免喷涂技术在汽车领域的研究与应用-保险杠下护

前言

随着工程塑料技术的提升，免喷涂材料因其独特优势，广泛应用于日用品包装如化妆品外壳和瓶盖、家用电器如洗衣机和冰箱、汽车内外饰如立柱和保险杠下饰板等各大领域。由于少了“喷漆”这一环节，免喷涂材料更环保、成本更低。免喷涂材料既能满足环保法规、保护人体健康，又能为企业节省成本，无形中免去了很多麻烦。各大车企纷纷加入免喷涂技术的研发与应用。

1 免喷涂材料介绍

免喷涂塑料是指在塑料原料中加入特殊的珠光粉或颜料等，通过设计配方、技术改进，生产出的塑料颗粒，可直接注塑成型，满足各种珠光、炫彩、毛绒、金属的外观效果，通过这种技术创新改革，可为客户提供定制化的外观设计，使最终客户得到外观绚丽、安全环保的产品。

1.1 免喷涂材料分类

1.1.1 按基材分类及特点

1.1.2 按表面效果分类

按表面效果分类可分为炫彩系列、珠光系列、钢琴黑系列、金属色系列、特殊纹理系列。

1.2 免喷涂材料的优势

对比传统喷涂工艺，免喷涂技术具备成本低、环保、生产工艺简便、成品率高等优势。

成本低：汽车行业竞争日益加剧，成本压力给各大车企提出了新的挑战。虽然免喷涂材料比一般材料贵15%左右，但汽车企业如果使用免喷涂工艺取代喷涂工艺，单件产品可降低20%-30%。另外，随着免喷涂材料的大规模使用，材料的回收再利用会使其优势更为明显。

环保：汽车内外饰塑料件表面通常需喷漆后处理，油漆及喷漆过程中产生的有害气体会对人及环境带来不可预估的危害。而免喷涂塑料制品则无需后期修饰即可呈现特殊的珠光、金属光泽及绚丽的理想外观。其可回收性进一步促进环保战略的有限实施。

生产工艺简便；可直接通过注塑，实现特殊珠光、金属光泽、闪耀、绚丽的外观，不需进行表面装饰。

成品率高；在一些气候环境影响下，有些喷漆塑料的合格率极为低下，使用免喷涂塑料，成品率可提高40%左右。

2 保险杠下护板免喷涂可行性分析

伴随着免喷涂材料优势的凸显，汽车领域越来越多的部件已采用或可以采用免喷涂技术，包括副仪表板控制面板、车门把手、显示器外框、格栅类、保险杠下护板、门外装饰板、门窗框装饰板等。

2.1 方案概述

如图3所示，某车型前保险杠下护板主要为装饰作用，外露面约为1/4，颜色为匹萨灰，免喷涂材料从颜色方面可满足外观要求。

2.2 产品结构可行性分析

由于免喷涂塑料中需添加圆饼状铝粉等一些其它物质，在注塑填充过程中遇到阻碍会造成铝粉排布不均匀，在光的照射后形成光散射，在视觉上形成差异，形成流痕。流痕会对产品的精致感知造成严重影响，所以在注塑成型过程中保证填充的稳定至关重要，产品背部卡子、狗窝、筋位等都会对料的流动造成影响。通过对卡子，狗窝结构重新排布，保证装配情况下去除两个狗窝结构，流痕问题消。

2.3 材料选择

保险杠下护板主要起装饰与防护作用，因为对用料的颜色、耐候性、耐刮擦性提出了较高要求。PP材料中加入一定比例的铝粉，可满足上述要求，因此选用PP料。

2.4 成型条件选择

2.4.1 工艺

喷涂工艺可以有效覆盖基材上注塑产生的熔接线、亮印等缺陷。采用免喷涂工艺后，缺陷无法覆盖，因此对注塑面品提出了更高要求。通过调整注射位置，可以改变熔接线位置使其不外漏，提升加工温度、提高模温，优化急冷急热工艺，可以优化熔接线程度。

2.4.2 模具

保险杆下护板对光泽度具有一定要求，单纯从原材料上进行优化无法满足其光泽度要求。对下护板模具进行镜面抛光处理，产品光泽度可满足要求。

2.5 常见问题分析及对策

3 免喷涂产品的正向开发与后期开展

免喷涂产品正向开发需要关注产品设计、模具设计、设备选择、工艺选择及材料选择等五大因素。其中模具浇口位置、表面处理放置直接决定产品熔接线位置和光泽度；产品设计中，孔、BOSS柱、加强筋等背部结构的设计直接决定产品是否出现流痕现象。五大因素中产品设计与模具设计直接决定是否可采用免喷涂技术。

产品的后期开展与前期开发关注点类似，不同点在于需要选择合适产品，然后在依据产品整改实验中出现的问题，流程基本如下：

文章来源：《塑料》 网址: http://www.slzzs.cn/qikandaodu/2020/1107/618.html