている。コン
パレタ２１０もプレート電流計２０２に接続されている
。可変抵抗器２１６がコンパレタ２１４へ可調整基準電
圧Ｖｒｅｆ　を供給する。入力電圧Ｖｉｎはプレート電
流に比例する。プレート電流が低減すると、Ｖｉｎも低
下する。プレート電流が閾値に等しい場合にはＶｒｅｆ
　はＶｉｎに等しく調整される。プレート電流が閾値に
等しいと、ＶｉｎはＶｒｅｆ　に等しくなりリレー２１
２は制御回路２０８に信号を与えて電界を遮断させる。 閾値に基いて電流印加を制御することができる多くの回
路がある。これは電流遮断の一例にすぎない。
【００７３】制約されない例として、本発明の方法及び
装置を使用して非導電性部材を導電性部材に付着させる
ことができる。このような例として、プラスチックボデ
ィパネル、内外装トリム部品、窓ガラス、ホース、及び
合成弁カバー及びオイルパン等のエンジン部品が含まれ
る。
【００７４】接着剤の加熱量及び温度上昇は慎重に制御
してパネルやコーティングの損傷を回避することができ
る。本発明により接着剤の硬化状態も監視できるため、
精密な加熱量だけが加えられる。接着剤の粘度、接合厚
及び／もしくは幅、もしくは接合領域に対する外部電極
の位置等の接着接合部の変動は全て接着剤の誘電加熱に
影響を及ぼす。プレート電流が所定の電流閾値に達する
までＲＦ電界を維持することにより、これらの変動を償
って接着接合部が適切に硬化される。
【００７５】代表例について本発明を説明してきたが、
同業者ならば特許請求の範囲に定められた発明の範囲内
で前記方法及び装置に対してさまざまな変更を加えられ
ることは自明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気的に励起中の熱硬化材の略図。
【図２】誘電損失対電界周波数のグラフを示す図。
【図３】電界を加えて非導電性部材を接着接合させる略
等価回路図。
【図４】合成パネルと金属部材のＲＦ誘電加熱の略図。
【図５】誘電加熱接合に対する接合強度対時間のグラフ
を示す図。
【図６】炉硬化及び誘電加熱硬化に対する２成分接着接
合の接合強度グラフを示す図。
【図７】２成分エポキシ接着剤のさまざまな混合比に対
する接合強度グラフを示す図。
【図８】ＲＦ誘電加熱接合及び周囲硬化接合に対する接
合強度対スタンプオイル％のグラフを示す図。
【図９】固定に使用するＲＦ加熱器の略図。
【図１０】細長電極を使用してメタルフレームへ接合さ
れる非導電性パネルの分解図。
【図１１】ＲＦ誘電加熱組立体に取り付けるパルス化回
路の回路図。
【図１２】図１１の１２−１２線に沿ったＲＦ組立体の
詳細断面図。
【図１３】パルス化ＲＦ電界のグラフを示す図。
【図１４】２個のＲＦ発生器を有するＲＦ誘電加熱器の
略図。
【図１５】プレート電流及び接着剤粘度対ＲＦ電界印加
時間のグラフを示す図。
【図１６】ＲＦ誘電加熱組立体に取り付ける遮断回路の
回路図。
【符号の説明】
２　　無線周波誘電加熱器 ４　　電極 ６　　ＲＦ発生器 ８　　熱硬化性接着剤 １０　　永久誘電ダイポール １２　　イオン種 ２０　　電極 ２２　　発生器 ２４　　ＥＧＳ部材 ２６　　ニューマチックプレス ２７　　エポキシ接着剤 ２８　　ＳＭＣ合成パネル ２９　　ＳＭＣ−ＥＧＳ接合組立体 ３０　　非導電性パネル ３２　　メタルフレーム ３４　　接着剤ビード ３６　　電極 ３８　　ＲＦ発生器 ４０　　局部領域 ５０　　大型ＳＭＣパネル ５２　　フレーム ５４　　接着剤ビード ５６　　ＲＦ発生器 ５７　　ＥＧＳフレーム ５８　　電極 ６０　　パルスユニット ６１　　リレー ６２　　制御回路 ６４　　コンパレタ ６６　　コンデンサ ６８　　ダイオード ７０　　ダイオード ７２　　抵抗器 ７４　　抵抗器 １００　　ＲＦ発生器 １０２　　ＲＦ発生器 １０４　　スイッチング回路 １０６　　電極 １０８　　フレーム ２００　　ＲＦ発生器 ２０２　　プレート電流計 ２０４　　電源 ２０６　　発振器 ２０８　　制御回路 ２１０　　遮断回路 ２１２　　リレー ２１４　　コンパレタ ２１６　　抵抗器 ２１８　　抵抗器 ２２０　　抵抗器 ２２２　　コンデンサ ２２４　　抵抗器

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　非導電性部材を導電性部材へ接合する
    方法において、該方法は次のステップ、すなわち、前記
    導電性及び非導電性部材の嵌合面間へ接着剤を施し、前
    記嵌合面を重畳する前記非導電性部材に隣接して電極を
    配置し、前記電極と前記導電性部材との間に前記接着剤
    を硬化させるのに充分な高周波電界を印加する、ことか
    らなる接合方法。
  2. 【請求項２】　　請求項１記載の方法において、前記導
    電性及び非導電性部材は前記電界を印加する前に互いに
