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车载传感器：盖体的焊接当你准备选择激光焊接工艺来组装塑料产品时，你需要注意什么？塑料零件开发过程概述我们先了解一下塑料零件的开发过程，分为以下10个阶段。材料选择：选择可焊接的材料，对材料透射率进行检测。零件设计：焊接位置布置，焊筋设计，壁厚选择，焊接强度预估。注塑成型：零件变形控制和弥补，影响透射率因素的控制。储存：保护材料不受环境影响。运输：避免表面污染或损伤。组件安装：内部元件组装高度检查，避免与上盖干涉。塑料激光焊接：治具的合理设计，焊接参数的选择和优化。质量管理：泄露检测，焊接深度检测，焊接强度检测。打标：确保产品标识和可追溯。服务：跟踪和改善产品。从材料选择到塑料激光焊接阶段，每一步都要小心处理，才能确保塑料零件成功焊接，并且保持批量生产时的稳定性。下面我们看一看每一步具体要注意什么。1材料选择几乎所有的热塑性塑料和热塑性弹性体都适合激光焊接。具有相同化学性能的塑料可相互焊接。透射材料的激光透射率至少要大于15%-20%。添加玻璃纤维的材料或者不同材料之间也可以焊接。下表列出了已经经过测试的可互相焊接的材料组合。在此阶段需要的测试可能有：材料激光透射性和吸收性检测材料测试：包括1un激光下传输性能检测，片材焊接后的拉力测试，切片微观检查。更多相关资料参考栏目其它文章。2零件设计如果在设计阶段就已经考虑了激光焊接的限制条件，那么整个激光焊接工艺将变得特别经济。透射零件设计时应注意什么：对于注射成型件，焊接区域不应设计有分型面和顶出装置，以避免分型面和顶出痕迹。注塑点设计在盖子中心。设计加强筋增加零件焊接区域刚度。焊筋上方结构不遮挡激光束。焊接区域的表面光洁度RZ≤1.6。焊接区域平面度要求＜0.15mm。零件上方应设计可承载面，方便治具接触该面并压紧零件。设计与下零件的定位结构。设计溢料槽，控制溢料流向避免外观可见。吸收零件设计时应注意什么：对于注射成型件，焊接区域不应设计有分型面和顶出装置，以避免分型面和顶出痕迹。注射点应远离焊筋位置。保证零件一定的刚度，焊接时压紧力大约2-5N/mm焊筋下方结构设计要方便治具支撑。焊筋表面平面度要求＜0.15mm。如果是径向焊接设计，过盈量设计为0.1mm。设计与上零件的定位结构。焊接深度设计0.1-0.5mm。焊筋表面光洁度RZ≤1.6。3注塑成型注塑工艺中的一些因素会影响零件的几何和光学特性，需要特别注意：注入点设计在焊缝区域，会导致焊缝区域不连续的激光传输性能。模具温度和零件的冷却时间会影响材料结晶度，进而影响材料的激光传输性能。脱模剂影响材料的激光传输性能。对于注塑件，零件的尺寸精度和表面光洁度是已经确定的。应注意尺寸精度对于热量均匀分布非常重要，较差的尺寸精度会导致局部过热烧伤问题。表面光洁度影响激光的反射性能。顶针设计在焊接区域会影响焊接质量。4储存注塑零件应合理储存，以避免日光（紫外线）照射，空气湿度和氧气的影响。环境会严重影响材料性能，可能会导致表面氧化，膨胀，翘曲，变脆，变色以及物理性能的变化。最终会阻碍塑料件的焊接过程。激光焊接使用热塑性树脂。必须考虑这些物料在整个储存期间，会吸收周围空气中的水分。在激光焊接过程中，吸收的水分在材料内部剧烈蒸发。这可能导致焊缝区域起泡，从而降低焊接强度和密封效果。因此，对于吸水率高的材料，焊接前要进行烘干加热，减少水含量。下图是典型的塑料含水量随天数变化的曲线（会因塑料类型和环境有所变化）。建议在常温23°C，相对湿度≤50％的密闭空间的条件下储存零件。这是最大程度减小环境影响并在较长时间保持零件尺寸精度的唯一方法。5运输在生产过程中，塑料零件应小心运输，避免重击和抛掷，因为这可能导致零件破损和缺口。如果透射件表面被污染，可能会发生表面局部灼伤。6组件安装在焊接之前，需要对零件以及内部元件进行组装，例如锁紧、压装、润滑、铆接和集成电子装置。组装后，应对集成的零件高度进行检查，避免与上盖干涉，从而保证焊接成功和内部元件功能完好。7塑料激光焊接激光焊接是指通过激光光束的照射，在吸收材料的边界面上产生热量进而熔化粘接的过程，是一种不使用胶水等溶剂环保的组装工艺。塑料激光焊接过程的10个重要步骤：装载组件，进行在位检测和扫条码识别；治具夹紧单元向下移动，压紧组件上盖；上下零件压紧贴合，焊接0点检测（0.5-1s）；激光开启加热材料；进一步加热，进入非线性熔化阶段；进入线性熔化阶段；激光关闭材料冷却，此时塌陷深度0.25mm；冷却完成，此时塌陷深度0.3mm；治具夹紧单元撤回，松开组件；焊接深度（塌陷深度）和焊接时间等参数传输到操作软件界面，进行数据监控。下图是塑料激光焊接典型的焊接时间和焊接深度曲线。8质量管理在生产过程中及早发现有缺陷的零件，可以节省在后续生产中以及产品交付后产生的成本。避免索赔或召回风险，以及相关的声誉损失。选择正确的测试方法和正确的测试标准很重要。泄漏量测试为了测试组件的密封性，采用流量传感器可以检测空气流量，压力传感器可以检测气路中的压降。焊接距离检测一般在焊接用操作软件中，有焊接深度监测功能。可定义合理的上下限值，在焊接中实时检测，若超出范围，设备报警。根据产品使用要求，还可进行拉力测试，爆破压力测试和跌落测试等试验。9激光打标打标标识完善了产品可追溯性。可以用带有序列号、生产日期或2D代码的激光打标系统来表示已经完成并且质量合格的组件。当发生质量问题时，可以对这一批产品进行追溯。激光打标标识耐磨损、耐高温、耐光和耐润滑剂。

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