目前，根據(jù)內(nèi)飾零件的表層材料結(jié)構(gòu)不同，可以將內(nèi)飾零件分為三類：硬質(zhì)、半硬質(zhì)、軟質(zhì)。隨著消費(fèi)者對于舒適度的要求不斷提高，軟質(zhì)內(nèi)飾逐漸成為未來趨勢，其多出現(xiàn)在追求舒適、美觀、奢華的高端車上，一般在儀表板、門板、中央扶手等部位采用。今天我們就來詳細(xì)了解一下軟質(zhì)內(nèi)飾表皮成型的工藝：搪塑成型+陰膜真空吸附成型（IMG）+PU噴涂。
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硬質(zhì) |
半硬質(zhì) |
軟質(zhì) |
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材料結(jié)構(gòu) |
表面帶花紋或啞光處理的塑料 |
塑料骨架+1-3.5mm表皮 |
塑料骨架+PU泡沫+0.5-3.5mm表皮 |
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制造工藝 |
注塑等 |
骨架：注塑+熱壓等 表皮包覆：模壓、真空吸附等 |
骨架：注塑 中間層：發(fā)泡 表皮成型：搪塑成型、PU噴涂、陰膜真空成型等 |
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用戶體驗(yàn) |
差 |
中 |
好 |
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成本 |
低 |
中 |
高 |
一、搪塑成型
一般來說，搪塑成型工藝主要應(yīng)用于汽車儀表板及門護(hù)板的表皮，與汽車內(nèi)飾骨架之間通過發(fā)泡工藝產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生一種自然綿軟的感覺。（真皮包覆工藝的中間層會發(fā)生變化）
1. 搪塑成型工藝介紹
搪塑工藝是對帶皮紋的搪塑模具整體加熱，模具和搪塑粉盒對接后旋轉(zhuǎn)，粉盒中的搪塑粉末（PVC或TPU等）在重力作用下落入模具中融化，形成一個形狀與模具內(nèi)表面一致的帶皮紋的表皮，然后冷卻模具，粉盒脫離，工人取下表皮。
2. 搪塑表皮材料類型
主要包括PVC，TPU等。一般搪塑TPU性能會高于搪塑PVC。
3. 工藝特點(diǎn)有哪些
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優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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可加工形狀復(fù)雜的制品，造型自由度高 |
模具壽命短，制造周期長，成本較高 |
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原材料利用率高 |
相對吹塑，注塑等，搪塑成型生產(chǎn)效率低 |
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可同時(shí)生產(chǎn)多個不同產(chǎn)品 |
能耗高，制造成本相對也高 |
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無應(yīng)力加工過程，不易產(chǎn)生開裂等不良品 |
設(shè)備投資大 |
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4. 工藝流程介紹
主要包括四個流程：模具加熱、搪塑成型、冷卻分離、脫出表皮。
模具加熱：將模具加熱到一定溫度。常見加熱方式有熱風(fēng)循環(huán)加熱、明火加熱、熱液體傳導(dǎo)加熱、紅外線加熱、電加熱、熱油加熱等。一般可根據(jù)模具形狀和生產(chǎn)需要等因素選擇合適的加熱方式，IP一般采用熱風(fēng)循環(huán)加熱方式。
搪塑成型：粉盒對接，旋轉(zhuǎn)，凝膠。搪塑聚合物料粉，通過旋轉(zhuǎn)，利用重力落到預(yù)熱后的模具中，模具溫度超過料粉的粘結(jié)溫度和熔融溫度，料粉粒子粘附到模具內(nèi)表面，形成一層融體，在旋轉(zhuǎn)過程中，聚合物粒子結(jié)構(gòu)越發(fā)緊密，然后，根據(jù)設(shè)備和料粉的不同，有的需要進(jìn)入凝膠烘箱進(jìn)行凝膠，有的則靠模具自身余熱就可以完成凝膠，最終形成制品。一般日本的搪塑設(shè)備+日系粉末，則無需專門的凝膠烘箱進(jìn)行凝膠。
