塑料焊接技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用
/ 2021/6/5 10:38:51
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在現(xiàn)代車輛上，無(wú)論是外裝飾件（如保險(xiǎn)杠、擋泥板、車輪罩、導(dǎo)流板等）、內(nèi)裝飾件（如儀表板、車門內(nèi)板、副儀表板、雜物箱蓋、座椅、后護(hù)板等），還是功能與結(jié)構(gòu)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(xiàn)代汽車上100kg的塑料材料取代了原先需200～300kg的傳統(tǒng)金屬材料， 減重效果十分突出，這對(duì)于節(jié)約能源，降低溫室氣體排放具有重要意義。如汽車塑料進(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(jī)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(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車用塑料品種目前已達(dá)幾十種， 平均每輛汽車塑料用量已占汽車自重的5％～10％，隨著汽車輕量化的發(fā)展要求和汽車塑料技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用，汽車塑料的單車用量今后還將會(huì)進(jìn)一步增加。
汽車用塑料分為兩種：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(fù)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(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。塑料可以通過(guò)機(jī)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(yīng)力集中，不能形成密封接頭或獲得適當(dāng)?shù)男阅?。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(jì)、簡(jiǎn)單、快捷、可靠，能形成靜態(tài)強(qiáng)度接近于母材的接頭，因而適用于大批量生產(chǎn)，在汽車工業(yè)獲得了愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。塑料焊接技術(shù)水平已經(jīng)成為了衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平及新材料開(kāi)發(fā)水平的標(biāo)志之一。
汽車工業(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?yàn)橹挥袩崴苄运芰显诩訜釙r(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(dá)15～60L／ min)同時(shí)對(duì)填充棒和焊件加熱，當(dāng)材料表面軟化達(dá)到黏稠狀態(tài)時(shí)，填充棒連續(xù)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(qiáng)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(jī)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(yīng)性(靈活性)強(qiáng)，可用簡(jiǎn)單的便攜式設(shè)備加工大型、復(fù)雜的零部件。熱風(fēng)焊接適用于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，但它速度慢，焊接質(zhì)量很大程度上依賴于操作者的技能，故很少用于批量生產(chǎn)，但它適用于修理操作。
