(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄合金からなる第１部分（１）とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２部分（２）との間で永久的な結合（Ｌ）を確立するプロセスであって、
・  前記第１部分（１）及び前記第２部分（２）を有する複数の部分を積層させるステップ（２０）と、
・  熱供給源（４）によって生成された熱が前記第１部分（１）を通じて前記第２部分（２）に伝達される加熱ステップであって、前記積層された部分のうちの少なくとも１つを溶融させることにより、前記結合が前記第１部分（１）と前記第２部分（２）との間で確立されるように、実行される加熱ステップ（４０）と、
を有し、
前記プロセスは、前記加熱ステップ（４０）の前に、前記積層された部分をその個々の融点未満の個々の温度に上昇させるように、前記熱供給源（４）によって前記積層された部分を事前加熱するステップを有する事前加熱ステップ（３０）を有し、
前記結合は、閉じた環状の形態を有し、前記事前加熱ステップは、前記積層された部分を個々の連続的な温度に上昇させ、前記温度のそれぞれが最後のものを上回るように意図された複数の連続的なパスにおいて実行され、それぞれのパスは、前記熱供給源による、生成が必要とされている前記結合の一周の周回路の完了に対応しており、ビームは、前記結合と合致した状態で生成が必要とされている前記結合の幅全体にわたって前記第１部分を照射する、
ことを特徴とするプロセス。
【請求項２】
前記積層ステップ（２０）において、前記第１部分と前記第２部分との間で前記結合を確立するように意図された部分であるフィラー材料からなる第３部分（３）が、前記第１部分（１）と前記第２部分（２）との間に差し挟まれ、且つ、前記加熱ステップ（４０）において、前記熱供給源（４）によって生成された前記熱は、前記第２部分（２）に、及び、前記第１部分を通じて前記第３部分（３）に、伝達され、ブレーズ溶接によって前記結合を確立するように、前記第３部分が選択され且つ前記加熱ステップが実行される請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記積層された部分は、前記加熱ステップ（４０）において、接触状態で保持される請求項１又は２に記載のプロセス。
【請求項４】
前記積層された部分は、前記加熱ステップにおいて、確立が必要とされている前記結合の長さ全体及び／又は幅全体にわたって接触状態で保持される請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
熱絶縁体（７）は、前記加熱ステップにおいて、前記第１部分及び前記第２部分から選択された少なくとも１つ部分との接触状態に保持される請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
前記熱絶縁体（７）は、前記積層された部分からツール（６）への熱の伝達を制限するように、前記積層された部分と前記積層された部分（１、２、３）を接触状態で保持する前記ツール（６）の間に差し挟まれる請求項５に記載の結合プロセス。
【請求項７】
前記熱絶縁体は、ケイ酸ジルコニウムからなる請求項５又は６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項８】
前記熱供給源（４）は、前記事前加熱ステップ（３０）よりも前記加熱ステップ（４０）において、低速で生成対象の前記結合をスキャンする、又は、前記事前加熱ステップ（３０）において使用される最低スキャン速度に等しいスキャン速度によって前記結合をスキャンする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項９】
前記熱供給源（４）は、レーザーである請求項１乃至８のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記加熱ステップ（４０）において、前記熱供給源は、前記結合に対して単一方向に移動しつつ、一周以上の周回路の前記結合にわたって、形成が必要とされている前記結合をスキャンする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記同一の熱供給源（４）が、前記事前加熱ステップ（３０）に、及び、前記加熱ステップ（４０）に、使用される、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、液体状態への遷移の際に低い冶金学的適合性を示す材料の間における、特に、鉄合金とアルミニウム又はアルミニウム合金との間における結合の分野、即ち、永久的結合の確立である。
