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DE102005004404A1 - Welding apparatus for joining plastic components by through transmission welding has IR lamps producing radiant heat at the component joint area - Google Patents

Welding apparatus for joining plastic components by through transmission welding has IR lamps producing radiant heat at the component joint area Download PDF

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DE102005004404A1
DE102005004404A1 DE102005004404A DE102005004404A DE102005004404A1 DE 102005004404 A1 DE102005004404 A1 DE 102005004404A1 DE 102005004404 A DE102005004404 A DE 102005004404A DE 102005004404 A DE102005004404 A DE 102005004404A DE 102005004404 A1 DE102005004404 A1 DE 102005004404A1
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DE
Germany
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filter
lamp
component
filter medium
workpiece part
Prior art date
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Ceased
Application number
DE102005004404A
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German (de)
Inventor
Henning Dr. Hanebuth
Friedrich Lupp
Heinz-Ingo Schneider
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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Priority to PCT/EP2006/050253 priority patent/WO2006082133A1/en
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Abstract

One or more lamps(1), preferably IR (infra-red) lamps, are employed to produce radiant heat in a joining zone(2) between a first(3) and a second(4) component. The lamp(1) has an output of =200 watts and emits a wavelength of 800-1500nm. A filter(5) located between a lamp and the first component(3) filters out the unwanted area, e.g. the visible range, of the spectrum range. Wavelengths which would by absorbed and/or reflected by the first component part are filtered out allowing the first component to transmit IR radiation which is absorbed by the second component(4). The filter is matched to the optical properties of the first component with respect to absorption, transmission and reflection. The filtering medium is preferably located between two glass plates sealed against each other with a small gap between. Heat removed by the filtering medium prevents decomposition or damage to the filter medium or first component. A fluid, preferably colored or black water, may act as the filter medium and flow through the filter. Radiant heat is focused by a mirror(6) onto the joining zone(2). Independent claims are included for: a) a through transmission welding process for welding plastic, in particular thermoplastic plastic components, using the claimed equipment; b) a plastic component whose joining area(2) comprises a first component(3) transparent to IR light and a second component(4) which absorbs IR light.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Nebenanspruchs.The The present invention relates to a device according to the preamble of the main claim and a method according to the preamble of the independent claim.

In der EP 0 751865 B1 sind Werkstücke und Verfahren offenbart, die mittels Durchlichtschweißen mit Laserstrahlen hergestellt werden (Überlappstoss) und bei denen die zu fügenden Teile im sichtbaren Spektrum nahezu die gleiche Reflektivität, das heißt die gleiche Farbe, aufweisen. Verwendet werden dabei zwei Teile mit unterschiedlichen optischen Absorptionseigenschaften bei der verwendeten Laserwellenlänge. Während Teil 1 für den Laserstrahl transparent sein muss und diesen möglichst unverändert durchlässt, hat Teil 2 eine höhere Absorption, das heißt der Laserstrahl hat dort nur eine geringe Eindringtiefe. Die zum Schweißen notwendige Energie wird durch das transparente Teil auf die Oberfläche des absorbierenden Teils geführt, wo diese in einer dünnen Schicht absorbiert und in Wärmeenergie umgewandelt wird, die die Glas und Schmelztemperatur übertrifft, jedoch nicht die Zersetzungstemperatur erreicht. Beide Teile werden durch ein Spannwerkzeug zusammengepresst, um einen ausreichenden Fügedruck zu realisieren. Durch den mechanischen Kontakt wird die Wärme auch in den darüber liegenden Bereich des transparenten Teils geleitet, der dann ebenfalls aufschmilzt. Durch die Pressung können sich die Polymerketten der aufgeschmolzenen Teile in einer dünnen Schicht verhaken und damit nach dem Abkühlen eine zuverlässige Verbindung erzeugen. Die Bedingung, dass Teil 1 in dem Wellenlängenbereich des Lasers transparent sein muss, bedeutet nicht zwangsläufig, dass dieses Teil auch für das menschliche Auge transparent erscheinen muss. Es gibt Materialen, die durchaus im sichtbaren Bereich farbig oder schwarz erscheinen, jedoch transparent im Wellenlängenbereich des Lasers sind. Umgekehrt gibt es auch für das Auge transparente oder hell erscheinende Materialien, die im Wellenlängenbereich des Lasers absorbierend wirken. Die EP 0 751 865 B1 beschränkt sich lediglich auf Durchlichtschweißungen, die mit einem Laserstrahl durchgeführt werden. Der vollständige Inhalt der EP 0 751 865 gehört, insbesondere in Verbindung mit dem Durchlichtschweißverfahren, ausdrücklich zur Offenbarung dieser Anmeldung.In the EP 0 751865 B1 are workpieces and methods disclosed which are produced by means of transmitted light welding with laser beams (lapping shock) and in which the parts to be joined in the visible spectrum have almost the same reflectivity, that is, the same color. Two parts with different optical absorption properties are used at the laser wavelength used. While part 1 has to be transparent to the laser beam and lets it through as unchanged as possible, has a part 2 a higher absorption, that is, the laser beam has there only a small penetration depth. The energy necessary for welding is passed through the transparent part to the surface of the absorbent part, where it is absorbed in a thin layer and converted into heat energy that exceeds the glass and melting temperature, but does not reach the decomposition temperature. Both parts are pressed together by a clamping tool to realize a sufficient joining pressure. Due to the mechanical contact, the heat is also conducted to the overlying area of the transparent part, which then also melts. As a result of the pressing, the polymer chains of the melted parts can become entangled in a thin layer and thus produce a reliable connection after cooling. The condition that part 1 in the wavelength range of the laser must be transparent, does not necessarily mean that this part must appear transparent to the human eye. There are materials that appear colored or black in the visible range, but are transparent in the wavelength range of the laser. Conversely, there are also transparent or bright-looking materials for the eye, which have an absorbing effect in the wavelength range of the laser. The EP 0 751 865 B1 is limited only to transmitted light welding, which are carried out with a laser beam. The full content of EP 0 751 865 belongs, in particular in connection with the transmitted-light welding method, expressly to the disclosure of this application.

