使用可振动工具对热塑性塑料的超声和振动焊接的制作方法

1.一种系统，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述可振动工具包括上表面和下表面，并且其中所述系统被构造成使所述可振动变幅杆和所述热塑性工件中的至少一者相对于另一者移动，使得当所述可振动变幅杆被激励时，所述可振动工具的所述下表面接触所述热塑性工件的上表面，并且所述可振动工具的所述上表面接触所述可振动变幅杆的所述面。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述热塑性工件包括第一部分和第二部分，并且其中所述系统被构造成激励所述可振动变幅杆，以引起所述第一部分和/或所述第二部分的焊接、铆接、模锻、成形或去浇口。

4.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述第一部分和所述第二部分在所述热塑性工件的所述焊接、铆接、模锻、成形或去浇口之前是所述热塑性工件的单独部件。

5.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述系统被构造成以超声频率激励所述可振动变幅杆。

6.根据任一前述权利要求所述的系统，所述系统还包括适于支撑所述热塑性工件和所述可振动工具的夹具。

7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面互补。

8.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述热塑性工件的所述上表面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述下表面具有与所述热塑性工件的所述上表面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

9.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可振动变幅杆的所述面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述上表面具有与所述可振动变幅杆的所述面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

10.根据任一前述权利要求所述的系统，其中所述可振动变幅杆的所述面是基本上平面的。

11.一种系统，所述系统包括：

12.一种方法，所述方法包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述热塑性工件是第一热塑性工件，所述方法还包括：代替所述第一热塑性工件定位第二热塑性工件；使所述可振动变幅杆和所述第二热塑性工件中的至少一者相对于另一者移动，使得所述可振动工具的所述下表面接触所述第二热塑性工件的上表面，同时所述可振动工具的所述上表面接触所述可振动变幅杆的所述面；以及激励所述可振动变幅杆，以将能量从所述可振动变幅杆通过所述可振动工具传递到所述第二热塑性工件，以引起所述第二热塑性工件的焊接、铆接、模锻、成形或去浇口。

14.根据任一前述方法权利要求(12)所述的方法，其中定位包括将所述可振动工具定位在所述可振动变幅杆与多个热塑性工件之间，所述多个热塑性工件包括所述热塑性工件，其中移动包括使所述可振动变幅杆和所述多个热塑性工件中的至少一者相对于另一者移动，使得所述可振动工具的所述下表面接触所述多个热塑性工件的上表面，同时所述可振动工具的所述上表面接触所述可振动变幅杆的所述面，并且其中激励包括激励所述可振动变幅杆，以将能量从所述可振动变幅杆通过所述可振动工具传递到所述多个热塑性工件，以引起所述多个热塑性工件中的每个热塑性工件的焊接、铆接、模锻、成形或去浇口。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述热塑性工件包括第一部分和第二部分，并且其中所述激励引起所述第一部分和/或所述第二部分的焊接、铆接、模锻、成形或去浇口。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一部分和所述第二部分在所述激励之前是所述热塑性工件的单独部件。

17.根据权利要求12所述的方法，其中激励包括以超声频率激励所述可振动变幅杆。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述热塑性工件包括流道，并且其中移动包括使所述可振动变幅杆和所述热塑性工件中的至少一者相对于另一者移动，使得所述可振动工具的所述下表面接触所述流道，同时所述可振动工具的所述上表面接触所述可振动变幅杆的所述面。

19.根据权利要求12所述的方法，其中激励包括激励所述可振动变幅杆以在所述热塑性工件中产生焊缝，所述焊缝平行于所述可振动变幅杆的振荡方向延伸。

20.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面互补，以允许在所述激励期间所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面之间基本上均匀的接触。

21.根据权利要求20所述的方法，其中所述热塑性工件的所述上表面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述下表面具有与所述热塑性工件的所述上表面的所述三维轮廓互补的三维轮廓，以允许在所述激励期间所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面之间基本上均匀的接触。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述热塑性工件的所述上表面的所述三维轮廓包括一个或多个倾斜部分。

23.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动变幅杆的所述面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述上表面具有与所述可振动变幅杆的所述面的所述三维轮廓互补的三维轮廓，以允许所述可振动工具的所述上表面与所述可振动变幅杆的所述面之间基本上均匀的接触。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述可振动变幅杆的所述三维轮廓包括一个或多个倾斜部分。

