用于制造塑料壳体的方法和塑料壳体的制作方法
【专利摘要】介绍一种通过对至少两个塑料构件的至少两个接触面的连接来制造塑料壳体特别是压缩机壳体的方法，其中，采用热气焊接方法和/或电磁阻抗焊接方法使得所述接触面相互连接。
【专利说明】用于制造塑料壳体的方法和塑料壳体
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种通过对至少两个塑料构件的至少两个接触面的连接来制造塑料 壳体的方法。本发明还涉及一种相应的塑料壳体。塑料壳体尤其是特别是用于汽车废气涡 轮增压器的由塑料构成的压缩机壳体。
【背景技术】
[0002] 由DE 103 14 209 B3已知一种径向压缩机，它是废气涡轮增压器的组成部分，且 由两个壳罩形的壳体部分组装而成，所述壳体部分由热固性塑料构成。这些壳体部分粘接 在一起，这需要高昂的制造成本。
[0003] 此外已知的是，通过超声焊接把塑料构件相互连接起来。在这种情况下，把焊极引 至焊接区，在焊接区要对构件进行焊接。如果需要多次地焊接连接，例如如果要把两个以上 的零件相互连接起来，就依次地进行焊接连接。但问题是，在超声焊接时产生的振动会导致 已有的焊接连接受损。此外，材料的不均匀性或者壁厚突变会导致形成裂纹。为了避免此 点，需要在一个过程步骤中把多个构件连接起来。但这只有当焊缝造型简单且处于一个平 面上时才可行。在此，焊极尺寸限制了焊接范围。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是，提出一种塑料壳体和一种用于制造塑料壳体的方法，其能实现 把任意造型和尺寸的至少两个塑料构件稳固地连接起来。
[0005] 按照根据本发明的通过对至少两个塑料构件的至少两个接触面的连接来制造塑 料壳体的方法，采用热气焊接方法和/或电磁阻抗焊接方法使得接触面相互连接。
[0006] 根据第一种设计，沿着至少一个两维的轮廓进行焊接。通过焊接相互连接的接触 面在此至少近乎位于一个共同的平面上，或者与共同的平面邻接。根据另一种设计，附加地 或替代地，沿着至少一个三维的轮廓进行焊接。接触面可以处于不同的平面上，且在此具有 任意轮廓。也可以采用弯曲的接触面。
[0007] 有利地，在一道工序中进行至少两次焊接连接。通过热气焊接或阻抗焊接可以实 现在一道工序中在至少两个不同的位置把至少两个塑料构件连接起来。不同的接合区可同 时焊接，这些接合区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个或多 个塑料构件相互连接。
[0008] 根据一种实施方式，在进行电磁阻抗焊接时，把至少一个金属的加热部件敷设到 至少一个接触面上，或者布置在例如喷射到至少一个接触面上。金属的加热部件在进行实 施阻抗焊接方法期间无接触地电磁地被加热，从而在同时地或者随后紧接着将第二塑料构 件的接触面压紧情况下使得两个接触面相互熔合。
[0009] 按照一种设计，利用氮气来实施热气焊接方法。通过使用氮气作为惰性气体，防止 了或者至少减小了熔化的塑料的氧化。
[0010] 本发明的方法的优点在于，避免了松动的焊接颗粒，进而防止了污染功能面。由此 可非常干净地制得塑料壳体。塑料构件的机械载荷在连接过程期间较小，从而该方法也适 合于连接由脆性的或高填充度的塑料构成的构件。还可以在接合过程之前安装在机械上敏 感的构件比如传感器。采用本发明的方法还能制得具有复杂造型的塑料壳体，因为可以沿 着两维的和/或三维的轮廓进行焊接。
[0011] 此外在塑料壳体方面，本发明的实现方式为，塑料壳体采用前述方法来制造。根据 一种实施方式，塑料壳体是用于涡轮增压器的压缩机壳体。压缩机壳体要承受较大的力。 通过采用本发明的方法进行的制造，压缩机壳体具有较高的稳固性，从而满足了所述要求。 有利地，在塑料壳体上成型有至少一个增强肋，所述增强肋沿着壳体的两个接合的塑料构 件延伸。在增强肋的各区段之间的接触面优选借助热气焊接而相互连接，从而形成稳固的 连续的增强肋。但增强肋也可以借助电磁的阻抗焊接而接合。通过一个或者优选多个增强 肋，压缩机壳体具有提高的坚固性，这对压缩机壳体承受力有积极影响。通过采用热气焊接 或阻抗焊接，塑料壳体的各个组成部分能以简单的方式可靠地相互连接，尽管通过增强肋 在塑料构件的壁厚方面形成了不均匀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 将参照附图共同地介绍本发明的用于制造塑料壳体的方法和采用相应的方法制 造的塑料壳体。
