JP4032862B2

JP4032862B2 - Laser welding method for resin parts

Info

Publication number: JP4032862B2
Application number: JP2002222976A
Authority: JP
Inventors: 亘寺澤; 秀生中村; 洋一石丸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-07-31
Also published as: JP2004058581A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for laser welding of a resin member which does not generate inferior welding. <P>SOLUTION: The method for laser welding is a method wherein an interface where a transmissible resin material consisting of a transmissible resin transmitting to a laser light as a heating source is brought into contact with a non-transmissible resin material consisting of a non-transmissible resin non-transmissible to the laser light is heat-melted and welded from the transmissible resin member side by irradiating it with the laser light. It is possible by the method for laser welding of the resin member to perform laser welding of the resin member by one welding process suppressing generation of inferior welding. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for laser welding a resin member.
[0002]
[Prior art]
In recent years, from the viewpoints of weight reduction and cost reduction, it has been frequently performed to resin parts of various fields such as automobile parts to form resin molded products. And from the viewpoint of increasing productivity, the resin molded product is often divided and molded into a plurality of resin members in advance, and means for manufacturing these resin members by joining each other is often employed. It has become.
[0003]
And the laser welding method is utilized for the joining method which joins resin members. Laser welding is performed by irradiating a laser beam from the transparent resin material side after superimposing a transparent resin material that is transparent to the laser beam and a non-transparent resin material that is not transparent to the laser beam. In this method, the contact surfaces of the permeable resin material and the non-permeable resin material are heated and melted to join them together.
[0004]
In this laser welding method, the laser light transmitted through the transmissive resin material reaches the contact surface of the non-transmissive resin material and is absorbed, and the laser light absorbed on the contact surface is accumulated as energy. As a result, the contact surface of the non-permeable resin material is heated and melted, and the contact surface of the transparent resin material is heated and melted by heat transfer from the contact surface of the non-permeable resin material. In this state, the contact surfaces of the permeable resin material and the non-permeable resin material are pressure-bonded to each other so as to be integrally joined.
[0005]
By the way, in the laser welding as described above, in order to reliably weld the contact surfaces of the transmissive resin material and the non-transmissive resin material and to obtain sufficient bonding strength, the contact of the transmissive resin material and the non-transmissive resin material. It is necessary to minimize or eliminate the gap between the surfaces. If there is a gap in the contact surface, heat generated at the contact surface of the non-permeable resin material is hardly transmitted to the contact surface of the transparent resin material. And the heat melting on the contact surface of the permeable resin material becomes insufficient, and the contact surfaces of the non-permeable resin material and the permeable resin material are not sufficiently welded.
[0006]
Further, if there is a gap in the contact surface between the non-permeable resin material and the permeable resin material, there is a problem that sufficient welding strength cannot be obtained even if welding is performed by laser welding. Specifically, when laser welding is performed in a state where a gap exists on the contact surface between the non-permeable resin material and the permeable resin material, the gap is filled and welded by melt expansion when the non-permeable resin material is melted. . That is, the apparent density of the non-permeable resin material is lowered. For this reason, welding strength falls. And, as the gap amount on the contact surface increases, the welding strength decreases. The relationship between the contact surface gap amount and the welding strength is shown in FIG .
[0007]
And the clearance gap of an abutting surface becomes easy to produce, when the shape of a resin member becomes complicated or the magnitude | size of a resin member becomes large. When the shape of the resin member becomes complicated, the contact surface becomes complicated and it becomes difficult to press-contact at the time of welding. Further, when the size of the resin member is increased, warpage, undulation, or twisting occurs on the surface of the resin member, and a deviation occurs in the contact surface, resulting in a gap.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
This invention is made | formed in view of the said actual condition, and makes it a subject to provide the welding method of the resin member which does not produce a welding defect.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present inventors have found that the above problem can be solved by supplying a melt of non-permeable resin to the contact surface of the resin member to fill the gap.
