KR101469999B1 - 플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 레이저 용접 방법 - Google Patents

플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 레이저 용접 방법 Download PDF

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케틀 랄프
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Abstract

본 발명은 다른 플라스틱 부품(3)에 플라스틱 파이프(2)의 연결(1)을 준비하는 레이저-용접 방법에 관한 것으로, 플라스틱 파이프(2)의 한쪽 단부(4)가 다른 플라스틱 부품(3)의 관형 단부(5)와 겹쳐져 조립되며, 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)는 연결(1) 부위에서 각각 내부치수(6) 또는 외부치수(7)를 갖으며, 상기 연결(1) 부위에서 단부(4,5)의 최대 외부치수(7)는 이 부위에서 eeks부(5,4)의 최소 내부치수(6)보다 크게 되어, 상기 2개의 단부(4,5) 사이에 접촉압이 형성되기 때문에 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 향상시킨다. 상기 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4)는 주로 폴리아미드로 이루어지고 굴대를 사용하지 않고 고정되는 한편, 용접에 사용될 레이저 빔은 고정될 파이프 연결 둘레로 안내되는 것을 특징으로 한다.

Description

플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 레이저 용접 방법 {Laser-welded connection of plastic pipes to other plastic parts}
본 발명은 다른 플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 연결을 준비하는 레이저-용접 방법을 포함하는데, 플라스틱 파이프의 한쪽 단부는 다른 플라스틱 부품의 관형 단부와 겹쳐져 조립되며, 플라스틱 파이프 단부와 플라스틱 부품 단부는 각각 연결 부위에서 각각 내부치수 또는 외부치수를 갖추고, 연결 부위에서 단부의 최대 외부치수는 이 부위에서 단부의 최소 내부치수 보다 크게 되어, 두 단부 사이에 접촉압이 형성되기 때문에, 레이저 용접중에 상호 열접촉을 향상한다.
플라스틱 파이프와 다른 플라스틱 부품 사이의 연결은 예컨대 자동차 산업에 널리 알려져 있다. 특히, 연료를 안내하기 위해 사용되는 플라스틱 파이프에 부착 혹은 연결하는 연료라인은 밀봉 및 확실한 방식으로 연결되어야만 한다. 연료에서 에탄올 구성비가 올라가기 때문에, 상당한 팽창이 연료라인에서 종종 발생함으로써 더 부드러워져, 종래의 연결부위는 예컨대 독일 특허 제DE 38 43 955 C2호로 알려 져 있듯이 튜브 올리브 또는 솔방울 프로파일을 사용하는데, 증가된 압력과 밀봉요건을 지탱하지는 못한다. 최악의 경우, 파이프라인과 커넥터(예컨대, 퀵 결합 부품의 형태로) 사이의 연결이 헐거워져서, 서로에 대해서 비틀려지거나 심지어는 파이프가 커넥터로부터 풀린다. 종래의 연결(솔방울 프로파일)이 상승된 온도와 압력의 결과로 인해 종종 약해지기 때문에, 연료라인에 관한 유사한 관찰이 오일 냉각라인을 위해 만들어진다.
현재, 이러한 연결은 회전마찰용접(유럽 특허 제EP 0 635 670 B1호 참조)를 사용하거나 접착(독일 제DE 103 36 494 A1호 참조)을 사용하여 많이 만들어진다. 하지만, 이 방법으로 야기되는 침식입자들은 회전마찰용접으로 라인의 내부에 모여지고 이를 오염시킨다. 간섭입자 또는 심지어 수축은 접착을 매개로 하여 파이프라인에서 발생한다.
레이저-용접 방법을 사용하여 다른 플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 연결은 제EP 1 403 030 A1호에 기재된다. 다른 플라스틱 부품의 플라스틱 파이프 단부의 외부층은 불투명하게 만들어, 다시 말하자면 카본블랙, 칼슘 실리카(calcium silica) 또는 산화철을 추가하여 레이저 빛을 흡수한다. 플라스틱 파이프의 한쪽 단부는 다른 플라스틱 부품의 관형 단부로 겹쳐져 결합된다. 플라스틱 투과로부터 레이저 광(다시 말하자면, 레이저-투과)까지 생산하는 어댑터는 위에 위치되어, 플라스틱 파이프의 일부와 다른 플라스틱 부품의 관형 단부의 일부를 덮어씌우고 2개의 겹쳐진 부분에 열접촉한다. 각각 겹쳐진 부분은 레이저 조사를 통해 가열되어서 이 영역을 용해하는 어댑터를 사용하여 적어도 하나의 주변 용접층으로 연결된다. 다른 플라스틱 부품은 파이프, 퀵 커넥터, 브랜치, 밸브 또는 파이프용 커버일 수 있다.
일반적으로, 레이저 플라스틱 용접은 스위스 산업잡지 "Technischen Rundschau"(스위스, 베른에 위치한 스위스 프로페셔널 미디어 아게)에서 2004년 23판에 보흠, 세이페르트(Bohm, Seiffert)와 레너(Renner)가 기고한 "모든 색상에서 레이저 플라스틱 용접"이라는 기사로 널리 알려져 있다. 여기서, 특히 용접될 구성부재의 착색의 자유도는 이러한 관점에서 한정되고, 레이저 복사의 흡수는 안료와 착색제와 같은 첨가제로 결정되지만 폴리머 매트릭스로 결정되지는 않는다. 이러한 흡수는 통상적으로 가시영역(카본블랙, 예컨대 딥 블랙의 경우에)에서 알려진 고유색상을 갖고 있기 때문에, 절충안이 기술적 설계와 색상 사이에서 만들어진다. 투명한 플라스틱에 사용되는 이상적인 흡수제 레이저 첨가물은 근적외선영역에 일반 레이저 파장에서 강한 흡수를 보이고, 가시광선에서는 흡수하지 않고(다시 말하자면, 육안으로 보이는 색상이 간섭되지 않는 고유 색상이 아님), 광 산란이 일어나지 않는다. 이는 유독하지 않은 폴리머 매트릭스의 기계적 특성에 영향을 미치지 않고 높은 사출온도에서 처리된다. 이러한 이유로 해서 레이저 첨가물이 중요하다. 한편, 착색제는 ("Technischen Rundschau지"의 기사 참조) 널리 알려져 있고, 이와는 반대로 예컨대 레이저 빔이 통과하지만 색상이 가시영역에서 영향받아, 즉 레이저-투과 색상 개발한다. 이러한 레이저-투과 착색제는 플라스틱 부품의 고유 색상이 최종 적용에서 요구되면 상부 결합파트너에 레이저-투과 용접에서 사용된다.
