汽車內外飾紋理在港澳臺有不同的叫法:曬紋、咬花、腐蝕、蝕刻等等,其實是同一種工藝化學蝕刻。針對塑料級注塑產品:PP、PC、ABS等,在汽車輕量化、環保、低VOC的潮流趨勢下,汽車工程塑料這類材料得到應用廣泛,汽車工程材料對于汽車減重、高續航里程、成本等方面有重大影響,特別是新能源汽車將逐步取代傳統耐用汽車。
紋理很早之前稱為皮紋,是借鑒動物、植物皮紋的叫法,塑料產品由于材質不同,表面的排列、組織、構造不同,因而產生粗糙、光滑、軟硬感,表現為紋理不同。
模具上做出不同的皮紋紋理咬花,注塑出的產品可達到想要的機理紋理的效果包含動植物皮紋、梨地紋、幾何紋--拉絲紋、科技紋、碳纖維紋理等各種各樣的紋理。
汽車內外飾紋理的風格也不同,可分為三類:特征性,紋路單元的形狀常見形態如線狀、塊狀、線塊結合和荔枝形狀等等。紋路單元的形狀大小、方向、單元組合的疏密程度都對皮紋的宏觀風格有重要影響。方向性,有些皮紋的紋線特征有明顯的方向性,有些規則單元特征的皮紋就沒有方向性。汽車用皮革的皮紋沒有方向性的較少。層次性,皮革上的花紋基本都是立體皮紋,具有層次性,微觀上為皮紋由2~5個不同深度的層組成;宏觀上為皮革表面粒面飽滿圓潤,層次豐富起伏,特征過渡自然,給人的視覺沖擊比較柔和。
汽車內外飾紋理根據其大小可分為細皮紋、粗皮紋、幾何皮紋等
圖 細皮紋特征
圖 粗皮紋特征
圖 幾何皮紋
汽車內外飾紋理根據其深度劃分為細皮紋、火花紋、拉絲紋、粗皮紋及幾何紋
從拔模角度看,零件的脫模性能受拔模角度與皮紋加工深度的影響,一般塑料件的拔模角度定義在 0.5°以上,但對于有皮紋的飾件,常規經驗是 13μm左右深度的皮紋要求拔模角為 1°,這個看材料的收縮性;PP千分之12的收縮性,ABS、PC收縮性小在千分之五到六,根據成型條件、材料、零件壁厚和零件的直立高度等因素的不同,皮紋深度和拔模角度的比例會有所不同。
拔模角度與皮紋加工深度的關系一覽表;
汽車內外飾紋理--紋理區域定義
高可見區 | 較小的塑料件表面 | 不常見表面 |
立體多層次紋理立體皮紋層次豐富、光澤柔和、裝飾效果較好, | 精致,協調的精細皮紋 | 普通皮紋,拉絲紋以節約成本。 |
傳統化學蝕刻紋理3-5層為主,國內紋理層數以3層花紋為主,3層以上貼菲林難度系數高,費時費力,貼菲林、腐蝕、清洗為一層紋理,每一層都要經歷一次整個流程,不可控因素較多,產品差異大?;瘜W腐蝕蝕刻的流程分為清潔處理、防蝕處理、腐蝕加工、清除防蝕層。
圖 傳統化學蝕刻流程
傳統化學蝕刻工藝受時間、速度、濃度等的控制;傳統化學蝕刻時間一般取10min,時間越長,蝕刻速度越精確。蝕刻過程中應增加測量時間次數,控制腐蝕液成分濃度和溫度,對腐蝕液的成分進行定期分析,防止腐蝕劑成分的快速變化。溫度對蝕刻速度有一定影響,當溫度升高12℃時,蝕刻速度增加約1倍,對于有精確尺寸要求的零件,溫度不得超過±2℃~±3℃。
傳統化學蝕刻工藝的紋理不是由一整張菲林膜貼上,會有拼接印,在R角位置紋理拼接不夠連貫等缺陷,而隨著紋理裝飾應用越來越廣泛,傳統的化學蝕刻工藝已無法滿足其要求,激光雕刻工藝就應需而生,創新激光3D雕刻工藝適用的模具、加工材料廣泛,具有無限的設計自由,提高品牌可視性,高度自動化等特點,紋理效果達到高精度、高質量。
圖 激光紋理技術流程
3D激光雕刻展示了一個工藝的創新和成功,同時標志著全球紋理邁向了新時代。
目前天至尊激光3D紋理公司擁有18臺瑞士GF激光3D紋理雕刻設備,是全球最多的設備廠家。激光加工精度可達0.3μ,紋理一致性100%復制,可加工任何幾何形狀,其加工層數不受限制,化學蝕刻加工三至五個層次為主,而激光加工技術可以加工30,50,100,300+層次的紋理圖案,目前最多達到了700多。
圖 GF 3D紋理雕刻設備
傳統化學蝕刻與創新激光雕刻工藝的相比優勢在哪里呢?
