(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱源としてのレーザー光に対して透過性のある透過樹脂よりなる透過樹脂材と、該レーザー光に対して透過性のない非透過樹脂よりなる非透過樹脂材との当接界面を、該透過樹脂材側からの該レーザー光の照射により加熱溶融させて溶着する樹脂部材のレーザー溶着方法であって、
該透過樹脂材の該当接端部に嵌合凸部が設けられるとともに、該非透過樹脂材の該当接端部に該嵌合凸部が挿入可能な嵌合凹部が設けられ、
該嵌合凹部を形成する一対の対向壁部のうちの一方の壁部が該嵌合凸部の一方の表面部と溶着され、
該非透過樹脂よりなり、該レーザー光の光線よりも細い線状の溶着樹脂を該レーザー光の光線中に配して加熱溶融し、該溶着樹脂の溶融液を該嵌合凹部の他の壁部と該嵌合凸部の他方の表面部とに区画される貯留部に供給することを特徴とする樹脂部材のレーザー溶着方法。
【請求項２】
前記溶着樹脂は、前記透過樹脂材および前記非透過樹脂材の表面から小間隔を隔てた位置で前記レーザー光の光線中に配される請求項１記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
【請求項３】
前記溶着樹脂は、前記当接端部に当接した状態であらかじめ配された請求項１記載の樹脂部材のレーザー溶着方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂部材のレーザー溶着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、軽量化及び低コスト化等の観点より、自動車部品等、各種分野の部品を樹脂化して樹脂成形品とすることが頻繁に行われている。そして、樹脂成形品は、高生産性化等の観点から、樹脂成形品を予め複数の樹脂部材に分割して成形し、これらの樹脂部材を互いに接合して製造する手段が採られることが多くなっている。
【０００３】
そして、樹脂部材同士を接合する接合方法には、レーザー溶着方法が利用されている。レーザー溶着は、レーザー光に対して透過性のある透過樹脂材と、レーザー光に対して透過性のない非透過樹脂材とを重ね合わせた後、透過樹脂材側からレーザー光を照射することにより、透過樹脂材と非透過樹脂材との当接面同士を加熱溶融させて両者を一体的に接合する方法である。
【０００４】
このレーザ溶着方法においては、透過樹脂材内を透過したレーザー光が非透過樹脂材の当接面に到達して吸収され、この当接面に吸収されたレーザー光がエネルギーとして蓄積される。その結果、非透過樹脂材の当接面が加熱溶融されるとともに、この非透過樹脂材の当接面からの熱伝達により透過樹脂材の当接面が加熱溶融される。この状態で、透過樹脂材及び非透過樹脂材の当接面同士を圧着させることで、両者が一体的に接合される。
【０００５】
ところで、上記したようなレーザー溶着では、透過樹脂材および非透過樹脂材の当接面同士を確実に溶着させて十分な接合強度を得るためには、透過樹脂材および非透過樹脂材の当接面同士の隙間を極力小さくまたは無しにする必要がある。当接面に隙間があると、非透過樹脂材の当接面における発熱が透過樹脂材の当接面に熱伝達されにくくなる。そして、透過樹脂材の当接面における加熱溶融が不十分となって、非透過樹脂材と透過樹脂材との当接面同士が十分に溶着しなくなる。
【０００６】
さらに、非透過樹脂材と透過樹脂材との当接面に隙間が存在すると、レーザー溶着により溶着が行われても、充分な溶着強度が得られないという問題がある。詳しくは、非透過樹脂材と透過樹脂材との当接面に隙間が存在した状態でレーザー溶着が行われると、非透過樹脂材が溶融したときの溶融膨張により隙間が埋められて溶着される。すなわち、非透過樹脂材の見かけ密度が低下している。このため、溶着強度が低下する。そして、当接面における隙間量が増加するにしたがって、溶着強度が低下するようになる。この当接面隙間量と溶着強度の関係を図４に示した。
【０００７】
そして、当接面の隙間は、樹脂部材の形状が複雑になったり、樹脂部材の大きさが大きくなったりすると、生じやすくなる。樹脂部材の形状が複雑になると、当接面が複雑な形状となり溶着時に圧接しにくくなる。また、樹脂部材の大きさが大きくなると、樹脂部材の表面にそりやうねりあるいはねじれが生じるようになり、当接面にずれが生じるようになり、このずれにより隙間が生じるようになる。
