浅谈汽车塑料连接技术
  摘要:随着塑料在汽车上的广泛应用,尤其是汽车轻量化的加速普及,塑料件在汽车上的替代使用已经越来越广泛、成熟,而塑料之间的连接方式以及设计显得尤为关键。本文重点介绍汽车塑料件的几种常见连接方式以及设计技巧。
        关键词:汽车塑料件;连接技术
       
       
        1工程塑料之间连接方式
        塑料之间的连接方式是决定塑料使用性能的关键因素之一。人们经过长时间研究,研究出很多不同的塑料间的连接方式。针对不同的工程实际情况选取不同的连接方式,可以最大限度的满足工程的经济性、实用性和耐久性等等。粘合剂连接是指同种或异种物体表面采用粘合剂进行连接的一种技术,粘合剂俗称胶,是指能使两种或两种以上物体连接在一起的天然或合成物质。简单来说就是使用粘合剂将塑料粘贴在一起。这种方法比较常见,应用很广泛。粘合剂种类很多,可以根据被粘贴物体的种类进行选择。常见的粘合剂有环氧树脂粘结类胶水、厌氧胶水、紫外线固化类胶、人工合成树脂等等。固件连接是指在塑料板上应用紧固件、铰链等进
行机械连接。其中紧固件分为压入形紧固件、螺钉螺栓等,压入紧固件是通过固件的的凹槽和塑料构件上的空隙配合连接而连接塑料件的;螺钉是利用自带的螺纹连接而不再使用攻制的螺纹孔。常见的塑料铰链有三种类型,分别为单集成铰链、两集成铰链、组合铰链。固件连接是较为常见的塑料链接方式,其方法简易,连接后整体结构稳定,经济实用。塑料焊接是将需要焊接的工作面加热到一定温度使其熔化,然后对焊接面施加外力使熔化面紧密地结合在一起,待其冷却固化后形成新的构件。塑料焊接工艺是塑料之间连接最常见的工艺之一,常见的焊接技术有热风焊接、激光焊接、摩擦焊接、感应焊接等等。焊接完成的构件密封性能和力学性能都很优异,适合在工程当中使用。
        2浅谈汽车塑料件连接技术
        塑料焊接是一种常见的塑料与塑料之间连接的方式,由于塑料焊接工序简单易操作、焊接性能较好,所以应用广泛,常见于我们的日常生活中。塑料焊接方法可分为以下几种:外加热源焊接、机械运动焊接、电磁作用焊接。其中,常见的外加热源的塑料焊接技术有热板焊接、热风焊接、热棒焊接和脉冲焊接等;机械运动的焊接技术有摩擦焊接和超声波焊接;电磁作用软焊接的塑料焊接技术有高频焊接、红外线焊接和激光焊接。
        2.1螺接
        塑料件间采用自攻螺钉固定是一种常见的螺接方式,其优点在与连接强度大,可以反复拆装,但是费时,且需额外增加零件的装配和螺钉的采购成本。自攻螺钉分为展成螺纹螺钉和切削螺纹螺钉。展成螺纹螺钉:把螺钉作为成型工具,向塑料内孔挤压使其成为螺纹形状。我国自攻螺钉标准为GB/T5280。切削螺纹螺钉:它具有“丝锥”或称螺丝攻的功能。在此种螺钉的最初几牙开有纵向切削槽。在攻旋刮削时会产生塑料切屑。对于盲孔要提供足够的容屑深度。根据以往经验当材料弯曲模量高于2758Mpa时,采用切削螺纹,低于1379Mpa时使用展成螺纹。
        2.2结构胶(Adhesive)
        胶粘连接在汽车工业中的应用已经有很长的历史,与其他连接方法相比,胶粘连接有其独特优势:粘接采用面接触,而非点或线接触。与点焊及铆接相比,不易产生应力集中,连接强度、刚度和疲劳强度也相对较高,而且连接范围广,应用于各种轻金属、钢材以及其他不同材料的连接。胶粘剂在车身上的应用,最初是以防腐和密封为目的,后来逐步发展到对连接的刚度和强度也提出较高的要求。新一代结构胶粘剂具有高强度、高刚度,同时在冲击载荷的作用下,又具有足够的韧性和柔性,能够满足车身结构的需求,扩大了胶粘连接的应用范围。目前,结构胶在各大主机厂中的单车用量呈逐渐上升的趋势,以提升车身的整体性
