制造涡旋式压缩机的方法和由此制造的涡旋式压缩机技术

本发明专利技术涉及用于制造涡旋式压缩机(1)的方法，并且特别地，涉及对涡旋式压缩机(1)的区域进行涂覆的预处理方法，所述区域在涡旋式压缩机(1)的运行期间彼此接触。所述涡旋式压缩机(1)包括：包括基板(3a)和从基板(3a)的一侧延伸的涡旋形壁(3b)的固定的涡盘(3)；以及包括基板(4a)和从基板(4a)的前侧延伸的涡旋形壁(4b)的绕动的涡盘(4)。涡盘(3、4)由基材形成。

The method of making scroll compressor and the scroll compressor made from it

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造涡旋式压缩机的方法和由此制造的涡旋式压缩机
本专利技术涉及制造涡旋式压缩机的方法，特别是用于在涡旋式压缩机的运行期间彼此接触的区域的涂覆预处理的方法。本专利技术还涉及具有根据制造涡旋式压缩机的方法预处理和涂覆的至少一个区域的作为用于压缩气态流体(特别是制冷剂)的装置的涡旋式压缩机。
技术介绍
在现有技术中已知的用于移动应用，特别是用于机动车辆的气候控制系统，用于通过制冷剂循环输送制冷剂的压缩机(也称为制冷剂压缩机)常常独立于制冷剂作为具有可变冲程位移的活塞式压缩机或作为涡旋式压缩机而形成。压缩机在此通过皮带轮或电驱动。用于制冷剂例如R134a、R1234yf或R744的常规涡旋式压缩机被用于具有混合驱动和电驱动的机动车辆中。由于机动车辆可以在没有常规的特别是装有内燃机动力单元的情况下驱动，因此整个机动车辆的噪声水平(也称为NVH(Noise,Vibration,Harshness，噪声、振动、不平顺性)水平)非常低。NVH水平包括在机动车辆中可听到为噪声或可察觉为振荡的振动。振荡由于振荡源的局部力施加到机动车辆中的振荡传输介质例如机械结构中而发生。发生在机动车辆中的振荡最经常由自激摩擦振荡(例如粘滑)产生，所述自激摩擦振荡为预期摩擦的副作用或由固体件的意外的摩擦得到并且导致结构声或可听到的空气声的辐射。为了不损害机动车辆的乘客的旅行舒适，必须避免这些振荡并且必须使机动车辆的所有部件的NVH水平最小化。电致动的涡旋式压缩机通常在约600转/分钟到10,000转/分钟的范围内运行并且尤其在需要高的压缩机转速的制冷剂循环的工作模式下，例如在用于在充电期间冷却电池的模式下具有高的NVH水平。现有技术的涡旋式压缩机由各自具有螺旋形的壁的固定的不可移动的定子和可移动的动涡旋盘(orbiter)形成。定子的壁与动涡旋盘的壁布置成使得它们交错。在压缩机的运行期间，可移动的动涡旋盘以限定的力压向不可移动的定子。在接触壁之间形成几个封闭的工作容积，其中壁在侧向界定工作容积。此外，在壁的前表面(frontface)的接触面处，并且在每种情况下，在定子或动涡旋盘的基板的与壁的前表面相对的表面处界定工作容积。由于将可移动的动涡旋盘压向不可移动的定子的力，因此，特别地，动涡旋盘的壁的前表面压向定子的基板以密封工作容积。除其他外，定子和动涡旋盘(也称为螺旋状部(Sprial)或涡盘(scroll))还受到减小摩擦和磨损以及具有成本效益的材料选择与在制造期间加工的良好的切削特性的要求。对于螺旋状部的重要挑战在于，彼此接触并且相对于彼此移动的两个部件相对于彼此配合使得它们确保用于工作容积的密封功能。密封功能通常使用例如额外的密封元件来实现，所述密封元件布置成使得它们压向螺旋状部的壁的前表面，即压在螺旋腹板上，并且与相对布置的螺旋状部的基板的表面逆流。螺旋状部的基板在此通过放置在表面上的钢板来保护。US5,037,281A公开了具有密封元件的涡旋式压缩机，所述密封元件用于将固定的螺旋状部以及可移动的螺旋状部的壁的前表面密封在螺旋状部的在每种情况下与壁相对的基板上。密封件包括具有C形截面的弹簧，所述弹簧被布置在形成在壁的前表面中的凹槽内。弹簧涂覆有基于特氟龙的材料。在弹簧的中心布置有至少在弹簧的长度的一部分上延伸以密封弹簧的芯的O形环状氯丁橡胶密封件。由于密封元件被集成或加工到螺旋状部的前表面中，因此额外的密封元件的使用在螺旋状部的生产中导致额外的成本以及额外的切削工作和组装工作。为了抵消额外的高工作付出和提供密封元件的复杂性，采用不同的材料组合和涂层。然而，使用不同的材料需要不同的切削过程以及不同的涂覆过程，其中至少涂覆彼此接触的部件中的一者是必要的。在由涡旋式压缩机形成的制冷剂循环在电池的充电模式或频繁切换的热泵模式下运行的情况下，需要在摩擦或磨损方面尤其耐磨的螺旋状部的材料配对。为此目的所需的涂覆过程势必造成非常高的成本。此外，用于螺旋状部配对的不同材料的使用需要不同的切削参数并且在运行期间势必造成两个部件的不同的热膨胀的风险。现有技术还公开了提供壁的高度差异使得螺旋状部的壁的正面[边缘]不平坦地形成或不与基板的表面平行。
技术实现思路
