DE102008018286A1 - Schweißverfahren und Schweißgerät für ein Harzelement - Google Patents

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laser
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Takafumi Hara
Seizo Fujimoto
Masaaki Taruya
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Abstract

Es wird ein Schweißverfahren und ein Schweißgerät für Harzelemente bereitgestellt, bei dem eine Formgenauigkeit der zwei Harzelemente nach einem Schweißen sichergestellt werden kann und eine Reduktion der Verbindungsstärke aufgrund übermäßiger Laserbestrahlung verhindert werden kann. In einem Verfahren des Übereinanderlegens eines Harzes mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und eines Harzes mit einer Laserabsorptionsfähigkeit und eines Bestrahlens der Harzelemente mit einem Laserstrahl von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements, um die Harzelemente aneinander anzuschweißen, wird die Bestrahlung mit dem Laserstrahl in Übereinstimmung mit der Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente während der Bestrahlung mit dem Laserstrahl beendet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schweißverfahren und ein Schweißgerät zum Verbinden eines Harzelements mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und eines Harzelements mit einer Laserabsorptionsfähigkeit mittels eines Laserstrahls.
  • BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
  • Eine Technik des Übereinanderlegens eines Harzelements mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft bezüglich eines Laserstrahls einer vorbestimmten Wellenlänge und eines Harzelements mit einer Absorptionsfähigkeit bezüglich eines Laserstrahls mit der gleichen Wellenlänge und Auswerfens eines Laserstrahls von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements, um die zwei Harzelemente aufzuschweißen, ist, wie in der JP-A-2002-337236 A usw. beschrieben, wohlbekannt.
  • Diese Technik soll nun kurz beschrieben werden. Der Laserstrahl gelangt durch das lasertransmittierende Harz fast ohne überhaupt absorbiert zu werden und wird in der Nähe der Fläche des laserabsorptionsfähigen Harzelements absorbiert. Die Energie des absorbierten Laserstrahls wird in Wärme konvertiert, welche die Fläche des laserabsorptionsfähigen Harzelements erwärmt. Auch die Umgebung der Harzfläche des lasertransmittierenden Harzelements in Kontakt mit der Fläche des laserabsorptionsfähigen Harzes wird mittels Wärmeübertragung erwärmt. Als ein Ergebnis wird eine geschmolzene Schicht an der Kontaktfläche zwischen dem lasertransmittierenden Harzelement und dem laserabsorptionsfähigen Harzelement ausgebildet und die zwei Harzelemente werden verschweißt. Während des Schweißens wird, um eine Adhäsion des lasertransmittierenden Harzelements und des laserabsorptionsfähigen Harzelements sicherzustellen, eine Last in der Richtung der Übereinanderlagerung aufgebracht und der Laserstrahl wird in einem Zustand ausgeworfen, wo die Harzelemente an die Schweißfläche gedrückt sind. Deshalb wird ein Teil der geschmolzenen Schicht nach außen abgesondert und die geschweißten Elemente nähern sich enger zueinander als vor dem Schweißen.
  • Im traditionellen Laserschweißverfahren variiert der Annäherungsabstand der zwei Harzelemente hinsichtlich der Bestrahlungszeit eines vorbestimmten Laserstrahls. Somit wird die Formgenauigkeit der geschweißten Einheit verringert. Diese Varianz wird durch verschiedene Faktoren bedingt. Dies umfasst eine Instabilität der Laserleistung, einen Unterschied in einer Transmittanz zwischen individuellen lasertransmittierenden Harzen, usw. Auf der andere Seite ist das in JP-A-2002-337236 vorgeschlagene Verfahren ein Verwaltungsverfahren, bei dem ein Schweißen angehalten wird, wenn ein vorbestimmter Annäherungsabstand erreicht wird, und somit wird die Varianz beim Annäherungsabstand reduziert.
  • Jedoch setzt sich die Annäherungsbewegung sogar während einer Verzögerungszeit im Hinblick auf eine Steuerung von der Zeit fort, wenn erfasst wurde, dass der vorbestimmte Annäherungsabstand erreicht ist, bis das Schweißen angehalten wird. Nachdem der Annäherungsabstand zwischen dieser Periode variiert, gibt es immer noch eine Varianz im Annäherungsabstand.