    帯電される接合方法。
  3. 【請求項３】　　請求項１記載の方法において、前記導
    電性部材は金属である、接合方法。
  4. 【請求項４】　　請求項１記載の方法において、前記導
    電性部材は綱、アルミニウム、銅、真鍮等の群からなる
    、接合方法。
  5. 【請求項５】　　請求項１記載の方法において、前記非
    導電性部材はプラスチックである、接合方法。
  6. 【請求項６】　　請求項９記載の方法において、前記プ
    ラスチックはＳＭＣ，ＦＲＰ，ＲＩＭ等の群からなる、
    接合方法。
  7. 【請求項７】　　請求項１記載の方法において、前記非
    導電性部材はガラスである、接合方法。
  8. 【請求項８】　　請求項１記載の方法において、前記接
    着剤は未硬化時に高い比誘電率を有する、接合方法。
  9. 【請求項９】　　請求項１記載の方法において、前記接
    着剤は熱硬化性である、接合方法。
  10. 【請求項１０】　　請求項９記載の方法において、前記
    接着剤は１成分熱硬化接着剤である、接合方法。
  11. 【請求項１１】　　請求項９記載の方法において、前記
    接着剤は２成分熱硬化接着剤である、接合方法。
  12. 【請求項１２】　　請求項１０記載の方法において、前
    記１成分熱硬化接着剤はエポキシ、ウレタン及びアクリ
    接着剤からなる群から選択される、接合方法。
  13. 【請求項１３】　　請求項１１記載の方法において、前
    記２成分熱硬化接着剤はエポキシ、ウレタン及びアクリ
    接着剤からなる群から選定される、接合方法。
  14. 【請求項１４】　　請求項１記載の方法において、前記
    導電性部材には非導電性被覆が施されている、接合方法
    。
  15. 【請求項１５】　　請求項１４記載の方法において、前
    記非導電性被覆はエポキシ電着被覆である、接合方法。
  16. 【請求項１６】　　請求項１記載の方法において、前記
    導電性部材は油膜で被覆されている、接合方法。
  17. 【請求項１７】　　請求項１記載の方法において、前記
    ＲＦ電界は１０〜１００ＭＨｚである、接合方法。
  18. 【請求項１８】　　請求項１記載の方法において、前記
    ＲＦ電界は１０００〜３０，０００Ｖである、接合方法
    。
  19. 【請求項１９】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    方法において、該方法は次のステップ、すなわち、前記
    第１及び第２の部材の嵌合面に接着剤を施し、前記第１
    の部材に隣接して第１の電極を配置し前記第２の部材に
    隣接して第２の電極を配置し、前記第１及び第２の電極
    は前記嵌合面に重畳しており、前記第１及び第２の電極
    間に前記接着剤を均一に硬化するのに充分なパルス電界
    を印加する、ことからなる接合方法。
  20. 【請求項２０】　　請求項１９記載の方法において、前
    記パルスは１〜５０Ｈｚ間である、接合方法。
  21. 【請求項２１】　　請求項２０記載の方法において、前
    記各パルスの２０〜８０％の前記ＲＦ電界を印加するこ
    とからなる、接合方法。
  22. 【請求項２２】　　請求項１９記載の方法において、前
    記第１の部材は非導電性であり前記第２の部材は導電性
    であり、前記第２の部材は前記第２の電極としても作用
    する、接合方法。
  23. 【請求項２３】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    方法において、該方法は次のステップ、すなわち、前記
    第１及び第２の部材の嵌合面に接着剤を施し、前記第１
    の部材に隣接して第１の電極を配置し前記第２の部材に
    隣接して第２の電極を配置し、前記第１及び第２の電極
    は前記嵌合面に重畳しており、前記第１及び第２の電極
    間に電界を印加し、前記電界は前記第１の電極に沿って
    位置が交番し前記接着剤を均一に硬化させるのに充分で
    ある、ことからなる接合方法。
  24. 【請求項２４】　　請求項２３記載の方法において、さ
    らに前記第１の電極の両端に取り付けられた２個のＲＦ
    発生器間で前記ＲＦ電界をスイッチングすることからな
    る接合方法。
  25. 【請求項２５】　　請求項２３記載の方法において、前
    記第１の部材は非導電性であり前記第２の部材は導電性
    であり、前記第２の部材は前記第２の電極としても作用
    する、接合方法。
  26. 【請求項２６】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    方法において、該方法は次のステップ、すなわち、前記
