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(guò)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(guò)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(méi)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(shù)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(shù)脂部件通過(guò)激光產(chǎn)生的熱能使樹(shù)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(guò)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(guò)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(guò)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(wèn)題，松盛光電研發(fā)出擺動(dòng)焊接頭，焊接頭通過(guò)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(guò)程中的焊點(diǎn)偏移。激光控制單元接收定位完成信號(hào)，開(kāi)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。