독일 특허공보 제DE 103 04 071호는 적어도 2개의 파이프 합성의 생산에 대 해 기재하는바, 파이프들은 방사상으로 한쪽 내부로 밀어붙여 끼워 넣어지고 레이저 점 용접을 한다. 밀봉연결이 점 용접으로 성취되지 못하기 때문에, 이러한 유형의 연결은 연결될 파이프에 유체 혹은 액체의 확실한 통로로 허용하지 못한다.
독일 특허공보 제DE 10 2005 010 193호는 비응집 광원(다시 말하자면, 레이저가 아님)이 사용되어 플라스틱으로 만들어진 파이프들 연결하는 장치와 비용측면에서 효용적인 방법에 대해 기재하고 있다.
플라스틱 몸체(폴리에틸렌 파이프, 투명성, 고점성을 가짐)에 플라스틱(폴리에틸렌 헤드, 착색됨, 저점성을 가짐)으로 만들어진 단부를 용접하는 체제에 따른 방법은 독일 특허공보 제DE 2 261 388호에 기재된다. 단부는 내부 굴대로 지지되고 용접하는 동안 1500 rpm의 속도로 회전한다. 다른 부품에 용접된 부품이 가능한 한 경계면에 근접하게 접촉하도록, 가능한 한 적은 재료가 2개의 부품을 용해하도록 녹여서, 용접될 2개의 부품 사이에 압력 끼워 맞춤이 생성되는 것이 바람직하다. 선택가능하기로, 맨틀(mantle)에 리브는 헤드와 관체 사이에 압력접촉을 생산한다. 어떤 경우에는, 관체와 헤드가 회전하는 굴대에 장착되고 위치되되, 이러한 방식에서 용접 부위는 레이저 빔이 관통하는 렌즈의 촛점에 근접하게 위치되는 방식으로 위치된다. 이러한 굴대의 표면은 적당하게 연마되어 레이저 빔의 최대 반사가 이루어진다. 이 방법은 헤드부 또는 플라스틱부에 선형 파이프 또는 관형 몸체의 용접에 사용가능하나, 굴대가 용접 후에 제거되어야만 하는 단점을 가지며, 특히 비선형 파이프에는 사용할 수 없다.
본 발명의 목적은 레이저 용접 방법의 장점이 사용되고 종래기술로 알려져 있는 용접의 단점이 배제된 바람직한 방법을 제안하는 것이다.
이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징에 따른 본 발명의 레이저-용접 방법으로 충족된다. 레이저-용접 방법은 다른 플라스틱 부품에 플라스틱 파이프의 연결을 준비하기 위해 사용되되, 플라스틱 파이프의 한쪽 단부는 다른 플라스틱 부품의 관형 단부로 겹쳐져 조립되며, 플라스틱 파이프 단부와 플라스틱 부품 단부는 연결 부위에서 각각 내부치수 또는 외부치수를 갖고, 연결 부위에서 내부 단부의 최대 외부치수는 이 부위에 단부의 최소 내부치수 보다 크며, 2개의 단부 사이에 접촉압이 형성되기 때문에, 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 향상시킨다. 본 발명에 따른 레이저-용접 방법은 플라스틱 파이프와 다른 플라스틱 부품의 조립될 단부는 우세적으로 폴리아미드로 이루어지고 굴대를 사용하지 않고 고정되는 한편, 용접에 사용될 레이저 빔은 고정 파이프 연결부 둘레로 안내된다.
특히 이러한 레이저-용접 방법에서 바람직하기로는, 플라스틱 부품 단부는 내부면 혹은 외부면을 갖는데, 내부치수를 줄이거나 외부치수를 증가하는 적어도 하나의 완화구조로 이루어지며, 2개의 단부가 조립될 때 증가된 접촉압이 형성하기 때문에 레이저-용접 도중에 상호 열접촉이 향상된다.
본 발명에 따른 더욱 바람직한 특징은 종속항에 나타난다.
본 발명은 본 발명의 범주를 한정하지 않는 선택된 모범적인 실시예를 기초 로 하여 설명될 것이다.
본 발명에 따른 방법의 장점은 다음과 같다.
- 레이저-투과 라인과 흡수 커넥터(표준생산 블랙)를 사용하므로, 견고성과 커넥터 잡아당김력이 현저하게 향상되고, 연료저장 후에, 최대향상이 이루어진다.
- 종래기술(유럽 특허 제EP 1 403 030 A1호 참조)로 알려진 레이저 용접과는 다르게, 추가 슬리브, 다시 말하자면, 추가 어댑터가 필요하지 않는다.
- 커넥터에 완화구조를 사용하므로, 용접될 2개의 구성부재 사이의 열접촉이 증대되고 용접층 또는 점 용접이 따라서 향상된다.
