[发明专利]电焊套管的制造方法及实施该方法的设备

说明书

本发明涉及一种制造电阻焊套管的方法、一种用于实施该方法的设备。

电阻焊套管尤其用于连接塑料管状元件，如通常由聚乙烯制成的配气或配水管。

电阻焊技术为采用一埋置于一连接零件内的加热线且形成一电阻，将诸焊接零件的接触表面加热到其材料可以熔接起来的温度。

用于形成这种连接零件(或连接件)的常用技术上采用模注法进行包容模注(overmolding)。加热线放在经包容模注而形成连接零件的线管中，因此该线相当靠近元件的内表面。为了获得良好的焊接质量，希望该线尽可能靠近该内接触表面。

法国专利申请FR—B—2,221,679(STURM VON ROLLAG)给出了制造电阻焊套管的一种方法，它是在一塑料套管的外表面上制出一沟槽，并且将电阻线在拉紧情况下绕进套管上的这一沟槽中；完成以后，利用一扩张心轴扩展套管，这使加热线受到一附加的纵向张力；然后在一注模中使这一套管由一外套管元件包围。这种方法的主要缺点是在包容模注前和包容模注过程中加热线要发生位移和膨胀。

在其包容模注前，该线仅依靠其张力而保持在套管表面上，但这种张力不可能是很精确的，例如由于焊接时的操作误差，或储存时由于环境气候条件，尤其是过大的相对湿度会使套管的直径有变化。

由于该线是绕在套管上，因此也难以调节施加于线的张力。该线必须确实拉紧，以使其能可靠地落到螺旋沟槽的底部。但是，又不能拉得过紧，因为若拉得过紧线的直径就会减小，这样最后得到的实际电阻就大于所需要的电阻，这将导致焊接时出现不利的情况。

由于包容模注塑料的粘度，包容模注时该线也可能因受力而偏。

任何这种移动都会损害焊接质量，导致热的不均匀扩散，而且也有使连接零件中产生气穴的可能性，而气穴对焊接是有害的。

而且，用这种方法，显然在线和套管的内表面之间有一段不可忽视的最小距离，这样线就不可能与套管的内表面相切，此外还有其他方面的问题。

最后，这种套管的储存也是一个问题，这是因为套管上的线和槽暴露在车间内的一般气氛中，这样由于污染的空气和尘土会沾染在其上，使得在进行包容模注前必须把它们弄清洁。

欧洲专利EP—A—303,909(GLYNMED管子和接头有限公司)提出了一种制造电阻焊连接件的方法，其作法是一边将线加热一边将其绕在一套筒上，线的温度使靠近线的塑料软化，用一压辊对线施加足够的压力，就可使其嵌入塑料中，这样该线最后完全被塑料盖住。然后，通过用常用的方法对该套管进行包容模注而得到连接件。

这种方法有几个缺点。

将线以一螺旋线形式绕在套管表面上只能靠在套管转动过程中平移套管或加热头来达到，若线的拉力不适当或工具的调整不适当，都可能导致螺旋线螺距的不必要变化，而螺距的变化对焊缝的均匀性是不利的，甚至有产生短路的危险。

同样，在这一方法中，加热线也是被置于靠近套管的外表面，甚至与其平齐。然而，如上所说明，为了得到最佳的焊缝，需要加热的是套管内表面的塑料以及要焊接起来的管件。

最后，该方法的可靠性还有一些不定因素，压辊只能将复盖加热线的塑料整平到一定程度，而且加热线可能会不均匀地嵌入塑料中，甚至可能在套管表面的某些部位上加热线根本没有嵌固。

一般来说，所提到的两篇已有技术文献中所叙述的方法都要求对套管进行包容模注，以制出电阻焊连接件。

上述两种情况中，如果不进行包容模注，线的加热就会毁坏套管。这是因为文献FR—A—2,221,679中没有任何连续的外部结构，而文献EP—A—0,303,909中有套管厚度减小和加热线外露的可能性。

欧洲专利申请EP—A—0,086,359提出在例如模注法预先制造的一塑料套管的内圆柱表面上制出一螺旋沟槽，该沟槽是用装有一车刀的旋转切削头在内圆柱表面上加工而成的。

然后，将加热线绕入用该方法制成的沟槽中，且自由地放在槽的底部，最后通过挤压周围的塑料而将加热线局部地封住。

在该对比文献中，加热线相对于内圆柱表面的径向位置不是确定的，可能加热线不会完全靠在沟槽的底上，而且，所述的方法是这样的，加热线的外表面的一部分没有任何覆盖材料覆盖，因此不可能产生出加热线与内圆柱表面平齐的套管。由于加热线仍暴露在车间里的一般气氛中，因此用这种方法生产的套管仍有可能在储存时受到污染的空气的沾染，这就使得套管在用于焊接前必须进行清洁。

通过整平塑料将加热线装入一内槽以将其仅仅部分地包围住，这种作法会妨碍在绕线过程中和在整平操作结束时对加热线嵌固于塑料的有效控制。