汽車塑料燃油箱熱板焊接方法

陳洪

摘要：隨著我國社會經濟與科學技術的迅速發展，汽車作為陸地運輸的主要運輸工具之一，迎來了屬于它的超級市場。與此同時，不少問題也隨之暴露，比如汽車需要借助燃料來提供動力，怎樣更大程度的減少燃料損耗就成為我們關注的重點。怎樣在降低成本和簡化制作工序的同時提高汽車的功能也是我們要研究的對象。汽車油箱塑料化是大勢所趨，并且近年來塑料燃油箱逐漸走進大眾的生活。本文將詳細介紹塑料燃油箱的特點，以及塑料燃油箱目前所存在的問題，并提出相應的解決辦法與措施，同時也會講述汽車塑料燃油箱熱板的焊接方法。

關鍵詞：汽車塑料燃油箱;特點;熱板的焊接方法

1 ?汽車塑料燃油箱

由于秉承著“可持續發展”的核心理念，我國的許多中型、輕型貨車使用塑料燃油箱的比例也逐漸提高。從前年的數據統計來看，中國市場的塑料燃油箱使用率已經達到了百分之八十，需求量也在不斷地提升。

1.1 塑料燃油箱的結構和原料

塑料燃油箱通常包括單層和多層結構。單層塑料燃油箱通常由HDPE直接中空吹塑成型。另一種更為先進的是多層燃油箱，目前常用的多層燃油箱一般為六層，其結構是：從外到內分為HDPE層（通常為黑色）、回料層、粘結層、阻隔層、粘結層、HDPE內層。各層厚度比例從外到內分別為：6%、40%、2.5%、3%、2.5%、46%。阻隔層多采用尼龍（PA）或乙烯—乙烯醇共聚物（EVOH），由于多層燃油箱有阻隔層，所以其抗燃油滲透能力更強，其燃油滲透量可小于0.2g/24h，是當前世界上最環保的燃油箱。

1.2 塑料燃油箱的優勢

塑料油箱采用的并非是普通的塑料，而是比較高級的工程塑料，它最大的特點就是可塑性好，在遇到車輛撞擊時，塑料油箱有著良好的耐沖擊性和形變性，不易產生火苗和漏油的現象。同時由于塑料重量輕，當油箱著火時，殼體會融化，從而不會形成密閉高熱空間，避免出現安全事故。再加上塑料有著不易被腐蝕的特性，這樣汽油里也就沒有腐蝕的雜質，油品質量比較高。并且塑料的生產成本相對于金屬來說，成本會更低，適用于大批量生產，可通過開模的方式制造，可給車輛的設計留下余地。

輕量化：塑料是汽車輕量化的極佳選擇，在成本相當的情況下，塑料帶來的輕量化效果極佳。

滿足個性化設計：塑料的可塑性可極大滿足汽車的個性化設計，塑料燃油箱有更大的造型自由度，可以選擇安裝在汽車最適當的空間。

環保：塑料油箱噪音較低，且再利用率高達90%以上。

2 ?汽車塑料油箱焊接的介紹以及焊接方法

2.1 汽車燃油熱板焊接機的相關介紹

汽車熱板焊接機是專門用于焊接汽車配件的熱板焊接機，通過電加熱的原理，對其進行溫度控制變化，再加上合適的機械裝置來達到完美焊接，還可以彌補一些其它方面的缺陷，適用于PP、PE等熱塑材料和一些焊口尺寸較大的塑料工件，包括汽車保險杠、汽車塑料水箱、汽車膨脹水壺、汽車塑膠油箱、汽車儀表板、汽車蓄電池、汽車車燈等。

2.2 熱工具焊

熱工具焊主要是憑借電熱的工具來對被焊接表面進行加熱，利用高溫導致其發生熔化，當熔化程度達到一定時，就可以將加熱工具取走，對兩個熔化面進行按壓合攏，等到熔化部分冷卻后，就可以使得部件相互連接，我們將其稱為加熱工具焊接。

