汽車內飾件模內皮紋成型及覆皮工藝

1、飾件情報延鋒偉世通技術中心辦公室第011期2006/12本期主題：汽車內飾件模內皮紋成型及覆皮工藝內容提要：本文著重介紹的是陰模模內成型皮紋覆皮的工藝，模內成型皮紋(InMoldGRAINING)簡稱IMG是一種使用刻有皮紋圖案的陰模，先將光滑的膜料在模內成型出內飾件形狀的帶皮紋的表皮，然后在機器的同一工位將該表皮真空吸附在基材上。目錄模內皮紋成型工藝概述模內皮紋成型工藝應用發(fā)展簡介模內皮紋成型專利介紹模內皮紋成型概述對于中高檔車型，內飾件(包括汽車的儀表板，門內板等)的覆皮是不可缺少的工藝。根據(jù)加工方式的不同，相關的工藝可以分為三類：- 傳統(tǒng)的凸模真空覆皮工藝- 搪塑成型表皮PU發(fā)泡覆皮工藝

2、- 陰模模內成型皮紋/覆皮工藝傳統(tǒng)的覆皮方式是使用已帶有皮紋的原料，通過加熱，凸模真空吸塑，將表皮覆蓋在基材上。搪塑工藝是使用粉末原料先成型好內飾件形狀的皮紋表皮，然后在表皮和基材之間澆注PU將表皮覆在基材上。本文著重介紹的是陰模模內成型皮紋覆皮的工藝，并且與其它兩種工藝進行對比。模內成型皮紋覆皮的工藝也稱為IMG(INMOULDGRAINING)工藝，它使用刻有皮紋圖案的陰模，先將光滑的膜料在模內成型出內飾件形狀的帶皮紋的表皮，然后在機器的同一工位將該表皮真空吸附在基材上。相對于傳統(tǒng)的使用預制皮紋片材的方法，具有更大的設計自由度，因為預制的皮紋片材在覆蓋過程易于失去原有花紋，而“模內皮紋”這

3、一新工藝中，皮紋是在壓制階段才形成，因此花紋甚至可保留在邊緣處，而且該工藝可以在一個階段形成不同的皮紋。IMG工藝所使用的材料所使用的膜料可以是pvc或帶發(fā)ya層的tpo料。IMG工藝成型的表面質量IMG成型的模具皮紋與產(chǎn)品皮紋質量:模具面產(chǎn)品面-膜料的厚度可以在0.8-1.8mm范圍內- 帶發(fā)泡層的膜料的厚度可以在2.0mm-3.5mm范圍內- 覆皮所使用的粘合劑-熱熔型PU類-水基型- 基件：-纖維板-ABS（PP）注塑件IMG的工藝過程真空陰模內皮紋成型一真空覆皮一冷卻IMG工藝的優(yōu)點- 沒有皮紋拉深變形和破壞設備的投入成本低（與搪塑成型相比）- 可在同一次成型不同圖案的皮紋- 產(chǎn)品的質

4、量重復穩(wěn)定性好- 可成型較小的圓弧部位（與傳統(tǒng)的凸模成型相比）IMG工藝的不足：- 產(chǎn)品設計時，陰陷的形狀仍有一定的限制- 產(chǎn)品上的最小圓弧半徑需要1mm-模具的成本較高和制造周期較長（與傳統(tǒng)的凸模成型相比）IMG工藝在汽車內飾中的應用：主要用于生產(chǎn)汽車的3-D設計程度高的內飾件，如儀表板、車門內板、中控臺、手套箱蓋板、安全氣囊蓋板等。選才IMG的技術，降低了設備一次性投資三分之二，滿足了內飾件表面皮紋質量及內飾件產(chǎn)量的需求。使用IMG的技術工藝與傳統(tǒng)的凸模覆皮相比，關鍵要求成型后的表皮能夠精確的覆在基材上，這對設備和工藝提出更高的要求。另外，由于皮紋在高溫條件下在模內成型，模具需要定時的清理

5、和維護，以保證廠品的表面質量。IMG工藝的模具按照使用材料不同，可分為鍥殼類陰模模具；鋁合金陰模模具；鋼質類陰模模具；樹脂類陰模模具。模內皮紋成型工藝應用發(fā)展簡介2004年，世界上領先的汽車內飾系統(tǒng)供應商之一一一江森自控公司，其研發(fā)的應用于OpelAstra的門板的“In-MoldGraining”工藝技術，獲得了塑料工程師協(xié)會（歐洲）汽車行業(yè)創(chuàng)新大獎，該獎被譽為塑料工程業(yè)的“奧斯卡”。江森自控的“IMG工藝，將無花紋的TPO發(fā)泡片材包覆在骨架上并形成皮紋，這種工藝可以應用于所有傳統(tǒng)的骨架材料，也可與傳統(tǒng)發(fā)泡工藝聯(lián)合使用。江森自控通過模內皮紋和陰模真空成型等技術開發(fā)改進汽車內飾板的表面，首先應