類別 | 傳統化學蝕刻 | 創新激光雕刻 |
成本 | 目前較低 | 較高 |
加工時間 | 多層貼菲林、保護循環;5層以上時間較長 | 模具設計+全自動化結工; |
皮紋效果 | 一般皮紋; | 立體幾何紋理、碳纖維編織紋; |
售后維修 | 易出現拉花、報廢現象; | 復制性100%,保養成本低; |
紋理種類模具表面 | 無法在圓弧面、曲面上加工精細、立體、規則的花紋; | 超精細,精細到0.3微米左右,;任何的花紋、模具表面都可加工, |
紋理品質 | 個人技術影響紋理品質,花紋差別、深度等難以控制; | 程序編程,全自動化,紋理精細、一致性; |
模具鋼材 | 有放電紋、燒焊的不銹鋼無法加工,有燒焊的普通鋼材易出現色差; | 質地均勻,無砂眼的金屬材料,燒焊的材料經過回火拋光后雕刻無色差; |
設備 | 化學腐蝕+手工加工噴砂設備,噴漆保護設備; | 五軸激光加工設備,全自動化加工; |
環保 | 酸性藥水腐蝕,危險性工種; | 物理性能加工,無化學物質產生 |
化學蝕刻主要在于外部人為因素控制把握,5層左右紋理兩種工藝時間差不多,五層以上激光雕刻優于蝕刻,化學腐蝕主要在于貼菲林、保護,激光雕刻在于模具設計+全自動化結工;從目前成本來看,激光雕刻的成本高于傳統蝕刻,但是隨著激光紋理規模的普及,技術的更替,3-5年可能會有國產激光雕刻機的出現,成本會逐漸下降,隨著環保力度加大,其化學腐蝕成本會增加,3-5年激光雕刻可能會取代傳統化學蝕刻;與傳統化學蝕刻相比,創新激光雕刻的紋理種類和適用模具表面范圍廣,紋理品質佳,其優勢凸顯。
激光雕刻在汽車內外飾已得到大量應用,圓弧設計的高科技效果,高精細、高精度、連續性、一致性,在各大品牌汽車內外飾上得到體現,寶馬X3尾燈的導光條采用紋理的漸變,形成光線均勻傳導的漸變,吉利遠景X1的空調風扇側面的激光3D碳纖維紋理,北汽BJ40 PLUS的棱格科技紋,長城XX5的顯示窗旁邊的金屬拉絲紋等。
圖 部分汽車內外飾紋理應用
未來汽車內的每一個表面都可以是智能表面,包括門飾板、儀表板、方向盤、天窗模塊、照明系統等等,這些表面現已由裝飾作用向機電一體化用戶界面發展。現在智能表面技術正處于市場導入及成長階段,發展潛力巨大,如何把智能表面技術做到更好,需要主機廠、方案設計、零部件供應商、材料企業等的共同努力,現艾邦建有汽車智能表面微信群,長城、一汽、長安、綠馳、東風、大陸、敏實、科世達、庫爾茲、日寫、東麗等企業均已加入,歡迎產業鏈上下游的朋友入群探討,共謀進步。
本文來源:蘇州天至尊模具科技有限公司
活動推薦:
汽車智能表面高峰論壇
Automotive Smart Surface Industry Forum
時間:2018 年7月12~13 日
地點:上海汽車城-昆山維景國際酒店
(花橋鎮花橋國際商務城兆豐路2號,步行5分鐘可達上海地鐵11號線安亭站)
論壇議題&嘉賓(擬邀請):
編號No. | 時間 | 議題 Topics | 演講嘉賓Speakers |
2018年7月12日 | |||
1 | 9:00~9:10 | 汽車智能表面產業鏈分析Automobile Smart Surface Industry Chain Analysis | 艾邦高分子:江耀貴Aibang CEO |
2 | 9:10~9:40 | 平板顯示及在交通工具中的應用Flat panel display and its application in traffic system | 復旦大學:谷至華Fudan Professor & Ph.D. |
3 | 9::40~10:10 | 汽車智能表面技術探索與案例分享Intelligent Surface Technology Exploration and real project Sharing | 長安汽車:秦宇志Changan Auto Development Director |
10:10~10:40 | 茶歇Tea break | ||
4 | 10:40~11:10 | 碳納米棒在汽車智能表面的應用Application of Carbon Nanorods in Smart Car Surfaces | CANATU:顏國義Canatu Greter China sales Director |
5 | 11:10~11:40 | 汽車智能駕駛艙的發展趨勢Development Trend of Intelligent Car Cockpit | 吉利集團:劉景林Geely new business strategy Director |
11:40~13:30 | 午餐Lunch | ||