[0013] 图1示意性地示出废气涡轮增压器的压缩机壳体的剖视图。
【具体实施方式】
[0014] 图1中示出用于废气涡轮增压器的径向压缩机的压缩机壳体。该壳体1由三个塑 料构件2、3、4组装而成。塑料构件2、3、4例如是注塑件。塑料构件2、3、4至少部分地由热 塑性材料构成。
[0015] 塑料构件2形成压缩机后壁，塑料构件3形成压缩机前面部分，塑料构件4形成壳 罩，其带有用于容纳压缩机轮的压缩机轮容纳腔5。经由在压缩机前面部分中形成的进气接 管把待压缩的气体轴向地供应给压缩机轮。经过压缩之后，气体径向地通过扩压器7导入 到螺旋形的压缩机通道8中，该压缩机通道由压缩机前面部分3和压缩机后壁2限定，且通 至排气接管，压缩后的燃烧空气最后经由所述排气接管被供应给内燃机的气缸。
[0016] 塑料构件3通过第一环绕的焊接缝与塑料构件2连接，其中，沿着两个塑料构件2、 3的每个接触面进行焊接。此外，塑料构件3与塑料构件4通过第二环绕的焊接缝而连接。 焊接区在图中用圆圈示出，其中，通过剖视图得到4个焊接区。焊接区9和12配属于第一 焊接缝，焊接区10和11配属于第二焊接缝。在所示范例中，接触面为环形，且位于同一平 面上，或者至少近乎与共同的平面邻接。
[0017] 采用热气焊接方法或者电磁阻抗焊接方法使得塑料构件2、3、4连接而形成壳体 1。可以通过热气焊接同时在焊接区9、10、11、12中进行焊接。也可考虑的是，针对第一接 合区采用热气焊接，而针对第二接合区采用阻抗焊接。按照热气焊接方法，塑料构件2、3、4 无接触地被热气塑化，且在压力下接合。例如利用氮气作为惰性气体，可几乎完全避免熔融 物在塑化期间氧化。对于电磁阻抗焊接来说，把金属的加热部件放置到至少一个接触面上， 插入槽中，或者装入构件内。加热部件是无源加热部件，其借助电磁能量被无接触地加热。 加热部件例如是金属线或者冲压件。加热部件的轮廓与接触面的轮廓适配。在所示的环形 接触面的情况下，加热部件也具有环形。
[0018] 塑料构件2、3、4可以具有相同的壁厚，或者具有壁厚不同的区段。这相比于借助 超声焊接的连接有优势，在超声焊接中要避免横截面突变，以防止形成裂纹。例如，可以在 一个或多个塑料构件2、3、4上形成一个或多个增强肋。增强肋也可以沿着多个塑料构件2、 3、4延伸，其中，它们的接触面如同其余的接触面一样被焊接。
[0019] 根据一种未示出的变型，焊接缝造型至少局部为三维式的。两个塑料构件的接触 面于是至少局部地并不位于同一平面上。在此，接触面也可以弯曲。可以采用热气焊接方 法或者电磁阻抗焊接方法毫无问题地沿着三维的轮廓进行焊接。
【权利要求】
1. 一种通过对至少两个塑料构件（2、3、4)的至少两个接触面的连接来制造塑料壳体 (1)特别是压缩机壳体的方法，其特征在于，采用热气焊接方法和/或电磁阻抗焊接方法使 得所述接触面相互连接。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，沿着至少一个两维的轮廓进行焊接。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，沿着至少一个三维的轮廓进行焊接。
4. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在一道工序中进行至少两次焊 接连接。
5. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在进行电磁阻抗焊接时，把至少 一个金属的加热部件敷设到至少一个接触面上，或者布置在至少一个接触面上。
6. 如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用氮气来实施热气焊接方法。
7. -种塑料壳体（1)，其采用根据前述权利要求中任一项的方法制得。
8. 如权利要求7所述的塑料壳体，其特征在于，塑料壳体（1)是用于涡轮增压器的压缩 机壳体。
9. 如权利要求7或8所述的塑料壳体，其特征在于，塑料壳体（1)具有至少一个增强 肋，所述增强肋沿着在至少两个塑料构件（2、3、4)之间的至少一个接合区延伸。
【文档编号】F04D29/42GK104108176SQ201410154409
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2013年4月17日
【发明者】U.德嫩, H.席克, T.切赫 申请人:曼·胡默尔有限公司