冷卻分離：冷卻定型制品。常見的冷卻方式有冷水沖淋、噴霧冷卻、空氣對流冷卻、空氣中緩慢冷卻。冷卻時(shí)間越短，產(chǎn)品的收縮變形越大，空氣中緩慢冷卻影響最小，但出于生產(chǎn)效率的考慮，一般采用冷水沖淋或空氣對流冷卻。
脫出表皮：人工取下表皮。若模具內(nèi)表面有污物，需及時(shí)清理后，再開始下一循環(huán)。
5. 主要應(yīng)用
搪塑成型產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)包括：表皮層、發(fā)泡層及骨架層。
二、陰模真空成型（IMG）
隨著主機(jī)廠對儀表板顏色、光澤和皮紋一致性以及造型復(fù)雜程度的要求不斷提高，傳統(tǒng)的陽模真空成型工藝已經(jīng)難以滿足。因此，陰模真空吸附成型工藝應(yīng)運(yùn)而生，主要應(yīng)用在儀表板、門內(nèi)板等內(nèi)飾件。
1. IMG工藝介紹
陰模真空吸附成型也被稱作模內(nèi)壓紋成型，簡稱IMG（In-Mold Grain）工藝。把表皮片材固定在模具的上方，加熱片材至成型溫度，抽真空，使表皮片材覆蓋在陰模上。利用此工藝生產(chǎn)的制品與模腔貼合的一面質(zhì)量較高，結(jié)構(gòu)上也比較明顯細(xì)致，壁厚最大部位在模腔底部，最薄部位在模腔側(cè)面與底部的交界處。因此，陰模真空吸附工藝不適于生產(chǎn)深度很大的制品，但適合生產(chǎn)圓角小，皮紋和光澤均勻性要求較高的制品。
IMG（In Mold Grain）：陰模真空成型，分為 IMG-S 和 IMG-L。
· IMG-S（In Mold Grain-Skin）：是一種使用刻有皮紋圖案的陰模，將光滑的膜料在模內(nèi)成型出內(nèi)飾件形狀的帶有皮紋的表皮的工藝。IMG-S 主要用于成型零件表皮。
· IMG-L（In Mold Grain-Laminate）：是一種使用刻有皮紋圖案的陰模，將光滑的膜料在模內(nèi)成型出內(nèi)飾件形狀的帶有皮紋的表皮，做出表皮后在機(jī)器的同一工位將該表皮真空吸附在骨架基材上的工藝。IMG-L 是把骨架與表皮一起做成零件，且使用的表皮也與 IMG-S 不同。
IMG 的應(yīng)用范圍：儀表板本體、門護(hù)板上部、門護(hù)板中部、門護(hù)板扶手等產(chǎn)品。
2. 工藝特點(diǎn)
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優(yōu)點(diǎn) |
缺點(diǎn) |
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表皮上的皮紋是均勻的，不隨表皮拉伸量的變化而變化 |
材料利用率低 |
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可以和復(fù)合工藝結(jié)合到一起使用，即能保證經(jīng)濟(jì)性，又保證了表皮的外觀質(zhì)量，其外觀質(zhì)量可以與搪塑表皮的外觀質(zhì)量相媲美 |
設(shè)備要求高 |
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生產(chǎn)周期和成本方面，陰模真空成型技術(shù)要比搪塑工藝要好 |
模具一次投入高 |
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比陽模真空成型的工藝成本要高 |
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3. IMG工藝材料介紹
主要有TPO和PVC，其中TPO分為帶背泡和不帶背泡兩種。
帶背泡：TPO層一般為PP背泡層的1/4-1/3，如英朗儀表板表皮TPO層0.5mm，pp背泡2mm
不帶背泡：一般為0.5mm-1mm，如儀表板表皮TPO層0.5mm，pp背泡2mm
4. 工藝流程
陰模真空吸附成型模具一般采用鎳殼模，表面刻有皮紋，皮紋通過真空成型壓制到表皮上。
IMG與復(fù)合工藝相結(jié)合的工藝流程有些許差別。
5.IMG 與搪塑、陽模吸塑對比
· 陽模真空成型是使用帶有皮紋的原料，通過加熱，凸模真空吸塑，將表皮吸附在模具上獲得所需表皮或復(fù)合在基材上，直接獲得所需產(chǎn)品。
· 搪塑工藝是搪塑模具和料盒結(jié)合繞著一單軸或多軸做旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)過程中，粉末進(jìn)入模具，與熱的模具接觸、熔化并在模具內(nèi)壁上形成所需的表皮。