    第１及び第２の部材の嵌合面間に接着剤を塗布し、前記
    第１の部材に隣接して第１の電極を配置し前記第２の部
    材に隣接して第２の電極を配置し、前記第１及び第２の
    電極は前記嵌合面に重畳しており、前記第１及び第２の
    電極間に電界を印加し、前記第１及び第２の電極間の電
    流を監視して前記接着剤の硬化状態を決定する、ことか
    らなる接合方法。
  27. 【請求項２７】　　請求項２６記載の方法において、さ
    らに前記電流の監視ステップの後で、前記電流が所定値
    に達する時に前記電界を取り去るステップからなる、接
    合方法。
  28. 【請求項２８】　　非導電性部材を導電性部材へ接合す
    る装置において、該装置は、前記導電性及び非導電性部
    材の嵌合面に重畳する電極と、前記電極及び前記導電性
    部材間に接続された１個以上のＲＦ発生器を具備し、前
    記ＲＦ発生器は前記嵌合面間に配置された誘電加熱可能
    接着剤を硬化するのに充分なＲＦ電界を印加する、接合
    装置。
  29. 【請求項２９】　　請求項２８記載の装置において、前
    記ＲＦ電界は１０〜１００ＭＨｚ、１０００〜３０，０
    ００Ｖである、接合装置。
  30. 【請求項３０】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    装置において、該装置は、前記第１の部材に隣接する第
    １の電極及び前記第２の部材に隣接する第２の電極であ
    って前記第１及び第２の部材の嵌合面に重畳する電極と
    、前記第１及び第２の電極間と接続された１個以上のＲ
    Ｆ発生器を具備し、前記ＲＦ発生器は前記嵌合面間に配
    置された誘電加熱可能な接着剤を均一に硬化させるのに
    充分なパルスＲＦ電界を供給する、接合装置。
  31. 【請求項３１】　　請求項３０記載の装置において、前
    記各パルスの２０〜８０％の前記ＲＦ電界が印加される
    、接合方法。
  32. 【請求項３２】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    方法において、該方法は、前記第１の部材に隣接する第
    １の電極及び前記第２の部材に隣接する第２の電極であ
    って前記第１及び第２の部材の嵌合面に重畳する電極と
    、前記第１の電極に接続された２個以上のＲＦ発生器で
    あってその各々が前記第１の電極の反対端に接続された
    端子及び前記第２の電極に接続されたもう一つの端子を
    有するＲＦ発生器と、前記ＲＦ発生器間のスイッチング
    手段であって前記ＲＦ発生器間で前記ＲＦ電界を交番さ
    せ前記ＲＦ電界は前記嵌合面間に配置された誘電加熱可
    能接着剤を均一に硬化させるのに充分であるスイッチン
    グ手段、を具備する接合装置。
  33. 【請求項３３】　　請求項３２記載の装置において、前
    記第１の部材は非導電性であり前記第２の部材は導電性
    であり、前記第２の部材は前記第２の電極としても作用
    する、接合装置。
  34. 【請求項３４】　　第１の部材を第２の部材へ接合する
    装置において、該装置は、前記第１の部材に隣接する第
    １の電極及び前記第２の部材に隣接する第２の電極であ
    って前記第１及び第２の部材の嵌合面に重畳する電極と
    、前記第１及び第２の電極間に接続された１個以上のＲ
    Ｆ発生器であって前記嵌合面間に配置された誘電加熱可
    能接着剤を硬化させるのに充分なＲＦ電界を供給するＲ
    Ｆ発生器と、前記第１及び第２の電極間の電流を監視し
    て前記接着剤の硬化状態を決定する手段、を具備する接
    合装置。
  35. 【請求項３５】　　請求項３４記載の装置において、さ
    らに前記監視手段及び前記ＲＦ発生器に接続され、前記
    監視手段が所定の電流を感知する時に前記電界を取り去
    る信号を前記ＲＦ発生器へ与える遮断手段を具備する、
    接合装置。
  36. 【請求項３６】　　請求項３４記載の装置において、前
    記第１の部材は非導電性であり前記第２の部材は導電性
    であり、前記第２の部材は前記第２の電極としても作用
    する、接合装置。
JP3299220A 1990-12-24 1991-11-14 非導電性部材と導電性部材の接合方法及び装置 Pending JPH04277581A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63374290A 1990-12-24 1990-12-24