[0010]
That is, the laser welding method of the resin member of the present invention is a non-transparent resin made of a transparent resin material that is transparent to laser light as a heating source and a non-transparent resin that is not transparent to laser light. A laser welding method for a resin member in which a contact interface with a transparent resin material is heated and melted by irradiation with laser light from the transparent resin material side, and is fitted to a contact end portion of the transparent resin material. And a fitting concave portion into which the fitting convex portion can be inserted is provided at the contact end portion of the non-permeable resin material, and one wall portion of the pair of opposing wall portions forming the fitting concave portion is provided. the one surface portion and the welding of the fitting projecting portion, Ri name from the non-transmissive resin, the thin linear welding resin than rays of the laser beam is heated and melted by disposing in beam of laser light, the melting of the welding resin Subdivision liquid to the other surface portion of the other wall portion of the fitting recess and the fitting protrusion And supplying to the reservoir being.
[0011]
In the laser welding method of the resin member of the present invention, the melt of the welding resin is supplied to the abutting portion of the resin material, and the abutting portion of both resin materials is sealed by solidifying the melt at the abutting portion. Furthermore, when a gap is generated at the interface of the resin material, the melt enters into the gap and fills the gap, thereby preventing the occurrence of poor welding.
[0012]
[0013]
[0014]
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First invention)
The resin member laser welding method according to the present invention includes a transmissive resin material made of a transmissive resin that is transmissive to laser light as a heating source, and a non-transmissive resin made of a non-transmissive resin that is not transmissive to laser light. This is a laser welding method of a resin member in which a contact interface with a material is heated and melted by irradiation with laser light from the transparent resin material side for welding.
[0016]
In this laser welding, laser light transmitted through the transmissive resin material reaches the contact surface of the non-transmissive resin material and is absorbed, and the laser light absorbed on the contact surface is accumulated as energy. As a result, the contact surface of the non-permeable resin material is heated and melted, and the contact surface of the transparent resin material is heated and melted by heat transfer from the contact surface of the non-permeable resin material. In this state, the contact surfaces of the permeable resin material and the non-permeable resin material are pressure-bonded, and both are integrally joined. In the joint part obtained in this way, the joining surfaces are melted and joined, and between the joining surfaces, both resins constituting both resin materials are melted and are intertwined with each other. It has a strong bonding state and high bonding strength and pressure resistance.
[0017]
In the laser welding method of the resin member of the present invention, a welding resin made of a non-transparent resin is placed in a laser beam and heated and melted, and a melt of the welding resin is supplied to the abutting portions of both resin materials. If the welding resin is arranged in the laser beam irradiating the contact interface, the welding resin is made of a non-transparent resin, so that the welding resin is heated by the laser beam. Then, the welding resin melts. And the melt of the welding resin produced by melting is supplied to the contact portion of both resin materials. The melt supplied to the abutting interface is in a state of being entangled with the resin of the abutting portion, similarly to the entanglement of both resins at the abutting portion of both resin materials. As a result, the sealing performance of both resin materials is improved.
[0018]
Further, when a gap is generated at the contact interface, the melt of the welding resin supplied to the contact interface enters the gap. When the melt enters the gap, the gap is filled and the occurrence of poor welding is suppressed. Further, when the melt enters the gap, the permeable resin material is heated by the heat of the melt itself, and the occurrence of poor welding of both resin materials is suppressed.
[0019]
It is preferable that a storage portion for storing the supplied melt is partitioned in the outer peripheral portion of the contact end portion of the permeable resin material and the non-permeable resin material. By providing the storage portion, the supplied melt does not flow out from the contact end portion, and sufficient welding resin is supplied to the contact end portion. As a result, a decrease in the bonding strength between both resin materials can be suppressed.
[0020]
In the welding method of the present invention, a fitting convex portion is provided at the abutting end portion of the transparent resin material, and a fitting concave portion into which the fitting convex portion can be inserted is provided at the abutting end portion of the non-permeable resin material. Yes. By providing the fitting concave portion and the fitting convex portion at the abutting end portion of the resin material, it is possible to easily position both the resin materials. Further, the fitting concave portion and the fitting convex portion are formed at the contact end portion, so that the fitting convex portion is inserted into the fitting concave portion and the surface portion of the fitting convex portion and the wall portion of the fitting concave portion It becomes possible to make it weld by, and the welding area of resin materials increases. When the welding area increases, the welding strength of the resin material increases.
