包括热塑性材料的制品的摩擦焊接接合部的制作方法
【专利摘要】摩擦焊接接合部将制品的第一主体部分和第二主体部分联接到一起。第一主体部分包括第一标称壁厚和第一接合表面。第二主体部分包括第二标称壁厚和第二接合表面。总焊道高度被限定在接合表面之间。第一焊道从第一接合表面延伸，限定第一焊道高度。第二焊道从第二接合表面延伸，并且被联接到第一焊道。最终第二焊道高度被限定在第一焊道和第二接合表面之间。第一焊道高度与最终第二焊道高度的比例是从大约0.40到大约1.70。总焊道高度与第一标称壁厚和第二标称壁厚中的至少一个的比例等于或小于6.0。
【专利说明】包括热塑性材料的制品的摩擦焊接接合部
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求于2012年5月23日提交的美国临时专利申请No. 61/650, 563的优先 权和权益，上述专利申请所公开的内容通过引用而全部并入本发明的说明书中。
【技术领域】
[0003] 本发明总体上涉及包括热塑性材料的制品。本发明更具体地涉及用来连接制品的 两个主体部分的摩擦焊接接合部。
【背景技术】
[0004] 使用摩擦焊接接合部将制品的第一主体部分和第二制品部分联接在一起在本领 域中是已知的。典型的摩擦焊接接合部包括从第一主体部分延伸的第一焊道和从第二主体 部分延伸的第二焊道。典型的摩擦焊接接合部的第一焊道和第二焊道中的每一个均具有接 触表面。第一焊道和第二焊道的接触表面彼此接触布置，作用力施加到第一主体部分以在 第一焊道和第二焊道的接触表面处产生摩擦力。第一焊道和第二焊道由热塑性材料制成， 并且摩擦力导致热塑性材料温度的上升。热塑性材料温度的上升导致第一焊道和第二焊道 彼此嵌套。随后，作用力从第一主体部分移除，以允许热塑性材料冷却，热塑性材料的冷却 导致第一焊道和第二焊道熔接到一起。
[0005] 典型的摩擦焊接接合部必须能抵抗压力例如施加到典型的摩擦焊接接合部上的 弯曲载荷、拉伸载荷和压缩载荷而不损坏。在制品为内燃机进气歧管的情况下，作用于典型 的摩擦焊接接合部上的压力是进气歧管中空的内部结构内形成压力的结果。工业上的期望 是在进气歧管的中空结构内部增加压力，但是仍然使用摩擦焊接接合部。工业上对于进气 歧管的尺寸和摩擦焊接接合部本身的尺寸也都有限制。因此，有需要提供一种满足当处于 增大的压力时抵抗损坏的要求，而仍然满足工业上尺寸限制的改良的摩擦焊接接合部。
【发明内容】
[0006] 摩擦焊接接合部将包括热塑性材料的制品的第一主体部分和第二主体部分联接 到一起。第一主体部分具有第一标称壁厚和第一接合表面。第二主体部分具有第二标称壁 厚和与第一接合表面大致平行的第二接合表面。摩擦焊接接合部的总焊道高度限制在第一 接合表面和第二接合表面之间。摩擦焊接接合部包括联接到第一接合表面并且从第一接合 表面沿轴向延伸的第一焊道以限定第一焊道高度。第二焊道联接到第二接合表面并且从第 二接合表面沿轴向延伸。第二焊道也联接到第一焊道，以将第一主体部分和第二主体部分 联接到一起。最终第二焊道高度限定在第一焊道和第二接合表面之间。第一焊道高度与第 二焊道高度的比例从大约〇. 40到大约1. 70。总焊道高度与第一标称壁厚和第二标称壁厚 中的至少一个的比例等于或小于6. 00。具有等于或大于最终第二焊道高度的第一焊道高 度，或者具有总焊道高度与第一标称壁厚和第二标称壁厚中的至少一个的等于或小于6. 00 的比例，能减少作用于第一主体部分和第二主体部分的应力向摩擦焊接接合部的传递。因 此与已有的焊接接合部相比，摩擦焊接接合部能抵抗作用于第一主体部分和第二主体部分 的更大的应力，而不损坏摩擦焊接接合部。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 当联系附图考虑时，通过参考如下的细节说明，本发明其他的优点会是容易体会 到的，同样也变得更好理解，其中：
