汽车车灯激光焊接工艺

汽车车灯激光焊接工艺

车灯激光焊接工艺近几年才流行起来。现在主机厂对尾灯造型要求越来越高，尾灯趋于越来越复杂。摩擦焊接对制件外观影响比较大，摩擦焊接工艺已慢慢无法满足精密尾灯制件的要求。热板焊接是塑料焊接技术中发展较早、工艺最为简单的一种焊接技术。随着技术的发展，目前，在车灯制造中使用最多的焊接方式是振动摩擦焊接和超声波焊接。除此之外还有受到越来越多关注的激光焊接技术。从表1中几种焊接技术的对比不难看出，塑料激光焊接有着焊缝美观、焊接灵活、强度高等特点，已然成为车灯焊接技术中的“潜力股”。故而激光焊接顺应趋势发展，成为未来尾灯焊接工艺的新选择。

表1不同焊接工艺对比

较常见的激光焊接方式有轨迹式激光焊接、同步式激光焊接、准同步式激光焊接。

轨迹式激光焊接又名顺序型轴线焊接。是指焊接件和激光束按照预定的路线进行相对移动而完成的焊接。随着激光束的移动，焊接材料熔化后冷却凝固从而完成焊接。激光束的移动可以通过

机器人来完成。这种激光焊接方式降低了加工成本，减少了工艺破坏。此塑料焊接技术单位成本极低，因此格外省钱。

同步式激光焊接是指焊缝同时被多束激光照射加热。同步焊接没有焊缝长度的限制，焊缝也可以不在一个平面。只要夹具的压力沿整个焊缝能够均匀分布即可。同步焊接可以很好地完成同一平面上的焊接，如果是复杂曲面的曲线焊接。需要添加光束整形部件。通过控制和调整光束整形部件使激光能量在整个焊缝长度范围内均匀分布。同步式激光焊接方式生产效率高，适合批量生产。

准同步式激光焊接是指轨迹式激光焊接和同步式激光焊接两种方式的结合。准同步式激光焊接中激光束移动的速度比轨迹式激光焊接更快，而且这种方式可以同时加热整个焊缝．从而使焊缝受热更加均匀。另外这种焊接方式产生的溢料较少。加工时间比轨迹式激光焊接短很多。但由于电镜扫描范围的限制。对灯具尺寸有一定的要求。不能过大，同时灯罩角度不能过大，不过仍然可以通过采用多个电镜的方法来实现较大零件的焊接。准同步式激光焊接方法适合用于焊接时间短、小尺寸灯具的焊接或需要监控焊接轨迹的焊接。

车灯激光焊接原理如下。激光透射焊接技术的基本工作原理如图1所示。在焊接过程中，两种不同的塑料制品在压力下被夹紧在一起。通过反射镜、透镜或光纤组成的光路系统。将激光器产生的光束聚焦在待焊接区域，激光穿过上方的透射材料，然后

被下方的吸收材料吸收，并将光能转化为热能，使得下方的吸收材料升温。并将热量传递到上方的透射材料。在两种材料的接触面形成一个焊接区，在随后的凝固过程中，已融化的材料形成接头。待焊接的两种材料即被连接起来。

车灯的灯罩和壳体是两种不同的材料。为了实现激光焊接，灯罩材料必须能够对激光有极高的透过率。而壳体材料则必须对激光有极高的吸收率。在焊接前必须确保灯罩和壳体之间没有凹坑和凸点。当灯罩和壳体之间存在凹坑和凸点时，两者之间会存在间隙。且这种间隙无法通过加压的方式去除。当激光照射在壳体焊筋表面时，壳体焊筋产生的热量由于间隙的存在无法传递到灯罩上，从而导致间隙处的壳体焊筋温度过高，发生碳化，从而影响整灯外观。严重时还会影响到整灯的气密性。