도 1은 본 발명에 따른 레이저-용접 방법을 사용하기 위해 준비된 다른 플라스틱 부품(3)에 플라스틱 파이프(2)의 연결(1)을 도시한다. 플라스틱 파이프(2)는 단일 파이프 또는 다층 파이프일 수 있다. 플라스틱 파이프(2)의 한쪽 단부(4)는 다른 플라스틱 부품(3)의 관형 단부(5)에 겹쳐져 조립된다. 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)는 각각 연결(1) 부위에서 내부치수(6) 또는 외부치수(7)를 갖는다. 연결(1) 부위에 단부(5)의 최대 외부치수(7)는 이 부위에서 단부(4)의 최소 내부치수(6)보다 크다. 호스 부속품의 최대 외부치수(7)는 플라스틱 파이프 단부(4)의 최소 내부치수(6)보다 적어도 0.05 mm(예컨대, 6mm 내경과 8mm 외경을 갖는 플라스틱으로 만들어진 전형적인 자동차 연료라인) 또는 일반적으로 적어도 1%를 초과하는 것이 바람직하다. 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 향상하는 접촉압이 최대 외부치수(7)의 초과로 인해 2개의 단부(4,5) 사이에서 형성된다. 적어도 5%의 초과가 더욱 바람직하며, 적어도 10%의 초과는 특히 바람직하다. 도 1 내지 도 3에 도시된 레이저-용접 연결에서, 플라스틱 파이프 단부(4)는 플라스틱 부품 단부(5) 상으로 밀어 붙여진다. 내부 플라스틱 부품 단부(5)는 적어도 레이저광에 주로 불투과시키는 외부면(8)을 갖추고, 플라스틱 파이프 단부(4)는 연결(1) 부위에서 적어도 레이저광을 주로 투과한다. 플라스틱 부품 단부(5)의 조사된 외부면(8)과 플라스틱 파이프 단부(4)의 내부면(9)이 가열되고 용해되어 압착될 때까지, 플라스틱 파이프 단부(4)는 이를 관통하여 투과된 레이저광(뾰쪽한 화살표)를 가져서 주변 융합결합(10;fused bond)이 조사된 지점에서 조립될 2개의 단부(4,5)의 원주를 따라 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3) 사이에 형성된다. 하나의 주변과 밀봉 용접층은 본 발명에 따른 레이저-용접 연결의 제1 및 제3실시예에서 실제로 형성된다(도 1 및 도 3 참조). 이와는 대조적으로, 본 발명에 따른 레이저-용접 연결은 제2실시예에 따라 이중 주변 용접층을 갖는다(도 2 참조). 2개의 용접층 중 하나는 서로 이격된 다중 점용접의 체인으로 선택적으로 실시될 수 있다(도시되지 않음).
완전한 주변 용접층이 생성되지 않고 점용접이 기계적 고정방식으로만 사용된다면, 예컨대 O-링형상의 고무밀봉이 점용접 연결에 추가로 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 밀봉에서, 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)의 중 첩영역에서 기하학적으로 적합하게 설계된다.
점용접 연결을 대신하거나 이에 추가하여, 일반적인 다중 쇼트(short)에서, 비주변 용접층이 실시될 수 있다. 3쇼트 용접층은 플라스틱 파이프 단부(4) 및/또는 플라스틱 부품 단부(5)의 원주 둘레에서 균일하게 배분되는 것이 바람직하며 이 2개의 단부(4,5) 중 하나의 원주를 따르는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 레이저-용접 방법을 사용하여 생산된 연결(1)을 도시한 것으로, 플라스틱 파이프 단부(4)가 플라스틱 부품 단부(5)로 밀어 붙여진다. 도시된 플라스틱 파이프 단부(4)는 연결(1) 부위에서 적어도 레이저광을 주로 투과하지 못하게 하는(예컨대, 카본블랙을 사용한 착색된 블랙 및/또는 정전기 방지제로 구비된) 내부층(11)을 구비한다. 내부층(11)의 두께는 플라스틱 부품 단부(5)의 비조사 외부면(8)에 조사하여 가열하고 융해되는 방식으로 사용될 레이저광에 적합하여, 적어도 하나의 융합결합(10)이 조사지점에서 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3) 사이에 형성된다. 내부층(11)은 ESD(electrostatically discharged)층으로 되는 것이 바람직한데, ESD층은 전체 연결(1)을 지나 다른 플라스틱 부품(3)까지 전기연통되며, 또한 여기서 전기전도성을 갖는다. ESD층의 전기전도성은 전도성 카본블랙, 카본피브릴(fibril), 그래파이트 피브릴(graphite fibril,카본 나노-튜브(carbon nano-tube)), 강섬유(steel fiber) 등과 같이 알려진 첨가물을 사용하여 실시한다.
제3실시예(도 3 참조)는 주변 리브의 형태로 되어 있는 보유지지 훅(17)의 실행으로 전술된 실시예들과는 다르다. 이 보유지지 훅(17)은 용접 연결(10)이 이 루어질 때까지 플라스틱 부품 단부(5)에서 바람직하게 실시되는 고정자(18)에 대해서 플라스틱 파이프 단부(4)를 안전하게 보유한다. 덧붙여서, 마감된 연결의 잡아당김력이 보유지지 훅(17)으로 증가된다. 필요하다면, 고정자(18)의 형상은 없어도 된다(도시되지 않음).
앞서 도시된 도면과 같이, 도 4는 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 레이저-용접 연결의 제4실시예는 전술된 플라스틱 부품 단부와는 달리, 플라스틱 부품 단부(5)가 외부치수(7)를 늘인 적어도 하나의 완화구조(14)를 구비한 외부면(8)을 갖는바, 2개의 단부(4,5)가 조립될 때 증가된 접촉압이 형성되기 때문에 레이저 용접중에 상호 열접촉이 향상된다.
특히 완화구조(14)로 인해, 최대 외부치수(7)는 플라스틱 파이프 단부(4)의 최소 외부치수(6)를 (6mm 내경과 8mm 외경을 갖는 플라스틱으로 만들어진 전형적인 자동차 연료라인) 약 1mm 에서 약 4mm 정도 초과하거나 약 15%~70% 정도 초과하는 것이 바람직하다. 최대 외부치수(7)의 초과 때문에, 2개의 단부(4,5) 사이에 형성된 접촉압은 레이저 용접중에 상호 열접촉을 향상시킨다. 적어도 하나의 주변 융합결합(10)은 다른 플라스틱 부품(3)의 완화구조(14)에 위치되는 것이 바람직하다.