[0008] 图1是用作内燃机的进气歧管的制品的透视图；
[0009] 图2是图1中制品沿线2-2的截面图；
[0010] 图3是图2中所示部分的截面图，示出了摩擦焊接接合部；以及
[0011] 图4是具有摩擦焊接接合部的多个测试制品中的一个的透视图。
【具体实施方式】
[0012] 参考附图，其中相同的标号表示不同视角下的相应部分，用于制品12的摩擦焊接 接合部10被大体示出。如图1和2所示，制品12可以是内燃机的进气歧管。但是，应该明 白的是制品12不仅可以形成为进气歧管，还可以形成为其他某物例如汽车前灯和后灯的 外壳、油箱或者其中使用振动焊接工艺使两个部件连接在一起并属于本说明书范围内的任 何应用。
[0013] 制品12通常包括热塑性材料。应该理解的是热塑性材料可以是纯净的（也就是不 含杂质的）、未经混合的树脂，或者热塑性材料可以是将树脂与其他成分进行混合后的工程 产品，例如通过选择添加剂提升某种物理特性。另外，热塑性材料可以具有大约5% -25% 的再研磨物。热塑性材料通常从聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙乙轻苯乙烯树脂、苯乙烯丁 二烯、丙烯酸苯乙烯丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚缩醛、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、 聚乙烯、聚苯硫醚、醋酸纤维素、聚砜、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺和以上的组合的族群 中选取。热塑性材料更通常是从尼龙6、尼龙6/6,、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯 二甲酸乙二酯、聚缩醛、丙烯酸苯乙烯丙烯腈和以上的组合的族群中选取。但是，应该明白 的是其他热塑性材料也可以用于制造制品12。另外，热塑性材料可以是两种或更多种以上 所列出的材料的混合物。例如，热塑性材料可以从聚酰胺混合物、聚丙烯和乙烯丙烯二烯单 体的混合物、聚苯醚混合物、聚碳酸酯和聚氨酯的混合物、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇 酯的混合物的族群中选取。
[0014] 尽管没有要求，热塑性材料的5 %到65 %通常填充有纤维，或者更优选 热塑性材料的30 %填充有纤维。应该理解的是纤维可以是短的、长的、和/或连 续的。应该理解的是纤维可以是玻璃纤维和/或碳纤维。合适的热塑性材料的 示例包括，但不限于从BASF公司可得到的商业等级排序的Ultrainid?聚酰胺、 Ultradur?、Ultraform?、Ultrason?、Luran? 和 Terluran?。
[0015] 参考图3,制品12包括第一主体部分14和第二主体部分16。第一主体部分和第 二主体部分14、16配置成通过摩擦焊接接合部10进行联接以形成制品12。换一种说法， 当第一主体部分和第二主体部分14、16彼此联接时，第一主体部分和第二主体部分14、16 形成制品12。第一主体部分14具有第一标称壁厚T1，并且第二主体部分16具有第二标称 壁厚T2。第一标称壁厚和第二标称壁厚ΤΙ、T2通常被第一主体部分和/或第二主体部分 14、16的壁的截面厚度限定。第一主体部分14更具体包括限定第一主体部分14的第一标 称壁厚Tl的第一壁18。相似地，第二主体部分16包括限定第二主体部分16的第二标称壁 厚T2的第二壁20。应该理解的是第一标称壁厚和第二标称壁厚T1、T2可以彼此相同或不 同。第一标称壁厚和第二标称壁厚Tl、Τ2通常是从大约1. 50毫米到大约5. 00毫米，更通 常是从大约2. 00毫米到大约4. 00毫米，最通常是从大约2. 80毫米到大约3. 20毫米。