  • Um die Formgenauigkeit der geschweißten Einheit sicherzustellen, ist es höchst effektiv, eine Struktur zu verwenden, bei der zwei zu schweißende Harzelemente an anderen Bereichen als dem geschweißten Bereich aneinander anliegen. Falls die Struktur ausgelegt ist, eine vorbestimmte Positionsgenauigkeit an der Position zu realisieren, wo die zwei Harzelemente aneinander anliegen, kann der Varianzeinfluss beim Annäherungsabstand beim Schweißen eliminiert werden. Natürlich variiert in diesem Fall die Zeit, bis die zwei Harzelemente einander anliegen, unter individuellen Einheiten. Damit die Harzelemente in allen individuellen Einheiten sicher aneinander anliegen, ist es notwendig, eine längere Laserstrahl-Auswurfszeit als einen Varianzbereich festzulegen. Für eine Einheit, die eine kurze Zeit braucht, damit die Harzelemente aneinander anliegen, ist die Laserstrahl-Auswurfzeit nach dem Anliegen deshalb überaus lang, und ein Problem des Verringerns der Verbindungsstärke an den geschweißten Bereichen tritt auf. Das Verringern der Stärke wird durch die folgenden Faktoren bedingt. Nachdem der geschweißte Bereich bedruckt wird, bis die zwei Harzelemente zueinander anliegen, wird das geschmolzene Harz folglich nach außen abgesondert, und die geschmolzene Schicht wird daran gehindert, überaus erwärmt zu werden. Nach dem Anliegen jedoch, nachdem der anliegende Bereich eine Belastung aufnimmt, wirkt die Druckkraft nicht am geschweißten Bereich. Folglich wird die Absonderung der geschmolzenen Schicht angehalten. Falls eine Bestrahlung mit dem Laserstrahl in diesem Zustand weiter fortgeführt wird, erhöht sich die Temperatur der geschmolzenen Schicht, was eine Bildung von Fehlstellen und thermischer Zersetzung bedingt. Somit wird die Verbindungsstärke gesenkt.
  • INHALT DER ERFINDUNG
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein optisches Schweißverfahren und ein Schweißgerät für Harzelemente bereitzustellen, welches sowohl Formgenauigkeit als auch Schweißstärke der geschweißten Komponenten erfüllt.
  • Gemäß eines Aspekts der Erfindung wird in einem Verfahren des Übereinanderlegens eines Harzelements mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und eines Harzelements mit einer Laserabsorptionsfähigkeit und des Bestrahlens der Harzelemente mit einem Laserstrahl von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements, um die Harzelemente aneinander anzuschweißen, die Bestrahlung mit dem Laserstrahl in Übereinstimmung mit einer Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente während der Bestrahlung mit der Laserstrahl angehalten.
  • Ebenso werden gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung in einem Harzelementschweißgerät ein Harzelement mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und ein Harzelement mit einer Laserabsorptionsfähigkeit übereinandergelegt, und die Harzelemente werden mit einem Laserstrahl von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements bestrahlt, um die Harzelemente aneinander anzuschweißen. Das Gerät weist eine Geschwindigkeitserfassungseinheit, welche die Geschwindigkeit eines Harzelements oder eine das eine Harzelement hinsichtlich dem anderen Harzelement während der Bestrahlung mit dem Laserstrahl haltende Haltevorrichtung erfasst, und eine Steuereinheit auf, die eine Reduktion der Annäherungsgewöhnlichkeit der zwei Harzelemente in Übereinstimmung mit einem Ausgabesignal von der Geschwindigkeitserfassungseinheit bestimmt und die Bestrahlung mit der Laserstrahl anhält.
  • Mit dem Harzelementschweißverfahren gemäß der Erfindung kann eine Formgenauigkeit der zwei Harzelemente nach einem Schweißvorgang sichergestellt, und eine Reduktion der Verbindungsstärke aufgrund übermäßiger Laserbestrahlung vermieden werden.