US633742 1990-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04277581A true JPH04277581A (ja) 1992-10-02

Family

ID=24540939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3299220A Pending JPH04277581A (ja) 1990-12-24 1991-11-14 非導電性部材と導電性部材の接合方法及び装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5277737A (ja)
EP (1) EP0492789B1 (ja)
JP (1) JPH04277581A (ja)
CA (1) CA2056838A1 (ja)
DE (1) DE69129705T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021504890A (ja) * 2017-11-21 2021-02-15 ザ テキサス エーアンドエム ユニヴァーシティ システム ナノ複合材料接着剤の高速硬化のための高周波誘導加熱法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06278210A (ja) * 1993-03-29 1994-10-04 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd 樹脂複合体と加硫ゴムとの接合方法
AT406164B (de) * 1994-07-01 2000-03-27 Lumacon Holztechnologie Gmbh Verfahren zum verkleben von holz
CA2153375C (en) * 1994-07-26 2000-09-12 Arnold Tobler Attachment of hook and loop fastener to a compression sleeve
US6971829B2 (en) * 1996-05-03 2005-12-06 Senco Products, Inc Fastening device
US6543976B1 (en) 1996-05-03 2003-04-08 Senco Products, Inc. Fastening device
US5750970A (en) * 1996-07-03 1998-05-12 Ford Global Technologies, Inc. Method for dielectrically heating an adhesive
DE19721378C2 (de) * 1997-05-22 2002-07-25 Thyssenkrupp Stahl Ag Verfahren zur Herstellung von Metall-Kunststoff-Verbundelementen
US6026881A (en) * 1997-08-13 2000-02-22 Lord Corporation Apparatus for monitoring bonding
US6348679B1 (en) 1998-03-17 2002-02-19 Ameritherm, Inc. RF active compositions for use in adhesion, bonding and coating
US6036718A (en) * 1998-07-02 2000-03-14 Welch Allyn, Inc. Bladderless blood pressure cuff
US6649888B2 (en) 1999-09-23 2003-11-18 Codaco, Inc. Radio frequency (RF) heating system
US7056414B2 (en) * 1999-10-07 2006-06-06 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Connecting method for metal material and electric conductive plastic material and product thereby
GB0001657D0 (en) * 2000-01-25 2000-03-15 Carglass Luxembourg Sarl Bonding of glazing panels
US6751581B1 (en) * 2000-05-11 2004-06-15 Ford Motor Company Method for simulating the formation of an adhesive joint