[0016] 另外，第一主体部分和第二主题部分14、16的每一个均具有接合表面。换一种说 法，第一主体部分14具有第一接合表面22,并且第二主体部分16具有第二接合表面24。第 二接合表面24与第一接合表面22大致平行。第一主体部分14可以具有从第一壁18延伸 的第一凸缘26,第一接合表面22配置在第一凸缘26上。通常，当第一壁18和第一凸缘26 存在的时候，第一壁和第一凸缘在截面上呈现出L型配置。相似地，第二主体部分16具有 从第二壁20延伸的第二凸缘28,第二接合表面24配置在第二凸缘28上。通常，当第二壁 20和第二凸缘28存在的时候，第二壁和第二凸缘的在截面上呈现出L型配置。
[0017] 摩擦焊接接合部10配置在第一接合表面和第二接合表面22、24之间。摩擦焊接 接合部10将第一主体部分和第二主体部分14、16联接到一起以形成制品12。摩擦焊接接 合部10具有限定在第一接合表面和第二接合表面22、24之间的总焊道高度HT。总焊道高 度HT通常是从大约6. 5毫米到大约9. 5毫米，更通常是从大约7. 00毫米到大约9. 00毫米， 最通常是从大约8. 00毫米到大约9. 00毫米。总焊道高度HT与第一标称壁厚和第二标称 壁厚T1、T2的至少一个的比例通常是等于或小于6. 00,更通常是从大约1. 60到大约5. 50， 最通常是从2. 50到3. 00。
[0018] 摩擦焊接接合部10包括联接到第一接合表面22并从第一接合表面22沿轴向延 伸的第一焊道30。第一焊道30沿中心线32从第一接合表面22沿轴向延伸。第一焊道30 从第一接合表面22延伸，并且终止于第一接触表面34,因此限定第一焊道高度Η1。第一 焊道高度Hl通常是从大约2. 00毫米到大约5. 00毫米，更通常是从大约2. 50毫米到大约 4. 50毫米，最通常是从大约4. 00毫米到大约4. 50毫米。另外，第一焊道30具有厚度Τ3， 该厚度被第一焊道30的截面厚度限定。通常，第一焊道30的厚度Τ3在第一接合表面22 和第一焊道30的接触表面之间是均匀的。通常，第一焊道30的厚度Τ3从大约3. 00毫米 到大约8. 00毫米，更通常的是从大约4. 00到大约7. 00毫米，最通常是从大约6. 00毫米到 大约7. 00毫米。通常，第一焊道30的厚度Τ3小于第一凸缘26的截面厚度。
[0019] 摩擦焊接接合部10还包括联接到第二接合表面24并且从第二接合表面24沿轴 向延伸的第二焊道36。第二焊道36沿中心线38从第二接合表面24沿轴向延伸。第二焊 道36从第二接合表面24延伸，并且终止于第二接触表面40,因此限定最初的第二焊道高 度Η2。最初的第二焊道高度Η2通常是从大约4. 00毫米到大约6. 50毫米，更通常是从大约 4. 60毫米到大约6. 00毫米，最通常是从大约5. 50毫米到大约6. 00毫米。另外，第二焊道 36具有厚度Τ4,该厚度被第二焊道36的截面厚度限定。通常，第二焊道36的厚度Τ4在第 二接合表面24和第二焊道36的第二接触表面40之间是均匀的。通常，最初的第二焊道36 的厚度Τ4是从大约1. 50毫米到大约7. 00毫米，更通常是从大约3. 00毫米到大约6. 00毫 米，最通常是从大约4. 00毫米到大约5. 00毫米。通常，第二焊道36的厚度Τ4小于第二凸 缘28的截面厚度。
[0020] 应该理解的是第一焊道和第二焊道30、36可以具有任何合适的截面配置。例如， 第一焊道和第二焊道30、36中的每一个均可以具有矩形截面或圆形截面。应该理解的是第 一焊道30对比第二焊道36可以具有不同的截面。例如，第一焊道30可以具有矩形截面， 并且第二焊道36可以具有圆形截面。
[0021] 通常，第一焊道和第二焊道30、36包括制品12的热塑性材料。例如第一焊道和第 二焊道30、36可以包括未加玻璃纤维和/或加玻璃纤维的尼龙、尼龙6/6、聚氯乙烯、聚对苯 二甲酸丁二醇酯、聚缩醛和以上的结合物。应该理解的是第一焊道和第二焊道30、36可以 包括与第一主体部分和第二主体部分14、16的热塑性材料相比不同的热塑性材料。
