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DE4225679A1 - Laser appts. for welding plastics parts of medical and laboratory filters - has low reject rate and uses same laser for both cutting and welding operations - Google Patents

Laser appts. for welding plastics parts of medical and laboratory filters - has low reject rate and uses same laser for both cutting and welding operations

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Publication number
DE4225679A1
DE4225679A1 DE19924225679 DE4225679A DE4225679A1 DE 4225679 A1 DE4225679 A1 DE 4225679A1 DE 19924225679 DE19924225679 DE 19924225679 DE 4225679 A DE4225679 A DE 4225679A DE 4225679 A1 DE4225679 A1 DE 4225679A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
welding
laser
filter
plastic parts
welded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19924225679
Other languages
German (de)
Inventor
Geb Bockeroth Grundmann
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.)
PROAQUA PROVITA DEUTSCHLAND GM
Original Assignee
PROAQUA PROVITA DEUTSCHLAND GM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PROAQUA PROVITA DEUTSCHLAND GM filed Critical PROAQUA PROVITA DEUTSCHLAND GM
Priority to DE19924225679 priority Critical patent/DE4225679A1/en
Publication of DE4225679A1 publication Critical patent/DE4225679A1/en
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Abstract

Appts. is claimed for welding plastics parts of medical and laboratory filter elements or systems, esp. for welding the housing upper and lower parts of a sterile one-way filter holder to a filter plate which is arranged, with bypass-tight filtrate spaces, between the housing parts and which is in the form of a surface filter, bulk filter or the like. The appts. includes (a) a manipulating device (29) which places the burr-free laser cut filter plates (2) directly into the filter element or between the housing upper and lower parts (30, 31) and/or which stacks the individual filter element parts to be welded; (b) a pressing device (32) which presses the filter element parts (30, 31) together; and (c) a laser unit (1) for welding the filter parts (30, 31) made of physiologically harmless PVC, polycarbonate, polysulphone, polypropylene or polyamide, the laser (4) and/or its focussing and welding optics (6, 7) being movable by a manipulation system (32, 9, 26, 27, 28) along the joint seam to be welded or along the axis of the optics and the laser emitting a laser beam of wavelength and power density corresponding to the transparency region of the plastics to be welded. Also claimed are a process for welding the plastics filter parts without burning, welding being carried out using laser radiation with low absorption and high penetration, energy coupling into the material vol. causing melting without destruction of the plastics and a medical and laboratory filter holder, made of thermoplastics, has join seams in the form of laser weld seams in longitudinally welded plastics walls of 0.5-2 mm thickness or with a joint seam depth of up to 2mm. ADVANTAGE - The appts. is inexpensive, since the same layer is used for both the cutting and welding operations, and the process has low reject rate.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zum Verschweißen von Kunststoffeinzel­ teilen zu Filterelementen oder -systemen für die Medizin- und Labortechnik, insbesondere zum Verschweißen des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils eines Steril- Einwegfilterhalters, wobei zwischen den zu verschweißenden Gehäuse teilen eine die dortigen Filtraträume trennende Filterscheibe, welche als Oberflächenfilter, Tiefenfilter oder dgl. wirkt, bypass-dicht festzulegen ist.The present invention relates to a method and a system for welding individual plastics parts to filter elements or systems for medical and laboratory technology, especially for welding the Upper part of the housing and the lower part of a sterile Disposable filter holder, being between those to be welded Housings divide one that separates the filtrate spaces there Filter disc, which as a surface filter, depth filter or the like., bypass-tight is to be determined.

Derartige medizintechnische Teile sind in der Regel aus thermoplastischen Werkstoffen gebildet, wobei deren Verschweißung bisher üblicherweise über Ultraschall- Schweißen erfolgt. Es gilt dabei Kunststoffteile unter­ schiedlichster medizintechnischer Elemente, beispielsweise zur sterilen Belüftung und Entnahme von Flüssigkeiten, zur Filtration sowie zur Infusion und Transfusion, insbesondere bzgl. der Gehäuseteile und dem Filtergewebe und der -membrane exakt und dicht miteinander zu verschweißen.Such medical technology parts are usually made thermoplastic materials formed, whose So far, welding has usually been carried out using ultrasound Welding takes place. It applies plastic parts below various medical technology elements, for example for sterile ventilation and removal of liquids, for Filtration as well as for infusion and transfusion, in particular regarding the housing parts and the filter fabric and the  -Weld the membrane precisely and tightly together.

Da dabei oft Maßtoleranzen von 0,02-0,05 mm nicht über­ schritten werden dürfen, und eine erhöhte Festigkeit der Fügenaht erforderlich ist, sind dort Quetschnähte mit speziell gestalteter Fügegeometrie angelegt, welche während des Ultraschall-Schweißens austretende Schmelze aufnehmen, so daß keine Verunreinigungen bzw. Funktions­ störungen am fertigem Produkt durch den Herstellungsprozeß verursacht werden sollen. In der Serienfertigung medizin­ technischer Kunststoffteile ist ein erheblicher ferti­ gungstechnischer Aufwand notwendig, um die strengen Vorschriften über eine sterile Fertigung und Verpackung und die hohen Anforderungen im bezug auf die Maßhaltigkeit der Teile einzuhalten. Es muß dabei eine permanente Qualitätsüberwachung und eine Schweißenergieregelung erfolgen, wobei diese Anlagen mit einer Mikroprozeß­ steuerung auszurüsten sind.Since dimensional tolerances of 0.02-0.05 mm often do not exceed allowed to step, and an increased strength of the Joining seam is required, there are pinch seams there specially designed joining geometry, which Melt escaping during ultrasonic welding record so that no impurities or functional Malfunctions in the finished product due to the manufacturing process should be caused. In series production medicine technical plastic parts is a considerable ferti engineering effort necessary to meet the strict Regulations on sterile manufacturing and packaging and the high requirements regarding dimensional accuracy to comply with the parts. It must be permanent Quality control and a welding energy control take place, these plants using a microprocess control must be equipped.

Es ist dabei ein optimierter Energiefluß sicherzustellen, wobei sowohl eine zu geringe, als auch eine zu hohe Schweißenergie zu einer verringerten Qualität der Ver­ bindungsnaht führt. Insbesonders für Dichtschweißungen von dünnwandigen Teilen wird dabei der Fügebereich mit einer Quetschnaht versehen. Die Anlage einer derartigen Quetschnaht erfordert aber einen hohen fertigungs­ technischen Aufwand bei der Herstellung der Fügeteile. Die Ultraschallverschweißung ist dabei insofern nachteilig, als die zu verschweißenden Teile nicht großflächig durch die Fügenaht gekoppelt werden. Bei diesem Schweißverfahren ist dabei eine größere Generatorleistung und höhere Amplitude notwendig, so daß sich hohe Investitionskosten einer Ultraschall-Schweißmaschine ergeben. Sofern die Fügeteile insbesondere bezüglich der Anlage der Quetsch­ naht nicht richtig konstruiert und maßgenau gefertigt sind, besteht die Gefahr, daß die Schmelze in der Fügezone nicht tatsächlich eingebettet wird. Sie kann insofern unkontrolliert aus dem Nahtbereich wegspritzen. Es ergibt sich insofern ein undefiniertes Schweißverhalten, eine geringe Festigkeit und eine schlechte Reproduzierbar­ keit der Schweißverbindung sowie eine mangelhafte Dichtigkeit.An optimized energy flow must be ensured both too low and too high Welding energy to a reduced quality of ver bond line leads. Especially for sealing welds by thin-walled parts the joining area with a Squeezed seam. The installation of such But squeeze seam requires a high manufacturing technical effort in the manufacture of the joining parts. The Ultrasonic welding is disadvantageous in that than the parts to be welded through a large area the seam is coupled. With this welding process is a larger generator output and higher Amplitude necessary, so that there are high investment costs an ultrasonic welding machine. If the  Joined parts, in particular with regard to the installation of the squeeze not correctly constructed and manufactured to size there is a risk that the melt in the Joining zone is not actually embedded. she can to that extent spray out of the seam area in an uncontrolled manner. This results in an undefined welding behavior, low strength and poor reproducibility welded joint as well as poor Tightness.

Insofern treten in der Praxis sehr oft fehlerhafte Schweißungen aufgrund einer falschen Fügegeometrie, aufgrund rohstoffbedingter Einflüsse und aufgrund fehlender Überprüfung von Herstell- und Verarbeitungs­ bedingungen in den Spritzgußteilen auf.In this respect, faulty ones very often occur in practice Welds due to incorrect joining geometry, due to raw material influences and lack of verification of manufacturing and processing conditions in the injection molded parts.