【背景技術】
【０００２】
鉄合金からなる第１部分とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２部分との間で永久的結合を確立するプロセスについては、既知であり、このプロセスは、
−  第１部分と第２部分を積層させるステップと、
−  熱供給源によって生成された熱がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２部分を通じて第１部分に伝達される加熱ステップであって、積層体を形成する部分のうちの少なくとも１つを溶解させることにより、結合が第１部分と第２部分との間で確立されるように、実行される加熱ステップと、
を有する。
【０００３】
但し、このプロセスは、鉄合金を加熱するために大量の熱エネルギーを必要とするという欠点を有する。更には、このプロセスは、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分の大きな変形を生成するという欠点をも有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上述の欠点を矯正することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的のために、本発明の主題は、鉄合金からなる第１部分とアルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２部分との間で永久的な結合を確立するプロセスであり、このプロセスは、
−  第１部分と第２部分を積層させるステップと、
−  熱供給源によって生成される熱が第１部分を通じて第２部分に伝達される加熱ステップであって、積層体を形成している少なくとも１つの部分を溶解させることにより、結合が第１部分と第２部分との間で確立されるように、実行される加熱ステップと、
を有する。
【０００６】
換言すれば、第２部分は、第１部分を通じた透過性によって加熱される。
【０００７】
このプロセスによれば、エネルギーの節約が可能であり、その理由は、鉄合金が、高度な反射性を有するアルミニウムよりも良好に熱を吸収及び伝達するからである。鉄合金を通じてアルミニウムを加熱することにより、鉄合金がアルミニウムを通じた透過性によって加熱される場合に必要とされる余分な熱エネルギーによって生じるアルミニウムの変形を回避することができる。又、この結果、プロセスが、相対的に容易に反復可能なものとなる。
【０００８】
このプロセスによって得られる結合は、例えば、溶接部であってもよく、又は、反応性の濡れ（ｒｅａｃｔｉｖｅ  ｗｅｔｔｉｎｇ）タイプのものであってもよい。
【０００９】
本発明の好適な一実施形態においては、積層ステップにおいて、第１部分と第２部分との間で結合を確立するように意図された金属フィラー材料からなる第３部分が、第１部分と第２部分の間に差し挟まれ、且つ、加熱ステップにおいて、熱供給源によって生成された熱は、第２部分に、及び、第１部分を通じて第３部分に、伝達されており、ブレーズ溶接によって第１部分と第２部分の間に結合を確立するように、第３部分が選択され且つ加熱ステップが実行される。
【００１０】
このプロセスによれば、溶接タイプの結合が第２部分とフィラー材料の間の境界面において得られ、且つ、ろう付けタイプの結合が第１部分とフィラー材料の間に得られる。
【００１１】
これらの材料の間における低い冶金学的適合性と熱膨張及び弾性率の大きな相違により、更に真空密の機械的に中実な結合部を得ることが困難になっていることを理解されたい。機械的特性の大きな相違は、大きな熱応力と、従って、変形、破損、及び残留張力の大きなリスクと、を生成する。これらの材料の間の低い冶金学的適合性と、特に、それらの個々の融点の間の大きな差は、非常に硬く、且つ、脆いと共に、結合部の機械的強度にとって、且つ、更にはその真空密にとっても、非常に不利である金属間化合物の厚い層の原因である。
【００１２】
アルミニウム及びフィラー材料を鉄合金を通じて加熱することにより、鉄合金とアルミニウム又はアルミニウム合金の間の結合が溶接、ろう付け、又は反応性の濡れによって確立されるプロセスによって得られるものとの関係において金属間層の厚さを制限することにより、結合部の機械的強度及び真空密を顕著に改善することができる。
【００１３】
上述の実施形態によるプロセスを実装することにより、１×１０−１０ｍｂａｒ．ｌ／ｓ（１ｂａｒ＝１０５Ｐａ）未満の初期漏れ率と、約２０℃の温度における且つ大気圧における２５００ｄａＮの引裂強度と、を有する結合部を得ることが可能であり、これは、結合が溶接、ろう付け、又は反応性の濡れによって生成される際には、不可能である。出願人は、２０℃の温度において且つ大気圧において、１×１０−１２〜９×１０−１１ｍｂａｒ．ｌ／ｓの漏れ率を得た。
