专利名称：气流压紧透射加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种利用透射技术将エ件连接起来的加工装置。这种装置具有壳体，所述壳体能够提供投向上层被加工材料表面的气流。因此，在气流产生的压力作用范围内，上层被加工材料与下层被加工材料被紧密压合在一起。此时，携帯足够能量的射线透过上层被加工材料，投射到上层被加工材料与下层被加工材料的紧密压合处，并在这一紧密压合处产生大量的热能，把上层被加工材料与下层被加工材料熔接在一起。冷却后，上层被加エ材料与下层被加エ材料被连接起来。
背景技术：
在透射技术中，有待连接的エ件彼此邻接的接触面，在激光束的作用下熔化，随后 的冷却中在压カ的作用下彼此实现连接，这种使用激光束的塑料焊接方法得到普遍公开。这类方法中重要的是焊接过程中需要把上下两层エ件紧密地压合在一起。专利文件EP1405713B1公开了ー种激光装置。在该激光装置中，要么逐点地精确地在激光束入射处的位置上对エ件进行挤压，要么面状地在围绕着激光束的入射处的区域中进行挤压，或者横向于激光束的相对运动的线条对エ件进行挤压。这样，上下两层エ件紧密地压合在一起并有效焊接。专利文件200910139101. 6公开了ー种具有摆动的压紧辊的激光装置。在该激光装置中，能够旋转的透明辊子同时具有聚焦激光束和压紧被加工件的作用。已经公开的类似专利技术的ー个共同特点，是必须要通过直接接触的方式施力，以使待连接的上下两层材料紧密压合在一起，从而保证上下两层材料有效熔接。这将带来以下问题首先，压紧カ必须通过刚性直接接触由起到压紧作用的零件传递给上层材料，然后上层材料与下层材料紧密压合。由于两次接触(尤其是起压紧作用的零件把压紧カ传递给上层材料的接触)都是刚性接触，难以实现面接触，从而难以保证上下两层材料有效熔接。200910139101. 6公开的带压紧辊的激光装置，由于压紧辊有ー个半径尺寸，当加工进行到具有小于压紧辊半径的阴角处时，将不能实现有效压紧，可能导致熔接断点。其次，起到压紧作用的零件在把压紧カ传递给上层材料的过程中，可能出现两个问题ー是长期运行导致灰尘、油污等粘附于起到压紧作用的零件上，影响到运行的平稳和压紧カ的均匀分布。对于200910139101. 6公开的压紧辊来说，这些粘附物还可能影响到压紧辊的聚光效果，使激光束的部分能量被散射到其它方向，无法保证熔接点处获得足够的激光能量，从而影响熔接的效果。ニ是长期运行可能带来磨损，导致起到压紧作用的零件和上层材料表面留下划痕。对于200910139101. 6公开的压紧辊来说，这些划痕将可能影响到压紧辊的聚光效果O
发明内容
为了克服现有此类技术必须采用刚性压紧带来的问题，本发明的任务是提出ー种方案，利用该方案能够保证使上下两层材料间获得均匀的压紧力。
按本发明，该任务通过ー种具有权利要求I所述特征的气流压紧装置得到解決。其它有利的设计方案可以从从属权利要求中得到解決。按照本发明所提供的解决方案是气流压紧透射加工装置由进气管、壳体等部分组成，一根或多根进气管沿同一个壳体周围布置，出气ロ的开设位置在壳体下沿，形成ー个按设计需要的或方形、或圆形、或其他形状的出气ロ。气流压紧透射加工装置工作时，出气ロ从正上方对准上层被加工材料的待加工区域表面，从出气ロ流出的气流垂直或接近垂直作用于上层被加工材料的待加工区域上表面，从而对上层被加工材料的待加工区域上表面产生ー个压力，这ー压力使上层被加工材料与下层被加工材料之间的待加工区域紧密压合在一起，这种具有压紧カ的区域，其形状可以是由预先设计的壳体所帯来直线、曲线、方框、环形或其他任意形状的区域，这种区域可以是ニ维的，亦可以是三维的。此时，携帯足够能量的射线透过上层被加工材料，投射到上层被加工材料与下层被加工材料之间的待加工区域，并在这一区域被吸收转化成热能，迅速将上层被加工材料与下层被加工材料熔接起来。由于本发明上层被加工材料与下层被加工材料之间的压合力是由气流传递实现 的，出气ロ与上层被加工材料的待加工区域上表面并不须要直接刚性接触，实际上是ー种柔性接触，因而能够从根本上解决刚性直接接触施压所带来的多种弊端。
下面借助于在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。本发明的其他特征可以从以下对本发明的实施例所做的说明中结合权利要求和附图来获得。本发明的单个特征在此可以仅仅自身或者多个一起在本发明的不同实施方式中得到实现。其中图I是本发明的整体实施示意图。图2是图I的剖切图。图3是由图2衍生出的一种实施例。图4是由图2衍生出的另ー种实施例。
具体实施例方式在图I中，多个进气管(4)与壳体(5)连通，把气流(3)导入壳体(5)中，然后从壳体(5)下端的出口作用于上层被加工材料(6)的待加工区域上表面，产生ー个压力，使得上层被加工材料(6)的待加工区域下表面与下层被加工材料(7)的待加工区域上表面紧密压合。此时，经窗ロ(2)投射下来的射线(I)透过上层被加工材料出)，在上层被加工材料