【０００８】
【発明を解決しようとする課題】
本発明は上記実状に考えてなされたものであり、溶着不良を生じない樹脂部材の溶着方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明者らは樹脂部材の当接面に非透過樹脂の溶融液を供給して隙間を埋めることで上記課題を解決できることを見いだした。
【００１０】
すなわち、本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、加熱源としてのレーザー光に対して透過性のある透過樹脂よりなる透過樹脂材と、レーザー光に対して透過性のない非透過樹脂よりなる非透過樹脂材との当接界面を、透過樹脂材側からのレーザー光の照射により加熱溶融させて溶着する樹脂部材のレーザー溶着方法であって、透過樹脂材の当接端部に嵌合凸部が設けられるとともに、非透過樹脂材の当接端部に該嵌合凸部が挿入可能な嵌合凹部が設けられ、嵌合凹部を形成する一対の対向壁部のうちの一方の壁部が嵌合凸部の一方の表面部と溶着され、非透過樹脂よりなり、レーザー光の光線よりも細い線状の溶着樹脂をレーザー光の光線中に配して加熱溶融し、溶着樹脂の溶融液を嵌合凹部の他の壁部と嵌合凸部の他方の表面部とに区画される貯留部に供給することを特徴とする。
【００１１】
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、溶着樹脂の溶融液が樹脂材の当接部に供給され、この当接部において溶融液が凝固することで両樹脂材の当接部をシールする。さらに、樹脂材の界面に隙間が生じている時には、この隙間に溶融液が侵入して隙間を埋めることで溶着不良の発生を押さえることができる。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【発明の実施の形態】
（第一発明）
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、加熱源としてのレーザー光に対して透過性のある透過樹脂よりなる透過樹脂材と、レーザー光に対して透過性のない非透過樹脂よりなる非透過樹脂材との当接界面を、透過樹脂材側からのレーザー光の照射により加熱溶融させて溶着する樹脂部材のレーザー溶着方法である。
【００１６】
このレーザー溶着は、透過樹脂材内を透過したレーザー光が非透過樹脂材の当接面に到達して吸収され、この当接面に吸収されたレーザー光がエネルギーとして蓄積される。その結果、非透過樹脂材の当接面が加熱溶融されるとともに、この非透過樹脂材の当接面からの熱伝達により透過樹脂材の当接面が加熱溶融される。この状態で、透過樹脂材及び非透過樹脂材の当接面同士を圧着させて、両者を一体的に接合する。こうして得られた接合部では、接合面同士が溶融されて接合されており、接合面同士の間では両樹脂材を構成する両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されているため、強固な接合状態を構成して高い接合強度及び耐圧強度を有している。
【００１７】
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、非透過樹脂よりなる溶着樹脂をレーザー光の光線中に配して加熱溶融し、溶着樹脂の溶融液を両樹脂材の当接部に供給する。溶着樹脂を当接界面を照射しているレーザー光の光線中に配すると、溶着樹脂が非透過樹脂よりなることから、溶着樹脂はレーザー光により加熱される。そして、溶着樹脂は溶融する。そして、溶融により生じた溶着樹脂の溶融液は、両樹脂材の当接部に供給される。当接界面に供給された溶融液は、両樹脂材の当接部における両樹脂の絡み合いと同様に、当接部の樹脂と絡み合った状態が形成される。この結果、両樹脂材のシール性が向上する。
【００１８】
さらに、当接界面に隙間が生じていたときには、当接界面に供給された溶着樹脂の溶融液がこの隙間に侵入する。隙間に溶融液が侵入することで、隙間が埋められて、溶着不良の発生が抑えられる。また、隙間に溶融液が侵入すると、溶融液自身の熱により透過樹脂材への加熱が行われ、両樹脂材の溶着不良の発生が抑えられる。
【００１９】
