JP2011126237A - 樹脂部材のレーザー溶着方法及び溶着樹脂成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 レーザー光の照射によりレーザー光を透過する透過性樹脂部材(A)とレーザー光を透過しない非透過性樹脂部材(B)とを溶着させるレーザー溶着方法において、透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことを特徴とする樹脂部材のレーザー溶着方法及び該方法により得られる樹脂成形品による。
【選択図】 図1
Description
レーザー溶着は沈み込みの少ない溶着工法であるため、安定した溶着状態を得るためには、透過性材料と吸収性材料との接触面を充分に密接させ、この状態で溶着する必要がある。そこで従来は、透過性材料と吸収性材料とを接触させた状態で、接触面に外部から大きな力を加え、この加圧力で接触面の密接性を向上させる方法を採っている。
具体的には、同文献には、吸収性樹脂材に当接する透過性樹脂材の表面、および、透過性樹脂材に当接する吸収性樹脂材の表面を予備加熱するための方式として、電磁誘導加熱方式、ヒーター加熱方式、熱風加熱方式、赤外線ランプ加熱方式およびレーザー加熱方式が記載されている。
具体的には、特許文献2には、非透過性樹脂材に当接する透過性樹脂材の表面、および、透過性樹脂材に当接する非透過性樹脂材の表面を予備加熱するための手段として、予備加熱用レーザー光、加熱部材および温風が記載されている。
具体的には、特許文献3には、溶着用レーザー光によってレーザー光の透過率の大きい第1樹脂部材とレーザー光の透過率の小さい第2樹脂部材との当接面を予備加熱するための手段として、溶着用レーザー光のスポット径よりも大きいスポット径の予備加熱用レーザー光が記載されている。
透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことを特徴とする樹脂部材のレーザー溶着方法が提供される。
Ad≧0.012d+1.8 式(1)
(式中、Adは透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間距離がdである場合における当接面におけるレーザー光のスポット径[mm]、dは透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間距離[mm]である。)
2 レーザー光
3 透過性樹脂部材(A)
4 非透過性樹脂部材(B)
5 当接面
6、7、8 当接面におけるレーザー光照射部
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、レーザー光の照射によりレーザー光を透過する透過性樹脂部材(A)とレーザー光を透過しない非透過性樹脂部材(B)とを溶着させるレーザー溶着方法において、
透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことを特徴とする。
本発明においては、レーザー光を透過する透過性樹脂部材と該レーザー光を透過しない非透過性樹脂部材とを溶着する際に、レーザー光を透過する透過性樹脂部材側からレーザー光を照射することで、該レーザー光に対して高い透過率を有する透過性樹脂部材をレーザー光が通過する。透過したレーザー光は、該レーザー光を透過しない非透過性樹脂部材の表面に到達し、エネルギーとして蓄積される。この蓄積されたエネルギー分布は、レーザー光があらかじめ持っていたエネルギー分布に対して透過性樹脂部材の透過の際の散乱によって、不均一なエネルギー分布となる。そして、前記部材の当接面においては、不均一なエネルギー分布を持った加熱、溶融が行われるため、透過性樹脂部材及び非透過性樹脂部材が互いに絡み合った状態の接合部が生じ、得られる接合体の接合部が強固になる。
本発明においては、透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことにより、溶着部のはみ出しや成形品のくすみや変形等の悪影響を与えることなく、隙間部周囲の樹脂を溶融させ、安定した溶着強度で、品質の高い溶着成形品を得ることができる。
非透過性樹脂部材には、レーザー光に対して30%未満の透過率を得るために、レーザー光吸収材料を含有させることが好ましい。このレーザー光吸収材料としては、例えばカーボンブラックや複合酸化物系顔料等の無機系着色材、フタロシアニン系顔料、ポリメチン系顔料等の有機系着色材を用いることができ、これらは単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができるが、これらの中では効果及び経済性の観点から、カーボンブラックが好適である。
本発明の方法においては、レーザー光の照射は、透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことが必要である。
前記当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じてスポット径を変化させずに、隙間が有る部分も無い部分も、同じスポット径でレーザーが通過した場合、隙間のある部分に溶着不足が生じたり、断熱効果により発熱し、発泡、焼け等が発生し、溶着強度が極めて低くなる。また、前記当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じてスポット径を変化させるが、隙間が有る部分も無い部分も、レーザー光の出力を一定にした場合、隙間のある部分はレーザー光照射エネルギーが増減することになる。このようにレーザー光照射エネルギーを略同一に保たない場合、照射エネルギーに過不足が生じ、やはり溶着強度が低下する不具合が生じる。本発明においては、上記問題を改善する為に、レーザー光発生源と溶着させるべき樹脂部材(「ワーク」ともいう)との距離を変える等の方法で、レーザー光をデフォーカスにし、広範囲の樹脂を適度に溶融させ隙間を埋めることができるため、外観に問題なく溶着強度を向上させることができると考えられる。
