订阅
纠错
加入自媒体

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺


注塑成型是汽车内外饰件的核心制造工艺之一。零件脱模后须切除浇口以满足外观与装配精度要求。传统去浇口工艺例如人工修边、冲压冲切、机械切割等存在一致性差、精度不足、良品率不稳定、刀具磨损快、维护成本高等问题。CO 激光是一种非接触式加工方案,具有精度高、重复性好、工艺柔性强等特点。其特定波长与热塑性塑料的红外吸收特性高度匹配,能实现材料的高效熔融气化,在汽车塑料件浇口切除中有较高的适用性。【1】【2】

汽车常用注塑材料

现代汽车中大量塑料件采用注塑成型制造,常见材料包括 PP、ABS、PC/ABS、TPO、 PA、PBT、POM、PMMA 等热塑性塑料。其中,PP、ABS、PC/ABS 和 TPO 在汽车内外饰中应用较为广泛,其核心特性和典型应用场景可概括如下:

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

         CO 激光的适配性

CO 激光的10.6 μm 波长,与绝大多数热塑性塑料的红外吸收特性高度匹配,可使材料快速熔融气化,实现高效的切口加工;对于部分 PP 应用,10.25 μm 波长可有助于优化加工速度和切口质量。

相较于传统机械方式,CO激光去浇口具有以下优势:非接触式加工,消除零件变形与机械力损伤风险参数可控性强,加工一致性较高。无需频繁更换或打磨刀具,维护成本更低。加工灵活,切割路径可由软件定义,适合多型号零件快速切换。

材料加工验证

Luxinar | 罗悉激光应用实验室对PP、ABS、PC/ABS 和 TPO四种汽车常用热塑性塑料进行了 CO激光去浇口/切割测试。

注:测试切口质量及热影响区特征可为实际去浇口工艺提供参考

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

PP

厚度:2.8 mm。功率:230 W。切割速度:2.5m/min。结果:切口平整,边缘干净光滑,无明显毛刺。

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

ABS

厚度:未记录功率:100 W切割速度:2 m/min结果:切割结果良好,切口干净整洁建议:在较高速度下,烟尘可能增多,影响切口表面质量,应优化抽排条件。

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

PC/ABS

厚度:5 mm。功率:300 W。切割速度:3 m/min。结果:切割结果良好,切口边缘光滑,干净整洁。建议:加工过程会产生一定烟雾和碎屑,功率和速度越高越明显,需要加强抽风。

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

注:上图为CO激光切割TPO材料的典型断面,引自另一组测试,仅用于展示切口形貌特征

TPO

厚度:3 mm。功率:300 W。切割速度:3 m/min。结果:切口质量良好,表面较光滑,无明显毛刺。建议:加工过程中会产生烟雾,应配置有效的抽排系统。

实验数据汇总表

汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

工艺结论:CO 激光对 PP、ABS、PC/ABS 和 TPO 均具有较好的工艺适配性。但不同材料的参数窗口并不相同,实际应用中需要根据材料牌号、厚度、颜色及改性配方进行独立验证。

系统配置与激光器选型

工艺考量因素

开发激光去浇口工艺时,需评估以下关键因素:

材料类型与颜色浇口几何形状外观质量要求节拍需求零件工装夹具烟尘抽取

通过优化激光参数,可最大限度减少热影响,同时保持高生产效率和优异的切口质量。

系统配置方案

振镜扫描系统适用于小型零件和薄型浇口结构,可实现高速加工和光束快速定位。无需移动零件即可快速切换多个浇口加工位置,满足高节拍大批量生产需求。

固定激光头配合运动平台则更适合大尺寸、复杂三维曲面或厚截面浇口,如汽车门板、仪表板等部件。该配置可提供更大的工作距离、更高的工艺灵活性以及更高的能量密度。

激光器选型

针对汽车注塑件去浇口工艺,通常100W~450W功率的CO激光器可覆盖多数应用场景。

罗悉激光 SR、Infinity、Destiny 三个系列CO 激光器功率覆盖 80W~250W,多波长可选,具有光束质量好、稳定性高、体积紧凑等特点,适合集成于振镜扫描或固定头系统。对于更高产能或大尺寸浇口应用,可选用 450 W OEM 45iX 激光器,功率充沛,以缩短加工时间并适配高节拍产线。

结语

在汽车塑料件浇口切除中,CO 激光是一种常见的的非接触式加工方式。其优势主要体现在加工精度、重复一致性和系统集成便利性方面,同时可减少传统加工中对材料带来的机械应力问题。

基于本次测试结果,CO 激光对 PP、ABS、PC/ABS 和 TPO 等常见汽车注塑材料表现出较好的工艺适配性,切口质量整体较为稳定。对于多品种、小批量或平台化生产场景,这一工艺在柔性、自动化和一致性方面具有一定优势。

引用

【1】高国权. 发那科机械臂驱动CO激光器切割塑料浇口的工艺研究[J]. 橡塑技术与装备, 2026, 52(4): 30-34.

【2】CAIAZZO F, CURCIO F, DAURELIO G, et al. Laser cutting of different polymeric plastics (PE, PP and PC) by a CO laser beam[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2005, 159: 279-285.

作者:Lee Popplewell, Savita Wang

原文标题 : 汽车内外饰CO2激光去浇口工艺

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

    智能制造 猎头职位 更多

    在线客服

    文章纠错
    x
    *文字标题:
    *纠错内容:
    联系邮箱:
    *验 证 码:

    粤公网安备 44030502002758号