[0021]
When the fitting convex portion is inserted into the fitting concave portion and one surface portion of the fitting convex portion is brought into close contact with one wall portion of the fitting concave portion, the fitting concave portion is fitted with the other wall portion. It is preferable that the storage portion in which the melt of the welding resin is stored is defined by the other surface portion of the convex portion. By dividing the storage portion, the melt of the welding resin can be held at the contact end portion.
[0022]
That is, a fitting convex portion is provided at the abutting end portion of the transparent resin material, and a fitting concave portion into which the fitting convex portion can be inserted is provided at the abutting end portion of the non-permeable resin material to form a fitting concave portion. One of the pair of opposing wall portions is welded to one surface portion of the fitting convex portion, and the other wall portion of the fitting concave portion and the other surface portion of the fitting convex portion are welded resin. It is preferable to partition the storage part in which the melt is stored.
[0023]
The fitting recess provided at the abutting end of the non-permeable resin material is such that the other wall portion of the pair of opposing wall portions forming the fitting recess is formed at a lower height than the one wall portion. Is preferred. By irradiating the laser beam from the opposite wall side with the lower height, it is possible to prevent the irradiated laser beam from being blocked by the non-transparent resin material (the opposite wall portion on the side irradiated with the laser beam). it can.
[0024]
It is preferable that the welding resin is arranged in the laser beam at a position spaced apart from the surfaces of the transmissive resin material and the non-transmissive resin material. By disposing the welding resin in the light beam of the laser beam at a position spaced apart from the surface of the resin material, it is possible to suppress the loss of the laser beam irradiated to the contact end portion.
[0025]
Specifically, when the welding resin is arranged in the laser beam, the laser light irradiated on the welding resin is absorbed by the welding resin. At this time, the laser light that is not irradiated to the welding resin is irradiated to the contact end portion of the resin material as it is. And the shadow corresponding to welding resin comes to arise in the laser beam irradiated to the contact edge part. The energy of the irradiated laser beam is not supplied to the portion corresponding to the shadow of the abutting end. In the present invention, the welding resin is arranged in the laser beam at a position spaced apart from the surfaces of the transmissive resin material and the non-permeable resin material, thereby suppressing an increase in the shadow portion. . Specifically, by controlling the welding resin disposed in the laser beam during welding, the amount of the melt of the welding resin supplied to the contact end can be adjusted, and the desired amount of the melt is supplied. At this stage, the welding resin can be removed from the laser beam and irradiation with a laser beam sufficient for welding can be performed.
[0026]
The position at a small interval from the surfaces of the permeable resin material and the non-permeable resin material on which the welding resin is disposed is the position at which the welding resin melted by the laser beam is supplied to the contact end portion in a melted state. Show. Preferably, it is vertically above the contact end irradiated with the laser beam.
[0027]
It is preferable that the welding resin is disposed in advance in a state of being in contact with the contact end portion. In other words, since the welding resin is arranged in advance at the contact end portion, not only the heat loss of the molten liquid of the welding resin does not occur, but also impurities in the atmosphere may be mixed in when the molten liquid moves (flows). It can be suppressed. Furthermore, since the laser light is irradiated in a state where the welding resin is in contact with the contact end portion, it is possible to irradiate the laser light having a close focal position and to suppress energy loss.
[0028]
It is preferable to dispose the welding resin in advance in the storage portion of the abutting end.
[0029]
[0030]
The welding resin preferably has a linear shape. Since the welding resin has a linear shape, the welding resin can be easily arranged in the laser beam. Furthermore, by having a linear shape, it becomes possible to control the irradiation amount of the laser beam of the welding resin (melting amount of the welding resin). Specifically, when the melt of the welding resin melted by the laser beam is sufficiently supplied to the contact end portion, the amount of the melt can be controlled by taking out the welding resin from the light beam. The thickness of the linear welding resin is preferably thinner than the laser beam.
[0031]
[0032]
In the welding method of the present invention, the type of resin used for the non-transmissive resin material is not particularly limited as long as it has thermoplasticity and can absorb without transmitting laser light as a heating source. For example, polyamide (PA) such as nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66), polyethylene (PE), polypropylene (PP), styrene-acrylonitrile copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene, ABS, acrylic (PMMA) ), Polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), PPS, and the like, and carbon black, dyes, pigments and other predetermined colorants are mixed. In addition, you may use what added reinforcement fibers, such as glass fiber and carbon fiber, as needed.