바람직한 시편에서(연결(1)의 견고성과 커넥터 잡아당김력을 위한 시험 참조), 호스 연결부품의 최대 외부치수(7)는 플라스틱 파이프 단부(4)의 최소 외부치수(6)보다 2.5mm 또는 약 41% 초과한다. 플라스틱 파이프 단부(4)의 효과적인 내경과 플라스틱 부품 단부(5)의 효과적인 외경은 각각 6mm이다. 플라스틱 부품 단 부(5)의 외부면에 완충구조(14) 때문에, 최대 외부치수(7)는 이 실례에서는 8.5mm 및/또는 약 41% 정도 증가한다. (크거나 작은) 편차를 갖는 플라스틱 파이프와 플라스틱 부품은 상응하는 초과 또는 소형에서도 동일 효과를 달성한다.
앞서 도시된 도면과 유사하게, 도 5는 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한다. 본 발명에 따른 제4실시예와는 달리, 보유지지 훅(17)이 구비되지 않고 밀봉 용접층의 형태로 2개의 주변 용접연결(10)이 이루어진다.
앞서 도시된 도면들과 같이, 도 6은 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한다. 본 발명에 따른 레이저-용접의 제4실시예와는 달리, 보유지지 훅(17)이 구비되고 완화구조(14)가 2개의 부분으로 분리되어져 있다. 밀봉 용접층의 형태로 3개의 주변 용접연결(10)이 2개의 완화구조(14)와 광폭의 보유지지 훅(17)과 연결되어 실제로 만들어진다.
앞서 도시된 도면들과 같이, 도 7은 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한다. 본 발명에 따른 레이저-용접 연결의 제6실시예와는 달리, 보유지지 훅(17)이 구비되지 않고 완화구조(14)가 3개의 부분으로 분리되어져 있으며, 밀봉 용접층의 형태로 3개의 주변 용접연결(10)이 3개의 완화구조(14)와 연결되어 만들어진다. 3개의 용접층이 서로 충분히 인접하게 놓여지면, 3개의 용접층은 서로 용해되며 이런 방식으로 특히 광폭의 용접층이 생성된다.
앞서 도시된 도면들과 같이, 도 8은 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한다. 그러나 여기 제8실시예에서, 플라스틱 파이프(2)는 다층으로 구성되어져 있고 레이저광이 투과되지 않는 내부층(11)으로 이루어진다. 플라스틱 파이프 단부(4)에서, 레이저광을 투과하지 않는 모든 층들이 본 발명에 따른 연결(1)의 제1영역(15)에서 제거되어 외부층이 레이저광을 주로 투과하고 특정 환경에서 플라스틱 파이프(2)의 중간층이 플라스틱 부품 단부(5) 상에 안착되고 레이저-용접 중에 융합결합(10)을 형성한다. 내부층(11)은 연결(1)의 제2영역(16)에 다른 플라스틱 부품(3)과 근접하게 전기접촉되는 ESD층으로 되는 것이 바람직하다. 플라스틱 부품 단부(5)의 제2영역(16)에 보유지지 훅(17)의 형성은 추가적으로 전기전도성 호스 연결부품에 ESD층의 전기접촉을 향상시킨다. 도 8에 도시된 실시예는 만약 레이저-흡수 내부층이 두껍게 제안된다면 레이저 에너지의 대부분이 다른 플라스틱 부품(3)에 접촉지점을 대신해서 내부층에서 열로 이미 전환되는 고농도 레이저-흡수 첨가물을 수용한다.
앞서 도시된 도면들과 같이, 도 9는 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한다. 그러나 제9실시예에서, 플라스틱 파이프는 물결모양 파이프(19)로 되어 있다. 연결(1) 부위에 단부(5)의 최대 외부치수(7)는 이 부위에서 물결모양 파이프(19)의 단부(4)의 최소 내부치수(6)보다 크다. 호스 연결부품의 최대 외부치수(7)는 플라스틱 파이프 단부(4)의 최소 내부치수(6)를 적어도 여기서 기술된 적어도 퍼센트 값 정도로 초과하는 것이 바람직하다. 접촉압은 2개의 단부(4,5) 사이에 형성되며, 최대 외부치수(7)의 초과 때문에 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 향상시킨다. 만약 물결모양 파이프(19)가 유체(예컨대, 액체, 증기 또는 가스, 예컨대 신선한 공기)를 운반하도록 사용되면, 2개의 용접연결(10, 또는 적어도 하나)은 주변 용접층으로 실행되는 것이 바람직하다. 대조적으로, 물결모양의 파이프(19)가 전기라인용 보호파이프로 사용될 수 있으며, 예컨대 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5) 사이의 밀봉연결이 필요로 하지 않고, 이 경우에, 물결모양의 파이프 및/또는 쇼트 용접층의 적어도 원주를 따르는 점용접의 열을 사용한 물결모양의 파이프(19)의 고정은 서로 충분하게 고정되지 않는다. 플라스틱 부품 단부(5)의 외부면(8)에 완화구조(14)의 부착은 용접연결(10)을 준비하는 중에 물결모양의 파이프(19)와의 열접촉을 향상시킨다.
이러한 관점에서 도시된 도면들과는 달리, 도 10 내지 도 12는 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도를 도시한 것으로 플라스틱 파이프 단부(4)가 플라스틱 부품 단부(5)로 밀어 넣어진다. 본 발명에 따른 레이저-용접 방법을 사용하여 만들어진 연결(1)의 제10실시예에서, 플라스틱 파이프 단부(4)는 플라스틱 부품 단부(5)로 밀어 넣어지고, 내부 플라스틱 파이프 단부(4)는 주로 레이저광을 투과하지 않는 적어도 하나의 외부면(12)을 구비한다. 대조적으로, 플라스틱 부품 단부(5)는 연결(1) 부위에서 적어도 레이저광을 주로 투과한다. 융합결합(10)을 준비하는 중에, 플라스틱 부품 단부(5)는 이를 관통하는 레이저광(뾰족한 화살표)을 구비하고, 플라스틱 파이프 단부(4)의 조사된 외부면(12)과 플라스틱 부품 단부(5)의 내부면(13)이 가열되고 녹아 압착될 때까지, 융합결합(10)이 조사지점에서 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3) 사이에 형성된다.
