(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品または部品装置が電磁ビームの照射方向に連続して配置されている少なくとも２つの材料から成る、部品または部品装置を電磁ビームを用いてろう付けするための方法であって、
第１波長の電磁ビームと少なくとも１つの第２波長の電磁ビームとが、部品或いは部品装置に達し、
電磁ビームの第１波長および第２波長が次のように選択される、すなわち、第１波長の電磁ビームは、電磁ビームの照射方向において部品或いは部品装置の第１材料の後方に配置されている第２材料よりも、部品或いは部品装置の第１材料による吸収のほうが弱く、一方、第２波長の電磁ビームは、第２材料よりも第１材料による吸収のほうが強くなるように選択される方法において、
前記第１波長および第２波長が次のように選択される、すなわち第２波長の電磁ビームは前記第１材料によって吸収され、一方、第１波長の電磁ビームは、第１材料を実質的に完全に透過して、照射方向に第１材料の後方に配置されている第２材料に達するように選択され、
照射方向において前記第１材料と前記第２材料との間に少なくとも１つの第３材料が配置されており、該第３材料は、前記第１波長の電磁ビームに対して実質的に透過性であり、
前記第１材料はセラミック材料であり、前記第２材料は金属であり、前記第３材料は前記セラミック材料を前記金属とろう付けするための接合材料である、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１波長の電磁ビームと前記第２波長の電磁ビームとが、種々のビーム源によって発生されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１波長の電磁ビームと前記第２波長の電磁ビームとが、種々のビーム形式のビーム源によって発生されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１波長の電磁ビームと前記第２波長の電磁ビームとが、同様のビーム形式のビーム源によって発生されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１波長の電磁ビームのためのビーム形式として、レーザビームまたは赤外線ビームが用いられ、前記第２波長の電磁ビームのためのビーム形式として、レーザビームが用いられることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項６】
ビーム形式として専らレーザビームが用いられることを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記第２材料が電磁ビームの照射方向において前記第１材料のすぐ後方に隣接していることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１材料が前記部品或いは部品装置の表面を形成することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記第３材料がガラスはんだであり、該ガラスはんだは、前記セラミック材料と前記金属との間に配置されているか、又は前記セラミック材料及び／又は前記金属の加熱の際に該セラミック材料と該金属との間の領域に収容されることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記第１波長の電磁ビームがＮｄ：ＹＡＧレーザ又はダイオードレーザ又は赤外線放射器によって発生され、前記第２波長の電磁ビームがＣＯ２レーザによって発生されることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記部品又は部品装置が回転対称に構成されており、ラジアル方向に外側から内側に前記第１材料と前記第２材料とが重なっており、前記第１材料と前記第２材料との間に前記第３の材料が設けられていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
前記第１波長の電磁ビームに、前記第２波長の電磁ビーム及び／又は別の波長の電磁ビームが次のように重畳される、すなわち、同一方向からの種々の波長の電磁ビームが部品又は部品装置に達することを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
