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汽車燃油系統塑料部件的激光焊接

  • 時間:2021-07-17

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汽車行業國六標準的出臺催生了一大批燃油系統的注塑部件需要使用激光來進行焊接,比如,最典型的油氣分離器的焊接、各種各樣的燃油管路與塑料接頭的焊接、消音器的焊接、各種組合閥體的焊接以及單向閥等閥體的焊接等。

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微信截圖_20210717110416.png總結來講,以上各種燃油系統的塑料激光焊接部件使用的主要是兩種材料:加有玻纖的尼龍以及POM材料。這兩類塑料材料均是經過汽車行業各種激光塑料焊接應用長時間驗證的材料,作為激光焊接的材料本身沒有任何問題。主要的關鍵點有如下幾個:


1. 激光穿透層的塑料部件在焊縫區域不宜太厚,尼龍材料做到2mm以下,POM材料做到3mm以下。太厚的壁厚會在激光塑料焊接的過程中增加工藝難度以及顯著影響焊接速度。

 

2. 如果激光穿透層使用的是黑色激光可穿透的塑料材料,務必注意該塑料材料的激光穿透率符合標準,以及在注塑過程中不會摻雜到普通的黑色塑料材料,在注塑前一定要用同樣的塑料材料洗干凈螺桿。
燃油系統塑料部件的激光焊接主要采用三種不同的塑料激光焊接制程,旋轉輪廓焊接、平面輪廓焊接以及準同步焊接。


旋轉輪廓焊接
旋轉輪廓焊接用來焊接燃油管件以及管件接頭,在塑料激光焊接的旋轉輪廓焊接中,激光頭聚焦激光形成光斑,管件旋轉來進行焊接。
在實際應用中,我們發現有一些使用低端塑料激光焊接設備的客戶,為了得到比較寬的焊縫,在塑料激光焊接的過程中同步通過運動運動軸來實現較寬焊縫,這一方法如果使用的是低端激光器,在批量生產中極易出現焊接缺陷。
旋轉輪廓焊接的塑料激光焊接方式有很多不同的變種,主要分為燃油管件旋轉進行激光焊接以及燃油管件不動進行激光焊接。


平面輪廓焊接
平面輪廓焊接用來焊接平面焊縫,是塑料激光焊接的一種 標準工藝。在焊接過程中,激光頭聚焦光斑,同時激光頭掛在運動平臺或機器人上沿著焊縫順序運動來完成焊接。


在實際應用中,輪廓焊接對于注塑工件的質量要求較高,特別是油氣分離器等有復雜焊線的應用。輪廓焊接在塑料激光焊接的過程中能實現焊接線的一定的熔深,但這個熔深很小且不可控,這就要求注塑件的變形不能太大。


準同步焊接
準同步焊接是汽車行業應用最廣泛的激光塑料焊接工藝之一,準同步焊接過程中,焊接筋能有比較大的熔深,因此可以補償一定的注塑件變形,對于注塑件質量要求也就稍低一些。

對于燃油系統的塑料激光焊接應用,不管使用上面哪一種焊接方式,都需要十分注意焊接產品的焊接筋設計,設計符合激光塑料焊接技術要求的焊接筋以及產品可以使得未來的工藝開發過程簡單很多。


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