[发明专利]对汽车灯进行同步激光焊接的方法以及相应的汽车灯

说明书

一种用于制备汽车灯的焊接设备，所述设备包括：‑具有第一周边轮廓的容纳体和具有第二周边轮廓的透镜体的锁定装置，激光源发射激光束；‑多个光纤，其引导光束到焊接界面；‑光导，用于改变从光纤输出的激光束部分的发散度，以便将所述激光束部分总体沿着相应的光轴(X‑X)来准直。所述设备包括光导，所述光导具有彼此机械分离的相应自由端部，其中所述光导配置成将准直的激光束引导到焊接界面的相邻并局部连续的部分上，以便获得光束均匀且一致的分布。

技术领域

本发明涉及对汽车灯进行同步激光焊接的方法以及使用所述方法所获得的相应汽车灯。

背景技术

术语汽车灯理解成是指一般性的后汽车灯或前汽车灯，后者也被称为前灯。

如已知的那样，汽车灯是下述汽车的照明和/或信号装置，所述汽车包括具有朝向汽车外部的照明和/或信号功能的至少一个外部汽车灯，诸如像侧光灯、指示灯、刹车灯、后雾灯、倒车灯、近光灯、远光大灯等。

汽车灯以其最简单的形式包括容纳体、透镜体和至少一个光源。

透镜体放置成封闭容纳体的口部以便形成一个容纳腔室。光源布置于容纳腔室内部，所述光源可被定向以便当供以电力时朝向透镜体发射光。

一旦各个部件已被组装好，则汽车灯的制造方法必须设置成将透镜体附接和以气密的方式密封到容纳体。

这样的密封和附接通常通过焊接来执行，以便在放置成彼此接触的透镜体和容纳体的相应周边轮廓之间形成焊缝。

自然地，焊接也会与更复杂汽车灯的例如布置于容纳腔室内部的其它部件相关。

特别是汽车灯的聚合物主体的激光焊接过程使得可将能够发射激光辐射的透射性或透过性聚合物主体和能够吸收激光辐射的吸收性聚合物主体相结合。在当前情况下，激光辐射当其遇到吸收性聚合物主体时转化成热量，所述吸收性聚合物主体通过局部加热将热量传递到透射性聚合物主体，只要软化和局部熔化两个聚合物主体就可牢固地结合到彼此。

汽车灯的吸收性聚合物主体例如可由容纳体构成，而汽车灯的透射性聚合物主体例如可由透镜体构成，其封闭所述容纳体形成容纳汽车前灯光源的容纳腔室。

所述容纳腔室在周边处由透镜体和容纳体的周边轮廓界定，所述透镜体和容纳体放置成彼此接触并通过形成焊缝而密封，在焊缝处发生透镜体和容纳体材料的相互渗透。

当然，吸收性和透射性聚合物主体通常可由汽车前灯的另外聚合物部件构成。

至于所使用的激光设备，其通常包括：

-至少一个激光源，其例如可为半导体激光源；

-在透镜体附近以“束”组合到一起的光纤系统，其用于传递由所述激光源产生的激光；

-光纤支撑件，其具有将光纤在透镜体附近保持在适当位置下的目的。例如，所述支撑件可为具有容纳孔的金属主体，光纤被容纳在所述容纳孔内。它们可由一种系统附接，在该系统中螺纹旋拧到光纤的金属支撑件的螺钉头部按压径向膨胀的聚合物垫圈。从而光纤通过聚合物垫圈被撑靠(blocked)到容纳孔壁上。

-具有准直器功能的光学系统，其具有用于改变从光纤所发出激光束的发散并将所述光束朝向焊缝引导的目的。

典型地，作为准直器，使用负光导，即由反射壁所形成的光导。

在现有技术的最简单方案中，光导具有带有相对于其光轴倾斜的反射壁的几何形状，并且光纤定位在光导的上部开口附近并沿着光轴。同样在最简单的情况下，系统被证实在光导的横向平面上是对称的，即光导反射壁的倾斜度相对于所述光轴是一样的。光导纵向地沿着限定焊缝的轨迹延伸。

备选地，光导可由固体聚合物主体制成并且装配有反射内壁，能够通过多次反射在所述聚合物主体内引导激光辐射。