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塑料焊接技术在汽车行业的应用

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塑料焊接技术在汽车行业的应用

发布日期:2018-07-09 作者: 点击:

众所周知在现代车辆上,无论是外装饰件(如保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等)、内装饰件(如仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等),还是功能与结构件(油箱、散热器水室、空滤器罩、风扇叶片等),大部分都是用塑料材料制作而成。

目前,现代汽车上100kg的塑料材料取代了原先需200~300kg的金属材料, 减重效果十分突出,这对于节约能源,降低温室气体排放具有重要意义。如汽车塑料进气歧管替代金属可减轻质量40%~60%,且表面光清流动阻力小,可提高发动机性能,并在提高燃烧效率、降低油耗、减振降噪方面都起到一定作用。据统计,汽车用塑料品种目前已达几十种, 平均每辆汽车塑料用量已占汽车自重的5%~10%,随着汽车轻量化的发展要求和汽车塑料技术的扩大应用,汽车塑料的单车用量今后还将会进一步增加。汽车用塑料分为两种:一种是热固性塑料,它们能够经受住普通的烘漆操作;一种是热塑性塑料, 具有加工容易、快速的优点。在车用塑料中,居前7位的塑料材料品种与所占比例大致为:聚丙烯21%、聚氨酯19.6%、聚氯乙烯12.2%、热固性复合材料10.4%、ABS 8%、尼龙7.8%、聚乙烯6%。塑料的连接是其广泛应用的关键环节。塑料可以通过机械紧固、粘接或焊接进行连接。紧固连接速度快,适用于所有塑料,但是成本高、会产生应力集中,不能形成密封接头或获得适当的性能。粘接能获得优良的性能和优质接头,但操作困难,需要精心地进行接头和表面制备,而且速度很慢,不适于大批量生产。而焊接经济、简单、快捷、可靠,能形成静态强度接近于母材的接头,因而适用于大批量生产,在汽车工业获得了愈来愈广泛的应用。塑料焊接技术水平已经成为了衡量汽车生产技术水平及新材料开发水平的标志之一。

汽车工业各种塑料焊接方法塑料的焊接局限于热塑性塑料的焊接 ,因为只有热塑性塑料在加热时可以熔化或软化,而热固性塑料加热时不能软化和重熔。热风焊接类似于金属的氧乙炔气焊,只不过后者用明火前者用热气流加热。热气焊过程中,来自焊枪中的热气流(典型的温度为200~300℃,流速达15~60L/ min)同时对填充棒和焊件加热,当材料表面软化达到黏稠状态时,填充棒连续压进到焊缝中。 填充棒材料完全与母材成份相同,通常是圆形的(直径约3mm) ,焊接厚板时采用多焊道焊接。圆形填充棒的一个缺点是在多焊道过程中空气泡容易截留在焊缝中,造成强度降低,这个问题可以通过采用三角形截面焊棒解决。可用热风焊接的典型材料包括聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、有机玻璃、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯乙烯、尼龙、ABS等。 热气焊的主要优点是适应性(灵活性)强,可用简单的便携式设备加工大型、复杂的零部件。热风焊接适用于不规则结构,但它速度慢,焊接质量很大程度上依赖于操作者的技能,故很少用于批量生产,但它适用于修理操作。

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