Nachteilig bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren sind die durch einen relativ hohen Aufwand verursachten hohen Kosten.adversely in the method described above are by a relatively high costs caused high costs.

Es ist damit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffen zur Herstellung von Werkstücken, und ebenso entsprechend gefertigte Werkstücke, dahin gehend zu verbessern, dass diese einfach und kostengünstig bereit gestellt sind.It is the object of the present invention, a device and a method of welding of plastics for the production of workpieces, and also accordingly manufactured workpieces, To improve it, make it easy and inexpensive are placed.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch, durch ein Verfahren gemäß einem Nebenanspruch sowie durch ein Werkstück gemäß einem weiteren Nebenanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.The The object is achieved by a device according to the main claim a method according to a Nebenanspruch and by a workpiece according to another additional claim solved. Further advantageous embodiments can be found in the subclaims.

Für das Durchlichtschweißen von Kunststoffen wird nun anstelle eines Lasers mindestens eine Lampe, insbesondere eine Infrarot-(IR-) Lampe, eingesetzt. Zum Verschweißen von Werkstückteilen, insbesondere von Kunststoffteilen, mittels Durchlichtschweißen, wird mindestens eine Lampe, insbesondere Infrarotlampe, zur Emission eines Strahlungsspektrums zur Bereitstellung von thermischer Leistung in einer Fügezone zwischen einem ersten Werkstückteil und einem mit dem ersten Werkstückteil zu verschweißenden zweiten Werkstückteil vorgesehen. Die Lampen zeichnen sich dadurch aus, dass sie im Vergleich zu einem Laser hohe Lichtausbeuten zu sehr geringen Kosten generieren.For transmitted light welding of Plastics will now use at least one lamp instead of a laser, in particular an infrared (IR) lamp used. For welding of Workpiece parts, in particular of plastic parts, by means of transmitted light welding, at least one lamp, in particular infrared lamp, for emission of a radiation spectrum for providing thermal power in a joining zone between a first workpiece part and one with the first workpiece part to be welded second workpiece part intended. The lamps are characterized by being compared to generate a laser high luminous efficacy at very low cost.

