Предварительно обработанная деталь, имеющая поверхностное покрытие из поглощающей краски, делающее деталь способной к сварке - RU2004124842A

Реферат

1. Свариваемая деталь, имеющая по меньшей мере поверхность, выполненную из размягчающегося при нагревании первого полимера и приспособленную для сплавления с размягчающимся при нагревании материалом, произвольно выбираемым из второго полимера, являющегося тем же или похожим на первый полимер или отличающимся полимером, по меньшей мере локально взаимно смешиваемым с поверхностью из первого полимера, причем первый полимер и произвольно выбираемый второй полимер имеют перекрывающиеся диапазоны температур плавления, при этом деталь включает в себя

(a) указанную деталь, имеющую объемную часть, причем указанная поверхность простирается по указанной объемной части;

(b) поглощающую краску, обладающую как сильным поглощением, так и высоким коэффициентом экстинкции на сварочной длине волны источника лучистой энергии;

причем указанная краска нанесена на указанную поверхность детали или над ней, задавая таким образом зону сварки, посредством носителя, имеющего необходимую вязкость и позволяющего избежать нежелательного вмешательства в зону сварки или ее окклюзии, причем указанное покрытие имеет в основном однородную плотность от примерно 5 до примерно 3000 нанограммов краски на мм² для обеспечения предсказуемого и сходного нагрева, делая тем самым деталь способной к сварке; и

(c) указанную зону сварки, обладающую способностью преобразовывать падающую лучистую энергию на сварочной длине волны выше примерно 0,1 Дж/мм² в тепловую энергию за счет электронно-колебательной релаксации с последующим немедленным экзотермическим разложением по меньшей мере части указанной краски на инертные, невидимые побочные продукты, комбинация которых способна выделить (i) первое количество тепловой энергии, направленной в сторону указанной объемной части для нагрева указанной поверхности до диапазона температур плавления указанной поверхности, и (ii) приблизительно равное количество тепловой энергии, направленной в противоположную от указанной объемной части сторону, при этом указанная краска, указанный носитель, указанные побочные продукты и указанная поверхность из указанного первого полимера являются взаимно смешиваемыми.

2. Деталь по п.1, которая выполнена из первого термопластичного полимера.

3. Деталь по п.2, в которой носитель содержит пленку.

4. Деталь по п.3, в которой носитель включает в себя термопластичный материал.

5. Деталь по п.1, в которой носитель содержит пленку.

6. Деталь по п.4, в которой указанная пленка включает в себя термопластичный материал.

7. Деталь по п.1, в которой указанная краска выбрана из группы, состоящей из поглощающей видимый свет краски, поглощающей ближнее инфракрасное излучение краски, поглощающей инфракрасное излучение краски и их комбинаций.

8. Деталь по п.1, в которой носитель содержит жидкий растворитель, который растворяет поглощающую краску.

9. Деталь по п.8, в которой указанный носитель выделяет часть указанной поглощающей краски ниже указанной поверхности на достаточно малую глубину, чтобы избежать вспенивания при сварке.

10. Деталь по п.9, в которой указанная поглощающая краска присутствует в концентрации от примерно 1·10^-2 до примерно 1·10^-4 г на миллилитр жидкого растворителя, чтобы обеспечить указанную поверхностную плотность покрытия.

11. Деталь по п.1, в которой указанная поглощающая краска обладает сильным поглощением и высоким коэффициентом экстинкции на сварочной длине волны, выбранной из группы, состоящей из сварочной длины волны видимого спектра, сварочной длины волны ближнего ИК-спектра, сварочной длины волны ИК-спектра и их комбинаций.

