開關標識制作工藝的分析與研究

李 建

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

開關標識制作工藝的分析與研究

李 建

（安徽江淮汽車集團股份有限公司，安徽 合肥 230601）

開關標識起到幫助用戶識別并便捷使用整車各項功能的重要作用，文章就目前主流的開關標識制作工藝進行了分析研究，以便根據不同的開關類型選擇合適的開關標識制作工藝，并提出了一種新的開關標識背光的制作方法。

開關標識；移印；絲印；標識鑲嵌；激光雕刻；夜光材料

CLC NO.: U466 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)11-13-04

引言

汽車上的各種開關操縱件是實現汽車上各項豐富功能所必不可少的，是實現人車交互的接口，如警示燈開關、前霧燈開關、組合開關等。開關標識可以幫助用戶一目了然地識別車輛上的各項功能，便捷地對各項功能進行操作。

清晰的標識能夠讓用戶更快更好地使用整車上的各項功能，標識的清晰度、耐久性、背光的通透性和均勻性也直接影響著車輛的品質感和檔次感。本文就開關標識的加工工藝進行分析，分析目前主流的標識制作工藝，并對夜光材料在開關標識上的應用進行了研究。

1 開關標識符號的定義

相關標準法規對部分常用的和重要的開關標識符號進行了定義：

國家標準：GB4094 《汽車操縱件、指示器及信號裝置的標志》。

EEC標準：78/316/EEC 《關于汽車內部安裝件（操縱件、信號裝置和指示器的標識）方面各成員國的法律》。

ECE標準：Regulation No.121 《UNIFORM PROVISIONS CONCERNING THE APPROVAL OF VEHICLES WITH REGARD TO THE LACATION AND IDENTIFICATION OF HAND CONTROLS，TELL-TALES AND INDICATORS》。

開關設計時，需要遵循這些法規定義，根據法規要求制作標識符號，對于法規中尚未規定的標識，可參照標桿車進行設計，沒有參照，應設計得簡單、明了。

2 開關標識的制作工藝

開關標識的制作工藝一般有：移印、絲印、標識鑲嵌和激光雕刻，制作出的標識應線條清晰，表面光滑，在開關的使用壽命周期內不應出現變色、磨損、脫落等問題。

2.1 移印工藝

移印工藝屬于標準的間接印刷，先將油墨轉移到膠頭上，再用膠頭在開關表面印刷。

2.1.1 移印工藝流程為

移印工藝由于其在小面積、凹凸面的產品上面進行印刷具有非常明顯的優勢近年來發展非常快。

2.1.2 移印工藝的特點

1）移印工藝簡單，操作方便；

2）承印面的適應性強，可在平面、曲面等異形表面進行印刷；

3）印刷效果較好，通過工藝控制，可獲得清晰的標識，標識線條清晰。

2.1.3 移印工藝的應用

移印工藝多用于印刷不帶背光開關的標識，直接在開關外殼上印刷出相應標識，如組合開關手柄上的標識等，移印印刷標識示例：

圖2 警示燈開關

圖1 中控鎖開關

2.2 絲印工藝

2.2.1 絲網印刷的過程

絲網印刷是一種古老的印刷方法，它屬于孔版印刷，與膠印、凸印、凹印一起被稱為四大印刷方法。在孔版印刷中，應用最廣泛的是絲網印刷。將絲、尼龍、聚酯纖維或不銹鋼金屬絲網繃在網框上，使其張緊固定，采用手工刻漆膜或光化學制版的方法制作絲網印版。傳統的制版方法是手工的，現代較普遍使用的是光化學制版法。光化學制版法是利用感光材料通過照相制版的方法制作絲網印版，使絲網印版上圖文部分的絲網孔為通透孔，而非圖文部分的絲網網孔被堵住，將絲網印刷用油墨放入網框內，用橡皮刮墨板在網框內加壓刮動，這時油墨通過圖文部分的網孔轉移到承印物上，形成與原稿一樣的圖文。

