应用脊增强焊接强度的树脂部件的激光焊接制造技术

激光焊接两个树脂部件的方法包括下列步骤：提供各自具有连接表面的第一和第二树脂部件；在第一和第二树脂部件之一的连接表面上形成具有一定长度的脊，脊包括基部和顶部，顶部的宽度以及宽度增大比例比基部的宽度和宽度增大比例小；将第一和第二树脂部件之一放置在另一树脂部件上，以使第一和第二树脂部件的连接表面互相朝向对方，脊置于它们之间；将第一和第二树脂部件之一向另外一个树脂部件挤压以完全压碎脊的顶部；在将第一和第二树脂部件之一连续地挤压靠在另一树脂部件上时，用激光束照射脊的基部。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及到树脂部件的激光焊接。更特别地，本专利技术涉及一种树脂制品，该制品具有用来增强树脂制品与相配树脂制品之间激光焊接的焊接强度的脊，涉及一种应用这种脊激光焊接两个树脂制品的方法，以及涉及一种用该激光焊接方法制成并用于容纳电气或电子元件的壳体。
技术介绍
现有多种通过激光焊接连接树脂部件的方法。图7A显示通过激光焊接连接两个树脂部件的第一个示例。图中，两个树脂部件101和111各自具有一个连接表面。激光焊接时，树脂部件101和111的连接表面首先开始互相接触。第二步，在激光焊接的挤压步骤中，树脂部件111挤压在树脂部件101上以消除两个连接表面之间的间隙。第三步，在激光焊接的照射和熔化步骤中，树脂部件101的连接表面被激光束照射并熔化，因此将两个树脂部件101和111连接在一起。图7A中，树脂部件101和111的连接表面通过树脂模制规则形成，没有任何缩痕或者波纹。因此，在挤压步骤中可以完全消除两个树脂部件的连接表面之间的间隙。然而，如图7B所示，当树脂部件101的连接表面由树脂模制非规则形成时，在挤压步骤中完全消除两个树脂部件的连接表面之间的间隙或者将间隙减少至小于0.1mm的水平变得困难起来。从而，在接下来的照射和熔化步骤中，由照射在树脂部件101的连接表面上的激光束产生的热量不能有效地传导到树脂部件111的连接表面。其结果是两个树脂部件101和111不能高焊接强度地焊接在一起。图8A显示通过激光焊接连接两个树脂部件的第二个示例。图中，两个树脂部件201和211各自具有一个连接表面。树脂部件201还具有形成在树脂部件201的连接表面上的脊202。脊202具有形状为三角形的横截面。三角形的一条边处在连接表面上，另外两条边在正对连接表面的顶点处形成一个锐角。激光焊接时，树脂部件211首先放置在树脂部件201上以使两个树脂部件的连接表面互相朝向对方，脊202置于它们之间。第二步，在激光焊接的挤压步骤中，树脂部件211向树脂部件201挤压以使脊202被完全压碎，因此消除了两个树脂部件的连接表面之间的间隙。第三步，在激光焊接的照射和熔化步骤中，树脂部件201的连接表面被激光束照射并熔化，因此将两个树脂部件201和211连接在一起。图8A中，树脂部件201和211的连接表面以及脊202的表面通过树脂模制规则地形成，而没有任何缩痕或者波纹。因此，在挤压步骤中脊202可以被完全压碎以消除两个树脂部件的连接表面之间的间隙。然而，如图8B所示，当树脂部件201的连接表面以及脊202的表面由树脂模制非规则地形成时，在挤压步骤中完全压碎脊202以完全消除两个树脂部件的连接表面之间的间隙变得困难起来。从而，在接下来的照射和熔化步骤中，两个树脂部件201和211间的焊接区变小，其结果是激光焊接的焊接强度低。图9A显示通过激光焊接连接两个树脂部件的第三个示例。图中，两个树脂部件301和311各自具有一个连接表面。树脂部件301还具有形成在树脂部件301的连接表面上的脊302。脊302具有形状为三角形的横截面。三角形的一条边位于连接表面上，另外两条边在正对连接表面的顶点处形成一个钝角。激光焊接时，树脂部件311首先放置在树脂部件301上以使两个树脂部件的连接表面互相朝向对方，脊302置于它们之间。第二步，在激光焊接的挤压步骤中，树脂部件311挤靠树脂部件301以压碎脊302的顶部，在两个树脂部件的连接表面之间剩下了脊的残余部分。第三步，在激光焊接的照射和熔化步骤中，脊302的残余部分被激光束照射并熔化，因此将两个树脂部件301和311连接在一起。图9A中，树脂部件301和311的连接表面以及脊302的表面通过树脂模制规则地形成，没有任何缩痕或者波纹。因此，在挤压步骤中脊302的顶部可以被压碎，剩下的脊的残余部分可以被照射并熔化。然而，如图9B所示，当树脂部件301的连接表面以及脊302的表面由树脂模制非规则地形成时，在挤压步骤中压碎脊302的顶部变得困难起来。相应地，由于脊302表面的不规则性，在脊302的顶部和树脂部件311的连接表面之间存在间隙。从而，在接下来的照射和熔化步骤中，由照射在树脂部件301的脊302上的激光束产生的热量不能有效地传导到树脂部件311的连接表面。其结果是两个树脂部件301和311不能高焊接强度地焊接在一起。