これにより、ヒケ、ソリなどに起因した隙間を有する部材であっても、隙間がある部分において、加熱溶融される樹脂量(体積)を増大させ、隙間を埋めることによって、当該部位の溶着強度を向上させることができるため、安定した溶着強度の成形品が得られる。
(式中、Adは透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間の距離がdである場合における当接面におけるレーザー光のスポット径[mm]、dは透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間距離[μm]、A0は透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間の距離が0である場合の当接面におけるレーザー光のスポット径[mm]を表す。)
例えば、正常部分のスポット径が1.8mm、dが50[μm]、当接面におけるスポット径Adは2.4[mm]以上とすることが好ましい。2.4[mm]より小さいと、安定した溶着強度が得られないおそれがある。
上記式(1)に従い、当接面の隙間の距離に応じて、スポット径を変化させることにより、溶着部分の状態に応じた過不足のない、より調整されたレーザー光照射を行うことができ、溶着部のはみ出しや成形品のくすみや変形がない、品質の高い成形品を得ることができる。
ここで、「略同一」とは、隙間が存在する部分の当接面に照射された単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を、隙間が存在しない正常部分の当接面に照射された単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)との比較で一定に保つようにすることであり、これにより安定した溶着強度を保つことができる。言い換えれば、溶着ラインの始点から終点まで、どの箇所でも、当接面に照射された単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を一定に保つようにすることである。より具体的には、隙間部分のレーザー光照射エネルギーが、その前後における当接面の密接性が保たれている正常部分のレーザー光照射エネルギーを基準として、好ましくは±30%程度、より好ましくは±20%程度、さらに好ましくは±10%程度の範囲にあることをいう。
したがって、レーザー光照射エネルギー(J/mm2)が略同一と言えない場合は、部分的に隙間が生じている等の溶着部分の状態に応じた過不足のないレーザー光照射を行うことができず、溶着部のはみ出し、成形品のくすみや変形又は焼けのおそれがあり、品質の高い成形品を得ることができない。
なお、上記の当接面に照射された単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)は、光パワーメーターを用いて、照射エネルギーについて測定し、スポット径で除して求めた値である。
例えば、スキャン速度は変化させずに、スポット径を大きくする箇所ではレーザー光の照射出力が大きくなるように調整したり、又は、レーザー光の出力は変化させずに、スポット径を大きくする箇所ではスキャン速度を遅くして、照射時間を長くしたりすることができる。具体的には、照射時間は、通常の溶着工程では、ワークを固定してレーザーを移動させながら、又は、レーザーを固定してワークを移動させながら線状に溶着を施すが、相対的な移動速度を変えると、照射時間を調整することができる。また、レーザー光の照射出力とスキャン速度の両方を変化させることもできる。
これにより、別途、特定の工程や装置を用いることなく、簡便に、調整された過不足のないレーザー光照射を行うことができ、隙間部における溶着不足によるリークの発生が無く、溶着部のはみ出し等のない品質の高い成形品を得ることができる。
1.レーザー光の発生源と当接面との距離を調整することにより変化させる。
2.レーザー光の焦点距離を調整することにより変化させる。
3.レーザー光の光軸と当接面との照射角を調整することにより変化させる。
このように、当接面におけるレーザー光のスポット径を、レーザー光の発生源と当接面との距離を調整することにより変化させる方法は、特に限定されないが、例えば、六軸ロボット装置を用いて高さ調整することができる。
このような、当接面におけるレーザー光のスポット径を、レーザー光の焦点距離を変えることにより変化させる方法は、特に限定されないが、例えば、レンズの曲率や屈折率を調節する方法が挙げられる。
このような、当接面におけるレーザー光の照射角を変えることにより変化させる方法は、特に限定されないが、例えば、六軸ロボット装置を用いて、角度調整することができる。
本発明において、レーザー溶着に用いられるレーザー光としては、ガラス:ネオジム3+レーザー、YAG:ネオジム3+レーザー、ルビーレーザー、ヘリウム−ネオンレーザー、クリプトンレーザー、アルゴンレーザー、H2レーザー、N2レーザー、半導体レーザー等のレーザー光を挙げることができる。より好ましいレーザーとしては、半導体レーザーである。