12. Усиливающая пропускание композиция, расположенная между первой отражающей поверхностью первой пропускающей лучистую энергию детали, имеющей первую объемную часть, и второй отражающей поверхностью второй детали, имеющей вторую объемную часть, причем обе отражающие поверхности выполнены из размягчающегося при нагревании полимерного материала, пропускание на сварочной длине волны источника лучистой энергии вдоль оптического пути через указанные композицию, объемные части и отражающие поверхности является более низким, чем оптическое пропускание только через объемные части и отражающие поверхности, при этом первая и вторая отражающие поверхности выполнены из полимеров, имеющих перекрывающиеся диапазоны температур плавления, а усиливающая пропускание композиция содержит систему материалов, включающую в себя поглощающую лучистую энергию краску, имеющую как сильное поглощение, так и высокий коэффициент экстинкции, соответствующие сварочной длине волны источника лучистой энергии, при этом указанная система материалов способна направлять указанное более низкое оптическое пропускание, присущее указанной композиции, в тепловую энергию за счет последовательных электронно-тепловых и химико-тепловых превращений, причем указанная тепловая энергия может быть перенесена в отражающие поверхности, находящиеся на том же оптическом пути, что и указанная система материалов; и указанный перенос тепловой энергии способен сваривать вместе снижающие пропускание отражающие поверхности в область усиленного пропускания, в которой объемные части оптически сплавлены друг с другом.

13. Композиция по п.12, у которой область усиленного пропускания обладает более высоким оптическим пропусканием в видимом спектре, чем пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

14. Композиция по п.13, у которой область усиленного пропускания обладает примерно на 10% большим оптическим пропусканием на выбранных длинах волн видимого спектра, чем пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

15. Композиция по п.13, у которой область усиленного пропускания обладает примерно в 1,1 раза большим оптическим пропусканием на выбранных длинах волн видимого спектра, чем пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

16. Композиция по п.12, у которой область усиленного пропускания обладает большим фотопическим пропусканием, чем фотопическое пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

17. Композиция по п.12, у которой область усиленного пропускания обладает примерно на 10% большим фотопическим пропусканием, чем фотопическое пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

18. Композиция по п.12, у которой область усиленного пропускания обладает примерно в 1,1 раза большим фотопическим пропусканием, чем фотопическое пропускание только через обе объемные части и обе отражающие поверхности.

19. Композиция по п.12, в которой система материалов является взаимно смешиваемой с указанными первой и второй отражающими поверхностями, чтобы избежать окклюзии области усиленного пропускания.

20. Композиция по п.12, у которой оптическое пропускание вдоль оптического пути через композицию примерно на 10% ниже, чем оптическое пропускание через объемные части и отражающие поверхности.

21. Композиция по п.12, у которой оптическое пропускание вдоль оптического пути через композицию примерно в 0,9 раза меньше, чем оптическое пропускание через объемные части и отражающие поверхности.

22. Деталь по п.12, в которой указанная краска выбрана из группы, состоящей из поглощающей видимый свет краски, поглощающей близкое инфракрасное излучение краски, поглощающей инфракрасное излучение краски и их комбинаций.

23. Деталь по п.12, в которой указанная поглощающая краска обладает сильным поглощением и высоким коэффициентом экстинкции на сварочной длине волны, выбранной из группы, состоящей из сварочной длины волны видимого спектра, сварочной длины волны ближнего ИК-спектра, сварочной длины волны ИК-спектра и их комбинаций.

24. Композиция по п.12, где химико-тепловое превращение включают в себя экзотермическое разложение указанной краски на инертные, невидимые побочные продукты, причем указанная краска, указанный носитель, указанные побочные продукты и указанные отражающие поверхности являются взаимно смешиваемыми.

25. Композиция по п.24, в которой взаимная смешиваемость включает численную близость параметров растворимости Хансена указанной краски, указанного носителя, указанных побочных продуктов и указанных отражающих поверхностей.

26. Композиция по п.25, в которой указанные численно близкие факторы растворимости Хансена обеспечивают минимальную окклюзию оптического пропускания в области усиленного пропускания.

