激光焊接体制造技术

本发明专利技术系提供不须经复杂步骤，可将简便地调制构件藉由一次激光焊接步骤而使其一体化，其不仅是成形构件间之焊接强度优良，且不会损及树脂特性之激光焊接体。本发明专利技术之激光焊接体，其特征为其系藉由含热塑性树脂及激光弱吸收剂能将吸光度ａ控制在０．０７～３．０，且至少一部分的激光可边被吸收而另一部分可边被穿透之激光弱吸收性成形构件，系单一或复数者；再藉由至少将其端部之一部分保持在相合对之情形下，以激光对该处加以照射而产生发热，并进而焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术系有关于激光焊接体，其特征系将激光弱吸收性成型构件彼此经一次激光焊接而使其一体化。
技术介绍
为将热塑性合成树脂制之成型构件彼此加以接合激光焊接法被一般所知。 此种激光焊接，例如可以进行如下。如图4所示，于一方构件上使用激光穿透性之构件11，并于另一方构件上使用激光吸收性之构件13，再使两者直接接合。在此，由激光穿透性成型构件11之一侧，朝向激光吸收性成型构件13照射激光14时，该激光穿透性成型构件11所穿透之激光14，将被吸收于激光吸收性成型构件13，而引起发热。由于该热能，激光吸收性成型构件13会以吸收激光部分为中心，发生熔融，进而使激光穿透性成型构件11产生熔融，使二者进行融合。当其冷却时，激光穿透性成型构件11与激光吸收性成型构件13，就会在焊接部位15进行接合。 激光焊接之特长可列举如下，激光发光部位无须与应焊接部位相接触，即能进行焊接；因进行局部加热所以对周边部之热影响非常微小；无机械性震动之虞；可进行针对微细部分或具有立体复杂构造构件间之焊接；其再现性高；可维持高气密性；其焊接强度即强；其焊接部分之界线很难以目视分辨；以及不会发生粉尘等。 依据此种激光焊接，不仅可以简单操作确实地进行焊接以外，与以结合用零件(螺铨，螺钉，回纹针等)进行接合之以往的树脂构件接合方法，以接着剂进行接着，振动焊接，或超音波焊接等方法相比较，可获得同等以上之焊接强度。而且，因为振动或热影响较少之故，可以实现省力化，改良生产性，并减低生产成本等。因此，激光焊接，例如在汽车产业，电子·电气产业等中，除适合用于应避免振动或热影响之功能性构件或电子构件等之接合外，同时也能对应于复杂形状树脂构件之接合。 关于激光焊接之技术，例如于日本特公昭62-49850号公报中记载有，添加能吸收激光之炭黑之激光吸收性热塑性合成树脂构件，以及激光穿透性热塑性合成树脂构件，使其相合对，然后再由激光穿透性之构件侧藉由照射激光使其进行焊接之方法。此时，必须分别地调制二种类之激光穿透性成型构件以及激光吸收性成型构件。 再者，在再公表WO2003/039843中记载有，将能吸收红外线之热塑性树脂成型构件A，热塑性树脂成型构件B，以及具有红外线穿透部之放热材料C，以C/A/B之位置关系使其接触，而由放热材料C侧照射红外线之激光焊接方法。此时，热塑性树脂A及热塑性树脂B，不须分别地调制可为同质之构件，惟在激光焊接时为调整发热必须使用特殊之放热材料C，使得作业步骤复杂化。 此外，在日本特开2004-351730号公报中记载有，将激光穿透树脂构件，与另一个吸收激光树脂构件把各自作为焊接部分之事先形成接合凸缘部相合对，由激光穿透树脂构件之接合凸缘部，照射激光，使两树脂构件彼此相焊接形成一体化之激光焊接方法。此时，必须分别地调制二种类之激光穿透树脂构件，以及激光吸收树脂构件。 专利技术的揭示 本专利技术之目的，系为解决前述课题，提供一种不须经复杂步骤，可将简便调制构件藉由一次激光焊接步骤而使其一体化，其不仅是成型构件间之焊接强度优良，且不会损及树脂特性之激光焊接体。 本专利技术者们，系在激光之一部分被吸收而另一部分使之穿透之情况下，使用调整成特定吸光度之单一或复数之激光弱吸收性成型构件，使该成型构件彼此相合对而照射激光，利用起由该成型构件之发热，热辐射，热传导进行激光焊接，在该焊接部分引起大且深之熔融现象的结果，则发现与将激光穿透性成型构件及吸收性成型构件进行焊接之先前技术的激光焊接法相比较，能得到更为强固接合之焊接体。 为达成前述目的所进行本专利技术之激光焊接体，其系藉由含有热塑性树脂及激光弱吸收剂将吸光度a控制在0.07～3.0，且至少一部分的激光可被吸收而另一部分可被穿透之激光弱吸收性成型构件，系为单一或复数者，再藉由至少将其端部之一部分保持在相合对之情况下，以激光对该处加以照射而产生发热，并进而焊接。 