激光塑料焊接工藝在汽車車燈上的應(yīng)用

隨著汽車輕量化進(jìn)程的飛速發(fā)展，激光焊接作為先進(jìn)的焊接方式，也逐漸被各大汽車廠商廣泛應(yīng)用。

激光焊接相比其他焊接方式速度更快，效果更好，所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力小。在汽車行業(yè)中，汽車的尾燈生產(chǎn)制造通常采用激光焊接，由于車燈暴露在外面，在環(huán)境較惡劣的情況下通常會(huì)經(jīng)歷雨淋或者暴曬，因此，在汽車車燈生產(chǎn)制造過程中，對(duì)于密封性的要求相對(duì)較高。

激光焊接車燈不僅密封性能好，且不會(huì)出現(xiàn)漏水、漏氣等現(xiàn)象，焊縫的耐蝕性能也很優(yōu)越，其連接強(qiáng)度較高，車燈耐用性也較好。

激光塑料焊接技術(shù)對(duì)于汽車輕量化，不僅可以降低成本，且對(duì)于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)有著廣闊的市場(chǎng)前景。

激光焊接因其精度高，且可穿過透明介質(zhì)對(duì)密閉容器內(nèi)的零件進(jìn)行焊接。聚焦后的激光功率密度高達(dá)105-107W/ cm2，零件產(chǎn)生的變形極小，熱影響區(qū)也很窄，零件外觀基本沒有破壞。因激光焊接需要不吸收能量的透明件存在，因此，特別適用于PC/ABS殼體與PMMA透明外罩的焊接。

據(jù)松盛光電調(diào)查顯示，車燈領(lǐng)域的激光焊接焊接的對(duì)象為樹脂，其他原理與車身焊接相同。它是將待焊接的兩個(gè)或多個(gè)樹脂部件通過激光產(chǎn)生的熱能使樹脂部件熔化并完全粘合的技術(shù)，以此實(shí)現(xiàn)車燈的良好密封性。

其步驟分為：將待焊接的兩個(gè)部件通過治具夾具固定。上下治具閉合，將部件夾緊在一起，然后以近紅外線激光NIR(波長(zhǎng)810-1064nm)，透射過第一個(gè)部件，然后被第二個(gè)部件吸收所，所吸收的近紅外線激光化為熱能，將兩個(gè)部件的接觸表面熔化，形成焊接區(qū)，然后再施加壓力，使焊接區(qū)牢固。

想要焊接出完美的車燈還需要注意以下兩點(diǎn)：

1、激光焊接同樣受到兩種聚合物相容性及熔融溫度差異的影響，兩者相容性越好或熔融溫度越接近，越容易進(jìn)行激光焊接工藝，并獲得更高質(zhì)量的焊接強(qiáng)度。

2、當(dāng)吸收層聚合物將激光能量轉(zhuǎn)化為熱能發(fā)生熔融時(shí)，體積會(huì)發(fā)生膨脹，因此有必要在上下兩層間通過夾具施加一定的夾持力以避免焊接界面因膨脹變形。不僅如此，夾持力同時(shí)確保熱能在兩層間更好地進(jìn)行傳導(dǎo)，保證兩種聚合物能夠同時(shí)熔融從而獲得更高的焊接強(qiáng)度。

針對(duì)當(dāng)前激光塑料焊接可能出現(xiàn)的質(zhì)量和焊縫大小的問題，松盛光電研發(fā)出擺動(dòng)焊接頭，焊接頭通過激光束擺動(dòng)讓整體焊縫均勻受熱，焊接效果一致性更高。對(duì)于容易出現(xiàn)氣孔和裂紋等焊接缺陷的材料，使用擺 動(dòng)焊接頭，可以進(jìn)一步地優(yōu)化焊接工藝，最大限度降 低焊接缺陷。

利用系統(tǒng)同軸CCD攝像頭與監(jiān)視裝置，對(duì)被焊接工件進(jìn)行定位追蹤，避免實(shí)時(shí)焊接過程中的焊點(diǎn)偏移。激光控制單元接收定位完成信號(hào)，開激光對(duì)焊接區(qū)域進(jìn)行設(shè)定時(shí)間內(nèi)的局部照射。兼容多種準(zhǔn)直鏡及聚焦鏡，是焊接各種不同類型和厚度材料的不二之選。