【００１４】
第１部分と第２部分の間に完全な結合を確立するように第１及び第２部分の間に挟持された第３部分を使用することにより、ブレーズ溶接による結合部の生成の保証と、部分の間の結合ビードの均質性の保証（即ち、空隙率の制限）と、が可能になる。得られたビードは、冶金学的化合物の観点において、均一であり、且つ、連続的である。
【００１５】
更には、このプロセスは、これら２つの部分を結合する層の空隙率を制限することから、このプロセスによれば、粒子が結合部を通過することを防止することが可能であり、又は、粒子が、結合部から引き離され、且つ、（特に、ろう付けの側において）結合部を通過することを防止することが可能である。この特徴は、結合部が、外部粒子によって決して汚染されてはならない真空チューブの一部分を形成するように意図されている際に、大きな重要性を有する。
【００１６】
結合対象である２つの部分の間に第３部分を挟持することにより、得られる結合部のサイズを制限することが可能であり、且つ、結合の側部において空間が占有されることが防止される。この構成によれば、フィラー材料を溶融させると共に結合を形成するために必要とされるエネルギーを制限することが可能であり、その理由は、第１部分と第２部分の間に結合を形成するように意図されたフィラー材料の部分が、既に、結合対象である２つの部分の間の境界面において配置され、且つ、熱エネルギーの供給と合致した状態にあるからである。又、２つの部分の間の境界面における溶接の前におけるフィラー材料部分の存在により、結合の確立の保証と、この結合の空隙率の制限と、が可能になる。溶融フィラー材料は、結合を確立するべく２つの部分の間の隙間内に移動しなければならないわけではなく、移動が隙間の充填を保証するわけでもない。又、この構成によれば、結合が正しい位置に存在することになることを保証することができる。
【００１７】
鋼を通じて熱を伝達することにより、第３部分が相対的にアクセス不能である際にも、結合部を生成することができる。この特徴は、特に、生成対象の結合が閉ループを形成する際に、重要である。この結果、これらの部分を結合するために部分を中心として回転する必要性が回避される。本発明によるプロセスを実装するために必要とされる空間が極小化され、その理由は、生成対象の結合と合致した状態で一側のみから部分を照射することにより、結合が生成されうるからである。
【００１８】
有利には、積層された部分は、加熱ステップの際に接触状態で保持される。
【００１９】
有利には、積層された部分は、加熱ステップにおいて、確立が必要とされている結合の長さ全体及び／又は幅全体にわたって接触状態で保持される。
【００２０】
有利には、熱絶縁体が、加熱ステップにおいて、第１部分及び第２部分のうちから選択された少なくとも１つの部分との接触状態で保持される。
【００２１】
有利には、熱絶縁体は、積層された部分からツールへの熱の伝達を制限するように、積層された部分と、接触状態にある積層された部分を保持するツールの間に差し挟まれる。
【００２２】
有利には、熱絶縁体は、ケイ酸ジルコニウムから製造される。
【００２３】
有利には、結合は、閉ループの形態を有する。
【００２４】
有利には、加熱ステップにおいて、熱供給源は、結合に対して単一方向に移動しつつ、結合の２つ以上の回路（ｃｉｒｃｕｉｔ）上において、形成が必要とされている結合をスキャンする。加熱を２つ以上の回路上において実行することにより、結合の全体にわたって温度の均一性を改善することができる。この結果、結合の気体密性を更に改善することができる。
【００２５】
有利には、加熱ステップの前に、積層された部分をその個々の融点未満の個々の温度に上昇させるように、積層された部分を熱供給源によって事前加熱するステップを有する事前加熱ステップが実行される。同一の熱供給源が、事前加熱ステップのために、及び、加熱ステップのために、使用されてもよい。
【００２６】
有利には、熱供給源は、事前加熱ステップよりも加熱ステップにおいて、迅速に生成対象の結合をスキャンする、又は、事前加熱ステップにおいて使用される最低スキャン速度に等しいスキャン速度によって結合をスキャンする。
【００２７】
有利には、熱供給源は、ＹＡＧレーザー、ファイバレーザー、又はレーザーダイオードなどのレーザーである。
【００２８】
本発明のその他の特徴及び利点については、非限定的な例として、且つ、添付の図面を参照して、付与される以下の詳細な説明を参照することにより、明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるプロセスのステップのフローチャートを示す。
【図２】事前加熱又は加熱ステップにおける本発明によるプロセスの例示用の実施形態を概略的に示しており、この場合には、熱供給源と、絶縁体と接触すると共にツールによって圧縮された積層された部分を通じた断面と、が示されている。
【図３】図２に示されている状況のプレーンＭにおける断面を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
添付図面においては、同一の要素は、同一の参照符号によって参照されている。
【００３１】
図１は、本発明によるプロセスのステップのフローチャートを示している。
【００３２】
プロセスは、鉄合金からなる第１部分１（図２に示されている）と、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる第２部分２と、を有する複数の部分を積層させるステップ２０を有する。第１部分１は、例えば、鋼又はステンレス鋼からなる鉄合金からなる。第２部分２は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる。第２部分２は、第１部分１の融点未満の融点を有する。換言すれば、第２部分が製造されている材料は、第１部分が製造されている材料の融点を下回る融点を有する。
【００３３】
この積層体は、フィラー金属とも呼称される金属フィラー材料を有してもよい、又は、有していなくてもよい。有利には、積層体を生成するステップにおいて、第１部分１と第２部分２の間に結合を確立するように意図された部分であるフィラー材料からなる第３部分３が、図２において観察されうるように、第１部分１と第２部分２の間に差し挟まれる。第３部分は、単一片である。
【００３４】
フィラー材料は、第１部分及び第２部分の融点を下回る融点を有する。これは、第２部分が有するものを下回る第１部分に対する化学的親和性を有する。金属フィラー材料は、例えば、好ましくは、シリコンとの間におけるアルミニウムの合金である。又、アルミニウム合金は、銅、マグネシウム、又は亜鉛との間における合金であってもよい。これは、ワイヤ、薄膜、シート、又はリングの形態を有してもよい。リングは、例えば、正方形又は丸などの様々な形状であってもよい。換言すれば、閉ループであることが論点である。
【００３５】
有利には、第１部分１及び第２部分２に対向する第３部分３の面は、それぞれ、それらが対向している第１部分及び第２部分の個々の面に対して相補的になっている。図１の実施形態においては、これらの面は平坦である。この特徴により、第３部分３の面の幅全体わたって、第１部分１と第２部分２の間に結合を生成することができる。
【００３６】
プロセスは、熱供給源４によって生成された熱が第１部分を通じて第２部分に伝達される加熱ステップ４０を有しており、加熱ステップ４０は、積層体の部分のうちの少なくとも１つを溶解させることによって第１部分１と第２部分２を結合するように、実行される。換言すれば、加熱ステップにおいては、熱供給源は、部分のうちの少なくとも１つを溶解させると共に結合を確立するように、第１部分を選択された温度まで加熱する。熱供給源は、第１部分のみを加熱し、且つ、生成された熱は、その他の部分に伝達される。熱供給源がレーザーである場合には、レーザーは、第１部分のみを照射する。フィラー材料を伴わない構成においては、結合は、溶接又は反応性の濡れ又はろう付けによって生成されてもよい。
【００３７】
熱供給源４は、例えば、図２におけるように、例えば、Ｎｄ−ＹＡＧレーザー、ＣＯ２レーザー、又はレーザーダイオードなどのレーザーである。好ましくは、レーザーダイオードが使用され、その理由は、アルミニウムと鉄の熱吸収係数が、レーザーダイオードが放出しうる１．０６ミクロンよりも短い波長において、相対的に大きいからである。レーザー４は、レーザービーム５により、鉄合金からなる部分１を照射する。
【００３８】
又、熱供給源は、ＴＩＧ溶接用の電極であってもよいであろう。
【００３９】
フィラー材料３を有する構成においては、加熱ステップ４０において、熱供給源４によって生成された熱は、第２部分に、及び、第１部分１を通じて第３部分に、伝達され、ブレーズ溶接によって第１部分と第２部分の間に永久的結合を形成するように、第３部分３が選択され且つ加熱ステップ４０が実行される。フィラー材料の特性は、先程付与されたとおりである。加熱ステップは、部分３を溶融させるように、部分３をその融点に少なくとも等しい温度まで上昇させるように、但し、第１及び第２部分１、２をそれらの個々の融点未満の温度まで上昇させるように、実行される。