  • Auch kann mit dem Harzelementschweißgerät gemäß der Erfindung ein Schweißverfahren ausgeführt werden, das eine Formgenauigkeit der zwei Harzelemente nach einem Schweißvorgang sicherstellt und eine Reduktion in einer Verbindungsstärke aufgrund übermäßiger Laserbestrahlung verhindert.
  • Die vorangegangenen und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung verständlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen beachtet wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen abdichteten Behälter als ein Beispiel zeigt, um eine Ausführungsform der Erfindung zu erklären.
  • 2 zeigt eine schematische Konfiguration eines Schweißgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 3A bis 3C sind Schnittansichten, die jeden Schritt eines Schweißverfahrens gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen.
  • 4 ist eine erklärende Ansicht, die ein Beispiel einer Änderung einer Annäherungsgeschwindigkeit mit der Zeit zeigt, welche beim Schweißen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung auftritt.
  • 5 ist eine Schnittansicht, die ein beispielhaftes Verfahren zum gegeneinander Anlegen von Harzelementen zeigt.
  • 6 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres beispielhaftes Verfahren zum gegeneinander anliegender Harzelementen zeigt.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf in einem Steuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf in einem Steuerverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf in einem Steuerverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das einen weiteren beispielhaften Prozessablauf im Steuerverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Erste Ausführungsform
  • Ein Verfahren zum Schweißen zweier Harzelemente, um einen in 1 gezeigten abgedichteten Behälter herzustellen, wird hiernach als ein Beispiel beschrieben.
  • Ein Harzelement 1 ist ein Deckel, der aus einem Harz mit einer transmittierenden Eigenschaft hinsichtlich eines zum Schweißen verwendeten Laserstrahls hergestellt wurde. Beispiele seiner Materialien können Polybutylen Terephthalat (PBT), Polyethylen Terephthalat (PET), Polyphenylensulfid (PPS), Polyether-Etherketon (PEEK), Polycarbonat (PC), Polyamid (PA), Polyethylen (PE) usw. umfassen. Das Material enthält überhaupt keine Farbstoffe oder Pigmente oder ist mit einem Farbstoff oder Pigment in einem Maße gefärbt, welches eine Transmittanz der Wellenlänge eines Laserstrahls nicht hemmt.
  • Ein Harzelement 2 ist ein Gehäuse mit einer Absorptionsfähigkeit hinsichtlich der Wellenlänge des zum Schweißen verwendeten Laserstrahls. Beispiele seiner Materialien sind ähnlich zu denen der transmittierenden Harze. Jedoch wird ein Material mit einer geringeren Transmittanz als das transmittierende Harzmaterial ausgewählt oder es wird ein Material verwendet, das mit einem die Absorption verbessernden Pigmentfarbstoff, wie Ruß, vermischt ist.
  • Diese Harzelemente werden mittels verschiedener Harzgussverfahren geformt, wie einem Injektionsformverfahren, einem Extrusionsformverfahren, einem Blasformverfahren und einem Thermoformingverfahren. Eine Metallkomponente, eine weitere Harzkomponente oder ähnliches kann eingefügt werden. Es genügt, eine Kombination des lasertransmittierenden Harzes und des laserabsorbierenden Harzes zu verwenden, wobei lediglich diese Teile zum Schweißen verwendet werden.
  • 2 zeigt eine Ausgestaltung eines Harzelementschweißgeräts gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Dieses Schweißgerät umfasst eine Laserbestrahlungsvorrichtung 3, eine das Harzelement 1 und das Harzelement 2 entsprechend haltende Haltevorrichtungen 4, 5, eine Bedruckungsvorrichtung (nicht gezeigt), die eine Last an einem Schweißziel über diese Haltevorrichtungen aufbringt, eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 6, welche die Annäherungsgeschwindigkeit des Harzelements 1 und des Harzelements 2 erfasst, und eine Steuereinheit 7, die einen Anhaltezeitpunkt der Laserbestrahlung in Übereinstimmung mit einem erfassten Wert von der Geschwindigkeitserfassungseinheit 6 festlegt, und einen Laserbestrahlungsanhaltebefehl zur Laserbestrahlungsvorrichtung 3 übermittelt.