技术实现思路
考虑到上面问题提出本专利技术。因此，本专利技术主要目的是提供一种树脂制品，该制品具有确保树脂制品与相配树脂制品之间激光焊接的焊接强度的改进结构；应用这种结构激光焊接两个树脂部件的方法；以及用该激光焊接方法制成并用于容纳电气或电子元件的壳体。根据本专利技术的第一方面，树脂制品包括具有将通过激光焊接与相配树脂制品相连接的连接表面的本体；以及脊，所述脊用于通过将两个制品之一挤压靠在另一个上并用激光束照射脊而在本体和相配树脂制品的连接表面之间形成焊接；脊形成在本体的连接表面上且具有一定长度，并且包括形成在连接表面上的基部和形成在基部上的顶部，基部和顶部都沿着脊的纵向方向延伸；将被激光束照射的基部具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面在基部和顶部之间的界面处具有最小宽度、且宽度从界面向本体的连接表面以一预定比例增大；将要被挤压完全压碎的顶部，具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面从其顶端向基部和顶部之间的界面以一小于基部横截面增大比例的预定比例增大，并且在界面处具有最大宽度，该最大宽度等于或小于基部横截面的最小宽度。应用这种结构，当树脂制品与相配树脂制品通过激光焊接连接时，不管脊的表面和本体的连接表面是否为不规则形成，在激光焊接的挤压步骤中脊的顶部可以被完全压碎。相应地，脊的基部可以与相配树脂制品毫无间隙地密切接触。而且，照射并熔化具有更大的宽度和增大比例的横截面的基部，可以在两个树脂制品之间获得足够大的焊接区以确保激光焊接的高焊接强度。上面的根据本专利技术的树脂制品，脊顶部横截面的形状可以为三角形，该三角形有一条边位于基部和顶部之间的界面上、并且顶点形成横截面顶端。顶部的最大宽度，也即三角形一条边的长度，可以等于或小于基部横截面的最小宽度。顶部横截面的形状也可以为梯形，该梯形的较长边位于基部和顶部之间的界面上，较短边形成横截面的顶端。而且，顶部横截面的形状也可以为矩形，该矩形的一对相对边之一位于基部和顶部之间的界面上、另外一条边形成横截面的顶端。另外，上面的根据本专利技术的树脂制品，顶部横截面增大的预定比例可以从顶部横截面的顶端向基部和顶部之间的界面不连续地变化。此外，顶部横截面增大的预定比例可以从顶部横截面的顶端向基部和顶部之间的界面连续地变化。根据本专利技术的第二方面，激光焊接两个树脂部件的方法包括下列步骤提供各自具有连接表面的第一和第二树脂部件；在第一和第二树脂部件之一的连接表面上形成具有一定长度的脊，脊包括形成在连接表面上的基部和形成在基部上的顶部，基部和顶部都沿着脊的纵向方向延伸；基部具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面在基部和顶部之间的界面处具有最小宽度且宽度从界面向连接表面以一预定比例增大；顶部具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面从其顶端向基部和顶部之间的界面以一小于基部横截面增大比例的预定比例增大，并且在界面处具有最大宽度，该最大宽度等于或小于基部横截面的最小宽度；将第一和第二树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种树脂制品，包括：具有将通过激光焊接与相配树脂制品相连接的连接表面的本体；以及　脊，所述脊用于通过将两个制品之一挤压靠在另一个上并用激光束照射脊而在本体和相配树脂制品的连接表面之间形成焊接；脊形成在本体的连接表面上且具有一定长度，并且包括形成在连接表面上的基部和形成在基部上的顶部，基部和顶部都沿着脊的纵向方向延伸；将被激光束照射的基部具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面在基部和顶部之间的界面处具有最小宽度、且宽度从界面向本体的连接表面以一预定比例增大；通过挤压将被压碎的顶部具有垂直于脊纵向方向的横截面，该横截面从其顶端向基部和顶部之间的界面以一小于基部横截面增大比例的预定比例增大，并且在界面处具有最大宽度，该最大宽度等于或小于基部横截面的最小宽度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大西纯，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]