塑料材料輕、可塑性強(qiáng)、經(jīng)過皮紋處理后手感好，廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。當(dāng)今汽車產(chǎn)品上，在內(nèi)飾儀表板、副儀表板、門護(hù)板、雜物箱蓋、立柱護(hù)板等零件上，均采用不同材質(zhì)的塑料進(jìn)行加工。據(jù)統(tǒng)計(jì)，汽車用塑料品種目前已達(dá)幾十種，平均每輛汽車塑料用量已占汽車自重的 5 % ~10 % ，隨著汽車輕量化的發(fā)展要求和汽車塑料技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用， 汽車塑料的單車用量今后還會(huì)進(jìn)一步增加。 塑料零件目前基本通過卡接、螺釘連接、粘接 和焊接等方式進(jìn)行連接。卡接、螺釘連接速度快，適用性強(qiáng)，但會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，且不能有效形成密封連接，在某些環(huán)境下不適合采用。粘接能獲密 封接頭，但操作困難，需要精確地對(duì)接，而且速度很慢，不適于大批量生產(chǎn)。而焊接簡單、快速、可 靠、準(zhǔn)確，能形成強(qiáng)度接近于母材的接頭,適合于大批量生產(chǎn)，在汽車工業(yè)快速發(fā)展的今天，獲得了愈來愈廣泛的重視。

常用焊接工藝
塑料分為熱塑性和熱固性兩種，基于兩種塑料的物理特性，焊接工藝只局限于熱塑性塑料。 塑料焊接方法分為兩大類：一是內(nèi)部生熱法， 通過機(jī)械運(yùn)動(dòng)使塑料內(nèi)部摩擦生熱進(jìn)而融化，從而使塑料焊接在一起，如振動(dòng)摩擦焊；另一類是外部加熱法，通過外部加熱設(shè)備使塑料融化而焊接在一起，如熱氣焊等。下面介紹三種應(yīng)用較為廣泛的焊接技術(shù)。

熱板焊
熱板焊是應(yīng)用比較廣泛且加工方法最為簡單的塑料焊接工藝之一。焊接過程中，隨型加熱板放入兩零件之間，并對(duì)零件進(jìn)行加熱至熔化溫度， 然后取出加熱板，對(duì)零件進(jìn)行加壓力，使熔化的焊筋貼合在一起，在可控壓力下冷卻和凝固而形成焊接，見圖1。
加熱板由金屬制成，通過內(nèi)部的管狀加熱絲或釋熱元件加熱，同時(shí)使用溫度傳感器對(duì)加熱板表面的溫度進(jìn)行精確控制.加熱板表面一般溫度為180~230 ℃( 取決于材料類型 ) 。 焊接筋通常與基材相同。能加熱熔化的塑料均可用熱板進(jìn)行焊接。熱板焊也可用于不同基材的塑料焊接，這時(shí)零件的兩部分分別采用不同的表面溫度進(jìn)行加熱熔化.熱板焊的焊接范圍從直徑幾厘米到 1.5m的零件。熱板焊可以形成良好密封連接，可以焊接表面不平整零件，但焊接連接結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，加工速度慢。焊接時(shí)間從10~20s至 30 min 以上，視零件的大小及厚度而不定，有些大型厚壁零件的加熱熔化時(shí)間甚至達(dá)1個(gè)半小時(shí)。

振動(dòng)摩擦焊
振動(dòng)摩擦焊是利用電磁傳動(dòng)裝置使兩塑料零件產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過摩擦在零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量進(jìn)而熔化基材后，讓兩零件焊接到一起的方法，見圖2 。零件在壓力作用下進(jìn)行直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)使零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量，當(dāng)溫度升高到熔點(diǎn)后，材料熔化 且運(yùn)動(dòng)停止，零件在壓力下凝固而形成焊接。振 動(dòng)摩擦焊的主要工藝參數(shù)是：振動(dòng)頻率 100~500 Hz 、振幅 0.15~5 mm 、焊接時(shí)間 1~10 s 、焊接壓力 1~ 4 MPa 。振動(dòng)摩擦焊幾乎能焊接各種成型工藝加工的零件。
振動(dòng)摩擦焊的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、可以焊接 復(fù)雜連接零件。振動(dòng)摩擦焊過程可控、不會(huì)出現(xiàn) 因過熱而引起界面材料降解；缺點(diǎn)是只能焊接曲率小的零件。 振動(dòng)摩擦焊在內(nèi)飾產(chǎn)品上最有價(jià)值的用途之一是儀表板本體與風(fēng)道的連接，通過振動(dòng)摩擦焊接使兩零件連接即形成用于空氣流動(dòng)的封閉空腔，又使儀表板本體得到加強(qiáng)，簡化了儀表板本體骨架的結(jié)構(gòu)，降低模具成本。

超聲波焊接
超聲波焊接是在壓力作用下，使用高頻機(jī)械振 動(dòng) ( 頻率為 10~70 k Hz ，振幅為 10~100 μm) 使塑料零件內(nèi)部產(chǎn)生熱量熔化而形成焊接，見圖 3 。超聲波焊連接結(jié)構(gòu)必須專門設(shè)計(jì)，以便將振動(dòng)能量集中到熔化點(diǎn)。超聲波焊接主要有兩種連接結(jié)構(gòu)：第 一種結(jié)構(gòu)采用三角形凸臺(tái)焊筋作為焊接接頭 ( 高 0.2-0.8 mm) ，與之配合結(jié)構(gòu)為平面，能量集中與三 角形凸臺(tái)尖部，便于快速熔化材料；第二種結(jié)構(gòu)是剪切接頭，通常一個(gè)零件大于另一個(gè)零件，這種結(jié) 構(gòu)無能量集中筋，發(fā)熱主要是摩擦力實(shí)現(xiàn)的。超聲波焊效率極高，焊接時(shí)間從 0.5~1.5 s ，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，在內(nèi)飾產(chǎn)品很多零件上都有應(yīng)用。超聲波焊接靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，通過使用不同類型的焊頭，實(shí)現(xiàn)各種類型焊接需求，在內(nèi)飾產(chǎn)品上主要應(yīng)用超聲波鉚焊和超聲波對(duì)接焊兩種焊接形式，兩種焊接型式均利用超聲波在被連接表面的垂直方向上的振動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。 在汽車工業(yè)迅速發(fā)展的今天，內(nèi)飾產(chǎn)品設(shè)計(jì)也正向多元化方向發(fā)展，產(chǎn)品的造型、重量、成本、 材料回收率等都影響著產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而塑料焊接技術(shù)的應(yīng)用使內(nèi)飾產(chǎn)品在多方面綜合因素的影響 下，最大化的體現(xiàn)造型設(shè)計(jì)思路，降低了內(nèi)飾產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、零件的重量、標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量、人工裝配時(shí)間，提升了材料回收率，為大規(guī)模生產(chǎn)、模塊化裝配提供條件。可以深信，各種塑料焊接方法必將在汽車工業(yè)發(fā)揮越來越廣泛的作用。