汽车仪表板发泡工艺

2018-04-19

《仪表板发泡工艺常见缺陷和解决办法》。汽车仪表板发泡常见缺陷与解决思路 仪表板发泡常见缺陷案例 分析及解决思..汽车内饰里面的发泡工艺,1.2.3 半硬质聚氨酯泡沫 典型产品:软饰汽车仪表板、汽车方向盘、车门内饰板、保险杠内芯、 头枕、扶手。 聚氨酯发泡成型工艺 2.ag手机客户端高压发泡机的结构与工

一种汽车仪表板发泡结构,将前挡风玻璃除霜器盖板与仪表板骨架设计成一个整体,在发泡生产作业时,将仪表板发泡表皮安装在发泡模下模内,将仪表板骨架本体安装

仪表板种类及生产工艺

仪表板的分类


仪表板按安全性可分为无气囊仪表板和附气囊仪表板(针对副驾驶)。目前国内只有少数中高档次的轿车配备气囊仪表板,随着人们对安全性的重视,客户对附气囊仪表板需求加大,主机厂也将此作为买点之一。气囊打开在保护乘客的同时,也可能伤害乘客,尤其是儿童。因此,国际上部分新车型的仪表板气囊已开始加装开关。为气囊的正常开启,在气囊上方多设计有气囊盖板,在其打开时释放气囊。但其与仪表板匹配处存在可视装接线,影响整车美观。为此,近年愈来愈多车型的仪表板设计为无缝气囊仪表板。既能保证气囊正常开启,又无可视装接线。


仪表板按舒适性可分为硬塑仪表板、吸塑仪表板和半硬泡软质仪表板。仪表板本体以注塑工艺制成的为硬塑仪表板,因其工艺简单、投资低等优势而被广泛应用,尤其是中低档车。其中有局部或全部涂装饰漆或软触漆,以改善外观、增加色调或提高质感。吸塑仪表板是在注塑或压制骨架外吸附并粘结或在注塑时复合表皮,使其外观有皮质感。半硬泡软质仪表板是在表皮和骨架之间填充有聚氨酯泡沫,既提高触感又增加吸收能量的能力。目前半硬泡软质仪表板的表皮主要有真空热成形表皮和搪塑表皮。前者是传统的仿真皮工艺制成;後者在近年因其花纹均匀、无内应力、设计宽容度高等特点被广泛应用,并得到客户高度认可,将成为中高档车主导。




目前,常使用的仪表板主要包括:硬质仪表板、半硬质仪表板、搪塑发泡仪表板、阴模成型仪表板和聚氨酯喷涂仪表板等几种类型。不同的仪表板,其生产工艺也不尽相同。
一般,硬质仪表板(注塑件)的工艺流程为:注塑成型仪表板本体零件→焊接主要零件(如需要)→组装相关零件;
半硬质仪表板(阳模吸塑件)的工艺流程为:注塑/压制仪表板骨架→吸塑成型表皮与骨架→切割孔和边→组装相关零件;
搪塑发泡仪表板的工艺流程为:注塑成型仪表板骨架→真空成型/搪塑表皮→泡沬层的发泡处理→切割孔和边→焊接主要零件(如需要)→装配相关零件;
阴模成型仪表板(阴模成型及表皮压纹)的工艺流程为:注塑成型仪表板骨架→真空成型/吸塑表面压纹→泡沬层的发泡→切割孔和边→焊接主要零件(如需要)→组装相关零件;
聚氨酯喷涂仪表板的工艺流程为:注塑成型仪表板骨架→PU喷涂→发泡层发泡→切割孔和边→焊接主要零件(如需要)→组装相关零件。



仪表板的注塑成型

对于全塑的硬质仪表板和发泡仪表板而言,其骨架的注塑成型一般需要使用锁模力为2000~3000T的注塑机,骨架材料可以采用PC/ABS、SMA或PP+GF,下表对这3种材料的成型性、成本和使用性能做了比较。




PC/ABSSMAPP+GF
成型性
成本
性能

表1:注塑成型骨架材料的比较仪表板的注塑工艺可分为高压注塑和低压注塑两种方式。



仪表板的注塑工艺可分为高压注塑和低压注塑两种方式。

高压注塑的特点是:材料在经螺杆加热后被注入到闭模中成型。一般,经高压注塑成型的部件易出现缩印、变形和熔接痕等质量问题,这通常是由加强筋和/或浇口位置设计不当引起的,此外,材料或产品结构的不合理也会对此有所影响。
低压注塑的主要特点是:经螺杆加热后的材料被注入到微闭合的模具中,模具在二次闭合后加压,产品经冷却定型后,开模将其取出。一般,低压成型工艺主要用于生产表面有装饰面料(织物或表皮)的产品,如A、B、C柱,门板上饰板以及仪表板上饰板等。该工艺的优点是:成型效率高、产品变形小,面料与骨架之间不需要使用粘接剂。但其缺点是成本高,特别是相对于高压注塑而言,模具工装成本较高。此外,相对于二次复合工艺所使用的材料(即包覆成型)而言,工艺面料较昂贵。