(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处被高效吸收，这种吸收使射线(I)携帯的能量转化为热能，此热能使上层被加工材料出)与下层被加工材料(7)在两者的接触面上迅速熔化，并因上述气流(3)带来的压紧カ而熔合。随后撤掉射线(I)，上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的熔合区因迅速降温而固化，固化后上层被加工材料出)与下层被加工材料(7)之间的预先设定区域牢固连接在一起，加工过程完成。图2中，窗ロ⑵的材料对射线⑴有着很高的透过率，窗ロ⑵与壳体(5)紧密并且牢固连接，因此，由进气管⑷导入的气流⑶只能经出气ロ⑶流出，作用于上层被加工材料(6)的待加工区域上表面，产生ー个压力，使得上层被加工材料(6)的待加工区域下表面与下层被加工材料(7)的待加工区域上表面紧密压合。
图3是由图2衍生出的一个实施例，该实施例中可以去掉图2中的窗ロ(2)，在壳体(5a)的导向作用下，气流(3a)流经出气ロ(8a)，从外侧作用于上层被加工材料(6)的待加工区域上表面并对其产生压力，射线(Ia)则从内侧透过上层被加工材料出)，最終在上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处转化为热能实现熔接。图4是由图2衍生出的另ー个实施例，该实施例中可以去掉图2中的窗ロ(2)，在壳体(5b)的导向作用下，气流(3b)流经出气ロ(Sb)，从内侧作用于上层被加工材料(6)的待加工区域上表面并对其产生压力，射线(Ib)则从外侧透过上层被加工材料出)，最終在上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处转化为热 能实现熔接。
权利要求
1.通过气流的非接触式作用实现上、下两层材料之间压紧，取代以往的接触式施压，然后射线束透过上层材料，在上、下两层材料之间被吸收而转化成热能，使上下两层材料实现熔接的气流压紧透射加工装置，其特征是气流(3 ；3a ；3b)通过ー根或多根进气管(4)被导入壳体(5 ；5a ；5b)，随后经出气ロ(8 ；8a ；8b)垂直或接近垂直投射到上层被加工材料(6)上表面特定区域，在其所作用区域内，上层被加工材料￠)的待加工区域下表面与下层被加工材料(7)的待加工区域上表面紧密压合，经窗ロ(2)投射下来的射线(I)透过上层被加工材料出)，在上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处被高效吸收，转化为热能，使上、下两层材料迅速熔化、熔合。
2.按权利要求I所述的气流压紧透射加工装置，其特征是气流(3；3a ；3b)通过ー根或多根进气管⑷被导入壳体(5 ；5a ;5b)，随后经出气ロ(8 ；8a ；8b)垂直或接近垂直投射到上层被加工材料(6)上表面所形成的具有压紧カ的区域，其形状可以是由预先设计的壳体(5;5a;5b)所帯来的直线、曲线、方框、环形或其他任意形状的区域，这种区域可以是ニ维的，亦可以是三维的。
3.按权利要求I所述的气流压紧透射加工装置，其特征是在壳体(5a)的导向作用下，气流(3a)流经出气ロ(8a)，从外侧作用于上层被加工材料￠)的待加工区域上表面并对其产生压力，射线(Ia)则从内侧透过上层被加工材料出)，最終在上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处转化为热能实现熔接。
4.按权利要求I所述的气流压紧透射加工装置，其特征是在壳体(5b)的导向作用下，气流(3b)流经出气ロ(Sb)，从内侧作用于上层被加工材料(6)的待加工区域上表面并对其产生压力，射线(Ib)则从外侧透过上层被加工材料出)，最終在上层被加工材料(6)与下层被加工材料(7)的紧密压合处转化为热能实现熔接。
全文摘要
本发明涉及一种利用透射技术将工件连接起来的加工装置。这种装置具有壳体，所述壳体能够提供投向上层被加工材料表面的气流。因此，在气流产生的压力作用范围内，上层被加工材料与下层被加工材料被紧密压合在一起，出气口与上层被加工材料的待加工区域上表面没有直接刚性接触，实际上是一种柔性接触，因而能够从根本上解决刚性接触施压所带来的诸多弊端。此时，携带足够能量的射线透过上层被加工材料，投射到上层被加工材料与下层被加工材料的接合面，并在这一接合面上产生大量的热能，把上层被加工材料与下层被加工材料熔接在一起。冷却后，上层被加工材料与下层被加工材料被连接起来。
文档编号B23K26/14GK102672963SQ20121002815
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者王瑛玮, 王耀民, 程亚婷 申请人:王瑛玮, 王耀民