レーザー光の波長は、接合される樹脂部材の種類、近赤外吸収剤の種類により異なるため一概に決定できないが、400nm以上であることが好ましい。波長が400nmより短いと、樹脂部材が著しく劣化しやすくなる。レーザー光のより好ましい波長は400〜1300nmである。
また、レーザー光の出力は、スキャン速度と透過性樹脂部材の吸収能力により調整することができる。レーザー光の出力が低いと樹脂部材の当接部接合面を互いに溶融させることが困難となり、出力が高いと樹脂部材が蒸発したり、変質し強度が低下する等の問題が生じるようになる。
本発明において、レーザー光の照射による溶着に先立ち、あらかじめ透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との当接面に生じる両部材の隙間の大きさ(距離)を温度計測等で検出した後、該当接面に、該検出結果に応じて決定されたスポット径のレーザー光を照射して、該当接面を溶着することが好ましい。これにより、調整された過不足のないレーザー光照射を行うことができ、隙間部における溶着不足によるリークの発生が無く、溶着部のはみ出し等のない品質の高い成形品を得ることができる。
本発明によれば、隙間の距離が0〜500μm程度の隙間でも、溶着可能であり、好ましくは0〜100μm程度、より好ましくは0〜50μm程度の隙間が溶着可能である。
隙間は部材のヒケ、ソリに起因するものの他、接合面の一方又は両方が、シボ加工等意匠に起因するものであっても構わない。
例えば、図4は、一対のフランジを有する直方体状の容器をフランジ部分が重なり合うように重ねたものを上から見た図であり、フランジ同士が溶着されるべき部位である。a−b間フランジ裏面にリブが設けられており、部材のヒケにより、当接部a−bに隙間が生じている。A→B→C→D→Aのライン上1周が溶着予定線である場合、a−b間に隙間があると、その隙間部分で温度が上昇する(図5参照)。そのため、温度が上昇した部分で、溶着に用いるレーザー光のスポット径を、温度の上昇が見られない部分、つまり、隙間が生じていない部分よりも大きくすればよい。
なお、前述のように、隙間が検出できたならば、図6に示したように、レーザーが当該部分を通過する少し前から少し過ぎた時点までスポット径を大きくすることが好ましい。これにより、確実に隙間部分の溶着を行うことができる。
上記の隙間検出用レーザー光を用いる際には、透過性樹脂部材及び非透過性樹脂部材の溶融温度以下に該部材を加熱するレーザー光とすることが必要である。例えば、溶着用レーザー光と比較して、出力を小さくする、又は、レーザー光の波長を長くすることにより上記部材の溶融温度以下に加熱することができる。好ましくは、隙間検出用レーザー光の波長を800〜940nm程度に長くすることによる。例えば、隙間検出用レーザー光の波長が940nmの場合、部材に悪影響を与えずに、隙間の検出を行うことができる。
本発明においては、透過性樹脂部材(A)及び非透過性樹脂部材(B)を形成するための樹脂は、好ましくは同一樹脂であるが、溶着可能であれば異なる樹脂であってもよく、加熱溶融によって固体状態より体積の膨張しやすい熱可塑性樹脂が好ましい。
詳しくは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー等が挙げられる。
また、非透過性樹脂としては、上記樹脂そのものでも使用できるが、好ましくはレーザー光を吸収し、発熱を促進するために、上記樹脂にカーボンブラック等の無機又は有機添加剤等が添加されたものが用いられる。これらの添加量は、樹脂100重量部に対して0.05〜40重量部、好ましくは0.1〜30重量部である。あるいは、強化材を加えたり、厚みを増してレーザー光を吸収するようにしてもよい。
同様に、上記非透過性樹脂には、前述したカーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材の他に、必要に応じて、さらに各種の樹脂添加剤、充填剤、補強材、難燃剤、樹脂改質剤等が入っていてもよい。具体的には、ガラス繊維、カーボン繊維等の補強繊維を添加したものを用いてもよい。これらの添加量は、非透過性樹脂100重量部に対して0〜200重量部である。
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、部分的に隙間があっても、安定した溶着強度で、溶着部のはみ出しや成形品のくすみや変形がない、品質の高い成形品を、効率よく得ることができる樹脂部材のレーザー溶着方法であるため、例えば、両樹脂部材の当接面にヒケやソリ等からなる隙間が生じた場合であっても、効率良くかつ高歩留まりで樹脂成形品を提供することが可能である。また、高度に精製しない部材であっても、同様に、効率良くかつ高歩留まりで樹脂成形品を提供することが可能である。
具体的には、本発明により、軽量化が望まれる自動車部品、ヘッドランプ等において、複雑な形状であっても美観を損ねずに効率的に樹脂成形品を製造できる。
したがって、本発明は、製造効率、製造コストを大幅に削減することができるものであり、その工業的価値は大きい。
なお、実施例に於ける各種物性の測定は、下記要領に従った。
(1)隙間距離測定方法
装置名:浜松ホトニクス社製の温度計測装置を用いて、当接部における隙間を測定した。
(2)溶着部の外観
目視にて、溶着部の発泡、焼けの有無を確認した。
(3)溶着強度
実製品を用いて溶着ラインと直交する方向に引張試験を行い、破壊強度を測定し、溶着強度とした。破壊強度は、装置名:島津社製の引張装置を用いて、引張速度:5mm/minの条件で行った時の値である。破壊強度は10MPa以上が実用レベルである。
