專利名稱：熔接條件的確定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熔接條件的確定方法。
背景技術(shù)：
作為將由熱塑性樹(shù)脂構(gòu)成的樹(shù)脂成形體彼此相互接合的方法，除了使用連結(jié)用部件(螺栓、螺釘、夾子等)、粘接劑的方法之外，還公知有熱板熔接法(例如參照專利文獻(xiàn) 1)、振動(dòng)熔接法(例如參照專利文獻(xiàn)2)、超聲波熔接法(例如參照專利文獻(xiàn)3)、激光熔接法 (例如參照專利文獻(xiàn)4)等熔接法。熱板熔接法是這樣一種方法，S卩，使一對(duì)樹(shù)脂成形體的接合部與高溫的熱模接觸而熔融，并在冷卻凝固之前按壓接合部從而使其接合。振動(dòng)熔接法和超聲波熔接法是這樣的方法，即，通過(guò)固定一個(gè)樹(shù)脂成形體，并一邊對(duì)另一個(gè)樹(shù)脂成形體進(jìn)行加壓，一邊施加振動(dòng)或超聲波波動(dòng)，從而利用摩擦能量使接合部熔融而接合。激光熔接法是這樣一種方法， 艮口，用激光吸收性材料構(gòu)成欲接合在一起的一對(duì)樹(shù)脂成形體中的一個(gè)，用激光透過(guò)性材料構(gòu)成該一對(duì)樹(shù)脂成形體中的另一個(gè)，將該一對(duì)樹(shù)脂成形體重疊后，自透過(guò)性材料的一側(cè)照射激光，從而由通過(guò)透過(guò)性材料的激光對(duì)吸收性材料的表面進(jìn)行加熱而使該材料熔融，同時(shí)，利用熱傳遞使透過(guò)性材料也熔融，從而接合一對(duì)樹(shù)脂成形體。上述這些熔接一對(duì)樹(shù)脂成形體的方法，在熔融一對(duì)樹(shù)脂成形體的一個(gè)或者雙方從而進(jìn)行接合這一點(diǎn)是一樣的。關(guān)于用于使樹(shù)脂成形體熔融的條件等(熔接條件)，由于接合部的強(qiáng)度不同，故要求在適宜的熔接條件下接合一對(duì)樹(shù)脂成形體。但是，由于用于熔接一對(duì)樹(shù)脂成形體的適宜的熔接條件受到樹(shù)脂的種類、加熱條件等各種因素的影響，所以現(xiàn)狀是靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)確定熔接條件。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-028977號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2005-319613號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2006-264699號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2001-071384號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供一種確定適宜的熔接條件的方法。為了解決上述課題，本發(fā)明人們反復(fù)進(jìn)行了深入的研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)考慮樹(shù)脂成形體的接合部熔融時(shí)所吸收的熱量，能夠確定適宜的熔接條件，由此完成了本發(fā)明。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提供以下的熔接條件的確定方法。(1)本發(fā)明提供一種熔接條件的確定方法，其具有以下工序第一工序?qū)⑾鄬?duì)于光具有透過(guò)性的光透過(guò)性樹(shù)脂成形體和相對(duì)于光具有吸收性的光吸收性樹(shù)脂成形體重疊而形成重疊部，并以規(guī)定的掃描速度、規(guī)定的輸出能量自上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體側(cè)朝向上述重疊部照射上述光，從而制造上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體與上述光吸收性樹(shù)脂成形體的熔接體；第二工序在將上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體相對(duì)于上述光的透過(guò)率設(shè)為T、將距上述光的照射中心的距離r的位置處的輸出能量通量設(shè)為高斯函數(shù)q(r)、將該光的光束直徑設(shè)為d時(shí)，根據(jù)下述式(I)計(jì)算被供給到上述重疊部中的上述距離r的位置處的上述光的供給能量Es;式1Es = q(r) XTXd- (I)第三工序在將上述光吸收性樹(shù)脂成形體的熱擴(kuò)散系數(shù)設(shè)為D、將上述光在每單位長(zhǎng)度上的掃描時(shí)間設(shè)為t時(shí)，根據(jù)下述式(II)計(jì)算在上述重疊部中的上述距離r的位置處被上述光吸收性樹(shù)脂成形體側(cè)吸收的吸收能量Ea ；式2