種々の方向からの種々の波長の電磁ビームが前記部品又は部品装置に達することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
種々の波長のうちの少なくとも１つの波長について、電磁ビームが１つより多くのビーム源によって発生されるか、又は入射するビームが複数の分割ビームに分割されることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
入射電磁ビームのビーム路のなかにビーム成形手段が配置されていることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
前記部品又は部品装置および１つの又は複数のビーム源が、処理中に相互に相対的に可動であることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記部品装置が、前記第１材料から成る第１部品と、前記第２材料から成る第２部品とを有しており、電磁ビームの照射方向において前記第１部品と前記第２部品との間に第３材料としてはんだが設けられており、該はんだを用いて前記第１部品が前記第２部品とろう付けされることを特徴とする、請求項１〜１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、部品または部品装置が電磁ビームの照射方向に連続して配置されている少なくとも２つの材料から成る、部品または部品装置を電磁ビームを用いて処理するための方法に関する。
【０００２】
一般に、部品を融着するために電磁ビーム、特にレーザビームを用いることが公知である。ドイツ特許出願公開第１９５２０３３６号公報から、はんだを加熱して溶融するためにレーザビームを用いた、電子部品を回路支持体上にはんだ付けする方法が公知である。
【０００３】
類似の方法が、ドイツ特許出願公開第４０１７２８５号公報、ドイツ特許出願公開第４０３８７６５号公報ならびにドイツ特許出願公開第１９５２９３８８号公報からも公知である。
【０００４】
さらに、セラミック材料から成る部品を金属から成る部品とろう付けするためにレーザビームを利用することが公知である。この場合、金属は照射方向にセラミック材料の後方に配置されており、２つの材料の間にガラスはんだが設けられている。レーザビームはセラミック材料に達して、一部は該セラミック材料に吸収され、一部は照射方向にセラミック材料の後方に配置されたガラスはんだ及び照射方向にガラスはんだの後方に配置された金属まで透過する。セラミック材料および金属におけるレーザビームの吸収によりこれらの材料が加熱され、この加熱によりガラスはんだが同様に加熱されて溶融する。ガラスはんだが所望の方法で溶融される場合、レーザビームは遮断される。引続いてガラスはんだが冷却されると、該ガラスはんだはセラミック材料を金属と接合する。
【０００５】
この公知の方法の欠点は、レーザビームの十分な線量が金属まで透過して、金属によって吸収されることを保証するために、レーザビームの強いビーム強度が必要であることである。このとき、熱ストレスおよびしばしばセラミック本体のひび割れにつながる大きな温度勾配が生じてしまい、それにより部品が破壊される。公知の方法はこのような理由から、制限付きの場合のみ利用可能であることがわかった。
【０００６】
本発明の課題は、部品を融着するためにも適しており、部品の損傷が高い信頼度で回避できる、部品または部品装置を電磁ビームを用いて処理するための方法を提供することである。
【０００７】
上記課題は本発明により、請求項１に記載の教示により解決される。
【０００８】
本発明の教示の基本思想は、種々の材料から成る部品又は部品装置を処理するために種々の波長の電磁ビームを用いることにあり、部品或いは部品装置の種々の材料の少なくとも一部に１つの波長の電磁ビームを対応して設け、この波長は他の材料よりも当該材料によって強く吸収される。このようにして、種々の材料の選択的処理が実現できる。なぜなら、１つの材料に対応する電磁ビームは、主としてまたは専らこの材料に作用するからである。
【０００９】
