CN110466142A - 树脂制配管的制造方法、及树脂制配管 - Google Patents

Abstract

一种树脂制配管的制造方法、及树脂制配管，本发明提供一种可有效地防止树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件熔接后的端部间产生大的位置偏移或阶差的树脂制配管的制造方法、及树脂制配管。本发明的树脂制配管的制造方法是将树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件连接，制造树脂制配管的方法，包括下述步骤：端部扩径步骤：使由树脂材料成形的树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大，使上述端部成为扩径端部；及端部熔接步骤：使上述树脂制管体构件的扩径端部、及与该树脂制管体构件连接的树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部一同地加热熔融，将该扩径端部与端部对接进行熔接。

Description

树脂制配管的制造方法、及树脂制配管

技术领域

本发明涉及一种将树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件通过其端部的熔接连接而成的树脂制配管的制造方法、及树脂制配管，尤其提出一种可有助于树脂制配管品质提升的技术。

背景技术

各种产业中使用的药液输送线等树脂制配管有时是通过利用熔接机，使由热塑性树脂等构成的树脂制管接头或树脂制管体构件各自的端部相互对接地进行熔接来制造。

若详述此种树脂制配管的制造方法的一例，例如，使熔接机成对的夹持治具各自以两个树脂制管体构件或树脂制管接头的端部相互对向的姿势分别保持所述两个树脂制管体构件或树脂制管接头。接着，通过将由各夹持治具保持的两个树脂制管体构件等各自的端部利用加热器等进行加热，使所述端部熔融，在此状态下，使两个树脂制管体构件等相互接近，利用所需的压力作用使该端部对接进行熔接。可通过重复进行此种树脂制管体构件等的端部彼此的熔接，而制造规定形状的配管。

此种树脂制配管中，较理想为极力防止树脂制管体构件或树脂制管接头各自熔接的端部间产生内面的位置偏移或阶差。其原因在于，也就是该位置偏移或阶差会成为使端部的熔接强度下降的主因，从而可能因长期使用所致的劣化或外力作用，导致熔接的端部产生断裂或裂痕。

另外，于专利文献1提议有使树脂制管接头在端部熔接时，出于防止树脂制管接头相互熔接的端部的位置偏移等的目的，而在树脂制管接头的外表面，设置由熔接机的夹持治具保持的固定部。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特许第5710450号公报

发明内容

[发明所欲解决的课题]

然而，已知将树脂材料成形为管体状所得的树脂制管体构件中，若使待利用熔接机等使端部彼此熔接的该端部加热熔融，则会产生该端部尖细状缩径的变形。而且，在该状态下直接使该树脂制管体构件以端部与树脂制管接头或其他树脂制管体构件熔接连接时，会有在熔接的端部间的内面产生大的位置偏移或阶差的问题。

本发明是以解决以往技术所存在的此种问题为课题，其目的在于提供一种可有效地防止树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件熔接后的端部间产生大的位置偏移或阶差的树脂制配管的制造方法、及树脂制配管。

[解决课题的技术手段]

本发明的树脂制配管的制造方法是将树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件连接，制造树脂制配管的方法，包括下述步骤：

端部扩径步骤：使由树脂材料成形的树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大，使上述端部成为扩径端部；与

端部熔接步骤：使上述树脂制管体构件的扩径端部、及与该树脂制管体构件连接的树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部一同地加热熔融，将该扩径端部与端部对接进行熔接。

此处，较佳在端部扩径步骤中，通过将扩径治具插入至树脂制管体构件的上述端部的内侧，而使该端部的内外径扩大。

在该情况下，较佳为上述扩径治具含有向树脂制管体构件的端部插入的插入部，上述插入部具有随着从前端侧朝向后方侧使外径递增的锥形外周面。

又，较佳在端部扩径步骤中，使树脂制管体构件的上述扩径端部成为在该扩径端部的至少一部分中内外径随着朝向该扩径端部的端面侧而递增的锥形。

在上述的任一个树脂制配管的制造方法中，较佳在将树脂制管体构件与其他树脂制管体构件连接时，在端部扩径步骤中，使上述树脂制管体构件及其他树脂制管体构件各自端部的内外径扩大，使各个上述端部成为扩径端部，在端部熔接步骤中，使上述树脂制管体构件及其他树脂制管体构件各自的扩径端部彼此熔接。

而且，在上述的任一个树脂制配管的制造方法中，较佳在将树脂制管体构件与树脂制管接头连接时，在端部扩径步骤中，仅使上述树脂制管体构件及树脂制管接头中的树脂制管体构件的端部内外径扩大。

