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汽车塑料部件激光焊接工艺

日期:2019-04-04 13:21:52 人气:

汽车行业国六标准的出台催生了一大批燃油系统的注塑部件需要使用激光来进行焊接,比如,最典型的油气分离器的焊接、各种各样的燃油管路与塑料接头的焊接、消音器的焊接、各种组合阀体的焊接以及单向阀等阀体的焊接等等。




总结来讲,以上各种燃油系统的塑料激光焊接部件使用的主要是两种材料:加有玻纤的尼龙以及POM材料。这两类塑料材料均是经过汽车行业各种激光塑料焊接应用长时间验证的材料,作为激光焊接的材料本身没有任何问题。主要的关键点有如下几个:



1激光穿透层的塑料部件在焊缝区域不宜太厚,尼龙材料做到2mm以下,POM材料做到3mm以下。太厚的壁厚会在激光塑料焊接的过程中增加工艺难度以及显著影响焊接速度。


2如果激光穿透层使用的是黑色激光可穿透的塑料材料,务必注意该塑料材料的激光穿透率符合标准,以及在注塑过程中不会掺杂到普通的黑色塑料材料,在注塑前一定要用同样的塑料材料洗干净螺杆。


  燃油系统塑料部件的激光焊接主要采用三种不同的塑料激光焊接制程,旋转轮廓焊接、平面轮廓焊接以及准同步焊接。


1旋转轮廓焊接


旋转轮廓焊接用来焊接燃油管件以及管件接头,在塑料激光焊接的旋转轮廓焊接中,激光头聚焦激光形成光斑,管件旋转来进行焊接。


在实际应用中,我们发现有一些使用低端塑料激光焊接设备的客户,为了得到比较宽的焊缝,在塑料激光焊接的过程中同步通过运动运动轴来实现较宽焊缝,这一方法如果使用的是低端激光器,在批量生产中极易出现焊接缺陷。


旋转轮廓焊接的塑料激光焊接方式有很多不同的变种,主要分为燃油管件旋转进行激光焊接以及燃油管件不动进行激光焊接。


2平面轮廓焊接


平面轮廓焊接用来焊接平面焊缝,是塑料激光焊接的一种标准工艺。在焊接过程中,激光头聚焦光斑,同时激光头挂在运动平台或机器人上沿着焊缝顺序运动来完成焊接。


在实际应用中,轮廓焊接对于注塑工件的质量要求较高,特别是油气分离器等有复杂焊线的应用。轮廓焊接在塑料激光焊接的过程中能实现焊接线的一定的熔深,但这个熔深很小且不可控,这就要求注塑件的变形不能太大。


3准同步焊接


准同步焊接是汽车行业应用最广泛的激光塑料焊接工艺之一,准同步焊接过程中,焊接筋能有比较大的熔深,因此可以补偿一定的注塑件变形,对于注塑件质量要求也就稍低一些。


对于燃油系统的塑料激光焊接应用,不管使用上面哪一种焊接方式,都需要十分注意焊接产品的焊接筋设计,设计符合激光塑料焊接技术要求的焊接筋以及产品可以使得未来的工艺开发过程简单很多。


来源:光的匠人