2.2.2 絲網印刷的特點

1）附著力強、著墨性好

2）墨層厚實、立體感強

3）耐光性強、成色性好

2.3 標識鑲嵌工藝

標識鑲嵌為在開關按鍵本體上鑲嵌上開關標識，標識為單獨塑料件。標識鑲嵌可通過先注塑出獨立的開關標識部分，然后通過結構設計將標識卡到開關按鍵本體上實現，也可通過二次注塑實現。本文重點介紹二次注塑工藝。

二次注塑工藝為通過塑料注塑的方式將開關標識注塑到開關按鍵上，出模后，開關按鍵本體上已注塑出標識。

圖3 鑲嵌的開關標識

2.3.1 二次注塑工藝過程

在二次注塑過程中，覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內部，組合成為一個完整的部件。這個過程可通過多次注塑或嵌入注塑完成。

多次注塑：該技術需要配備有多個機筒的特殊注塑機，以便將不同的樹脂注入一個注塑模具。機筒應并排或呈L型放置，由一個或多個注入點將樹脂注入模具。使用同一個注入點時，稱為共塑，使用多個注入點時，稱為二次注塑，一種材料在另一種材料上面成型，產生多層結構。

嵌入注塑：為了嵌上開關標識，基材必須從原來的模腔中移出，放入另一個模芯和模腔，以便注入鑲嵌材料。在此過程中，另一個模具應該同時在同一臺或另一臺不同尺寸的注塑機（取決于注塑件大小）上運轉。通常基材要比鑲嵌材料大得多，并且可能需要預熱，使表面溫度接近覆蓋材料的熔點，從而獲得最佳粘合強度。

2.3.2 二次注塑工藝特點

1）直接通過注塑設備即可批量化生產兩種顏色材料組成的開關按鍵；

2）采用二次注塑工藝，開關按鍵本體表面不需要進行噴漆處理，減少了噴涂工藝。

2.3.3 二次注塑工藝的應用

二次注塑工藝多用于標識帶有背光的開關，開關按鍵本體直接采用基材顏色，無需噴漆，在開關按鍵表面注塑上白色或其它透光性較好顏色的標識，制作出能夠透光的開關標識。

二次注塑開關標識：

圖4 電動車窗開關按鍵

2.4 激光雕刻工藝

激光技術是二十世紀與原子能，半導體及計算機齊名的四項重大科技發明之一。激光具有很好的單色性，相干性，方向性，能在很小的面積中積聚很高的能量密度，特別適用于材料加工。七十年代末八十年代初，一項嶄新的激光應用技術--激光雕刻技術在國際間悄然興起，并迅速得到產業化，成為激光加工最大的應用領域之一。

2.4.1 激光雕刻技術原理

激光雕刻技術采用計算機受控激光作為加工手段,其基本原理是：由激光發生器生成高能量的連續激光光束，當激光作用于承印材料時，處于基態的原子躍遷到較高能量狀態；處于較高能量狀態的原子是不穩定的，會很快回到基態，當原子返回基態時，會以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，從而形成圖文標記。

激光雕刻可以打出各種文字、符號和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級。

圖5 掩模式激光雕刻

2.4.2 激光雕刻的特點

1）激光雕刻是非接觸式的，不會對印刷表面造成機械擠壓或機械應力，不會損壞開關按鍵；

2）激光雕刻精度高，可在生產線上實時打標；

3）激光雕刻可在平面、弧面等異形面上打印各種符號、文字、圖案。

2.4.3 激光雕刻工藝的應用

激光雕刻工藝制作標識要求開關按鍵表面噴有漆層，通過激光雕刻對本體上的漆層進行剝離，剝離出標識的形狀，如開關需要帶背光，則按鍵本體材料應具有良好的透光性。

激光雕刻開關標識：

圖6 集成式燈光開關

3 開關標識的背光要求

為了能夠在黑暗環境下便捷操作開關，大多的儀表臺開關、玻璃升降器開關等帶有背光，同時開關背光與儀表、CD機等背光等相呼應，提升了整車內飾的美觀程度和檔次感。

開關的背光應發光均勻，亮度合適，與周邊件（如儀表、CD機等）的背光亮度基本一致，在黑暗條件下不會刺眼，不能出現漏光現象。具體的背光顏色需要根據造型定義進行確定，相關標準已對部分標識的背光顏色進行了規定，如前霧燈開關標識背光顏色為綠色，后霧燈開關標識背光顏色為黃色，警示燈開關標識顏色為紅色。