제11실시예에서(도 11 참조), 플라스틱 부품 단부(5)는 끝에 내부보유지지 훅(17;주변 리브)을 추가로 구비한다.
도 12에 도시된 제12실시예에서(제4실시예와 기본적으로 반대형상), 플라스틱 부품 단부(5)는 내부치수(6)를 줄이는 적어도 하나의 완화구조(14)로 이루어진 내부면(13)을 갖고, 증가된 접촉압이 2개의 단부(4,5)의 조립체 상에 형성되기 때문에 레이저-용접 중에 상호 열접촉을 추가로 향상시킨다. 본 발명에 따른 레이저-용접 연결의 제4실시예로 이미 도시된 바와 같이, 보유지지 훅(17)이 (내부로) 형성되어 있다.
연결된 2개의 부품의 중첩된 직경의 초과 혹은 소형화에 관해서, 밀쳐진 파이프를 갖는 실시예에서와 같이 동일한 바람직한 퍼센트 값이 삽입파이프에 갖춰진 변형예에 적용된다.
모든 도면에서, 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)는 회전대칭적 단면을 갖는다. 최소 내부치수(6)는 내부직경이며 최대 외부치수(7)는 외부직경이다. 하지만, 파이프는 모든 경우에 원형의 단면을 갖지는 않는다. 따라서, 달걀모양, 타원형, 삼각형, 사각형, 육각형, 팔각형, 다각형 및 원형에서 벗어난 만곡된 단면을 갖는 파이프를 상상할 수 있고 종래기술로 이미 알려져 있다. 덧붙여서, 특별한 경우에서는 플라스틱 부품(3)은 플라스틱 파이프(2)의 축과 비스듬하거나 인접하게 죄여질 수도 있다. 참고로 유럽 특허 제EP 1 705 050 A1호는 특별한 중공프로파일의 비원형의 실례로 되어 있는바, 커넥터는 부분적으로 축선에 부착되지 않는다.
도면에서, 심지어 모든 부품들이 모든 경우에서 상세하기 기술되지 않을지라도, 동일 부품은 동일한 참조부호를 부여한다. 도시되고 기술된 실시예의 기술에 숙련자들에게 명백한 임의의 조합들은 본 발명의 범주 내에 있게 된다.
레이저 투과로 용접된 열가소성 몰딩 혼합물을 위한 특별한 방식은 유럽 특허 제EP 1 240 243 B1호에 기재된다. 단일 레이저-투과 착색제를 대신하여, 적어도 2개의 레이저-투과 착색제는 색상 이론에 따라 육안으로 회색 및/또는 어두운 색상의 느낌을 갖는 폴리머 매트릭스, 바람직하기로는 보색을 사용한다. 따라서, 만약 어둡거나 거무스름한 착색의 느낌이 최종 물건에서 바람직하다면, (레이저-흡수제) 카본블랙 착색은 2개의 레이저-투과 착색제의 조합으로 교체될 수 있다. 이러한 몰딩 혼합물은 여기서 기술된 레이저-용접 방법에 사용된다.
본 발명을 위해서, 당해분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려진 폴리아미드, 다시 말하자면 호모폴리아미드(homopolyamide), 코폴리아미드(copolyamide) 및 이들의 블렌드 및 혼합물은 플라스틱 및/또는 폴리머로 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 폴리아미드는 레이저-투과 착색제를 사용한 안료로서, 플라스틱 파이프는 공지된 플라스틱 파이프에서 전체적으로 혹은 약간 시각적으로 다르게 만들어진다. 안정제(예컨대, 열, 가수분해 및 자외선 안정제), 강화제(예컨대, 유리섬유) 및 충전제와 같은 추가 첨가물들은 당해분야의 숙련자들에게 알려져 있고 필요에 따라 폴리모 화합물에 혼합된다. 폴리아미드는 예컨대 연료라인에 장벽층을 갖춘 다른 폴리머로 만들어진 층과 함께 다층 화합물로 사용될 수 있다.
시험예:
연결(1)의 견고성과 커넥터 잡아당김력이 시험되되, 3개의 리브 및/또는 완화구조(14;A,B,C ;도 7 참조)를 갖는 표준 솔방울 프로파일의 행태가 강력한 팽창효과를 갖는 매질의 영향하에서 특히 바람직한 완화구조(D;도 5 참조)를 갖는 호스 연결부품의 행태와 비교된다. 이러한 4가지 경우는 완화구조 및 장착상태를 다음과 같이 달리하였다.
경우 완화구조 커넥터 파이프 장착상태
A 솔방울 프로파일 (표준 1) 밀어넣음
B 솔방울 프로파일 (표준 2) 밀어넣음
C 솔방울 프로파일 (표준 1) 밀어넣음 및 레이저 용접
D 특히 바람직한 완화구조 밀어넣음 및 레이저 용접
C 경우에서, 레이저 용접은 모든 3개의 리브에서 실행된다(도 7 참조). C와 D 경우는 본 발명에 따른 실시예들이다. 플라스틱 파이프의 단일-레이저, 레이저-투과 부분은 폴리아미드 PA 12로 만들어지고, 레이저광을 흡수하는 다른 검은 플라스틱 부품(커넥터)은 30%의 강화 유리섬유를 함유한 폴리아미드 PA 12로 만들어지며, 카본블랙 충전제는 시편에서 선택된다.
각 경우에서 하나의 커넥터와 하나의 플라스틱 파이프의 조립 및 C와 D 경우에서 레이저 투과 용접 후에, 획득된 관형 시편은 고정자를 사용하여 양측면으로 폐쇄된 E50-mix로 채워지며, 증기압 하에서 100℃의 온도로 500시간 동안 변화없이 저장되서 시편을 성장시킨다. 연료혼합물은 E50(50% 에탄올), 5% 물, 1% 메탄올 및, 44% 무연 가솔린으로 구성된다(모두 부피%로 나타냄). 극한 상황하에서 연결의 품질은 높은 에탄올 함유로 인해 폴리아미드에 강력한 팽창효과를 갖는 이러한 연료혼합물을 사용하여 감지할 수 있다.