25.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动变幅杆的所述面是基本上平面的。

26.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具包括一种或多种金属。

27.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具包括一种或多种热塑性塑料。

28.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具包括一种或多种热固性塑料。

29.根据任一前述方法权利要求所述的方法，所述方法还包括生产所述可振动工具。

30.根据权利要求27所述的方法，其中生产包括使用增材制造工艺生产所述可振动工具。

31.根据任一前述方法权利要求所述的方法，所述方法还包括在所述激励期间用夹具支撑所述可振动工具。

32.根据权利要求29所述的方法，其中支撑包括在所述激励期间将所述可振动工具和所述热塑性工件支撑在所述夹具中。

33.根据权利要求31或32所述的方法，其中所述夹具包括用于定位所述可振动工具的可调节对准构件。

34.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具不联接到所述变幅杆。

35.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具联接到所述变幅杆。

36.根据任一前述方法权利要求所述的方法，其中所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面互补，以允许在所述激励期间所述可振动工具的所述下表面与所述热塑性工件的所述上表面之间基本上均匀的接触。

37.根据权利要求12所述的方法，其中激励包括激励所述可振动变幅杆以在所述热塑性工件中产生焊缝，所述焊缝垂直于所述可振动变幅杆的振荡方向延伸。

38.一种用于热塑性工件的超声焊接系统，所述超声焊接系统包括：

39.根据权利要求38所述的系统，其中所述超声变幅杆的所述面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述上表面具有与所述超声变幅杆的所述面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

40.根据权利要求38所述的系统，其中所述超声变幅杆的所述面是基本上平面的。

41.根据权利要求40所述的系统，其中所述可振动工具的所述上表面是基本上平面的。

42.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中所述系统被构造成当所述超声变幅杆被激励时在所述热塑性工件中产生焊缝，所述焊缝垂直于所述超声变幅杆的振荡方向延伸。

43.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中所述系统被构造成使所述超声变幅杆和所述热塑性工件中的至少一者相对于另一者移动，使得当所述超声变幅杆被激励时，所述可振动工具的所述下表面接触所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面，并且所述可振动工具的所述上表面接触所述超声变幅杆的所述面。

44.根据任一前述系统权利要求所述的系统，所述系统还包括夹具，所述夹具被构造成当所述超声变幅杆被激励时保持所述可振动工具和所述热塑性工件的位置。

45.根据权利要求44所述的系统，其中所述夹具包括可调节对准构件。

46.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中所述可振动工具不联接到所述变幅杆。

47.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中在将所述第一部分超声焊接至所述第二部分之前，所述第一部分和所述第二部分是所述热塑性工件的单独部件。

48.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中所述第一部分的所述上表面的所述三维轮廓和所述可振动工具的所述下表面的所述三维轮廓各自包括一个或多个倾斜部分。

49.根据任一前述系统权利要求所述的系统，其中所述可振动工具包括热塑性塑料或热固性塑料。

50.一种用于热塑性工件的超声焊接系统，所述超声焊接系统包括：

51.根据权利要求50所述的系统，其中所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面包括三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述下表面具有与所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

52.根据权利要求50所述的系统，其中所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面是基本上平面的，并且其中所述可振动工具的所述下表面是基本上平面的。

53.一种超声焊接方法，所述方法包括：

54.根据权利要求53所述的方法，其中所述超声变幅杆的所述面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述上表面具有与所述超声变幅杆面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

55.根据权利要求53所述的方法，其中所述超声变幅杆的所述面是基本上平面的，并且其中所述可振动工具的所述上表面是基本上平面的。

56.根据权利要求53所述的方法，其中所述可振动工具是第一可振动工具，所述方法还包括获得所述第一可振动工具的三维扫描，以及使用所述三维扫描产生第二可振动工具。

57.根据权利要求56所述的方法，其中获得包括在所述第一可振动工具的所述下表面通过使用已经基本上适形于所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面的形状之后获得所述第一可振动工具的三维扫描。

58.一种超声焊接方法，所述方法包括：

59.根据权利要求58所述的方法，其中所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面具有三维轮廓，并且其中所述可振动工具的所述下表面具有与所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面的所述三维轮廓互补的三维轮廓。

60.根据权利要求58所述的方法，其中所述热塑性工件的所述第一部分的所述上表面是基本上平面的，并且其中所述可振动工具的所述下表面是基本上平面的。

61.根据权利要求58所述的方法，其中所述可振动工具是第一可振动工具，所述方法还包括获得所述第一可振动工具的三维扫描，以及使用所述三维扫描产生第二可振动工具。

62.根据权利要求61所述的方法，其中获得包括在所述第一可振动工具的所述上表面通过使用已经基本上适形于所述超声变幅杆的所述面的形状之后获得所述第一可振动工具的三维扫描。