需要透光的開關按鍵標識部分采用PC等透明度較好的材料，標識下面布置有燈泡或者發光二極管，作為背光的光源，打開小燈后，背光光源點亮，光線從開關標識部分透出。燈泡上包裹上有顏色的橡膠帽，改變背光顏色，發光二極管則有各種不同顏色可以選用。

圖7 帶背光的開關

4 夜光材料在開關標識上的應用

夜光材料分為自發光型和蓄光型兩種。自發光型夜光材料的基本成分為放射性材料，不需要從外部吸收能量，可持續發光，不僅黑夜，白天也是如此。正是因為含有放射性物質，所以在使用時受到較大的限制，廢棄后的處理也是一大問題。蓄光型夜光材料很少含有放射性物質，沒有使用上的限制，但它們要靠吸收外部的光能才能發光，而且要儲備足夠的光能才能保證一持續發光。

從使用環境條件分析，蓄光型夜光材料完全可以使用到汽車開關上，白天夜光材料可以吸收自然光，夜間可以吸收儀表、DVD等其它件的背光、路邊路燈的光線等，滿足發光蓄能要求，這樣就能夠實現持續發光。

某品牌夜光粉是光致蓄光型自發光材料，它對各種可見光（日光、燈光）均有極強的吸光―蓄光―發光功能，在一般的室溫下自然吸光10-20分鐘后，即可在夜間或暗處持續發光10―12小時，其吸光―蓄光―發光過程無限循環，永久使用。

該夜光粉不含任何放射性元素，可作為一種添加劑，均勻分布在各種透明介質中，如涂料，油墨，塑料，印花漿，陶瓷，玻璃，化纖等，實現介質的自發光功能，并可顯示出本夜光粉所具有的明亮色彩。

產品特性：

a、蓄光時間短、亮度高、余輝時間長

b、極穩定的物理和化學屬性，極強的環境適應性和極長的使用壽命

c、無毒無害無放射、不燃燒、不爆炸、不含其它有害重金屬元素或化學物質

d、粒徑小，粒度分布均勻，易生產加工

如將該型夜光粉添加到開關標識的印刷油墨中，在開關表面進行印刷，可實現標識的自發光功能。該工藝具有一下優點：

1）減少了開關內部的發光源，大大簡化了開關的結構，降低了開關內部結構設計的難度，降低了開關的成本；

2）標識背光根據光線強度可自動變亮，減少電氣部分的控制電路，極大簡化了整車線束，并減少了開關針腳，降低了線束和開關的成本。

夜光材料目前已廣泛應用到航空儀表、鐘表、消防器材、門把手、電源開關等，在生活用開關上已有很多應用，目前在汽車開關上還未見應用，但待夜光材料的輝度提高，發光顏色的種類增多，該技術應用到汽車開關上是必然的，此舉能夠大大降低開關及整車的成本，不會影響甚至能夠提升整車的內飾效果。

5 總結

本文總結了開關標識設計上需要滿足的法規規范和性能要求，分析了目前主要的開關標識加工工藝，提出夜光材料在開關標識上應用的新設想，夜光材料的應用可大大簡化開關結構，降低線束和開關成本，其具體工藝方法及使用效果還需后續深入研究。

[1] 陳自悟.新一代節能夜光涂料的研制[J].現代涂料與涂裝.

[2] 劉應亮,雷炳富,石春山,孟建新,滿石清,譚紹早,肖勇,袁定勝,黃浪歡,張靜嫻.長余輝發光材料研究發展[J].無機化學學報,2009.5, 25(8):1323～1329.

Analysis and Research of Technics of Switch Logos

Li Jian
( Anhui Jianghuai Automobile group Co. Ltd., Anhui Hefei 230601 )

The logos of switchs is very useful to help users operate the swtichs. Analysis and research the technics of switch logos helps to choose optimal technics for different switchs, and a new method of the technics by using luminous materical is introduced.

switch logos; tamp; silk screen; logo inlay; laser; luminous materical

U466

：A

：1671-7988 (2017)11-13-04

10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.11.006

李建，就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。