연료 저장 후에, 시편은 SAE 스탠다드 J 2260에 따른 커넥터 잡아당김력(호스 연결부품의 밖으로 플라스틱 파이프 부품을 잡아당기기 위해 필요한 힘)으로 실험된다. 최소 허용 잡아당김력은 SAE 스탠다드 J 2044 및 J 2045에 따라 300N보다 커야만 한다. 견고성은 수중으로 시편을 놓고 공기를 주입하고서 공기방울의 배출을 육안으로 확인함으로써 시험한다. 공기주입을 위해 사용된 압력은 2바아(과압)이다. 모든 시편은 또한 대응 단일시편(원상태)과 비교되되, 연료를 저장하지 않는다. 덧붙여서, 커넥터 연결의 세기는 수동으로 시험된다. 다음은 그 결과치이다.
경우
 원상태 연료에 저장한 후
힘[n] 견고성 세기 힘[n] 견고성 세기
A 738 밀봉 견고 220 밀봉 느슨,유동
B 750 밀봉 견고 270 밀봉 느슨,유동
C 780 밀봉 견고 509 밀봉 견고
D 714 밀봉 견고 614 밀봉 견고
이러한 시험의 결과로, 모든 원래 커넥터는 연료에 장시간 노출되지 않아야 한다는 사실을 알려준다. 하지만, 고 에탄올을 함유하는 연료에 시편의 장시간 노출 후 종래의 연결을 느슨하게 하기 위한 잡아당김력이 현저하게 떨어진다. 대조적으로, 레이저-용접 연결은 확실한 연결을 제공하고, 여전히 잡아당김력은 연료에 시판을 장시간 노출한 후에도 필요한계치 이상의 범위에 있게 된다. 심지어 허용한계치로 고정된 300N보다 낮은 잡아당김력으로도 종래의 연결(A 및 B 경우)을 충분히 느슨하게 하여, 이러한 종래의 커넥터 연결은 고 에탄올 함유하는 연료에 사용하기에는 신뢰할 수 없다.
덧붙여서, 레이저-용접 연결을 사용하여 체결된 플라스틱 파이프는 움직이지 않게 안착되되, 예컨대 커넥터 및/또는 호스 연결부품에 트위스트 락(twist-lock)된다. 실제로, 플라스틱 파이프의 특징 또는 연결부품은 호스 연결부품의 용접선을 잡아당기는 시도를 할 때 관찰된다. 트위스트-락을 성취하기 위해, 몇몇의 레이저 점용접으로 플러그인 연결의 체결로 충분하다. 하지만, 더 큰 잡아당김력이 용접층을 사용하여 체결된 플러그인 연결을 느슨하게 하기 위해 적용되어야만 하므로, 이러한 연결이 바람직하다.
시편의 팽창이 에탄올로 인해 특히 알려지기 때문에, 이 시험은 이미 전술된 바와 같이 시험된 연결용 극한 뒤틀림을 나타낸다. 이 결과는 또한 바이오디젤, 오일, 글리콜과 같은 다른 팽창 유체 또는 높은 운송율을 성취하기 위해 미팽창 유체를 위한 라인으로 전환시킬 수 있다. 본 발명에 따른 레이저-용접 연결은 또한 전형적인 적용에 사용될 수 있고 그런 다음에 안전한 보존성과 향상된 견고성의 장점을 갖게 된다.
폴리아미드는 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3)용 플라스틱으로 우세하게 사용되되, "폴리아미드"라는 용어는 호모폴리아미드, 코폴리아미드 및 이들의 브렌드와 혼합물로 구성되었다. 지방족, 환지방족(cycloaliphatic) 및, 부분적으로 방향족(예컨대, 폴리프탈아미드의 형태) 폴리아미드로 이루어진 그룹이 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이 (폴리아미드의 선택 유형에 종속되어 사용되는 모노머와 같은) 특히 바람직하다. 지방족 폴리아미드 PA 6, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12로 구성된 그룹에서 선택된 폴리아미드 뿐만 아니라 폴리프탈아미드는 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4)용으로 특히 바람직하다.
이러한 유형의 폴리아미드를 사용하여 만들어진 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3)은 자동차, 모터싸이클, 선박 및 비행기와 같은 모터 운송수단용 연료라인을 생산하기에 특히 적합하다. 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3)이 매우 복잡한 기학적(특히, 파이프는 종종 선형으로 주조되지 않음)으로 되어 있고 레이저 용접 도중에 이동하거나 회전하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 레이저-용접 방법은 모터 운송수단용 연료라인의 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3) 연결을 위해 특히 적합하다. 용접된 용접층과 부품이 본 발명에 따라 이동하지 않는다면 이는 큰 장점이다.
하나의 가능성은 파이프 연결 둘레에 레이저원을 이동하다. 하지만, 바람직하기로 광학부재(렌즈, 프리즘 및/또는 거울), 특히 코니컬 미러(conical mirror)가 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4)로 이루어진 고정된 파이프 연결 둘레를 용접하기 위해 사용된 레이저빔을 이동 및/또는 편향되어 사용된다. 그러므로 레이저원이 아닌 오로지 레이저빔이 용접될 파이프 연결에 대해 이동된다.
하지만, 다른 플라스틱 부품(3)에 플라스틱 파이프(2)의 연결(1)을 준비하는 본 발명에 따른 레이저-용접 방법은 굴대를 사용하지 않고 실행된다. 용접이 완전하게 된 후에 굴대의 제거가 필요 없게 된다. 특히, 모터 운송수단용 연료라인의 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3)을 연결할 때 대부분의 경우에는 파이프를 훼손하지 않고 지지굴대를 제거하기는 힘들다. 모터 운송수단을 위한 이러한 유형의 연료라인 때문에, 이는 엔진구획부와 연료탱크에 구비된 공간과 설치조건에 따라 운송수단에 설비에 적합한 2차원 혹은 3차원으로 만곡된 복잡한 기하학적 구조를 갖추고 예컨대 열성형으로 발생된다.
