熔敷方法以及熔敷装置的制造方法_2

文档序号:8292186阅读:来源:国知局
多处,向着灯体I的底方向,形成大致凹为V字状的凹区域12。在此,在上述开口缘部11的左右缘部,形成在上下方向配设为二段的凹区域12。又,在上述前面罩2,也在从表面看时与上述灯体I的凹区域12对应的部位,形成朝左右方向延伸的上下二段的槽状的凹区域22。并且,在包含上述凹区域12及22的上述灯体I的熔敷面Ila和上述前面罩2的熔敷面21a,沿着上述熔敷面lla、21a全长,形成呈现所需要的宽度尺寸Wx的熔敷部X,通过该熔敷部X,如上所述,熔敷灯体I和前面罩2。
[0045]图2(a)是使得上述灯体I的开口缘部11向着上方状态的上述凹区域12、22的放大图。在该实施形态中,如上所述,开口缘部11的凹区域12在沿着开口缘部11的长度方向的二维方向形成为大致V字状,因此,左右夹着凹区域12的最凹的底部12b的两侧的倾斜面(以下,称为“倾斜面”)121、12ι■朝着以所需要的角度交叉的方向延长形成,以便构成V字形状。并且,在由该两侧的倾斜面121、12ι■夹住的底部12b,其表面形成为上述熔敷部X的宽度尺寸Wx的二倍以上的曲率半径R的曲面。
[0046]又,在上述前面罩2形成的凹区域22也与灯体I的上述凹区域12相同,由左右倾斜面221、22r和底部22b形成,尤其,其底部22b形成为与灯体I的凹区域12相同曲率半径R的曲面,即,形成为上述熔敷部X的宽度尺寸Wx的二倍以上的曲率半径R的曲面。关于这样使得灯体I和前面罩2的凹区域12、22的底部12b、22b的曲率半径R形成为熔敷部X的宽度尺寸Wx的二倍以上的理由,将在后文说明。
[0047]图3是将上述前面罩2熔敷在上述灯体I的激光熔敷装置100的概念构成图。在激光熔敷装置100的上侧位置配设激光投射装置101。该激光投射装置101为以下装置:从没有图示的激光光源发出激光,通过聚光光学系统作为所设定的光束直径的激光L、即所设定的点径的激光射出,且通过没有图示的偏转光学系统向着任意方向一边扫描一边投射。例如,作为偏转手段,可以使用电流镜装置。或者也可以构成为通过控制激光装置全体朝任意方向移动,进行扫描。
[0048]在上述激光投射装置101的下方位置,在上述激光L投射区域,配设熔敷台102,在该熔敷台102上,上述灯体I使得开口缘部11向着上方被支持。在该灯体I上,载置上述前面罩2,其周缘部21与该灯体I的开口缘部11重叠。这时,不用说,上述灯体I的熔敷面Ila和前面罩2的熔敷面21a重叠为密接状态。进而,将透明夹具3载置在该前面罩2上,由没有图示的支持机构以推压前面罩2的状态抵接。由此,上述灯体I的熔敷面和上述前面罩2的熔敷面互相抵接为密接状态。该透明夹具3作为保持手段构成,用于将本发明的第一部件和具有光透过性的第二部件保持为密接状态。
[0049]上述透明夹具3用具有光透过性的树脂、在此为透明的丙烯树脂形成。图2(b)是与图2 (a)对应部位的放大图,该透明夹具3与专利文献I记载的技术相同,基本上设计为从与前面罩2抵接的背面起算的厚度尺寸成为均一。因此,与分别形成在上述灯体I的开口缘部11和上述前面罩2的周缘部21的凹区域12、22对应的区域,也形成呈同样的表面形状的凹区域32。该凹区域32由倾斜面321、32r和底部32b构成,所述倾斜面321、32r以与上述灯体I和前面罩2的各凹区域12、22的左右倾斜面相同角度倾斜,所述底部32b由上述倾斜面321、32r夹着,该底部32b的表面形成为与上述灯体I和前面罩2的各凹区域12、22的曲率半径R相同曲率半径R的曲面。