技术问题本专利技术解决的问题包括提供制造涡旋式压缩机的螺旋状部的方法，特别是形成在压缩机的运行期间螺旋状部彼此摩擦的区域，以确保作为用于压缩气态流体的装置的压缩机的最大使用寿命。为了通过优化的制造工艺使特别是在制造期间的成本最小化，装置包括最少可能数量的单个部件并且构造上简单以及可用最少数量的材料实现。技术方案通过具有独立专利权利要求的特征的方法和主题来解决所述问题。在从属专利权利要求中具体说明了进一步的展开。所述问题通过根据本专利技术的用于制造涡旋式压缩机的方法，特别是用于在涡旋式压缩机的运行期间用于涂覆彼此接触的区域的预处理的方法来解决。涡旋式压缩机在此一方面由具有基板和从基板的一侧延伸的螺旋形的壁的不可移动的螺旋状部，以及另一方面由具有基板和从基板的前侧延伸的螺旋形的壁的可移动的螺旋状部形成。螺旋状部由常见的基础材料形成。根据本专利技术的构思，所述方法包括以下步骤：–使两个螺旋状部中的一者的表面的待涂覆的区域脱脂，-使用碱性蚀刻剂蚀刻该区域，-使用酸性蚀刻剂蚀刻该区域，-使用锌酸盐蚀刻剂一次蚀刻该区域，-将作为中间层的锌酸盐层施加到待涂覆的区域上，-使用锌酸盐蚀刻剂进一步蚀刻该区域，以及-使用涂覆材料涂覆经处理的区域以封闭表面。封闭应理解为表面的密封，其中涂覆材料表示使螺旋状部的经涂覆的区域的周围封闭的表面。作为螺旋状部的常见基础材料，有利地使用铝合金，特别是AHS-7。根据本专利技术的进一步展开，所述方法在锌酸盐层的施加与用锌酸盐蚀刻剂进一步蚀刻该区域之间包括以下步骤作为中间步骤：-使用碱性蚀刻剂二次蚀刻该区域，-使用酸性蚀刻剂二次蚀刻该区域，-使用锌酸盐蚀刻剂二次蚀刻该区域，以及-将作为中间层的第二锌酸盐层施加到待涂覆的区域上。作为螺旋状部的常见基础材料，在此有利地使用铝合金，特别是AlSi1MgMn。根据本专利技术的一个有利的实施方式，作为涡旋式压缩机的螺旋状部的基础材料，使用硅的分数为至少9质量百分比到11质量百分比的铝合金。本专利技术的进一步展开包括仅对可移动的螺旋状部的壁的一个前表面进行预处理和涂覆。对于用碱性蚀刻剂蚀刻该区域，优选使用基于氢氧化钠碱液的碱液，而对于用酸性蚀刻剂蚀刻该区域，优选使用硝酸或氢氟酸作为蚀刻剂。作为涂覆材料，有利地采用镍。根据本专利技术的一个优选的实施方式，在离散的蚀刻步骤之间使用冲洗介质冲洗基础材料。冲洗在此可以仅在选定的蚀刻步骤之间或在所有蚀刻步骤之间发生。根据本专利技术的进一步展开，固定的螺旋状部的基板的表面的至少一个区域用作与可移动的螺旋状部的接触区域。所述方法在此包括以下附加步骤：–使表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造涡旋式压缩机(1)的方法，特别是对在所述涡旋式压缩机(1)的运行期间彼此接触的区域进行涂覆的预处理的方法，其中所述涡旋式压缩机(1)由不可移动的螺旋状部(3)以及可移动的螺旋状部(4)形成，所述不可移动的螺旋状部(3)具有基板(3a)和从所述基板(3a)的一侧延伸的螺旋形的壁(3b)，所述可移动的螺旋状部(4)具有基板(4a)和从所述基板(4a)的前侧延伸的螺旋形的壁(4b)，并且所述螺旋状部(3、4)由基础材料形成，所述方法包括以下步骤：/n-使所述螺旋状部(3、4)中的一者的表面的待涂覆的区域脱脂(A)，/n-使用碱性蚀刻剂蚀刻所述区域(B1)，/n-使用酸性蚀刻剂蚀刻所述区域(B2)，/n-使用锌酸盐蚀刻剂一次蚀刻所述区域(B3)，/n-将作为中间层的锌酸盐层施加到所述待涂覆的区域上(C)，/n-使用锌酸盐蚀刻剂进一步蚀刻所述区域(F)，以及/n-使用涂覆材料涂覆经处理的区域以封闭所述表面(G)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171026 DE 102017125096.41.一种制造涡旋式压缩机(1)的方法，特别是对在所述涡旋式压缩机(1)的运行期间彼此接触的区域进行涂覆的预处理的方法，其中所述涡旋式压缩机(1)由不可移动的螺旋状部(3)以及可移动的螺旋状部(4)形成，所述不可移动的螺旋状部(3)具有基板(3a)和从所述基板(3a)的一侧延伸的螺旋形的壁(3b)，所述可移动的螺旋状部(4)具有基板(4a)和从所述基板(4a)的前侧延伸的螺旋形的壁(4b)，并且所述螺旋状部(3、4)由基础材料形成，所述方法包括以下步骤：
-使所述螺旋状部(3、4)中的一者的表面的待涂覆的区域脱脂(A)，
-使用碱性蚀刻剂蚀刻所述区域(B1)，
-使用酸性蚀刻剂蚀刻所述区域(B2)，
-使用锌酸盐蚀刻剂一次蚀刻所述区域(B3)，
-将作为中间层的锌酸盐层施加到所述待涂覆的区域上(C)，
-使用锌酸盐蚀刻剂进一步蚀刻所述区域(F)，以及
-使用涂覆材料涂覆经处理的区域以封闭所述表面(G)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用铝合金AHS-7作为所述螺旋状部(3、4)的所述基础材料。