IMG 與搪塑、陽模成型相比有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢：
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沒有皮紋拉伸變形和損失（與陽模真空成型相比）；
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設(shè)備投入成本低（與搪塑成型相比）；
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可成型較小的圓角（與陽模真空成型相比）；
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可在同一次成型中成型不同圖案的皮紋；
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產(chǎn)品重復(fù)穩(wěn)定性好，成品合格率高。
6.IMG 設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)
下圖以門護(hù)板為例，說明 IMG 設(shè)計(jì)時(shí)注意的要點(diǎn)
三、PU噴涂
PU表皮噴涂工藝是一種較新的工藝，在2005年才進(jìn)入中國，主要用于汽車內(nèi)飾如儀表板和汽車門板扶手表皮的成型制作。
1. PU噴涂工藝介紹
PU Spray表皮是采用PU材料，通過噴涂在鎳殼模具內(nèi)成型表皮，具有：造型設(shè)計(jì)靈活、低VOC、輕量化、良好的觸感、耐低溫和耐光較、模具壽命長、能耗相對小等優(yōu)點(diǎn)。
2. 工藝特點(diǎn)
相對于一般的搪塑及真空成型工藝，PU表皮噴涂工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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工藝及材料更為環(huán)保。這是因?yàn)樗鶉娡康腜U材料不含氯，對環(huán)境的污染小。
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PU材料的表皮具有更好的低溫柔韌性、手感及爆破性能。
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表皮的皮紋重現(xiàn)性更好，表面皮紋可以做得更深，也能實(shí)現(xiàn)更低的光澤。
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模具可保持低溫（65℃以下），而不需經(jīng)受高低溫沖擊，因此模具有更長的壽命，甚至是終身可用。
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更方便地轉(zhuǎn)換和控制顏色，例如可以更容易實(shí)現(xiàn)雙色效果。在實(shí)現(xiàn)雙色表皮的時(shí)候，搪塑工藝由于需在模具里面通過密封條來區(qū)分兩種不同的顏色，這樣如需取得比較好的密封效果，就要求兩種顏色分界線的軌跡變化比較平緩，否則可能出現(xiàn)串色現(xiàn)象，而PU 噴涂工藝則不會出現(xiàn)這種情況。
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PU噴涂反應(yīng)完成后形狀和尺寸會固定下來，而不像熱塑性材料那樣容易受使用外部物理?xiàng)l件的影響，因此材料具有良好環(huán)境適用性能。通常，表皮的厚度可以通過噴涂的時(shí)間和流量來調(diào)節(jié)和控制。
3. 工藝流程
PU表皮噴涂工藝主要是將兩組分的PU原料在經(jīng)過計(jì)量設(shè)備精確計(jì)量后增壓至高壓狀態(tài)，再經(jīng)高壓混合反應(yīng)，然后噴涂到鎳殼模具上，最后PU附著在鎳殼上成為一張表皮。在此過程中，兩組分PU的混合反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)。
PU Spray表皮生產(chǎn)工藝主要有以下兩種
噴脫模劑→噴模內(nèi)漆→噴PU原料形成表皮→固化并取出表皮
噴脫模劑→噴第一層PU材料→噴第二層PU材料→固化并取出表皮→質(zhì)量檢查
4. PU表皮材料
PU表皮的基本組成主要分為兩種：
（1）組分一為多元醇組合料。一般會同時(shí)加入一些助劑，如催化劑、抗氧化劑、表面活性劑及紫外線吸收劑等。
（2）組分二為異氰酸酯（鹽）類。