透過樹脂材と非透過樹脂材の当接端部の外周部には、供給された溶融液を貯留する貯留部が区画されたことが好ましい。貯留部がもうけられることで、供給された溶融液が当接端部から流失しなくなり、当接端部に充分な溶着樹脂が供給される。この結果、両樹脂材の接合強度の低下が抑えられる。
【００２０】
本発明の溶着方法において、透過樹脂材の当接端部に嵌合凸部が設けられるとともに、非透過樹脂材の当接端部に嵌合凸部が挿入可能な嵌合凹部が設けられている。樹脂材の当接端部に嵌合凹部及び嵌合凸部がもうけられることで、両樹脂材の位置決めを簡単に行うことができる。また、嵌合凹部と嵌合凸部とが当接端部に形成されることで、嵌合凹部に嵌合凸部を挿入して嵌合凸部の表面部と嵌合凹部の壁部とで溶着させることができるようになり、樹脂材同士の溶着面積が増大する。溶着面積が増加すると、樹脂材の溶着強度が増加する。
【００２１】
そして、嵌合凹部に嵌合凸部が挿入されて、嵌合凸部の一方の表面部が嵌合凹部の一方の壁部と密着したときに、嵌合凹部の他の壁部と嵌合凸部の他方の表面部とにより溶着樹脂の溶融液が貯留される貯留部が区画されることが好ましい。貯留部が区画されることで、溶着樹脂の溶融液を当接端部に保持できる。
【００２２】
すなわち、透過樹脂材の当接端部に嵌合凸部が設けられるとともに、非透過樹脂材の当接端部に嵌合凸部が挿入可能な嵌合凹部が設けられ、嵌合凹部を形成する一対の対向壁部のうちの一方の壁部が嵌合凸部の一方の表面部と溶着され、嵌合凹部の他の壁部と嵌合凸部の他方の表面部とが溶着樹脂の溶融液が貯留される貯留部を区画することが好ましい。
【００２３】
非透過樹脂材の当接端部に設けられた嵌合凹部は、嵌合凹部を形成する一対の対向壁部の他方の壁部は一方の壁部よりも低い高さで形成されていることが好ましい。高さの低い方の対向壁部側からレーザー光を照射することにより、照射されたレーザー光が非透過樹脂材（レーザー光が照射される側の対向壁部）で遮られることを抑えることができる。
【００２４】
溶着樹脂は、透過樹脂材および非透過樹脂材の表面から小間隔を隔てた位置でレーザー光の光線中に配されることが好ましい。溶着樹脂が樹脂材の表面から小間隔を隔てた位置のレーザー光の光線中に配されることで、当接端部に照射されるレーザー光のロスを抑えることができる。
【００２５】
詳しくは、レーザー光の光線中に溶着樹脂を配すると、この溶着樹脂に照射されたレーザー光は溶着樹脂に吸収される。このとき、溶着樹脂に照射されないレーザー光は、そのまま、樹脂材の当接端部に照射される。そして、当接端部に照射されたレーザー光には、溶着樹脂に対応する影が生じるようになる。当接端部のこの影に対応した部位には、照射されたレーザー光のエネルギーが供給されない。そして、本発明において溶着樹脂が透過樹脂材および非透過樹脂材の表面から小間隔を隔てた位置でレーザー光の光線中に配されることで、この影となる部分の増加を抑えることができる。具体的には、溶着時にレーザー光の光線中に配される溶着樹脂を制御することで、当接端部に供給される溶着樹脂の溶融液量を調節でき、所望の溶融液量が供給された段階で、溶着樹脂をレーザー光の光線からはずして、溶着に十分なレーザー光の照射を行うことができる。
【００２６】
なお、溶着樹脂が配される透過樹脂材および非透過樹脂材の表面から小間隔を隔てた位置とは、レーザー光により溶融した溶着樹脂が溶融した状態で当接端部に供給される位置を示す。好ましくは、レーザー光が照射された当接端部の鉛直上方である。
【００２７】
溶着樹脂は、当接端部に当接した状態であらかじめ配されたことが好ましい。すなわち、あらかじめ溶着樹脂が当接端部に配されたことで、溶着樹脂の溶融液の熱のロスが生じないだけでなく、溶融液の移動（流動）時に大気中等の不純物が混入することが抑えられる。さらに、溶着樹脂を当接端部に当接した状態でレーザー光を照射するため、焦点位置が近いレーザー光を照射でき、エネルギーの損失を抑えることができる。
【００２８】
上述の当接端部の貯留部に溶着樹脂をあらかじめ配することが好ましい。
【００２９】
【００３０】
溶着樹脂は、線状を有することが好ましい。溶着樹脂が線状を有することで、簡単にレーザー光の光線中に溶着樹脂を配することができる。さらに、線状を有することで、溶着樹脂のレーザー光の照射量（溶着樹脂の溶融量）を制御できるようになる。詳しくは、レーザー光により溶融した溶着樹脂の溶融液が当接端部に十分に供給されたときには、溶着樹脂を光線中から取り出すことで溶融液量を制御できる。線状の溶着樹脂は、その太さがレーザー光の光線より細いことが好ましい。
