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時(shí)間:2023-05-11 17:58:13
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的1篇新材料工藝在汽車內(nèi)飾的應(yīng)用,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
引言
隨著經(jīng)濟(jì)科技不斷進(jìn)步,汽車行業(yè)在生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中更注重環(huán)保性,現(xiàn)在,汽車在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的都在采用新的纖維材料,來(lái)制造汽車內(nèi)飾例如汽車門板、汽車頂棚等等,在汽車內(nèi)飾加工之初人們對(duì)化學(xué)材料的使用比例較大,這樣會(huì)造成環(huán)境污染、銷毀處理時(shí)的資源浪費(fèi)、多次加工等問(wèn)題,但是新材料大多屬于環(huán)保型或是性能優(yōu)良的材料這樣可以為加工提供更多的便利,此外新的加工工藝可以減少二次加工時(shí)間、提升材料利用效率,在未來(lái)的汽車內(nèi)飾生產(chǎn)加工過(guò)程中可以起到重要作用,也在未來(lái)將成為形勢(shì)所趨。
1新材料在汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
1.1微發(fā)泡植物纖維復(fù)合材料
植物纖維復(fù)合材料是由秸稈、麻、木、竹等植物纖維與聚乙烯塑料混合擠壓而成的一種新型材料,微發(fā)泡纖維成本低,機(jī)械性能好并且沒(méi)有難聞的氣味,并且在飛機(jī)、高鐵、汽車等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,復(fù)合植物纖維素纖維具有較大的長(zhǎng)徑比、比強(qiáng)度較高、使其可以應(yīng)用在增強(qiáng)體或聚合物基體復(fù)合領(lǐng)域[1]。并且它具有較大的面積、較低的密度和可降解性,在實(shí)際應(yīng)用方面它有很多優(yōu)良的特性,例如:質(zhì)量輕,成本低,加工性好,設(shè)備損耗低,可生物降解,相對(duì)而言比較環(huán)保。微發(fā)泡技術(shù)依靠著其發(fā)泡制品密度低、可以很好地隔絕聲響被應(yīng)用于汽車內(nèi)飾之中。實(shí)際上有兩類微泡沫技術(shù),即物理泡沫和化學(xué)泡沫。其中,化學(xué)發(fā)泡法由于具有施工簡(jiǎn)易、生產(chǎn)簡(jiǎn)單、費(fèi)用較低、可以批量生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì),在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分普遍。早期植物纖維復(fù)合材料多使用增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂,因其制成的復(fù)合材料具有成本低、模量高等優(yōu)點(diǎn),因而被應(yīng)用于汽車內(nèi)飾零件上[2]。市面上的材料如聚乙烯對(duì)汽車內(nèi)飾襯底的沖擊性能由于其剛性、強(qiáng)度下降導(dǎo)致汽車內(nèi)飾襯底的抗撞性差。另外,與玻璃纖維、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料比較而言,微發(fā)泡植物纖維內(nèi)部空隙較大并且具有獨(dú)特且耐用的鋼管結(jié)構(gòu),可以吸收較多的聲能,達(dá)到更好的使用效果。
1.2全水性生態(tài)超纖材料
