塑料焊接在汽车灯具中的应用及其影响因素分析

吴刚

摘 要：随着人民的生活水平日益提高，汽车已不再是奢饰品。随着汽车走进千家万户，汽车工业以及交通运输业迅猛发展。并且人们对汽车的性能要求越来越高，例如汽车灯具，人们对其的要求：不仅要保证主动安全，还要美观大方。导致汽车灯具的制作技术不断革新。本文就塑料焊接在汽车灯具中的应用及影响因素进行分析。

关键词：塑料焊接;汽车灯具;应用;影响因素

1 塑料焊接在汽车灯具中的应用

随着人们生活水平越来越高，对汽车的性能提出了更高的要求。例如就汽车灯具而言，不仅要符合安全性能，还要美观大方极具个性。汽车灯具主要包括前大灯、后尾灯、前雾灯、侧转向灯、高位刹车灯等。根据汽车灯具制作工艺的技术不断革新，以及追求经济、快捷、可靠的理念，塑料焊接技术脱颖而出。塑料焊接技术可以使汽车灯具的性能更加优化，符合设定的工艺条件，日常修复管理也极其方便快捷。并且随着时代的变化，塑料焊接技术不断革新，制作的灯具更加符合追求个性的要求。

2 常见塑料焊接技术

常见的塑料焊接技术主要分未三种：以热传导为主的塑料焊接技术，以热辐射为主的塑料焊接技术，以摩擦为主的塑料焊接技术。下面通过分析影响塑料焊接技术的因素，对塑料焊接技术有清晰、完整、系统的認知。

2.1 热板焊接塑料技术

热板焊接塑料技术是指利用热板将灯罩和壳体进行表面加热，直到灯罩和壳体表面融化才移开热板，并且以最快的速度将灯罩和壳体压紧在一起，直到温度冷却，表面硬化，灯罩和壳体连接在一起不分离，灯具制作完成。

可以根据不同要求不同设定的灯具，而变换夹具的尺寸大小是热板焊接塑料技术的基本特点。热板焊接塑料技术的主要特点是利用热板为两个塑料提供上下压力，挤压两个塑料而形成灯具。

影响热板焊接塑料技术的因素有很多，主要有热熔量、压入量这是热板焊接塑料技术区别于其他塑料焊接技术的影响因素，温度、压力、时间等因素是常规影响因素。因有热熔量、压入量因素的影响，热板焊接塑料技术的制作工艺更加复杂多变符合追求个性的要求。下面是影响因素的具体分析：

（1）热板加热温度。因为热板焊接塑料技术主要利用热板使需要连接的两个塑料表面融化，即产生弹性形变，两个塑料的表面由玻璃态转变为高弹态。因为热板在融化塑料的过程中有温度限制，温度过低不足以达到融化塑料的温度，温度过高可能会造成塑料变形，制作出的灯具不符合尺寸要求，不能完成制作工艺。并且不同的灯具所需的温度不同，而热板温度需要根据材料而变化。一般情况下，连接的两个塑料所需温度也不同，所以上下热板的温度有所差异。

（2）时间要求。热板焊接塑料技术中加热时间与温度的要求是一致的，在实际情况中，会选择较高的温度速断加热时间。而两个塑料因热板原因融化并且连接在一起，需要冷却时间。冷却时间十分重要，上下塑料成膜时间越快，冷却时间越短，两个塑料连接的效果越好。

（3）固化压力大小。固化压力是指两个塑料连接在一起时，承受的压力。固化压力越大，分子受挤压扩散的速度越快，两个塑料连接处的空气越少，固化效果越好。但是固化压力过大，会造成塑料受挤压产生益料的结果，而影响灯具外观。所以对固化压力的控制也十分重要。

2.2 激光焊接塑料技术

随着技术的革新，激光焊接塑料技术更加符合环保，绿色的理念，但是激光焊接塑料技术只能在灯罩和壳体中使用。与热板焊接塑料技术不同的是：灯罩和壳体直接接触，然后利用激光器发射激光，一个塑料能透过激光，另一个塑料吸收激光，然后转化能量，将接触的两个塑料表面融化，再对其施加压力，使灯具制作完成。

（1）激光波长。根据激光波长的不同，所提供的能量有所差异。同时每个车型之间所需的灯具尺寸不同，与波长变化相迎合。有限的激光认知中，提供优良的服务。激光光束的选择不仅要依靠激光的波长的长短，还要考虑灯具器材的透光性。在激光中掺杂光纤激光可以增强灯具材料的透光性与吸收性。

（2）灯具材料的选择。因为激光焊接塑料技术是将激光打到两个塑料接触的部位，所以要求上层塑料的透光性良好，下层塑料要吸收激光性能良好，进而将激光能量转变为热量。所以对灯具制作中的上层材料要透光性强，下层材料要吸光性强，才能更好的达到焊接效果。

2.3 振动摩擦焊接塑料焊接技术

振动摩擦焊接塑料焊接技术是指将需要焊接的塑料震动摩擦产生热量，进而使接触部位融化，然后停止震动摩擦，施加压力，形成符合要求的灯具。相较于激光焊接塑料技术，振动摩擦焊接塑料焊接技术的应用范围更加广阔。可用于各种塑料的焊接。

焊接的材料中多是塑料，塑料的成分复杂。所以在塑料焊接前需要检测将要焊接的两个塑料的成分，是否相容满足焊接条件。汽车灯具中多采用无定形材料进行振动摩擦焊接。焊接材料使振动摩擦焊接塑料焊接技术受到限制。

2.4 超声波焊接塑料技术

超声波焊接塑料技术与振动摩擦焊接塑料焊接技术有异曲同工之妙，不同之处在于超声波焊接是利用超声波使将要焊接的两个塑料产生振动，进而摩擦生热，使接触部分融化，然后停止超声波振动，给接触部分压力使其固化。超声波焊接塑料技术是最快捷的焊接技术，焊接质量较高。现在焊接多采用超声波焊接塑料技术。

因为超声波相较于其他焊接技术，所使用的设备更加先进。所以焊接技术的影响因素不同于其他焊接技术的是振幅。因为焊接材料本身的物理性质不同，焊接时的敏感性质不同，所以到达融化的最低振幅不同，在焊接时焊接的振幅要大于焊接材料的最低振幅，才能达到焊接效果。

3 总结语

总之，随着汽车工业发展速度越来越快，人民的生活水平日益提高，人们对汽车的各方面性能的要求越来越高。本文以汽车灯具为例，针对几种常见的塑料焊接技术进行应用分析以及影响因素的分析，对汽车灯具的制作过程进行详细的讲解，以小见大。随着研究的不断深入，影响汽车灯具塑料焊接的因素会越来越清晰，汽车灯具的发展将会得到更好的发展空间。

参考文献：

[1]刘小金.浅析塑料焊接技术在汽车车灯行业的应用及设计[J].科学大众，2019（04）.

[2]张玉坤.塑料焊接在汽车灯具中的应用及其影响因素探究[J].合成材料老化与应用，2019-04-24.