DE10210082A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Henkel Kgaa Verfahren zum Verbinden von transparenten Kunststoffsubstraten
US6642341B1 (en) 2002-05-21 2003-11-04 Bayer Corporation Molded articles having improved flex modulus and impact strength and a process for the production thereof
JP2004082530A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Nippon Sheet Glass Co Ltd 積層体の製造方法
US7591920B1 (en) * 2005-06-28 2009-09-22 Dongguan Anwell Digital Machinery Co., Ltd. Techniques for bonding substrates using dynamic alternating electric field
DE102006038624A1 (de) * 2006-08-17 2008-03-06 Tesa Ag Verfahren zur Fixierung eines Bauteils auf einem zu lackierenden Fügepartner
US20090188105A1 (en) * 2008-01-28 2009-07-30 Ming-Chin Chien Slim battery packaging method
US9657200B2 (en) 2012-09-27 2017-05-23 Henkel IP & Holding GmbH Waterborne adhesives for reduced basis weight multilayer substrates and use thereof
BR112013004955B1 (pt) 2010-09-10 2021-05-25 Henkel IP & Holding GmbH composição adesiva que apresenta propriedades isolantes, método de preparação de um produto ondulado e método de fabricação de uma folha isolante
SE535439C2 (sv) 2010-12-22 2012-08-07 Forsstrom High Frequency Ab Sätt att anordna fästorgan på svetsbara polymera material samt förankringsdetaljer för detta ändamål
US20130218534A1 (en) * 2012-02-16 2013-08-22 Ford Global Technologies, Llc Adhesive cure monitor
DE102015200854A1 (de) * 2014-01-20 2015-07-23 Bielomatik Leuze Gmbh + Co. Kg Verfahren zur Kontrolle des Aushärtegrades bzw. der Reaktionsintensität in einem Klebstoff
CN109890923B (zh) * 2016-10-27 2022-05-17 琳得科株式会社 介电加热粘接膜、及使用了介电加热粘接膜的粘接方法
FR3060515B1 (fr) * 2016-12-15 2019-11-01 Compagnie Plastic Omnium Procede d'assemblage par collage de deux pieces de vehicule automobile au moyen d'un revetement resistif
CN116496545A (zh) 2017-07-18 2023-07-28 汉高股份有限及两合公司 一种使组合物发泡的方法
MX2020001943A (es) 2017-08-25 2020-09-28 Henkel IP & Holding GmbH Proceso para formar bolsa y empaque ecologicamente amigables protectores ecologicos y productos hechos de los mismos.