  • Während die das Harzelement 2 haltende Haltevorrichtung 5 fixiert ist, ist die das Harzelement 1 haltende Haltevorrichtung 4 in der Lastrichtung dem Harzelement 1 folgend beweglich.
  • Die Geschwindigkeitserfassungseinheit 6 umfasst einen Weggeber 61, der die Größer der relativen Auslenkung zwischen z. B. dem Harzelement 1 und dem Harzelement 2, dem Harzelement 1 und der Haltevorrichtung 5, der Haltevorrichtung 4 und dem Harzelement 2, oder der Haltevorrichtung 4 und der Haltevorrichtung 5 erfasst. Die Geschwindigkeitserfassungseinheit 6 umfasst ebenso eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 62, welche die Annäherungsgeschwindigkeit des Harzelements 1 und des Harzelements 2, des Harzelements 1 und der Haltevorrichtung 5, der Haltevorrichtung 4 und des Harzelements 2 oder Haltevorrichtung 4 und der Haltevorrichtung 5 auf der Basis der Größe der zu jeder vorbestimmten Zeitperiode erfassten Auslenkung berechnet.
  • Die Steuereinheit 7 umfasst eine Geschwindigkeitseingabeeinheit 71, wo die durch die Geschwindigkeitserfassungseinheit 6 erfasste Annäherungsgeschwindigkeit eingegeben wird, eine Anhaltebestimmungseinheit 73, die einen Zeitpunkt zum Anhalten einer Laserbestrahlung in Übereinstimmung mit der durch eine Bestimmungszustandhalteeinheit 72 erhaltenen Bestimmungszustände bestimmt, und eine Anhaltesignalausgabeeinheit 74, die ein Bestrahlungsanhaltesignal zur Laserbestrahlungsvorrichtung 3 ausgibt. Der Bestimmungsbetrieb in der Anhaltebestimmungseinheit 73 wird zu jedem vorbestimmten, mittels einer Steueruhr festgelegten Zeitintervall durchgeführt.
  • 3A bis 3C sind Schnittansichten, die den Schweißzustand jeder Stufe im Schweißverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigen. 4 zeigt ein Beispiel einer Änderung mit einer Zeit in der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente 1 und 2 vom Start der Laserbestrahlung.
  • In der in 3A gezeigten ersten Stufe werden das Harzelement 1 und das Harzelement 2 übereinandergelegt und eine Last hierzu aufgebracht. In dieser Stufe wirkt die Last hauptsächlich an einem geschweißten Bereich 8.
  • In der in 3B gezeigten zweiten Stufe wird ein Laserstrahl 9 durch das Harzelement 1 transmittiert und auf den geschweißten Bereich 8 geworfen. Die Technik des Auswerfens des Laserstrahls 9 ist nicht genau spezifiziert. Z. B. kann eine Technik verwendet werden, einen Laserstrahl in einem Punkt verdichten zu lassen, um den geschweißten Bereich schrittweise zu scannen, eine Technik des Abschirmens eines in einer Gestalt entsprechend dem geschweißten Bereich 8 ausgebildeten Laserstrahl, indem eine optische Vorrichtung oder Maske zum Verbindungsbereich zu einer Zeit, oder ähnliches verwendet wird.
  • Die Laserlichtquelle der Laserbestrahlungsvorrichtung 3 ist ebenso nicht besonders spezifiziert. Ein Diodenlaser mit einer fast infraroten Wellenlänge, die durch viele Harzarten transmittiert werden kann, oder ein YAG-Laser ist bevorzugt. Weiter kann ein CO2-Laser oder ähnliches ausgewählt werden.
  • Zur gleichen Zeit wie der Start der Bestrahlung mit dem Laserstrahl 9 startet die Geschwindigkeitserfassungseinheit 6, die Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente 1 und 2 zu messen. Wenn eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Bestrahlung mit dem Laserstrahl gestartet wurde, vorüber ist, ist eine geschmolzene Schicht 10 im geschweißten Bereich 8 ausgebildet. Hiernach, nachdem ein Bereich der geschmolzenen Schicht 10 aus dem geschweißten Bereich extrudiert wurde, nähern sich das Harzelement 1 und das Harzelement 2 einander.