阳模真空吸塑


阳模真空吸塑是生产仪表板表皮的一种工艺方法,其特点是:对表面带有花纹的片材进行加热,当达到拉伸成型温度时,提升阳模,使加热表皮与阳模之间形成真空腔。开启阳模真空抽吸系统,使表皮紧贴在阳模的型腔表面上,冷却后脱模。经定型后的表皮即可转入下一道的发泡成型工序中。

其特点是:对表面带有花纹的片材进行加热,当达到拉伸成型温度时,提升阳模,使加热表皮与阳模之间形成真空腔。开启阳模真空抽吸系统,使表皮紧贴在阳模的型腔表面上,冷却后脱模。经定型后的表皮即可转入下一道的发泡成型工序中。

该工艺的优点是:模具投资少且使用寿命长,生产效率高,设备成本只有搪塑设备的1/3~1/4。
但其缺点是:由于表面花纹是预制的,因此随着表皮拉伸度的增大,花纹损失也随之增大,从而导致细皮纹消失、粗皮纹淡化并形成明显的视觉差,影响美观。由于阳模真空成型的工艺特征,使得产品阴阳尺寸受到局限,通常要求R角在1.5mm以上,从而对产品的外观设计带来一定的束缚。

搪塑成型

搪塑表皮的制造过程是:首先将带有表面花纹的搪塑模具加热到搪塑表皮的成型温度,然后将粉箱与搪塑模扣合,使之按设定的程序旋转。当粉料熔化并粘附于模具表面达到一定厚度后,脱开粉箱。接着,继续加热模具外表面,以使模具内表面的搪塑表皮得到塑化烧结。最后,快速冷却模具外表面(不喷淋),使表皮冷却成型。 工艺流程如下:

汽车仪表板制造工艺 - 蚀纹咬花专家 - 模具蚀纹 模具咬花 模具晒纹 


搪塑表皮一般具有如下优点:由于搪塑表皮的表面花纹是在表皮成型过程中形成的,因此花纹表面的一致性好;在产品设计上,只要照顾到模具的局部加热性,即可将模具做成较深的凹陷,甚至做成一定的负角,以加大产品造型设计的裕度;材料成本相对较低。

其缺点是:模具投资大,寿命短(一般模具的质量保证只有20000次表皮寿命);设备投资大;需要不断地清理模具,导致辅助工时较长。

按照搪塑表皮的外观质量要求,其表面必须清洁、完整、无流痕且皮纹要均匀一致,同时表皮颜色与标准色板比对时无明显差异,表皮重量应控制在标准值的±5%范围内。

此外,必须在规定位置上做标识,标识内容应包括:日期、班次和张数,并且标识要清晰可见,有可追溯性。为了确保成型后的表皮不变形受损,一般应将其存放在本体骨架上,表皮叠放不超过4张,放有表皮的骨架则应存放到周转车上。

表2和表3对搪塑表皮和阳模吸塑表皮的特点和性能做了比较。



搪塑表皮阳模吸塑表皮
材料PVC、TPUPVC/ABS、TPO
手感
花纹一致随拉伸率的变化而变化;拉伸越大,花纹损失越大
产品造型的适用性较好,局部R角可做到1MM,最好水平做到0.5MM拉伸太大的地方成型困难,局部R角最小只能做到1.5MM左右
颜色一致性好,颜色更换容易由于皮纹制约,颜色更换不易

表2:搪塑表皮和阳模吸塑表皮比较


阳模吸塑表皮
(PVC/ABS)
搪塑表皮
(PVC)
搪塑表皮
(TPU)
密度g/cm31.151.20-1.251.06
肖氏A强度90-9570-8080-85
拉伸强度Mpa14-169-146
伸长率%137250350
撕裂强度kN/m644042
表3:搪塑表皮与阳模吸塑表皮的性能比较



阴模吸塑成型,模内压纹(Inner Mold Grain,IMG)

阴模真空成型技术,即模内压纹(Inner Mold Grain)技术,简称IMG。阴模吸塑成型技术是阳模真空吸塑与搪塑技术的有机结合,它是一种热模成型技术,即将不带皮纹的热片材(0.8mm TPO表皮+2.0mm泡沬)放置在发泡层与阴模的型腔之间,通过真空吸附使片材与模具型腔(模具型腔已做出了皮纹)接触成型。冷却时片材收缩,并与发泡层吸附贴合成型。与传统的成型和复合工艺相比,该工艺不会出现皮纹拉伸现象,而且可以在一个零件上实现不同的皮纹形式,皮纹均匀、清晰且手感好,与搪塑效果相当。


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