激光塑料焊接工藝在汽車車燈上的應用

隨著汽車輕量化進程的飛速發展，激光焊接作為先進的焊接方式，也逐漸被各大汽車廠商廣泛應用。

激光焊接相比其他焊接方式速度更快，效果更好，所產生的機械應力和熱應力小。在汽車行業中，汽車的尾燈生產制造通常采用激光焊接，由于車燈暴露在外面，在環境較惡劣的情況下通常會經歷雨淋或者暴曬，因此，在汽車車燈生產制造過程中，對于密封性的要求相對較高。

激光焊接車燈不僅密封性能好，且不會出現漏水、漏氣等現象，焊縫的耐蝕性能也很優越，其連接強度較高，車燈耐用性也較好。

激光塑料焊接技術對于汽車輕量化，不僅可以降低成本，且對于塑料零部件制造的轉型升級具有重要的戰略意義。 面對汽車塑料焊接的需求市場，激光塑料焊接技術有著廣闊的市場前景。

激光焊接因其精度高，且可穿過透明介質對密閉容器內的零件進行焊接。聚焦后的激光功率密度高達105-107W/ cm2，零件產生的變形極小，熱影響區也很窄，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。

據松盛光電調查顯示，車燈領域的激光焊接焊接的對象為樹脂，其他原理與車身焊接相同。它是將待焊接的兩個或多個樹脂部件通過激光產生的熱能使樹脂部件熔化并完全粘合的技術，以此實現車燈的良好密封性。

其步驟分為：將待焊接的兩個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810-1064nm)，透射過第一個部件，然后被第二個部件吸收所，所吸收的近紅外線激光化為熱能，將兩個部件的接觸表面熔化，形成焊接區，然后再施加壓力，使焊接區牢固。

想要焊接出完美的車燈還需要注意以下兩點：

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，越容易進行激光焊接工藝，并獲得更高質量的焊接強度。

2、當吸收層聚合物將激光能量轉化為熱能發生熔融時，體積會發生膨脹，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，夾持力同時確保熱能在兩層間更好地進行傳導，保證兩種聚合物能夠同時熔融從而獲得更高的焊接強度。

針對當前激光塑料焊接可能出現的質量和焊縫大小的問題，松盛光電研發出擺動焊接頭，焊接頭通過激光束擺動讓整體焊縫均勻受熱，焊接效果一致性更高。對于容易出現氣孔和裂紋等焊接缺陷的材料，使用擺 動焊接頭，可以進一步地優化焊接工藝，最大限度降 低焊接缺陷。

利用系統同軸CCD攝像頭與監視裝置，對被焊接工件進行定位追蹤，避免實時焊接過程中的焊點偏移。激光控制單元接收定位完成信號，開激光對焊接區域進行設定時間內的局部照射。兼容多種準直鏡及聚焦鏡，是焊接各種不同類型和厚度材料的不二之選。