Lampen – die insbesondere durch elektrisches Aufheizen eines Metallabschnitts Strahlung emittieren – eigenen sich zum Durchlichtschweißen nicht in jedem Fall, da eine Lampe ein breites Spektrum an Licht aussenden kann. Im Fall der Verwendung von Lampen mit den in Verbindung mit dem Stand der Technik beschriebenen pigmentierten Kunststoffen, kann ein hoher Lichtanteil im sichtbaren Bereich ausreichen um auch die Oberfläche bzw. ein erstes Werkstückteil anzuschmelzen. Dies ist unerwünscht. Der für das menschliche Auge sichtbare Bereich sei mit ca. 380 nm bis ca. 780 nm angenommen. Die Grenzen sind aufgrund individueller Abweichungen von Mensch zu Mensch fließend. Die Lampe soll damit möglichst außerhalb des sichtbaren Bereichs emittieren. Entsprechend sollte das Strahlungsspektrum einer Lampe entsprechend vorteilhaft ausgewählt werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sendet die Lampe, insbesondere IR-Lampe, ein Spektrum elektromagnetischer Strahlung aus, und zwar lediglich im Infrarotbereich, im Wesentlichen im Bereich zwischen ca. 800 nm und 1500 nm.Lamps - the particular by emitting electric radiation of a metal section emitting radiation - own not for transmitted light welding in any case, as a lamp emits a wide range of light can. In the case of using lamps in conjunction with the prior art described pigmented plastics, a high proportion of light in the visible range can be sufficient, too the surface or a first workpiece part to melt. This is undesirable. The for the human eye visible range is about 380 nm to about 780 nm assumed. The limits are due to individual deviations flowing from person to person. The lamp should be as possible outside of the visible region. Accordingly, the radiation spectrum should a lamp can be selected correspondingly advantageous. According to one advantageous embodiment sends the lamp, in particular IR lamp, a spectrum of electromagnetic radiation, and only in the infrared, essentially in the range between about 800 nm and 1500 nm.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können Lampen, insbesondere IR-Lampen, mit einer Lichtleistung bis zu 200 W verwendet werden. Dies ist zum Kunststoffschweißen mehr als ausreichend.According to one advantageous embodiment can Lamps, in particular IR lamps, with a light output of up to 200 W be used. This is more for plastic welding as sufficient.

