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塑料激光焊接在EPB电子驻车系统塑料部件上的应用

子驻车制动系统(EPB)是指将行车过程中的临时性制动和停车后的长时性制动功能整合在一起,并且由电子控制方式实现停车制动的技术。EPB系统由电子按钮手动操作,并兼备自动控制功能。当需要驻车制动时,EPB按钮被按下,按钮操作信号反馈给电控单元,由电控单元控制电机和减速齿轮机构工作,对左右后制动钳实施制动。


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EPB电子驻车系统塑料部件的激光焊接主要涉及到EPB电子驻车控制器外壳以及EPB电子驻车MGU部件塑料外壳的激光焊接


1.EPB电子驻车系统结构设计


EPB控制器及MGU部件外壳的设计都采用准同步焊接的设计结构,底部外壳上设计焊接筋,激光光斑沿焊接筋快速扫描,融化整个焊接筋后形成下榻完成焊接。准同步激光激光焊接工艺的优点在于,其一方面可以通过焊接筋的下塌补偿塑料零部件的变形;另一方面可以通过监控焊接筋的下塌来作为质量监控的标准之一。


2.EPB电子驻车系统塑料部件材料


BASF的PBT材料在注塑上有严格的工艺要求,注塑件的不合格会严重影响最终塑料激光焊接的成品质量。其中最重要的就是EPB外壳上盖的激光穿透率,穿透率必须要保持在一定的水平以上并且均匀一致。一般注塑供应商所采用的穿透率检测设备都有很大的局限性,几乎所有的这些供应商都在样件上选点来测试激光穿透件的激光穿透率。采用这种方法只能大概知晓穿透件的激光穿透情况,而不能完全知晓整个穿透件整个焊接面的激光穿透率情况以及穿透率的稳定性。


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巴斯夫 新型Ultradur®LUX产品


除了PBT材料令人头疼的激光穿透率问题,PBT材料在焊接过程中工艺窗口狭小也给EPB和MGU外壳生产厂家带来很多困扰。在PBT激光焊接过程中,如果激光功率过大,PBT材料很容易在焊接表面留下痕迹或者烧点,影响产品外观。


3.EPB电子驻车系统塑料部件激光焊接难点


EPB电子驻车系统塑料部件的激光焊接主要的难点集中在工艺上面,而其所使用的材料的激光焊接是最主要的难点。传统上,EPB控制器以及MGU部件外壳均选用PBT材料,普通的PBT材料激光穿透性能较差,比如BASF的B4300 G6 LT材料;特殊开发的激光高穿透率PBT材料则价格太高,比如BASF的LUX系列,一般汽车零部件厂家都不会采购。目前国内的工程塑料供应商也都在积极研发塑料激光焊接专用的PBT材料,比较知名的如宁波优科泰开发的ECOT系列PBT材料,穿透率能达到50%左右(~1.5mm厚度),同时注塑不受模温影响,加工窗口较宽,比较适合国情。近期有些客户也开始测试三菱专为EPB研发的PBT激光穿透材料,其穿透率达到了惊人的50%左右(~1.5mm厚度),而且材料的加工窗口及激光焊接窗口都较宽,可以实现一倍以上的快速生产。

本文来源:光的匠人

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