化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手中的作用研究

呂云俠 楊迎亮 明文威 龍俊迪

長春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院（國家汽車零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心） 吉林長春 130062

基于新時代背景下，汽車行業(yè)在創(chuàng)新發(fā)展階段均重視到新技術(shù)、新工藝的引進必要性，并在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)中引進化學發(fā)泡工藝，具備專業(yè)化技術(shù)人員，能結(jié)合實際對該工藝特點、要點等展開探究，依據(jù)其工藝原理可對汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計與生產(chǎn)帶來積極影響。同時，對比傳統(tǒng)工藝實際效果，既有取代價值，又能注重汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計人性化，保證頂棚拉手外觀美觀性，成為車輛內(nèi)飾一大亮點。

1 化學發(fā)泡工藝原理

在以往汽車行業(yè)在內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計與生產(chǎn)中，國內(nèi)會以物理微發(fā)泡注塑工藝、氣輔助注塑工藝為主，但在實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所需消耗的成本費用較高，生產(chǎn)難度也比較大，不同生產(chǎn)工藝需配置相應的基礎(chǔ)設(shè)備，會增加設(shè)備類別與數(shù)量，在設(shè)備采購、維修等方面均需成熟技術(shù)。而隨著我國汽車行業(yè)快速發(fā)展，主機廠在汽車內(nèi)飾頂棚拉手原材料質(zhì)量管控方面引起重視，因氣輔助注塑工藝是生產(chǎn)過后，頂棚拉手表面部分凹陷，并有應力痕，物理微發(fā)泡工藝表面會發(fā)白、起泡，往往會在頂棚拉手外觀出現(xiàn)缺陷問題，需選擇新工藝對常規(guī)問題合理解決，控制內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計與生產(chǎn)中成本投資量，既發(fā)揮我國汽車行業(yè)產(chǎn)能需求，又能降低投入成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。

對此，當前我國主機廠在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計與生產(chǎn)中引進化學發(fā)泡工藝，結(jié)合內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計、生產(chǎn)要求，探究化學發(fā)泡工藝原理，對比傳統(tǒng)工藝可減重5%～8%，也在工藝實際應用前也對其進行多次試驗，才可在常規(guī)注塑機臺上批量生產(chǎn)[1]?；诖藯l件下，要把重心放在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，專業(yè)化技術(shù)人員依據(jù)實況能對生產(chǎn)設(shè)備進行適當改造，如：在普通注塑機上增加可控鎖閉式噴嘴。

首先，控制原材料比例，主要是塑料原材料、發(fā)泡劑顆粒，按照0.30～0.37wt%比例均勻拌料，裝入注塑料斗中，把發(fā)泡劑均勻地擴散在塑料熔體中。此階段需注意注塑炮筒高溫度，會加速發(fā)泡劑分解，而發(fā)泡劑分解過程中會釋放氣體（C02），再滲人到塑料熔體中，生產(chǎn)人員可根據(jù)實際要求對其滲入量合理控制即可。其次，因在前期實際操作前在普通注塑機上增加了可控鎖閉式噴嘴，保證熔體與氣體混合物能共處在料筒貯料室中，并有一定壓力，需在注射時特別注意，一旦注射壓力過大就會使模腔內(nèi)部快速充滿，避免因操作不當而引起質(zhì)量問題；最后，快速冷卻與模具接觸部分發(fā)塑料，使其能形成表面皮層，與內(nèi)部熔體相結(jié)合形成氣泡核，隨著其不斷膨脹，保證氣孔發(fā)泡層更細密，呈網(wǎng)狀孔均勻分布在其內(nèi)部，有效解決常規(guī)工藝表面凹陷、有應力痕、表面發(fā)白、起泡等問題。

2 化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計中的重要作用

與傳統(tǒng)化氣輔注塑工藝、物理微發(fā)泡工藝應用效果相比較，傳統(tǒng)工藝主要是應用惰性氣體，并注滿模腔內(nèi)部空間，實操難點就在于需考慮氣體壓力、注入方向、注入時間等。而化學發(fā)泡工藝無需氣體外置注入，因模腔能不具備壓力額外機構(gòu)，只是依靠化學發(fā)泡保證產(chǎn)品壓力，那么在設(shè)計環(huán)節(jié)中無需考慮氣體壓力、注入方向、注入時間等影響因素，降低汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計難度[2]。

例如：在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計階段，分別選擇氣輔工藝、微發(fā)泡工藝、化學發(fā)泡工藝三種方式對比實踐內(nèi)容探究。其中，以氣輔工藝為主，會在設(shè)計階段考慮工藝結(jié)構(gòu)、模具滑塊等問題；微發(fā)泡工藝受兩端壁厚、中間壁薄因素影響，無法保證模具型腔壓力，導致汽車內(nèi)飾頂棚拉手表皮發(fā)泡；化學發(fā)泡工藝則無需考慮工藝結(jié)構(gòu)、模具滑塊、模具型腔壓力等因素，只需根據(jù)汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計要求、生產(chǎn)要求等分析，依據(jù)工藝原理，就可保證設(shè)計與生產(chǎn)效果良好性。

