塑料焊接在汽车工业上的应用

摘 要：伴随着经济的突飞猛进,汽车行业的发展日新月异,汽车行业的同业竞争呈现越发激烈的现象.在车水马龙的街道上,川流不息的车辆,塑料的身影斑驳地依附在汽车上,用在装饰方面的塑料材料以其轻便的优势在逐渐取代传统金属材料的地位.无论是涉及到的外在饰件还是内装饰件,都充斥着塑料的影子.

关 键 词：热固性塑料；热塑性塑料；塑料焊接；汽车工业

中图分类号：U465文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）17-0049-02

塑料以其质量轻、装饰性和手感好以及其较金属密度小、物理弹性良好、耐化学腐蚀性、着色性好、加工性能好、设计自由度大又环保节约的特点正逐渐取代了沉重的金属材料,我们眼中的汽车工艺中塑料的应用离不开焊接技术,塑料焊接技术水平是衡量汽车生产新材料开发水平的标志之一.汽车工业中包括热气焊、热工具焊、电阻焊、感应焊、高频焊、激光焊、振动焊、超声波焊等各种塑料焊接方法,内容涉及各种焊接方法的原理最新的塑料焊接方法,广泛用于连接汽车仪表板、保险杠、进气歧管、燃油箱、液压油箱、蓄电池槽、灯罩、前后灯组件等多种零部件之中.

1应用中的焊接技术

应用到汽车工业的塑料有：一种是可以在制作中进行普通的烘漆操作的热固性塑料；一种是容易快速加工的热塑性塑料.常用在汽车工业方面的塑料,塑料应用的方面的情况是：聚氨酯19.6%、热固性复合材料10.4%、聚氯乙烯12.2%、ABS8%等等.塑料的连接是其广泛应用的关键环节,塑料焊接经济、简单、快捷、可靠,在汽车工业中适用于批量生产的塑料越来越受到汽车生产工业方面的青睐.塑料焊接技术原理的发展水平在一定程度上成为衡量汽车生产工业应用塑料技术水平的指标.

1.1汽车工业的热板焊接

在生产方面,厂家一般使用热板焊接机控制热板焊接模具方向的移动变化,同时使用液压驱动或侍服马达推动进行.其优点是在生产过程中,可用于应对不同要求的工件任何焊接制作,使制作完成后的工件焊接强度达到相关标准,而且可以对缺少的塑料进行后期补偿.也可以依据不同的生产需要,调整焊接程序,设备能在焊接过程中保持稳定性,能保证工件加工后的焊接程度符合标准.这些焊接设备早就应用在汽车行业的生产环节,伴随汽车工业的飞速发展,汽车工业对生产加工的零件结构、零件外形和使用时间的要求不断提高,对其加工设备的性能要求也越来越严格.通常情况下,设备的性能情况直接影响焊接零件的质量,工业生产过程中,设计者有必要根据即将生产零件的相关标准来应用设备和选择设备的驱动方式.在焊接过程中,零件加热后出现意外变形的情况是最主要的问题,另外需要注意的是,在工业焊接过程中,需区分出焊接塑料的极性与无极性,以便于选择应用超声波焊接还是激光焊接,这两种焊接技术的优点明显多于热板焊接技术.目前,国内汽车的塑料油箱、蓄电池、车尾灯、手套箱等零件大多应用焊接技术.

1.2汽车工业的激光焊接

目前,激光焊接技术在汽车行业中只有少量的厂家采用激光焊接进气管等部件,这门新型的焊接技术,在一定程度上还没有被广泛应用.但相信在不久的将来,会因为它显著的焊接特点而被广泛应用.在无震动的情况下,可焊接尼龙、装有敏感电子零件的工件以及三维焊接面等.焊接过程中,可在无溢胶情况下完成焊接的只有刚性塑料的相关制品.通常情况下,需加工的部件的尺寸、柔韧性或不规则形状的焊接面都可以达到相应的焊接.激光焊接大致可分为：固体ND-YAG系统及Diodesystem,CAD数据编程.还需要明确的是,本体材料与所有材料都能应用激光焊接技术.据相关资料表明,应用于汽车工业的生产材料中部分尼龙的种类、聚丙烯的种类、聚乙烯的种类依靠当前的焊接技术也无法摆脱只能与本体材料相结合的技术困扰.