加熱工具焊接法主要用于焊接聚甲基丙烯酸甲酯、增塑的聚氯乙烯、聚酰胺、高密度聚乙烯和聚四氟乙烯等塑料制品，但也可用于聚碳酸酯、聚丙烯、低密度聚乙烯、硬聚氯乙烯等塑料制品。

2.3 電阻焊

電阻焊，是指利用電流通過焊件及接觸處產生的電阻熱作為熱源將焊件局部加熱，同時加壓進行焊接的方法。焊接時，不需要填充金屬，生產率高，焊件變形小，容易實現自動化。

電阻焊通過利用電流流經工件接觸面等區域產生的電阻熱效應對其進行加熱到熔化狀態或者塑性狀態來實現金屬結合。電阻焊方法主要有四種，即點焊、縫焊、凸焊、對焊。

2.4 感應焊

感應焊包括焊蠟機座，我們在焊蠟機座一端會設置四個調節桿、還有在另一端上的第一開關、第一指示燈以及旋鈕，所述焊蠟機座上還包括分別設置在調節桿兩側的第一、第二插孔、可以電性連接在第一、第二插孔中任一個內的焊蠟筆，所述焊蠟筆上可以分別設置四個不同形狀的焊蠟筆頭。

2.5 高頻焊

高頻焊的工作原理是利用固體電阻熱為能源，焊接時利用高頻率電流可以使工件內的電阻發熱使其表層溫度升高，達到我們需要的熔化程度，然后施加頂鍛力實現金屬的結合，所以它是一種固相電阻焊方法。以固體電阻熱為能源。

優勢：

①焊接速度高 ，因為電流能主要是在焊接區，加熱速度較快，在高速焊接時會存在“跳焊”的情況，所以焊接速度最高能達到150m/min甚至200m/min。

②熱影響區小，由于焊接速度較快，工件自冷性好，所以熱影響區小，焊接部分不會被氧化，進而可以得到較高性能的焊縫。

③焊接前可以不清除氧化膜與污物，這是因為高頻電流可以通過氧化膜、污物傳遞，可以不進行焊前清理也能夠保證焊接性能合格。

④可以焊接的金屬種類比較多，不受形狀、規則的限制，碳鋼、合金鋼都能夠達到要求，而對于一些焊接難度較高的金屬，比如不銹鋼、鋁合金、鎳、鈦等也能夠達到要求。用高頻焊制作時，型材和管材的尺寸規格遠比普通軋制或擠壓法的要多，且可制造出異種材料的結構件。

2.6 激光焊

激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。過去我們主要用激光焊接薄壁材料，利用激光輻射來進行工件表面的加熱，然后表面的熱量通過熱傳導向工件內部擴散，操作控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等實現工件熔化形成熔池。由于其獨特的優點，已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。按控制方式可分：手動式激光焊接機，自動激光焊接機，振鏡式激光焊接機。按激光器可分：YAG激光焊接機，半導體激光焊接機，光纖激光焊接。

2.7 旋轉焊

旋熔式塑膠熔接是將塑膠工件摩擦產生的熱量來使塑膠工件接觸面熔化，利用外在壓力或驅動使上下工件旋轉凝固成一個整體。還有，定位旋熔是將工件進行定時旋轉，在設定時間過后，工件將會停在設定的位置上，從而實現永久性的熔合。旋轉熔接機對于超音波范圍以外圓形塑膠，適用于不易熔接塑膠，且韌性較高之圓形產品，如：脫水容器、汽機車濾油杯、噴水接頭、熱水瓶氣膽、保溫杯、球狀玩具、油漆筒、保溫鍋、過濾心、浮標等。

2.8 超聲波焊

超聲波焊是利用超聲波的高頻振蕩能對工件接頭進行局部加熱和表面清理，然后施加壓力實現焊接的方法。超聲波焊的原理是利用上焊件將超聲波中的能量傳送到焊接區域，但是焊接區域的交接面聲阻很大，導致焊件會出現局部高溫。而塑料的導熱性差，不能夠將熱量及時的散發出去，所以就會使得兩個塑料的接觸面迅速熔化，再加上一定的壓力后，就可以讓其融合。即使超聲波停止作用，也要繼續保留壓力，使其凝固成型，確保焊件可以實現完美焊接，達到我們最終的目的。