本发明的树脂制配管含有树脂制管体构件、及在端部熔接连接于上述树脂制管体构件的树脂制管接头或其他树脂制管体构件，该树脂制配管是在上述树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部熔接步骤前，经由使树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大的端部扩径步骤制造而成，上述树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的连接部位中的内面的阶差以该内面的圆周方向平均值计，为0.4mm以下。

[发明的效果]

若根据本发明，在先于端部熔接步骤的端部扩径步骤中，使树脂制管体构件的端部的内外径扩大，使上述端部成为扩径端部，由此，若在端部熔接步骤中树脂制管体构件的扩径端部因加热而缩径变形，则会恢复为与扩径前的内径接近的内径，因此可有效地防止熔接后的端部间产生大的位置偏移或阶差。

附图说明

图1为表示本发明的一实施形态的树脂制配管制造方法的流程图。

图2(a)和图2(b)为表示图1的实施形态的端部扩径步骤一例的沿中心轴线的纵截面图。

图3为表示图2(a)和图2(b)的端部扩径步骤中所得的树脂制管体构件的扩径端部的纵截面图。

图4为表示图1的实施形态的端部熔接步骤加热时的情形的纵截面图。

附图标记说明：

1 树脂制管体构件

2 端部

2a 扩径端部

3 剩余部

4 端面

11 扩径治具

12 基部

13 插入部

13a 外周面

21 树脂制管接头

22 端部

31 加热器

D 树脂制管体构件的剩余部的内径

Da 在树脂制管体构件的扩径端部的端面的内径

L 树脂制管体构件的扩径端部的轴线方向长度。

具体实施方式

以下，对本发明的实施形态详细地进行说明。

本发明的一实施形态的树脂制配管的制造方法，是将树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件连接，制造树脂制配管的方法，具体而言，包括下述步骤：

端部扩径步骤：使由树脂材料成形的树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大，使该端部成为扩径端部；与

端部熔接步骤：使树脂制管体构件的扩径端部、及树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部一同地加热熔融，将该扩径端部与端部对接进行熔接。另外，树脂制配管是指构成其主要部分的树脂制管体构件或树脂制管接头由树脂材料构成的配管，亦可包含由树脂以外的金属等材料构成的构件。

端部扩径步骤中使用的树脂制管体构件，有时是将对树脂材料进行挤出成形等规定的成形所得的长条管状原材料在切断步骤中切断成规定的长度而形成，因此，该实施形态如图1中所例示般，在端部扩径步骤之前更含有该切断步骤。此处，以下按照图1的流程图，详述各步骤。但是，树脂制管体构件的形成方法并无特别限制，而且，亦可通过购买及其他任何方法准备树脂制管体构件，因此也可省略切断步骤。

(切断步骤)

于切断步骤中，一般而言将利用挤出成形所成形的长条管状原材料切断为与想要制造的树脂制配管中使用的部位相应的规定长度，由此形成一根以上的树脂制管体构件。树脂制管体原材料通常呈现直线或曲线状的直管或曲管形状。

该切断步骤例如可分为将长条管状原材料粗略地切割的第一阶段切断、与然后一面以高精度切割成规定长度一面将端面精加工的第二阶段切断的两个过程进行。

作为构成长条管状原材料的树脂材料，可列举例如全氟烷氧基烷烃(PFA)、全氟乙烯丙烯共聚物(FEP)或聚醚醚酮(PEEK)等，但亦可采用此处所列举的材料以外的材料。于下述端部熔接步骤中以端部熔接在树脂制管体构件的树脂制管接头或其他树脂制管体构件亦可由与此相同的树脂材料形成。另外，树脂制管接头一般而言例如是通过利用规定模具的射出成形来成形，具有内部流路弯折成大致L字状的弯头、或内部流路在中途分支而呈现T字状等的三通接头、及内部流路的截面积于中途变化的异径管接头等多种接头。

(端部扩径步骤)

于端部扩径步骤中，使上述树脂制管体构件的端部的内径及外径(即内外径)较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大，由此，使该端部成为内外径比剩余部扩大的扩径端部。

假设未经端部扩径步骤而进行下述端部熔接步骤时，当在端部熔接步骤中加热树脂制管体构件的端部时，因挤出成形等而产生的残余应力因加热而释放，加热后的端部朝向其端面尖细状地缩径变形。若在此状态下，将该端部与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部进行熔接，则于其内面会产生大的阶差或位置偏移，此将会成为该处产生强度下降、或者断裂或裂痕的原因。

