CN106317830B - 一种适用于激光焊接的汽车车灯材料及汽车车灯 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于激光焊接的汽车车灯材料及由此材料制备的前部车灯,所述汽车车灯灯体材料包括以下原料组分及重量百分含量:PC树脂50~80重量份;ABS树脂20~50重量份。本发明公开了一种激光焊接牢固的汽车前部车灯,这种车灯外形美观,粘结牢固,符合中高档车的使用标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车车灯材料,特别是涉及一种适用于激光焊接的汽车车灯材料及汽车车灯。
背景技术
汽车灯具作为汽车的眼睛,既有汽车非常重要的功能性零件,也是汽车非常重要的外观零件。在汽车行业竞争激烈的今天,汽车外观是否漂亮,是否精致变得更加重要。各汽车厂商,也更加注重汽车车灯,这一汽车眼睛的外观效果。
而激光焊接就是能大幅度提高车灯美观的一项新兴科技。以前的后灯配光镜和灯体之间,一般都是摩擦焊、热板焊等方式,该焊接方式往往会在焊接处,留下很大的焊接缝,同时在焊接缝附近留下许多溢出的焊接渣。就像是在汽车后灯上留下一道大大的伤疤,该伤疤还能透过透明的外配光镜看到,非常影响车灯的外观。然而数年前,新兴的激光焊接技术,完美的解决了这个问题,已经在奥迪、雷克萨斯等高端车型上的后上使用开来。
但激光焊接,在世界上还未有在前部灯(包括前大灯、前雾灯)上使用的例子。目前前部灯配光镜和灯体之间,都是通过胶水粘结。胶水粘结有几个非常明显的缺陷:1、外观不好。使用胶水粘结,透过透明的配光镜,始终能看到一道粗大的胶水线。而且由于要使用压力才能是胶水粘住配光镜和灯体,致使往往会朝两边溢出,视觉效果非常差。2、成本高昂。目前在车灯上使用的胶水,价格好几十,甚至上百一公斤,增加了车灯的成本。3、生产节拍慢。一般的胶水,需要至少一周的时间才能完全固化。对于车灯企业来说,不但生产节拍慢,还需要准备庞大的存储仓库以放置产品,也是一笔非常大的开支。4、环境不友好。目前使用的胶水,都是橡胶产品,属于不可回收材料。汽车报废后,这些胶水就是难以处理的化工垃圾,对环境不友好,属于不环保的粘结方式。
而激光焊接要使用在汽车前部灯方面,困难重重。汽车前部灯的配光镜,一般前部灯配光镜为PC材料,灯体为PP填充材料。PC与PP类材料之间的焊接性能非常差,往往粘不牢。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种适用于激光焊接的汽车车灯材料及汽车车灯,用于解决现有技术中汽车车灯尤其是汽车前部灯焊接视觉效果差,焊接不牢固的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明是通过如下技术方案实现的。
本发明提供一种适用于激光焊接的汽车车灯材料,所述汽车灯体材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 50~80重量份
ABS树脂 20~50重量份。
本发明中PC为聚碳酸酯,它是一种主链含碳酸酯键的聚合物。
本发明中ABS树脂是由丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)三元共聚的复相结构。ABS树脂是由分散相和连续相构成的两相体系,其连续相是苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)树脂,分散相是是聚丁二烯(PB)橡胶颗粒。
优选地,所述汽车车灯材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的添加量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的3~6wt%。
优选地,所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.0~2.5×104。
优选地,以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。
优选地,所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为15~17g/10min。
本发明中所述的适用于激光焊接的汽车车灯材料中的PC树脂和ABS树脂均为颗粒或粉状塑料。
本发明还公开了一种汽车前部车灯,所述前部车灯包括上述所述汽车车灯材料制备获得的灯体、PC材质的配光镜和喷涂在灯体外的油漆层,所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为(3~5):1:(1~5)。更优选地,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为(3~5):1:(1.5~4)。
优选地,所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE Z NO.28CLEAR。
优选地,所述固化剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。
优选地,所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
优选地,所述油漆层的厚度为15~30μm。
所述汽车车灯灯体由上述所述汽车车灯材料通过注塑成型工艺制备获得。注塑成型工艺一般包括成型前准备、注射过程和成型后处理。成型前准备包括原料的检验、染色和干燥,嵌件预热,料筒清理和模具清理、涂脱模剂和预热。注射过程一般包括加料、塑化、充模、保压、倒流、冷却和脱模。成型后处理一般包括退火处理和调湿处理。
本发明中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为80~95℃,干燥时间为至少8小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为200~240℃;
3)模具温度为50~60℃;
4)注射压力为70~80MPa。