能。
        2.3焊接
        (1)热板焊接
        热板焊接是一种常见的塑料焊接工艺,焊接时将待焊焊接的塑料构件放在带有控温装置的热板上对其进行加热,然后用将加热熔化的表面挤压在一起,待其冷却后完成焊接。热板焊接适用于于各种尺寸的构件,对焊接面的面积没有要求,具有操作简便、灵活度高、焊缝精密误差低等优点。常用于高分子树脂构件和塑料构件的焊接。
        (2)热气体焊接
        热气体焊接是一种操作灵活简单的塑料焊接方式。焊接时先对焊内的电阻进行加热,通过电机吹出的风带走电阻的热能形成高温热气体,用高温气体加热使待焊接的塑料构件熔化并粘合在一起,待焊缝冷却凝固后达完成焊接。热气体焊接分为点焊、挤焊和永久热气焊三种。点焊是使用特殊的焊对材料进行临时加热焊接,无需使用焊条,这种焊接方法快捷简便,适合于临时焊接和小构件的焊接,但焊缝的强度不高;永久焊要使用与待焊材料相同的焊条,焊在焊接区域上以来回移动,使焊条和焊槽软化并粘合在一起,待其完全固化后完成焊接。挤焊是指对填充塑料以焊条的形式给出。首先将焊条填入焊内,然后由焊内
的电动机驱动加热将加热后的焊条挤出,最后将挤出的焊条填入焊槽内,待焊接区域冷却后完成焊接。
        (3)超声波焊接
        超声波焊接是通过超声波发生器将高频电流转换成低频率的电能,再将转换后的低频率电能转化为同等频率的机械运动,随后通过变幅传感装置将低频机械运动传递到焊头。焊头将震动转化来的能量传递到待焊区域,使待焊的塑料面迅速熔化,在外力的作用下使其成为一体。当超声波停止作用后,对焊接部位进行降温,使其凝固并冷却到常温,完成焊接流程,超声波焊接可以最大限度地保证焊接区域塑料的性能,使其焊接强度更接近与原材料的强度。
        (4)激光焊接
        在1960年左右,世界第一部激光器诞生了,随着激光器的诞生,研究人员立刻将激光器投入到了实际运用中,也就是焊接技术的运用,在这样的背景下,激光焊接技术也随之诞生了。激光焊接技术的诞生为众多焊接行业的发展注入了生机与活力,然而由于激光器种类繁多,因此人们对激光器的选择也直接影响着实际工作中的使用情况。人们将激光器按照功率分为两种,分别是激光传热熔化焊与激光深熔焊。激光传热熔化焊的原理是通过被焊接部
位吸收激光束,从而产生热量,在工件表面形成熔池,然后熔化,最终可以进行焊接工作;激光深熔焊则是利用激光使加工材料汽化,在工件表面形成空腔,然后利用相对空气的运动使得空腔附近金属熔化,最终完成焊接。激光焊接的优势就在于焊接精密度极高,整个过程洁净环保,适用于加工精密的塑料构件。而且由于激光焊接技术机械化、智能化程度高,其焊接速度快,十分适合大批量加工、流水线作业。
        3结束语
        总而言之,为进一步简化设计,提升生产的效率和降低零件的采购成本,近些年在我国汽车工业内外饰产品开发方面,汽车内外饰一直利用塑料材料自身的特点,对产品的集成化、模块化和容易制造以及安装作不懈的努力。文章简要介绍了汽车塑料件连接技术。这些连接技术经济性好,可靠性强,操作简便。在推广绿建筑和节能建筑的今天,有很大的使用意义和广泛的应用前景。
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