本申请提供了一种塑料激光焊接结构及壳体。塑料激光焊接结构包括第一塑料件和第二塑料件，第一塑料件具有第一连接面和限位凸筋，第二塑料件具有抵接面和第二连接面，其中第一连接面匹配压合至第二连接面。第一塑料件和第二塑料件的连接面处在激光焊接过程中在激光照射下熔化，使第一连接面和第二连接面之间形成焊缝、构成焊接连接。在激光焊接前，限位凸筋的顶部与抵接端面具有设定的焊接距离；在完成激光焊接后，限位凸筋的顶部抵接于抵接面。第一塑料件上还设有溢流孔，在激光焊接过程中，熔融状态的塑料在激光焊接压合力作用下流入溢流孔。壳体的塑料激光焊接结构的第一塑料件和第二塑料件围合构成安装腔，并通过激光焊接构成密封连接。构成密封连接。构成密封连接。
【技术实现步骤摘要】
一种塑料激光焊接结构及壳体
[0001]本技术涉及塑料激光焊接
，尤其涉及一种塑料激光焊接结构及壳体。
技术介绍
[0002]在汽车、电子和日用品等领域，塑料的激光焊接作为激光焊接技术的重要分支已经得到了广泛的应用。除了传统的激光焊接技术通过将激光束直接聚焦照射至焊缝位置的方式外，激光透射焊接利用了塑料的透光性和激光束的聚焦方式，使塑料焊接结构的设计灵活性远远高于直接照射方式的焊缝设计。透射焊接技术的典型生产过程为：首先将两个待焊接的塑料零件组装在一起，然后将一束短波红外区的激光定向到待焊接的部位，激光束透过上层的塑料零件聚焦至下层零件的表面，使下层零件吸收激光能量，温度升高。高温使下层零件和以及上层零件的抵接处熔合形成焊缝，实现焊接连接。为使焊缝实现充分熔接，通常还会通过激光焊接设备施加压合力，使两个零件压合。
[0003]为了满足上述工艺要求，上层零件的焊接面需要具有较高的平整度，才能保证焊接时激光能量的均匀分布，从而形成较高的焊接强度，并达到较好的密封性。目前的上层零件的塑料材料多选择翘曲刚度较高的透光材料，才能保证产品的平面度符合焊接要求。不仅对焊接材料的要求较高，材料的选择范围也较小，导致成本增加。同时由于塑料在受热熔化再冷却的过程中也容易出现收缩变形，因此仅选择材料，而没有合理的焊接结构设计，也会在焊接完成后出现局部变形，导致焊接质量不佳甚至焊接失败。而通过购买高精度、高能量的激光焊接设备来克服这些问题，又会导致设备投资上升，项目经济性下降。
[0004]为此，公告号为CN209649512U的技术专利提供了一种用于超声波雷达传感器的新型塑料激光焊接结构，通过在上层零件的四周边缘和中部之间设置凹槽状的转折结构，有效避免塑料激光焊接成型后的收缩变形，使材料的可选择性强，产品成本低。
[0005]但是上述技术方案还存在以下不足之处：
[0006]1.焊接结构仅在垂直于压合方向的水平方向有定位，并未利用焊接结构在压合方向对熔接厚度进行控制，因此焊接结构的熔接厚度需要通过焊接设备的压合行程进行间接控制，由于控制尺寸的公差链较长，导致熔接厚度不均匀，焊接质量不易控制；
[0007]2.仅在焊接连接面的两侧设置了溢流槽，使焊接连接面之间的气体不易排出，可能导致焊接质量不佳；
[0008]3.无法通过焊接结构的熔接厚度和溢流情况来检查焊接工艺的稳定性和产品的焊接质量；
[0009]4.结构单一，适应性和设置灵活性不佳。
技术实现思路
[0010]针对现有技术存在的以上不足，本技术的目的在于提供一种可准确控制熔接厚度、优化了溢流结构、便于检查焊接质量、设置灵活的塑料激光焊接结构，以及基于上述
塑料激光焊接结构的壳体。
[0011]为了实现上述目的，本技术提供了下述的技术方案。
[0012]一种塑料激光焊接结构，包括：第一塑料件，具有第一连接面和限位凸筋；第二塑料件，具有抵接面和第二连接面；其中所述第一连接面匹配压合至所述第二连接面；所述第一塑料件至少在所述第一连接面处，和/或，所述第二塑料件至少在所述第二连接面处可在激光焊接过程中在激光照射下熔化，使所述第一连接面和所述第二连接面之间形成焊缝、构成焊接连接；在激光焊接前，所述限位凸筋的顶部与所述抵接面具有第一设定距离；在完成激光焊接后，所述限位凸筋的顶部抵接于所述抵接面。
[0013]第一塑料件和第二塑料件均至少部分由塑料制成，具体地，第一塑料件和第二塑料件中至少一个可以吸收激光能量而升温熔化，或者至少在焊接连接处可以吸收激光能量；可通过带有颜色的塑料材质或者通过激光吸收涂层实现。两个塑料件均由不透光材料制成时，焊接结构需要设置成能使激光直接聚焦至两个连接面的抵接处；而其中一个塑料件为透光材料制成时，即可采用激光透射焊接技术。焊接过程中两个塑料件受到压合力；在激光焊接过程中，第一连接面和第二连接面在激光照射下熔化，在激光焊接设备的压合力作用下相互熔接形成焊缝，冷却后构成焊接连接。与此同时，熔融状态的塑料在压合力作用下向两侧发生溢流，使第一塑料件和第二塑料件在激光焊接设备的压合力作用下相互靠近，直至限位凸筋的顶部抵接至抵接面。而焊接前限位凸筋的顶部和抵接面之间的第一设定距离即构成了熔接厚度。通过合理设置连接面、限位凸筋和抵接面，也可实现多件焊接；抵接面和限位凸筋可间断地设置多处。连接面需要匹配设置，但可不是平面；同样地，凸筋和抵接面匹配设置，但从第一连接面凸起的高度可变化。