【００４０】
有利には、積層された部分は、加熱ステップ４０において、互いに接触状態で保持される。換言すれば、図２の実施形態においては、２つの部分１、２のそれぞれは、フィラー材料３との接触状態で保持されている。これらの部分を１つに押圧された状態で保持することにより、特に、ろう付け側において、ブレーズ溶接の際に２つの部分１、２の間の空隙率を制限することが可能であり、且つ、従って、得られる結合部の封止密性を改善することができる。
【００４１】
有利には、積層された部分は、確立が必要とされている結合Ｌの長さ全体にわたって、且つ、好ましくは、２つの部分の間で確立が必要とされている結合の幅全体にわたって、接触状態で保持される。結合Ｌの長さ及び幅は、各部分の積層方向Ｄに対して垂直に延在している。結合が閉ループ形状を有する際には、長さは、ループの周囲に対応している。この結果、空隙率を更に制限することが可能であり、且つ、積層体を通じた粒子の通過を可能な限り制限することができる。
【００４２】
各部分は、積層された部分１、２、３を接触状態で保持するように、積層方向Ｄにおいて、積層された部分１、２、３の両側において、同一の方向において、且つ、反対方向において、応力を印加するツール６により、接触状態で保持される。有利には、加熱ステップ４０の全体を通じて、圧力が維持される。有利には、ツール６は、加熱ステップにおいて、一定の圧縮応力を積層された部分に対して印加する。
【００４３】
図２の実施形態においては、ツール６は、積層方向Ｄにおいて延在すると共に、積層体がその上部に配置される支持部材９に、且つ、支持部材９の反対側である積層体の面に対して圧接状態で位置した横材１０に、固定された弦材８のシステムである。弦材８の長さは、積層体を圧縮するように調節されてもよい。弦材の長さを減少させることにより、支持部材９と横材１０が１つに相対的に近接した状態となり、これにより、方向Ｄにおいて積層体を圧縮する効果が得られる。弦材を調節するシステムは、例えば、ガス圧によるものである。
【００４４】
有利には、熱絶縁体７が、加熱ステップにおいて、第１部分１、第２部分２、及び（フィラー材料が使用されている場合に）第３部分３のうちの少なくとも１つの部分と接触状態で保持される。この接触は、有利には、加熱の全体を通じて維持される。この特徴により、各部分が加熱ステップにおいて冷却されること防止することが可能であり、且つ、従って、脆弱な結合部が得られることを防止することができる。
【００４５】
添付図面の実施形態においては、熱供給源４の反対側である第１、第２、及び第３部分の面は、熱絶縁体との接触状態で保持されている。絶縁体７は、有利には、積層された部分（即ち、第３部分が使用されていない場合には、第１又は第２部分）の熱供給源４の反対側の面に対して相補的な形状を有する。積層された部分は、絶縁体７に嵌め込まれている。
【００４６】
有利には、絶縁体７は、積層された部分からツールへの熱の伝達を制限するように、積層された部分１、２、３とツールの間に差し挟まれる。この結果、積層された部分の温度の低下を防止することができる。更には、この場合には、熱絶縁体７は、各部分が接触状態で保持されるのに伴って、同時に各部分との接触状態で保持される。この結果、このステップのために、単一のツールを使用することが可能になる。
【００４７】
熱絶縁体７は、有利には、セラミックから製造されている。セラミックは、有利には、ケイ酸ジルコニウムＺｒＳｉＯ４から製造されている。このセラミックは、有利であり、その理由は、このセラミックが、これらの圧縮応力に対して絶縁性と抵抗力の両方を有しているからである。更には、このセラミックは、約１６６０℃の融点を有しており、即ち、フィラー材料の融点を上回る融点を有し、且つ、３．５ＷＷ・ｍ−１・Ｋ−１の熱伝導率を有する。
【００４８】
有利には、但し、必須ではないが、融剤が、先行するステップ０１において、積層体に、第１及び第２のうちの少なくとも１つの部分に、適用される。融剤によれば、表面酸化物を回避することが可能であり、且つ、第１及び第２部分の相対的に良好な濡れを得ることができる。この結果、真空抵抗の観点において、且つ、得られる結合部の漏れ率の観点において、相対的に安定したプロセスを得ることができる。融剤は、例えば、フッ化アルミニウムカリウム（ＫＦ＋ＡｌＦ３）に基づいたものである。
【００４９】
有利には、但し、必須ではないが、積層体は、加熱ステップにおいて、且つ、好ましくは、加熱ステップ４０の全体を通じて、不活性化されてもよい。不活性化は、例えば、非限定的に、アルゴン又はアルゴン／ヘリウム混合物を使用することにより、実行されてもよい。この不活性化により、酸化を防止することが可能であり、且つ、アルミニウムに対する酸素の親和性を制限することができる。