[0033]
The type of resin used for the transmissive resin material is not particularly limited as long as it has thermoplasticity and can transmit laser light as a heating source at a predetermined transmittance or higher. For example, polyamide (PA) such as nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66), polyethylene (PE), polypropylene (PP), styrene-acrylonitrile copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene, ABS, acrylic (PMMA) ), Polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), and the like. In addition, you may use what added reinforcing fibers and coloring materials, such as glass fiber and carbon fiber, as needed.
[0034]
The resin used for the welding resin made of the non-transparent resin is not particularly limited as long as it has thermoplasticity and can absorb without transmitting the laser beam as the heating source. For example, polyamide (PA) such as nylon 6 (PA6) and nylon 66 (PA66), polyethylene (PE), polypropylene (PP), styrene-acrylonitrile copolymer, polyethylene terephthalate (PET), polystyrene, ABS, acrylic (PMMA) ), Polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), PPS, and the like, and carbon black, dyes, pigments and other predetermined colorants are mixed. In addition, you may use what added reinforcement fibers, such as glass fiber and carbon fiber, as needed.
[0035]
Moreover, about the combination of resin used for a permeation | transmission resin material, a non-permeation | transmission resin material, and welding resin, it is set as the combination of mutually compatible things. Examples of such combinations include combinations of the same types of resins such as nylons 6 and 66, combinations of nylon 6 and nylon 66, combinations of PET and PC, combinations of PC and PBT, and the like. be able to.
[0036]
The type of laser light has a wavelength such that the transmittance in the transmissive resin material is equal to or greater than a predetermined value in relation to the absorption spectrum, plate thickness (transmission length), etc. of the transmissive resin material that transmits the laser light. A thing is appropriately selected. For example, laser light such as glass: neodymium ³⁺ laser, YAG: neodymium ³⁺ laser, ruby laser, helium-neon laser, krypton laser, argon laser, H ₂ laser, N ₂ laser, and semiconductor laser can be used. More preferable lasers include YAG: neodymium ³⁺ laser (wavelength of laser light: 1060 nm) and semiconductor laser (wavelength of laser light: 500 to 1000 nm).
[0037]
The wavelength of the laser beam varies depending on the resin material to be joined and cannot be determined unconditionally, but is preferably 1060 nm or less. When the wavelength exceeds 1060 nm, it becomes difficult to melt the bonding surfaces.
[0038]
Moreover, it is preferable that the output of a laser beam is 50-900W. If the output of the laser beam is less than 50 W, the output is low and it becomes difficult to melt the joint surfaces of the resin materials. If the output exceeds 900 W, the output is excessive and the resin material evaporates or deteriorates. Become.
[0039]
In the laser welding method of the resin member of the present invention, the melt of the welding resin is supplied to the abutting portion of the resin material, and the abutting portion of both resin materials is sealed by solidifying the melt at the abutting portion. Furthermore, when a gap is generated at the interface of the resin material, the melt enters into the gap and fills the gap, thereby preventing the occurrence of poor welding. That is, according to the laser welding method of the resin member of the present invention, it is possible to laser weld a resin member in which the occurrence of poor welding is suppressed in one welding process.
[0040]
[0041]
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046]
[0047]
[0048]
[0049]
[0050]
[0051]
[0052]
[0053]
[0054]
[0055]
[0056]
[0057]
[0058]
[0059]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described using examples.
[0060]
As an example of the present invention, a resin molded product was manufactured by laser welding of a resin material.
[0061]
The laser beam used for laser welding was a semiconductor laser having a wavelength of 940 nm, the output was 50 to 900 W, and the processing speed was 0.5 to 5 m / min.
[0062]
The resin material welded by laser welding includes a transmissive resin material 1 made of a resin that is transmissive to the laser light, and a non-transmissive resin material 2 made of a resin that is not transmissive to the laser light. Consists of.
[0063]
The resin constituting the transmissive resin material 1 was a nylon 6 glass reinforcing material, and the transmittance for laser light was 20% or more.
[0064]
The resin constituting the non-transparent resin material 2 is a nylon 6 glass reinforcing material mixed with carbon black and a coloring material, and the absorptance with respect to laser light was 80% or more.
