用于制造塑料殼體的方法和塑料殼體的制作方法
【專利摘要】介紹一種通過對至少兩個塑料構件的至少兩個接觸面的連接來制造塑料殼體特別是壓縮機殼體的方法，其中，采用熱氣焊接方法和/或電磁阻抗焊接方法使得所述接觸面相互連接。
【專利說明】用于制造塑料殼體的方法和塑料殼體
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種通過對至少兩個塑料構件的至少兩個接觸面的連接來制造塑料 殼體的方法。本發明還涉及一種相應的塑料殼體。塑料殼體尤其是特別是用于汽車廢氣渦 輪增壓器的由塑料構成的壓縮機殼體。
【背景技術】
[0002] 由DE 103 14 209 B3已知一種徑向壓縮機，它是廢氣渦輪增壓器的組成部分，且 由兩個殼罩形的殼體部分組裝而成，所述殼體部分由熱固性塑料構成。這些殼體部分粘接 在一起，這需要高昂的制造成本。
[0003] 此外已知的是，通過超聲焊接把塑料構件相互連接起來。在這種情況下，把焊極引 至焊接區，在焊接區要對構件進行焊接。如果需要多次地焊接連接，例如如果要把兩個以上 的零件相互連接起來，就依次地進行焊接連接。但問題是，在超聲焊接時產生的振動會導致 已有的焊接連接受損。此外，材料的不均勻性或者壁厚突變會導致形成裂紋。為了避免此 點，需要在一個過程步驟中把多個構件連接起來。但這只有當焊縫造型簡單且處于一個平 面上時才可行。在此，焊極尺寸限制了焊接范圍。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是，提出一種塑料殼體和一種用于制造塑料殼體的方法，其能實現 把任意造型和尺寸的至少兩個塑料構件穩固地連接起來。
[0005] 按照根據本發明的通過對至少兩個塑料構件的至少兩個接觸面的連接來制造塑 料殼體的方法，采用熱氣焊接方法和/或電磁阻抗焊接方法使得接觸面相互連接。
[0006] 根據第一種設計，沿著至少一個兩維的輪廓進行焊接。通過焊接相互連接的接觸 面在此至少近乎位于一個共同的平面上，或者與共同的平面鄰接。根據另一種設計，附加地 或替代地，沿著至少一個三維的輪廓進行焊接。接觸面可以處于不同的平面上，且在此具有 任意輪廓。也可以采用彎曲的接觸面。
[0007] 有利地，在一道工序中進行至少兩次焊接連接。通過熱氣焊接或阻抗焊接可以實 現在一道工序中在至少兩個不同的位置把至少兩個塑料構件連接起來。不同的接合區可同 時焊接，這些接合區也可以位于不同的平面上。例如，也可以在同一道工序中使得三個或多 個塑料構件相互連接。
[0008] 根據一種實施方式，在進行電磁阻抗焊接時，把至少一個金屬的加熱部件敷設到 至少一個接觸面上，或者布置在例如噴射到至少一個接觸面上。金屬的加熱部件在進行實 施阻抗焊接方法期間無接觸地電磁地被加熱，從而在同時地或者隨后緊接著將第二塑料構 件的接觸面壓緊情況下使得兩個接觸面相互熔合。
[0009] 按照一種設計，利用氮氣來實施熱氣焊接方法。通過使用氮氣作為惰性氣體，防止 了或者至少減小了熔化的塑料的氧化。
[0010] 本發明的方法的優點在于，避免了松動的焊接顆粒，進而防止了污染功能面。由此 可非常干凈地制得塑料殼體。塑料構件的機械載荷在連接過程期間較小，從而該方法也適 合于連接由脆性的或高填充度的塑料構成的構件。還可以在接合過程之前安裝在機械上敏 感的構件比如傳感器。采用本發明的方法還能制得具有復雜造型的塑料殼體，因為可以沿 著兩維的和/或三維的輪廓進行焊接。
[0011] 此外在塑料殼體方面，本發明的實現方式為，塑料殼體采用前述方法來制造。根據 一種實施方式，塑料殼體是用于渦輪增壓器的壓縮機殼體。壓縮機殼體要承受較大的力。 通過采用本發明的方法進行的制造，壓縮機殼體具有較高的穩固性，從而滿足了所述要求。 有利地，在塑料殼體上成型有至少一個增強肋，所述增強肋沿著殼體的兩個接合的塑料構 件延伸。在增強肋的各區段之間的接觸面優選借助熱氣焊接而相互連接，從而形成穩固的 連續的增強肋。但增強肋也可以借助電磁的阻抗焊接而接合。通過一個或者優選多個增強 肋，壓縮機殼體具有提高的堅固性，這對壓縮機殼體承受力有積極影響。通過采用熱氣焊接 或阻抗焊接，塑料殼體的各個組成部分能以簡單的方式可靠地相互連接，盡管通過增強肋 在塑料構件的壁厚方面形成了不均勻性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 將參照附圖共同地介紹本發明的用于制造塑料殼體的方法和采用相應的方法制 造的塑料殼體。