  • Nachdem die Annäherungsgeschwindigkeit kaum fortschreitet, bis die geschmolzene Schicht 10 ausgebildet wird, ist die Annäherungsgeschwindigkeit unmittelbar nach einer Bestrahlung mit dem Laserstrahl gering. Nachdem jedoch die geschmolzene Schicht ausgebildet ist, wird sie schrittweise extrudiert und damit eine im Wesentlichen konstante Annäherungsgeschwindigkeit erreicht. Die Annäherungsgeschwindigkeit ist wie in 4 gezeigt.
  • In der in 3C gezeigten dritten Stufe werden die zwei Harzelemente 1 und 2 gegeneinander in einem Anliegebereich 11 angelegt, der in einem vom geschweißten Bereich verschiedenen Gebiet vorgesehen ist. Im Zuge dessen wird die Annäherungsgeschwindigkeit, wie in 4 gezeigt, plötzlich reduziert. Wenn die Steuereinheit 7 diese Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit erfasst hat, instruiert die Steuereinheit die Laserbestrahlungsvorrichtung 3, eine Laserbestrahlung anzuhalten, und die Laserbestrahlung wird angehalten. Das Bestimmungssystem im Sinne einer Steuerung, um die plötzliche Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit zu erfassen, ist nicht besonders spezifiziert. Der leichteste Weg ist jedoch zu bestimmen, dass die Annäherungsgeschwindigkeit unter einen vorbestimmten Schwellenwert gesenkt wurde.
  • Im zuvor beschriebenen Fall ist der Anliegebereich an zwei Harzelementen vorgesehen. Jedoch kann der Anliegebereich 11 zwischen dem Harzelement 1 und der Haltevorrichtung 5, wie in 5 gezeigt, vorgesehen sein, oder kann zwischen der Haltevorrichtung 4 und der Haltevorrichtung 5, wie in 6 gezeigt, vorgesehen sein. Natürlich kann der Anliegebereich 11 auch zwischen der Haltevorrichtung 4 und dem Harzelement 2 vorgesehen sein. Auf diese Weise kann, nachdem die Harzelemente gegeneinander anliegen, eine übermäßige Laserbestrahlung verhindert werden und eine Reduktion der Verbindungsstärke aufgrund eines übermäßigen Temperaturanstiegs in der geschmolzenen Schicht kann verhindert werden.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf beim Steuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Zuerst wird, wenn die Annäherungsgeschwindigkeit zwischen den zwei Harzelementen 1 und 2 plötzlich gesenkt wird, eine erste Geschwindigkeit V1, die notwendigerweise ungeachtet einer Differenz zwischen individuellen Einheiten erreicht wird, als ein erster Schwellenwert definiert. Weiter wird eine zweite Geschwindigkeit V2, die gleich oder höher als die erste Geschwindigkeit V1 ist und notwendigerweise ungeachtet eines Unterschieds zwischen individuellen Einheiten erreicht wird, als ein zweiter Schwellenwert definiert.
  • Nachdem eine Laserbestrahlung gestartet wurde, wird zuerst zu jedem durch die Steueruhr definierten Zeitintervall bestimmt, ob die Annäherungsgeschwindigkeit V höher oder niedriger als der zweite Schwellenwert V2 ist. Nachdem die Bestimmungsbedingung V > V2 erfüllt wurde, wird zu jedem durch die Steueruhr definierten Zeitintervall bestimmt, ob die Annäherungsgeschwindigkeit V höher oder niedriger als der erste Schwellenwert V1 ist. Wenn eine Bestimmungsbedingung V ≤ V1 erfüllt wurde, wird bestimmt, dass die Annäherungsgeschwindigkeit V plötzlich verringert wurde und die Laserbestrahlung wird angehalten.