全水生態(tài)超纖材料是由水溶性聚乙烯醇(PVA)、尼龍6做島而形成的定島超纖維,將該定島海島超細(xì)纖維通過(guò)梳理針刺法制成非織造布,以該非織造布為超細(xì)纖維皮革的骨架材料[3]。這種材料能夠?qū)崿F(xiàn)真正環(huán)保,超越真皮,超越真皮,完全解決了透氣、環(huán)保等問(wèn)題,汽車內(nèi)飾方面得以使用,并且可以在家具沙發(fā)上應(yīng)用,可以達(dá)到透氣透濕、韌性強(qiáng)穩(wěn)定性好。這是一種使用高科技人造革的材質(zhì)。因?yàn)樗沫h(huán)保性極佳,無(wú)刺鼻的氣味,耐折,耐磨損性好,質(zhì)地柔軟易于加工,外形美觀,是一種可以利用廣泛的天然皮革。與自然皮革比較,其主要特征是尺寸穩(wěn)定、手感舒適、韌性好;透氣性好,比真皮的柔韌性高兩倍還多;高撕扯強(qiáng)度和撕扯強(qiáng)度;其耐折性與真皮不相上下;具有優(yōu)良的耐候性,自生產(chǎn)至使用不含任何有機(jī)溶劑,所有產(chǎn)品均為水性,無(wú)任何污染,無(wú)異味,也沒(méi)有任何危害,具有良好的環(huán)境保護(hù)作用。然而隨著人類對(duì)于品質(zhì)的需求的提升,人們目前倡導(dǎo)環(huán)保低碳的綠色,而全水性生態(tài)超纖皮革因?yàn)槠湔嬲沫h(huán)保性,勢(shì)必在未來(lái)脫穎而出,是未來(lái)超纖產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)的重要目標(biāo)[4]。
1.3玄武巖纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合纖維
玄武巖纖維增強(qiáng)聚丙烯(BFRPP)復(fù)合材料是以玄武巖纖維(BF)為增強(qiáng)相,熱塑性的聚丙烯(PP)樹(shù)脂為基體,二者按照一定的體積分?jǐn)?shù)復(fù)合制成的熱塑性復(fù)合材料[5]。也就是說(shuō)通過(guò)對(duì)玄武巖纖維進(jìn)行噴絲板紡絲法后對(duì)其進(jìn)行與聚丙烯材料的融合所形成。它不僅防擠壓力強(qiáng)、耐高溫程度好并且強(qiáng)度高、堅(jiān)硬?;w材料聚丙烯是密度最小的高分子材質(zhì),加工力和機(jī)械性較強(qiáng)。而且其抗腐蝕性能好、成本低、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)也可以廣泛地為人所使用。并且可通過(guò)拉擠、纏繞等工藝與環(huán)氧樹(shù)脂等多種工藝組合而成的新型建材。這種材料具有高強(qiáng)度,并且抗耐酸、耐腐蝕性好。玄武巖復(fù)合纖維的膨脹系數(shù)與混凝土相近,兩者之間不會(huì)產(chǎn)生大的溫度差異。玄武巖纖維用于汽車內(nèi)飾行業(yè),可以降低車輛的外部和引擎所發(fā)出的不想要的噪聲,玄武巖增強(qiáng)的聚丙烯復(fù)合材料纖維,它的吸聲效果和耐熱性都很好,可以用于內(nèi)飾板中用于隔音以及散熱。這些好處使玄武巖增強(qiáng)聚丙烯纖維復(fù)合材料已在汽車制造、冶金、化工、建筑等行業(yè)成為玻璃纖維的良好替代品[5]。
1.4共聚酯材料
SKYTRA共聚酯也稱為PET,是由多元醇與聚酯縮聚而成的高分子的統(tǒng)稱是一種性能優(yōu)良,用途廣泛的工程塑料[6]。目前汽車裝飾中使用最多的是塑料,聚丙烯是目前使用最多的材料,它具有低密度、低價(jià)格、高剛性、高耐溫性和良好的加工性能。但聚丙烯作為一種新型的塑料,在應(yīng)用于汽車行業(yè)時(shí),為了使之符合實(shí)際應(yīng)用的要求。在汽車外觀裝飾的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中,要考慮到其成本,所以選擇合適的材料和合理的設(shè)計(jì)思想可以使其達(dá)到更好的效果。SKYTRA共聚酯脂是一種環(huán)保、實(shí)用的新型塑料復(fù)合材料具有較高的實(shí)用性。由于這類塑料原料中包含了從玉米中提取的某種原料,因此這種塑料材料具有生物特性。通過(guò)實(shí)際調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),此類材料的抗沖性及抗腐蝕性較強(qiáng),且具有較高的透明度,屬于透明塑料材質(zhì)[6]。這種材質(zhì)符合社會(huì)需要,因此它在新能源汽車內(nèi)飾織物的設(shè)計(jì)上有很大的發(fā)展空間。因此,為了推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展,必須重視這種材料的合理使用,進(jìn)而為汽車內(nèi)飾設(shè)計(jì)提供更多可能。