[0014]优选地，所述第一塑料件至少部分由透明材质制成，使激光焊接时激光可透过第一塑料件聚焦至相互抵接的所述第一连接面和所述第二连接面；所述限位凸筋及与之抵接的抵接面至少部分从外部可见。
[0015]此时可将第二塑料件设置成由不透光材料制成，或至少在一个连接面设置激光吸收涂层。在激光焊接过程中，一个连接面熔化后加热另一个连接面熔化，熔合处在冷却后构成焊缝，实现焊接连接。限位凸筋和抵接面位于外侧时方便观察实际的熔接厚度，可通过快速目视检查限位凸筋和抵接面是否全面抵接。限位凸筋在焊缝两侧设置、或间断设置多处时，至少部分从焊接结构外侧可见以便目视检查。即使在焊接结构设置无法实现限位凸筋可见时，通过压合力的控制以及压合行程控制也可实现优于现有技术的熔接厚度的控制。
[0016]优选地，所述第一塑料件具有第一定位面，所述第二塑料件具有第二定位面；所述第一连接面呈条状延伸，所述第一定位面和所述第二定位面匹配设置，用于对所述第一连接面与所述第二连接面在所述第一连接面的宽度方向上进行定位。
[0017]第一连接面和第二连接面通常均设置成条状，因此需要在宽度方向上设置定位结构，用于第一定位面和第二定位面在宽度方向上的准确定位。
[0018]优选地，所述限位凸筋的一个侧面、所述第一连接面、所述第一定位面围合成一凹槽状结构，其中所述第一连接面构成所述凹槽状结构的底面；所述限位凸筋的顶部和所述第一连接面的距离构成焊接限位高度，所述凹槽状结构的宽度构成焊接区域宽度，激光焊接时激光穿过第一塑料件到达第一连接面的距离构成透光厚度；所述抵接面上凸起形成一凸筋状的焊道，所述焊道的顶部端面构成所述第二连接面，所述焊道具有焊道宽度和焊道
高度；在激光焊接前，所述焊接区域宽度大于所述焊道宽度，所述焊道高度大于所述焊接限位高度，所述焊道抵接至所述第一连接面的中部。
[0019]凹槽状结构可以增加第一塑料件的结构刚度，减小焊接后的变形；焊道高度和焊接限位高度之差构成熔接厚度；当焊接区域宽度大于焊道宽度，且焊道抵接至凹槽状结构即第一连接面在宽度方向上的中部时，焊道两侧的焊接区域构成熔融状态塑料的溢流区。
[0020]优选地，所述第一连接面呈条状沿一封闭路径延伸，所述第二连接面匹配设置；所述限位凸筋位于所述封闭路径的内侧，所述第一连接面和所述第二连接面的抵接处位于所述塑料激光焊接结构外侧，使激光焊接时激光束可直接照射至所述抵接处进行焊接。
[0021]将凸筋设置于焊缝的内侧时，两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种塑料激光焊接结构，其特征在于，包括：第一塑料件(10)，具有第一连接面(11)和限位凸筋(12)；第二塑料件(20)，具有抵接面(21)和第二连接面(22)；其中所述第一连接面(11)匹配压合至所述第二连接面(22)；所述第一塑料件(10)至少在所述第一连接面(11)处，和/或，所述第二塑料件(20)至少在所述第二连接面(22)处可在激光焊接过程中在激光照射下熔化，使所述第一连接面(11)和所述第二连接面(22)之间形成焊缝、构成焊接连接；在激光焊接前，所述限位凸筋(12)的顶部与所述抵接面(21)具有第一设定距离；在完成激光焊接后，所述限位凸筋(12)的顶部抵接于所述抵接面(21)。2.根据权利要求1所述的塑料激光焊接结构，其特征在于：所述第一塑料件(10)至少部分由透明材质制成，使激光焊接时激光可透过第一塑料件(10)聚焦至相互抵接的所述第一连接面(11)和所述第二连接面(22)；所述限位凸筋(12)及与之抵接的抵接面(21)至少部分从外部可见。3.根据权利要求2所述的塑料激光焊接结构，其特征在于：所述第一塑料件(10)具有第一定位面(13)，所述第二塑料件(20)具有第二定位面(23)；所述第一连接面(11)呈条状延伸，所述第一定位面(13)和所述第二定位面(23)匹配设置，用于对所述第一连接面(11)与所述第二连接面(22)在所述第一连接面(11)的宽度方向上进行定位。4.根据权利要求3所述的塑料激光焊接结构，其特征在于：所述限位凸筋(12)的一个侧面、所述第一连接面(11)、所述第一定位面(13)围合成一凹槽状结构，其中所述第一连接面(11)构成所述凹槽状结构的底面；在激光焊接前，所述限位凸筋(12)的顶部和所述第一连接面(11)的距离构成焊接限位高度，所述凹槽状结构的宽度构成焊接区域宽度，激光焊接时激光穿过第一塑料件(10)到达第一连接面(11)的距离构成透光厚度；所述抵接面(21)上凸起形成一凸筋状的焊道(24)，所述焊道(24)的顶部端面构成所述第二连接面(22)，所述焊道(24)...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐照山，林东峰，陈明，陶良军，严刘万，
申请(专利权)人：上海为彪汽配制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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