陈学武
天津斯坦雷电气有限公司，天津 300457
摘要：随着现代社会和经济的不断发展，汽车行业发展的愈加成熟，汽车灯具在汽车的使用过程当中具有非常重要的作用，不仅可以起到美观的作用，还能够为行驶的人在黑夜中提供照明，提高汽车使用的安全性。现在，随着人们对汽车灯具的要求越来越高，汽车灯具也正在逐渐的向全塑型发展，为此，灯具的塑料焊接工艺，在汽车灯具制造过程当中占有重要的地位。本文主要介绍汽车灯具中几种常见的塑料焊接工艺，希望对相关的人员有一定的帮助。
关键词：汽车灯具；塑料焊接工艺；分析
引言：随着现在汽车行业的愈加成熟，汽车灯具不仅起到了美观的作用，还提高了汽车的安全性能。汽车灯具塑料话也是大区所示，近年来塑料灯具逐渐走进了大众的视野，文章主要对汽车灯具中几常用的塑料焊接工艺进行介绍。
一、超声波焊接
超声波焊是近年来在焊接技术中比较常用的焊接方法之一，主要是利用超声波产生的振动进行清理和加热，对物体施加压力，实现焊接的方法。此焊接方法的原理是将超声波的能量传递到焊接的区域，但是，由于焊接区域的面积比较大，会导致出现局部的高温。而塑料的导热性能差，并不能够将热量发散出去，因此当超声波达到焊接部位的时候，接触面就发生融化，再加上压力的作用，两个接触面就会融合。在工作的过程当中，即使超声波停止了运转，也可以继续保持压力，使塑料凝固成型，确保焊接完成。用超声波进行塑料焊接的时候，当超声波到达塑料需要焊接的部位会产生机械能，机械能转化为热能，会使得塑料制点快速的融化并融合。其实超声波焊接是基于摩擦生热焊接原理，只不过超声波产生的热是超声波刺激塑料做高频率振动而产生的热能。在现在汽车灯具塑料焊接工艺施工过程当中，超声波焊接也是其中经常使用的一种焊接方法，而且也是最快速的一种方法，超声波焊接的时间通常是在一秒以内，而且超声波焊接是采用高频地震的焊接方式，保证了焊接的质量，也提高了焊接的速度。
在进行汽车灯具塑料焊接的过程当中，首先最应该考虑的就是振幅，振幅是随着焊接材料改变的，在焊接的过程当中，振幅是随着焊接材料所变化的，每一种材料的热熔点是不同的，振幅的选择也就不同，而且振幅也决定着焊接强度。其次，在焊接的过程当中，还应该注意焊接时间，焊接时间越长产生的热能就会越多，温度就会越高，塑料就会越快达到热熔点，也会提高焊接的效果，时间太长会适得其反，因此，要把控好时间。最后就是要注意焊接压力，焊接压力就是对灯罩和壳体施加的压力，如果压力过低的话，焊接表面会接触不良，焊接强度也不好，质量就不高，但是如果压力过高的话，焊接部位有可能会发生破损，会影响焊接的质量，影响灯具的美观性。
超声波焊是利用超声产生机械振动，焊接的产品如充电器，家用电器外壳，电子产品外壳，化妆品盖等。
二、振动摩擦焊接
焊接技术种使用范围比较广泛的就是振动摩擦焊接，主要的工作原理是通过振动摩擦使得焊接部位产生热能，熔化部件，之后，对部位进行加压，冷却之后使其结合的方法。此方法的使用范围比较广，可以用于各种塑料的焊接，而且速度也比较快，设备也比较简单。在进行振动摩擦焊接的过程当中，需要注意的两个因素就是焊接的材料以及工艺参数，焊接材料和工艺参数是每一个焊接方法中都应该注意的两个因素，这两个因素影响着焊接的质量，也影响着灯具的美观性。
使用振动摩擦焊接技术焊接汽车灯具的时候，要注意焊接材料，焊接材料的特性以及里面的添加剂，会对焊接的效果产生一定的影响。如果两个材料的相容性是相同的，那么可以进行焊接，如果是不同材料的，则需要确认相容性是否满足焊接的要求才能够进行焊接。如PMMA, ABS, PC等这种无定形材料，这样的材料在进行焊接的时候，更适合使用振动摩擦焊接法。此外，在焊接的过程当中，还要考虑工艺参数，主要包括振动的频率、振幅、焊接的时间以及焊接压力，这些参数都对焊接效果有一定的影响，压力不能过大，也不能过小，如果压力太大的话，会使得焊接面发生破裂，影响美观，如果压力过小的话，会使得焊接强度不高，也会影响焊接的质量，还要把控好焊接时间，振动的频率和振幅要根据材料进行调整。
振动摩擦焊接的优点是可以焊接大的工件，比较省电，能够同时焊接多个小型的工件，作业的时间也比较短，一般是在15秒以下，而且夹具制造简单，也比较容易拆卸，在工作的过程当中也没有异味，熔接面的耐溶剂性比较好。当然，还有一定的缺点，就是对振动的方向有要求，必须是曲率半径大于500mm的型面。