Sendet die Lampe, insbesondere IR-Lampe, ein breites Spektrum an Licht bzw. elektromagnetischer Strahlung aus, und zwar vom für den Menschen sichtbaren Bereich bis weit in den Infrarotbereich, im Wesentlichen im Bereich zwischen 500 nm und 1500 nm, ist es vorteilhaft zwischen Lampe und dem ersten Werkstückteil mindestens ein Filter zur Ausfilterung störender Spektralbereiche zu positionieren. Störende Spektralbereiche können je nach Kunststoffzusammensetzung der Werkstückteile beispielsweise im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich liegen. Werden nun vor die Lampe geeignete Filter angebracht, so sinkt zwar die Lichtleistung, aber diese ist immer noch ausreichend. Diese Anordnung ist aufgrund des eingeschränkten Spektralbereichs für das Durchlichtschweißen mit entsprechend pigmentierten Werkstoffen uneingeschränkt verwendbar.Sends the lamp, in particular IR lamp, a wide range of light or electromagnetic radiation, from the human visible range far into the Infrarotbe rich, substantially in the range between 500 nm and 1500 nm, it is advantageous to position at least one filter between the lamp and the first workpiece part for filtering out interfering spectral regions. Depending on the plastic composition of the workpiece parts, disruptive spectral ranges can be in the range visible to the human eye, for example. If suitable filters are placed in front of the lamp, the light output will decrease, but this is still sufficient. This arrangement is due to the limited spectral range for the transmitted light welding with appropriately pigmented materials fully usable.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filter zur Absorption und/oder Reflexion des von der Lampe emittierten Spektrums im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich und zur Transmission des von der Infrarotlampe emittierten Spektrums im Infrarotbereich ausgebildet.According to one advantageous embodiment, the filter for absorption and / or Reflection of the emitted spectrum of the lamp in the human Eye visible area and to the transmission of the infrared lamp emitted spectrum formed in the infrared range.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filter zur Ausfilterung von sonst ohne diese Ausfilterung durch das erste Werkstückteil absorbierter und/oder reflektierter Strahlung ausgebildet, wobei die das Filter passierende Strahlung das erste Werkstückteil transmittiert und von dem zweiten Werkstückteil im Bereich der Fügezone absorbiert wird.According to one advantageous embodiment, the filter for filtering out otherwise absorbed without this filtering by the first workpiece part and / or reflected radiation formed, wherein the filter passing Radiation the first workpiece part transmitted and absorbed by the second workpiece part in the region of the joining zone becomes.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filter hinsichtlich Absorption, Transmission und Reflexion des Strahlungsspektrums an die optischen Eigenschaften des ersten Werkstückteils angepasst bzw. angeglichen. Es erfolgt eine entsprechende Angleichung des Filters an die jeweils verwendeten pigmentierten Kunststoffe. Eine Anpassung kann ebenso lediglich teilweise, das heißt lediglich für Spektralteilbereiche vorgenommen werden. Die von dem Filter ausgefilterte Strahlung braucht nicht mehr von dem pigmentierten Kunststoff des ersten Werkstückteils aufgenommen werden. Grundsätzlich gibt es keine Einschränkung hinsichtlich der verwendeten pigmentierten Kunststoffe.According to one advantageous embodiment, the filter is in terms of absorption, Transmission and reflection of the radiation spectrum to the optical properties of the first workpiece part adapted or adjusted. There is a corresponding approximation of the filter to the particular pigmented plastics used. An adjustment can also only partially, that is only for spectral subareas be made. The radiation filtered out by the filter needs no longer of the pigmented plastic of the first workpiece part be recorded. in principle there is no restriction with regard to the pigmented plastics used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Filter ein die Absorption, Reflexion und die Transmission bereitstellendes Filtermedium auf. Das heißt die Filterwirkung wird zum größten Teil durch das Filtermedium erzeugt. Dieses kann fest, flüssig oder gasförmig sein.According to one advantageous embodiment, the filter has the absorption, Reflection and the transmission providing filter medium. This means the filter effect is for the most part generated by the filter medium. This can be solid, liquid or gaseous be.