【００３１】
【００３２】
本発明の溶着方法において、非透過樹脂材に用いる樹脂の種類としては、熱可塑性を有し、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収しうるものであれば特に限定されない。たとえば、ナイロン６（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＰＳ等に、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものをあげることができる。なお、必要に応じて、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。
【００３３】
透過樹脂材に用いる樹脂の種類としては、熱可塑性を有し、加熱源としてのレーザ光を所定の透過率以上で透過させうるものであれば特に限定されない。たとえば、ナイロン６（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等を挙げることができる。なお、必要に応じて、ガラス繊維、カーボン繊維等の補強繊維や着色材を添加したものを用いてもよい。
【００３４】
非透過樹脂よりなる溶着樹脂に用いる樹脂としては、熱可塑性を有し、加熱源としてのレーザ光を透過させずに吸収しうるものであれば特に限定されない。たとえば、ナイロン６（ＰＡ６）やナイロン６６（ＰＡ６６）等のポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリスチレン、ＡＢＳ、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ＰＰＳ等に、カーボンブラック、染料や顔料等の所定の着色材を混入したものをあげることができる。なお、必要に応じて、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。
【００３５】
また、透過樹脂材、非透過樹脂材および溶着樹脂に用いる樹脂の組合せについては、互いに相溶性のあるもの同士の組合せとされる。このような組合せとしては、ナイロン６同士やナイロン６６同士等、同種の樹脂同士の組合せの他、ナイロン６とナイロン６６との組合せ、ＰＥＴとＰＣとの組合せやＰＣとＰＢＴとの組合せ等を挙げることができる。
【００３６】
レーザー光の種類としては、レーザー光を透過させる透過樹脂材の吸収スペクトルや板厚（透過長）等との関係で、透過樹脂材内での透過率が所定値以上となるような波長を有するものが適宜選定される。例えば、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あげることができる。より好ましいレーザーとしては、ＹＡＧ：ネオジム3+レーザー（レーザー光の波長：１０６０ｎｍ）や半導体レーザー（レーザー光の波長：５００〜１０００ｎｍ）をあげることができる。
【００３７】
レーザー光の波長は、接合される樹脂材料により異なるため一概に決定できないが、１０６０ｎｍ以下であることが好ましい。波長が１０６０ｎｍを超えると、接合面を互いに溶融させることが困難となる。
【００３８】
また、レーザー光の出力は、５０〜９００Ｗであることが好ましい。レーザー光の出力が５０Ｗ未満では、出力が低く樹脂材料の接合面を互いに溶融させることが困難となり、９００Ｗを超えると、出力が過剰となり樹脂材料が蒸発したり、変質するという問題が生じるようになる。
【００３９】
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、溶着樹脂の溶融液が樹脂材の当接部に供給され、この当接部において溶融液が凝固することで両樹脂材の当接部をシールする。さらに、樹脂材の界面に隙間が生じている時には、この隙間に溶融液が侵入して隙間を埋めることで溶着不良の発生を押さえることができる。すなわち、本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、一つの溶着工程で溶着不良の発生を抑えられた樹脂部材をレーザー溶着することができる。
