激光焊接塑料技术在氛围灯上的应用

汽车氛围灯是车上起着营造氛围的照明用灯,主要应用在门饰板、仪表盘IP、顶棚、信响部位、杯座、扶手、中央控制台等内部区域,而外部的氛围灯光应用由于政策法规等问题正处于初级阶段。
新能源汽车作为行业新的热点,主机厂在其内外造型上更追求创新与突破。比如说,新能源汽车在其充电口处加装氛围灯。

吉利充电口氛围灯常州常汇塑料 陈工提供
新能源汽车的充电口相比传统汽车加油箱口,显得较为隐蔽,且充电口的连接也较为复杂。为保证夜晚或光线不好时的充电便利性,在充电口加装氛围灯,除了能带来科技感等装饰性效果外,更有着功能上必要性。
上海均诺电子有提交一款加油箱充电口氛围灯激光焊接防水结构的专利。专利描述的加油箱充电口氛围灯满足防水要求。针对新能源汽车外部防水结构的气密性要求,充电口氛围灯的结构尺寸小,结构复杂,并且需要满足5级以上的防水要求,采用其他焊接工艺类似于超声波,摩擦焊等焊接方式都不能完全满足以上的要求,这款专利采用的是激光焊接技术。

均诺电子充电口氛围灯激光焊接防水结构专利截图
加油箱充电口氛围灯激光焊接防水结构介绍
加油箱充电口氛围灯激光焊接防水结构,包括防水结构本体,防水结构本体包括上盖和下盖,下盖上设有激光焊接点,上盖配合下盖镶嵌式焊接在起,上盖和下盖配合组成为横截面为矩形的结构,其结构内部形成空腔,空腔内安装氛围灯。
如图所示,本体为一矩形方框结构,采用塑料制成,其一端设有开口 。防水结构本体包括上盖和下盖,上盖和下盖均为一体式结构,下盖上设有激光焊接点,上盖配合下盖镶嵌式焊接在一起,其镶嵌配合面为“Z”字型,通过激光焊接点焊接,能完全达到防水结构的气密性要求。上盖和下盖配合组成为一横截面为矩形的结构,其结构内部形成空腔,空腔内安装氛围灯。

上盖从内向外共有3层防水层,第一防水层为PET塑料(聚对苯二甲酸类塑料),PET塑料具有耐高温、电绝缘性能好、化学性能稳定、透明性好、质清无毒等优良特性;第二防水层为PMMA塑料(聚甲基丙烯酸甲酯塑料),PMMA塑料具有环保无毒、耐老化、高透明度、耐冲击、耐候性强、阻燃、质清价廉等优良特性;第三防水层为PC塑料(聚碳酸酯塑料),PC塑料具有高强度及高弹性、抗冲击、透明性高、自由染色性好、无味无臭无害、抗潮湿、绝缘性能好、耐电弧性好等优良特性。
上盖由内向外接触的环境不同,内部主要是安装氛围灯,而外部是接触复杂的空气环境,所以接触环境的不同在根据不同塑料的特性分层设置,使上盖性能更加优良,满足所需要求。上盖的最外层PC塑料具有良好的自由染色性,所以可以染上不同的颜色,这样氛围灯的效果会更好。

下盖从内向外共有3层塑料层,第一层为PET,同上盖—样;第二层为POM塑料(聚甲醛塑料),POM塑料具有密度高、刚度高、弹性好、耐疲劳、耐磨等优良性能;第三层为ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 塑料),ABS塑料具有抗冲击、耐油性好、无毒无味等优良特性。
下盖是安装在力口油箱充电口周围的,根据其接触环境的特殊性采用不同性能的塑料分层制成,具有更好、更全面的特性,使用寿命更长。
焊接操作过程:先将下盖安装在加油箱充电口,然后将氛围灯安装在下盖内,最后将上盖配合下盖盖好,通过激光焊接成一体即可。
激光焊接原理介绍
激光焊接原理是激光束产生的热量使塑料接触面熔化,进而将热塑性片材、薄膜 或模塑零部件粘结在一起的技术,达到裁切熔接,达到防水目的。

激光焊接塑料技术是很专业化的粘结技术,当要求高速焊接以及要求精密焊接或无菌条件焊接时,这就可以发挥出激光焊接最好的优势。该技术曾经受制于价格因素,但是随着设备价格的不断下降,已经在很多应用领域比超声波焊接以及热板焊接更具竞争力。
激光焊接技术由其优势较多,广泛应用于汽车零部件制备上,比如高档轿车保险杠采用塑料激光焊接能够达到强度和外观两全其美。其他如汽车滤清器、气液分离器、汽车仪表盘外壳、电子开门器、变速箱等激光焊接都能发挥良好效果。

图:激光焊接工艺已经应用在部分车型尾灯中,比如HYUNDAI的顶级旗舰车型GENESIS和Equus。
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