Einwandfreie Schweißverbindungen lassen sich beim Ultra­ schall-Schweißen nur mit maßgenauen Formteilen erzielen. Derartige Maßgenauigkeit ist aber bei Spritzgußteilen nur innerhalb größerer Toleranzen möglich, so daß sich Ursachen für Fehlschweißungen ergeben. Aufgrund dieser Schwierigkeiten erfolgt in der Praxis eine Überwachung der Schweißnahtgüte und Steuerung der Schweißmaschinen mit Mikroprozessoren und Prozeßüberwachungsgeräten, welche beispielsweise bei Unter- oder Überschreiten des Leistungs­ bedarfes beim Schweißen den Schweißablauf unterbrechen. Störgrößen wie Transformationsstück, Sonotrode, Reibungs­ verluste, Maßtoleranzen der Formteile und schlechte Ankopplung der Sonotrode am Formteil, lassen sich dabei aber nicht vollständig eliminieren.Perfect welding connections can be made with the Ultra Achieve sound welding only with dimensionally accurate molded parts. Such dimensional accuracy is only with injection molded parts possible within larger tolerances, so that Causes of incorrect welding. Based on these In practice, difficulties are monitored Weld seam quality and control of the welding machines with Microprocessors and process monitoring devices, which for example, when the performance falls below or exceeds interrupt the welding process when welding. Disturbances such as transformation piece, sonotrode, friction losses, dimensional tolerances of the molded parts and bad Coupling the sonotrode to the molded part can be done but not completely eliminate it.

Ultraschall-Schweißen mit einer Quetschnaht im Füge­ bereich erfüllt dabei verglichen mit anderen Schweißver­ fahren sehr hohe Anforderungen an die Fügenahtfestigkeit, wobei teilkristalline Kunststoffe wie Polyamid verschweiß­ bar sind. An der Fügenaht ist auch eine Gas- und Flüssig­ keitsdichtigkeit erreichbar.Ultrasonic welding with a crimped seam in the joint compared to other welding processes  drive very high demands on the seam strength, where partially crystalline plastics such as polyamide weld are cash. There is also a gas and liquid at the seam tightness attainable.

Das Ultraschall-Schweißen ist dabei aber insbesondere aufgrund des hohen fertigungstechnischen Aufwandes für die Anlage der Geometrie der Fügenaht, der erforderlichen Steuer- und Kontrollgeräte zur Prozeßüberwachung, der geforderten engen Maßtoleranzen der Formteile sowie der schlechten Ankopplung der Sonotrode am Formteil von Nachteil.However, ultrasonic welding is particularly important due to the high manufacturing costs for the Creation of the geometry of the joining seam, the required Control and monitoring devices for process monitoring, the required tight dimensional tolerances of the molded parts as well as the poor coupling of the sonotrode to the molded part of Disadvantage.

Es stellt sich insofern die Aufgabe ein Verfahren insbe­ sondere zum Naht-Schweißen von Kunststoffteilen in der Medizin- und Labortechnik der eingangs genannten Art derart zu verbessern und eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, so daß das Verschweißen der Kunststoffteile einfacher ist und sich insbesondere mit einem geringeren fertigungstechnischen Aufwand der Fügezonen ergibt, wobei eine ausreichende Sicherheit des Schweißablaufes sich einstellt.In this respect, the task of a procedure arises especially for the seam welding of plastic parts in the Medical and laboratory technology of the type mentioned at the beginning to improve and implement a facility to create this method so that the welding of the Plastic parts is easier and especially with a lower manufacturing outlay Joining zones results, with sufficient security of the Welding process occurs.

Der apparative Aufwand zur Herstellung labor- und medizin­ technischer Teile soll dabei insofern verringert werden, als durch gemeinsame Fertigungstechniken teilweise gleiche Apparaturen zum Schneiden von Kunststoffteilen oder Filterscheiben und zum Verschweißen dieser Kunststoff­ teile bzw. zum bypass-dichten Einschließen der Filter­ scheiben in Kunststoffilterhalter verwendbar sein sollen. Trotz des geringen fertigungstechnischen und apparativen Aufwandes sollen dabei die Filterelemente und -systeme mit einem geringen Ausfall herstellbar sein, so daß sich bei geringen Herstellungskosten insgesamt eine wirtschaftlichere Herstellung ergibt.The expenditure on equipment for manufacturing laboratory and medicine technical parts should be reduced to the extent than partly the same through common manufacturing techniques Equipment for cutting plastic parts or Filter discs and for welding this plastic parts or to bypass-tightly enclose the filter disks should be usable in plastic filter holder. Despite the low manufacturing technology and equipment The filter elements and systems should also involve effort a small failure can be produced, so that at low overall manufacturing costs  more economical production results.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einer Anlage zum Schweißen von Kunststoffeinzelteilen von Filterelementen oder -systemen für die Medizin- und Labortechnik der eingangs genannten Art gemäß kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches vorgesehen, daß die über eine Laser­ schneideinrichtung bart- und gratfrei mit hoher Schnitt­ kantengüte geschnittenen Filterscheiben direkt über eine Handhabungseinrichtung in die Filterelemente bzw. zwischen das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil des Steril- Einwegfilterhalters eingelegt und/oder die miteinander zu verschweißenden Einzelteile der Filterelemente aufeinander angeordnet werden, daß ferner eine Anpreßvorrichtung vorgesehen ist, mit welcher die Teile der Filterelemente zusammenpreßbar sind und daß ferner wiederum eine Laser­ bearbeitungsanlage verwendet wird, welche nunmehr zum Verschweißen der aus physiologisch unbedenklichen Kunst­ stoff, nämlich aus Polyvenylchlorid, Polycarbonat, Polypropylen, Polysulfon oder Polyamid bestehenden Filter­ teile dient, wobei der Laserstrahler und dessen Schweiß­ optik berührungslos in einem bestimmten vorzugebenden Abstand zum Werkstück entlang der zu schweißenden Fügenaht oder diese über ihre Länge derart entlang der Schweißoptik über ein Handhabungssystem führbar ist und wobei der zu verwendende Laser Laserstrahlen mit einer Wellenlänge und Intensität entsprechend dem Durchlässigkeitsbereich des zu verschweißenden Kunststoffmaterials emittiert.To solve this task is in a system for Welding plastic parts of filter elements or systems for the medical and laboratory technology of type mentioned at the outset in accordance with the characterizing part of the Main claim provided that the laser Cutting device beard and burr free with high cut edge quality cut filter discs directly over a Handling device in the filter elements or between the upper and lower parts of the sterile Disposable filter holder inserted and / or to each other welding individual parts of the filter elements on each other be arranged that also a pressing device is provided with which the parts of the filter elements are compressible and that in addition a laser processing system is used, which is now for Welding of the physiologically harmless art fabric, namely made of polyvinyl chloride, polycarbonate, Filters made of polypropylene, polysulfone or polyamide parts is used, the laser emitter and its sweat optics non-contact in a certain predefined Distance to the workpiece along the joint to be welded or this along its length along the welding optics is feasible via a handling system and with the using lasers laser beams with a wavelength and Intensity according to the permeability range of the welding plastic material is emitted.

Im Gegensatz zum Laserschneiden gilt es dabei beim Laserschweißen Laserstrahlung zu verwenden, bei welcher die Eindringtiefe der Strahlung in der Größenordnung der Materialdicke liegt (Volumenabsorption). Bei einer großen Eindringtiefe ist dabei die Absorption in dem zu schweißenden Material so zu wählen, daß sich für das vorliegende Kunststoffmaterial noch ein ausreichender Transmissionsgrad gemäß dem Absorptionsgesetz in Abhängig­ keit von der Materialdicke, der Intensität, der Be­ arbeitungsgeschwindigkeit und der Temperatur des Materials ergibt.In contrast to laser cutting, it applies to Laser welding to use laser radiation at which the penetration depth of the radiation in the order of magnitude Material thickness is (volume absorption). With a big one  The penetration depth is the absorption in the choose welding material so that for the present plastic material is still sufficient Transmittance depending on the absorption law speed of the material thickness, the intensity, the loading working speed and the temperature of the Material results.

Zum Verschweißen von Hohlzylindern oder Plattenmaterial mit einer Wanddicke von 1 bis 2 mm aus Polyamid oder Poly­ propylen wird dabei vorzugsweise gemäß Anspruch 2 ein Nd: YAG-Laser mit einer Ausgangsleistung von 50-100 Watt bei einer Bearbeitungsgeschwindigkeit von 10 cm/sec. ver­ wendet. Obwohl aufgrund der Wellenlänge dieses Lasers sich gegenüber einem CO2-Gas-Laser mit einer Wellenlänge von 10,6 /µm ein höherer Transmissionsgrad ergibt, ist prinzipell ein CO2-Gas-Laser auch zum Schweißen derartiger Kunststoffteile geeignet, wobei die Eindringtiefen dieser Laserstrahlung kleiner und somit die Dicke der verschweiß­ baren Materialien dünner ist. Insbesondere bei einem CO2- Gas-Laser mit welchem ein Verschweißen von Thermoplasten erfolgen soll, bei welchen sich aufgrund der niedrigen Schmelztemperaturen von 100-300°C eine starke Energieein­ kopplung einstellt, muß somit das Laserschweißen mit einer geringeren Bearbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt werden, wobei Wärmestaueffekte durch längere Einwirkung der Laserstrahlung zu vermeiden sind, so daß keine Materialzersetzung oder Verdampfung eintritt. Es ist insofern beim Schweißen dickerer Materialstücke durch CO2- Gas-Laserstrahlung nötig, eine Abstimmung der Be­ arbeitungsparameter zur Vermeidung einer thermischen Zersetzung vorzunehmen. Insofern ist eine Überwachung der Temperatur oder der Veränderung der Materialzusammen­ setzung der Schmelze vorgesehen.For welding hollow cylinders or plate material with a wall thickness of 1 to 2 mm made of polyamide or polypropylene, an Nd: YAG laser with an output power of 50-100 watts at a processing speed of 10 cm / sec is preferably used according to claim 2. used. Although due to the wavelength of this laser there is a higher transmittance compared to a CO 2 gas laser with a wavelength of 10.6 / µm, in principle a CO 2 gas laser is also suitable for welding such plastic parts, the penetration depths of this laser radiation smaller and thus the thickness of the weldable materials is thinner. Especially with a CO 2 - gas laser with which a welding of thermoplastics is to take place, in which a strong coupling of energy occurs due to the low melting temperatures of 100-300 ° C, laser welding must therefore be carried out at a lower processing speed, with heat build-up effects Avoid prolonged exposure to laser radiation so that no material decomposition or evaporation occurs. In this respect, when welding thicker pieces of material using CO 2 gas laser radiation, it is necessary to adjust the machining parameters to avoid thermal decomposition. In this respect, monitoring of the temperature or the change in the material composition of the melt is provided.

