激光塑料焊接工艺在汽车车灯上的应用

随着汽车轻量化进程的飞速发展，激光焊接作为先进的焊接方式，也逐渐被各大汽车厂商广泛应用。

激光焊接相比其他焊接方式速度更快，效果更好，所产生的机械应力和热应力小。在汽车行业中，汽车的尾灯生产制造通常采用激光焊接，由于车灯暴露在外面，在环境较恶劣的情况下通常会经历雨淋或者暴晒，因此，在汽车车灯生产制造过程中，对于密封性的要求相对较高。

激光焊接车灯不仅密封性能好，且不会出现漏水、漏气等现象，焊缝的耐蚀性能也很优越，其连接强度较高，车灯耐用性也较好。

激光塑料焊接技术对于汽车轻量化，不仅可以降低成本，且对于塑料零部件制造的转型升级具有重要的战略意义。 面对汽车塑料焊接的需求市场，激光塑料焊接技术有着广阔的市场前景。

激光焊接因其精度高，且可穿过透明介质对密闭容器内的零件进行焊接。聚焦后的激光功率密度高达105-107W/ cm²，零件产生的变形极小，热影响区也很窄，零件外观基本没有破坏。因激光焊接需要不吸收能量的透明件存在，因此，特别适用于PC/ABS壳体与PMMA透明外罩的焊接。

据松盛光电调查显示，车灯领域的激光焊接焊接的对象为树脂，其他原理与车身焊接相同。它是将待焊接的两个或多个树脂部件通过激光产生的热能使树脂部件熔化并完全粘合的技术，以此实现车灯的良好密封性。

其步骤分为：将待焊接的两个部件通过治具夹具固定。上下治具闭合，将部件夹紧在一起，然后以近红外线激光NIR(波长810-1064nm)，透射过第一个部件，然后被第二个部件吸收所，所吸收的近红外线激光化为热能，将两个部件的接触表面熔化，形成焊接区，然后再施加压力，使焊接区牢固。

想要焊接出完美的车灯还需要注意以下两点：

1、激光焊接同样受到两种聚合物相容性及熔融温度差异的影响，两者相容性越好或熔融温度越接近，越容易进行激光焊接工艺，并获得更高质量的焊接强度。

2、当吸收层聚合物将激光能量转化为热能发生熔融时，体积会发生膨胀，因此有必要在上下两层间通过夹具施加一定的夹持力以避免焊接界面因膨胀变形。不仅如此，夹持力同时确保热能在两层间更好地进行传导，保证两种聚合物能够同时熔融从而获得更高的焊接强度。

针对当前激光塑料焊接可能出现的质量和焊缝大小的问题，松盛光电研发出摆动焊接头，焊接头通过激光束摆动让整体焊缝均匀受热，焊接效果一致性更高。对于容易出现气孔和裂纹等焊接缺陷的材料，使用摆 动焊接头，可以进一步地优化焊接工艺，最大限度降 低焊接缺陷。

利用系统同轴CCD摄像头与监视装置，对被焊接工件进行定位追踪，避免实时焊接过程中的焊点偏移。激光控制单元接收定位完成信号，开激光对焊接区域进行设定时间内的局部照射。兼容多种准直镜及聚焦镜，是焊接各种不同类型和厚度材料的不二之选。