도 1은 제1실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 2는 제2실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 3은 제3실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 4는 제4실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 5는 제5실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 6은 제6실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 7은 제7실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 8은 제8실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 9는 제9실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 10은 제10실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품 을 통한 축방향 단면도이다.
도 11은 제11실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
도 12는 제12실시예에 따른 밀어넣은 플라스틱 파이프를 갖춘 호스 연결부품을 통한 축방향 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 ----- 연결
2 ----- 플라스틱 파이프
3 ----- 플라스틱 부품
4 ----- 플라스틱 파이프 단부
5 ----- 플라스틱 부품 단부
6 ----- 내부치수
7 ----- 외부치수
8 ----- 플라스틱 부품 단부의 외부면
9 ----- 플라스틱 파이프 단부의 내부면
10 ----- 융합결합
11 ----- 내부층
12 ----- 플라스틱 파이프 단부의 외부면
13 ----- 플라스틱 부품 단부의 내부면
14 ----- 완화구조
15 ----- 연결의 제1영역
16 ----- 연결의 제2영역
17 ----- 보유지지 훅
18 ----- 고정자
19 ----- 물결모양의 파이프

Claims (23)

  1. 플라스틱 파이프(2)의 한쪽 단부(4)가 다른 플라스틱 부품(3)의 관형 단부(5)와 겹쳐져 조립되며, 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)는 연결(1) 부위에서 각각 내부치수(6) 또는 외부치수(7)를 갖으며, 상기 연결(1) 부위에서 상기 플라스틱 부품(3)와 상기 플라스틱 파이프(2)의 각각의 단부(4, 5)의 최대 외부치수(7)는 이 부위에서 상기 플라스틱 파이프(2)와 상기 플라스틱 부품(3)의 각각의 단부(5,4)의 최소 내부치수(6)보다 크게 되어, 상기 2개의 단부(4, 5) 사이에 접촉압이 형성되기 때문에 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 향상시키고, 그리고 상기 플라스틱 파이프(2)와 상기 다른 플라스틱 부품(3)의 조립된 단부(4, 5)는 폴리아미드를 포함하는 다른 플라스틱 부품(3)에 플라스틱 파이프(2)의 연결(1)을 준비하는 레이저 용접 방법에 있어서,
    - 상기 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4)는 굴대를 사용하지 않고 고정되는 한편, 용접에 사용될 레이저 빔은 고정될 파이프 연결 둘레로 안내되고,
    - 상기 레이저 빔은 광학부재를 사용하여 고정될 파이프 연결 둘레로 안내되고,
    - 상기 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)는 회전대칭적 단면을 갖고, 최소 내부치수(6)는 내경이며 최대 외부치수(7)는 외경으로 되어 있고,
    - 상기 플라스틱 파이프 단부(4)는 상기 플라스틱 부품 단부(5)로 밀어 붙여지고,
    - 상기 내부 플라스틱 부품 단부(5)는 레이저광을 투과할 수 없는 외부면(8)을 구비하고 상기 플라스틱 파이프 단부(4)는 연결(1) 부위에서 레이저광을 투과하며, 상기 플라스틱 파이프 단부(4)는 플라스틱 부품 단부(5)의 조사된 외부면(8)과 플라스틱 파이프 단부(4)의 내부면(9)을 가열하고 융해하여 압착될 때까지 레이저광을 투과하여서, 상기 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3) 사이의 융합결합(10)이 조사지점에서 형성되게 하는 것을 특징으로 하고,
    상기 플라스틱 파이프(2)는 다층으로 이루어져 있고 레이저광을 투과하지 않는 내부층(11)을 구비하며, 레이저광을 투과하지 않는 모든 층들이 플라스틱 파이프 단부(4)로부터 연결(1)의 제1영역(15)로 제거되어, 오직 상기 레이저광을 투과하는 플라스틱 파이프(2)의 층이 상기 플라스틱 부품 단부(5)에 대해 압착하고 레이저 용접으로 융합결합(10)을 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부층(11)은 ESD(electrostatically discharged)층으로 되어 있고, 이 ESD층은 상기 연결(1)의 제2영역(16)에서 상기 다른 플라스틱 부품(3)과 전기연결되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 플라스틱 부품 단부(5)는 외부치수(7)을 늘이는 적어도 하나의 완화구조(14)를 구비한 외부면(8)을 갖는데, 상기 2개의 단부(4,5)가 조립될 때 접촉압이 증가되기 때문에 레이저 용접 중에 상호 열접촉을 추가로 향상시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    다점 융합결합(10), 비주변 용접층 또는 다점 융합결합(10)과 비주변 용접층이 2개의 조립된 단부(4,5)의 원주를 따라 생성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    적어도 하나의 융합결합(10)은 2개의 조립된 단부(4,5)의 원주를 따라 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3) 사이에 생성되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    다점 융합결합(10), 비주변 용접층, 다점 융합결합(10)과 비주변 용접층 또는 적어도 하나의 융합결합(10)은 다른 플라스틱 부품(3)의 완화구조(14) 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  15. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    최대 외부치수(7)는 최소 내부치수(6)보다 적어도 1% 초과하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    최대 외부치수(7)는 최소 내부치수(6)보다 적어도 5% 초과하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    최대 외부치수(7)는 최소 내부치수(6)보다 적어도 10% 초과하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 최대 외부치수(7)는 상기 최소 내부치수(6)보다 10% 내지 70% 초과하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 최대 외부치수(7)는 상기 최소 내부치수(6)보다 적어도 41% 초과하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  20. 제 12 항에 있어서,
    다점 융합결합(10), 비주변 용접층 또는 다점 융합결합(10)과 비주변 용접층에 추가하여, O-링형상의 고무밀봉이 플라스틱 파이프 단부(4)와 플라스틱 부품 단부(5)의 중첩부위에 사용되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  21. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4,5)를 위한 폴리아미드는 지방족, 환지방족(cycloaliphatic) 및, 부분적으로 방향족 폴리아미드로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 플라스틱 파이프(2)와 다른 플라스틱 부품(3)의 조립될 단부(4)는 지방족 폴리아미드 PA 6, PA 610, PA 612, PA 11, PA 12 뿐만 아니라 폴리프탈아미드(polyphtalamide)로 구성된 그룹의 어느 하나에서 선택되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