  • In der Bestimmung gemäß der Bestimmungsbedingung V > V2, falls die abgelaufene Zeit nachdem die Laserbestrahlung gestartet wurde, im Voraus bekannt ist, wo diese Bedingung erfüllt wird, kann diese abgelaufene Zeit verwendet werden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 8 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozessablauf im Steuerverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der zweiten Ausführungsform wird eine Verringerung der Annäherungsgeschwindigkeit V bestimmt, wenn die Bestimmungsbedingung V ≤ V1 erfüllt ist. Dann, nachdem die Laserbestrahlung über eine vorbestimmte Zeit fortgeführt wurde, wird die Laserbestrahlung angehalten. Die Dauer dieser fortgeführten Laserbestrahlung wird innerhalb eines Bereichs kürzer als derjenige Zeitbereich festgelegt, in dem eine Erzeugung von Fehlstellen oder thermischen Entmischungen im geschweißten Bereich 8 auftritt. Auf diese Art wird die geschweißte Schicht 10 dicker als in dem Fall, wo die Laserbestrahlung augenblicklich angehalten wird. Somit kann eine stärkere Verbindung erhalten werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • 9 und 10 sind Flussdiagramme, die verschiedene beispielhafte Prozessabläufe im Steuerverfahren gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigen. In der dritten Ausführungsform wird die Leistung des auf den geschweißten Bereich 9 geworfenen Laserstrahls an einem halben Punkt in der zweiten Stufe der ersten Ausführungsform gesenkt. Eine dritte Geschwindigkeit V3, bei der die Leistung des Laserstrahls gesenkt wird, wird als ein dritter Schwellenwert definiert.
  • In 9, nachdem die Bestimmungsbedingung V > V2 erfüllt wurde, wird zu jedem durch die Steueruhr definierten Zeitintervall bestimmt, ob die Annäherungsgeschwindigkeit V höher oder niedriger als der dritte Schwellenwert V3 ist. Nachdem die Leistung des Laserstrahls gesenkt wurde, wenn die Bestimmungsbedingungen V > V3 erfüllt wurde, wird eine Bestimmung gemäß dem ersten Schwellenwert V1 durchgeführt.
  • 10 zeigt ein Beispiel im Falle, wo der dritte Schwellenwert V3 gleich oder niedriger als der zweite Schwellenwert V2 ist. Zuerst wird zu jedem durch die Steueruhr definierten Zeitintervall bestimmt, ob die Annäherungsgeschwindigkeit V höher oder niedriger als der dritte Schwellenwert V3 ist. Die Leistung des Laserstrahls wird in der Stufe gesenkt, wo die Bestimmungsbedingung V > V3 erfüllt ist. Danach wird eine Bestimmung gemäß des zweiten Schwellenwerts V2 und des ersten Schwellenwerts V1 schrittweise durchgeführt.
  • Der Zeitpunkt des Verringerns der Laserstrahlleistung kann beliebig festgelegt werden, solange er davor ist, bevor das Harzelement 1 gegen das Harzelement 2 angelegt wird und die Annäherungsgeschwindigkeit plötzlich gesenkt wird. Beispielsweise kann ein Zeitpunkt nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit vom Start der Bestrahlung mit dem Laserstrahl, ein Zeitpunkt nachdem sich die zwei Harzelemente 1 und 2 um eine vorbestimmte Größe einander genähert haben, und ein Zeitpunkt nachdem die Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente 1 und 2 eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, verwendet werden.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform wird der Temperaturanstieg in der geschmolzenen Schicht 10, nachdem das Harzelement 1 gegen das Harzelement 2 angelegt wurde, sanfter. Die Aufschubsperiode vergrößert sich, welche von der Zeit, wenn eine plötzliche Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit in der dritten Stufe erfasst wurde, bis die Laserbestrahlung angehalten wird, geht.
  • Als ein Ergebnis wird eine Steuerung leichter und die Schweißzeit kann reduziert werden, verglichen mit dem Fall, wo die Bestrahlung mit niedriger Leistung vom Start der Laserbestrahlung fortgeführt wird.
  • In den zuvor genannten Ausführungsformen wird der abgedichtete Behälter als ein Beispiel des zu schweißenden Ziels verwendet. Jedoch ist das schweißende Ziel nicht darauf beschränkt.