【００５０】
図２に示されているプレーンＭ内の第２部分２を通じた断面を示す図３において、且つ、プロセスの実装の際にプロセスにおいて利用される要素を通じた断面―この場合に、断面プレーンは、図３に示されているプレーンＮである―を示す図２において、観察されうるように、第２部分２は、ドーム２１と、リング形状を有するベース２２と、を有する。このベース２２と、同一のリング形状を有する第１部分１の部分１１の間で、封止密の結合Ｌが確立されなければならない。第３部分３は、同一のリング形状を有しており、即ち、環状又はフープ形状を有する。従って、２つの部分の間の結合は、結合の長さであるリング１１及び２２の周囲に沿ってずっと、且つ、有利には、積層体の方向に対して垂直のそれぞれの幅ｅの全体にわたって、確立されなければならない。
【００５１】
換言すれば、２つの部分１、２の間で確立が必要とされている結合２は、閉ループの形態を有する。この特徴により、特に、ループの内部（ループによって取り囲まれた積層体の部分）とループの外部（ループを取り囲んでいる部分）の間における結合の封止密性を保証することができる。閉ループは、添付図面の実施形態においては、丸いが、例えば、多角形形状、正方形、又は矩形などの別の形状であってもよいであろう。フィラー材料が使用される実施形態においては、部分３は、有利には、形成が必要とされている結合と同一の断面の形状を有する。ここでは、リングであることが論点である。
【００５２】
このケースにおいては、加熱ステップ４０において、熱供給源は、結合に対して単一方向に移動しつつ、結合の２つ以上の回路にわたって、第１部分１を介して、形成が必要とされている結合をスキャンする。移動は、形成対象の結合の周囲に沿って実行される。換言すれば、加熱は、熱供給源と結合の間における相対的な移動の１つの方向において、２つ以上のパスにおいて、実行される。
【００５３】
熱供給源がレーザー４である際には、レーザー４は、熱供給源が単一方向において結合の２つ以上の回路を生成するように、好ましくは、熱供給源と積層された部分の間の相対的な移動を介して形成が必要とされている結合の幅全体にわたって、形成が必要とされている結合と合致した状態で第１部分１を照射するレーザービーム５を生成する。この場合には、ビームは、結合の幅（ここでは、リング２２の幅ｅに対応している）に沿って線形で方向付けされた実質的に線形の断面を有する。
【００５４】
フィラー材料が使用される際には、熱供給源は、フィラー材料の２つ以上の回路を生成する。
【００５５】
生成対象の結合の２つ以上の回路を生成することにより、ビームがフィラー材料の不均一な溶融に起因して開始及び終了点において部分の正確に１つの回路を生成した場合に生じうる結合の封止密性に伴う問題を防止することができる。
【００５６】
有利には、プロセスは、加熱ステップ４０の前に、積層された部分をその個々の融点未満の温度まで上昇させるように、熱供給源４によって積層された部分を事前加熱するステップ３０を有する。このステップにおいては、加熱ステップにおけると同様に、熱供給源４によって生成される熱は、第１部分１を通じて第２部分２に伝達される。換言すれば、熱供給源は、第１部分のみを加熱し、且つ、生成された熱は、その他の部分に伝達される。有利には、事前加熱ステップ３０のために、及び、加熱ステップ４０のために、同一の熱供給源が使用されてもよい。熱供給源がレーザーである場合には、レーザーは、第１部分のみを照射する。
【００５７】
このステップにより、熱溶接（又は、加熱４０）ステップの前に、積層体を加熱することが可能であり、且つ、プロセスの熱効率を、即ち、材料による熱の吸収を、改善することができる。更には、このステップが、加熱ステップのために使用される熱供給源によって実行されるという事実により、更なる装置の使用を回避することが可能であり、且つ、特に、熱橋を形成することになる金属ツールの使用を回避することができる。
【００５８】
有利には、事前加熱ステップ３０は、積層された部分をそのそれぞれが最後のものを上回る個々の連続的な温度に上昇させるように意図された複数の連続的なパスにおいて実行される。換言すれば、第１部分１の照射された面は、そのそれぞれが最後のものを上回ると共に様々な部分の融点に到達しないように選択された連続的な温度プラトーに上昇させられる。それぞれのパスは、生成が必要とされている結合の１つの回路の熱供給源による完了に対応しており、ビームは、好ましくは、結合と合致した状態で生成が必要とされている結合の幅全体にわたって第１部分を照射する。このステップによれば、積層体による熱の吸収及び第１部分１の透過性を改善することが可能であり、その理由は、第１部分が黒色化するからである。従って、プロセスの熱効率は、単一のパスのみが使用された場合よりも高い。又、このステップによれば、プロセスを反復可能とすることが可能であり、得られる結合の品質が均一である。