セラミック材料から成る部品を金属から成る部品とろう付けする場合、例えば第１の波長および第２の波長のレーザビームが用いられ、第１波長は金属よりもセラミック材料による吸収のほうが弱い。このようにして、第１波長のレーザビームの吸収はセラミック材料のなかでは低減されている。したがって、一方では金属による十分な吸収、すなわち金属の十分な加熱が達成される。他方、この波長のレーザビームのセラミック材料による望ましくない吸収が回避される。このようにして、セラミック材料内の非常に大きな温度勾配のための熱ストレスによるひび割れの危険、すなわち部品の損傷の危険が高い信頼度で回避される。
【００１０】
本発明の方法は、容易且つ迅速に実施可能であり、多岐に亙って利用できる。特に、種々の材料から成る部品或いは部品装置を融着、たとえばろう付け、溶接または接着するのに適している。
【００１１】
電磁ビームの波長は、その都度処理すべき材料に応じて広い範囲で選択できる。電磁ビームを発生するためのビーム源は同様に、その都度要求に応じて処理すべき材料に対して広い範囲で選択できる。その電磁ビームが唯一の波長を有しているビーム源も、その電磁ビームが複数の波長を有しているビーム源も利用できる。また、１つの材料が複数の波長の電磁ビームを吸収するように、波長を選択してもよい。
【００１２】
本発明の教示の特に有利な実施形態では、第１波長および第２波長が次のように選択される、すなわち、第２波長の電磁ビームは第１材料によって吸収され、一方、第１波長の電磁ビームは、第１材料を実質的に完全に透過して、照射方向に第１材料の後方に配置されている第２材料に達する。この実施形態において、第１波長の電磁ビームは第１材料によって実質的に吸収されず、実質的に完全に第２材料まで透過する。このようにして、第１材料において第１波長の電磁ビームの望ましくない吸収は回避される。むしろ、第１波長の電磁ビームは第２材料まで透過し、この第２材料において第１波長の電磁ビームは吸収され、所望の方法で当該材料に作用する。
【００１３】
基本的に、第１波長の電磁ビームと第２波長の電磁ビームとを、同一のビーム源、例えば第１波長と第２波長とを含む波長帯域の電磁ビームを形成するビーム源によって発生することが可能である。しかしながら、有利な実施形態では、
第１波長の電磁ビームと第２波長の電磁ビームとが、異なるビーム源によって発生される。この実施形態では、種々のビーム源が種々の材料に整合可能であり、例えば電磁ビームのビーム強度が種々の材料に対して相互に別個に選択できる。さらに、電磁ビームの作用持続時間または作用の形式が、例えば連続作動またはパルス的動作において、種々の材料に対して相互に別個に選択可能である。
【００１４】
別の実施形態では、第１波長の電磁ビームと第２波長の電磁ビームとが、異なるビーム形式のビーム源によって発生される。しかし、また、別の実施形態のように、第１波長の電磁ビームと第２波長の電磁ビームとが、同様のビーム形式のビーム源によって発生されてもよい。上記の実施形態では、ビーム形式として例えばレーザビーム及び／又は赤外線ビームが用いられる。異なるビーム形式のビーム源を有する実施形態では、ビーム源の少なくとも１つはレーザによって構成されており、少なくとも１つの別のビーム源は赤外線放射器によって構成されている。同様のビーム形式のビーム源を有する実施形態において、例えばビーム源として専らレーザが用いられる。
【００１５】
処理すべき部品又は部品装置の形状、大きさ、幾何学的配置構成は、広い範囲で選択できる。１つの実施形態では、第２材料が電磁ビームの照射方向において第１材料のすぐ後方に隣接している。この実施形態において、２つの材料が相互に隣接して配置されており、したがって、当該２つの材料をたとえば相互に溶接することもできる。
【００１６】
別の実施形態では、照射方向において第１材料と第２材料との間に少なくとも１つの第３の材料が配置されており、該第３材料は、第１波長の電磁ビームに対して実質的に透過性である。この実施形態において、第１波長の電磁ビームは、第１材料から第３材料まで透過し、該第３材料から第２材料まで透過する。したがって、第１波長の電磁ビームは、実質的に第２材料にのみ作用する。
【００１７】
部品の表面が、第１波長及び第２波長の電磁ビームに対して十分に透過性を有する材料から成る場合、第１材料は基本的に、部品の表面の下に配置することができる。しかし、合目的に、第１材料が部品或いは部品装置の表面を形成する。この実施形態では、電磁ビームが直接第１材料に到達し、第１波長の電磁ビームは一部又は完全に第２材料まで透過して、第２波長の電磁ビームは第１材料によって吸収される。
