塑料焊接技術(shù)在汽車(chē)行業(yè)的應用
/ 2021/6/5 10:38:51
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在現代車(chē)輛上，無(wú)論是外裝飾件（如保險杠、擋泥板、車(chē)輪罩、導流板等）、內裝飾件（如儀表板、車(chē)門(mén)內板、副儀表板、雜物箱蓋、座椅、后護板等），還是功能與結構件（油箱、散熱器水室、空濾器罩、風(fēng)扇葉片等），到處可以看到塑料制件的影子。目前，現代汽車(chē)上100kg的塑料材料取代了原先需200～300kg的傳統金屬材料， 減重效果十分突出，這對于節約能源，降低溫室氣體排放具有重要意義。如汽車(chē)塑料進(jìn)氣歧管替代金屬可減輕質(zhì)量40％～60％，且表面光清流動(dòng)阻力小，可提高發(fā)動(dòng)機性能，并在提高燃燒效率、降低油耗、減振降噪方面都起到一定作用。據統計，汽車(chē)用塑料品種目前已達幾十種， 平均每輛汽車(chē)塑料用量已占汽車(chē)自重的5％～10％，隨著(zhù)汽車(chē)輕量化的發(fā)展要求和汽車(chē)塑料技術(shù)的擴大應用，汽車(chē)塑料的單車(chē)用量今后還將會(huì )進(jìn)一步增加。
汽車(chē)用塑料分為兩種：一種是熱固性塑料，它們能夠經(jīng)受住普通的烘漆操作；一種是熱塑性塑料， 具有加工容易、快速的優(yōu)點(diǎn)。在車(chē)用塑料中，居前7位的塑料材料品種與所占比例大致為：聚丙烯21％、聚氨酯19．6％、聚氯乙烯12．2％、熱固性復合材料10．4％、ABS 8％、尼龍7．8％、聚乙烯6％。
塑料的連接是其廣泛應用的關(guān)鍵環(huán)節。塑料可以通過(guò)機械緊固、粘接或焊接進(jìn)行連接。緊固連接速度快，適用于所有塑料，但是成本高、會(huì )產(chǎn)生應力集中，不能形成密封接頭或獲得適當的性能。粘接能獲得優(yōu)良的性能和優(yōu)質(zhì)接頭，但操作困難，需要精心地進(jìn)行接頭和表面制備，而且速度很慢，不適于大批量生產(chǎn)。而焊接經(jīng)濟、簡(jiǎn)單、快捷、可靠，能形成靜態(tài)強度接近于母材的接頭，因而適用于大批量生產(chǎn)，在汽車(chē)工業(yè)獲得了愈來(lái)愈廣泛的應用。塑料焊接技術(shù)水平已經(jīng)成為了衡量汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)水平及新材料開(kāi)發(fā)水平的標志之一。
汽車(chē)工業(yè)各種塑料焊接方法塑料的焊接局限于熱塑性塑料的焊接 ，因為只有熱塑性塑料在加熱時(shí)可以熔化或軟化，而熱固性塑料加熱時(shí)不能軟化和重熔。
熱風(fēng)焊接類(lèi)似于金屬的氧乙炔氣焊，只不過(guò)后者用明火前者用熱氣流加熱。熱氣焊過(guò)程中，來(lái)自焊槍中的熱氣流(典型的溫度為200～300℃，流速達15～60L／ min)同時(shí)對填充棒和焊件加熱，當材料表面軟化達到黏稠狀態(tài)時(shí)，填充棒連續壓進(jìn)到焊縫中。 填充棒材料完全與母材成份相同，通常是圓形的(直徑約3mm) ，焊接厚板時(shí)采用多焊道焊接。圓形填充棒的一個(gè)缺點(diǎn)是在多焊道過(guò)程中空氣泡容易截留在焊縫中，造成強度降低，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)采用三角形截面焊棒解決。可用熱風(fēng)焊接的典型材料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、有機玻璃、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、尼龍、ABS等。 熱氣焊的主要優(yōu)點(diǎn)是適應性(靈活性)強，可用簡(jiǎn)單的便攜式設備加工大型、復雜的零部件。熱風(fēng)焊接適用于不規則結構，但它速度慢，焊接質(zhì)量很大程度上依賴(lài)于操作者的技能，故很少用于批量生產(chǎn)，但它適用于修理操作。