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filtermedium in einer Glasform, insbesondere Quarzglasform, eingeschlossen. Damit wird das Filtermedium im Raum positioniert.According to one advantageous embodiment, the filter medium is in a glass mold, in particular quartz glass form, enclosed. This will become the filter medium positioned in the room.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filtermedium zwischen zwei in einem geringen Abstand zueinander angeordneten, gegeneinander abgedichteten Glasplatten, insbesondere Quarzglasplatten, eingeschlossen. Damit ist besonders einfach ein robustes Filter zu realisieren, das den auftretenden großen Wärmebelastungen standhält.According to one advantageous embodiment, the filter medium between two in a small distance apart, sealed against each other Glass plates, in particular quartz glass plates, enclosed. In order to is particularly easy to implement a robust filter that the occurring large heat stress withstand.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung strömt das Filtermedium, das ein geeignetes Absorptionsverhalten aufweist. Durch das Filtermedium wird beispielsweise eine Absorption im sichtbaren Bereich und eine Transparenz im Infrarotbereich erzeugt. Durch das Strömen wird nicht nur eine Zersetzung des flüssigen Filtermediums vermieden, sondern es wird zudem das Glas gekühlt. Das heißt, das Filtermedium strömt zur Abführung von thermischer Leistung und zur Vermeidung eines Zersetzens des Filtermediums. Dieses kann flüssig und/oder gasförmig sein.According to one advantageous embodiment flows the filter medium which has a suitable absorption behavior. By the filter medium, for example, an absorption in the visible Area and a transparency in the infrared generated. By the Stream not only is a decomposition of the liquid filter medium avoided, but it is also the glass cooled. That is, that Filter medium flows to the exhaustion of thermal power and to avoid decomposing the Filter medium. This can be liquid and / or gaseous.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung zirkuliert das Filtermedium zur Begrenzung der nötigen Filtermediumsmenge. Das heißt, das erwärmte Filtermedium strömt zu kühleren Bereichen im Kreislauf, gibt die Wärme ab und strömt zum als Filter wirkenden Bereich zurück, wobei ein neuer Zyklus beginnt. Der als Filter wirkende Bereich liegt im Strahlungsbereich der Lampe. Das Filtermedium kann flüssig und/oder gasförmig sein.According to one advantageous embodiment circulates the filter medium for limiting the required filter medium amount. This means, the heated Filter medium flows to cooler Areas in the circulation, gives off the heat and flows as Filter acting area back, whereby a new cycle begins. The area acting as a filter lies in the radiation range of the lamp. The filter medium can be liquid and / or gaseous be.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filtermedium eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser.According to one Advantageous embodiment, the filter medium is a liquid, especially water.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filtermedium schwarz oder farbig. Das Filtermedium kann dabei die gleiche Farbe oder Pigmentierung entsprechend dem ersten Werkstück teil aufweisen. Die optische Angleichung kann damit über die Farbe erfolgen.According to one advantageous embodiment, the filter medium is black or colored. The filter medium can be the same color or pigmentation Part according to the first workpiece exhibit. The optical alignment can thus be done via the color.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Fokussieroptik zur Fokussierung der von der Lampe emittierten Strahlung in die Fügezone geschaffen.According to one advantageous embodiment is a focusing optics for focusing created the radiation emitted by the lamp in the joining zone.