振动摩擦焊接是利用摩擦焊机产生机械振动，焊接的产品如汽车进歧系统，洗衣机平衡环，汽车仪表盘，汽车灯，打印机墨盒。
三、热板焊接
汽车灯具塑料焊接工艺过程当中，热板焊接也是其中比较常使用的一种焊接方法，主要是利用汽车热板焊接机来进行电加热，对温度进行控制，之后，再用合适的机械装置来达到焊接的目的，此外，热板焊接还可以弥补一些其他方面的缺陷。
热板焊接法的原理是通过改变塑料热塑性来达到焊接的目的，塑料具有一定的热塑性，并且热塑性的变化和温度有关，当热塑性而发生改变，塑料分子就会发生变化，分子通过之后的融化再融合，就会达到焊接的目的。
热板焊接法有优点也有缺点，优点是在焊接之前不需要对焊接的零件进行处理，而且热板焊接的技术也比较简单，容易掌握。并且热板焊接的强度比较高，密闭性能也比较好，焊接也不受工件的影响，自由性也比较高。但是热板焊接也有一定的缺点，那就是耐溶剂性能比较差，作业时间比较长，一般都是在30秒左右，而且夹具制造也是比较困难的，在焊接完之后有可能会出现溢边的现象，而且耗电量也比较大，影响灯具的美观性。热板焊接技术还不够成熟，还能够对热板焊接技术进行一定的优化，这些都需要研究人员的不断努力。
高温热板，灯罩410度，灯310度，优点：时间短，效率高，不易造成模具粘模；缺点：材料有焊接益料发黄，焊接材料变形。
低温热板，灯罩250度，灯250度，优点：焊接面均匀焊接，焊接面不易出现气孔，焊接材料不易变形；缺点：时间长，效率低，造成模具粘模，焊接有拉丝。
四、激光焊接
在现在的焊接技术当中，激光焊接比较高效，也比较环保，但是在选择激光焊接的时候一定要注意的条件就是灯罩和壳体两个物体，其中必须有一个能透过激光，而另外一个要能吸收激光。
激光焊接工作原理就是把灯罩和壳体接触，然后用激光器发射出激光束，激光束透射过贯穿部件，被吸收部件吸收，所吸收的激光，激活吸收部件的表面，转化为热量，将两个部件的接触表面熔化，形成焊接区，再对两个部件加压完成焊接。
激光焊接的影响因素是激光波长，材料以及焊接的工艺参数。在进行激光焊接的时候，要注意激光波长的选择，根据激光发生源的不同，激光波长可以分为半导体激光、COZ激光、YAG激光和光纤激光等。而选择何种激光，需要根据焊接材料来进行选择，不同的焊接材料透光性是不同的，因此，选择的激光也是不同的。对于焊接材料的选择，就是上层的材料要有一定的透光性，而下层的材料要有一定的吸收性，因为激光焊接的原则是激光束通过上层到达下层，下层材料主要是起到吸收的作用，从而将吸收到的激光束转化为热能，达到将两层进行焊接的目的，当下层材料的吸收性较弱的时候，可以通过添加剂来提高其吸收性能，从而增强焊接的强度。最后及时要注意工艺参数，激光焊接的效果，受激光功率、脉宽、频率、焊接速度等工艺参数的影响，不同激光发射器和焊接材料，需要优化出合适的工艺参数。
激光焊接的类型包括单头激光焊接、双头激光焊接和多头激光焊接。
单头激光焊接优点：速度快，强度大，设备简单；缺点：对焊接配件的要求高，焊道凝固快，成本高。
双头激光焊接优点：精准性大，可进行微型焊接；缺点：对焊接配件的要求高，焊道凝固快，成本高。
多头激光焊接优点：灵活性大，同时进行多工位加工；缺点：对焊接配件的要求高，焊道凝固快，成本高。
五、塑料制品焊接的发展趋势
随着现在社会的经济的不断发展，科技的发展日渐增快，塑料焊接技术在人们的生活中占有着非常重要的地位，在人们生活中的方方面面都有涉及，是人们生活中不可缺少的，在不远的未来，塑料焊接技术的发展必然越来越好，焊接技术也会逐渐的增加，弥补现在焊接中的不足。
结语：通过对上述文章的分析，我们可以知道，汽车灯具塑料焊接工艺方法有激光焊接振动摩擦焊接热板焊接和超声波焊接四种焊接工艺都有一定的优点和缺点，需要根据需要来进行选择，但是不管是哪一种焊接方法，都是汽车灯具塑料焊接中常用的焊接方法，都可以提高塑料焊接质量，提高汽车的使用效果。
参考文献
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[2]卞迎春,雷玉成.汽车塑料件超声波焊接技术[J].焊接,2020(03):46-49+67.