27. Способ предварительной обработки детали, выполненной из первого полимера, с исключительной целью подготовки ее для высокоэффективной операции сварки путем пропускания лучистой энергии, в результате которой деталь сплавляется с сопрягаемой панелью, выполненной из размягчающегося при нагревании материала, произвольно выбираемого из второго полимера, являющегося тем же или похожим на первый полимер или отличающимся полимером, по меньшей мере локально смешиваемым с поверхностью из первого полимера, причем первый полимер и произвольно выбираемый второй полимер имеют перекрывающиеся диапазоны температур плавления, включающий в себя следующие этапы, на которых формируют средство направления лучистой энергии в виде практически ламинарной зоны сварки с помощью этапов, на которых: (i) выбирают размягчающийся при нагревании первый полимер, который имеет объемную часть и поверхность, простирающуюся по объемной части, (ii) выбирают краску, обладающую как сильным поглощением, так и высоким коэффициентом экстинкции на сварочной длине волны источника лучистой энергии, (iii) выбирают носитель краски с вязкостью, достаточной для задания края зоны сварки и предотвращения нежелательного вмешательства в операцию сварки или окклюзии конечной сплавленной части, и (iv) наносят на поверхность детали или над ней от 5 до 3000 нг краски на кв.миллиметр посредством носителя краски, причем указанное средство направления лучистой энергии способно претерпевать электронные, химические и механические превращения во время операции сварки в соответствии со следующими этапами: (1) преобразование падающей лучистой энергии на сварочной длине волны выше примерно 0,1 Дж/мм² в тепловую энергию за счет электронно-колебательной релаксации, (2) экзотермическое разложение по меньшей мере части указанной краски на инертные, невидимые побочные продукты сразу после указанного этапа преобразования, и (3) во время указанных этапов преобразования и разложения, выделение первого количества энергии в объемную часть для нагрева поверхности до диапазона температур плавления первого полимера и выделение приблизительно равного второго количества энергии в противоположном от объемной части направлении.

28. Способ по п.27, в котором указанную деталь выполняют из первого термопластичного полимера.

29. Способ по п.28, в котором носитель содержит пленку.

30. Способ по п.29, в котором носитель включает в себя термопластичный материал.

31. Способ по п.27, в котором носитель содержит пленку.

32. Способ по п.31, в котором указанная пленка включает в себя термопластичный материал.

33. Способ по п.27, в котором указанную краску выбирают из группы, состоящей из поглощающей видимый свет краски, поглощающей близкое инфракрасное излучение краски, поглощающей инфракрасное излучение краски и их комбинаций.

34. Деталь по п.27, в которой указанная поглощающая краска обадает сильным поглощением и высоким коэффициентом экстинкции на сварочной длине волны, выбранной из группы, состоящей из сварочной длины волны видимого спектра, сварочной длины волны ближнего ИК-спектра, сварочной длины волны ИК-спектра и их комбинаций.

35. Способ по п.27, в котором носитель содержит жидкий растворитель, который растворяет поглощающую краску.

36. Способ по п.35, в котором указанный носитель высвобождает часть указанной поглощающей краски ниже указанной поверхности на достаточно малую глубину, чтобы избежать вспенивания при сварке.

37. Способ по п.36, в котором указанная поглощающая краска присутствует в концентрации от примерно 1·10^-2 до примерно 1· 10^-4 г на миллилитр жидкого растворителя, чтобы обеспечить указанную плотность поверхностного покрытия.

38. Способ по п.27, в котором химико-тепловое превращение включает в себя экзотермическое разложение указанной краски на инертные, невидимые побочные продукты, и при этом указанная краска, указанный носитель, указанные побочные продукты и указанные отражающие поверхности являются взаимно смешиваемыми.

39. Способ по п.38, в котором взаимная смешиваемость включает в себя численную близость параметров растворимости Хансена указанной краски, указанного носителя, указанных побочных продуктов и указанных отражающих поверхностей.

40. Способ по п.39, в котором указанная численная близость факторов растворимости Хансена обеспечивает минимальную окклюзию оптического пропускания в области усиленного пропускания.