塑料焊接在汽車燈具中的應用及其影響因素分析

吳剛

摘 要：隨著人民的生活水平日益提高，汽車已不再是奢飾品。隨著汽車走進千家萬戶，汽車工業以及交通運輸業迅猛發展。并且人們對汽車的性能要求越來越高，例如汽車燈具，人們對其的要求：不僅要保證主動安全，還要美觀大方。導致汽車燈具的制作技術不斷革新。本文就塑料焊接在汽車燈具中的應用及影響因素進行分析。

關鍵詞：塑料焊接;汽車燈具;應用;影響因素

1 塑料焊接在汽車燈具中的應用

隨著人們生活水平越來越高，對汽車的性能提出了更高的要求。例如就汽車燈具而言，不僅要符合安全性能，還要美觀大方極具個性。汽車燈具主要包括前大燈、后尾燈、前霧燈、側轉向燈、高位剎車燈等。根據汽車燈具制作工藝的技術不斷革新，以及追求經濟、快捷、可靠的理念，塑料焊接技術脫穎而出。塑料焊接技術可以使汽車燈具的性能更加優化，符合設定的工藝條件，日常修復管理也極其方便快捷。并且隨著時代的變化，塑料焊接技術不斷革新，制作的燈具更加符合追求個性的要求。

2 常見塑料焊接技術

常見的塑料焊接技術主要分未三種：以熱傳導為主的塑料焊接技術，以熱輻射為主的塑料焊接技術，以摩擦為主的塑料焊接技術。下面通過分析影響塑料焊接技術的因素，對塑料焊接技術有清晰、完整、系統的認知。

2.1 熱板焊接塑料技術

熱板焊接塑料技術是指利用熱板將燈罩和殼體進行表面加熱，直到燈罩和殼體表面融化才移開熱板，并且以最快的速度將燈罩和殼體壓緊在一起，直到溫度冷卻，表面硬化，燈罩和殼體連接在一起不分離，燈具制作完成。

可以根據不同要求不同設定的燈具，而變換夾具的尺寸大小是熱板焊接塑料技術的基本特點。熱板焊接塑料技術的主要特點是利用熱板為兩個塑料提供上下壓力，擠壓兩個塑料而形成燈具。

影響熱板焊接塑料技術的因素有很多，主要有熱熔量、壓入量這是熱板焊接塑料技術區別于其他塑料焊接技術的影響因素，溫度、壓力、時間等因素是常規影響因素。因有熱熔量、壓入量因素的影響，熱板焊接塑料技術的制作工藝更加復雜多變符合追求個性的要求。下面是影響因素的具體分析：

（1）熱板加熱溫度。因為熱板焊接塑料技術主要利用熱板使需要連接的兩個塑料表面融化，即產生彈性形變，兩個塑料的表面由玻璃態轉變為高彈態。因為熱板在融化塑料的過程中有溫度限制，溫度過低不足以達到融化塑料的溫度，溫度過高可能會造成塑料變形，制作出的燈具不符合尺寸要求，不能完成制作工藝。并且不同的燈具所需的溫度不同，而熱板溫度需要根據材料而變化。一般情況下，連接的兩個塑料所需溫度也不同，所以上下熱板的溫度有所差異。

（2）時間要求。熱板焊接塑料技術中加熱時間與溫度的要求是一致的，在實際情況中，會選擇較高的溫度速斷加熱時間。而兩個塑料因熱板原因融化并且連接在一起，需要冷卻時間。冷卻時間十分重要，上下塑料成膜時間越快，冷卻時間越短，兩個塑料連接的效果越好。

（3）固化壓力大小。固化壓力是指兩個塑料連接在一起時，承受的壓力。固化壓力越大，分子受擠壓擴散的速度越快，兩個塑料連接處的空氣越少，固化效果越好。但是固化壓力過大，會造成塑料受擠壓產生益料的結果，而影響燈具外觀。所以對固化壓力的控制也十分重要。

2.2 激光焊接塑料技術

隨著技術的革新，激光焊接塑料技術更加符合環保，綠色的理念，但是激光焊接塑料技術只能在燈罩和殼體中使用。與熱板焊接塑料技術不同的是：燈罩和殼體直接接觸，然后利用激光器發射激光，一個塑料能透過激光，另一個塑料吸收激光，然后轉化能量，將接觸的兩個塑料表面融化，再對其施加壓力，使燈具制作完成。

（1）激光波長。根據激光波長的不同，所提供的能量有所差異。同時每個車型之間所需的燈具尺寸不同，與波長變化相迎合。有限的激光認知中，提供優良的服務。激光光束的選擇不僅要依靠激光的波長的長短，還要考慮燈具器材的透光性。在激光中摻雜光纖激光可以增強燈具材料的透光性與吸收性。

（2）燈具材料的選擇。因為激光焊接塑料技術是將激光打到兩個塑料接觸的部位，所以要求上層塑料的透光性良好，下層塑料要吸收激光性能良好，進而將激光能量轉變為熱量。所以對燈具制作中的上層材料要透光性強，下層材料要吸光性強，才能更好的達到焊接效果。

2.3 振動摩擦焊接塑料焊接技術

振動摩擦焊接塑料焊接技術是指將需要焊接的塑料震動摩擦產生熱量，進而使接觸部位融化，然后停止震動摩擦，施加壓力，形成符合要求的燈具。相較于激光焊接塑料技術，振動摩擦焊接塑料焊接技術的應用范圍更加廣闊。可用于各種塑料的焊接。

焊接的材料中多是塑料，塑料的成分復雜。所以在塑料焊接前需要檢測將要焊接的兩個塑料的成分，是否相容滿足焊接條件。汽車燈具中多采用無定形材料進行振動摩擦焊接。焊接材料使振動摩擦焊接塑料焊接技術受到限制。

2.4 超聲波焊接塑料技術

超聲波焊接塑料技術與振動摩擦焊接塑料焊接技術有異曲同工之妙，不同之處在于超聲波焊接是利用超聲波使將要焊接的兩個塑料產生振動，進而摩擦生熱，使接觸部分融化，然后停止超聲波振動，給接觸部分壓力使其固化。超聲波焊接塑料技術是最快捷的焊接技術，焊接質量較高。現在焊接多采用超聲波焊接塑料技術。

因為超聲波相較于其他焊接技術，所使用的設備更加先進。所以焊接技術的影響因素不同于其他焊接技術的是振幅。因為焊接材料本身的物理性質不同，焊接時的敏感性質不同，所以到達融化的最低振幅不同，在焊接時焊接的振幅要大于焊接材料的最低振幅，才能達到焊接效果。

3 總結語

總之，隨著汽車工業發展速度越來越快，人民的生活水平日益提高，人們對汽車的各方面性能的要求越來越高。本文以汽車燈具為例，針對幾種常見的塑料焊接技術進行應用分析以及影響因素的分析，對汽車燈具的制作過程進行詳細的講解，以小見大。隨著研究的不斷深入，影響汽車燈具塑料焊接的因素會越來越清晰，汽車燈具的發展將會得到更好的發展空間。

參考文獻：

[1]劉小金.淺析塑料焊接技術在汽車車燈行業的應用及設計[J].科學大眾，2019（04）.

[2]張玉坤.塑料焊接在汽車燈具中的應用及其影響因素探究[J].合成材料老化與應用，2019-04-24.