【００１８】
電磁ビームのビーム強度は、その都度の要求に応じて、種々のビーム源の場合種々の波長のビームに対しても相互に別個に選択可能である。特に有利な実施形態では、電磁ビームの照射方向における、第１材料或いは第２材料の厚さに依存して、電磁ビームの波長およびビーム強度が次のように選択される、すなわち、第２波長の電磁ビームが第１材料によって実質的に完全に吸収される、及び／又は第１波長の電磁ビームが第２材料によって実質的に完全に吸収される。このようにして、例えば第２波長の電磁ビームは実質的に専ら第１材料に作用する。したがって、照射方向において第１材料の後方に配置されている第２材料または別の材料への望ましくない影響が回避される。
【００１９】
本発明の教示の格別有利な構成は、第１材料がセラミック材料であり、第２材料が金属であり、第３材料はセラミック材料を金属と接合するための接合材料であることである。本発明の教示は、セラミック材料から成る部品と金属から成る部品とを融着するのに格別適していることがわかった。
【００２０】
前記実施形態の別の構成は、第３材料がガラスはんだであり、該ガラスはんだは、有利には、セラミック材料と金属との間に配置されているか、又はセラミック材料及び／又は金属の加熱の際にセラミック材料と金属との間の領域に収容される、有利には溶融するようになっている。この実施形態において、本発明の方法は、セラミック材料から成る部品を金属から成る部品とガラスはんだを用いてろう付けするために用いられる。本発明の方法により、セラミック材料が損傷される危険が生じることなく、ろう付けが容易且つ確実に行われる。このようにして、本発明の方法により初めて、セラミック材料から成る部品を金属から成る部品と容易且つ迅速に、そして実質的に部品の幾何学的配置構成に依存しないでろう付けすることが実現される。
【００２１】
本発明の教示の別の構成は、第１波長の電磁ビームがＮｄ：ＹＡＧレーザ又はダイオードレーザ又は赤外線放射器によって発生され、第２波長の電磁ビームがＣＯ2レーザによって発生されるようになっている。このような構成は、セラミック材料から成る部品と金属から成る部品とをろう付けする実施形態において特に有利である。なぜなら、相応するセラミック材料は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、ダイオードレーザ又は赤外線放射器のビームに対して実質的に透過性を有しており、一方セラミック材料はＣＯ2レーザのビームを吸収するからである。
【００２２】
別の実施形態では、部品又は部品装置が回転対称に構成されており、ラジアル方向に外側から内側に第１材料と第２材料とが重なっており、場合によっては、第１材料と第２材料との間に少なくとも１つの別の材料、たとえば第３の材料が設けられている。この実施形態において、第１波長の電磁ビームは、部品のラジアル方向の外側層からラジアル方向の内側層まで透過し、一方、第２波長のレーザビームは、部品のラジアル方向の外側層によって吸収される。このようにして、回転対称の部品の選択的処理が実現される。
【００２３】
特に部品の融着の場合、第１波長の電磁ビームと第２波長の電磁ビームとが用いられると適当である。しかし、必要な場合には、２つ以上の波長を利用することもできる。このために１つの実施形態では、３つ以上の波長を有する電磁ビームが利用され、それぞれの波長の電磁ビームに相応して、部品又は部品装置に１つの材料が設けられており、前記材料は当該対応波長の電磁ビームを他の波長の電磁ビームよりも強く吸収し、一方、他の材料は当該対応波長の電磁ビームを当該対応波長に相応して設けられている材料よりも弱く吸収する。この実施形態において、３つ以上の材料から成る部品或いは部品装置の場合にも、選択的処理が実現される。
【００２４】
前記実施形態の特に有利な別の構成では、１つの波長の電磁ビームに相応して設けられている材料は当該波長の電磁ビームを吸収し、一方、前記材料は他の波長の電磁ビームに対して実質的に透過性である。この実施形態において、１つの材料に相応して設けられている１つの波長の電磁ビームは、実質的に専ら当該材料に作用する、したがって、他の材料への望ましくない影響が回避される。