Durch geeignete Einstellung der örtlichen und der zeit­ lichen Intensitätsverteilung im Schweiß- und Schneidpunkt, sowie der Strahlungsintensität, der Bearbeitungsge­ schwindigkeit, des vorgegebenen Absorptionsgrades des Materials, der Materialdicke und dessen optisches Depositionsvolumen lassen sich dabei die Laser- und Bearbeitungsparameter derart einstellen, daß zumindest bei der Herstellung dünnerer thermoplastischer Kunststoffteile (Materialstärke 1 bis 2 mm) sowohl CO2-Gas-Laser als auch geeignet betriebene Festkörperlaser in Form des Nd: YAG- Lasers oder eines Nd: Glas-Lasers zum Schweißen als auch zum Schneiden der Kunststoffteile verwendbar sind.By suitable setting of the local and temporal intensity distribution in the welding and cutting point, as well as the radiation intensity, the machining speed, the specified degree of absorption of the material, the material thickness and its optical deposition volume, the laser and machining parameters can be set such that at least at the production of thinner thermoplastic plastic parts (material thickness 1 to 2 mm) both CO 2 gas lasers and suitably operated solid-state lasers in the form of the Nd: YAG laser or an Nd: glass laser can be used for welding as well as for cutting the plastic parts.

Gemäß Anspruch 9 erfolgt somit die Verschweißung der Filtergehäuse des Steril-Einmalfilterhalters mit der dort bypass-dicht festzulegenden Filterscheiben in einer Laserbearbeitungsstation, welche sowohl zum Schneiden der Filterscheiben aus bahn- oder bogenförmigen Filtergewebe oder Filtermembranen geeignet ist, als auch zum Ver­ schweißen der Gehäuseteile des Steril-Einwegfilterhalters unter bypass-dichten Einschluß der dort anzulegenden Filterscheiben.According to claim 9, the welding of Filter housing of the sterile disposable filter holder with the one there bypass-tight filter discs in one Laser processing station, which both for cutting the Filter discs made of web-shaped or curved filter fabric or filter membranes is suitable, as well as for ver welding the housing parts of the sterile disposable filter holder with bypass-tight inclusion of those to be created there Filter discs.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Anlage zum Schweißen von Kunststoffeinzelteilen für die Medizin- und Labor­ technik sowie die Art des dabei zu verwendenden Schweiß­ verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung der in den Zeichnungen darge­ stellte Ausführungsform einer Anlage zum Schweißen von Kunststoffeinzelteilen.Advantageous embodiments of the system for welding of plastic parts for the medical and laboratory technology and the type of sweat to be used procedure result from the patent claims and the following description of Darge in the drawings presented embodiment of a system for welding Plastic parts.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

Fig. 1 Eine Laserbearbeitungsanlage zum Verschweißen eines Filtergehäuseoberteils und eines -unterteils eines Einwegfilterhalters, wobei zwischen diesen eine Filterscheibe eingefügt wird, sowie den Aufbau der Laserbearbeitungs­ anlage aus einem Versorgungs- und Prozessor­ teil, einer Laserstrahlquelle und einem Schweißkopf mit Infrarot-Optik, welcher in 3 Ebenen verstellbar ist, sowie eine Handhabungs­ einrichtung zum Andrücken der Filtergehäuse­ teile und zum Drehen dieser Teile mit der zu schweißenden Fügenaht unterhalb des Schweiß­ kopfes; Fig. 1 A laser processing system for welding a filter housing upper part and a lower part of a disposable filter holder, with a filter disc inserted between them, and the structure of the laser processing system from a supply and processor part, a laser beam source and a welding head with infrared optics, which in 3 levels is adjustable, as well as a handling device for pressing the filter housing parts and for rotating these parts with the joint to be welded below the welding head;

Fig. 2 Eine Querschnittsdarstellung des Schweißkopfes mit seiner Fokussier- und Bearbeitungsoptik unter Darstellung der Strahlfokussierung und der Zuführung eines inerten, reaktionsträgen Schutzgases; Fig. 2 is a cross-sectional view of the welding head with its focus and optical processing system, showing the beam focusing and the supply of an inert, protective inert gas;

Fig. 3 Eine schematische Darstellung einer sowohl zum Laserschneiden als auch zum Laserschweißen verwendbaren Fokussier- und Bearbeitungsoptik, wobei über die Verwendung eines Spiegelsystems mit drehbaren Umlenkspiegeln die Wegsteuerung des Laserstrahles zum Ausschneiden der Filterscheibe und zum Anlegen der Schweißnaht erfolgt; Fig. Both being effected 3 is a schematic representation of a laser cutting and laser welding usable focusing and processing optics, through the use of a mirror system with the rotatable deflecting mirrors the path control of the laser beam to cut out the filter disc and for applying the weld;

Fig. 4 Eine schematische Darstellung der Verwendung der Laserbearbeitungsanlage gemäß Fig. 1 zum Schneiden von Rundfiltern, bei welcher der Schweißkopf der Anlage nunmehr als Schneid­ kopf benutzt wird und durch dessen Bearbeitungs­ optik durch Laserstrahlschmelzen aus einen über Walzen geführten Membranband die Filter­ scheiben ausschneidbar sind und über ein unteres seitlich auslaufendes Transportband zu ihrer Verpackungsstation transportiert werden. Fig. 4 is a schematic representation of the use of the laser processing system according to FIG. 1 for cutting round filters, in which the welding head of the system is now used as a cutting head and by means of its processing optics by laser beam melting from a membrane band guided over rollers, the filter disks can be cut out and can be transported to their packaging station via a lower conveyor belt that runs out to the side.

Die in Fig. 1 dargestellte Laserbearbeitungsanlage (1) dient dort zum Verschweißen eines Filtergehäuseoberteils (30) und eines Filtergehäuseunterteils (31) zu einem Filterhalter, wobei über eine erste Handhabungseinrichtung (29) diese Teile und der zwischen ihnen anzuordnende Rundfilter (2) zu einer zweiten Handhabungseinrichtung (32) transportiert werden.The laser processing system ( 1 ) shown in Fig. 1 is used there to weld an upper filter housing part ( 30 ) and a lower filter housing part ( 31 ) to a filter holder, these parts and the round filter ( 2 ) to be arranged between them being combined into one via a first handling device ( 29 ) second handling device ( 32 ) are transported.

Die zweite Handhabungseinrichtung (32) dient dabei zur Anordnung der beiden Filtergehäuseteile (30, 31) derart, daß diese mit ihren eine mittige umlaufende Dichtfläche bildenden Flanschstücken aufeinander angeordnet werden, wobei dort gleichzeitig die Filterscheibe (2) mit ihren radialen äußeren umlaufenden Randbereichen festgelegt wird.The second handling device ( 32 ) is used to arrange the two filter housing parts ( 30 , 31 ) in such a way that they are arranged one above the other with their flange pieces forming a central circumferential sealing surface, the filter disc ( 2 ) with its radially outer circumferential peripheral regions being fixed there at the same time .

Die Verbindung der beiden Filtergehäuseteile erfolgt dabei durch Laserstrahlschmelzen mit der Laserbearbeitungsanlage (1), wobei deren Schweißkopf (5) in geeigneten Abstand oberhalb der anzulegenden Schweißnaht positioniert wird und durch Drehung der zu verschweißenden Fügenaht unter­ halb dieses Schweißkopfes die Verschweißung der beiden Filtergehäuseteile erfolgt. Die Drehung wird dabei durch die zweite Handhabungseinrichtung (32) bewirkt. Insofern wird das Schweißen sowohl durch Bewegung der Infrarot- Bearbeitungsoptik (6, 7) als auch durch Bewegung des zu verschweißenden Materialstücks selbst erreicht.The two filter housing parts are connected by laser beam melting to the laser processing system ( 1 ), the welding head ( 5 ) of which is positioned at a suitable distance above the weld seam to be created, and the two filter housing parts are welded by rotating the joint to be welded underneath this welding head. The rotation is effected by the second handling device ( 32 ). In this respect, welding is achieved both by moving the infrared processing optics ( 6 , 7 ) and by moving the piece of material to be welded itself.