[0022] 在将第一主体部分和第二主体部分14、16联接到一起之前，第二焊道36与第一焊 道30分隔开。为了将第一焊道和第二焊道30、36联接到一起，第一焊道和第二焊道30、36 布置成互相接触。更具体地，第一焊道和第二焊道30、36的每一个的接触表面34、40布置成 互相接触。通常，第一焊道和第二焊道30、36的中心线32、38被互相对准以将第一焊道和第 二焊道30、36联接到一起。夹紧压力可以施加到第一主体部分和第二主体部分14、16以临 时将第一主体部分和第二主体部分14、16保持在一起。夹紧压力通常从大约I. OMpa到大 约7. OMpa，更通常是从大约I. 2Mpa到大约4. OMpa，最通常是从大约I. 5Mpa到大约2. 5Mpa。
[0023] 作用力施加到制品12的第一主体部分和第二主体部分14、16之一以在第一焊道 和第二焊道30、36之间产生摩擦。作用力的施加导致了第一焊道和第二焊道30、36的接触 表面的摩擦的产生。摩擦产生热量，该热量加热第一焊道和第二焊道30、36的热塑性材料， 使得热塑性材料的温度从常温向其熔化温度上升。作用力的施加可以被进一步限定为将第 一焊道和第二焊道30、36摩擦焊接到一起，使得第一主体部分和第二主体部分14、16之一 相对于第一焊道和第二焊道30、36中的另一个能够以低频做往复运动。摩擦焊接中所使用 的低频通常是从大约100赫兹到大约300赫兹，更通常是从大约150赫兹到大约240赫兹， 最通常是从大约180赫兹到大约220赫兹。另外，应该理解的是作用力的施加可以被进一 步限定为将第一焊道和第二焊道30、36超声焊接到一起，使得第一主体部分和第二主体部 分14、16之一相对于第一焊道和第二焊道30、36中的另一个能够以高频做往复运动。超声 焊接所使用的高频通常是从大约15, 000赫兹到72, 000赫兹，更通常的是从大约15, 000赫 兹到大约60, 000赫兹，最通常是从大约15, 000赫兹到大约40, 000赫兹。
[0024] 加热第一焊道和第二焊道30、36允许第一焊道或第二焊道30、36穿透第一焊道和 第二焊道30、36中的另一个。换一种说法，由于第一焊道和第二焊道30、36的热塑性材料 接近其融化温度，第一焊道或第二焊道30、36中的至少一个穿透第一焊道或第二焊道中的 另一个。应该理解的是，将第一焊道和第二焊道30、36保持到一起的压力可以存在于施加 作用力期间，以促进第一焊道或第二焊道30、36穿透第一焊道和第二焊道30、36中的另一 个。
[0025] 作用力被移除，以允许第一焊道和第二焊道30、36熔接到一起，以将制品12的第 一主体部分14和第二主体部分16联接到一起。通常，一旦作用力被移除，由摩擦产生的 热量迅速耗散，并且由于第一焊道和第二焊道30、36的温度到达常温，第一焊道和第二焊 道30、36的热塑性材料熔接到一起。换一种说法，一旦作用力被移除，第一焊道和第二焊道 30、36被联接到一起，以结合制品12的第一主体部分和第二主体部分14、16。应该理解的 是，第二焊道36可以被联接到第一焊道30,第一焊道30可以被联接到第二焊道36,或者第 一焊道和第二焊道30、36可以彼此联接以将第一主体部分和第二主体部分14、16联接到一 起。
[0026] 通常，作用力被施加到第一主体部分14以允许第二焊道36穿透第一焊道30,如 图3所示。在这个实施例中，在作用力从第一主体部分14移除后，第二焊道36至少部分配 置在第一焊道30内部。第二焊道36以距离Dl穿透第一焊道30,该距离Dl通常是从大约 0. 25毫米到大约2. 20毫米，更通常是从大约1. 00毫米到大约2. 00毫米，最通常是从大约 1. 50毫米到大约1. 80毫米。但是，应该理解的是第二焊道36可以穿透第一焊道30,使得 第二焊道36围绕第一焊道30完全包围。另外，应该理解的是作用力被施加到第二主体部 分16而不是第一主体部分14,然后第一焊道30会以与如上所述的第二焊道36相似的方式 穿透第二焊道36。