Die vorstehend genannten Vorrichtungen eignen sich besonders vorteilhaft für Durchlichtschweißverfahren zum Verschweissen von aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehenden Werkstückteilen.The The aforementioned devices are particularly advantageous for transmitted light welding for welding of plastic, in particular of a thermoplastic Plastic, existing workpiece parts.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Werkstück aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehenden Werkstückteilen, derart erzeugt, dass es ein, insbesondere entlang eines Weges zu einer Fügezone, für Infrarotlicht transparentes erstes Werkstückteil und ein, insbesondere im Bereich der Fügezone, Infrarotlicht absorbierendes zweites Werkstückteil aufweist. Grundsätzlich sind vergleichbare Anpassungen an andere Spektralbereich entsprechend der Pigmentierung der Kunststoffe möglich.According to an advantageous embodiment, a workpiece made of plastic, in particular of a thermoplastic plastic, existing workpiece parts, produced such that it, in particular along a path to a joining zone, transparent to infrared light first workpiece part and, in particular in the region of the joining zone, infrared light absorbing having second workpiece part. Basically, comparable adjustments to other spectral range corresponding to the pigment tion of plastics possible.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Figur näher beschrieben. Es zeigtThe The present invention will be related to one embodiment closer to the figure described. It shows

1: ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. 1 : An embodiment of a device according to the invention.

1 zeigt eine Vorrichtung zum Verschweißen von Werkstückteilen, insbesondere von Kunststoffteilen, mittels Durchlichtschweißen, mit einer Infrarotlampe 1, zur Emission eines Strahlungsspektrums zur Bereitstellung von thermischer Leistung in einer Fügezone 2 zwischen einem ersten Werkstückteil 3 und einem mit dem ersten Werkstückteil 3 zu verschweißenden zweiten Werkstückteil 4. Die Fügezone 2 ist insbesondere der Bereich in dem eine Schweißnaht erzeugt wird. Ein Filter 5 ist zur Ausfilterung von sonst ohne diese Ausfilterung durch das erste Werkstückteil 3 absorbierter und/oder reflektierter Strahlung ausgebildet, wobei die das Filter 5 passierende Strahlung das erste Werkstückteil 3 transmittiert und von dem zweiten Werkstückteil 4 absorbiert wird. Die Absorption erfolgt dabei im Wesentlichen im Bereich der Fügezone 2. Es ist prinzipiell möglich, dass trotz der Ausfilterung das erste Werkstückteil 3 trotzdem noch einen gewissen Strahlungsanteil absorbiert und/oder reflektiert und das zweite Werkstückteil 4 trotzdem noch einen gewissen Strahlungsanteil reflektiert und/oder transmittiert bzw. durchlässt. Daran kann die Qualität des Lichtbogenschweißvorgangs, der Vorrichtung, des Filters und des erzeugten Werkstücks gemessen werden. Das Filter 5 kann hinsichtlich Absorption, Transmission und Reflexion des von der Lampe emittierten Strahlungsspektrums an die optischen Eigenschaften des ersten Werkstückteils 3 angepasst bzw. angeglichen werden. Das Filter kann ein die Absorption, Reflexion und die Transmission bereitstellendes (in der Fig. nicht dargestelltes) Filtermedium aufweisen. Dieses befindet sich innerhalb des Filters, kann statisch sein, strömen oder zirkulieren. Auf diese Weise kann überschüssige thermische Leistung der Lampe vom Filter aufgenommen und von den Werkstückteilen, insbesondere von dem ersten Werkstückteil 3, fern gehalten werden. Das Filter kann entsprechend gekühlt werden. Eine Fokussieroptik 6 zur Fokussierung der von der Lampe 1 emittierten Strahlung durch das Filter 5 und durch das erste Werkstückteil 1 hindurch in die Fügezone 2 ist ebenso vorgesehen. 1 shows a device for welding workpiece parts, in particular of plastic parts, by means of transmitted light welding, with an infrared lamp 1 for emitting a radiation spectrum for providing thermal power in a joint zone 2 between a first workpiece part 3 and one with the first workpiece part 3 to be welded second workpiece part 4 , The joining zone 2 is in particular the area in which a weld is produced. A filter 5 is to filter out otherwise without this filtering through the first workpiece part 3 formed absorbed and / or reflected radiation, wherein the filter 5 passing radiation the first workpiece part 3 transmitted and from the second workpiece part 4 is absorbed. The absorption takes place essentially in the region of the joining zone 2 , It is possible in principle that, despite the filtering out the first workpiece part 3 still absorbs and / or reflects a certain proportion of radiation and the second workpiece part 4 still reflects and / or transmits or transmits a certain amount of radiation. This can be used to measure the quality of the arc welding process, the device, the filter and the workpiece produced. The filter 5 With respect to absorption, transmission and reflection of the radiation spectrum emitted by the lamp to the optical properties of the first workpiece part 3 adapted or adjusted. The filter may include a filter medium providing absorption, reflection, and transmission (not shown in the figure). This is inside the filter, can be static, flowing or circulating. In this way, excess thermal power of the lamp can be absorbed by the filter and by the workpiece parts, in particular by the first workpiece part 3 to be kept away. The filter can be cooled accordingly. A focusing optics 6 for focusing the lamp 1 emitted radiation through the filter 5 and through the first workpiece part 1 through into the joining zone 2 is also provided.