由于汽车前部灯使用环境的复杂性,附近就是发动机。车灯灯体上易于接触到发动机机油、润滑油、汽油等有机溶剂,而PC和ABS合金材料对有机溶剂敏感,长期接触容易溶胀、老化,采用油漆层喷涂后,能够有效的防止PC和ABS合金材料构成的汽车车灯灯体的变形和损害;并且本发明中的汽车前部灯车灯的配光镜为PC材质,灯体材料为PC和ABS的混合材质,这两种材质很容易通过激光焊接融合在一起,粘结牢固。本发明公开了一种激光焊接牢固的汽车前部车灯,这种车灯外形美观,粘结牢固,符合中高档车的使用标准。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件。
实施例1
本实施例中公开了适用于激光焊接的汽车车灯灯体材料所述汽车车灯材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 50重量份
ABS树脂 50重量份
所述汽车车灯材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的含量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的3wt%。
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.5×104。
以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为15g/10min。
将实施例1中的汽车车灯材料进行混合按照现有技术中注塑成型方法制备不含有油漆层的汽车车灯灯体。
本实施例中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为95℃,干燥时间为8小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为240℃;
3)模具温度为60℃;
4)注射压力为80MPa。
本实施例中所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为4:1:4。所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE ZNO.28CLEAR;固化剂为由上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
实施例2
本实施例中公开了适用于激光焊接的汽车车灯材料,所述汽车车灯材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 80重量份
ABS树脂 20重量份
所述汽车车灯材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的含量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的6wt%。
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.0×104。
以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为17g/10min。
将实施例2中的汽车车灯材料进行混合按照现有技术中注塑成型方法制备不含有油漆层的汽车车灯灯体。
本实施例中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为80℃,干燥时间为10小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为200℃;
3)模具温度为55℃;
4)注射压力为70MPa。
所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为4:1:1.5。所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE Z NO.28CLEAR;固化剂为由上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
实施例3
本实施例中公开了适用于激光焊接的汽车车灯灯体材料,所述汽车车灯灯体材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 60重量份
ABS树脂 40重量份
所述汽车车灯灯体材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的含量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的4wt%。
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.2×104。
以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为16g/10min。
将实施例3中的汽车车灯材料进行混合按照现有技术中注塑成型方法制备不含有油漆层的汽车车灯灯体。
本实施例中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为90℃,干燥时间为18小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为200℃;
3)模具温度为57℃;
4)注射压力为80MPa。
所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为4:1:3.5。所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE Z NO.28CLEAR;固化剂为由上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
实施例4
本实施例中公开了适用于激光焊接的汽车车灯材料,所述汽车车灯灯体材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 70重量份
ABS树脂 30重量份
所述汽车车灯灯体材料的原料组分还包括色母粒,以所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量为基准计,所述色母粒的含量为5wt%。
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.5×104。
以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为16g/10min。