Die Führung des Schweißkopfes (5) erfolgt dabei über eine Stelleinheit, welche in Form einer Koordinatenschneid­ maschine drei Freiheitsgrade aufweist. Über eine Linear­ einheit (9) ist dabei eine Verstellung des Schweißkopfes (5) in x-Richtung, durch zwei äußere senkrecht dazu rechts und links angelegte Führungsschienen (26, 27) ist dabei eine Verfahrbarkeit in z-Richtung und durch den linearen Stellantrieb (28) eine Verfahrbarkeit senkrecht zu diesen beiden Ebenen in y-Richtung gegeben.The welding head ( 5 ) is guided via an actuating unit which has three degrees of freedom in the form of a coordinate cutting machine. A linear unit ( 9 ) adjusts the welding head ( 5 ) in the x-direction, with two outer guide rails ( 26 , 27 ) perpendicular to the left and right, it can be moved in the z-direction and by the linear actuator ( 28 ) there is a movement perpendicular to these two planes in the y direction.

Auf diese Weise kann der Schweißkopf (5) mit seiner Fokussier- und Bearbeitungsoptik (6, 7) in geeigneten Abstand von der zu verschweißenden Fügenaht positioniert werden.In this way, the welding head ( 5 ) with its focusing and processing optics ( 6 , 7 ) can be positioned at a suitable distance from the joint to be welded.

Die in Fig. 1 dargestellte Laserbearbeitungsanlage (1) besteht dabei aus einem Spannungsversorgungs- und Pro­ zessorteil (3), einer Laserstrahlquelle (4), dem Laser­ schweißkopf (5) und der dort angeordneten Fokussier- und Bearbeitungsoptik (6, 7).The laser processing system shown in Fig. 1 ( 1 ) consists of a power supply and processor part ( 3 ), a laser beam source ( 4 ), the laser welding head ( 5 ) and the focusing and processing optics arranged there ( 6 , 7 ).

Die Stelleinrichtung (8) für den Schweißkopf (5) ist dabei gleichzeitig als Koordinatenschneidmaschine verwendbar, so daß aus einer Filtermembranbahn (11), welche über ein integrierten Transportsystem (10) über einen Schneidtisch (12) diskontinuierlich vorwärtsbewegt wird, Filter (2) nacheinander in einer Reihe auschneidbar sind. The actuating device ( 8 ) for the welding head ( 5 ) can also be used as a coordinate cutting machine, so that filters ( 2 ) one after the other from a filter membrane web ( 11 ), which is moved discontinuously through an integrated transport system ( 10 ) via a cutting table ( 12 ) can be cut out in a row.

Die Laserstrahlquelle (4) dient dabei sowohl zum Ver­ schweißen der Filtergehäuseteile (30, 31) als auch zum Schneiden der Rundfilter (2) gemäß Fig. 4. Es handelt sich dabei um eine CO2-Gas-Laser mit einer Wellenlänge von 10,6 µm mit einer Ausgangsstrahlleistung von 50 Watt. Bei Einstellung eines Brennpunktdurchmessers von 1 mm ist dabei mit einer ellipsoiden Intensitätsverteilung im Brennfleck eine Verschweißung der Filtergehäuse über einen im Flanschbereich axial vorstehenden umlaufenden Steg mit einer Stegstärke von ca. 1 mm bei einer Schweißge­ schwindigkeit von 0,3 m/sec. möglich. Das Verschweißen erfolgt dabei unter Andruck der Kunststoffteile. Dabei wird durch Temperaturerfassung die Laserleistung und/oder Intensitätsverteilung im Brennfleck so geregelt, daß die Temperatur der Schmelze die Zersetzungstemperatur nicht übersteigt. Sofern Kunststoffwandungen mit einer größeren Materialstärke zu verschweißen sind, wird vorzugsweise ein Nd: YAG-Laser verwendet, welcher bei gleichen Leistungs­ daten eine höhere Eindringtiefe bei einer geringeren Oberflächenabsorption für die zu verschweißenden Kunst­ stoffmaterialien besitzt. Die Filtergehäuseteile bestehen dabei im vorliegenden Beispiel aus Polypropylen oder Polycarbonat.The laser beam source ( 4 ) serves both for welding the filter housing parts ( 30 , 31 ) and for cutting the round filter ( 2 ) according to FIG. 4. It is a CO 2 gas laser with a wavelength of 10, 6 µm with an output beam power of 50 watts. When setting a focal point diameter of 1 mm, an ellipsoidal intensity distribution in the focal spot is a welding of the filter housing via a circumferential web axially projecting in the flange area with a web thickness of approx. 1 mm at a welding speed of 0.3 m / sec. possible. The welding is done by pressing the plastic parts. The laser power and / or intensity distribution in the focal spot is controlled by temperature detection so that the temperature of the melt does not exceed the decomposition temperature. If plastic walls with a greater material thickness are to be welded, an Nd: YAG laser is preferably used which, with the same performance data, has a greater depth of penetration with a lower surface absorption for the plastic materials to be welded. In this example, the filter housing parts consist of polypropylene or polycarbonate.

Das Laserstrahlschmelzschweißen erfolgt dabei unter Schutzgas, welches über den in Fig. 2 dargestellten Schweißkopf (5) einbringbar und koaxial zum Laserstrahl auf die Schweißstelle führbar ist. Durch dieses Schutzgas wird eine Oxidation und Verfärbung des Kunststoffes an der Schweißstelle verhindert.The laser beam fusion welding is carried out under protective gas, which can be introduced via the welding head ( 5 ) shown in FIG. 2 and can be guided onto the welding point coaxially with the laser beam. This protective gas prevents oxidation and discoloration of the plastic at the welding point.

Die im Schweißkopf dargestellte Bearbeitungsoptik besteht dabei aus ZnSe-Linsen, wobei von diesen die untere Fokussierlinse (6) dargestellt ist. Durch diese Linsen kann der Laserstrahl in geeigneter Weise geweitet und mit unterschiedlicher Brennweite auf die zu schweißende Fügenaht abgebildet werden. Die Zuführung des Schutzgases erfolgt dabei über einen seitlich unterhalb der Fokussier­ optik (6) angelegte Zustromöffnung (22), wobei das Schutzgas zusammen mit dem Laserstrahl an der konisch zulaufenden Spitze des Schweißkopfes (5) durch eine Auslaßöffnung austritt.The processing optics shown in the welding head consist of ZnSe lenses, of which the lower focusing lens ( 6 ) is shown. By means of these lenses, the laser beam can be expanded in a suitable manner and imaged on the joint to be welded with a different focal length. The shielding gas is supplied via an inflow opening ( 22 ) laterally below the focusing optics ( 6 ), the shielding gas exiting through an outlet opening together with the laser beam at the conically tapering tip of the welding head ( 5 ).

Durch das Verschweißen der äußeren umlaufenden Kunststoff­ stege durch Laserstrahlschmelzen ist es dabei gleichzeitig möglich, den dort angrenzenden äußeren Randbereich des eingelegten Rundfilters mit in die Schweißverbindung einzubeziehen. Insofern wird eine optimale Abdichtung dieses Rundfilters unter gleichzeitigen Anpreßdruck zwischen beiden umlaufenden Flanschflächen des Filterge­ häuseoberteils und des Filtergehäuseunterteils erreicht.By welding the outer circumferential plastic it is at the same time bridges through laser beam melting possible the adjacent outer edge area of the inserted round filter with in the welded joint to involve. In this respect, an optimal seal this round filter with simultaneous contact pressure between the two circumferential flange surfaces of the filter upper part of the housing and the lower part of the filter housing.

Sofern das Verschweißen mit einem Nd: YAG-Laser mit hoher Prozeßgeschwindigkeit erfolgen soll, wird vorzugsweise eine Fokussier- und Bearbeitungsoptik (6, 7) gemäß Fig. 3 verwendet. Bei dieser erfolgt die Führung des Laserstrahls außen über ein Scan-Verfahren um die nicht zu drehende Anordnung aus den beiden Filtergehäuseteilen. Dabei wird der aus den Festkörper-Laser (4) austretende Laserstrahl (18) zur Wegsteuerung über ein Spiegelsystem mit unab­ hängig voneinander drehbaren und kippbaren Ablenkspiegeln (19,20) auf die zu verschweißende Fügenaht abgebildet und über diese entlang geführt.If the welding with an Nd: YAG laser is to be carried out at high process speed, a focusing and processing optics ( 6 , 7 ) according to FIG. 3 is preferably used. In this case, the laser beam is guided outside using a scanning process around the arrangement of the two filter housing parts that is not to be rotated. Here, the (4) laser beam emitted from the solid-state laser (18) is mapped to the path control via a mirror system with inde pendently rotatable and tiltable deflecting mirrors (19,20) to be welded seam joint and is guided along this.

Die Anordnung der Ablenkspiegel erfolgt dabei vorzugsweise in zueinander senkrechten Drehebenen, um die Strahlführung entsprechend den im Prozeßrechner (3) abgespeicherten Bahnkoordinaten zu vereinfachen.The deflection mirrors are preferably arranged in mutually perpendicular planes of rotation in order to simplify the beam guidance in accordance with the path coordinates stored in the process computer ( 3 ).