3 ?汽車內飾件熱板焊接舉例

對于生產方面，廠家一般使用熱板焊接機來控制熱板焊接模具的移動變化，同時加上液壓驅動或者馬達推動進行。這樣做可以保證生產過程中對不同要求的工件焊接操作都有應對之策，使得工件焊接強度可以達到規定標準。也可以根據不同的生產需要，調節焊接的步驟，使設備在焊接中有著良好的穩定性，進而保證工件加工后的焊接程度符合標準。

4 ?對于塑料油箱焊接質量檢查內容包括

①超聲波氣密性檢查：室溫條件下將所有排氣孔、安全閥等封閉，在燃油箱內部達到0.03-0.05MPa的壓力后就能夠將其放置到水槽內，燃油箱總成與油管都要沒入到水中，且要保持20s的時間。油箱焊接位置要避免出現泄漏的問題，目測沒有氣泡就判定為合格。

②內壓穩定性檢查：燃油箱固定到實驗臺上，將所有口全部堵住，保證燃油箱的內部是密閉的，然后在3-4min內，將內部壓力提升到0.3MPa，保壓1min，目測是否存在泄漏或者破裂等問題，不會有任何結構的損壞。

③焊接強度檢查：焊接部分要保證任何方向施加100N的力都不會出現脫落的問題。

④外觀檢查：焊接周邊區域不會存在摩擦痕、燙傷痕，同時應該保證焊接位置的翻漿達到均勻性的要求。

5 ?熱板焊接技術的未來發展

由于焊接技術的不斷完善，焊接技術已經在工業上得到了廣泛的應用，但是焊接技術的發展遠不止此，它還會繼續的發展下去，我們在焊接效率這一方面的技術還不夠成熟，如果在這部分有所突破的話，會讓焊接技術的發展更進一步。新興工業的發展也在不斷推動焊接技術的前進。焊接技術自發明至今已有百多年歷史，它幾乎可以滿足當前工業中一切重要產品生產制造的需要。但是新興工業的發展仍然迫使焊接技術不斷前進。比如如陶瓷材料和復合材料的發展促進了真空釬焊、真空擴散焊;宇航技術的發展也將促進空間焊接技術的發展。還有就是節能技術的改善，大家都知道焊接技術是非常消耗能源的，如果我們能夠在焊接技術上結合節能技術，將會減少許多能源的消耗，所以焊接技術的未來還有很大的進步空間，希望我們可以更快的研究出更新更安全的焊接技術技術，為工業發展做出貢獻。

6 ?汽車塑料油箱焊接注意事項

6.1 油箱焊接很危險 務必找專業技師

在遇到車輛的燃油箱有破損時，首先要對油箱進行焊接保證損壞的油箱繼續使用，不影響汽車的功能。在進行焊接操作時，一定要注意油箱內的清潔問題，在焊接前要把油箱都灌滿水再進行焊接。進行焊接操作時，最好選用經驗豐富的焊工。出現事故時，可以憑借豐富的經驗來應對。如果稍有不慎，還會產生爆炸事故，因此要特別注意。

6.2 滅火器有備無患

對于現場的易燃物要進行隔離，還要保證汽車電氣焊工的作業場地必須干燥、清潔、還要有良好的通風和照明系統。提前對焊接可能發生的事故進行預防措施，尤其是對可能發生火災情況的重點防御，做到墻壁和周圍沒有易燃易爆物品，排查一切安全隱患，完成安全作業。為在突發火災到來時有預防措施，可以在作業環境旁邊放置一個滅火器，防止火勢過于兇猛，造成人員傷亡，減少不必要的損失。還要注意的是，電弧會對人體產生有害的紅外線和紫外線，也要做好人體的保護工作。

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