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【００５７】
【００５８】
【００５９】
【実施例】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【００６０】
本発明の実施例として、樹脂材のレーザー溶着を行い、樹脂成形品を製造した。
【００６１】
なお、レーザー溶着に用いられるレーザー光は、波長が９４０ｎｍの半導体レーザーであり、出力は５０〜９００Ｗ、加工速度は０．５〜５ｍ／ｍｉｎとした。
【００６２】
また、レーザー溶着により溶着される樹脂材は、上記レーザー光に対して透過性を有する樹脂よりなる透過樹脂材１と、上記レーザー光に対して透過性のない樹脂よりなる非透過樹脂材２とからなる。
【００６３】
透過樹脂材１を構成する樹脂は、ナイロン６ガラス強化材であり、レーザー光に対する透過率が２０％以上であった。
【００６４】
非透過樹脂材２を構成する樹脂はナイロン６ガラス強化材にカーボンブラックおよび着色材を混入したものであり、レーザー光に対する吸収率は、８０％以上であった。
【００６５】
すなわち、透過樹脂材１および非透過樹脂材２は、互いに相溶性を有する樹脂よりなっている。
【００６６】
ここで、レーザー光に対する透過率は、厚さ３ｍｍの板状に形成された樹脂の厚さ方向にレーザー光を照射し、この樹脂を透過したレーザー光を分光計により測定することで決定された。
【００６７】
また、レーザー透過率は、厚さ３ｍｍの板状に形成された樹脂の厚さ方向にレーザー光を照射し、この樹脂を透過したレーザー光を分光計により測定することで決定された。
【００６８】
（実施例１）
実施例１は、レーザー光の光線中に線状の溶着樹脂を配して樹脂部材のレーザー溶着を行った例である。本実施例のレーザー溶着の様子を図１〜２に示した。
【００６９】
透過樹脂材１のレーザー溶着により溶着される当接端部１０には、下方に突出する嵌合凸部１１が設けられている。この嵌合凸部１１は、レーザ光が照射される側の表面１１ａは透過樹脂材１ののびる方向と略一致する平面状に形成され、背向する表面１１ｂは先端側（下方側）に向かって厚さが薄くなるように傾斜して形成されている。
【００７０】
非透過樹脂材２の当接端部２０には、上記嵌合凸部１１が挿入される嵌合凹部２１が設けられている。この嵌合凹部２１は、上記嵌合凸部１１が挿入可能な断面凹字状に形成されている。そして、上記嵌合凸部１１が嵌合凹部２１に挿入されたときには、嵌合凹部２１を形成する一対の対向壁部２１ａ，２１ｂのうちの一方の壁部２１ｂが嵌合凸部１１の傾斜して形成された表面１１ｂと一致するように形成されている。そして、嵌合凹部２１の他方（レーザー光が照射される側）の壁部２１ａは、嵌合凸部１１のレーザー光が照射される側の表面１１ａとの間に空間が形成できるようにもうけられている。この空間が貯留部３となる。そして、嵌合凹部２１の他方の壁部２１ａは一方の壁部２１ｂよりも低い高さで形成されている。すなわち、レーザ光が照射される側の対向壁部は、反対側の高対向壁部よりも低い高さとされている。
【００７１】
両樹脂材１，２のレーザー溶着は、まず、透過樹脂材１と非透過樹脂材２とを所定の位置にセットする。詳しくは、非透過樹脂材２の嵌合凹部２１の一方の壁部２１ｂの表面に透過樹脂材１の嵌合凸部１１の傾斜した表面１１ｂが当接するように、透過樹脂材１と非透過樹脂材２とをセットする。このとき、嵌合凸部１１の先端面と嵌合凹部２１の底面の一部も密着した状態にある。また、両樹脂材１，２の当接面にずれが生じないように、両樹脂材１，２が保持された。
【００７２】
そして、両樹脂材１，２の当接界面に上記レーザー光の照射を行った。このとき、レーザー光は、両樹脂材１，２が当接する方向（図１および２においては鉛直方向）に対して傾斜した角度で照射された。この照射により照射されたレーザー光が透過樹脂材１を透過する透過長を短くできる。
【００７３】
そして、レーザー光の光線中でありかつ貯留部３の鉛直上方の位置に、レーザー光に対して透過性のない樹脂よりなる線状の樹脂ワイヤ４を供給した。この樹脂ワイヤ４の供給は、レーザー光を発するレーザーヘッド５１に一体にもうけられた樹脂ワイヤ供給装置５２を用いて行われた。この樹脂ワイヤ供給装置５２は、レーザーヘッド５１から照射されたレーザー光の光線中に連続的に樹脂ワイヤ４を供給できる。レーザー光の光線中に配された樹脂ワイヤ４はレーザー光のエネルギーを吸収して温度が上昇する。そして、樹脂ワイヤ４は溶融し、溶融液４１が樹脂ワイヤ４から落下して、貯留部３に貯留される。