与此相对，本实施形态是预见到在端部熔接步骤中进行加热时的树脂制管体构件的端部的缩径变形，通过先于端部熔接步骤进行端部扩径步骤，而在端部扩径步骤中，可考虑到加热时的端部的变形量使该端部扩径，因此，可有效地防止端部熔接步骤中熔接该端部时产生大的内面阶差及位置偏移。

树脂制管体构件的端部扩径，例如可以图2(a)和图2(b)所示的方法实现。

在图2(a)和图2(b)所示之处，采用可插入至树脂制管体构件1的端部2的扩径治具11。图示的扩径治具11具体而言，整体概略地呈现圆柱状，含有圆柱状基部12、与设置在基部12的前端侧(图2(a)和图2(b)中为右侧)且插入至树脂制管体构件1的端部2的插入部13。而且，该插入部13是从基部12鼓出的形状，具有外径随着从前端侧朝向后方侧(图2(a)和图2(b)中为左侧，即基部12侧)而递增的锥形外周面13a。在图示的例子中，插入部13的外周面13a既可呈现以纵截面中略微向外侧凸出的曲线弯曲而成的形状，亦可设为虽未图示但外径以直线递增的形状。可将扩径治具11的插入部13的外径设为在其前端侧小于树脂制管体构件1的端部2的内径，在其后方侧则大于端部2的内径。

在使用此种扩径治具11时，首先，如图2(a)中箭头所示，以扩径治具11与树脂制管体构件1各自的中心轴线大致一致的朝向，将树脂制管体构件1的端部2插入至扩径治具11的插入部13。

如此一来，随着树脂制管体构件1的端部2被插入至插入部13，如图2(b)所示，树脂制管体构件1的端部2被外径大于该端部2的内径的插入部13的外周面13a挤宽而扩径。在该情况下，树脂制管体构件1的端部2的内径及外径被扩大。另一方面，树脂制管体构件1的内侧中插入部13未到达的剩余部3维持原来的内外径。

由此，树脂制管体构件1的端部2如图3所示，成为内外径较剩余部3扩大的扩径端部2a。

在利用扩径治具11将树脂制管体构件1的端部2扩径时，有时若将扩径治具11的插入部13从树脂制管体构件1的端部2抽出，将扩径治具11从树脂制管体构件1取出，则随着时间经过，树脂制管体构件1的扩径端部2a会逐渐缩径而恢复成原来的形状。

因此，将扩径治具11从树脂制管体构件1中取出后，较理想为尽可能快速地将该树脂制管体构件1供给至下述的端部熔接步骤。

又，可通过将扩径治具11的插入部13插入在树脂制管体构件1的端部2的时间延长某程度，而在将扩径治具11从树脂制管体构件1取出后，相对较长时间地维持树脂制管体构件1的扩径端部2a被扩径所得的形状。在扩径治具11的插入时间短时，存在树脂制管体构件1的扩径端部2a的形状无法维持到端部熔接步骤的可能性，另一方面，在插入时间较长时，则有招致生产性下降之虞。

使用扩径治具11所得的树脂制管体构件1的扩径端部2a通常会成为模仿扩径治具11的插入部13的外周面形状的形状。图3所示的树脂制管体构件1的扩径端部2a其至少一部分、此时大部分成为内径及外径随着朝向扩径端部2a的端面4侧而递增的锥形。

或者，虽省略了图示，但可通过适当选择扩径治具的插入部的形状，使扩径端部在与剩余部的交界位置处内外径急剧地扩大且从此处朝向端面成为固定的内外径的纵剖视下成为大致四边形、或成为多边形等各种形状。

于扩径端部2a的端面4的内径Da相对于剩余部3的内径D之比(Da/D)可适当加以决定，但若于扩径端部2a的端面4的内径Da相对于剩余部3的内径D之比(Da/D)过小，则扩径端部2a的扩径不足以可有效抑制端部熔接步骤中加热时的缩径变形，因此无法排除熔接后会产生内面阶差或位置偏移的可能性。另一方面，若在扩径端部2a的端面4的内径Da相对于剩余部3的内径D之比(Da/D)过大，则有因插入扩径治具11时的过度负载而产生龟裂(裂痕)等之虞。

又，扩径端部2a的沿轴线方向的长度L可设为端部熔接步骤中加热时会产生缩径变形的长度，且可将该长度L设为树脂制管体构件1的端部2进行扩径的范围。

另外，除了图2(a)和图2(b)所示的方法以外，虽图示省略，但例如也可将收缩状态的气球插入至树脂制管体构件1的端部2，通过使该气球在端部2的内部膨胀，而使端部2的内外径扩大，使该端部2成为扩径端部。