[0027] 当第二焊道36穿透第一焊道30时，第二焊道36具有最终第二焊道高度H3,所述 第二焊道高度H3被限定在第一焊道30和第二接合表面24之间。第一焊道高度Hl与最终 的第二焊道高度H3的比例通常是从大约0. 40到大约1. 70,更通常是从大约0. 50到大约 1. 25,最通常是从大约0. 98到大约1. 0。最终的第二焊道高度H3通常是从大约2. 50毫米 到大约5. 00毫米，更通常是从大约3. 00毫米到大约4. 50毫米，最通常是从大约4. 00毫米 到大约4. 50毫米。应该理解的是第二焊道36的最终的第二焊道高度H3可以等于或大于 第一焊道高度Hl。
[0028] 制品12通常具有被第一主体部分和第二主体部分14、16限定的内部腔室。摩擦 焊接接合部10围绕内部腔室布置。在制品12的正常使用期间，腔室可以承受压力的增加。 例如当制品12为进气歧管时，进气歧管内部的压力增加。压力增加引起作用在摩擦焊接接 合部10上瞬时作用力。瞬时作用力导致作用于摩擦焊接接合部10上的弯曲载荷、拉伸载 荷和压缩载荷的组合。因此，摩擦焊接接合部10必须能抵抗由弯曲载荷、拉伸载荷和压缩 载荷施加在摩擦焊接接合部10上的应力而不损坏。
[0029] 不希望被理论约束，应该相信的是提供的摩擦焊接接合部10具有在上述的最终 第二焊道高度H3与上述第一焊道高度Hl之间的比例，并且具有总焊道高度HT与上述第一 标称壁厚和第二标称壁厚ΤΙ、T2至少之一的比例，因而减少了作用于第一主体部分和第二 主体部分14、16上的应力，从而减少了作用于摩擦焊接接合部10上的应力。作用于第一主 体部分和第二主体部分14、16上的应力的示例是制品12的内部腔室41的增加的压力。减 少传递到摩擦焊接接合部10的应力使得摩擦焊接接合部10的强度增加。因此，与不满足 上述比例要求的其它焊接接合部相比，制品12能够承受更大的压力，而不会使得摩擦焊接 接合部10损坏。因此，应该相信的是将最终焊道高度H3与第一焊道高度Hl的比例与总焊 道高度HT的比例相结合能减少由于腔内部压力增加作用在摩擦焊接接合部10上的弯曲载 荷、拉伸载荷和压缩载荷所导致的应力。限制导致腔室内部形成增加的压力的作用于摩擦 焊接接合部10的应力增加了摩擦焊接接合部10的爆裂强度。
[0030] 第一焊道和第二焊道30、36的升温也导致火花的产生。因此，第二主体部分16可 以相应地包括第一火花坝和第二火花坝。每个火花坝均从第二接合表面24延伸。第一火花 坝和第二火花坝被彼此分隔开，并且将第二焊道36与第一火花坝和第二火花坝分隔开，并 配置在第一火花坝和第二火花坝之间。腔44被限定在每个火花坝和第二焊道36之间，以 在火花产生时将其汇集。腔44汇集摩擦焊接接合部10内部的火花，因此阻止制品12内的 火花变得分散。从一个美学的立场来看，捕获火花也是被期望的，捕获火花也是制品12为 进气歧管时的重要应用要求。已经被观察到的是增加火花坝的厚度增加了摩擦焊接接合部 10的爆裂强度。但是，火花坝的厚度不能变得太大，否则这会导致没有腔去捕获火花。火花 坝的厚度通常是从大约〇. 50毫米到大约4. 00毫米，更通常是从大约0. 80毫米到大约3. 25 毫米，最通常是从大约2. 50毫米到大约3. 00毫米。
[0031] 另外，应该理解的是第一焊道30和/或第二焊道36可以被分成内部杆和外部杆。 应该进一步理解的是，当第一焊道30或第二焊道36之一分成内部杆和外部杆时，第一焊道 30的中心线32可以相对于第二焊道36的中心线38偏置。应该相信的是将第一焊道30和 /或第二焊道36分成内部杆和外部杆以及使中心线32、38偏置减少了由于腔内部压力上升 而作用在摩擦焊接接合部10上的弯曲载荷、拉伸载荷和压缩载荷所导致的应力。限制由腔 室内部形成增加的压力导致的作用于摩擦焊接接合部10的应力增加了摩擦焊接接合部10 的爆裂强度。
