本發(fā)明涉及超聲波焊接方法及利用該方法得到的產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

如公知的，超聲波焊接是組裝塑料制成的部件的常用方法。

實踐中，通過向待焊接的部件施加可變法向載荷并借助能以超聲頻率產(chǎn)生振動的合適裝置使一個部件相對于另一部件振動而發(fā)生超聲波焊接。

由所謂的超聲波發(fā)生器傳遞的強(qiáng)烈振動產(chǎn)生熱，該熱使材料熔化，從而焊接這兩個部件。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

然而，該技術(shù)的可靠性和正確應(yīng)用需要以下一系列措施，首要的是所施加的力和振動方向一定要垂直于焊接接頭。

因此，如果部件之間的焊接接頭沿曲面或異形表面延伸，則超聲波技術(shù)即使不是不能應(yīng)用也難以應(yīng)用。

因此，在這種情況下必須要求助于其他方法，例如摩擦焊接。

摩擦焊接是這樣一種技術(shù)，部件借助于因待焊接的部件之間的相對運動(例如旋轉(zhuǎn))而產(chǎn)生的摩擦聯(lián)合壓力的施加而被焊接起來。

然而，摩擦焊接不太精密并且會引起多數(shù)應(yīng)用都不合適的閃光灼傷。

作為另選方案，例如可以求助于激光焊接，借助激光焊接，激光光束熔化材料并產(chǎn)生焊接接頭。

然而，激光光束焊接技術(shù)復(fù)雜而且通常僅能借助于需要高投資成本的機(jī)器人來執(zhí)行。

除此之外，還應(yīng)當(dāng)考慮到用激光進(jìn)行焊接的時間可能過長，相應(yīng)地成本過高。

本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，從而提供一種超聲波焊接方法，該方法即使在連接區(qū)包括曲線部時也允許焊接兩個或更多個構(gòu)件。

在該目的的范圍內(nèi)，本發(fā)明的具體目標(biāo)是提供這樣一種方法，該方法允許在基本平行于由超聲發(fā)生器傳輸?shù)某暿姆较虻倪B接區(qū)處進(jìn)行焊接。

本發(fā)明的另一具體目標(biāo)是提供這樣一種方法，該方法允許制造液壓泵的擴(kuò)散器或者由在包括曲線部的連接區(qū)處焊接起來的兩個或更多個構(gòu)件制成的任何其它產(chǎn)品。

本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種確保高度可靠的重復(fù)焊接的方法。

本發(fā)明的另一目標(biāo)是提出一種使得能完全開發(fā)超聲波焊接機(jī)的生產(chǎn)潛能的方法。

解決問題的技術(shù)方案

該目的、這些目標(biāo)以及稍后更清楚的其它目標(biāo)通過一種超聲波焊接方法獲得，該方法包括以下步驟：

準(zhǔn)備由熱塑性材料制成的至少兩個構(gòu)件，將它們定位成使相應(yīng)的連接區(qū)以基本配合的方式相互毗鄰；

在所述連接區(qū)處將超聲束傳輸至所述構(gòu)件中的至少一者；

與傳輸超聲束的步驟同時，向所述構(gòu)件施加壓力，使它們相互擠壓以維持所述連接區(qū)相互接觸；

其特征在于：

所述連接區(qū)包括相匹配的曲線部；

在準(zhǔn)備所述構(gòu)件的步驟之前，所述方法包括在所述構(gòu)件上形成相匹配的焊接表面的步驟，使得所述曲線部至少部分離散。

根據(jù)再一方面，本發(fā)明提供一種包括至少兩個構(gòu)件的產(chǎn)品，所述至少兩個構(gòu)件能借助在相應(yīng)的連接區(qū)處傳輸?shù)某暿附悠饋?，所述連接區(qū)具有曲線部；其特征在于，所述構(gòu)件包括相匹配的焊接表面，所述焊接表面使所述曲線部至少部分離散。

附圖說明

從根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接方法及利用該方法得到的產(chǎn)品的優(yōu)選但并非其窮舉實施方式的描述將會更清楚其它特征及優(yōu)點，這些實施方式在附圖中以非限制性實施例的方式示出，在附圖中：