【００７４】
樹脂ワイヤ４は、ナイロン６にカーボンブラックおよび着色材を混入してなる。この樹脂ワイヤ４は、レーザー光に対する吸収率が８０％以上であった。
【００７５】
また、このとき、樹脂ワイヤ４に吸収されないレーザー光は、両樹脂材１，２の当接界面に照射された。当接界面に照射されたレーザー光は、まず、透過樹脂材１を透過して非透過樹脂材２の表面に到達し、吸収される。そして、透過樹脂材２に吸収されたレーザー光はエネルギーとして蓄積される。この結果、非透過樹脂材２の当接面が加熱溶融されるとともに、この非透過樹脂材２の当接面からの熱伝達により透過樹脂材１の当接面が加熱溶融される。
【００７６】
この状態で、透過樹脂材１及び非透過樹脂材２を押圧して、嵌合凹部２１と嵌合凸部１１の当接面同士を圧着させて、両者を一体的に接合する。このとき、透過樹脂材１と非透過樹脂材２の当接界面に隙間が存在していると、貯留部３に滴下した樹脂ワイヤ４の溶融液４１がこの隙間に侵入する。そして、透過樹脂材１と非透過樹脂材２の溶着に必要な樹脂が供給される。この結果、当接界面における溶着不良が生じなくなっている。
【００７７】
こうして得られた接合部では、接合面同士が溶融されて接合されており、接合面同士の間では両樹脂材を構成する両樹脂が溶融して互いに入り込み絡まった状態が形成されているため、強固な接合状態を構成して高い接合強度及び耐圧強度を有している。
【００７８】
また、両樹脂材の当接界面の表面側には、樹脂ワイヤの溶融液が供給されていることから、この溶融液が当接界面の外表面部で凝固して両樹脂材の当接界面が露出しなくなっている。すなわち、両樹脂材がレーザー溶着されてなる樹脂成形体のシール性が向上している。
【００７９】
なお、本実施例は、部分的なレーザー溶着において説明したが、図３に示したように、レーザー光を走査させることで連続的にレーザー溶着を行うことができる。このとき、レーザー光の走査は、非透過樹脂材が十分に加熱されかつ、樹脂ワイヤの溶融液が十分に供給できる速度で走査されることができる。
【００８０】
本実施例は、一度のレーザー光の照射で溶着不良の発生を抑えることができる効果を示した。
【００８１】
【００８２】
【００８３】
【００８４】
【００８５】
【００８６】
【００８７】
【００８８】
【００８９】
【００９０】
【００９１】
【００９２】
【００９３】
【００９４】
【００９５】
【００９６】
【００９７】
【００９８】
【００９９】
【発明の効果】
本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、溶着樹脂の溶融液が樹脂材の当接部に供給され、この当接部において溶融液が凝固することで両樹脂材の当接部をシールする。さらに、樹脂材の界面に隙間が生じている時には、この隙間に溶融液が侵入して隙間を埋めることで溶着不良の発生を押さえることができる。すなわち、本発明の樹脂部材のレーザー溶着方法は、一つの溶着工程で溶着不良の発生を抑えられた樹脂部材をレーザー溶着することができる。
【０１００】
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の透過樹脂材と非透過樹脂材とが当接端部において当接した状態を示した図である。
【図２】  実施例１においてレーザー光を照射した状態を側方から観測した図である。
【図３】  実施例１においてレーザー光を照射した状態を上方から観測した図である。
【図４】  当接面隙間量と溶着強度の関係を示した図である。
【符号の説明】
１…透過樹脂材      １０…当接端部
１１…嵌合凸部
２…非透過樹脂材    ２０…当接端部
２１…嵌合凹部
３…貯留部
４…樹脂ワイヤ
４１…溶融液
５１…レーザーヘッド  ５２…樹脂ワイヤ供給装置
【図１】
0004032862.tif 000002
【図２】
0004032862.tif 000003
【図３】
0004032862.tif 000004
【図４】
0004032862.tif 000005