[0032] 尽管已经对将制品12的第一主体部分和第二主体部分14、16联接到一起进行了 说明，但是应该理解的是摩擦焊接接合部10也可以用于将热塑性主体，包括多重制品12， 联接到一起。
[0033] 示例
[0034] 多个测试制品42被制成。图4中示出了测试制品42的示例。测试制品42具有 通过接合部结合到一起的第一主体部分和第二主体部分14、16。但是，每个测试制品42的 总焊道高度HT是可变的。总焊道高度HT的变化通过分别调整第一焊道和第二焊道30、36 的第一焊道高度Hl或最终第二焊道高度H3至少之一来实现。第一焊道30的厚度为6. 00 毫米，并且第二焊道36的厚度为4. 00毫米。测试制品42的第一主体部分和第二主体部分 14、16的标称壁厚为大约3. 00毫米。对所有的测试制品42使用相同的夹紧压力使得接合 部按如上所述方式形成。通过增加测试制品42内部的压力，直到测试制品42发生故障，执 行第一压力故障测试。结果如下表1所示。
[0035] 表 1
[0036]
【权利要求】
1. 一种包括热塑性材料的制品，所述制品包括： 第一主体部分，所述第一主体部分具有第一标称壁厚和第一接合表面； 第二主体部分，所述第二主体部分具有第二标称壁厚和第二接合表面，所述第二接合 表面与所述第一接合表面大致平行；以及 摩擦焊接接合部，所述摩擦焊接接合部布置在所述第一接合表面和所述第二接合表面 之间，并且所述摩擦焊接接合部具有限定在所述第一接合表面和所述第二接合表面之间的 总焊道高度，所述摩擦焊接接合部包括： 第一焊道，所述第一焊道联接到所述第一接合表面并且从所述第一接合表面沿轴向延 伸，以限定第一焊道高度； 第二焊道，所述第二焊道联接到所述第二接合表面并且从所述第二接合表面沿轴向 延伸，所述第二焊道联接到所述第一焊道以将所述第一主体部分和第二主体部分联接到一 起，并且最终第二焊道高度限定在所述第一焊道和所述第二接合表面之间； 其中，所述第一焊道高度与所述最终第二焊道高度的比例从大约0. 40到大约1. 70 ;并 且 其中，所述总焊道高度与所述第一标称壁厚和所述第二标称壁厚中的至少一个的比例 等于或小于6. 00。
2. 根据权利要求1所述的制品，其中，所述第一焊道高度和所述最终第二焊道高度的 所述比例等于或小于1.00。
3. 根据权利要求2所述的制品，其中，所述第一焊道高度是从大约2. 00毫米到大约 5. 00晕米。
4. 根据权利要求3所述的制品，其中，所述最终第二焊道高度是从大约2. 50毫米到大 约5. 00晕米。
5. 根述权利要求1所述的制品，其中，所述总焊道高度与所述第一标称壁厚和所述第 二标称壁厚中的至少一个的所述比例是从大约1. 60到大约5. 50。
6. 根据权利要求5所述的制品，其中，所述总焊道高度是从大约6. 5毫米到大约9. 5毫 米。
7. 根据权利要求6所述的制品，其中，所述第一标称壁厚和第二标称壁厚是从大约 1.50毫米到大约5. 00毫米。
8. 根据权利要求1所述的制品，其中，所述第一主体部分包括限定所述第一主体部分 的所述标称壁厚的第一壁，并且所述第二主体部分包括限定所述第二主体部分的所述标称 壁厚的第二壁。
9. 根据权利要求8所述的制品，其中，所述第一主体部分具有从所述第一壁延伸的第 一凸缘，并且所述第一接合表面布置在所述第一凸缘上。
10. 根据权利要求9所述的制品，其中，所述第二主体部分具有从所述第二壁延伸的第 二凸缘，所述第二接合表面布置在所述第二凸缘上。
11. 根据权利要求1所述的制品，其中，所述第二主体部分包括第一火花坝和第二火花 坝，所述第一火花坝和所述第二火花坝均从所述第二接合表面延伸，所述第二火花坝与所 述第一火花坝分隔开，所述第二焊道与所述第一火花坝和第二火化坝分隔开，并且布置在 所述第一火花坝和所述第二火花坝之间。
