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汽車塑料焊接設備

汽車工業中,焊接是汽車零部件與車身制造中的一個關鍵環節,起著承上啟下的特殊作用;同時,汽車產品的車型眾多、成形結構復雜、零部件生產專業化、標準化以及汽車制造在質量、效率和成本等方面的綜合要求,都決定了汽車焊接加工是一個多學科、跨領域和技術集成性強的生產過程:
1. 汽車塑料焊接設備工藝與汽車塑料件應用對焊接件的尺寸精度要求高:為了保證產品的裝配精度和尺寸穩定性,要求盡可能減少薄板件在焊前的精度偏差和焊后的熱應力與變形;
2. 對焊縫接頭的性能要求高:焊接接頭不僅要滿足靜態和動態的力學性能指標,而且有苛刻的低周疲勞性能要求;
3. 對批量焊接生產品質高且一致性好的要求;
4. 汽車塑料焊接設備工藝與汽車塑料件應用對焊接生產過程高節拍、高效率的要求;
5. 對“零缺陷”的質量控制與保證,提出了自動化焊接過程的監測與信息化管理的要求。
針對汽車產品“更輕、更安全、性能更好且成本更低”的發展目標,當前的汽車焊接技術正在傳統的材料連接概念與方法的基礎上迅速地延伸和拓展,并向先進的“精量化焊接制造”的方向發展,其中主要的焊接方法有電阻焊、氣體保護焊、等離子焊、激光焊接技術(主要用于車身拼焊、焊接和零件焊接)、塑料焊接技術等。由于我們專注于超聲波焊接等塑料焊接技術的研究,所以本文僅就塑料焊接技術一項進行詳細說明:
塑料焊接技術:
超聲波塑焊是將高頻率機械振動通過工件傳到接口部分,使分子加速運動。分子摩擦轉換成熱量使接口處塑料熔化,從而使兩個焊件以分子聯接方式真正結合為一體。因為這種分子運動是在瞬間完成的,所以絕大部分的超聲波塑焊可以0.25~0.5s內完成。超聲波塑焊適用于焊接面積較小,結構規則和熱塑性的塑料件,如車窗馬達、內置音響、腳墊、門板、離合拔叉、備胎箱、保險杠、濾清器、前擋板等。
熱板熱熔焊接:
使用表面熱傳導方式使被焊接塑料工件表面熔化的熱塑性焊接工藝設備。不受零件材料、尺寸限制,且焊接密封性好。適用于超聲波難熔的塑料件和大尺寸異形工件焊接,如安全氣囊、儀表盤、遮陽板、車載飲水機、尾燈、膨脹水箱、剎車油杯等。
旋轉摩擦焊接是通過工件相對高速旋轉摩擦將機械能轉換成熱能,使被焊接工件的接觸面摩擦升溫,熔化后加壓,從而焊接在一起。該工藝不受工件尺寸和材料的限制,并且焊接強度同比其他塑料焊接工藝更高,幾乎接近塑料本體強度。適于壁厚大、連接強度要求高的回轉體工件的焊接,如進氣歧管等。
振動摩擦塑料焊接技術是使工件在加壓的狀況下相互摩擦,能量沿熔接部位傳導,并且在特別設計的部位使塑膠因摩擦生熱而熔化,熔化時段過后在繼續加壓的狀態下冷卻固化,固化后的接口強度與本體塑膠強度相當。振動摩擦焊接適用于焊接面積較大,結構復雜的工件,而且對塑料類型沒有特殊要求。
目前,塑料焊接技術已被成功地運用于汽車保險杠焊接、儀表板和儀表盤焊接、剎車燈、安全氣囊、汽車工具箱、汽車門板以及其他與發動機有關的零部件制造工業中。近年來,原先許多傳統使用金屬的零部件也開始用塑料代替,如進氣歧管,儀表指針,散熱器加固,油箱,過濾器等。


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