制造此种激光焊接体之较佳实施态样，系藉由将含有激光弱吸收剂成型构件之相合对部位以激光照射时，在其等之界面上因激光一部分被吸收而发热致引起树脂熔融，并且藉由另一部分激光被穿透而使发热部位扩散，最终则因产生很大之熔融现象，从而制得具有坚固强度之激光焊接体。 此种激光弱吸收剂，其系对于所使用之激光波长具有弱吸收性。激光弱吸收剂之吸收系数εd例如为1000～8000(ml/g·cm)，其较佳为1000～6000，最佳则为3000～6000者。含有其之激光弱吸收性成型构件，不只是系具有激光穿透性之特征，同时兼具弱激光吸收性之特征。 亦可将激光弱吸收性成型构件之单一或复数(2或3以上)者，藉由激光焊接作成激光焊接体。如为单一之激光弱吸收性成型构件时，可将成型构件折弯，或是弯成圆形，将成型构件之一部分，例如作成筒状后再使其两端部相合对，或是使其端部与中央部相合对之后，将该相合对部分以激光进行焊接，即可达成。此外，如为复数之激光弱吸收性成型构件时，将彼此的成型构件之一部分，例如把各成型构件的端部与端部，或是各成型构件的端部与中央部的一部分相合对之后，将相合对部分藉由激光进行焊接，即可达成。此外，亦可将激光弱吸收性成型构件，在单一处或复数处，以激光焊接作成激光焊接体。 此外，可将单一或复数之激光弱吸收性成型构件，其厚度制成200～5000μm。 激光弱吸收性成型构件，其至少由激光弱吸收剂及热塑性树脂所构成之树脂组成物进行成型并制得。该热塑性树脂，系以聚酰胺树脂，聚碳酸酯树脂，聚苯硫醚树脂，聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂，及聚丙烯树脂为较佳。亦即，激光弱吸收性成型构件，其系以含有一种选自前述热塑性树脂之树脂为较佳。 激光焊接体，系使用吸光度a在0.07～3.0范围内之激光弱吸收性成型构件，使该成型构件相合对后以激光焊接成型。前述吸光度a系以成型构件厚度1mm所换算之数值。 激光弱吸收性成型构件如具有某种程度之穿透性时，因能广泛选择成型构件之厚度，或激光之照射能量范围等激光焊接条件，所以能具有实用性。该吸光度a，系以0.1～2.0为较佳，并以0.1～1.8为最佳者。 此外，关于前述适合之树脂，具体地揭示其实用上吸光度a之范围。如该树脂如为聚酰胺树脂时，前述吸光度a为0.1～2.0，较佳为0.1～1.2之范围；如该树脂如为聚碳酸酯树脂时，前述吸光度a为0.1～2.0，较佳为0.2～1.8之范围；如该树脂如为聚丙烯树脂时，前述吸光度a为0.1～1.2，较佳为0.1～0.8之范围；如该树脂如为聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂时，前述吸光度a为0.1～3.0，较佳为0.15～3.0之范围；如该树脂如为聚苯硫醚树脂时，前述吸光度a为0.1～3.0，较佳为0.2～3.0之范围。 激光弱吸收性成型构件如系使用聚酰胺树脂或聚碳酸酯树脂或聚丙烯树脂而成型时，其对于940nm激光之吸收系数εj(如为二个成型构件时，则为吸收系数εj1及吸收系数εj2)为200～8000(1/cm)，较佳为1000～8000。激光吸收性成型构件如系使用聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或聚苯醚树脂而成型时，吸收系数εj(如为二个成型构件时，则为吸收系数εj1及吸收系数εj2)为3000～15000(1/cm)，较佳则系9000～14000者。 兹将本专利技术之激光焊接体，如附图说明图1所示，将激光弱吸收性成型构件1及另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光焊接体，其特征在于，藉由含有热塑性树脂及激光弱吸收剂而将吸光度ａ控制在０．０７～３．０，且可吸收激光的至少一部分而使另一部分透过的激光弱吸收性成形构件为单个或多个；在至少使其端部的一部分保持对接的状态下，通过对该处所照射的激光产生的发热被焊接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原哲二，山本聪，
申请(专利权)人：东方化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]