Application of plastic laser welding in instrument panel

近两年来，汽车内饰件的加工工艺取得了长足的进步，包括仪表板、车门、座椅在内的各种内饰件做得越来越精致。

常规仪表板采用振动摩擦塑料焊接方式进行焊接，高频振动在焊接过程中会对仪表板表面产生刮痕，因此振动摩擦焊夹具需要包覆软材料，以防止焊接过程中对仪表板表面造成刮痕。振动摩擦焊接的另一个小问题是焊接过程中产生焊渣，清洁度差。对仪表板焊接而言，振动摩擦焊接最大的问题是焊接后会产生大量的溢胶，焊接线或焊接区域非常不美观。常规的做法是把这些焊接线藏起来。但随着汽车内饰设计的不断紧凑，塑料焊接设计的空间越来越小，很多时候，仪表板的焊缝完全暴露在视觉上。所以，寻找一种新的美观塑料焊接工艺已成为现实需要。

激光塑料焊接的优点：

与传统的振动摩擦焊接技术相比，塑料激光焊接技术具有仪表板焊接的优点

1.焊接过程中没有振动。塑料激光焊接是非接触式焊接方式，上下工件夹紧后静止，焊接过程中相对位移。因此，塑料激光焊接技术特别容易保护产品外观。

2.几乎没有溢出，焊接线的外观很漂亮。塑料激光焊接形成的焊接线非常漂亮，可以直接作为外观表面使用。激光焊接过程中，焊接区域溢出非常多，不会像振动摩擦焊接那样因为焊接筋的大量塌陷而导致焊接区域溢出，焊接线非常丑陋。这也是汽车内外饰件激光焊接的主要原因。

仪表板激光塑料焊接的难点：

仪表板塑料激光焊接技术的首要难点是设计，塑料制品采用激光焊接时，必须根据选择的激光塑料焊接技术的设计要求进行产品设计。仪表板的激光焊接设计，最重要的是焊接筋的设计。塑料激光焊接过程中，焊接筋必须有足够的焊接压力，这种焊接压力是通过向夹具施加压力来获得的。因此，在设计仪表板塑料激光焊接的焊接筋时，必须确保焊接线下有足够的位置提供给夹具，夹具必须能够完全支撑焊接线(参考下图)。

除焊线设计难点外，注射成型件的变形也是仪表板塑料激光焊接的一大难点。仪表板的尺寸一般较大，所以注射成型时一定会有变形。下部housing材料一般为PC/ABS材料，上部lens材料为PMMA材料，PMMA材料为易碎材料，如果在激光塑料焊接过程中焊接压力过大，极有可能将PMMA上壳压碎或压碎。下部housing一般为高壁结构，壁厚较薄，但高度较高，这种结构在压力作用下易发生弯曲变形，造成焊接缺陷。

为了应对仪表板注射成型工件的变形，在设计激光塑料焊接夹具时，必须设计可调机构，在易变形、应力集中的区域设计调整块，确保后续工艺调整时夹具可调。

除了设计柔性夹具，在仪表板激光塑料焊接的过程中，找到准确的工艺窗口也是仪表板激光焊接激光焊接工艺的重要因素。在寻找工艺参数的过程中，仪表板等高壁产品一般不能使用太大的焊接压力。否则，在较大的焊接压力下，工件变形增大，塑料激光焊接容易产生焊接缺陷。