将实施例4中的汽车车灯材料进行混合按照现有技术中注塑成型方法制备不含有油漆层的汽车车灯灯体。
本实施例中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为85℃,干燥时间为24小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为210℃;
3)模具温度为50℃;
4)注射压力为70MPa。
所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为4:1:2。所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE Z NO.28CLEAR;固化剂为由上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
实施例5
本实施例中公开了适用于激光焊接的汽车车灯,汽车车灯灯体材料为PC和ABS合金,且汽车车灯外层设有油漆层;
所述汽车车灯灯体材料包括以下原料组分及重量百分含量:
PC树脂 80重量份
ABS树脂 20重量份
所述汽车车灯灯体材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的含量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的5wt%。
所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.1×104。
以所述ABS树脂的原料组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%。所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为15g/10min。
将实施例5中的汽车车灯材料进行混合按照现有技术中注塑成型方法制备不含有油漆层的汽车车灯灯体。
本实施例中注塑成型主要包括如下步骤和工艺条件:
1)将各原料组分进行干燥处理,干燥温度为80℃,干燥时间为24小时;
2)将干燥后的各原料组分进行混合并熔融,熔融温度为230℃;
3)模具温度为60℃;
4)注射压力为78MPa。
所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为(3~5):1:(1~5)。所述主剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的ORIGIPLATE ZNO.28CLEAR;固化剂为由上海欧利生东邦涂料有限公司的POLYHARD。所述稀释剂为上海欧利生东邦涂料有限公司的PLANET THINNER#722系列。
焊接时的步骤如下:将不含油漆层的待焊接的汽车车灯与前部灯配光镜以近红外激光NIR(波长810~1064nm)进行焊接;施加压力,使得焊接区牢固。本发明实施例中采用的近红外激光NIR的波长为1000nm。由于前部灯配光镜的材料为PC材料,汽车车灯灯体材料为PC/ABS材料,两者含有相同材料,焊接牢固度和易焊接程度增加。
在使用本发明中的油漆层进行喷涂时,首先将主剂、固化剂和稀释剂按照相应比例混合均匀。将焊接好后,按照各实施例中相应油漆层组分对焊接的不含有油漆层的汽车车灯进行喷涂。喷涂厚度为15~30μm,干燥温度为70-80℃。
将实施例1~5中的汽车车灯进行耐汽油实验,具体办法为:将超级无铅汽油涂抹在实施例1~5中的汽车车灯上,在室温下观察10min,汽车车灯的涂层表面无变化。涂抹柴油1h后,油漆层表面无变化;涂抹发动机油16h后油漆层表面无变化;涂抹冷却液1h后油漆层无变化。
依据TL207 OCT 2011《反射涂层要求》3.5.2.1温度循环进行测试,试验条件为:
时间 | 温度 |
60min | 23℃,30%RH至80℃,80%RH |
240min | 80℃,80%RH |
120min | 80℃,80%RH至-40℃ |
240min | 温度为-40℃ |
60min | -40℃至23℃,30%RH |
以上为1个循环,试验工进行20个循环,试验后,油漆层无脱落。
油漆层的附着性采用DIN EN 2409进行测试,试验环境条件为23±2℃,50±5%RH;在每一方向中切割的数量为10,间距为1mm;然后贴上胶带,与上述车灯完全密合后,以10N的力垂直向上拉。试验后,在网格面范围内,刀刃是完全平滑的,网格的正方形无剥落现象。
按照TL211MAR 2003《外部塑料件涂装要求》5.1热存放,热存放90±2℃,试验时间Wie240小时,冷存放-40±2℃,试验时间为24小时,温度试验后,将其在室温下存放30min,进行上述附着力试验,温度试验后,油漆层表面无变化,股着力试验后,油漆层表面无剥离。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
Claims (2)
1.一种汽车前部车灯,其特征在于,所述前部车灯包括汽车车灯材料制备获得的灯体、PC材质的配光镜和喷涂在灯体外的油漆层,所述油漆层包括主剂、固化剂和稀释剂,在使用时,主剂、固化剂和稀释剂的质量比为(3~5):1:(1~5);所述主剂包的型号为ORIGIPLATEZ NO.28 CLEAR;所述固化剂的型号为POLYHARD;所述稀释剂的型号为PLANET THINNER#722系列;
所述汽车车灯灯体材料为由以下原料组分及重量份制备获得:
PC树脂 50~80重量份
ABS树脂 20~50重量份;
所述汽车车灯材料的原料组分还包括色母粒,所述色母粒的添加量为所述PC树脂和所述ABS树脂的总质量的3~6wt%;所述PC树脂为双酚A型聚碳酸酯,所述PC树脂的数均分子量为2.0~2.5×104;以所述ABS树脂的组分的总质量为基准计,丙烯腈的质量百分含量为25~30wt%;丁二烯的质量百分含量为25~30wt%;苯乙烯的质量百分含量为40~45wt%;所述ABS树脂在200℃,负荷5kg下测试获得的熔融指数为15~17g/10min。
2.如权利要求1所述的汽车前部车灯,其特征在于,所述油漆层的喷涂厚度为15~30μm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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