激光塑料焊接技術(shù)在汽車車燈中的應(yīng)用2024-04-25
伴隨著汽車輕量化進(jìn)程的快速發(fā)展，激光焊接作為一種先進(jìn)的焊接方法，也逐漸被各大汽車制造商所廣泛應(yīng)用。
與其他焊接方法相比，激光焊接速度更快，效果更好，產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力更小。在汽車工業(yè)中，激光焊接通常用于汽車尾燈的生產(chǎn)和制造。由于車燈暴露在外，在惡劣環(huán)境下通常會(huì)經(jīng)歷雨水或暴露在陽(yáng)光下。因此，在汽車車燈的生產(chǎn)和制造過(guò)程中，對(duì)密封性能的要求相對(duì)較高。
激光焊接燈不僅具有良好的密封性能，而且不會(huì)出現(xiàn)漏水、漏氣等現(xiàn)象，焊縫的耐腐蝕性也非常優(yōu)越，其連接強(qiáng)度高，燈具的耐久性也很好。
激光塑料焊接技術(shù)不僅可以降低汽車的成本，而且對(duì)塑料零部件制造的轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要的戰(zhàn)略意義。面對(duì)汽車塑料焊接的需求市場(chǎng)，激光塑料焊接技術(shù)具有廣闊的市場(chǎng)前景。
由于其精度高，激光焊接可以通過(guò)透明介質(zhì)焊接密閉容器中的零件。聚焦后的激光功率密度高達(dá)105-107W/ cm²，零件變形很小，熱影響區(qū)也很窄，零件外觀基本沒(méi)有損壞。由于激光焊接需要不吸收能量的透明零件，因此特別適用于PC/ABS外殼和PMMA透明外罩的焊接。
根據(jù)由力自動(dòng)化調(diào)查，燈具領(lǐng)域的激光焊接對(duì)象是樹(shù)脂，其他原理與車身焊接相同。這是一種通過(guò)激光產(chǎn)生的熱能熔化和完全粘合待焊接的兩個(gè)或兩個(gè)以上樹(shù)脂部件的技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)燈具的良好密封性能。
步驟分為：通過(guò)夾具固定待焊接的兩個(gè)部件。上下夾具關(guān)閉，將部件夾緊在一起，然后通過(guò)近紅外激光透射第一個(gè)部件，然后被第二個(gè)部件吸收。吸收的近紅外激光轉(zhuǎn)化為熱能，熔化兩個(gè)部件的接觸面，形成焊接區(qū)域，然后施加壓力使焊接區(qū)域牢固。
要焊接出完美的車燈，還需要注意以下兩點(diǎn)：
1、激光焊接也受到兩種聚合物之間的相容性和熔融溫度差異的影響。兩者之間的相容性越好或熔融溫度越接近，激光焊接工藝越容易進(jìn)行，焊接強(qiáng)度越高。
2、當(dāng)吸收層聚合物將激光能量轉(zhuǎn)化為熱能并熔化時(shí)，體積會(huì)膨脹。因此，有必要通過(guò)夾具在上下兩層之間施加一定的夾緊力，以避免焊接界面因膨脹而變形。此外，夾緊力還確保熱能在兩層之間更好地傳導(dǎo)，并確保兩種聚合物能夠同時(shí)熔化，從而獲得更高的焊接強(qiáng)度。
采用系統(tǒng)同軸CCD攝像頭和監(jiān)控裝置，對(duì)焊接工件進(jìn)行定位跟蹤，避免焊點(diǎn)在實(shí)時(shí)焊接過(guò)程中發(fā)生偏移。激光控制單元在設(shè)定時(shí)間內(nèi)接收定位信號(hào)并打開(kāi)激光進(jìn)行局部照射。它與各種準(zhǔn)直鏡和聚焦鏡兼容，是焊接不同類型和厚度材料的最佳選擇。
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