6 | 13:30~14:00 | 汽車智能表面中IMD/FIM油墨的選擇與效果設計Selection and effect design of IMD/FIM ink in automotive intelligent surface | 德國寶龍油墨:吳張永Proell Manager & Ph.D. |
7 | 14:00~14:30 | 智能表面3D圖案變形控制技術Smart Surface 3D Pattern Deformation Control Technology | 浙江工業大學:董星濤ZJUT Professor |
8 | 14:30~15:00 | metal mesh在汽車智能表面的應用The application of metal mesh on automobile intelligent surface | 歐菲光: Keven zhangO-film |
9 | 15:00~15:30 | 智享車上生活—佛吉亞智能表面方案Smart life on board - Faurecia smart surface solution | 佛吉亞:施寅杰 智能表面項目開發前牽頭人Faurecia:SHI Jacky |
15:30~15:50 | 茶歇Tea break | ||
10 | 15:50~16:20 | 納米銀線在觸控柔性方面及汽車智能表面的應用Application of nanosilver wire in touch flexibility and automotive smart surface | C3nano:陳曉峰C3Nano Director& Ph.D. |
11 | 16:20~17:05 | 汽車智能表面2020的5個材料趨勢5 meterial trends for Automotive intelligent surface 2020 | Agnes Kubiak |
12 | 17:05~17:35 | IML高壓成型與OMD工藝在汽車智能表面應用Application of IML high pressure molding and OMD technology in automotive intelligent surface applications | 愛元福:劉姵緁OMD:Sales |
17:35~19:35 | 晚飯Dinner | ||
2018年7月13日 | |||
1 | 9:00~9:30 | 一種2mm厚度的超薄智能表面(內飾)案例An ultra-thin smart surface (car interior) project of 2mm thickness | 深圳微航磁電技術:周紅衛Shenzhen Weihang CEO |
2 | 9:30~10:00 | 科思創在未來汽車內飾上的理念Covestro thinking for Future Automotive Interiors | 科思創:張豪Covestro Automotive senior marketing manager |
10:00~10:20 | 茶歇Tea break" | ||
3 | 10:20~10:40 | 基于智能語音的多模態車載體驗新范式A New Paradigm of Multimodal Vehicle Experience based on Intelligent Voice | 阿里巴巴集團:王一行Alibaba group Senior UX designer |
4 | 10:40~11:10 | AFHC技術在汽車內外飾的抗指紋抗劃傷應用 Application of AFHC Technology in Anti-fingerprint and Anti-scratch of Automobile | 智宇創鑫 熊何宇 市場總監Zhiyu Markteting Director |
5 | 11:10~11:40 | 集成功能和裝飾的表面處理工藝技術Integrated functional and decorative surface treatment process technology | 上海科世達:范良照Kostal New process technology supervisor |
11:40~13:30 | 午餐Lunch | ||
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徐小姐:18617020032ab020@polytpe.com
江先生:18666186648 jyg@polytpe.com
仇小姐:15013545762 ab025@polytpe.com
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