塑料激光焊接在汽车智驾领域的应用
据数据显示,2023年我国新能源汽车产销分别完成958.7万辆和949.5万辆,同比分别增长35.8%和37.9%,市场占有率达到31.6%,新能源汽车的占比越来越高,且随着各式各样诸如激光雷达、毫米波雷达、车载摄像头等传感器设备的集成加载,进一步提升了新能源汽车的感知能力,新能源汽车的智能化趋势已十分明显。
塑料材质特有的高稳定性、易加工成型和耐用性,使之越来越多地用新能源汽车的诸多零部件上。传感器设备使用塑料的比例非常高,其主要特点是体积小、易集成、精密程度高,且具有一定的防水性能,因此对塑料部件之间的连接有着非常严苛的要求。
传统塑料件的连接主要有螺钉连接、胶连、摩擦焊、超声波焊等,需要一定的耗材,获得的连接强度往往达不到要求,质量不稳定,个别连接方式还需要施加外部压力,易破坏塑料件整体强度,可能造成破损,让传感器设备遭受灰尘和湿气的影响。因此,无论从连接的质量还是效率上均无法达到传感器设备的高要求。
在此背景下,激光焊接开始被越来越多的应用。激光焊接的基本原理是通过材料吸收激光能量并受热融化,使得接触面熔融从而牢固粘结在一起,连接强度高。由于激光焊接是一种无振动、非接触的焊接方式,且光斑直径小,可以进行非常精确的焊接,加上光束传输自由度高,对不规则的外形也能轻松焊接。
传感器设备的塑料件可以使用纳飞光电开发的980nm半导体激光器进行外壳结构的焊接,具有效率高、能量利用率高、非接触式、高精度等特点,目前已经用在汽车关键电子零部件和车灯等部位的精细焊接,焊接处外形美观,而且整机外观紧凑,可用于自动化集成,用于流水线等多样化的工业生产环境中。