【００２５】
別の実施形態では、第１波長の電磁ビームに、第２波長の電磁ビーム及び／又は別の波長の電磁ビームが次のように重畳される、すなわち、同一方向からの種々の波長の電磁ビームが部品又は部品装置に達する。この実施形態において、種々の波長の電磁ビームが処理すべき部品或いは部品装置上の同一領域に到達する。
【００２６】
しかし、また、別の実施形態では、種々の方向から種々の波長の電磁ビームが部品又は部品装置に達するように構成してもよい。
【００２７】
基本的に、種々の波長が共通のビーム源によって発生されても、又はそれぞれの波長に対して別個のビーム源が設けられていてもよい。しかし、また、別の構成では、種々の波長の少なくとも１部に対して電磁ビームが１つ以上のビーム源によって発生されるか、又は入射ビームが複数の分割ビームに分割される。この実施形態において、１つの波長の電磁ビームが、例えば同時に種々の方向から処理すべき部品に達する。
【００２８】
１つの別の実施形態では、入射する電磁ビームのビーム路のなかにビーム成形手段が配置されている。このことにより、入射ビームの成形、例えば、集束または部品上で所望の形状を有するビームスポットの形成が実現される。
【００２９】
部品又は部品装置および１つの又は複数のビーム源が、処理中に相互に相対的に静止している。しかし、また、別の実施形態において、これらは処理中相互に相対的に可動であってもよい。
【００３０】
本発明の方法は、種々の手法で部品或いは部品装置の処理に好適である。しかしまた、特に有利な実施形態では、部品装置が、第１材料から成る第１部品と、第２材料から成る第２部品とを有しており、第１部品は第２部品と融着される。そのような融着方法には、本発明の方法は特に好適である。
【００３１】
前記実施形態の別の構成では、第１部品と第２部品とが電磁ビームの照射方向において直接重なっており、第１部品が第２部品と溶接されるか、又は融着される。この実施形態において、第２波長の電磁ビームは第１部品に作用し、一方、第１波長の電磁ビームは第２部品に作用する。このようにして、電磁ビームのビーム強度および作用持続時間を相応して選択する場合、部品は相互に溶接または融着される。
【００３２】
別の実施形態では、電磁ビームの照射方向において第１部品と第２部品との間にはんだが設けられており、はんだを用いて第１部品が第２部品とろう付けされる。このはんだは、第１波長の電磁ビームに対して実質的に透過性である。したがって、はんだが溶解して、部品が相互にろう付けされるまで、第２波長の電磁ビームは第１部品を加熱し、第１波長の電磁ビームは第２部品を加熱する。
【００３３】
さらに、本発明の課題は、第１の材料から成る部品を第２の材料から成る部品と融着、特にろう付けするための装置を提供することである。
【００３４】
上記課題は本発明により、請求項２５に記載の教示により解決される。
【００３５】
本発明の装置は、処理のために少なくとも２つの波長を有する電磁ビームを用いるという思想に基づくものであり、２つの波長は次のように選択される、すなわち、１つの波長の電磁ビームが主として又は専ら第１部品に作用し、一方、その他の波長の電磁ビームは主として又は専ら第２部品に作用する。このため、本発明の装置は、種々の材料から成る部品或いは部品装置の選択的材料処理に適している。
【００３６】
本発明の装置の特に有利な構成が、請求項３０に記載されている。ここでは、制御手段が設けられており、この制御手段は、第２波長の電磁ビームのビーム強度を、照射方向における第１材料の厚さに依存して次のように制御する、すなわち、第２波長の電磁ビームは第１材料によって実質的に完全に吸収される。このようにして、その他の材料への、第２波長の電磁ビームの望ましくない影響が回避される。
【００３７】
請求項２５の教示の別の有利且つ好適な構成が、従属請求項２６〜２９及び３１〜３４に記載されている。
【００３８】
次に本発明を実施の形態に基づき図を用いて詳細に説明する。
【００３９】
図１は、異なる材料から成る３つの部品から構成されている、本発明の方法を用いて融着される部品装置の略線図を示す。
【００４０】
図２は、３つの異なる材料から構成されている、本発明の方法を用いて融着される回転対称の部品装置の略線図である。
【００４１】
