汽車儀表板搪塑表皮加工工藝可控性研究
顧志偉、徐煒、曹建平
南通超達裝備股份有限公司
【摘要】儀表板是汽車內飾的重要組成部分，隨著中國汽車工業的快速發展，儀表板的軟飾化越來越多國產汽車的青睞，本文主要介紹了儀表板搪塑表皮在搪塑生產線上生產時的工藝可控性。
【關鍵詞】儀表板、搪塑、搪塑生產線、工藝性
【 Abstract 】 the dashboard is an important part of automobile interior trim, with the rapid development of China's auto industry, the dashboard soft act the role of the more and more the favour of domestic, this paper mainly introduces the dashboard lining plastic skin on the lining plastic production line production process control.
【 Keywords 】 dashboards, Sling, slush lines, technology
1前言
隨著中國汽車工業的快速發展，為創造更舒適、更安全而豪華的車內乘坐空間，人們一直追求高檔次、高質量的汽車內飾，作為現代汽車內部最大、最復雜且可視的零部件之一的汽車儀表板的成型工藝備受關注。
軟質儀表板是在表皮和骨架之間進行PU發泡工藝，既提高了觸感又增加吸收能量的功能，是目前市場上各品牌汽車的首選。軟質儀表板的表皮大部分采用搪塑PVC、TPU表皮。搪塑成型工藝是搪塑模具在搪塑生產線上加熱到一定的溫度，與封箱密封后，按照設定的旋轉圈數、角度和速度等一系列的工藝參數來保證表皮的厚度、重量、色差、光澤度要求，這對搪塑生產線的工藝可控性提出很高的要求。目前，國內外比較成熟的搪塑生產線設備廠商有德國Reinhardt、日本仲田、南通超達裝備等。國內搪塑生產線設備近幾年發展迅速，其工藝可控性在某些方面甚至達到國際先進水平。
2、 搪塑工藝介紹
搪塑過程就是將搪塑模具放入加熱烘箱里進行加熱，將裝有搪塑粉末的封箱與加熱后的模具密封組合后在成型工位上旋轉，粉末與加熱后的模具型面接觸后熔化、凝固，搪塑模具再到凝膠爐加熱使表皮背面未凝固的粉末凝膠光滑，模具冷卻后脫模。
3、 搪塑生產線介紹
搪塑生產線實現了流水化生產，縮短了生產節拍，大大提高了生產能力；可同時生產不同模具類型、外形、顏色、原材料的儀表板。
搪塑生產線包括脫模工位、換模工位、冷卻工位、加熱工位、成型工位、凝膠工位、上料工位和移栽天車工位。
超達裝備的搪塑生產線對加熱工位、成型工位、凝膠工位和水冷工位進行了創新改進，對產品的成型工藝實現數據化、可控化。
4、 搪塑表皮質量控制點
表皮質量的控制點：表皮厚度、表皮重量、表面光澤度、表皮外觀等；要生產出符合要求的搪塑表皮，對搪塑生產線的各個環節的參數可控性要求非常高；根據搪塑生產線設備是制造和表皮代加工相關經驗的積累，整理了生產符合表皮質量標準的表皮，如何在搪塑生產線上調整工藝參數。
4.1表皮厚度和重量
影響表皮厚度和重量的參數：模具加熱溫度；搪塑床旋轉圈數、旋轉速度、角度；粉料重量。
當粉料接觸到加熱的模具后，吸收熱量熔化在模具表面，若模具的溫度未達到設定值，粉末熔化吸收熱量后溫度降低，粉末熔化的效率降低導致表皮厚度。
l 搪塑產品的形狀比較復雜，模具在加熱爐里面加熱，模具的溫度很難保證均勻的溫度，為了保證溫度的均勻性，超達裝備的生產線在加熱爐上的導風機構增加了伺服系統控制，對于難加熱的區域增加加熱時間，保證溫度的均衡。參數如下圖：
l 搪塑床旋轉的圈數越多，料粉與模具接觸的次數越多，表皮將越后。搪塑床旋轉的速度越快，粉料與模具接觸的時間越短，表皮越薄，反之表皮越厚。搪塑產品有很多地方有負角，旋轉時粉料進入負角困難，通過搪塑床旋轉的停止角度來讓粉料充分進入負角，保證負角區域的表皮厚度。
l 封箱里的粉末重量需要保持在一定范圍內，搪塑時讓粉料保證一定重量壓力與搪塑模具表面接觸；若粉料重量低，表皮厚度變薄；粉料重量超重，表皮厚度變厚。上料工位中有料粉稱重系統，每次搪塑成型好封箱移出后稱重系統開始工作，當粉料和封箱的總重低于550Kg時，機器人上料系統開始工作，每次加料10Kg。如圖：
4.2 表面光澤度
當搪塑模具加工了100個搪塑表皮后，表皮表面的光澤度會升高。光澤度升高后表皮表面出現亮痕。搪塑模具需要下線堿洗，洗去模具表面的脫模劑和粉料熔化析出的穩定劑，堿洗后光澤度無法達到合格范圍內，模具需要進行噴砂處理，通過調整玻璃珠和砂的混合比例噴砂得到合格的表面光澤度，處理完成后，再將模具加熱表面噴脫模劑，脫模劑涂好后表皮容易脫模。
4.3表皮外觀
常見的外觀異常：透光、凝膠不良、變形、燒焦粘料等
l 透光：模具局部溫度低，導致表皮表面熔化不充分形成透光孔，發泡時發泡料通過透光孔溢出到表皮表面。表皮加工時通過調整該區域的加熱時間和搪塑床在該角度的停頓時間來改善解決透光問題
l 凝膠不良：搪塑表皮在成型的后期，模具的溫度會下降，在表皮背面的粉末未能完全熔化，背面比較粗糙。老的搪塑設備只有一個加熱爐，搪塑成型好后加熱爐門打開，模具在加熱爐上方停留一會兒，利用加熱爐的上升的熱量凝膠，這種凝膠方式無法將表皮背面完全凝膠。新設備配備單獨的凝膠爐，模具放入凝膠爐后，熱風擺葉通過伺服控制，對表皮背面均勻加熱，深腔部分凝膠困難，可通過調整擺葉角度延長該區域的加熱時間來實現凝膠，工藝可控性實現完全可控。
l 變形：搪塑產品脫模時，脫模方式不對會導致局部表皮脫模拉伸變形；正常表皮脫模時，模具冷卻后的溫度正常在50-60℃，若模具溫度偏高或者局部溫度偏高，表皮比較軟，脫模時容易被拉伸變形。冷卻不好可以通過調整冷卻工位的水冷時間、噴嘴的角度使模具冷卻后溫度在合理的范圍內，如圖所示：
l 燒焦粘料：模具溫度過高，搪塑出來的表皮表面會被燒焦，不是太嚴重時，無法直接觀察得到，需要在暗房里用紫外線燈照射，表皮表面表現出黃色。嚴重時，直接燒焦并粘在模具表面上，模具需要下線洗模并噴砂處理。一般是新模在調試產品工藝時會出現類似的現象，但工藝調試穩定后一般不會出現燒焦粘料的現象。
5、結語
我國的汽車工業飛速發展和自主品牌車型啟動并加快正向設計、研發工程的年代，市場和顧客越來越重視汽車的外觀品質和綜合性能，追求最佳的性價。儀表板的軟飾化越來越多國產汽車的青睞。本文介紹了搪塑表皮在搪塑設備上生產加工時工藝參數的控制方法，通過設備的參數化控制，使得加工的表皮質量穩定。
參考文獻（略）
作者簡介：顧志偉，南通超達裝備股份有限公司副總經理