圖1是借助根據(jù)本發(fā)明的方法得到的一般產(chǎn)品的示意性剖視圖；

圖2是借助根據(jù)本發(fā)明的方法得到的液壓泵的擴(kuò)散器的俯視圖；

圖3是沿圖2的平面iii-iii截取的剖視圖；

圖4是擴(kuò)散器的部件的立體圖；

圖5是前一圖的部件的俯視圖；

圖6是沿圖5的平面vi-vi截取的剖視圖；

圖7是擴(kuò)散器的另一部件的俯視圖；

圖8是沿圖7的平面viii-viii截取的剖視圖。

具體實施方式

參照附圖，本發(fā)明涉及用于將待相互組裝的熱塑性材料制成的構(gòu)件超聲波焊接的方法。更具體地說，構(gòu)想該方法在至少一個第一構(gòu)件1和至少一個第二構(gòu)件2之間執(zhí)行超聲波焊接，所述第一構(gòu)件和第二構(gòu)件具有包括相互配合的曲線部的連接區(qū)，所述連接區(qū)分別用附圖標(biāo)記3、4標(biāo)示。

根據(jù)本發(fā)明，所述方法包括在第一構(gòu)件1和第二構(gòu)件2上限定相匹配的焊接表面并且使所述焊接表面的曲線部至少部分離散。

方便的是，在執(zhí)行焊接操作之前，在第一連接區(qū)3和第二連接區(qū)4分別限定所述焊接表面。

根據(jù)優(yōu)選但非窮舉實施方式，焊接表面基本上垂直于執(zhí)行焊接所用的超聲束并構(gòu)想成中斷曲線部的曲率連續(xù)性。

在圖示實施例中，分別通過多個第一臺階5和多個第二臺階6限定焊接表面。

在具體情況下，這些臺階5彼此毗鄰，臺階6也是如此，然而根據(jù)再一實施方式，這些臺階也可以間隔開。

實際中，各臺階5包括焊接表面5a和連接表面5b，焊接表面5a基本垂直于焊接用的超聲束50。

同樣，各臺階6包括焊接表面6a和連接表面6b，焊接表面6a基本垂直于焊接用的超聲束50。

在圖示實施例中，連接表面5b、6b基本平行于焊接用的超聲束50，但是也可不脫離本發(fā)明構(gòu)思地使用不同形狀。

方便的是，焊接表面5a與對應(yīng)的焊接表面6a基本配合，而連接表面5b與對應(yīng)的連接表面6b基本配合。

應(yīng)當(dāng)指出，制出臺階5、6要顧及第一構(gòu)件1和第二構(gòu)件2的厚度足以獲得可靠的焊接接頭。

優(yōu)選的是，在構(gòu)件1、2的成型期間提供臺階5、6。

作為另選方案，可通過從連接區(qū)3、4去除材料而提供臺階5、6。

一旦已形成臺階5、6，就能執(zhí)行實際焊接操作，這以布置第一構(gòu)件1和第二構(gòu)件2使得臺階5、6彼此毗鄰開始；具體地說，焊接表面5a被布置成毗鄰對應(yīng)的焊接表面6a。

此時，借助作為產(chǎn)生超聲振動的工具的超聲波發(fā)生器，超聲束基本上在臺階5、6處傳輸至兩個構(gòu)件1、2中的至少一者。

另一構(gòu)件方便地插在公知為砧座的定模中。

同時，將壓力施加至這兩個構(gòu)件1、2，使它們彼此擠壓從而保持臺階5、6相互接觸。

要指出非常重要的是，在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的期間，超聲束和施加的壓力基本垂直于焊接表面5a、6a。

因此，焊接表面5a、6a的存在使得能有效傳輸超聲束及推力，從而確保焊接操作的良好結(jié)果。

此外，該布置防止了這兩個構(gòu)件1、2的相互滑移和/或變形。

本發(fā)明還涉及通過以上描述并示出的方法獲得的產(chǎn)品。

該產(chǎn)品包括借助在各個連接區(qū)處傳輸?shù)某暿附拥膬蓚€以上構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明，這些構(gòu)件在連接區(qū)處包括相應(yīng)的相匹配的焊接表面，這些焊接表面被構(gòu)想成使連接區(qū)的曲線部至少部分離散。

