搪塑成型在汽车内饰件中的应用及工艺林金初

1、 搪塑成型在汽车内饰件中的应用及工艺分析林金初 上海海马汽车研发有限公司【摘要】搪塑成型是目前汽车仪表板表皮、门饰板表皮成型的主要工艺之一。搪塑工艺是将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面，使其熔融并保持一定时间，得到模具形状的表皮产品。【关键词】 搪塑成型 汽车仪表板 PVC材料引言搪塑成型是目前汽车仪表板表皮、门饰板表皮成型的主要工艺之一。主要包括PVC搪塑和TPU搪塑。由于PVC搪塑表皮已经应用多年，有着丰富的设计和生产经验，原材料来源广泛，价格便宜。PVC搪塑表皮是目前最便宜的表皮，目前广泛应有于中高档车仪表板表皮成型。TPU搪塑是近年兴起的一种新工艺，和PVC搪塑相比TPU密度更小而且不

2、含有害物质，更加环保。与一般成型工艺相比，搪塑成型对其原材料搪塑粉在粉料流动性能、力学性能、热稳定性能以及熔融性能等方面都有严格要求。本文对搪塑成型的工艺与应用进行简单的分析。1.搪塑成型工艺分析搪塑工艺是将粉末原料均匀撒布于加热的模具表面，使其熔融并保持一定时间，使物理、化学双重反应充分进行后冷却定性，得到模具形状的产品。不同的加热方式对产品质量、模具寿命等起决定作用，主要有风加热、油加热和砂加热等方式。搪塑成型主要的生产流程包括将制表皮用的粉料与热模接触、融化、烧结，形成表皮；将模具冷却，取出成形的表皮。如下图一所示。搪塑工艺主要制造设备包括搪塑成型设备、发泡设备、成型模具、转台式注塑机、

3、修边机等；图一 主要的生产流程下面就搪塑成型设备基本原理、搪塑表皮的成型原理、搪塑成型的基本条件、搪塑材料做简要的分析。1.1搪塑成型基本原理搪塑成型系统的主要构成有：导热加温和冷却、导热循环系统、转轴系统、粉箱、控制系统以及油热模具等。如下图二所示：图二 全部设备流程导热油的加热可采用多种方式，常见的有天然气、煤油或电加热方式。冷却一般采用工业冷却水塔。通过采用导热油对模具进行加热和冷却，可对模具温度进行实时控制。加热后的导热油经热油循环系统输送到模具内，并经模具循环回热油罐。当模具温度达到设定的操作温度时（一般温度范围为200260），将模具与粉箱进行对接，由此开始进行搪塑工艺。为了使得搪

4、塑成型所得到的表皮更加均匀，需要在搪塑过程中不断地旋转模具，旋转速度在020r/min内可调。每个转轴的大致节拍时间为6min/模产品（双腔模情况下），这样可以根据总生产量要求的不同，计算出整个生产线的转轴数量。由于每个转轴的运行相对独立，所以生产线的扩展非常方便。油热搪塑对能源的消耗量相对较小，而且能量是可以回收的。由于模具的加热和冷却是通过热油来进行的，因此影响模具寿命最主要的局部热应力也相对较小，从而有效提高了模具的使用寿命。目前，油热技术在欧洲和日本较为普遍，而其他地区的应用并不是很多，其主要原因是相关的技术不容易在市场中获得。1.2粉末搪塑的材料分析与比较粉末搪塑的材料包括比较多，在

5、汽车内饰常用的有（干燥混合）、（冷冻粉碎）、（冷冻粉碎）、（有机玻璃）等四种，其主要特征见表1-1。表1-1 各种搪塑材料的特征由上表格综合比较得知，PVC 的总体性价比比较高，因此一般厂商在选择搪塑材料时会第一选择PVC作为首选材料。下面对搪塑PVC材料进行解析。PVC（聚氯乙烯）的性质：polyvinyl chloride结构式CH2-CHCln-，由单体氯乙烯经加聚反应生成的热塑性线型树脂。工业品为白色或浅黄色粉末。密度（20）1.40g/cm3，含氯量5658。低分子量的易溶于酮类，酯类和氯代烃类等溶剂。高分子量的难溶。聚氯乙烯树脂经加工成型就得到聚氯乙烯塑料。其单体成本低、生产工艺成

6、熟、易加工成型。耐酸碱性、耐磨性、电绝缘性好，不燃烧；但热稳定性和耐光性差。140分解放出氯化氢，在加工成型过程中，需加入稳定剂。软化温度低，限在80以下使用。根据所加增塑剂的多少，可制得软质塑料和硬质树脂。软质塑料可用作电线电缆包皮和其它绝缘材料，可制成透明薄膜，用作雨衣、台布、农用育秧薄膜等；还用来制人造革、泡沫塑料和氯纶纤维。硬质塑料可用于制板材、管道、贮槽、吸收塔等。聚氯乙烯经悬浮法聚合可得粉末状树脂，若用乳液法聚合，可得糊状树脂。聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90的硫酸、浓度为60的硝酸和浓度20的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其

7、耐热性较差，软化点为80，于130开始分解变色，并析出HCI。搪塑PVC是一种合成材料，主要成分包括：PVC、可塑剂（酸酯等）、安定剂（Ba-Zn、Ca-Zn等）、安定助剂（EP油等）、滑材、离型剂（硬酯酸）、颜料等，其组成结构见下图三：图三 搪塑PVC材料结构示意图 2、搪塑成型在汽车内饰件中的应用该工艺主要用于高档车仪表板等手感、视觉效果要求高的产品。主要应在在仪表板与门饰板上, 而仪表板与门饰板作为轿车内饰风格的主要体现.以此搪塑成型技术在这些产品上应用得非常广泛.如一汽大众奥迪A6仪表板、上海大众的帕萨特仪表板、POLO、GL8等中高级轿车均已采用搪塑表皮的仪表板。随着国内的中高级车市的竞争将日趋激烈，从最初车型、款式、豪华性的比拼逐渐演变到个性化、安全性与环保性以及科技性的针锋相对，中高级轿车将更美观