Ein herkömmliches Durchlichtschweißverfahren und entsprechend erzeugte Werkstücke sind in der EP 0 751 865 B1 beschrieben, auf die hiermit noch einmal ausdrücklich Bezug genommen wird. Mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtung können ein entsprechendes Durchlichtschweißverfahren kostengünstig durchgeführt und Werkstücke kostengünstig hergestellt werden.A conventional transmitted light welding method and correspondingly produced workpieces are in EP 0 751 865 B1 described, which is hereby expressly referred to again. By means of the device described above, a corresponding Durchlichtschweißverfahren can be carried out inexpensively and workpieces are produced inexpensively.

Claims (17)

Vorrichtung zum Verschweißen von Werkstückteilen, insbesondere von Kunststoffteilen, mittels Durchlichtschweißen, gekennzeichnet durch mindestens eine Lampe (1), insbesondere Infrarotlampe, zur Emission eines Strahlungsspektrums zur Bereitstellung von thermischer Leistung in einer Fügezone (2) zwischen einem ersten Werkstückteil (3) und einem mit dem ersten Werkstückteil (3) zu verschweißenden zweiten Werkstückteil (4).Device for welding workpiece parts, in particular plastic parts, by means of transmitted-light welding, characterized by at least one lamp ( 1 ), in particular an infrared lamp, for emission of a radiation spectrum for the provision of thermal power in a joining zone ( 2 ) between a first workpiece part ( 3 ) and one with the first workpiece part ( 3 ) to be welded second workpiece part ( 4 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (1) Licht im Wellenlängenbereich von 800 nm bis 1500 nm emittiert.Device according to claim 1, characterized in that the lamp ( 1 ) Emitted light in the wavelength range from 800 nm to 1500 nm. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lampe (1) eine Lichtleistung bis 200 Watt abgibt.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the lamp ( 1 ) emits a light output of up to 200 watts. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens ein zwischen Lampe (1) und dem ersten Werkstückteil (3) positioniertes Filter (5) zur Ausfilterung störender Spektralbereiche des Strahlungsspektrums.Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized by at least one between lamp ( 1 ) and the first workpiece part ( 3 ) positioned filter ( 5 ) for filtering out interfering spectral regions of the radiation spectrum. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (5) zur Absorption und/oder Reflexion des von der Lampe (1) emittierten Strahlungsspektrums im für das menschliche Auge sichtbaren Bereich und zur Transmission des von der Infrarotlampe emittierten Strahlungsspektrums im Infrarotbereich ausgebildet ist.Device according to claim 4, characterized in that the filter ( 5 ) for absorption and / or reflection of the lamp ( 1 ) emitted radiation spectrum in the visible to the human eye and the transmission of the infrared spectrum emitted by the infrared lamp is formed in the infrared range. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (5) zur Ausfilterung von sonst ohne diese Ausfilterung durch das erste Werkstückteil (3) absorbierter und/oder reflektierter Strahlung ausgebildet ist, wobei die das Filter (5) passierende Strahlung das erste Werkstückteil (3) transmittiert und von dem zweiten Werkstückteil (4) absorbiert wird.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the filter ( 5 ) for filtering out otherwise without this filtering out by the first workpiece part ( 3 ) absorbed and / or reflected radiation is formed, wherein the filter ( 5 ) passing radiation the first workpiece part ( 3 ) and from the second workpiece part ( 4 ) is absorbed. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (5) hinsichtlich Absorption, Transmission und Reflexion des Strahlungsspektrums an die optischen Eigenschaften des ersten Werkstückteils (3) angepasst bzw. angeglichen ist.Device according to one or more of claims 4 to 6, characterized in that the filter ( 5 ) with regard to absorption, transmission and reflection of the radiation spectrum to the optical properties of the first workpiece part ( 3 ) is adjusted or adjusted. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (5) ein die Absorption, Reflexion und die Transmission bereitstellendes Filtermedium aufweist.Device according to one or more of claims 4 to 7, characterized in that the filter ( 5 ) has a filter medium providing absorption, reflection and transmission. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium in einer Glasform, insbesondere Quarzglasform, eingeschlossen ist.Device according to claim 8, characterized in that in that the filter medium is in a glass mold, in particular a quartz glass mold, is included. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium zwischen zwei in einem geringen Abstand zueinander angeordneten, gegeneinander abgedichteten Glasplatten, insbesondere Quarzglasplatten, eingeschlossen istApparatus according to claim 8 or 9, characterized that the filter medium between two at a small distance from each other arranged against each other sealed glass plates, in particular Quartz glass plates, enclosed Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium zur Abführung von thermischer Leistung und zur Vermeidung eines Zersetzens des Filtermediums strömt.Device according to one or more of claims 8 to 10, characterized in that the filter medium for the discharge of thermal performance and to avoid decomposition of the filter medium flows. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium zur Begrenzung der nötigen Filtermediumsmenge zirkuliert.Device according to claim 11, characterized in that that the filter medium circulates to limit the necessary amount of filter medium. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser, ist.Device according to one or more of claims 8 to 12, characterized in that the filter medium is a liquid, especially water, is. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium schwarz oder farbig ist.Device according to one or more of claims 8 to 13, characterized in that the filter medium is black or colored is. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch eine Fokussieroptik (6) zur Fokussierung der von der Lampe (1) emittierten Strahlung in die Fügezone (2).Device according to one or more of claims 1 to 14, characterized by a focusing optics ( 6 ) for focusing the lamp ( 1 ) emitted radiation in the joining zone ( 2 ). Durchlichtschweißverfahren zum Verschweissen von aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehenden Werkstückteilen, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 ausgeführt wird.Through-beam welding process for welding of plastic, in particular of a thermoplastic, existing workpiece parts, characterized in that it is provided with a device according to the claims 1 to 15 executed becomes. Werkstück aus Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, bestehenden Werkstückteilen, dadurch gekennzeichnet, dass es ein, insbesondere entlang eines Weges zu einer Fügezone (2), für Infrarotlicht transparentes erstes Werkstückteil (3) und ein, insbesondere im Bereich der Fügezone (2), Infrarotlicht absorbierendes zweites Werkstückteil (4) aufweist.Workpiece made of plastic, in particular of a thermoplastic plastic, existing workpiece parts, characterized in that it, in particular along a path to a joining zone ( 2 ), infrared light transparent first workpiece part ( 3 ) and in particular in the region of the joining zone ( 2 ), Infrared-absorbing second workpiece part ( 4 ) having.
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