[0065]
That is, the permeable resin material 1 and the non-permeable resin material 2 are made of resins having compatibility with each other.
[0066]
Here, the transmittance with respect to the laser beam was determined by irradiating the laser beam in the thickness direction of the resin formed in a plate shape having a thickness of 3 mm and measuring the laser beam transmitted through the resin with a spectrometer. .
[0067]
The laser transmittance was determined by irradiating a laser beam in the thickness direction of a resin formed in a plate shape having a thickness of 3 mm and measuring the laser beam transmitted through the resin with a spectrometer.
[0068]
Example 1
Example 1 is an example in which a linear welding resin is disposed in a laser beam to perform laser welding of a resin member. The state of laser welding in this example is shown in FIGS.
[0069]
The contact end portion 10 welded by laser welding of the transparent resin material 1 is provided with a fitting convex portion 11 protruding downward. The fitting projection 11 has a surface 11a on the side irradiated with the laser beam formed in a planar shape that substantially coincides with the direction in which the transmissive resin material 1 extends, and the surface 11b facing back faces the tip side (lower side). And inclined so as to be thin.
[0070]
The contact end portion 20 of the non-permeable resin material 2 is provided with a fitting recess 21 into which the fitting projection 11 is inserted. The fitting recess 21 is formed in a concave cross section into which the fitting projection 11 can be inserted. When the fitting convex portion 11 is inserted into the fitting concave portion 21, one wall portion 21 b of the pair of opposing wall portions 21 a and 21 b forming the fitting concave portion 21 is inclined to the fitting convex portion 11. It is formed so as to coincide with the surface 11b formed in this way. The wall 21a on the other side (the side irradiated with the laser beam) of the fitting recess 21 is provided so that a space can be formed between the surface 11a of the fitting projection 11 on the side irradiated with the laser beam. It has been. This space becomes the storage unit 3. And the other wall part 21a of the fitting recessed part 21 is formed in the height lower than one wall part 21b. That is, the opposing wall portion on the side irradiated with the laser light has a lower height than the opposite high opposing wall portion.
[0071]
In laser welding of both the resin materials 1 and 2, first, the transmissive resin material 1 and the non-transmissive resin material 2 are set at predetermined positions. Specifically, the transparent resin material 1 and the non-transparent resin material 1 are impermeable so that the inclined surface 11b of the fitting convex portion 11 of the transparent resin material 1 abuts the surface of the one wall portion 21b of the fitting concave portion 21 of the non-permeable resin material 2. The resin material 2 is set. At this time, the front end surface of the fitting convex portion 11 and a part of the bottom surface of the fitting concave portion 21 are also in close contact with each other. Moreover, both the resin materials 1 and 2 were hold | maintained so that a shift | offset | difference might not arise in the contact surface of both the resin materials 1 and 2. FIG.
[0072]
Then, the laser beam was applied to the contact interface between the resin materials 1 and 2. At this time, the laser beam was irradiated at an angle inclined with respect to the direction in which both resin materials 1 and 2 abut (the vertical direction in FIGS. 1 and 2). The transmission length of the laser beam irradiated by this irradiation through the transmissive resin material 1 can be shortened.
[0073]
Then, a linear resin wire 4 made of a resin that is not transmissive to the laser light is supplied to a position in the light beam of the laser light and vertically above the reservoir 3. The resin wire 4 was supplied using a resin wire supply device 52 provided integrally with a laser head 51 that emits laser light. The resin wire supply device 52 can continuously supply the resin wire 4 into the laser beam irradiated from the laser head 51. The resin wire 4 disposed in the laser beam absorbs the energy of the laser beam and the temperature rises. Then, the resin wire 4 is melted, and the melt 41 falls from the resin wire 4 and is stored in the storage unit 3.
[0074]
The resin wire 4 is made of nylon 6 mixed with carbon black and a coloring material. This resin wire 4 had an absorption rate with respect to laser light of 80% or more.
[0075]
At this time, the laser light that is not absorbed by the resin wire 4 was applied to the contact interface between the resin materials 1 and 2. The laser light applied to the contact interface first passes through the transmissive resin material 1, reaches the surface of the non-transmissive resin material 2, and is absorbed. Then, the laser light absorbed by the transmissive resin material 2 is accumulated as energy. As a result, the contact surface of the non-permeable resin material 2 is heated and melted, and the contact surface of the transparent resin material 1 is heated and melted by heat transfer from the contact surface of the non-permeable resin material 2.