図３は、図２の部品装置を略線的に示した図であり、第１波長の電磁ビームに第２波長の電磁ビームが重畳される。
【００４２】
図４は、第１波長および第２波長の電磁ビームがそれぞれ複数のビーム源によって発生される装置を上から見た平面略図である。
【００４３】
図５は、２つの互いに隣接している部品から構成されている部品装置を図１と同様に示した略線図である。
【００４４】
図において、同様の或いは対応する素子に同じ符号を付してある。
【００４５】
図１に１つの部品装置が略線的に示されており、この部品装置は、３つの層状に連続して配置された、図１の矢印４で示す電磁ビームの照射方向において隣接する部品６，８，１０から構成されている。
【００４６】
第１の部品６は、部品装置２の表面を形成しており、この実施例ではセラミック材料から成る第１の材料から形成されている。第２の部品８は、電磁ビームの方向において第１部品６の後方に配置されており、この実施例では金属から成る第２の材料から形成されている。第１部品６と第２部品８との間に、第３の部品、すなわちこの実施例ではガラスはんだ１０から成る第３の材料が設けられている。この実施例では、照射方向４で入射する電磁ビームは、第１の波長のレーザビームと第２の波長のレーザビームとによって形成されており、第１波長のレーザビームはＮｄ：ＹＡＧレーザによって発生され、第２波長のレーザビームはＣＯ2レーザによって発生される。第１波長のレーザビームに第２波長のレーザビームが重畳される。したがって、同じ方向からの２つの波長のレーザビームが部品装置２に到来する。第１部品６のセラミック材料およびガラスはんだ１０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザのレーザビームに対して実質的に透過性を有しているが、一方ＣＯ2レーザのレーザビームは第１部品６のセラミック材料によって吸収される。
【００４７】
ガラスはんだ１０を用いて第１部品６を第２部品８にろう付けするために、本発明の方法は以下のように実施される。
【００４８】
Ｎｄ：ＹＡＧレーザから発生される第１波長のレーザビーム（図１においてビームＢで示されている）が、図示していないビームガイド手段によって、ＣＯ2レーザから発生される第２波長のレーザビーム（図１においてビームＡで示されている）と重畳され、部品装置２に到来する。第１波長のレーザビームに対する第１部品６及びガラスはんだ１０の透過性により、第１波長のレーザビームは実質的に完全に金属から成る第２部品８まで透過し、第１波長のレーザビームはこの第２部品８によって吸収される。
【００４９】
これに対して、ＣＯ2レーザから発生される第２波長のレーザビームは第１部品６のセラミック材料によって吸収される。第１波長および第２波長のレーザビームのビーム強度は、照射方向における第１部品６および第２部品８の厚さに依存して次のように選択される、つまり、第２波長のレーザビームは第１部品６において実質的に完全に吸収され、第１波長のレーザビームは第２部品８において実質的に完全に吸収される。
【００５０】
ガラスはんだ１０が溶融するまで、第１波長のレーザビームの吸収により第２部品８が加熱され、第２波長のレーザビームの吸収により第１部品６が加熱される。次いでレーザビームが遮断され、したがって、部品装置２は冷却される。その際、冷却されたガラスはんだ１０は第１部品６を第２部品８と接合し、したがって、第１部品６が第２部品８に所望の手法でろう付けされる。
【００５１】
本発明により、熱ストレス、すなわち部品装置２、特にセラミック材料から成る第１部品６の損傷をもたらす大きな温度勾配が生ずることなく、第１部品６を第２部品８と容易且つ迅速にろう付けすることが可能となる。
【００５２】
図１に座標系が示されており、このｘ軸に部品装置２におけるレーザビームの伝播路がとられており、ｙ軸には前記伝播路に依存してレーザビームの吸収度がとられている。図１から、第２波長のレーザビーム（ビームＡ）は第１部品によって完全に吸収されるが、これに対して、第１波長のレーザビーム（ビームＢ）は第１部品６とガラスはんだ１０とを完全に透過して第２部品８に達し、該第２部品８にて完全に吸収されることがわかる。
【００５３】