圖2至圖8示出了由液壓泵的擴(kuò)散器100構(gòu)成的產(chǎn)品的實際實施方式。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是多個不同產(chǎn)品在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可具有基本等同的特征。

擴(kuò)散器100包括第一構(gòu)件101和第二構(gòu)件102，第一構(gòu)件101和第二構(gòu)件102借助根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接方法結(jié)合在一起。

第一構(gòu)件101包括居中地設(shè)置有通孔111并由基本具有二次曲面部的輪廓的第一壁112橫向限定的第一主體110。

葉片113從第一壁112延伸并且繞第一主體110的對稱軸線成角度地分布。

方便的是，葉片113彎曲而與第二構(gòu)件102一起形成徑向布置的管道。

第二構(gòu)件102包括大致筒形的第二主體120，該第二主體120居中地設(shè)有凹部121，該凹部121容納第一構(gòu)件101的至少一部分。

方便的是，凹部121具有與葉片113的包絡(luò)線大致互補(bǔ)的形狀。

實際上，這兩個構(gòu)件101、102旨在以其中葉片113的邊緣114與凹部121的表面配合從而限定上述管道的方式相互結(jié)合。

根據(jù)本發(fā)明，第一構(gòu)件101和第二構(gòu)件102包括相應(yīng)的焊接表面，這些焊接表面相互配合，并使這兩個構(gòu)件101、102的連接區(qū)的曲線部至少部分離散。

這樣的焊接表面分別通過多個毗鄰的第一臺階105和多個毗鄰的第二臺階106限定。

第一臺階105基本上在葉片113的邊緣114處形成，而第二臺階106具有與第一臺階105的圖案相配合的圖案地設(shè)置在凹部121的表面上。

實際上，各個臺階105包括焊接表面105a及連接表面105b，焊接表面105a基本平行于第一主體110的基部。

同樣地，各個臺階106包括焊接表面106a及連接表面106b，焊接表面106a基本平行于第二主體120的基部。

方便的是，在各個臺階105的焊接表面105a處，存在突起115，在焊接期間突起115的任務(wù)是集中由超聲波發(fā)生器提供的能量。

作為另選方案，突起可形成在各個臺階106的焊接表面106a處。

如先前提到的，通過分別制造兩個構(gòu)件101和102并且稍后將它們結(jié)合起來使得焊接表面105a焊接至對應(yīng)的焊接表面106a而制成擴(kuò)散器100。

實際上，通過將焊接表面105a配合在對應(yīng)的焊接表面106a上并將連接表面105b配合在對應(yīng)的連接表面106b上、并通過將超聲束傳輸至第一構(gòu)件101的基部或者第二構(gòu)件102的基部同時施加壓力，而將兩個構(gòu)件101和102結(jié)合起來。

會馬上意識到各個臺階105的焊接表面105a基本垂直于焊接用的超聲束。

同樣，各個臺階106的焊接表面106a基本垂直于焊接用的超聲束。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，還解決在焊接期間兩個構(gòu)件101和102的定相問題。這一問題是通過在其中一個構(gòu)件上形成合適的突起116并在另一構(gòu)件上形成對應(yīng)的座置部122而解決的。突起116適于互鎖在另一構(gòu)件上設(shè)置的同樣多的對應(yīng)座置部122中。

在這一點上，本發(fā)明顯然實現(xiàn)了期望目的及目標(biāo)。

即，本發(fā)明使得能在包括曲線部的連接區(qū)處進(jìn)行超聲波焊接。

該方法還使得能在與所使用的超聲束的方向基本平行的連接區(qū)處利用超聲波焊接技術(shù)。

本方法的實際應(yīng)用例如是通過在包括曲線部的連接區(qū)處超聲波焊接兩個構(gòu)件而制造液壓泵的擴(kuò)散器。

該方法以及利用該方法提供的產(chǎn)品純粹從經(jīng)濟(jì)角度來看也是極其有利的。

實際上發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的超聲波焊接方法及利用該方法獲得的產(chǎn)品完全實現(xiàn)了期望目的及目標(biāo)。

本申請要求2015年1月19日提交的意大利專利申請no.vi2015a000013的優(yōu)先權(quán)，該意大利專利申請的主要內(nèi)容通過援引結(jié)合于此。