背部聚氨酯发泡汽车内饰地毯总成工艺.pdf

背部聚氨酯发泡汽车内饰地毯总成工艺 任桂贤 姜前道 王 雪 姜世鹏 烟台汽车内饰总公司 烟台 摘 要 对汽车内饰地毯总成生产工艺和设备进行了介绍 并重点介绍了背部发泡用聚 氨酯高回弹组合料的要求和模塑泡沫的性能要求 并对今后的发展方向进行了探讨 关键词 汽车地毯 挤出工艺 热压工艺 聚氨酯背部发泡 汽车内饰地毯总成是汽车内饰的重要组成部分 汽车地毯与车辆内钣金地板附型 实用性和装 饰性兼具 汽车用地毯的要求比较高 不仅能增加汽车的豪华感和舒适感 还要具有优良的阻燃 抗污等性能 同时还要求色牢度高 绒毛不易脱落 汽车用地毯的质量指标 如拉伸强度 断裂 强度 耐摩擦 耐油污等 和质量均匀性都要大大高于家居地毯 其基本要求是 美观 舒适 隔热 阻燃 吸音 防尘 防滑 耐用以及安装方便等 不同档次与车型的轿车对内饰的要求也有所不同 豪华型高级轿车比中级与普通型轿车对安全 性 舒适性的要求更高 如要求纤维织物和加工后的汽车地毯的抗磨损和撕扯性好 成品稳定性 高 抗腐蚀能力强以及弹性丰富 绒面匀净 表面富有立体感 成品尺寸稳定不易变形 隔音效果 更优秀等 汽车地毯的背部为泡沫 成型毡等消音 减振 隔热 等材料组成的填充层 从而提 高地毯的隔音 隔热作用 同时可起到一定的减振作用 提高驾乘舒适度 应用于中高级轿车的背 部发泡聚氨酯汽车地毯因为性能优异越来越受到人们的喜爱 背部发泡汽车地毯的结构组成 背部发泡汽车地毯从大的结构方面来讲可以分为三层 面层 骨架层 声学填充层 每层又可 由不同材料构成 面层是采用通过阻燃 抗静电处理的簇绒毯坯或针刺毯坯 中层为中间骨架层 由热塑性片材组成 用于保持地毯的挺括 使地毯不易变形 下层为声学填充层 提供隔音 减振 功能的聚氨酯高回弹软泡 地毯复合片材 面层和中间骨架层 通过热压工艺复合成为一个符合汽车内地板特殊形状的 整体 通过高频热合工艺将地毯脚垫焊接到主驾驶的相应位置 然后通过背部发泡将聚氨酯高回弹 软泡按照车体几何造型粘附到地毯上 再通过水切割等工艺进行边缘修剪和开孔处理 安装附件 制成汽车地毯总成 图 中国聚氨酯工业协会第十六次年会论文集 图 汽车地毯外形简图 背部发泡汽车地毯由 层材料构成 其断面结构及材料规格 背部发泡汽车地毯材料规格 断面结构 层簇绒毯面 针刺毯面 层 或 胶板 层 无纺布 层聚氨酯高回弹软泡 层 保护膜尺寸根据客户要求 背部发泡毯面为簇绒面料 如 簇绒 或针刺毯面 纹理缜密 外观质地优良 纤维颜色均 致 具有优异的耐光性 较易清洁 聚氨酯高回弹软泡是独特的吸音 消振 的革新材料 其内部为纤细的软 筋络 构 成类似蜂窝的三维网状结构 内部具有大量均匀分布的开放状微孔 使声波易于进入微孔内 当声 波沿着微孔进入材料内部时 引起孔内空气振动 与孔壁产生摩擦 造成孔内空气运动速度的差 异 因摩擦和粘滞力的作用使相当一部分的声能转化为热能耗散 从而使声波衰弱 反射声减弱达 到吸音的目的 背部发泡聚氨酯高回弹软泡改善了组装工艺 且设计自由度高 可通过改变 材料密度 方便地使车身底盘防振最佳化 同时具有强度高 耐油性好 耐低温 耐臭氧 耐辐射 等优良性能 汽车地毯的制造工艺 图 热压成型地毯工艺流程 生产系统主要包括地毯片材生产线 热压生产线 高频热合生产线 背部聚氨酯发泡生产线 高压水切割生产线 