Das Schneiden der Filterscheiben aus der Filtermaterial­ bahn (11) wird dabei bei Verwendung eines CO2-Gas-Lasers mit einer Wellenlänge von 10,6 µm unter Einstellung eines Brennfleckes von 0,1 bis 0,5 mm Durchmesser und bei Verwendung einer gaußförmigen Energieverteilung im Laserstrahl, wobei der Brennfleck auf den Fokus und der Strahl dort auf das einzige Leistungsdichtemaximum mit maximaler Intensität eingestellt ist, derart durchgeführt, daß ebenfalls vorzugsweise durch Laserstrahlschmelzen das Schneiden der Rundfilter mit einer Schneidgeschwindigkeit von 10 bis 100 m/min erfolgt.The cutting of the filter disks from the filter material web ( 11 ) is carried out using a CO 2 gas laser with a wavelength of 10.6 µm with a focal spot of 0.1 to 0.5 mm in diameter and using a Gaussian energy distribution in the laser beam, the focal spot being set to the focus and the beam there to the only power density maximum with maximum intensity, in such a way that the round filters are also preferably cut by laser beam melting at a cutting speed of 10 to 100 m / min.

Die Energieeinkopplung erfolgt dabei aber derart, daß zumindest am Anfang zunächst eine Oberflächenabsorption vorliegt, so daß aufgrund des ausgeprägten Absorptions­ maximums der Kunststoffe für eine Wellenlänge von 10,6 µm und der schlechten Wärmeleitfähigkeiten von Kunststoffen sich ein Aufschmelzen des Kunststoffmaterials an der äußeren Schneidstelle ergibt und damit aufgrund der hohen Strahlungsenergiedichte des scharf gebündelten Laser­ strahls schließlich ein Schnitt über die gesamte Material­ stärke.The energy is coupled in such a way that At least initially, there is surface absorption is present, so that due to the pronounced absorption maximums of plastics for a wavelength of 10.6 µm and the poor thermal conductivity of plastics melting of the plastic material on the outer cutting point and thus due to the high Radiation energy density of the sharply focused laser finally a cut across the entire material Strength.

Gemäß Fig. 4 wird dabei die in einzelne Rundfilter auszuschneidende Filtermembranbahn (11) von einer Vorrats­ walze auf die Ebene des Schneidtisches (12) mit einem diskontinuierlichen Vorschub entsprechend dem Filter­ scheibendurchmesser vorwärtsbewegt, sobald über die Breite der Materialbahn in einer Reihe nebeneinander die Filter­ scheiben (2) ausgeschnitten sind. According to Fig. 4, be cut into individual circular filter membrane filter web (11) is in this case from a supply roll to the plane of the cutting table (12) with a discontinuous feed, according to the filter moves forward disk diameter when adjacent slices across the width of the material web in a row, the filter ( 2 ) are cut out.

Der übrig bleibende Rest dieser ausgeschnittenen Material­ bahn wird dabei als Abfallband (13) auf eine Transport­ walze (14) aufgewickelt.The rest of this cut material web is wound up as a waste belt ( 13 ) on a transport roller ( 14 ).

Die Führung der Materialbahn (11) erfolgt dabei auf dem Schneidtisch (12) derart, daß durch eine Öffnung in diesen oder einen seitlich sich ersteckenden Spalt zwischen dem Schneidtisch und der vorgelagerten Umlenkwalze (17) die ausgeschnittenen Filterscheiben (2) aus der Filtermaterial­ bahn (11) herausfallen und insofern aufgesammelt und zu einer Verpackungsstation (15) abtransportiert werden.The material web ( 11 ) is guided on the cutting table ( 12 ) in such a way that the cut-out filter disks ( 2 ) from the filter material web () through an opening in this or a laterally extending gap between the cutting table and the upstream deflection roller ( 17 ). 11 ) fall out and are collected and transported to a packing station ( 15 ).

Der Transport der ausgeschnittenen Filterscheiben (2) erfolgt dabei zu der Verpackungsstation (15) durch ein unterhalb der Materialbahn (11) angeordnetes endlos umlaufendes Transportband (16), auf welches die Filter­ scheiben (2) nach ihrem Ausschneiden aus der Filter­ materialbahn (11) fallen.The cut filter disks ( 2 ) are transported to the packaging station ( 15 ) by an endless conveyor belt ( 16 ) arranged below the material web ( 11 ), onto which the filter disks ( 2 ) are cut after being cut out of the filter material web ( 11 ). fall.

Über den in der Spannungsversorgung angelegten Prozeß­ rechner (3) erfolgte dabei sowohl beim Verschweißen als auch beim Schneiden der Kunststoff- und Filtermembranteile eine Kontrolle und Steuerung der aufgewandten Stecken­ energie beim Laserstrahlschmelzen. Es wird dabei das Verhältnis zwischen Laserausgangsleistung P und der Bearbeitungsgeschwindigkeit v ermittelt und geregelt. Desweiteren sind zum Laserstrahlschneiden in diesem Prozeßrechner (3) Kontroll- und Steuereinrichtungen zur Einhaltung und Kontrolle des exakt definierten Schnitt­ weges des als Schneidkopf verwendeten Schweißkopfes (5) angelegt. Über ein automatisches Sensorsystem wird dabei der Abstand der Fokussier- und Bearbeitungsoptik (6, 7) sowohl zum Schweißpunkt als auch zum Schnittpunkt auto­ matisch abgetastet und über eine kapazitiv arbeitende Höhenverstellung des Schweiß- bzw. Schneidkopfes (5) automatisch eingestellt und konstant gehalten.Via the process computer ( 3 ) created in the power supply, both the welding and the cutting of the plastic and filter membrane parts were checked and controlled for the plug energy used during laser beam melting. The relationship between the laser output power P and the processing speed v is determined and regulated. Furthermore, for laser beam cutting in this process computer ( 3 ) control and control devices to maintain and control the exactly defined cutting path of the welding head ( 5 ) used as a cutting head. The distance between the focusing and processing optics ( 6 , 7 ) from the welding point and the intersection is automatically scanned using an automatic sensor system and automatically adjusted and kept constant by a capacitive height adjustment of the welding or cutting head ( 5 ).

Durch das Laserstrahlschmelzschneiden ist es dabei möglich, die Rundfilter mit einer hohen Schnittkantengüte zu schneiden, wobei im Gegensatz zu herkömmlichen Schneid­ stanzverfahren keine Aussäumungen am äußeren Rand der Filterscheibe sich mehr ergeben. Der Filterrand ist insofern nach dem Laserschneiden bart- und gratfrei.It is there thanks to the laser beam fusion cutting possible, the round filter with a high cutting edge quality to cut, unlike conventional cutting punching process no fringes on the outer edge of the Filter disc result more. The filter edge is in this respect, beard and burr-free after laser cutting.

Durch das zu verwendende Scan-Verfahren ist es dabei möglich Filterscheiben mit unterschiedlichen Durchmesser und unterschiedlicher Kontur zu schneiden. Bei Verwendung eines Spiegelsystems ist es durch bloße Einstellung eines größeren oder kleineren Ablenkwinkels des Umlenk­ spiegels, welcher unmittelbar vor dem zu schneidenden Werkstück angeordnet ist, möglich, dieses mit unterschied­ lichem Durchmesser zu schneiden.It is there thanks to the scanning method to be used possible filter discs with different diameters and cut different contours. Using of a mirror system it is by mere adjustment a larger or smaller deflection angle of the deflection mirror, which immediately before the one to be cut Workpiece is arranged, possible with this diameter to cut.

Aufgrund der Führung der Bearbeitungsoptik (7) entlang der Lineareinheit (9) und der Lagerung der verfahrbaren Filtermembranbahn auf dem Schneidtisch ist dabei eine vibrationsarme und exakte Führung der Laseroptik und Membranbahn möglich.Due to the guidance of the processing optics ( 7 ) along the linear unit ( 9 ) and the mounting of the movable filter membrane web on the cutting table, low-vibration and precise guidance of the laser optics and membrane web is possible.

Gemäß Fig. 3 erfolgt dabei eine Kontrolle der Schnitt­ kantengüte zur Erzielung eines grat- und bartfreien Schnittes der Filterscheiben als auch eine Kontrolle des Reflexionsgrades der Laserstrahlung beim Verschweißen dadurch, daß im Strahlengang des Lasers ein halbdurch­ lässiger Spiegel angeordnet ist, über welchen eine Ausblendung des an einer unregelmäßigen Schnittkante oder der zu verschweißenden Fügenaht reflektierten Strahlungs­ anteils möglich ist. Über einen Diskriminator wird dabei bei Überschreiten eines Schwellenwertes der reflektierten Strahlung die Bearbeitungsoptik und die Einstellung der Laserparameter nachgestellt. Insofern kann dann eine optimale Verschweißung der Fügenaht oder ein optimaler Ausschnitt der Filterscheibe erfolgen.According to Fig. 3 there is a control section, in that a semitransparent mirror is arranged in the beam path of the laser, over which a suppression of the at edge quality for achieving a virtual dross-free section of the filter discs as well as a control of the reflectance of the laser beam during welding characterized is possible at an irregular cut edge or the reflected radiation portion to be welded. The processing optics and the setting of the laser parameters are adjusted via a discriminator when a threshold value of the reflected radiation is exceeded. In this respect, an optimal welding of the joint seam or an optimal cutout of the filter disc can then take place.

Der Reflexionsgrad dient dabei als Maß zur Einstellung der zur Volumenabsorption notwendigen Laserparameter. Die Messung des Transmissionsgrades erfolgt dabei unmittelbar über eine Photodiode hinter der Schweißstelle bzw. Fügenaht.The reflectance serves as a measure for setting the laser parameters necessary for volume absorption. The The transmittance is measured immediately via a photodiode behind the welding point or Joining seam.

