導(dǎo)讀：面對全球最大的塑料需求市場，塑料激光焊接技術(shù)有著廣闊的市場前景。塑料激光焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、電子元器件、汽車零部件、紡織品、包裝工業(yè)。例如；在現(xiàn)代車輛上，無論是外裝飾件（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），到處都可以看到塑料制件的影子。

塑料激光焊接技術(shù)屬于非接觸焊接技術(shù)。同其它焊接方法相比，它具有非接觸、不透氣、不漏水、焊接速度快、精度高、焊縫強(qiáng)度高、無飛邊、無殘?jiān)o振動(dòng)、熱應(yīng)力最小、易于控制、靈活性好、適應(yīng)性好等諸多優(yōu)點(diǎn)。 車用塑料的連接是其廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，塑料焊接技術(shù)水平高低是衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平及新材料開發(fā)水平的標(biāo)志之一。如今，采用激光焊接的方式更為經(jīng)濟(jì)、簡單、快捷、可靠且適用于大批量生產(chǎn)，在汽車工業(yè)獲得了愈來愈廣泛的應(yīng)用。

汽車用塑料分為熱固性塑料、熱塑性塑料兩種。絕大多數(shù)本色的塑料和許多有色的半透明塑料都能采用激光焊接，如PS，PVC和PP等材料。對于吸收率低的熱塑性塑料，一是選擇激光的種類；二是通過添加激光增敏劑(如炭黑等)，可以大大提高塑料對近紅外激光的吸收率。通過對各種塑料材料對激光反射率和透過率的研究，可以解決激光焊接塑料的材料等問題。通常塑料激光焊接有以下幾種不同的焊接方式：

激光沿著塑料焊接層的輪廓線移動(dòng)并使其熔化，將塑料層逐漸黏結(jié)在一起；或者將被夾層沿著固定的激光束移動(dòng)達(dá)到焊接的目的。

來自多個(gè)二極管激光束被引導(dǎo)到沿著焊接層的輪廓線上，并熔化塑料，從而使得整個(gè)輪廓同時(shí)熔化并黏結(jié)在一起。

該技術(shù)綜合了上述兩種焊接技術(shù)。利用反射鏡產(chǎn)生高速激光束(至少10m/s的速度)，并沿著待焊接的部位移動(dòng)，使得整個(gè)焊接處逐漸發(fā)熱并熔合在一起。

激光束通過模板進(jìn)行定位、熔化并黏結(jié)塑料，該模板只暴露出下面塑料層的一個(gè)很小、精確的焊接部位。使用這種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)小于10μm的高精度焊接。

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％，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。

1汽車燃油系統(tǒng)塑料部件的激光焊接

汽車行業(yè)國六標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)催生了一大批燃油系統(tǒng)的注塑部件需要使用激光來進(jìn)行焊接，比如，最典型的油氣分離器的焊接、各種各樣的燃油管路與塑料接頭的焊接、消音器的焊接、各種組合閥體的焊接以及單向閥等閥體的焊接等等。各種燃油系統(tǒng)的塑料激光焊接部件使用的主要是兩種材料：加有玻纖的尼龍以及POM材料。這兩類塑料材料均是經(jīng)過汽車行業(yè)各種激光塑料焊接應(yīng)用長時(shí)間驗(yàn)證的材料，作為激光焊接的材料本身沒有任何問題。

2EPB電子駐車系統(tǒng)塑料部件的激光焊接

EPB電子駐車系統(tǒng)塑料部件的激光焊接主要涉及到EPB電子駐車控制器外殼以及EPB電子駐車MGU部件塑料外殼的激光焊接。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上面，EPB控制器及MGU部件外殼的設(shè)計(jì)都采用準(zhǔn)同步焊接的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，底部外殼上設(shè)計(jì)焊接筋，激光光斑沿焊接筋快速掃描，融化整個(gè)焊接筋后形成下榻完成焊接。準(zhǔn)同步激光塑料焊接工藝的優(yōu)點(diǎn)在于，其一方面可以通過焊接筋的下塌補(bǔ)償塑料零部件的變形；另一方面可以通過監(jiān)控焊接筋的下塌來作為質(zhì)量監(jiān)控的標(biāo)準(zhǔn)之一。

3汽車儀表板的塑料激光焊接

傳統(tǒng)的儀表板都是通過振動(dòng)摩擦的塑料焊接方式進(jìn)行焊接，焊接過程中的高頻振動(dòng)存在刮花儀表板的表面，因此振動(dòng)摩擦焊的夾具需要包覆軟性材料來防止焊接過程對儀表板表面的刮傷。振動(dòng)摩擦焊另外一個(gè)小問題是焊接過程產(chǎn)生焊渣，清潔度不好。對于儀表板焊接，振動(dòng)摩擦焊接最大的問題是焊接后會(huì)有大量的溢膠產(chǎn)生，焊接線或者焊接區(qū)域非常不美觀。傳統(tǒng)的做法是將這些焊接線進(jìn)行隱藏。但是隨著汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)的不斷緊湊化，留給塑料焊接設(shè)計(jì)的空間已經(jīng)越來越小，很多時(shí)候儀表板的焊縫是完全暴露在可視范圍內(nèi)的。因此，尋找一種新的美觀的塑料激光焊接工藝已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)需求。

4汽車車燈的塑料激光焊接

根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)出形狀各異的汽車車燈，以往傳統(tǒng)的塑料焊接技術(shù)包括激光焊接技術(shù)都只能對二維部件進(jìn)行焊接，如今的三維塑料激光焊接技術(shù)卻能突破二維的障礙，它可以將三維的物體天衣無縫地拼接起來，不僅提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，也大大降低生產(chǎn)成本。

以上只是簡單列舉了部分應(yīng)用，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，塑料激光焊接裝備市場前景可期。