2新工藝在汽車內(nèi)飾中的應(yīng)用
2.1快速熱循環(huán)注塑成型工藝
快速熱循環(huán)注射成型是一種高度光澤表面無(wú)痕跡的注塑技術(shù),其成型產(chǎn)品無(wú)需打磨和拋光處理,省去噴涂涂層等后續(xù)步驟,這樣既降低了能源和節(jié)省了制造成本,實(shí)現(xiàn)了塑料制品的綠色化生產(chǎn)。與傳統(tǒng)的注射成型工藝相比,其表面溫度比注射成型樹(shù)脂的玻璃轉(zhuǎn)變溫度稍高,但是它可以在較高的溫度下快速降溫,從而改善塑料的外觀質(zhì)量,減少二次加工,減少對(duì)環(huán)境和工作人員的損害。此技術(shù)是在模具表面溫度高的情況下,可以迅速冷卻,保持模具的外形,減少返工的可能性。但因?yàn)檫@種技術(shù)是在高溫下進(jìn)行的,所以這種技術(shù)對(duì)模具的材質(zhì)也有要求,第一,它必須要具有很高的耐熱性,可以在高溫下工作,第二,它的硬度要比其他的要高,而且還要有光澤和流動(dòng)性。在目前的模具制造中,吹氣成型技術(shù)的出現(xiàn),無(wú)疑是為了解決傳統(tǒng)工藝的成本問(wèn)題,而隨著成本的降低,整體的經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)隨之提升,而由于吹塑工藝的特殊性,吹塑工藝的成本也會(huì)降低,但也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降[7]。這主要是因?yàn)樵诖邓艿臅r(shí)候,在模具還沒(méi)有完全貼合到模腔的時(shí)候,就已經(jīng)開(kāi)始成形了,所以不能和模腔緊密的貼在一起,這樣的話,模具就會(huì)有橘皮、凹陷之類的現(xiàn)象,但是快速熱循環(huán)注塑工藝可以在較高溫度情況下快速降溫,減少了二次加工、合格率比較完備、成品質(zhì)量好,另外此工藝對(duì)于模具的制造、裝配準(zhǔn)確度要求不高,以便制造更好的汽車內(nèi)飾產(chǎn)品。
2.2產(chǎn)品微發(fā)泡氣體反壓工藝
發(fā)泡工藝是在塑料中添加一定的化學(xué)發(fā)泡劑,通過(guò)注塑機(jī)熔化塑料,然后將其注射到模具中,在模具的作用下,得到一個(gè)具有氣孔結(jié)構(gòu)的塑料制品,主要用于汽車車門內(nèi)飾板。然而,微發(fā)泡并不適用于對(duì)外觀表面有較高要求的產(chǎn)品,僅采用微發(fā)泡的產(chǎn)品,其外觀質(zhì)量難以得到保證,而且還會(huì)出現(xiàn)銀紋等缺陷從而導(dǎo)致質(zhì)量不高。單純的發(fā)泡工藝很難控制發(fā)泡的范圍,因此外觀表面由于發(fā)泡帶來(lái)一道道放射性流痕等缺陷[8]。將反壓工藝與微發(fā)泡工藝相結(jié)合,通過(guò)在模具型腔中的反壓力,來(lái)對(duì)產(chǎn)品表面的發(fā)泡度進(jìn)行控制,從而獲得了表面質(zhì)量較好、內(nèi)部泡孔致密、制件強(qiáng)度高的產(chǎn)品,適合于對(duì)外觀有一般要求的皮紋或光面的微發(fā)泡產(chǎn)品。采用發(fā)泡法和反壓法相結(jié)合,既可以解決單種發(fā)泡法容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,又可以保持發(fā)泡法本身的優(yōu)勢(shì)。在減少車輛的質(zhì)量的前提下,可以減少車輛的能源消耗,從而有效地控制車輛的總成本。
2.3低壓注塑成型工藝
低壓注塑成型工藝,是在注塑過(guò)程中通過(guò)注入極少的低壓,將PVC表面或編織表面與內(nèi)部框架材料進(jìn)行復(fù)合,并迅速固化從而得到產(chǎn)品,到低壓注射成形的加工流程??蛇x用軟材質(zhì)的壓射制品,例如普通的可以使用針織物或聚氯乙烯織物。相對(duì)于傳統(tǒng)的涂布工藝而言,它的優(yōu)勢(shì)在于:將外層材料與塑料基體復(fù)合注射成型,具有較高的粘接強(qiáng)度,使用壽命長(zhǎng);由于外皮和底材在注射時(shí)不需要上膠,因此在制品成形和得到的制品更綠色;與包覆法相比,對(duì)內(nèi)襯框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)約束較少,對(duì)曲面造型的自由度更大,外形特征更清晰、更硬朗;該產(chǎn)品具有低注塑壓力、高生產(chǎn)率、低廢品率;分?,F(xiàn)及熔接痕可得到良好的覆蓋;所得產(chǎn)品觸感、外觀、表面紋理均優(yōu)良。