(実施例1)
非透過性樹脂部材:ポリプロピレン樹脂40重量%、スチレン系エラストマー30重量%及びタルク30重量%からなる樹脂組成物を用いて、上部に幅5mmのフランジを有する縦120×横100×高70×厚み2mmの上部開口の直方体状の容器を作成した。このフランジに、レーザー光吸収剤(富士フイルム製900NP)を塗布した。また、このフランジには、横辺一部に幅3mmの裏リブが設けられており、リブ部には目視でヒケが観察された。
図8(a)は、本実施例において用いた樹脂部材を示す概略図であり、溶着すべき樹脂部材を、レーザー光照射方向から見た図である。フランジのリブ部の一部にヒケが観察された。図8(b)は、リブ断面を示す概略図であり、断面の幅を測定したところ、3mmであった。
透過性樹脂部材:ポリメチルメタクリレートを用いて、上部に幅5mmのフランジを有する縦120×横100×高70×厚さ2mmの上部開口の直方体状の容器を作成した。
溶着:透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材とを、フランジ同士が非透過性樹脂部材のヒケ部分と透過性樹脂部材の正常部分とが対向するよう重ね合わせ、ヒケ部分(隙間部位)が含まれるよう、四辺をレーザー溶着した。図9に、重ね合わせた部材の概略図を示す。
レーザー光としては、装置名:浜松ホトニクス社製レーザー装置を用いて、940nmの波長のものを使用した。
溶着条件は、正常部位のスポット径1.8mmφ、出力30W、スキャン速度は3m/分、ヒケ部分に相当する隙間部位(隙間:100μm)はレーザー発生源と部材との距離を狭めることでデフォーカスさせスポット径を3.6mmφとした。出力を120Wに高め照射エネルギーを正常部位のそれと略同一にした。スキャン速度は3m/分であった。
溶着強度測定:図9は、本実施例において、溶着強度測定に用いた試験片を説明する概略図である。ヒケ部分を含む一辺、溶着方向に10mm×垂直方向に40mm切り出し、溶着ラインと直交する方向に引張試験を行ったところ、破壊強度は13MPaであった。
評価結果を表1に示す。
正常部位と隙間部位とで溶着条件を変えることなく、スポット径も変えずに、溶着:出力30W、スポット径1.8mmφで溶着した以外は、実施例1と同様にして溶着を行った。つまり、部材は、実施例1のものと同じ製造ラインにて製造されたものを使用し、レーザー光、隙間部位、スキャン速度等の溶着条件を実施例1と同様にして溶着を行った。
溶着強度測定:ヒケ部分を含む一辺、溶着方向に10mm×垂直方向に40mm切り出し、溶着ラインと直交する方向に引張試験を行ったところ、破壊強度は3MPaであった。隙間部分には発泡、焼けが生じ、外観が悪化した。
評価結果を表1に示す。
実施例1において、非透過性樹脂部材の横辺の正常部をフランジ幅方向5mm×長さ3mmにわたり深さ50μmの切削加工を施した。切削加工部分を隙間部分に見立てた。
溶着:透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材とを、フランジ同士が非透過性樹脂部材の切削加工部分と透過性樹脂部材の正常部分とが対向するよう重ね合わせ、隙間部位が含まれるよう、四辺をレーザー溶着した。
レーザー光としては、装置名:浜松ホトニクス社製レーザー装置を用いて、940nmの波長のものを使用した。
溶着条件は、正常部位のスポット径1.8mmφ、出力30W、スキャン速度は3m/分、隙間部位(隙間:50μm)はレーザー発生源と部材との距離を狭めることでデフォーカスさせスポット径を2.7mmφとした。出力を70Wに高め照射エネルギーを正常部位のそれと略同一にした。スキャン速度は3m/分であった。
隙間部分を含む一辺、溶着方向に10mm×垂直方向に40mm切り出し、溶着ラインと直交する方向に引張試験を行ったところ、破壊強度は15MPaであった。
評価結果を表1に示す。
実施例1において、溶着条件として、正常部位のスポット径1.98mmφ、出力36W、隙間部位のスポット径3.96mmφ、出力145Wとした以外は実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例2において、溶着条件として、正常部位のスポット径1.98mmφ、出力36W、隙間部位のスポット径2.97mmφ、出力85Wとした以外は実施例2と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1において、溶着条件として、正常部位のスポット径1.8mmφ、出力36W、隙間部位のスポット径3.96mmφ、出力145Wとした、ここで隙間部位のスポット径は屈折率の小さいレンズを用い焦点距離を伸ばすことでデフォーカスさせた以外は実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
実施例1と同様の材料、装置を用いて予め隙間距離を温度計測で測定し、シーケンスとし隙間がある部分をデフォーカスでスポット径を変化させ、出力もスポット径に併せ、実施例1の隙間がある部分の照射エネルギーと略同等とした。すなわち、隙間距離の検出を溶着試験開始前の1スキャンのみ行い、同一の溶着条件で溶着部品を150個連続生産した。製品の溶着強度は10MPa以上を保ち、安定した生産が行えた。
実施例1において、隙間部分の出力を30Wとした以外は実施例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