EP3527361A1 (de) 2018-02-16 2019-08-21 Henkel AG & Co. KGaA Verfahren zur herstellung eines mehrschichtigen substrats
NL2021048B1 (en) * 2018-06-04 2019-12-11 Xyztec B V Improvements to Step back Height
WO2020028239A1 (en) * 2018-07-30 2020-02-06 Essentium Inc. High frequency adhesive bonding
CN109541937A (zh) * 2018-12-14 2019-03-29 汕头市东方科技有限公司 一种继电器的脉冲控制***和控制方法
KR20230045032A (ko) * 2020-08-03 2023-04-04 디디피 스페셜티 일렉트로닉 머티리얼즈 유에스, 엘엘씨 고주파 경화를 사용한 이종 재료 접합

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA800129A (en) * 1968-11-26 Commissariat A L'energie Atomique High-field hyperfrequency generator
US2372929A (en) * 1941-04-01 1945-04-03 Rca Corp Composite structure
CH260146A (de) * 1941-08-18 1949-02-28 Limited Arc Manufacturing Co Verfahren zur Verbindung von Werkstücken aus thermoplastischen Kunststoffen.
US2473188A (en) * 1944-06-17 1949-06-14 Rca Corp Radio-frequency dielectric heater with constant heating rate control
GB572292A (en) * 1945-12-22 1945-10-01 Rca Corp Improvements in bonding sheet material by high frequency electrical energy
US2504754A (en) * 1946-09-19 1950-04-18 Singer Mfg Co Control system for electrostatic bonding
US2727560A (en) * 1948-07-08 1955-12-20 United Shoe Machinery Corp Apparatus for dielectric bonding
DE809685C (de) * 1948-10-02 1951-08-02 Siemens Schuckertwerke A G Verfahren und Einrichtung zum Hochfrequenz-Verschweissen von Kunststoffteilen
GB964298A (en) * 1962-05-22 1964-07-22 Ass Eng Ltd Improvements in producing metal to metal bonds with structural adhesives
US3291671A (en) * 1962-09-04 1966-12-13 Myer H Hecht Dielectric fusing of plastic films
US3321019A (en) * 1965-10-22 1967-05-23 United Aircraft Corp Fiberglass blade
FR1582931A (ja) * 1968-08-21 1969-10-10
JPS4825526A (ja) * 1971-08-02 1973-04-03
FR2245465B1 (ja) * 1973-07-13 1976-05-07 Pelletier Jacques
GB2026386B (en) * 1978-06-08 1982-09-22 Nissan Motor Panel assembling method and apparatus
JPS55100694A (en) * 1979-01-26 1980-07-31 Hitachi Ltd Oscillator circuit for induction heater
US4332713A (en) * 1979-11-09 1982-06-01 Ciba-Geigy Corporation Liquid or pasty thermosetting adhesive which can be pre-gelled and which is based on epoxide resin, and the use of this adhesive
JPS5670914A (en) * 1979-11-14 1981-06-13 Yamamoto Binitaa Kk Device for manufacturing flush pannel by dielectric adhering method
US4648921A (en) * 1980-10-02 1987-03-10 United Technologies Corporation Method of making fiber reinforced articles
JPS5787321A (en) * 1980-11-21 1982-05-31 Nissan Motor Co Ltd Fusion-bonding method of skin material and foamed resin sheet
FR2502441A1 (fr) * 1981-03-18 1982-09-24 Pellissier Jean Pierre Dispositif de regulation de la puissance dissipee dans un materiau dielectrique soumis a un champ haute frequence
US4420359A (en) * 1981-08-05 1983-12-13 Goldsworthy Engineering, Inc. Apparatus for producing fiber-reinforced plastic sheet structures
JPS6131214A (ja) * 1984-07-23 1986-02-13 Toyota Motor Corp 車輛用装飾モ−ルの製造方法
US4654495A (en) * 1984-09-28 1987-03-31 Hutton Roger L Sheet metal tacking and bonding method and apparatus
US4602139A (en) * 1984-09-28 1986-07-22 Hutton Roger L Induction bonding method and apparatus
US4650947A (en) * 1985-02-18 1987-03-17 Hutton Roger L Induction tacking method and apparatus