此外，選擇化學發(fā)泡工藝取代氣輔工藝、微發(fā)泡工藝，可在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計階段控制設(shè)備投入、技術(shù)應用等內(nèi)容。從生產(chǎn)設(shè)備采購與維修角度分析，因傳統(tǒng)工藝在設(shè)計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)中均需投入多種類型設(shè)備，會增加設(shè)備數(shù)量與安全管理難度，并且也會因前期資金投入過大，無法保證產(chǎn)品生產(chǎn)效益能達到預期要求。同時，傳統(tǒng)工藝在產(chǎn)品生產(chǎn)中具體一定的復雜性，生產(chǎn)技術(shù)難度較高，增強人員生產(chǎn)壓力[3]。基于當前汽車行業(yè)發(fā)展實況，因汽車銷量效果良好，也使其內(nèi)飾頂棚拉手的需求量持續(xù)性增長，主機廠與汽車銷售公司等均對工藝創(chuàng)新、技術(shù)引進等引起重視，并擴大化學發(fā)泡工藝應用與影響范圍，解決傳統(tǒng)工藝設(shè)計難題。

同時，在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計階段也對設(shè)計人員、技術(shù)人員等專業(yè)能力與實踐經(jīng)驗等提出較高要求，能在設(shè)計環(huán)節(jié)中就分析到傳統(tǒng)工藝缺陷問題，主機廠在原材料質(zhì)量管控方面給予先進技術(shù)與設(shè)備支持，設(shè)計人員可對常規(guī)問題及時解決，通過注塑師傅實踐經(jīng)驗不斷積累，本著嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，影響著汽車內(nèi)飾頂棚拉手產(chǎn)品質(zhì)量，還可大膽創(chuàng)新，能在設(shè)計階段對化學發(fā)泡工藝操作流程完善處理，能簡化不必要的工作內(nèi)容，有效避免人為因素對產(chǎn)品設(shè)計與生產(chǎn)帶來不利影響。

3 化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手外觀改進中的作用

隨著群眾日常生活質(zhì)量與經(jīng)濟水平提升，對車輛性能、內(nèi)飾舒適性、安全性等均突出更高要求，需生產(chǎn)環(huán)節(jié)中注重整體質(zhì)量，并對汽車內(nèi)飾頂棚拉手外觀也進行相應改變，目的就是能滿足市場發(fā)展需要，能引起更多消費者關(guān)注，并具有欣賞價值，成為汽車內(nèi)飾必不可少的一部分，需在汽車內(nèi)飾頂棚拉手生產(chǎn)階段注意其外觀，始終都能遵循“對消費者負責”生產(chǎn)理念，依然是以化學發(fā)泡工藝為主，降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，保證消費者綜合利益。

結(jié)合傳統(tǒng)工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所出現(xiàn)的問題分析，主要包括縮痕、光澤、顏色不一致、應力痕等，是氣輔注塑工藝在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中極易發(fā)生的問題。

氣輔注塑工藝產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的縮痕問題，屬于常見問題，主要是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中因人員操作不規(guī)范，在進料階段在一端用氣針不斷吹氣，而在另一端末尾沒有及時停止吹氣，導致拉手內(nèi)部厚度不均勻，也無法實時掌握其內(nèi)部厚度，會因吹氣力度、速度等因素影響，出現(xiàn)縮痕問題。尤其是在產(chǎn)品冷卻后，外觀縮印更嚴重[4]。

氣輔注塑工藝產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的拉手光澤、顏色兩端不一致問題，主要影響因素是拉手內(nèi)部氣壓不一致，如：氣針孔一端氣壓過強，末尾氣壓過低，導致兩端光澤、顏色不同。同時，末尾氣壓低會使拉手外觀呈模糊、糊狀等情況，嚴重影響拉手外觀。

氣輔注塑工藝產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應力痕問題，最易出現(xiàn)在拉手支架裝配位置的背部、拉手本體接近軀干位置，常見的影響因素是生產(chǎn)階段壓力控制不到位，會使拉手壁的厚度過大，壓力速度快速通過拉手壁，導致拉手外觀能清晰地看到的應力痕，對車輛銷售也會帶來一定影響。

依據(jù)上述內(nèi)容對氣輔注塑工藝產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中各類問題分析，能掌握問題發(fā)生具體原因，為從根源上對不同問題合理化解決，建議從新工藝、新技術(shù)引進方面做出調(diào)整[5]。其中，化學發(fā)泡工藝就能對傳統(tǒng)工藝中常規(guī)問題合理化解決，主要是該工藝所使用的原材料自身就具備氣泡成型要求，無法在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中對其吹氣，充分解決了氣輔注塑工藝在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所出現(xiàn)的外觀問題。