附件装配生产线 地毯片材生产设备与工艺 地毯片材生产设备包括毯面储存设施 挤出机 压延机及切割设备 图 毯坯 毯坯 储料辊 料流 机头 压延机 挤出机 片材切刀 图 地毯片材挤出工艺是 将热塑性塑料在挤出机中熔融挤出机头 调整三辊压延机的间隙调整片 材的厚度 将毯面引入压延辊 使之与熔融塑料粘合在一起 形成地毯复合片材 复合片材通过压 延机冷却后用切刀切割成所需的尺寸 热压设备 模具及热压工艺 热压设备主要包括液压机和模具 以及加热炉 上料装置等 热压工艺是地毯制造过程中的重 要工艺过程 热压过程是将地毯坯料置于热压成型模具中 通过调整热压机的压力 温度 时间等 热压要素 制成具有特殊构造地毯中间材料 热压压力 热压温度和热压时间称为热压工艺三 要素 热压模具一般采用铝合金材质 具有导热效率高 不生锈等优点 模具寿命 万件以上 环 中国聚氨酯工业协会第十六次年会论文集 氧树脂模具因散热慢仅适用于小批量生产 高频热合设备 模具及热合工艺 高频热合焊机为单工作台双压头机 移动滑车工作台采用平进平出抽屉式 将汽车地毯与脚垫 高频热合成为一个整体 焊迹均匀平滑 并通过调节焊接时间 冷却时间和保压时间来保证热合质 量 工作台带安全防护网 工作面有光电保护装置 所有高频热合焊接工作均在屏蔽状态下进行 高频热合模具一般是以优质黄铜为模具材料 根据产品特征性的要求 制成具有特殊焊接刀型 的模具 地毯背部聚氨酯发泡生产线及工艺 地毯背部聚氨酯发泡生产线主要包括带机器人的高压发泡系统和液压模架 模架初始状态为打 开状态 地毯基型通过真空吸附在上模 铝合金或钢模 下模水平移动至注料位置 干部设备向 高压发泡机发出浇注信号 机器人根据预先设置的浇注时间开始注料 浇注完毕后发泡机向干部设 备发出信号 模架的下台面水平运动至合模位置 上模向下运动使上下模具完全闭合保压 待固化 完成后 上模打开 人工取出发泡后的产品 进入下一生产循环 生产过程中需控制发泡原液温 度 模具温度 浇注时间 浇注压力 熟化时间等因素 地毯背部发泡用模具 因发泡压力大 通常为钢模或铝合金模具 高压水切割工艺及装配 经过以上工艺的地毯基材 按照车辆安装位置 采用高压水切法进行切边开孔 装配附件等工 序完成地毯总成的制作 背部发泡聚氨酯原料及制品的典型要求 聚氨酯组合料 聚氨酯组合料由 和 两组份组成 组份为多元醇组分 主要由高活性聚醚多元醇 接枝 聚醚 胺类催化剂 表面活性剂 发泡剂等均匀混拌而成 组份为甲苯二异氰酸酯 和多 甲基多异氰酸酯 均匀混拌的混合物 其主要理化性能如表 表 组合料理化性能 项目实验方法 组分 组分 外观目测白色至淡黄色乳液深棕色液体 密度 粘度 双组份混合反应指标如表 表 双组份混合反应指标 项目实验方法指标 乳白时间 秒表 凝胶时间 秒表 脱粘时间 秒表 自由发泡密度 泡沫物理性能要求见表 表 泡沫物理性能 项目实验方法指标 密度 抗拉强度 断裂伸长率 撕裂强度 回弹率 压缩变形 燃烧性能 尺寸稳定性 气味 汽车地毯的回收及发展趋势 随着生活水平的逐步提高 人们对汽车地毯的关注重点逐渐由外观向舒适度和环保性方向转 变 聚氨酯高回弹软泡在减振性 隔音性等方面表现出比成型毛毡类更有前景的优势 但聚氨酯泡 沫的低分子物质挥发及其生产过程中产生的挥发性有害气体是影响其环保性及清洁生产的重要方 面 改善生产环境 研发低 的助剂