汽车软质仪表板生产工艺及问题解决

序言:汽车行业飞速发展,市场和顾客越来越重视汽车外观品质和综合性能,追求个性化要求和最佳性价比。汽车配置和车身内外饰件往往首当其冲,而汽车仪表板是内饰件中最具有代表性的典型零部件。

软质仪表板由于其优良的外观品质和触摸感、良好的视觉效果,大大增加了汽车内饰的精致感和舒适性,以及其低温耐冲击性、低VOC环保、耐光耐气候的稳定性等各方面综合性能优越,适用于中级、中高级乘用车仪表板材料及工艺,目前正在被中高档车型应用中,并被各大汽车厂广泛应用!

下面重点介绍一下汽车软质仪表板生产工艺,质量控制及常见质量问题解决方案。

一、软质仪表板现状及前景

二、软质仪表板主要工艺流程

1、表皮工艺

搪塑PVC:通过对模具加热后,连接料盒进行旋转,粉末同受热模具接触后,融化凝结到带皮纹的模具上,冷却后,取出表皮的过程 (油加热、沙加热、气加热) (PVC粉末原料)

主要车型:HAVAL、标致308、大众奥迪系列、别克君越、东风风神系列,中华V5、H530等

搪塑TPU:通过对模具加热后,连接料盒进行旋转,粉末同受热模具接触后,融化凝结到带皮纹的模具上,冷却后,取出表皮的过程 (油加热、沙加热、气加热) (TPU粉末原料)

主要车型:日产新天籁、丰田凯美瑞、马自达6等Chrysler系列

PU喷涂:将两组份的聚氨酯原料在经过计量设备精确计量后增压至高压状态,再经高压混合反应,然后喷涂到镍壳模具上,聚氨酯附着在镍壳上成为一张表皮

主要车型:斯柯达昊锐,莲花L3,奔驰CES级,大众PASSAT B6,通用凯迪拉克CTS,宝马35系,沃尔沃S80等

真 皮:进行真皮的预成型,然后将真皮转移至发泡模具内并定位好,最后进行背部发泡

主要车型:劳斯莱斯RR01、宾利、奔驰SL、宝马7系的高配型等

搪塑工艺:

PU喷涂工艺:

表皮工艺对比:

性能对比:

表皮工艺发展趋势:

PVC 搪塑特点:

●成本低,工艺成熟

●PVC原料不够环保

●低温脆性会导致气囊低温爆破效果差

TPU搪塑特点:

●抗紫外线和长期热老化性能好

●材料价格较贵,比PVC 高出3 倍多

PU喷涂特点:

●可产生清晰的表皮纹理;而且皮纹的深度可以达到300微米, 是目前皮纹复制性最好的技术

●表皮的手感非常好,耐热性和耐老化性能好,表皮具有良好的抗紫外线照射性能;

●可较为容易地实现双色或者多色,可以加工小至0.5毫米的R角, 更好地满足造型要求

●在低温下的弹性仍然很好,低温爆破实验很容易满足实验要求

●生产节拍时间比较长,表皮的厚度控制均匀不好

三、软质仪表板工艺

工艺流程:

四、火焰处理

目的:提高塑料PP的表面湿润张力和粘结力 。

表面张力由31dyn提高到48dyn(≥42dyn)

为了便于发泡复合工艺,塑料表面的张力值要达到生产要求,一般要求张力值达到41dyn左右。而聚丙烯材料本身的表面张力值仅为31dyn,通过火焰处理,可以改变其表面张力,使其表面张力48dyn左右。

化学原理:

塑料基材表面经过火焰时,火焰中含有处于激发状态的羟基(—OH)和亚氨基(—NH)等自由基,能与高聚物塑料表面的氢结合,并引入了一些极性的含氧基团,发生断链反应,生成羰基(-C=H-)、羧基(-COH)极性基团,达到表面改性和活化等目的,使塑料表面的湿润张力增大,润湿性、粘结性得以改善提高 。

几种聚合物的临界表面湿润张力值

五、搪塑工艺

搪塑工艺是将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面,使其熔融并保持一定时间,使物理、化学双重反应充分进行后冷却定性,得到模具形状的产品。

搪塑工艺

工艺控制点

主要不良现象及解决措施

1、表面小洞

原因:●温度过高 ●转速过慢 ●原料水分大

解决方案:

●确认原料水分含量合格,水分在加热后汽化产生气体

●通过降低加热温度或提高转速来保证成型过程中排气通畅

2、表皮积料

原因:●模具与料盒密封不好●原料内杂质、料渣较多●温度过高

解决方案:

●料盒密封圈定期更换,保证原料稳定

●料盒内原料需要定期清理,保证原料无杂质、料渣

●温度过高,会导致原料集中熔接,造成积料,温度不易过高

3、厚度不均

原因:●正、反转圈数及时间不当●旋转停留角度及时间不当●料盒内原料分布多少不均

解决对策:

●通过正、反转的顺序调节来调整表皮局部厚度不均温度

●通过增加位置停留角度及时间来弥补局部厚度偏薄问题

●保证料盒内原料均匀分布

六、发泡工艺—定义

发泡工艺,就是利用高压发泡机将两种原料(POLY、ISO)通过160bar左右的高压高速碰撞混合均匀后注入到装有表皮和注塑件的模具内,这两种化学液体混合后即发生化学反应,生产聚氨酯泡沫,该泡沫将表皮和注塑件粘结到一起,形成软质的组合件产品,即软质仪表板。

发泡原理:

发泡设备:

发泡设备工作过程

1、低压循环

此时计量泵输出的原料经高低压转换阀旁路回流到储罐,此循环保证回路内的原料温度及化学状态稳定

2、高压循环

此时高低压转换阀关闭,计量泵输出的原料经由混合头内的喷嘴和注料活塞的回流槽回到储罐,此循环保证混合头回路内的原料温度及化学状态稳定,并保证两个组分原料达到稳定的注料压力和流量

3、注料循环

此时注料活塞打开,原料高压循环回流通道关闭,两组分原料以设定的高压状态在混合室内对撞混合

发泡工艺控制点:

发泡工艺问题解决:

七、质量控制—不良图片

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