進(jìn)氣歧管是發(fā)動機關(guān)鍵的部件之一,其功能是將前端總進(jìn)氣平均分配至發(fā)動機各缸室,并為各缸室提供充足而均勻的混合氣,它對于發(fā)動機的動力性和油耗有著至關(guān)重要的影響。傳統(tǒng)進(jìn)氣歧管一般由鑄鐵或鋁合金材料鑄成,由于在進(jìn)氣歧管上安裝有很多發(fā)動機進(jìn)氣和電噴系統(tǒng),因而在制造這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、弧度大的金屬進(jìn)氣歧管時常常面臨著制造工藝方面的困難,其成品率很難保證。
1990年,德國寶馬公司開創(chuàng)了熔芯法生產(chǎn)塑料進(jìn)氣歧管技術(shù),之后,塑料進(jìn)氣歧管以其重量輕、成本低及性能好等特點迅速取代了金屬進(jìn)氣歧管,目前國內(nèi)超過90%的發(fā)動機都配備了塑料進(jìn)氣歧管。時至今日,熔芯法由于存在成本高、能耗高及周期長的缺點,已基本被振動摩擦焊接工藝所取代。
由于進(jìn)氣歧管直接與發(fā)動機連接,工作環(huán)境惡劣,因此所用材料為耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好的PA6或PA66材料,這些材料一般含有25%~35%的玻纖,以克服尼龍材料易吸水的缺點(吸水可導(dǎo)致收縮率增大及強度下降)。
塑料進(jìn)氣歧管的如下特征決定了振動摩擦焊接機是其理想的焊接工藝:采用的材料為尼龍加玻纖,該材料的熔點高,焊接需要較大壓力;尺寸較大、形狀復(fù)雜,超聲波和激光焊接無法滿足要求;焊接強度要求高,傳統(tǒng)的熱板焊接工藝因存在材料降解致使焊接強度不能滿足要求。
對于焊接進(jìn)氣歧管、助力轉(zhuǎn)向罐之類的高壓容器,線性振動摩擦焊接機的停振耗時這項指標(biāo)非常關(guān)鍵。所謂停振耗時,是指在達(dá)到設(shè)定的焊接深度或焊接時間后焊接機的振動頭從所設(shè)定的振幅(通常為單邊0.9mm)降到零所需要的時間。這個時間越短則焊接強度越高,因為停振耗時長,會使原本已結(jié)合到一起的焊接區(qū)域重新撕裂,從而降低了焊接強度。