Beim Laserstrahlschmelzschweißen wird dabei der Trans­ missionsgrad der Laserstrahlung insofern gemessen, als es gilt die Laserparameter derart zu wählen, daß ein Verschweißen ohne Verbrennung des Kunststoffmaterials erfolgt, wobei die Laserstrahlung eine große Eindringtiefe in das zu verschweißende Material aufweist und dabei insofern die Absorption der Laserstrahlung, insbesondere an der Oberfläche gering ist. Es ist insofern eine Einkopplung der Laserstrahlung im Materialvolumen mit anschließendem Schmelzen ohne Zerstörung des Kunststoffes sicherzustellen.In laser fusion welding, the Trans Degree of mission of the laser radiation measured in that it It is important to choose the laser parameters such that a Welding without burning the plastic material takes place, the laser radiation a large depth of penetration in the material to be welded and thereby insofar as the absorption of laser radiation, in particular is low on the surface. So it's one Coupling of the laser radiation in the material volume with subsequent melting without destroying the plastic ensure.

Zur Ausbildung der Volumenabsorption der Laserstrahlung im Bereich der zu verschweißenden Fügenaht wird dabei zunächst in Abhängigkeit von den sich dort im Schweißpunkt ergebenden Reflexionsanteil der Laserstrahlung die Regelung der Energiedichte und/oder der Intensitäts­ verteilung der Laserstrahlung im Schweißpunkt vorgenommen. Anschließend erfolgt dann zur Einstellung einer aus­ reichenden Größe der Volumenabsorption und der Schweiß­ tiefe bzw. der Eindringtiefe der Laserstrahlung in Abhängigkeit von den momentanen gemessenen Transmissions­ grad hinter der Fügenaht eine weitere Regelung der Energiedichte und/oder Intensitätsverteilung der Laser­ strahlung im Schweißpunkt. Die Transmission wird dabei über die dort angeordnete Diode (33) durchgeführt.To form the volume absorption of the laser radiation in the area of the joint to be welded, the regulation of the energy density and / or the intensity distribution of the laser radiation in the welding point is first carried out as a function of the reflection portion of the laser radiation resulting there in the welding point. This is then followed by a further regulation of the energy density and / or intensity distribution of the laser radiation in the welding point in order to set a sufficient size for the volume absorption and the welding depth or the penetration depth of the laser radiation as a function of the currently measured transmission degree behind the joint. The transmission is carried out via the diode ( 33 ) arranged there.

Des weiteren gilt es die Energiedichte und/oder Inten­ sitätsverteilung im Brennfleck bzw. Schweißpunkt derart zu regeln, daß die Temperatur der Schmelze nicht die Zer­ setzungstemperatur des zu verschweißenden Kunststoff­ materials erreicht. Insofern erfolgt ebenfalls über eine Temperaturerfassung der Materialoberfläche und der Schmelze im Schweißpunkt in Abhängigkeit von dieser Temperatur und der vorgegebenen Zersetzungstemperatur der Schmelze eine Regelung der Energiedichte und/oder Inten­ sitätsverteilung im Brennfleck des Lasers.Furthermore, the energy density and / or intensity applies tity distribution in the focal spot or spot weld regulate that the temperature of the melt is not the Zer setting temperature of the plastic to be welded materials reached. In this respect, there is also a Temperature detection of the material surface and the Melt in the welding spot depending on this Temperature and the predetermined decomposition temperature of the Melt regulation of energy density and / or intensity distribution in the focal spot of the laser.

Claims (20)

1. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen von Filter­ elementen oder -systemen für die Medizin- und Labortechnik, insbesondere zum Verschweißen des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils eines Steril-Einwegfilterhalters mit einer zwischen den Gehäuse teilen und deren Filtraträumen bypass-dicht anzuordnender Filterscheibe in Form von Oberflächenfiltern, Tiefenfiltern oder dgl. dadurch gekennzeichnet, daß eine Handhabungseinrichtung (29) die durch eine Laser­ schneideinrichtung bart- und gratfrei geschnittenen Filter­ scheiben (2) direkt in die Filterelemente bzw. zwischen das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil (30, 31) des Steril- Einwegfilterhalters einlegt und/oder die miteinander zu verschweißenden Einzelteile der Filterelemente aufeinander anordnet, daß ferner eine Anpreßvorrichtung (32) vorgesehen ist, mit welcher die zusammengefügten Teile (30, 31) der Filterelemente zusammenpreßbar sind und daß ferner eine Laserbearbeitungsanlage (1) zum Verschweißen der aus physiologisch unbedenklichen Kunststoff in Form von Poly­ venylchlorid, Polycarbonat, Polypropylen, Polysulfon oder Polyamid bestehenden Filterteile (30, 31) vorgesehen ist, wobei der Laser (4) und/oder dessen Fokussier- und Schweißoptik (6, 7) im Abstand zum Werkstück (30, 31) entlang der zu schweißenden Fügenaht oder diese über ihre Länge derart entlang der Fokussier- und Schweißoptik über ein Handhabungssystem (32; 9, 26, 27, 28) führbar ist und der Laser (4) der Laserbearbeitungsanlage (1) Laserstrahlen (18) mit einer Wellenlänge und mit einer ausreichenden Leistungs­ dichte entsprechend dem Durchlässigkeitsbereich des zu verschweißenden Kunststoffmaterials emittiert.1. System for welding plastic parts of filter elements or systems for medical and laboratory technology, in particular for welding the upper and lower housing parts of a sterile disposable filter holder with a parts between the housing and their filter spaces bypass-tight filter disk in the form of surface filters , depth filters, or the like. characterized in that a handling device (29) slices, the cutting device by a laser beard and burr-free cut filter (2) directly into the filter elements, and between the upper housing part and the housing lower part (30, 31) of the sterile disposable filter holder inserts and / or arranges the individual parts of the filter elements to be welded to one another, that a pressing device ( 32 ) is also provided, with which the assembled parts ( 30 , 31 ) of the filter elements can be pressed together and that a laser processing system ( 1 ) is also provided m welding the filter parts ( 30 , 31 ) provided from physiologically harmless plastic in the form of poly venyl chloride, polycarbonate, polypropylene, polysulfone or polyamide, the laser ( 4 ) and / or its focusing and welding optics ( 6 , 7 ) in Distance to the workpiece ( 30 , 31 ) along the joint to be welded or this along its length along the focusing and welding optics via a handling system ( 32 ; 9 , 26 , 27 , 28 ) is feasible and the laser ( 4 ) of the laser processing system ( 1 ) emits laser beams ( 18 ) with a wavelength and with a sufficient power density corresponding to the permeability range of the plastic material to be welded. 2. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserbearbeitungsanlage einen kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich betriebenen CO2-Gas-Laser (4) oder einen derart oder gepulst betriebenen Festkörperlaser in Form eines Nd: YAG-Lasers oder eines Nd: Glas-Lasers aufweist.2. System for welding plastic parts according to claim 1, characterized in that the laser processing system is a continuously or quasi-continuously operated CO 2 gas laser ( 4 ) or a solid-state laser operated in this way or in the form of a pulse in the form of an Nd: YAG laser or one Nd: glass laser. 3. Anlage zum Schweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (4) der Laserbearbeitungsanlage (1) Laser­ strahlen (18) aus einem Wellenlängenbereich von 190-11 000 nm abgibt und der Abstand der Schweißstelle von dem Laser größer ist als der Abstand des Lasers (4) vom Punkt der maximalen Intensität des fokussierten Laserstrahles, wobei sich auf der Schweißnaht eine ellipsoide Intensitätsver­ teilung der Laserstrahlung über den Strahlquerschnitt ergibt.3. System for welding plastic parts according to claim 1 or 2, characterized in that the laser ( 4 ) of the laser processing system ( 1 ) emit lasers ( 18 ) from a wavelength range of 190-11 000 nm and the distance of the weld from the laser is greater than the distance of the laser ( 4 ) from the point of maximum intensity of the focused laser beam, with an ellipsoidal intensity distribution of the laser radiation over the beam cross section resulting on the weld seam. 4. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festkörperlaser mit Gütesteuerung vorgesehen ist.4. System for welding plastic parts after Claim 1, 2 or 3, characterized in that a solid-state laser with quality control is provided. 5. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Laserbearbeitungsanlage zum Verschweißen mit einem CO2-Gas-Laser (4) bewegliche Spiegelsysteme als flexible Strahlführung angelegt sind und daß zur flexiblen Führung des Strahles eines Nd: YAG-Lasers eine Lichtfaseroptik mit einer fliegenden Infrarot-Optik angelegt ist.5. System for welding plastic parts according to claim 1 to 4, characterized in that in a laser processing system for welding with a CO 2 gas laser ( 4 ) movable mirror systems are designed as flexible beam guidance and that for the flexible guidance of the beam of a Nd: YAG laser is a fiber optic with a flying infrared optics. 6. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserbearbeitungsanlage (1) mit einem Schweißkopf (5), welcher eine Bearbeitungs- und/oder Fokussieroptik (6, 7) aufweist, unmittelbar selbst, oder daß deren Laserstrahlung über ein Scan-Verfahren entlang der vorgesehenen Schweißnaht um die zu verschweißenden Kunststoffteile (30,31) herum führbar ist.6. System for welding plastic parts according to one of claims 1 to 5, characterized in that the laser processing system ( 1 ) with a welding head ( 5 ), which has a processing and / or focusing optics ( 6 , 7 ), directly, or that their laser radiation can be guided around the plastic parts ( 30, 31 ) to be welded using a scan process along the intended weld seam. 7. Anlage zum Schweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß zur Durchführung eines Schweißverfahrens mittels Laser­ strahlschmelzen die Anordnung der Schweißoptik (7) innerhalb eines rohrförmigen Schweißkopfes (5) erfolgt, welcher sich zu einer Auslaßöffnung (21) für die Laserstrahlung verjüngt und wobei im Abstand von der Auslaßöffnung (21) eine seitliche Zustromöffnung (22) in dem Schweißkopf angelegt ist, durch welche ein inertes, reaktionsträges, koaxial zum Laserstrahl auf die Schweißstelle geblasenes Gas zuführbar ist.7. System for welding plastic parts according to one of the claims 1 to 6, characterized in that for performing a welding process by means of laser beam melting, the arrangement of the welding optics ( 7 ) takes place within a tubular welding head ( 5 ), which extends to an outlet opening ( 21st ) tapers for the laser radiation and a lateral inflow opening ( 22 ) is created in the welding head at a distance from the outlet opening ( 21 ), through which an inert, inert gas blown coaxially to the laser beam onto the welding point can be supplied. 8. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserbearbeitungsanlage (1) einen Prozeßrechner und eine Steuereinheit aufweist, mit welcher beim Schweißen die Bearbeitungs- und Strahlparameter an die Materialeigen­ schaften der zu schweißenden Kunststoffeinzelteile anpaßbar und eine Einstellung entsprechend der Soll-Werte möglich ist.8. System for welding plastic parts according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the laser processing system ( 1 ) has a process computer and a control unit with which the processing and beam parameters during welding can be adapted to the material properties of the plastic individual parts to be welded and adjustment according to the target values is possible. 9. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserbearbeitungsanlage (1) außer zum Verschweißen der Kunststoffteile (30, 31) eines aus thermoplastischem Materials bestehenden Filterhalters auch zum Schneiden der bypass­ dicht in dem Filterhalter anzuordnenden Filterscheibe (2) aus einem bahn- oder bogenförmigen Filtergewebe oder -membran (11) angelegt ist.9. System for welding plastic parts according to one of claims 1 to 8, characterized in that the laser processing system ( 1 ) in addition to welding the plastic parts ( 30 , 31 ) of a filter holder made of thermoplastic material also for cutting the bypass tightly to be arranged in the filter holder Filter disc ( 2 ) from a web or sheet-shaped filter fabric or membrane (11) is created. 10. Anlage zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Strahlengang der Bearbeitungsoptik (6, 7) ein für die Laserstrahlung und den davon reflektierten Strahlungsanteil halbdurchlässiger Spiegel (24) angeordnet ist, über welchen eine Ausblendung von reflektierten, nicht absorbierten Strahlungsanteilen auf einen Strahlungsmesser (25) erfolgt.10. System for welding plastic parts according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the beam path of the processing optics ( 6 , 7 ) is arranged a semi-transparent mirror for the laser radiation and the radiation component reflected therefrom ( 24 ), via which a masking reflected, non-absorbed radiation components on a radiation meter ( 25 ). 11. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen von Filterelementen oder -systemen, insbesondere zum Ver­ schweißen des Gehäuseoberteils und des Gehäuseunterteils eines Steril-Einwegfilterhalters mit Einlaufstutzen und Auslaufstutzen sowie zwischen den Filtrationsräumen dieser Kunststoffteile bypass-dicht anzuordnenden Filterscheiben in Form von Oberflächenfiltern, Tiefenfiltern und dgl. dadurch gekennzeichnet, daß zum Verschweißen ohne Verbrennung des Kunststoffmaterials eine Laserstrahlung verwendet wird, deren Absorption bei der Bearbeitung gering ist und dessen Eindringtiefe groß ist, wobei die Energieeinkopplung im Materialvolumen mit an­ schließendem Schmelzen ohne Zersetzung des Kunststoffes erfolgt.11. Process for welding plastic parts of Filter elements or systems, especially for ver welding the upper part of the housing and the lower part of the housing a sterile disposable filter holder with inlet connection and Outlet connection as well as between the filtration rooms Plastic parts bypass-tight filter disks in Form of surface filters, depth filters and the like characterized in that for welding without burning the plastic material laser radiation is used, the absorption of which during Machining is low and the depth of penetration is large, with the energy coupling in the material volume closing melting without decomposing the plastic he follows. 12. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung eines Nd: YAG-Lasers verwendet wird, welcher eine hohe Eindringtiefe bei geringer Oberflächenabsorbtion für die zu schweißenden Kunststoffteile aufweist.12. Process for welding plastic parts according to Claim 11, characterized in that the radiation from an Nd: YAG laser is used, which a high depth of penetration with low surface absorption for the plastic parts to be welded. 13. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schweißen die Bearbeitungsparameter der Laserstrahlung und der Schweißoptik wie deren Bearbeitungsgeschwindigkeit und Laserausgangsleistung an die Materialeigenschaften der Kunststoffteile angepaßt werden, so daß eine thermische Zerstörung der Kunststoffteile vermieden wird.13. Process for welding plastic parts according to  Claim 11 or 12, characterized in that the processing parameters of laser radiation during welding and the welding optics as well as their processing speed and laser output power to the material properties of the Plastic parts are adjusted so that a thermal Destruction of the plastic parts is avoided. 14. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Temperaturerfassung der Materialoberfläche und der Schmelze im Schweißpunkt des Lasers in Abhängigkeit von dieser Temperatur und der Zersetzungstemperatur der Schmelze die Energiedichte und/oder Intensitätsverteilung im Brennfleck des Lasers derart geregelt wird, daß eine Volumenabsorption im Schweißpunkt sich ausbildet und während der Oberflächen- und Volumenabsorption der Laserstrahlung die Zersetzungstemperatur der Schmelze nicht erreicht wird.14. Process for welding plastic parts according to Claim 13, characterized in that via a temperature detection of the material surface and the Melt in the welding spot of the laser depending on this temperature and the decomposition temperature of the melt the energy density and / or intensity distribution in the Focal spot of the laser is controlled so that a Volume absorption in the weld spot forms and during the surface and volume absorption of laser radiation the decomposition temperature of the melt is not reached. 15. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Volumenabsorption der Laserstrahlung im Bereich der zu verschweißenden Fügenaht in Abhängigkeit von den sich dort im Schweißpunkt ergebenen Reflektionsanteil der Laserstrahlung und zur Einstellung einer ausreichenden Größe der Volumen­ absorption und der Schweißtiefe bzw. der Eindringtiefe der Laserstrahlung in Abhängigkeit von dem Transmissionsgrad hinter der Fügenaht die Regelung der Energiedichte und/oder Intensitätsver­ teilung der Laserstrahlung im Schweißpunkt erfolgt. 15. Process for welding plastic parts according to one of claims 11 to 14, characterized in that to form the volume absorption of the laser radiation in the Area of the seam to be welded depending on the portion of reflection resulting there in the welding spot the laser radiation and to set a sufficient size of the volume absorption and the welding depth or the penetration depth of the Laser radiation depending on the transmittance behind the seam the regulation of energy density and / or intensity ver division of the laser radiation at the welding point.   16. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschweißen unter Andruck der Kunststoffteile an der Fügenaht durch Laserstrahlschmelzen unter Schutzgas erfolgt.16. Process for welding plastic parts according to one of claims 11 to 15, characterized in that welding under pressure of the plastic parts on the Joined by laser beam melting under protective gas. 17. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Kunststoffwandungen von 0,5 mm bis 2 mm Dicke oder mit einer Fügenahttiefe bis zu ca. 2 mm unter Zusammendrücken an der Fügenaht durch die Laserstrahlung längs verschweißt werden.17. Process for welding plastic parts according to one of claims 11 to 16, characterized in that Plastic walls from 0.5 mm to 2 mm thick or with a Joint depth up to approx. 2 mm by compressing the Joining seams are welded lengthways by the laser radiation. 18. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen von Kunststoffteilen aus Polyvenylclorid, Polycarbonat, Polypropylen, Polysulfon oder Polyamid durch Laserstrahlung verschweißt werden.18. Process for welding plastic parts according to one of claims 10 to 17, characterized in that the walls of plastic parts made of polyvinyl chloride, Polycarbonate, polypropylene, polysulfone or polyamide Laser radiation are welded. 19. Verfahren zum Verschweißen von Kunststoffteilen nach einem der Patentansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterober- und Filterunterteile eines Einwegfilter­ halters an ihrem im zu verbindenden Flanschbereich außen umlaufenden axial vorstehenden Verbindungssteg mit einer Stegstärke von ca. 1 mm durch die Strahlung eines CO2-Gas- Lasers (10,6 µm) mit einer Ausgangsleistung von 50 Watt, einem Durchmesser des Brennfleckes im Schweißpunkt von ca. 1 mm und mit einer Schweißgeschwindigkeit von ca. 0,3 m/sec. verschweißt werden. 19. A method for welding plastic parts according to one of the claims 11 to 18, characterized in that the filter upper and lower filter parts of a disposable filter holder on their axially projecting connecting web, which extends around the outside in the flange region to be connected, with a web thickness of approx CO 2 gas laser (10.6 µm) with an output power of 50 watts, a diameter of the focal spot in the welding spot of approx. 1 mm and with a welding speed of approx. 0.3 m / sec. be welded. 20. Filterhalter aus einem thermoplastischen Kunststoff für die Medizin- und Labortechnik, dadurch gekennzeichnet, daß Fügenahten an längs verschweißten Kunststoffwandungen von 0,5 mm bis 2 mm Dicke oder mit einer Fügenahttiefe bis zu 2 mm als Laserschweißnaht ausgebildet sind.20. Filter holder made of a thermoplastic for Medical and laboratory technology, characterized in that Joining seams on longitudinally welded plastic walls by 0.5 mm to 2 mm thick or with a joint depth up to 2 mm are designed as a laser weld seam.
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DE (1) DE4225679A1 (en)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0867269A1 (en) * 1997-03-26 1998-09-30 The Standard Products Company Manufacture of a flexible multilayered article by a laminating process
DE19832168A1 (en) * 1998-07-17 2000-01-20 Lisa Laser Products Ohg Fuhrbe Laser butt-welding of diverse transparent thermoplastics employs flexible optical conductor of convenient length and conventional optics
WO2000013763A1 (en) * 1998-09-04 2000-03-16 Gizowski John W Laser welded transmission filter housing and method and apparatus for making same
DE19919191A1 (en) * 1999-04-29 2000-11-02 Bielomatik Leuze & Co Welding method and apparatus
US6193833B1 (en) 1998-09-04 2001-02-27 Spx Corporation Method of laser welding transmission filter housing components
DE10004538A1 (en) * 2000-02-02 2001-08-09 Blz Gmbh Laser welding of filled and non-filled plastic components involves transmitting a beam at the welding face between both plastic layers and cooling the upper surface of the beam transmitting layer
EP1060837A3 (en) * 1999-05-28 2001-11-14 BIELOMATIK LEUZE GmbH + Co. Clamping device for holding workpieces, specially for laser welding of synthetic parts
EP1254760A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-06 BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH Process and device for laser welding of plastics material
DE10231095A1 (en) * 2002-07-10 2004-02-05 Brita Gmbh filter cartridge
EP0751865B2 (en) 1994-03-31 2004-07-14 Marquardt GmbH Plastic workpiece and process for producing it
US6960027B1 (en) 1999-04-28 2005-11-01 Tyco Electronics Logistics Ag Method of fixing a ferrule to an optical waveguide
EP0995535B1 (en) * 1998-10-22 2005-11-23 IBS Filtran Kunststoff-/Metallerzeugnisse GmbH Laser welding method of oil filters for automatic gearbox
DE19860357B4 (en) * 1998-10-22 2005-11-24 Ibs Filtran Kunststoff-/ Metallerzeugnisse Gmbh Laser welding process for automatic transmission oil filters
DE102004030619A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for joining workpieces made of plastic
EP1777058A3 (en) * 2005-10-19 2007-05-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for laser welding thermoplastic resin members
DE102006054936A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Temperature-induced adhesive welding process and adhesive welding additive for bonding thermodynamically incompatible plastics
EP1987944A1 (en) 2007-05-04 2008-11-05 Leister Process Technologies Transmission laser welding device and process for joining plastic parts
DE10058251B4 (en) * 1999-12-13 2011-05-05 Weise, Ulrich, Dipl.-Ing. Method for connecting a filter medium to a base body
US9061282B2 (en) 2000-11-20 2015-06-23 Lgc Genomics Limited Reaction plate
DE10120351B4 (en) * 2001-04-23 2016-06-09 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Apparatus for welding thermoplastic plastic parts forming a hollow body by means of laser radiation
CN114026394A (en) * 2019-06-26 2022-02-08 松下知识产权经营株式会社 Photoelectric sensor, method for measuring resin transmittance in laser resin welding, laser resin welding method, and laser processing apparatus
CN117962321A (en) * 2024-04-02 2024-05-03 武汉华工激光工程有限责任公司 Rectangular multi-spot laser processing method and system for plastic flying welding