【００５９】
有利には、第１部分の照射された表面の温度は、加熱の際に、照射された表面の温度がそのそれぞれが最後のものを上回る連続的なプラトーに到達するように、フィードバックされる。この温度は、高温計によって計測される。又、加熱の際に、レーザーのパワーが制御されてもよい。
【００６０】
有利には、積層体の圧縮及び／又は不活性化は、事前加熱ステップ３０の全体を通じて実装される。
【００６１】
有利には、加熱ステップにおいて実施されるパスは、事前加熱ステップにおいて実行されるパスよりも低速において実行される、又は、事前加熱ステップにおいて実行されるパスについて使用される最低スキャン速度に等しいスキャン速度によって実行される。この結果、相対的に低速で進行することが可能であり、且つ、第１部分の相対的に良好な濡れ性が可能となり、第３部分の相対的に良好な溶融が可能となり、且つ、その冷却の際の第３部分内の熱応力の制限が可能となるのみならず、第１部分に適用するべきレーザーパワーを大幅に減少させることもできる。
【００６２】
有利には、パスを実行するべく、熱供給源４は、静止状態で留まり、且つ、積層体は、熱供給源に対して移動する。この実施形態は、とりわけ、確立対象である結合がループ形状を有する場合に、供給源が積層体に対して移動するプロセスよりも実装が簡単であるという利点を有する。
【００６３】
添付図面の実施形態においては、確立対象である結合は、円形形状を有する。レーザー４は、静止状態で留まり、且つ、積層体は、確立が必要とされている結合の対称性の軸である軸を中心として回動する。この目的のために、積層体は、軸Ｘを中心として回動可能なターンテーブル１２上に設置されている。
【００６４】
例えば、事前加熱ステップは、１つの方向における一定のレーザーパワーにおける、例えば、１０°／ｓ、８°／ｓ、６°／ｓ、及び４°／ｓ（°／ｓによって意味されているものは、度／秒である）に等しい軸Ｘを中心とした供給源と積層された部分の間の相対的な回転の個々の速度における熱供給源と積層された部分の相対的な回転によって実現される４つの連続的な基礎的事前加熱ステップを有し、且つ、加熱ステップは、例えば、部分１の表面上において読み取られる温度に応じて、部分１及び２の間の結合を生成するようなレーザーパワーの調節を伴って、最後の基礎的事前加熱ステップの速度と同一の相対的な回転の速度により、即ち、ここでは、４°／ｓにより、実行される。それぞれの基礎的事前加熱ステップにおいて、及び、加熱ステップにおいて、供給源は、結合の１つの回路が生成されるようにし、且つ、結合の回路の１０°の部分が生成されるようにする。換言すれば、有利には、事前加熱ステップは、複数の連続的な事前加熱ステップを有する。それぞれの基礎的事前加熱ステップにおいて、２つ以上のパスと、好ましくは、１つのパス及び１つのパス部分が、単一方向において実行される。又、加熱ステップにおいて、２つ以上のパスと、好ましくは、２つ以上のパス及び１つのパス部分が、単一方向において実行される。
【００６５】
有利には、レーザービーム５は、対向する第１部分１の表面に対する法線との関係において、５°〜１５°の角度だけ、且つ、好ましくは、１０°に等しい角度だけ、傾斜させられている。この特徴により、レーザービームによって生成される熱の第１部分１による吸収を改善することができる。
【００６６】
本出願人は、１つの回路内において、且つ、１０°のオーバーラップにおいて、事前加熱ステップにおいて、照射された面を４００℃、５００℃、及び７００℃の連続的な温度に、且つ、加熱ステップにおいて、８００℃の温度に、上昇させることにより、アルミニウム、ステンレス鋼、並びに、アルミニウムとシリコンの合金（１１〜１３％というＳｉの重量組成）からなる平らなリングの形態を有する第３部分に基づいた積層体を生成した。室温で、１×１０−１０ｍｂａｒ以下の真空抵抗、１×１０−１０ｍｂａｒ．ｌ／ｓ以下の漏れ率、及び３５００ｄａＮ〜５０００ｄａＮの引裂強度を有する結合部が得られた。
【００６７】
レーザーの使用が有利であり、その理由は、レーザーは、加熱された部分の変形を制限すると共に得られた結合部の形状を矯正するステップの必要性を除去する熱エネルギーの点供給源であるからである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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