US4626642A (en) * 1985-10-08 1986-12-02 General Motors Corporation Microwave method of curing a thermoset polymer
US4814587A (en) * 1986-06-10 1989-03-21 Metcal, Inc. High power self-regulating heater
US4762864A (en) * 1986-06-19 1988-08-09 Ashland Oil Inc. High performance induction curable two-component structural adhesive with nonsagging behavior
US4878978A (en) * 1986-06-19 1989-11-07 Ashland Oil, Inc. Bonding method employing high performance induction curable two-component structural adhesive with nonsagging behavior
US4798925A (en) * 1986-07-04 1989-01-17 Kabushiki Kaisha Meidensha Method for measuring effective heating power for high frequency heating
US4816633A (en) * 1987-03-06 1989-03-28 Tocco, Inc. Method of monitoring induction heating cycle
US4749833A (en) * 1987-08-07 1988-06-07 Tocco, Inc. Induction heating for adhesive bonding
US4941937A (en) * 1988-04-28 1990-07-17 The Budd Company Method for bonding reinforcement members to FRP panels
US4941936A (en) * 1988-04-28 1990-07-17 The Budd Company Method for bonding FRP members via dielectric heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021504890A (ja) * 2017-11-21 2021-02-15 ザ テキサス エーアンドエム ユニヴァーシティ システム ナノ複合材料接着剤の高速硬化のための高周波誘導加熱法

Also Published As

Publication number Publication date
US5277737A (en) 1994-01-11
DE69129705D1 (de) 1998-08-06
EP0492789B1 (en) 1998-01-14
EP0492789A1 (en) 1992-07-01
CA2056838A1 (en) 1992-06-25
DE69129705T2 (de) 1999-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04277581A (ja) 非導電性部材と導電性部材の接合方法及び装置
US7984738B2 (en) Temperature controlled polymer composition for inductive control heating using electrical conductive and magnetic particles
EP0171604B1 (en) Thermoset bonding agent for non-distortion joining of selfsupporting thermoset component parts
JPH0263724A (ja) 繊維強化されたプラスチック部品を補強材に接着するための方法及び装置
CN1016950B (zh) 粘接纤维增强塑料构件的方法
EP0281347B1 (en) Bonding thermoplastic layers
KR100372372B1 (ko) 단일성분의듀로플라스틱경화성코팅화합물
US9561621B2 (en) Method and apparatus to mitigate the bond-line read-out defect in adhesive-bonded composite panels
JP2008533268A (ja) 木材料部材およびそれと接着された金具部材とを有する構成部品および同構成部品を形成する方法
US5865940A (en) Reversible attachment using dielectric heating
US6288375B1 (en) Conformable loop induction heating apparatus and method for accelerated curing of bonded members
JPS63120786A (ja) 接着施工法及びそれに用いる架橋性樹脂複合体及び接着装置
EP0041824A1 (en) A method of manufacturing electrical insulation
Didi et al. Induction welding of metal/composite hybrid structures
US20140308069A1 (en) Expandable adhesive for joining vehicle components
Li et al. Bonding adhesive joints with radio-frequency dielectric heating
JPS62263025A (ja) プラスチツク部品の電磁融接組立法
JP4698058B2 (ja) 自動車のルームミラーをフロントガラスへ取り付ける方法
CN118159425A (zh) 介电结合的***和方法
JPH0649416A (ja) 接着方法
US20080008841A1 (en) Method For Increasing Surface Energy Of Low Energy Substrate Utilizing A Limited Length Corona Or Plasma Discharge Treatment To Improve Adherence Of A Subsequently Applied Secondary Coating Thereto
US20190176454A1 (en) Method and arrangement for pre-curing an adhesive layer
JPS61266486A (ja) スポツト接着方法
Ku et al. Processing of polymer matrix composites using variable frequency microwave (VFM)
JPH06170948A (ja) 塗装鋼板の接合方法及び接合装置