[0013] 圖1示意性地示出廢氣渦輪增壓器的壓縮機殼體的剖視圖。
【具體實施方式】
[0014] 圖1中示出用于廢氣渦輪增壓器的徑向壓縮機的壓縮機殼體。該殼體1由三個塑 料構件2、3、4組裝而成。塑料構件2、3、4例如是注塑件。塑料構件2、3、4至少部分地由熱 塑性材料構成。
[0015] 塑料構件2形成壓縮機后壁，塑料構件3形成壓縮機前面部分，塑料構件4形成殼 罩，其帶有用于容納壓縮機輪的壓縮機輪容納腔5。經由在壓縮機前面部分中形成的進氣接 管把待壓縮的氣體軸向地供應給壓縮機輪。經過壓縮之后，氣體徑向地通過擴壓器7導入 到螺旋形的壓縮機通道8中，該壓縮機通道由壓縮機前面部分3和壓縮機后壁2限定，且通 至排氣接管，壓縮后的燃燒空氣最后經由所述排氣接管被供應給內燃機的氣缸。
[0016] 塑料構件3通過第一環繞的焊接縫與塑料構件2連接，其中，沿著兩個塑料構件2、 3的每個接觸面進行焊接。此外，塑料構件3與塑料構件4通過第二環繞的焊接縫而連接。 焊接區在圖中用圓圈示出，其中，通過剖視圖得到4個焊接區。焊接區9和12配屬于第一 焊接縫，焊接區10和11配屬于第二焊接縫。在所示范例中，接觸面為環形，且位于同一平 面上，或者至少近乎與共同的平面鄰接。
[0017] 采用熱氣焊接方法或者電磁阻抗焊接方法使得塑料構件2、3、4連接而形成殼體 1。可以通過熱氣焊接同時在焊接區9、10、11、12中進行焊接。也可考慮的是，針對第一接 合區采用熱氣焊接，而針對第二接合區采用阻抗焊接。按照熱氣焊接方法，塑料構件2、3、4 無接觸地被熱氣塑化，且在壓力下接合。例如利用氮氣作為惰性氣體，可幾乎完全避免熔融 物在塑化期間氧化。對于電磁阻抗焊接來說，把金屬的加熱部件放置到至少一個接觸面上， 插入槽中，或者裝入構件內。加熱部件是無源加熱部件，其借助電磁能量被無接觸地加熱。 加熱部件例如是金屬線或者沖壓件。加熱部件的輪廓與接觸面的輪廓適配。在所示的環形 接觸面的情況下，加熱部件也具有環形。
[0018] 塑料構件2、3、4可以具有相同的壁厚，或者具有壁厚不同的區段。這相比于借助 超聲焊接的連接有優勢，在超聲焊接中要避免橫截面突變，以防止形成裂紋。例如，可以在 一個或多個塑料構件2、3、4上形成一個或多個增強肋。增強肋也可以沿著多個塑料構件2、 3、4延伸，其中，它們的接觸面如同其余的接觸面一樣被焊接。
[0019] 根據一種未示出的變型，焊接縫造型至少局部為三維式的。兩個塑料構件的接觸 面于是至少局部地并不位于同一平面上。在此，接觸面也可以彎曲。可以采用熱氣焊接方 法或者電磁阻抗焊接方法毫無問題地沿著三維的輪廓進行焊接。
【權利要求】
1. 一種通過對至少兩個塑料構件（2、3、4)的至少兩個接觸面的連接來制造塑料殼體 (1)特別是壓縮機殼體的方法，其特征在于，采用熱氣焊接方法和/或電磁阻抗焊接方法使 得所述接觸面相互連接。
2. 如權利要求1所述的方法，其特征在于，沿著至少一個兩維的輪廓進行焊接。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿著至少一個三維的輪廓進行焊接。
4. 如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在一道工序中進行至少兩次焊 接連接。
5. 如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在進行電磁阻抗焊接時，把至少 一個金屬的加熱部件敷設到至少一個接觸面上，或者布置在至少一個接觸面上。
6. 如前述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，利用氮氣來實施熱氣焊接方法。
7. -種塑料殼體（1)，其采用根據前述權利要求中任一項的方法制得。
8. 如權利要求7所述的塑料殼體，其特征在于，塑料殼體（1)是用于渦輪增壓器的壓縮 機殼體。
9. 如權利要求7或8所述的塑料殼體，其特征在于，塑料殼體（1)具有至少一個增強 肋，所述增強肋沿著在至少兩個塑料構件（2、3、4)之間的至少一個接合區延伸。
【文檔編號】F04D29/42GK104108176SQ201410154409
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2013年4月17日
【發明者】U.德嫩, H.席克, T.切赫 申請人:曼·胡默爾有限公司