鑒于低壓注射成型技術(shù)的特殊性,結(jié)合當(dāng)前汽車行業(yè)中大量使用纖維布包裹立柱飾板,提高外觀和舒適性,提高內(nèi)部感覺(jué)品質(zhì),故目前在轎車內(nèi)護(hù)板、立柱飾板、遮陽(yáng)板等要求表面處理的產(chǎn)品中,應(yīng)用范圍更廣。因此,在采用低壓注射成型工藝的柱裝飾板材的結(jié)構(gòu)不僅要符合成形工藝要求,而且要避免產(chǎn)生廢料,從而提高生產(chǎn)效率;也要確保裝飾面板的構(gòu)件結(jié)構(gòu)與車體連接時(shí)不能采用螺絲;主要是利用塑料件或金屬件直接安裝在汽車的板件上;安裝的點(diǎn)位排列一定是按照一定比例的,可以確保在路上測(cè)試和使用中不發(fā)出異響,沒(méi)有脫落出現(xiàn)等;外觀上不得有瑕疵,圓角的連接角不但要準(zhǔn)確,還要合適;在強(qiáng)度上不能存在弱點(diǎn);裝卸和裝配不得有任何干擾;安裝方便,安裝后不會(huì)發(fā)生變形。最終可以達(dá)到提升終端產(chǎn)品的性能,節(jié)約成本的作用
2.4模內(nèi)層壓成形新工藝
隨著汽車質(zhì)量的不斷提高,汽車內(nèi)飾零件的使用越來(lái)越多,尤其是對(duì)其材質(zhì)和成型工藝的需求越來(lái)越大,汽車內(nèi)部零件的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈。為加強(qiáng)或改變汽車內(nèi)部產(chǎn)品的外觀,改善其柔軟觸覺(jué)和質(zhì)感,一般要求在硬質(zhì)塑膠產(chǎn)品的外表上加上一層薄層,例如PVC人造革、織物、聚氨酯合成革、織物、真皮、毯層等。這對(duì)改善汽車,特別是轎車的室內(nèi)設(shè)計(jì),改善乘坐舒適度,改善汽車的品質(zhì),已經(jīng)被越來(lái)越多的中高級(jí)車所接受。根據(jù)技術(shù)的發(fā)展,采用模內(nèi)層壓成型技術(shù)是一種行之有效的方法,它首先在模腔中插入一層材料,在模具合模的時(shí)候,將疊層材料逐漸拉深,緊密地貼合到模腔內(nèi),接著在疊層材料的內(nèi)側(cè)進(jìn)行注塑成型,在填充期間,塑料熔體與疊層材料相接觸并結(jié)合,在冷卻之后,疊層材料與成型的塑料襯底的外表面結(jié)合,從而制造出了用疊層材料作表面裝飾的模內(nèi)層壓制品。模內(nèi)層壓成形工藝與傳統(tǒng)的先成形塑料基材、再粘結(jié)外覆蓋層的工藝相比,具有如下的顯著優(yōu)點(diǎn),其一模內(nèi)層壓法一次成形,只需要一組模具,省去了傳統(tǒng)的多道工序,同時(shí)需要兩個(gè)模具,故此可以大幅度提升產(chǎn)出比率,節(jié)約生產(chǎn)的物品成本。其二模內(nèi)層壓成型是一種環(huán)境友好的方法,將疊層材料與模腔內(nèi)的膠粘合成型時(shí)無(wú)需加入任何粘合劑,可以有效地降低生產(chǎn)和使用中的危險(xiǎn)氣體,綜合這些優(yōu)勢(shì)可以使得在汽車內(nèi)飾制作中被廣泛使用。
3結(jié)語(yǔ)
隨著科技進(jìn)步,許多新的材料以及加工工藝方式應(yīng)運(yùn)而生,汽車內(nèi)飾制造方面存在著諸多的可能,如今新型材料大多朝向環(huán)保、綠色方向發(fā)展,在汽車內(nèi)飾應(yīng)用方面至關(guān)重要。新型加工工藝也因?yàn)闇p少人力,或節(jié)省許多工序,提升生產(chǎn)效率被人們所使用??偠灾O(shè)計(jì)師應(yīng)在汽車內(nèi)飾材料中應(yīng)用新材料與新工藝以獲得提升效率、節(jié)約成本,并且創(chuàng)造更好的使用價(jià)值。
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作者:胡舒怡 張春明 單位:常州大學(xué)美術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院