激光塑料焊接技術在汽車制造領域的廣泛應用

隨著社會的飛速發(fā)展，人們對汽車節(jié)能減排和安全性的要求越來越高，汽車生產(chǎn)廠商都在尋求汽車輕量化的制造工藝，改變傳統(tǒng)零部件封裝工藝等。激光塑料焊接工藝應運而生，下面奧萊光電小編就來簡單分享塑料激光焊接技術在汽車制造領域的應用。

汽車上的一件塑料成品可能由多種材料或部件制成，要將各部件結(jié)合起來，可使用機械固定件、粘合劑及焊接工藝加工。在這三種接合方式中，機械固定件可快速將兩種部件連接，但接縫的防漏功能較差，局部應力也會簡單使聚合物材料之間脫離;粘合劑可形成防漏功能優(yōu)良的接縫，可是其處理難度較大，固化速度慢。同時，采納粘合劑粘合時，接縫準備程序和表面清潔度要求較高;而焊接工藝的效果更佳，可產(chǎn)生粘合穩(wěn)固的接縫，其力學性能接近于母體材料，且焊接形式多樣，可依據(jù)不同材料、尺寸和用途而使用不同的焊接工藝。

塑料部件的焊接

所謂塑料部件的焊接，就是采納加熱的方式使兩個熱塑性塑料部件的表面同時熔融，在外力的作用下使兩個部件結(jié)合為一體。

塑料件焊接工藝有哪些

塑料焊接工藝可分為兩類:一是機械移動式焊接工藝，包括超聲波焊接、摩擦焊接和振動焊接;二是外部加熱式焊接工藝，包括熱板焊接、熱氣焊接和植入焊接。依據(jù)加熱方式的不同，還可以分為加熱工具焊接、感應焊接、超聲波焊接、高頻焊接、熱板焊接、激光焊接、振動摩擦焊接、紅外線焊接、熱樁焊接以及熱風焊接等。

在現(xiàn)代車輛的外裝飾件、內(nèi)裝飾件、功能件與結(jié)構件上，各處可以看到塑料制件的影子。由塑料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬材料，達到了非常突出的減重效果，這對于節(jié)省能源、降低溫室氣體排放都具有重要的意義。

如汽車塑料進氣歧管替代金屬可減輕40%~60%的質(zhì)量，且表面光清、流動阻力小，可提高發(fā)動機性能，并在提高燃燒效率、降低油耗和減振降噪方面都可起到肯定的作用。據(jù)統(tǒng)計，汽車用塑料品種目前已達幾十種，包括聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、ABS、尼龍和熱固性復合材料等。平均每輛汽車塑料用量已占汽車自重的5%~10%，輕量化、安全性和裝飾性的要求也帶動了塑料激光焊接技術在汽車領域的進展。

目前，塑料激光焊接技術已被成功地運用于汽車保險杠、儀表板和儀表盤、剎車燈、安全氣囊、汽車工具箱、汽車門板以及其他與發(fā)動機有關的零部件制造工業(yè)中。隨著很多傳統(tǒng)使用金屬的零部件開始用塑料代替，如進氣歧管、儀表指針、散熱器加固、油箱和過濾器等，塑料焊接領域的新技術應用及技術討論得到了特別好的進展機遇，低能耗、率、無毒且無污染的焊接設備將成為今后汽車焊接線上的技術進步趨勢。

奧萊光電激光塑料焊接的主要優(yōu)勢：

1)利用高能量密度的激光熱源，實現(xiàn)塑料接合面溫度的最佳化，以保證塑料激光焊接過程的高速度和高精度化。

2)通過激光束形狀和尺寸的變化，可以將熱影響區(qū)和接合區(qū)域控制到很小的程度。焊接區(qū)域的外表面看不到焊接形成的痕跡，也看不到由焊接所形成的損傷。

3)976nm/2μm多波段焊接頭可選，自帶CCD同軸測溫接口，可實時監(jiān)測焊點恒溫焊接。

4)對零部件的形狀和尺寸沒有限制，使零部件的設計自由度有一個飛躍性的提高。

5)焊接過程中沒有震動，對于電子元件、醫(yī)療器械等震動敏感的零部件來說是非常有利的。

6)非接觸加工(連接的零部件和熱源沒有物理性的接觸)，容易維持醫(yī)療及食品器械等的衛(wèi)生安全。

7)激光光束傳送自由度高，容易實現(xiàn)自動化。