  23. 제 1 항 또는 제 8 항에 따른 레이저 용접 방법에서, 상기 방법은 모터 운송수단용 연료라인의 플라스틱 파이프(2)와 플라스틱 부품(3)을 연결하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9533447B2 (en) * 2009-03-31 2017-01-03 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Method for manufacturing a composite work piece for a drug delivery device and composite work piece for a drug delivery device
WO2011033563A1 (ja) * 2009-09-16 2011-03-24 三菱レイヨン株式会社 中空状連続体の製造方法
DE102010053737A1 (de) * 2010-12-08 2012-06-14 Voss Automotive Gmbh Beheizbare Fluidleitung, deren Verwendung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE102011010181A1 (de) * 2011-02-02 2012-08-02 Pierburg Gmbh Werkstückteil, insbesondere für Gehäuseanordnungen sowie Verfahren zum Verbinden mittels Laserstrahlen von Werkstückteilen
DE102014012272A1 (de) * 2014-08-22 2016-02-25 Voss Automotive Gmbh Konfektionierte Medienleitung
JP6006822B2 (ja) * 2015-03-19 2016-10-12 富士重工業株式会社 樹脂部材
CH713554A1 (de) * 2017-03-09 2018-09-14 Alpla Werke Alwin Lehner Gmbh & Co Kg Verfahren zur Erstellung einer Verbindung zwischen Bauteilen aus voneinander verschiedenen Kunststoffmaterialien und diesbezüglicher Behälter mit Ausgiessaufsatz.
EP3379125B1 (en) * 2017-03-23 2019-11-06 Miflex 2 S.r.l. Pressure-tight hose and fitting assembly and respective method of manufacturing said hose and fitting assembly
DE102017106906A1 (de) * 2017-03-30 2018-10-04 Tpu Plus Gmbh Verfahren zum Verschweißen
DE102017209607A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Festo Ag & Co. Kg Anschlussvorrichtung für Fluidleitungen und diesbezügliches Herstellungsverfahren
DE102017209569A1 (de) * 2017-06-07 2018-12-13 Robert Bosch Gmbh Mehrteiliges Gehäuse für eine Membranpumpe, Membranpumpe, Abgasnachbehandlungssystem
DE102017120305A1 (de) * 2017-09-04 2019-03-07 Norma Germany Gmbh Rohrvorrichtung mit stoffschlüssiger Verbindung
CN110594516A (zh) * 2019-09-11 2019-12-20 长春亚大汽车零件制造有限公司 一种塑料波纹管与塑料接头的连接结构
JP7426221B2 (ja) 2019-12-13 2024-02-01 住友理工株式会社 樹脂チューブと樹脂ジョイントの連結構造及び連結方法
DE102020204492A1 (de) 2020-04-07 2021-10-07 Continental Automotive Gmbh Flüssigkeitsleitung mit einem Kunststoff-Wellschlauch
US11794418B2 (en) 2020-07-20 2023-10-24 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for threaded-welded reinforced thermosetting resin pipe joints
US11754215B2 (en) 2020-07-20 2023-09-12 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for friction welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
EP4182155A1 (en) 2020-07-20 2023-05-24 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for electrofusion welding of reinforced thermosetting resin pipe joints
DE102023101643A1 (de) 2023-01-24 2024-07-25 Norma Germany Gmbh Fluidleitung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005193614A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Ube Ind Ltd パイプ形状品の接合方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792903A (nl) 1971-12-30 1973-06-18 American Can Co Laserstraal-lassen van kunststoffen buizen
DE3843995C2 (de) 1987-08-20 1997-06-05 Inventa Ag Schnellverbindung zum Verbinden einer Schlauch- oder Rohrleitung
DE9310685U1 (de) 1993-07-16 1993-09-23 Ems-Inventa AG, Zürich Zweiteiliger rohrverschluss aus polymeren sowie leitungssysteme aus diesem rohrverschluss und rohren aus den gleichen polymeren
DE19960104A1 (de) 1999-12-14 2001-06-21 Bayer Ag Laserdurchstrahlschweißbare thermoplastische Formmassen
JP4161823B2 (ja) * 2002-07-09 2008-10-08 宇部興産株式会社 パイプ形状品の接合方法
DE10245355A1 (de) 2002-09-27 2004-04-08 Degussa Ag Rohrverbindung
DE10304071B4 (de) 2003-01-31 2005-06-23 Gather Industrie Gmbh Verfahren zur Befestigung einer Magnethalterung an einer ein Zahnrad antreibenden Welle einer magnetgekuppelten Zahnradpumpe
DE10336494A1 (de) 2003-08-08 2005-03-03 Veritas Ag Kupplung zum Verbinden von Leitungen
DE102005010193A1 (de) 2005-03-05 2006-09-07 Rehau Ag + Co Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Rohren
EP1705050B1 (de) 2005-03-24 2010-10-27 Ems-Chemie Ag Verwendung eines Leitungssystems für Fluide mit flüchtigen Bestandteilen
US20090159034A1 (en) * 2005-10-18 2009-06-25 Ube Industries, Ltd., A Corporation Of Japan, Material for Laser Welding
DE102005052825A1 (de) * 2005-11-05 2007-05-10 Rehau Ag + Co. Verfahren zur Herstellung einer druckfesten Baugruppe, druckfeste Baugruppe sowie Konnektor für eine derartige Baugruppe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005193614A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Ube Ind Ltd パイプ形状品の接合方法

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