6、用于OpelAstra車型的門板系列產(chǎn)品中，并且進一步應用該技術于儀表板和座艙模塊產(chǎn)品中，如Mitsubishi的一款新車Colt,其產(chǎn)品表面是相當有吸引力的，具有兩種不同的皮紋效果。江森自控的“IMG工藝一個顯著特點是結合輕質骨架材料，可減輕座艙模塊的重量。為充分發(fā)揮這種效果，江森自控的工程師在一款概念車Etimos中使用Fibrit作為儀表板的骨架材料。Fibrit是一種特殊的輕質天然纖維材料，由大約90%勺可回收利用的原材料組成，而且它可以和其他骨架材料相結合應用于IMG工藝中，可大大減輕產(chǎn)品重量，滿足汽車輕量化的發(fā)展需求?！癐MG工藝的另一個優(yōu)點是在環(huán)境保護方面的有益效果。用于本工藝的

7、TPO發(fā)泡片材不含有PVC并且能夠相對容易的從Fibrit骨架材料相分離，便于回收再利用。選擇Fibrit作為骨架材料同樣也提高了環(huán)境保護能力：天然纖維是可回收的原材料，并且在處理過程中不會產(chǎn)生污染殘余物。如果骨架材料是與TPO片材相似的合成物，那么儀表板只需要一道工序即可完全的回收。江森自控已開始將In-MoldGraining工藝作為傳統(tǒng)層壓技術的替代選擇應用于中級車的儀表板中，這是該工藝第一次應用于大規(guī)模生產(chǎn)。江森自控IMG工藝的模具供應商是德國FRIMO司。在門板表面材料的應用方面，通過歐寶汽車ASTRAK目，F(xiàn)RIMO成為行業(yè)內第一個把IMG技術深入應用到一系列的同類操作中，并且在實

8、踐中不斷發(fā)展完善。模內皮紋成型發(fā)明專利介紹目前在已公開的專利申請文件中未檢索江森自控和FRIMO公司關于IMG的相關的技術方案內容，由于該工藝技術是2004年開發(fā)應用的，有可能還處于未公開狀態(tài)，由于其是江森自控和FRIM8司的重點創(chuàng)新技術，我們認為其定會申請專利保護，對此我們將繼續(xù)跟蹤。以下是檢索到其他公司關于模內壓紋的專利，供參考。1 .制造帶有皮紋圖案的模制品的方法(JP2003117940)METHODFORMANUFACTUREOFGRAINPATTERNEDPLASTICMOLDEDBODY專利申請人：SAKAERIKENKOGYOCOLTD申請日：2003-04-23一種制造帶有皮

9、紋圖案的模制品的方法，包括預熱帶有泡沫體的表皮1到特定溫度，夾緊上、下模板5和6,其中陰模6帶有特定的皮紋圖案61和真空抽吸裝置62o通過抽真空，陰模6上的皮紋圖案被子壓制到表皮材料1上；注射塑料到模腔內，在表皮材料背面成型，冷卻脫模，這樣一個帶有皮紋圖案的模制品即制造成型。2 .制造后注塑塑料模塑件的方法(WO2004062877)Methodforproducingrear-injectedplasticmouldedparts專禾I權人：FAURECIAINNENRAUMSYSTEMEGMB(DE)申請日：2003年12月22日本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)后注塑塑料模塑件的方法，所述模塑件由裝飾層

10、(5)、泡沫層(6)和基質(8)組成，它們分別由聚烯姓組成，根據(jù)所述方法，裝飾層(5)和泡沫層(6)以復合材料的形式插入到注塑模具中，并且隨后用基質材料(8)后注射到閉合的注塑模具(1,2)中。為了使最終模塑件(9)上的裝飾層(5)的外表面具有所需的結構，注塑模具(1,2)的內表面(相對于該表面施加裝飾層(5)以互補的方式結構化。使用由閉孔形成的泡沫層(6),在閉合的注塑模具(1,2)中固化基質材料期間，所述泡沫層按照注塑模具(1,2)的表面結構被永久壓縮。注塑模具(1,2)的表面結構可以通過表面本身的相應成形得到，或者通過置于注塑模具(1,2)表面和裝飾層(5)之間的插件得到。3 .帶有縫合線圖案的汽車飾件及其制造方法(JP3001938)TRIMMINGMATERIALWITHSTITCHPATTERNANDITSMANUFACTURE專利權人：HONDAMOTORCOLTD請日：1991-01-08為獲得如真皮的上等手感，并且使粘貼工作更簡易，本發(fā)明的技術方案是：一種由如氯乙烯等片材組成的表皮材料2a,由用來成型飾件表皮材料的模具10的上模11和下模12壓