2025年简谈汽车塑料焊接技术.pdfVIP

太上有立德，其次有立功，其次有立言，虽久不废，此谓不朽。——《左传》

简谈汽车塑料焊接技术

一件塑料成品可能由多种材料或部件制成，要将各部件结合起来，

可使用机械固定件、粘合剂及焊接工艺加工。在这三种接合方式中，机

械固定件可快速将两种部件连接，但接缝的防漏功能较差，局部应力也

会简单使聚合物材料之间脱离；粘合剂可形成防漏功能优良的接缝，可

是其处理难度较大，固化速度慢。同时，采纳粘合剂粘合时，接缝准备

程序和表面清洁度要求较高；而焊接工艺的效果*，可产生粘合稳固的

接缝，其力学性能接近于母体材料，且焊接形式多样，可依据不同材料、

尺寸和用途而使用不同的焊接工艺。

所谓塑料部件的焊接，就是采纳加热的方式使两个热塑性塑料部

件的表面同时熔融，在外力的作用下使两个部件结合为一体。塑料焊接

工艺可分为两类：一是机械移动式焊接工艺，包括超声波焊接、摩擦焊

接和振动焊接；二是外部加热式焊接工艺，包括热板焊接、热气焊接和

植入焊接。依据加热方式的不同，还可以分为加热工具焊接、感应焊接、

超声波焊接、高频焊接、热板焊接、激光焊接、振动摩擦焊接、红外线

焊接、热桩焊接以及热风焊接等。

在现代车辆的外装饰件、内装饰件、功能件与结构件上，各处可

以看到塑料制件的影子。由塑料代替传统的金属材料，达到了非常突出

的减重效果，这对于节省能源、降低温室气体排放都具有紧要的意义。

如汽车塑料进气歧管替代金属可减轻40%～60%的质量，且表面光

清、流动阻力小，可提高发动机性能，并在提高燃烧效率、降低油耗和

减振降噪方面都可起到肯定的作用。据统计，汽车用塑料品种目前已达

几十种，包括聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、ABS、尼龙和热固

性复合材料等。平均每辆汽车塑料用量已占汽车自重的5%～10%，轻量

化、安全性和装饰性的要求也带动了塑料焊接技术在汽车领域的进展。

目前，塑料焊接技术已被成功地运用于汽车保险杠、仪表板和仪

表盘、刹车灯、安全气囊、汽车工具箱、汽车门板以及其他与发动机有

关的零部件制造工业中。随着很多传统使用金属的零部件开始用塑料代

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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

替，如进气歧管、仪表指针、散热器加固、油箱和过滤器等，塑料焊接

领域的新技术应用及技术讨论得到了特别好的进展机遇，低能耗、率、

无毒且无污染的焊接设备将成为今后汽车焊接线上的技术进步趋势。

红外线焊接

在上述焊接工艺中，红外线焊接技能以其特有的优势而越来越受

到市场的青睐，其一大优点是采纳非接触式的加热方法对塑料工件进行

加热。两个待焊接的零件表面在红外线的映照下可疾速凝集，经压合冷

却后即粘接在一起，并可获得*的焊接强度。这就意味着即使是多而杂

的三维待焊接面也可以被塑化，相应地，很多采纳其他焊接工艺不能完

成的设计方案在此就可以被任意地完成。因此，红外线焊接技能特别适

合用于多而杂曲面的零件以及大型结构性塑料零件。经红外线焊接后的

两个部件，它们之间的接合强度远比采纳其他焊接工艺的强度要高。部

件间的焊缝可抵达100%的气密性，因而不会有漏风或漏液体的现象发生。

与汽车行业中常常采纳的振动摩擦焊接相比，经红外线焊接的部件不会

在焊缝处显现焊渣或飞边，因此极其适用于大型汽车零部件，如仪表板、

中控台和门护板等，以及一些多而杂曲面的小型部件，如过滤器、排风

系统元件和刹车油盘等部件的焊接。作为一家具有多种焊接技能的制造

商，德国FRIMO公司供应的红外线焊接设备是一种基于短波红外线的发

生器，其特征是启动和封闭都特别快速。

在疾速移动到待加热的塑料零