1.3汽车工业的超声波焊接

当前,应用于B5门板、立柱、仪表板等零部件焊接的技术发展仍旧停留在最初的技术层面,在应用过程中还存在很多问题.超声波焊接技术具有其他焊接技术不可比拟的优点,在20世纪就被应用于汽车工业的相关生产环节,应用超声波焊接技术有利于达到缩短生产时间和增加成本效益的目标.目前超声波焊接的种类大约可以分为单铆焊、双铆焊和点焊.每种技术都以其不同之处在工业上不断被应用和改进.在使用强度不高点焊焊接时,一般不会产生劣质的焊接头.再之,需要控制焊接压力的单铆焊,保证塑料熔化后的焊接不会影响焊接牢度.在使用大强度双铆焊焊接时,由于焊头塑料宽度大,所以存在影响表面质量的风险.实践经验表明,在生产过程中选择最适当的焊接方式,才能保证达到相关工件的生产的既定目标.

1.4非标准型超声波焊接技术

目前,此种技术应用范围还比较小,在生产过程中遇到需要熔接的大型的复杂工件时,除了要考虑大型复杂工件不同方向、不同形状的熔接面,还要考虑同时焊接多个位置的技术操作问题.因为非标准型超声波焊接的相关设备投入巨大,所以一台设备只能生产一种大型复杂零件的现状仍然存在,要改善此情况,还需要进一步的考察和

研究.

1.5汽车工业中的震动摩擦焊接

汽车生产工业中的震动摩擦焊接技术,是通过使模具在固定频率和振幅控制下对生产部件进行全面摩擦直到达到加热熔融的状态从而实现焊接的.这门新技术的高效率、好质量、小噪声、轻污染的特点,使它能焊接的塑料品种繁多.这将有望解决焊接多种规格的零件时技术不全面带来的问题,应用在汽车工业生产中,可以根据部件的不同要求调整相关参数,使所有型号的设备配备可以生产通用的同标准组件.

2塑料焊接原理与塑料工艺

塑料以合成或天然的高分子化合物为基本成分,可在一定条件下塑化成型,达到工艺制作的要求,使产品最终形状保持不变的固体材料.为了有效合理利用能源、在一定程度上降低汽车制造成本,不同类型轿车内饰件可以使用通用的塑料材料,这样在成本方面是最经济的,既减少了浪费、节约资源,还能使资源利用率大大提高.塑料材料更以其轻便和良好的加工性能广受青睐,塑料工艺的发展,为汽车工业的生命注入了色彩.制作精益的汽车装饰,给人带来耳目一新的感觉.在大力提倡环保的今天,塑料工艺的产生与发展可谓是顺势而生,塑料工艺品废弃后,可回收再利用,成为再利用性资源,能够期望达到量化的处理标准,让人们在享受塑料工艺带来的诸多便利的同时,也为环保做出一份贡献,更加深了环保人人有责的意识.

3结语

随着人们生活水平的不断提高,汽车正向着轻量化、环保化方向的发展迈步,目前,有关学者在塑料、纳米技术和复合材料在汽车工业上的应用上的研究不断深入,为其提供了有力的技术支持,使塑料在汽车工业上的应用越来越广泛.塑料在汽车工艺上的应用,大大减少了废弃的重金属给环境造成的污染,在不久的将来,全塑汽车的诞生不再会只停留在构思的层面,人类塑料化的汽车工业时代即将在新一波& #30340;经济浪潮中开创一片新天地.