  • Nachdem eine hohe Formgenauigkeit der geschweißten Einheit gemäß der Erfindung erreicht werden kann, ist die Erfindung geeignet, ein Unterbringungsgehäuse oder ähnliches einer hoch präzisen elektronischen Komponente herzustellen.
  • Verschieden Modifikationen und Änderungen dieser Erfindung werden denen im Fach bewanderten ersichtlich, ohne vom Umfang oder vom Geist dieser Erfindung abzuweichen, und es sollte klar sein, dass diese nicht auf die hier aufgeführten, veranschaulichenden Ausführungsformen begrenzt ist.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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Claims (8)

  1. Harzelementschweißverfahren umfassend: Übereinanderlegen eines Harzelements (1) mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und eines Harzelements (2) mit einer Laserabsorptionsfähigkeit und Bestrahlen der Harzelemente (1, 2) mit einem Laserstrahl (9) von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements (1), um die Harzelemente (1, 2) aneinander anzuschweißen, wobei die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) in Übereinstimmung mit einer Reduktion einer Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente (1, 2) während der Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) angehalten wird.
  2. Das Harzelementschweißverfahren gemäß Anspruch 1, bei dem eine Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente (1, 2) aufgrund eines Anlegens der zwei Harzelemente (1, 2) gegeneinander, oder aufgrund eines Anlegens von die zwei Harzelemente haltenden Haltevorrichtungen (4, 5) gegeneinander, oder eines Anlegens der ein Harzelement haltenden Haltevorrichtung und des anderen Harzelements gegeneinander, während der Bestrahlung mit einem Laserstrahl (9) bestimmt wird, und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) angehalten wird.
  3. Das Harzelementschweißverfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) angehalten wird, nachdem der Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach einer Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit aufgetreten ist.
  4. Das Harzelementschweißverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Leistung des Laserstrahls (9) gesenkt wird, bevor eine Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit auftritt, was die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) zu beenden bedingt.
  5. Harzelementschweißgerät, bei dem ein Harzelement (1) mit einer lasertransmittierenden Eigenschaft und ein Harzelement (2) mit einer Laserabsorptionsfähigkeit übereinander gelegt werden und die Harzelemente (1, 2) mit einem Laserstrahl (9) von der Seite des lasertransmittierenden Harzelements (1) bestrahlt werden, um die Harzelemente aneinander anzuschweißen, wobei das Gerät aufweist: eine Geschwindigkeitserfassungseinheit (6), welche die Geschwindigkeit des einen Harzelements oder einer das eine Harzelement haltenden Haltevorrichtung hinsichtlich des anderen Harzelements während der Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) erfasst, und eine Steuereinheit (7), die eine Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente (1, 2) in Übereinstimmung mit einem von der Geschwindigkeitserfassungseinheit erfassten Wert bestimmt (6), und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) anhält.
  6. Harzelementschweißgerät gemäß Anspruch 5, bei dem die Steuereinheit (7) eine Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente (1, 2) aufgrund des Anlegens der zwei Harzelemente gegeneinander, oder des Anlegens der die zwei Harzelemente (1, 2) gegeneinander haltenden Haltevorrichtung (4, 5), oder des Anlegens einer ein Harzelement haltenden Haltevorrichtung und des anderen Harzelements gegeneinander, während der Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) bestimmt, und die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) anhält.
  7. Harzelementschweißgerät gemäß Anspruch 5 oder 6, bei dem die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit angehalten wird, nachdem eine Reduktion der Annäherungsgeschwindigkeit aufgetreten ist.
  8. Harzelementschweißgerät gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, bei dem die Steuereinheit (7) eine Leistung des Laserstrahls (9) zu einem Zeitpunkt nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit, wonach die Bestrahlung mit dem Laserstrahl (9) gestartet wurde, absenkt, nachdem sich die zwei Harzelemente (1, 2) gegeneinander um eine vorbestimmte Größe angenähert haben, oder nachdem die Annäherungsgeschwindigkeit der zwei Harzelemente (1, 2) eine vorbestimmte Geschwindigkeit erreicht hat.
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