中国报告大厅网讯,在2025年,随着毫米波雷达在汽车、交通和物联网领域的大规模落地,低介电、耐候的PBT塑料需求激增。激光透射焊接凭借精密、无屑、密封好的优势,正取代传统螺钉与胶黏方案,成为PBT壳体与天线罩连接的主流工艺。以下内容围绕PBT激光焊接的有限元计算、仿真结果与实验验证展开,为产业链上下游提供可落地的参数窗口。
《2025-2030年中国PBT行业运营态势与投资前景调查研究报告》指出,瞬态热平衡方程 CT˙+KT=Q 被用于描述PBT在激光加热过程中的能量守恒。激光功率被转换成高斯热源表达式
q(x,y)=πw22APexp(−2w2r2)
其中光斑半径1 mm,吸收率与PBT表面状态相关。通过APDL代码实现热源的循环移动,保证环形凸台整体升温至熔点。
单元类型:solid186
加密区域:焊缝周边0.2 mm结构化网格
边界条件:天线罩顶部与壳体底部恒温22 °C;侧面自然对流5 W/(m²·K)
模型外形与焊接区域示意保持原文图1、图2对应尺寸。
激光功率100 W、扫描速度2500 mm/s:6.8 s达到240 °C,最高242.6 °C,熔池最小深度0.30 mm、最大0.36 mm。
激光功率120 W、扫描速度2500 mm/s:5.8 s达到240 °C,最高243.0 °C,熔池最小深度0.31 mm、最大0.38 mm。
激光功率140 W、扫描速度2500 mm/s:5.1 s达到240 °C,最高243.5 °C,熔池最小深度0.31 mm、最大0.42 mm。
激光功率120 W、扫描速度2000 mm/s:7.7 s达到240 °C,最高242.8 °C,熔池最小深度0.31 mm、最大0.37 mm。
激光功率120 W、扫描速度2250 mm/s:6.7 s达到240 °C,最高242.9 °C,熔池最小深度0.31 mm、最大0.37 mm。
焊缝垂直切割后显微测量熔池深度≈0.35 mm,与仿真0.31–0.38 mm区间吻合。
气密性测试:150 kPa加压10 s、平衡5 s、检测10 s,泄漏量≤10 mL/min,满足密封要求。
PBT行业现状分析指出,综合仿真与实验,激光功率120 W、扫描速度2500 mm/s可在5.8 s内使PBT环形凸台温度稳定在240–243 °C,熔池深度0.31–0.38 mm,兼顾效率与强度。该参数窗口为2025年毫米波雷达天线罩大批量生产提供了可直接导入的PBT激光透射焊接标准,推动PBT材料在智能汽车与交通感知系统中的渗透率进一步提升。
从有限元计算到实验验证,PBT塑料在激光透射焊接中的表现已被完整量化。120 W功率与2500 mm/s速度的组合不仅满足熔深与密封要求,还为2025年PBT行业在毫米波雷达场景下的规模化应用奠定了工艺基础。
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