図２には回転対称の部品装置１２が示されており、部品装置１２はセラミック材料から成るラジアル方向に外側の層１４を有しており、ラジアル方向に外側から内側に層１４の次にガラスはんだから成る層１６と金属から成るコア部分１８とが続いている。図１の実施例に相応して、第１波長のレーザビーム（ビームＢ）はＮｄ：ＹＡＧレーザによって発生され、第２波長のレーザビームはＣＯ2レーザによって発生される。第１波長のレーザビーム（ビームＢ）と第２波長のレーザビーム（ビームＡ）とが、直径方向に対向した位置で部品装置１２に到達する。部品装置１２を周囲方向に均一に処理できるようにするために、部品装置１２は図２には図示していない保持部に収容されており、この部品装置１２は、同様に図示していない回転駆動装置を用いて、図２の矢印２２で示すように、図２の破線で示した回転軸２０を中心に回転可能である。処理の際、第１波長のレーザビームは直径方向の外側層１４及びガラスはんだから成る層１６から直径方向の内側コア部分１８まで透過し、第１波長のレーザビームは当該内側コア部分１８にて完全に吸収される。一方、第２波長のレーザビームは、直径方向の外側層１４によって完全に吸収される。このようにして、ガラスはんだ１６が溶融するまで、直径方向の外側層１４と直径方向の内側コア部分１８とが加熱される。前記ガラスはんだ１６はレーザビームの遮断後冷却され、直径方向の外側層１４が所望の手法で直径方向の内側コア部分１８とろう付けされる。
【００５４】
図３に図２の部品装置１２が示されており、第１波長の電磁ビーム（ビームＢ）に第２波長の電磁ビーム（ビームＡ）が重畳される。このために、ビームガイド手段がミラー２４の形で設けられている。ミラー２４は、第２波長のレーザビームの伝播路に配置されており、該第２波長のレーザビームに対して実質的に透過性である、したがって、ミラー２４の裏面２６に達した第２波長のレーザビームは実質的に部品装置１２まで透過する。
【００５５】
これに対して、ミラー２４は第１波長の電磁ビームを実質的に完全に反射する、したがって、ミラー２４の表面２８に達した第１波長のレーザビームは部品装置１２に反射され、その際、第１波長のレーザビームは第２波長のレーザビームと重畳される。
【００５６】
図４は次のような装置を略線的に示したものである、すなわち、この装置では、第１波長のレーザビーム（ビームＢ）が、部品装置１２の周囲方向に６つの相互に同様に隔てられたＮｄ−ＹＡＧレーザ３０〜４０から発生され、一方、第２波長の電磁ビーム（ビームＡ）が、部品装置１２の周囲方向に３つの相互に同様に隔てられたＣＯ2レーザ４２，４４，４６から発生される。
【００５７】
図５に別の部品装置４８が示されており、この部品装置４８が図１の部品装置と相異する点は、第１部品６と第２部品８とがレーザビームの照射方向４において直接重なっていることである。図１に相応する方法で、第１波長のレーザビーム（ビームＢ）は、第１部品６から第２部品８まで透過し、当該第２部品８にて完全に吸収される、一方、第２波長のレーザビーム（ビームＡ）は第１部品６によって完全に吸収される。このようにして第１部品６と第２部品８とが加熱され、例えば相互に溶接または融着可能である。
【００５８】
第１波長の電磁ビームを発生するために、Ｎｄ−ＹＡＧレーザの代わりに、Ｎｄ−ＹＡＧレーザよりコストの安い赤外線放射器を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  異なる材料から成る３つの部品から構成されている、本発明の方法を用いて融着される部品装置と、レーザビームの経路及び吸収度とを略線的に示す。
【図２】  ３つの異なる材料から構成されている、本発明の方法を用いて融着される回転対称の部品装置の略線図である。
【図３】  ビームガイド手段を有する図２の部品装置を略線的に示した図である。
【図４】  第１波長および第２波長の電磁ビームがそれぞれ複数のビーム源によって発生される本発明の装置を上から見た平面略図である。
【図５】  ２つの互いに隣接した部品から構成されている部品装置を図１と同様に示した略線図である。
【図１】
0004445673.tif 000002
【図２】
0004445673.tif 000003
【図３】
0004445673.tif 000004
【図４】
0004445673.tif 000005
【図５】
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