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0751865B2 (en) 1994-03-31 2004-07-14 Marquardt GmbH Plastic workpiece and process for producing it
EP0867269A1 (en) * 1997-03-26 1998-09-30 The Standard Products Company Manufacture of a flexible multilayered article by a laminating process
DE19832168A1 (en) * 1998-07-17 2000-01-20 Lisa Laser Products Ohg Fuhrbe Laser butt-welding of diverse transparent thermoplastics employs flexible optical conductor of convenient length and conventional optics
WO2000003865A1 (en) 1998-07-17 2000-01-27 Lisa Laser Products Ohg Fuhrberg & Teichmann Method and device for welding thermoplastic synthetic materials using laser light
EP1137472A4 (en) * 1998-09-04 2004-05-26 Ibs Filtran Kunststoff Metall Laser welded transmission filter housing and method and apparatus for making same
WO2000013763A1 (en) * 1998-09-04 2000-03-16 Gizowski John W Laser welded transmission filter housing and method and apparatus for making same
US6193833B1 (en) 1998-09-04 2001-02-27 Spx Corporation Method of laser welding transmission filter housing components
US6394162B2 (en) 1998-09-04 2002-05-28 Ibs Filtran Kunstoff-/Metallererzeugnisse Gmbh Industriestr Fluid filter manufacturing apparatus
US6432307B2 (en) 1998-09-04 2002-08-13 Ibs Filtran Kunstoff-/Metallerzeugnisse Gmbh Industriestr Spx Corporation-Filtran Transmission filter with laser welded housing components
DE19860357B4 (en) * 1998-10-22 2005-11-24 Ibs Filtran Kunststoff-/ Metallerzeugnisse Gmbh Laser welding process for automatic transmission oil filters
EP0995535B1 (en) * 1998-10-22 2005-11-23 IBS Filtran Kunststoff-/Metallerzeugnisse GmbH Laser welding method of oil filters for automatic gearbox
US6960027B1 (en) 1999-04-28 2005-11-01 Tyco Electronics Logistics Ag Method of fixing a ferrule to an optical waveguide
EP1048439A3 (en) * 1999-04-29 2002-03-06 BIELOMATIK LEUZE GmbH + Co. Welding process and apparatus
DE19919191A1 (en) * 1999-04-29 2000-11-02 Bielomatik Leuze & Co Welding method and apparatus
US6444946B1 (en) 1999-04-29 2002-09-03 Bielomatik Leuze Gmbh + Co. Method and apparatus for welding
EP1060837A3 (en) * 1999-05-28 2001-11-14 BIELOMATIK LEUZE GmbH + Co. Clamping device for holding workpieces, specially for laser welding of synthetic parts
DE10058251B4 (en) * 1999-12-13 2011-05-05 Weise, Ulrich, Dipl.-Ing. Method for connecting a filter medium to a base body
DE10004538A1 (en) * 2000-02-02 2001-08-09 Blz Gmbh Laser welding of filled and non-filled plastic components involves transmitting a beam at the welding face between both plastic layers and cooling the upper surface of the beam transmitting layer
US9061282B2 (en) 2000-11-20 2015-06-23 Lgc Genomics Limited Reaction plate
EP1337336B1 (en) * 2000-11-20 2017-04-19 LGC Genomics Limited Reaction plate
US9539575B2 (en) 2000-11-20 2017-01-10 Lgc Genomics Limited Reaction plate
DE10120351B4 (en) * 2001-04-23 2016-06-09 Jenoptik Automatisierungstechnik Gmbh Apparatus for welding thermoplastic plastic parts forming a hollow body by means of laser radiation
EP1254760A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-06 BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH Process and device for laser welding of plastics material
DE10231095A1 (en) * 2002-07-10 2004-02-05 Brita Gmbh filter cartridge
DE10231095B4 (en) * 2002-07-10 2006-01-05 Brita Gmbh filter cartridge
DE102004030619A1 (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for joining workpieces made of plastic
EP1777058A3 (en) * 2005-10-19 2007-05-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method and apparatus for laser welding thermoplastic resin members
DE102006054936A1 (en) * 2006-11-22 2008-05-29 Hella Kgaa Hueck & Co. Temperature-induced adhesive welding process and adhesive welding additive for bonding thermodynamically incompatible plastics
EP1987944A1 (en) 2007-05-04 2008-11-05 Leister Process Technologies Transmission laser welding device and process for joining plastic parts
CN114026394A (en) * 2019-06-26 2022-02-08 松下知识产权经营株式会社 Photoelectric sensor, method for measuring resin transmittance in laser resin welding, laser resin welding method, and laser processing apparatus
EP3992595A4 (en) * 2019-06-26 2022-08-31 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. PHOTOELECTRIC SENSOR, METHOD FOR MEASURING RESIN TRANSMISSION FACTOR IN LASER RESIN WELDING, LASER RESIN WELDING METHOD AND LASER MACHINING DEVICE
CN117962321A (en) * 2024-04-02 2024-05-03 武汉华工激光工程有限责任公司 Rectangular multi-spot laser processing method and system for plastic flying welding

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