(端部熔接步骤)

具有经由上述端部扩径步骤而得的扩径端部2a的树脂制管体构件1，可供给至用以与树脂制管接头或其他树脂制管体构件连接的端部熔接步骤。而且，可重复进行此种连接，制造呈现预期形状的树脂制配管。

在将树脂制管体构件1的扩径端部2a与树脂制管接头的端部相互熔接时，例如，使未图示的熔接机成对的夹持治具分别以想要相互连接的树脂制管体构件的扩径端部及树脂制管接头的端部相互对向的姿势，保持各个所述树脂制管体构件1及树脂制管接头。然后，如图4所示，利用加热器31等使树脂制管体构件1的扩径端部2a及树脂制管接头21的端部22加热熔融。接着，在此状态下，使树脂制管体构件1与树脂制管接头21彼此接近，通过所需的压力作用使所述扩径端部2a及端部22相互对接。

此处，在加热树脂制管体构件1的扩径端部2a时，扩径端部2a即使进行变成尖细状的缩径变形，于该实施形态亦在如上所述的端部扩径步骤中预先使内外径扩大，因此，如图4中箭头所示，扩径端部2a实质上会恢复为扩径前的原来尺寸。由此，树脂制管体构件1的扩径端部2a成为与树脂制管接头21的端部22相同程度的内径，可防止熔接后该处产生内面阶差及位置偏移。其结果，扩径端部2a与端部22所需的熔接强度得以确保，即便长时间使用或外力作用，亦能有效地防止熔接后的扩径端部2a及端部22处的断裂或裂痕。

另外，在将两个树脂制管体构件各自的端部彼此熔接时，较佳为一个树脂制管体构件与其他树脂制管体构件均经由上述端部扩径步骤制成。由此，可抑制在所述各树脂制管体构件将端部熔接前于加热熔融时的缩径变形，可更有效地防止产生阶差或位置偏移。

于以此方式制成的配管，将会产生于树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的连接部位即熔接后的端部间的内面的阶差在该端部沿半径方向进行测定，以圆周方向的平均值计，可使之为0.4mm以下，进而可使之为0.3mm以下。该阶差的平均值设为在圆周方向上等间隔的4处各测定点使用显微镜所测得之值的平均。

Claims (7)

1.一种树脂制配管的制造方法，其特征在于，该方法是将树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件连接，制造树脂制配管的方法，包括下述步骤：

端部扩径步骤：使由树脂材料成形的树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大，使该端部成为扩径端部；与

端部熔接步骤：使该树脂制管体构件的扩径端部、及与该树脂制管体构件连接的树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部一同地加热熔融，将该扩径端部与端部对接进行熔接。

2.如权利要求1所述的树脂制配管的制造方法，其特征在于，在端部扩径步骤中，通过将扩径治具插入至树脂制管体构件的该端部的内侧，而使该端部的内外径扩大。

3.如权利要求2所述的树脂制配管的制造方法，其特征在于，该扩径治具含有向树脂制管体构件的端部插入的插入部，该插入部具有随着从前端侧朝向后方侧使外径递增的锥形外周面。

4.如权利要求1至3中任一项所述的树脂制配管的制造方法，其特征在于，在端部扩径步骤中，使树脂制管体构件的该扩径端部成为在该扩径端部的至少一部分中内外径随着朝向该扩径端部的端面侧而递增的锥形。

5.如权利要求1至3中任一项所述的树脂制配管的制造方法，其特征在于，在将树脂制管体构件与其他树脂制管体构件连接时，

在端部扩径步骤中，使该树脂制管体构件及其他树脂制管体构件各自端部的内外径扩大，使各个该端部成为扩径端部，

在端部熔接步骤中，使该树脂制管体构件及其他树脂制管体构件各自的扩径端部彼此熔接。

6.如权利要求1至3中任一项所述的树脂制配管的制造方法，其特征在于，在将树脂制管体构件与树脂制管接头连接时，

在端部扩径步骤中，仅使该树脂制管体构件及树脂制管接头中的树脂制管体构件的端部内外径扩大。

7.一种树脂制配管，其特征在于，含有树脂制管体构件、及以端部熔接连接于该树脂制管体构件的树脂制管接头或其他树脂制管体构件，

该树脂制配管是在该树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的端部熔接步骤前，经由使树脂制管体构件的端部的内外径较该树脂制管体构件的剩余部的内外径扩大的端部扩径步骤制造而成，

该树脂制管体构件与树脂制管接头或其他树脂制管体构件的连接部位中的内面的阶差以该内面的圆周方向平均值计，为0.4mm以下。