表1から明らかなように、本発明の製造方法の特定事項である「透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させる」との要件を満たさない方法による比較例1は、溶着部外観に発泡、焼けが発生し、溶着強度も弱いものとなり、「当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つ」との要件を満たさない方法による比較例2は、溶着強度が弱いものとなったのに比べて、本発明の製造方法による実施例1〜6では、溶着部外観の問題は無く、溶着強度も十分強いものとなることが明らかになった。
したがって、本発明の製造方法は、部分的に隙間があっても、十分な溶着強度で、溶着部のはみ出しや成形品のくすみや変形がない、品質の高い成形品を得ることができるという点で優れた結果が得られており、大きな技術的意義を持つことが明らかである。
Claims (12)
- レーザー光の照射によりレーザー光を透過する透過性樹脂部材(A)とレーザー光を透過しない非透過性樹脂部材(B)とを溶着させるレーザー溶着方法において、
透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさに応じて、当接面に照射するレーザー光のスポット径を変化させ、かつ、当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギー(J/mm2)を略同一に保つことを特徴とする樹脂部材のレーザー溶着方法。 - 前記レーザー光のスポット径は、透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさ(距離)が広いほど大きくなるように変化させることを特徴とする請求項1に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光のスポット径は、下記式(1)の関係を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
Ad≧0.012d+A0 式(1)
(式中、Adは透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との隙間の距離がdである場合における当接面におけるレーザー光のスポット径[mm]、dは透過性樹脂部材と非透過性樹脂部材との隙間距離[μm]、A0は透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との隙間の距離が0である場合の当接面におけるレーザー光のスポット径[mm]を表す。) - 前記当接面における単位面積当たりのレーザー光照射エネルギーは、レーザー光の照射出力(W)及び/又はレーザー光のスキャン速度(mm/sec)を変化させることにより略同一に保つことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光のスポット径は、レーザー光の発生源と当接面との距離を調整することにより変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光のスポット径は、レーザー光の焦点距離を調整することにより変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光のスポット径は、レーザー光の光軸と当接面との照射角を調整することにより変化させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光の照射による溶着に先立ち、あらかじめ透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさ(距離)を検出しておくことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 前記隙間の大きさ(距離)の検出は、光学的手法、電気的手法又は熱的手法のいずれかによることを特徴とする請求項8に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 前記隙間の大きさ(距離)の検出は、当接面に、透過性樹脂部材(A)および非透過性樹脂部材(B)の溶融温度以下に該部材を加熱するレーザー光を照射して、その際の当接面の温度をモニターすることにより行うことを特徴とする請求項8に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 前記レーザー光の照射による溶着に先立ち、あらかじめ透過性樹脂部材(A)と非透過性樹脂部材(B)との当接面に生じる両部材の隙間の大きさ(距離)を検出した後、それぞれ同じ製造ラインで製造された別の透過性樹脂部材(A’)と非透過性樹脂部材(B’)との当接面に、該検出結果に応じて決定されたスポット径のレーザー光を照射して、該当接面を溶着することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の樹脂部材のレーザー溶着方法によって得られる溶着樹脂成形品。
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---|---|---|---|---|
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014151438A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-25 | Koito Mfg Co Ltd | レーザー溶着方法 |
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