權(quán)利要求
1.一種熔接條件的確定方法，其具有以下工序第一工序?qū)⑾鄬?duì)于光具有透過(guò)性的光透過(guò)性樹(shù)脂成形體和相對(duì)于光具有吸收性的光吸收性樹(shù)脂成形體重疊而形成重疊部，并以規(guī)定的掃描速度、規(guī)定的輸出能量自上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體側(cè)朝向上述重疊部照射上述光，從而制造上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體與上述光吸收性樹(shù)脂成形體的熔接體；第二工序在將上述光透過(guò)性樹(shù)脂成形體相對(duì)于上述光的透過(guò)率設(shè)為T、將距上述光的照射中心的距離r的位置處的輸出能量通量設(shè)為高斯函數(shù)q(r)、將該光的光束直徑設(shè)為 d時(shí)，根據(jù)下述式(I)計(jì)算被供給到上述重疊部的上述距離r的位置處的上述光的供給能量 Es ；式1Es = q(r) XTXd- (I)第三工序在將上述光吸收性樹(shù)脂成形體的熱擴(kuò)散系數(shù)設(shè)為D、將上述光在每單位長(zhǎng)度上的掃描時(shí)間設(shè)為t時(shí)，根據(jù)下述式(II)計(jì)算在上述重疊部的上述距離r的位置處被上述光吸收性樹(shù)脂成形體側(cè)吸收的吸收能量Ea ；式2
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔接條件的確定方法，其中，上述第六工序是基于將上述吸收能量Ea和上述熔接強(qiáng)度圖表化的圖表求出上述關(guān)系的工序，上述關(guān)系具有熔接強(qiáng)度的極大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熔接條件的確定方法，其中，上述輸出能量通量是下式(III)所表示的平均化了的輸出能量通量qa。式3
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熔接條件的確定方法，其特征在于，包括以下工序基于上述吸收能量Ea和上述熔接強(qiáng)度之間的關(guān)系，設(shè)定熔接強(qiáng)度變大時(shí)的吸收能量的范圍(AEa)的工序，其中，Δ Ea是指(EaJ至(Ea11)的范圍；計(jì)算根據(jù)升溫幅度求出的、熔 融時(shí)的重疊部中的上述樹(shù)脂材料的溫度成為融點(diǎn)時(shí)的a’ 的工序，其中該升溫幅度是使用下式(c)并根據(jù)Ea的常數(shù)倍E Xa’、構(gòu)成上述光吸收性樹(shù)脂成形體的樹(shù)脂材料的密度、比熱計(jì)算出的；式4
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的熔接條件的確定方法，其中， 上述系數(shù)a為0. 18 0. 21。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熔接條件的確定方法，其中，上述光吸收性樹(shù)脂成形體是將聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯系樹(shù)脂組合物成形而成的成形體。
7.一種熔接條件的確定方法，其確定用于利用熱量使至少一個(gè)樹(shù)脂成形體熔融而熔接一對(duì)樹(shù)脂成形體的熔接條件，其中，求出利用上述熱量進(jìn)行熔融時(shí)的樹(shù)脂成形體所吸收的吸收能量與熔接體的熔接強(qiáng)度之間的關(guān)系，并基于上述吸收能量和熔接強(qiáng)度之間的關(guān)系確定熔接條件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熔接條件的確定方法，用于確定在利用熔接接合一對(duì)樹(shù)脂成形體時(shí)的適宜的熔接條件。本發(fā)明考慮到樹(shù)脂成形體的接合部熔融時(shí)所吸收的熱量。特別是，在激光熔接法等利用光進(jìn)行熔接而接合一對(duì)樹(shù)脂成形體的情況下，考慮光的光束直徑、光的透過(guò)率等，求出自光供給到樹(shù)脂的供給能量，使用該供給能量并考慮熱擴(kuò)散系數(shù)(D)、光的掃描速度等計(jì)算樹(shù)脂自光吸收的吸收能量。
文檔編號(hào)B29C65/02GK102310562SQ20111012785
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者加田雅博, 廣田晉一 申請(qǐng)人:寶理塑料株式會(huì)社