例如：對縮痕問題解決，是因該工藝發(fā)泡方式較特殊，只需根據(jù)其自身所產(chǎn)生的化學反應就能完成型腔填充工作，并保證各部位受力均勻，只需適當調(diào)整發(fā)泡劑含量，就能保證拉手外觀良好。同時，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中不存在拉手光澤、顏色兩端不一致情況，是因型腔氣壓沒有區(qū)別，產(chǎn)品生產(chǎn)后可經(jīng)相關(guān)部門專業(yè)化檢測。應力痕問題解決，對于氣輔注塑工藝生產(chǎn)來說，是主要難點之一但化學發(fā)泡工藝則在生產(chǎn)過程中不存在應力痕問題，無需控制拉手壁厚，受化學反應因素影響，型腔填充充足、均勻，從而不會影響拉手外觀。

4 化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手模具加工精度中的作用

因化學發(fā)泡工藝對汽車內(nèi)飾頂棚拉手模具加工精度要求較低，會在模具開發(fā)階段合理控制產(chǎn)品尺寸與發(fā)泡效果，如果在產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中遇到尺寸不達標問題，無法對模具尺寸調(diào)整，只需調(diào)整發(fā)泡效果，就能積極產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中尺寸不達標問題，需要注意的是控制調(diào)整比例為總尺寸3%。對此傳統(tǒng)工藝對模具加工尺寸問題處理，只能消耗大量人力、物力、財力、時間等對模具尺寸修整，或者是改模，但無法保證修整、改模后模具尺寸能百分之百符合生產(chǎn)要求，反而會在模具加工階段消耗不必要的基礎(chǔ)條件。而化學發(fā)泡工藝則在模具加工精度控制方面發(fā)揮著重要作用，無需對模具尺寸修整、改模，就能及時調(diào)整模具比例或尺寸，整體處理效果顯著[6]。

此外，在汽車內(nèi)飾頂棚拉手生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，化學發(fā)泡工藝能對產(chǎn)品起到減重作用，與傳統(tǒng)工藝最大區(qū)別，是此工藝在減重過程中不會影響產(chǎn)品性能，是因其屬于低壓發(fā)泡，在生產(chǎn)設(shè)備方面并沒有特殊要求，但產(chǎn)品內(nèi)部卻可均勻地制造出多而微小的氣孔，那么就不會影響產(chǎn)品機械性能，還看滿足產(chǎn)品減重需求。通常情況下，汽車內(nèi)飾頂棚拉手普通注塑重量約158g，而采用化學發(fā)泡工藝，不必對任何條件進行改變，只需根據(jù)該工藝生產(chǎn)流程規(guī)范操作，最后對產(chǎn)品重量計算，原材料使用量對比傳統(tǒng)工藝減少9%，產(chǎn)品重量約143g，整體重量有效減少15g，在原材料使用方面減少成本，避免在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中過度浪費資源。

從汽車行業(yè)長遠發(fā)展角度分析，化學發(fā)泡工藝屬于一項新工藝，在汽車行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，需相關(guān)領(lǐng)域能對此引起重視，要與傳統(tǒng)工藝實際效果對比，能真正、全面地掌握該工藝特點與優(yōu)勢，為汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計、生產(chǎn)等帶來積極影響[7]。同時，對不同環(huán)節(jié)中的工作人員專業(yè)能力突出較高要求，為對汽車內(nèi)飾頂棚拉手產(chǎn)品批量生產(chǎn)，建議組建專業(yè)化生產(chǎn)小組、技術(shù)小組、管理小組等，依據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)階段不同內(nèi)容與實際情況，各部門相互交流與協(xié)助，有效解決常規(guī)問題，整體效果才能更明顯，突出化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手中的重要作用，成為國內(nèi)汽車行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展必要條件之一。并節(jié)約產(chǎn)品原材料使用量、成本投入量、生產(chǎn)時間等，產(chǎn)品生產(chǎn)效率、質(zhì)量、技術(shù)水平等均顯著提升，為汽車行業(yè)創(chuàng)造更大經(jīng)濟效益。

5 結(jié)語

結(jié)合上述內(nèi)容探究，了解到化學發(fā)泡工藝在汽車內(nèi)飾頂棚拉手設(shè)計、外觀改進、模具加工精度控制等方面均發(fā)揮著重要作用，在國內(nèi)當前汽車領(lǐng)域發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，通過與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)效果對比分析，顯著突出化學發(fā)泡工藝自身優(yōu)勢與特點，只需具備專業(yè)化技術(shù)人員、生產(chǎn)人員、管理人員等，依據(jù)化學發(fā)泡工藝原理，保證產(chǎn)品設(shè)計科學性、合理性，增強產(chǎn)品外觀美觀性，在改進中不斷創(chuàng)新，并控制模具加工精度，影響汽車性能的同時，還能增強汽車乘坐舒適度，從而滿足消費者實際需求。