12. 根据权利要求11所述的制品，其中，所述第一火花坝和所述第二火花坝具有从大 约0. 50毫米到大约4. 00毫米的厚度。
13. 根据权利要求10所述的制品，其中，所述第一焊道和所述第二焊道的厚度均小于 所述第一凸缘和所述第二凸缘的截面厚度。
14. 根据权利要求1所述的制品，其中，所述第一焊道和第二焊道包括从尼龙6、尼龙 6/6、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛和以上的组合的组中选取的材料。
15. -种用于将制品的第一主体部分和第二主体部分联接在一起的摩擦焊接接合部， 所述摩擦焊接接合部包括热塑性材料，所述第一主体部分具有第一标称壁厚和第一接合表 面，所述第二主体部分具有第二标称壁厚和与所述第一接合表面大致平行的第二接合表 面，所述摩擦焊接接合部包括： 第一焊道，所述第一焊道联接到所述第一接合表面并且从所述第一接合表面沿轴向延 伸，以限定第一焊道高度；以及 第二焊道，所述第二焊道联接到所述第二接合表面并且从所述第二接合表面沿轴向 延伸，所述第二焊道联接到所述第一焊道以将所述第一主体部分和第二主体部分联接到一 起，并且最终第二焊道高度限定在所述第一焊道和所述第二接合表面之间； 其中，所述第一焊道高度与所述最终第二焊道高度的比例从大约〇. 40到大约1. 70 ; 其中，总焊道高度被限定在第一接合表面和第二接合表面之间；并且 其中，所述总焊道高度与所述第一标称壁厚和所述第二标称壁厚中的至少一个的比例 等于或小于4. 5。
16. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述第一焊道高度和所述最终第 二焊道高度的所述比例等于或小于1. 00。
17. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述第一焊道高度是从大约2. 00 毫米到大约5. 00毫米。
18. 根据权利要求15所述的摩擦焊接接合部，其中，所述最终第二焊道高度是从大约 2. 50晕米到大约5. 00晕米。
19. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述总焊道高度与所述第一主体 部分和所述第二主体部分中的至少一个的所述标称壁厚的所述比例是从大约1. 60到大约 5. 50〇
20. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述标称壁厚是从大约1. 50毫米 到大约5. 00毫米。
21. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述总焊道高度是从大约6. 5毫米 到大约9. 5毫米。
22. 根据权利要求13所述的制品，其中，所述第二主体部分包括第一火花坝和第二火 花坝，所述第一火花坝和所述第二火花坝均从所述第二接合表面延伸，所述第二火花坝与 所述第一火花坝分隔开，所述第二焊道与所述第一火花坝和所述第二火花坝分隔开，并且 布置在所述第一火花坝和所述第二火花坝之间。
23. 根据权利要求22所述的制品，其中，所述第一火花坝和所述第二火花坝具有从大 约0. 50毫米到大约4. 00毫米的厚度。
24. 根据权利要求13所述的摩擦焊接接合部，其中，所述第一焊道和第二焊道包括从 尼龙6、尼龙6/6、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚缩醛和以上的组合的组中选取的材 料。
【文档编号】B29C65/06GK104395058SQ201380034971
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年5月23日 优先权日:2012年5月23日
【发明者】A·博萨尔, P·康达帕利, W·J·麦克马斯特 申请人:巴斯夫欧洲公司