[0050]在上述激光熔敷装置100中,当将前面罩2熔敷在灯体I时,如图3所示那样,将灯体I支持在熔敷台102上,在其上载置前面罩2,再将透明夹具3载置其上,通过由支持机构推压透明夹具3,透明夹具3将前面罩2朝下方推压,使得前面罩2的熔敷面与灯体I的熔敷面抵接为密接状态。在此基础上,从激光投射装置101向着与熔敷面对应的区域投射所需要的点径的激光L。
[0051]投射的点状的激光L(以下,称为“点光”)透过透明夹具3,再透过位于其下侧的前面罩2的周缘部21,投射到与灯体I的开口缘部11密接的熔敷面21a、11a。透明夹具3和前面罩2为具有光透过性的树脂,但是,由于灯体I用具有光吸收性的树脂形成,因此,因投射的点光L,灯体I吸收光而发热,因该发热,进行前面罩2的熔敷。点光L沿着熔敷面扫描,因此,涉及熔敷面全长,前面罩2熔敷在灯体I。在该熔敷中,一边点光L进行扫描一边进行熔敷,因此,如图1所示那样,上述熔敷部X成为以与该点光L的点径对应的宽度尺寸Wx、沿着密接面延长的线状区域。
[0052]图4(a)、(b)是用于说明点光L投射在透明夹具3表面时状态的平面图和纵截面图。相对透明夹具3、前面罩2的厚度尺寸,从激光投射装置101到熔敷台102的距离充分大,因此,从激光投射装置101投射的上述点光L看作从相对透明夹具3的表面大致垂直方向投射。又,透明夹具3的除凹区域32的区域基本上呈接近均一厚度尺寸的平面的形状,因此,投射到透明夹具3的表面、入射到透明夹具3、透过该透明夹具3以及前面罩2的点光L几乎没有折射地投射到熔敷面,实行激光熔敷。这时,当点光L投射到透明夹具3的表面且扫描时,图4(a)用点划线表示的区域设为熔敷部X,该熔敷部X的与扫描方向垂直方向的宽度尺寸Wx成为熔敷部X的宽度尺寸,该宽度尺寸Wx与点光L的点径r相坐寸ο
[0053]另一方面,当点光L投射到透明夹具3的凹区域32时,凹区域32的左右的倾斜面321、32r相对与点光L的入射方向垂直的面倾斜,因此,若在例如图4(a)、(b)中,从凹区域32的左侧向着右侧,点光L扫描,则由于透明夹具3的折射率比空气的折射率大,折射角比入射角小,因此,投射到凹区域32的左侧的倾斜面321的光朝左方向折射,在右侧的倾斜面32r朝右方向折射。并且,当点光L投射到底部32b时,该点光在底部32b的曲面折射,因此,点光L的点径在沿着扫描的方向增大,其长轴成为rl (rl > r)。
[0054]即,底部32b是凹曲面,因此,与光在凹透镜的折射相同,透过透明夹具3和前面罩2的点光L的点径r在扫描方向增大,如图4(a)那样,投射到底部32b的点光L在熔敷面lla、21a成为具有在扫描方向长的长轴rl的长圆形状。因此,在熔敷面中成为长圆形状的点光L的点面积比圆形场合增大。若点面积这样增大,则其光能密度降低,熔敷面中的熔融不充分,担心熔敷质量降低,或成为不能熔敷。
[0055]为了验证,本发明人使得透明夹具3的凹区域32的表面的曲率半径R不同,相对该透明夹具3,投射点光L时,熔敷面中的点面积的变化,换言之,光能密度变化,图5表示检测该变化的试验结果。在此,使用对于图2(b)所示透明夹具3和前面罩2,光折射率1.5左右丙烯树脂,将透明夹具3的厚度尺寸设为8mm,前面罩2的周缘部21的厚度尺寸设为2mm。又,在凹区域32的左右倾斜面321、32r相对水平方向形成的角度设为50°。并且,由图3所示激光熔敷装置100向透明夹具3的表面投射点径3mm的点光,透过透明夹具3和前面罩2,投射在熔敷面,进行熔敷。
[0056]在图5中,横轴表示凹区域32的曲率半径R,在此,表示点光L的点径r的多少倍。例如,R = 2r表示曲率半径R是点径r的2倍,点径为3_,因此,曲率半径R成为6_。纵轴如
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