[0076]
In this state, the permeable resin material 1 and the non-permeable resin material 2 are pressed, the contact surfaces of the fitting concave portion 21 and the fitting convex portion 11 are pressure-bonded, and the two are integrally joined. At this time, if there is a gap at the contact interface between the permeable resin material 1 and the non-permeable resin material 2, the molten liquid 41 of the resin wire 4 dripped into the storage portion 3 enters the gap. Then, a resin necessary for welding the permeable resin material 1 and the non-permeable resin material 2 is supplied. As a result, no welding failure occurs at the contact interface.
[0077]
In the joint part obtained in this way, the joining surfaces are melted and joined, and between the joining surfaces, both resins constituting both resin materials are melted and are intertwined with each other. It has a strong bonding state and high bonding strength and pressure resistance.
[0078]
In addition, since the molten liquid of the resin wire is supplied to the surface side of the contact interface between the two resin materials, the melt is solidified at the outer surface portion of the contact interface and the contact interface between the two resin materials. Is no longer exposed. That is, the sealing property of the resin molded body formed by laser welding of both resin materials is improved.
[0079]
In addition, although the present Example demonstrated in the partial laser welding, as shown in FIG. 3, a laser welding can be performed continuously by scanning a laser beam. At this time, the laser beam can be scanned at a speed at which the non-transmissive resin material is sufficiently heated and the melt of the resin wire can be sufficiently supplied.
[0080]
This example showed the effect of suppressing the occurrence of poor welding with a single laser beam irradiation.
[0081]
[0082]
[0083]
[0084]
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[0089]
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[0095]
[0096]
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[0098]
[0099]
【The invention's effect】
In the laser welding method of the resin member of the present invention, the melt of the welding resin is supplied to the abutting portion of the resin material, and the abutting portion of both resin materials is sealed by solidifying the melt at the abutting portion. Furthermore, when a gap is generated at the interface of the resin material, the melt enters into the gap and fills the gap, thereby preventing the occurrence of poor welding. That is, according to the laser welding method of the resin member of the present invention, it is possible to laser weld a resin member in which the occurrence of poor welding is suppressed in one welding process.
[0100]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a state where a permeable resin material and a non-permeable resin material of Example 1 are in contact with each other at a contact end portion.
FIG. 2 is a diagram in which the state of laser irradiation in Example 1 is observed from the side.
FIG. 3 is a diagram of the state of laser irradiation in Example 1 observed from above.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a contact surface gap amount and welding strength.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent resin material 10 ... Contact edge part
11 ... Fitting convex part 2 ... Non-permeable resin material 20 ... Abutting end part
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Fitting recessed part 3 ... Storage part 4 ... Resin wire 41 ... Molten liquid 51 ... Laser head 52 ... Resin wire supply apparatus

Claims

As a heating source, a transparent resin material made of a transmissive resin that is transmissive to laser light and a non-transmissive resin material made of a non-transmissive resin that is not transmissive to the laser light are in contact with the transmission interface. A laser welding method for a resin member that is heated and melted by irradiation with the laser light from the resin material side,
A fitting convex portion is provided at the corresponding contact end portion of the transparent resin material, and a fitting concave portion into which the fitting convex portion can be inserted is provided at the corresponding contact end portion of the non-transparent resin material,
One wall portion of the pair of opposing wall portions forming the fitting concave portion is welded to one surface portion of the fitting convex portion,
Ri Na from non transparent resin, the thin linear welding resin than rays of the laser beam is heated and melted by disposing in beam of the laser beam, the other wall of the fitting recess of the melt of solution binder resin A resin member laser welding method comprising: supplying a storage portion partitioned into a first portion and a second surface portion of the fitting convex portion .

2. The laser welding method for a resin member according to claim 1, wherein the welding resin is arranged in the light beam of the laser light at a position spaced apart from the surfaces of the transparent resin material and the non-transmissive resin material.

The laser welding method for a resin member according to claim 1, wherein the welding resin is arranged in advance in a state of being in contact with the contact end portion .