3.根据权利要求1所述的方法，在施加锌酸盐层(C)与使用锌酸盐蚀刻剂进一步蚀刻所述区域(F)之间包括以下步骤作为中间步骤：
-使用碱性蚀刻剂二次蚀刻所述区域(D1)，
-使用酸性蚀刻剂二次蚀刻所述区域(D2)，
-使用锌酸盐蚀刻剂二次蚀刻所述区域(D3)，以及
-将作为中间层的第二锌酸盐层施加到所述待涂覆的区域上(E)。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用铝合金AlSi1MgMn作为所述螺旋状部(3、4)的基础材料。


5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于，使用硅的分数为至少9质量百分比至11质量百分比的铝合金作为螺旋状部(3、4)的基础材料。


6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于，仅对所述可移动的螺旋状部(4)的所述壁(4b)的一个前表面(14)进行用于涂覆的预处理以及涂覆。


7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于，作为在用碱性蚀刻剂蚀刻所述区域(B1、D1)期间的蚀刻剂，使用基于氢氧化钠碱液的碱液。


8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于，作为在用酸性蚀刻剂蚀刻所述区域(B2、D2)期...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃里克弗洛里安·法尔屈斯，卡迪尔·杜尔孙，弗劳·苏珊娜·萨尔瓦多，努诺·格林，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR