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汽車的塑料部件使用激光焊接的幾個問題

發(fā)布人:萊塞激光 發(fā)布時間:2023-07-25 13:42:13

【摘要】

使用激光穿透層時,若選擇黑色激光透明的塑料材料,請確保該塑料材料的激光透射率達到標準要求,并且在注塑過程中不會與普通的黑色塑料材料混合。在注塑之前,務(wù)必使用相同的塑料材料對螺桿進行徹底清洗。

國六標準的發(fā)布給汽車行業(yè)帶來了許多新的需求,其中包括注塑部件的激光焊接。例如,常見的焊接工藝包括油氣分離器、燃油管路與塑料接頭、消音器、組合閥體以及單向閥等閥體的焊接等等。

總結(jié)起來,以上各種燃油系統(tǒng)中使用的塑料激光焊接部件主要采用了兩種材料:含玻璃纖維的尼龍和POM材料。這兩種塑料材料都經(jīng)過汽車行業(yè)長時間應(yīng)用驗證,作為激光焊接材料本身沒有任何問題。關(guān)鍵點主要有以下幾個:

汽車的塑料部件使用激光焊接的幾個問題(圖1)

一、在焊接區(qū)域,激光不宜穿透過厚的塑料部件。尼龍材料的厚度不宜超過2mm,POM材料的厚度不宜超過3mm。若壁厚過厚,會增加激光塑料焊接的工藝難度并明顯降低焊接速度。


二、使用激光穿透層時,若選擇黑色激光透明的塑料材料,請確保該塑料材料的激光透射率達到標準要求,并且在注塑過程中不會與普通的黑色塑料材料混合。在注塑之前,務(wù)必使用相同的塑料材料對螺桿進行徹底清洗。

燃油系統(tǒng)的塑料部件激光焊接可以使用三種不同的制程,分別是旋轉(zhuǎn)輪廓焊接、平面輪廓焊接和準同步焊接。

1、進行旋轉(zhuǎn)輪廓焊接。

旋轉(zhuǎn)輪廓焊接是一種用于焊接燃油管件和管件接頭的方法。在塑料激光焊接的旋轉(zhuǎn)輪廓焊接過程中,激光頭會將激光聚焦成光斑,然后管件會旋轉(zhuǎn)以進行焊接。

在實際應(yīng)用中,我們發(fā)現(xiàn)一些客戶使用低端塑料激光焊接設(shè)備時,為了獲得較寬的焊縫,采用了通過運動軸同步移動的方法。然而,如果使用的是低端激光器,在批量生產(chǎn)中很容易出現(xiàn)焊接缺陷的問題。

有許多不同的變種方式可以用于旋轉(zhuǎn)輪廓焊接塑料,主要包括燃油管件旋轉(zhuǎn)激光焊接和燃油管件靜止激光焊接。

汽車的塑料部件使用激光焊接的幾個問題(圖2)

2、平面輪廓的焊接

平面輪廓焊接是一種標準的塑料激光焊接工藝,主要用于焊接平面焊縫。在焊接過程中,激光頭聚焦光斑,然后激光頭通過運動平臺或機器人沿著焊縫按順序移動,從而完成焊接任務(wù)。

在實際應(yīng)用中,對于注塑工件的質(zhì)量要求較高,尤其是具有復(fù)雜焊線的油氣分離器等應(yīng)用場景,輪廓焊接至關(guān)重要。在塑料激光焊接過程中,輪廓焊接能夠?qū)崿F(xiàn)一定的焊接線熔深,然而這個熔深較小且無法控制,因此要求注塑件的變形不能太大。

準同步焊接

在汽車行業(yè)中,準同步焊接是一種廣泛應(yīng)用的激光塑料焊接工藝之一。準同步焊接過程中,焊接筋可以實現(xiàn)較大的熔深,以此來彌補一定的注塑件變形。因此,對于注塑件的質(zhì)量要求也相對較低。

在應(yīng)用塑料激光焊接于燃油系統(tǒng)時,無論采用何種焊接方式,都需要特別關(guān)注焊接產(chǎn)品的焊接筋設(shè)計。合理設(shè)計符合激光塑料焊接技術(shù)要求的焊接筋以及產(chǎn)品,能夠大大簡化未來的工藝開發(fā)過程。


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