化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手中的作用研究

呂云俠 楊迎亮 明文威 龍俊迪

長春市產品質量監督檢驗院（國家汽車零部件產品質量監督檢驗中心） 吉林長春 130062

基于新時代背景下，汽車行業在創新發展階段均重視到新技術、新工藝的引進必要性，并在汽車內飾頂棚拉手設計與生產環節中引進化學發泡工藝，具備專業化技術人員，能結合實際對該工藝特點、要點等展開探究，依據其工藝原理可對汽車內飾頂棚拉手設計與生產帶來積極影響。同時，對比傳統工藝實際效果，既有取代價值，又能注重汽車內飾頂棚拉手設計人性化，保證頂棚拉手外觀美觀性，成為車輛內飾一大亮點。

1 化學發泡工藝原理

在以往汽車行業在內飾頂棚拉手設計與生產中，國內會以物理微發泡注塑工藝、氣輔助注塑工藝為主，但在實際生產環節中所需消耗的成本費用較高，生產難度也比較大，不同生產工藝需配置相應的基礎設備，會增加設備類別與數量，在設備采購、維修等方面均需成熟技術。而隨著我國汽車行業快速發展，主機廠在汽車內飾頂棚拉手原材料質量管控方面引起重視，因氣輔助注塑工藝是生產過后，頂棚拉手表面部分凹陷，并有應力痕，物理微發泡工藝表面會發白、起泡，往往會在頂棚拉手外觀出現缺陷問題，需選擇新工藝對常規問題合理解決，控制內飾頂棚拉手設計與生產中成本投資量，既發揮我國汽車行業產能需求，又能降低投入成本，創造良好的經濟效益。

對此，當前我國主機廠在汽車內飾頂棚拉手設計與生產中引進化學發泡工藝，結合內飾頂棚拉手設計、生產要求，探究化學發泡工藝原理，對比傳統工藝可減重5%～8%，也在工藝實際應用前也對其進行多次試驗，才可在常規注塑機臺上批量生產[1]。基于此條件下，要把重心放在生產環節中，專業化技術人員依據實況能對生產設備進行適當改造，如：在普通注塑機上增加可控鎖閉式噴嘴。

首先，控制原材料比例，主要是塑料原材料、發泡劑顆粒，按照0.30～0.37wt%比例均勻拌料，裝入注塑料斗中，把發泡劑均勻地擴散在塑料熔體中。此階段需注意注塑炮筒高溫度，會加速發泡劑分解，而發泡劑分解過程中會釋放氣體（C02），再滲人到塑料熔體中，生產人員可根據實際要求對其滲入量合理控制即可。其次，因在前期實際操作前在普通注塑機上增加了可控鎖閉式噴嘴，保證熔體與氣體混合物能共處在料筒貯料室中，并有一定壓力，需在注射時特別注意，一旦注射壓力過大就會使模腔內部快速充滿，避免因操作不當而引起質量問題；最后，快速冷卻與模具接觸部分發塑料，使其能形成表面皮層，與內部熔體相結合形成氣泡核，隨著其不斷膨脹，保證氣孔發泡層更細密，呈網狀孔均勻分布在其內部，有效解決常規工藝表面凹陷、有應力痕、表面發白、起泡等問題。

2 化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手設計中的重要作用

與傳統化氣輔注塑工藝、物理微發泡工藝應用效果相比較，傳統工藝主要是應用惰性氣體，并注滿模腔內部空間，實操難點就在于需考慮氣體壓力、注入方向、注入時間等。而化學發泡工藝無需氣體外置注入，因模腔能不具備壓力額外機構，只是依靠化學發泡保證產品壓力，那么在設計環節中無需考慮氣體壓力、注入方向、注入時間等影響因素，降低汽車內飾頂棚拉手設計難度[2]。

例如：在汽車內飾頂棚拉手設計階段，分別選擇氣輔工藝、微發泡工藝、化學發泡工藝三種方式對比實踐內容探究。其中，以氣輔工藝為主，會在設計階段考慮工藝結構、模具滑塊等問題；微發泡工藝受兩端壁厚、中間壁薄因素影響，無法保證模具型腔壓力，導致汽車內飾頂棚拉手表皮發泡；化學發泡工藝則無需考慮工藝結構、模具滑塊、模具型腔壓力等因素，只需根據汽車內飾頂棚拉手設計要求、生產要求等分析，依據工藝原理，就可保證設計與生產效果良好性。

此外，選擇化學發泡工藝取代氣輔工藝、微發泡工藝，可在汽車內飾頂棚拉手設計階段控制設備投入、技術應用等內容。從生產設備采購與維修角度分析，因傳統工藝在設計與生產環節中均需投入多種類型設備，會增加設備數量與安全管理難度，并且也會因前期資金投入過大，無法保證產品生產效益能達到預期要求。同時，傳統工藝在產品生產中具體一定的復雜性，生產技術難度較高，增強人員生產壓力[3]。基于當前汽車行業發展實況，因汽車銷量效果良好，也使其內飾頂棚拉手的需求量持續性增長，主機廠與汽車銷售公司等均對工藝創新、技術引進等引起重視，并擴大化學發泡工藝應用與影響范圍，解決傳統工藝設計難題。

同時，在汽車內飾頂棚拉手設計階段也對設計人員、技術人員等專業能力與實踐經驗等提出較高要求，能在設計環節中就分析到傳統工藝缺陷問題，主機廠在原材料質量管控方面給予先進技術與設備支持，設計人員可對常規問題及時解決，通過注塑師傅實踐經驗不斷積累，本著嚴謹的工作態度，影響著汽車內飾頂棚拉手產品質量，還可大膽創新，能在設計階段對化學發泡工藝操作流程完善處理，能簡化不必要的工作內容，有效避免人為因素對產品設計與生產帶來不利影響。

3 化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手外觀改進中的作用

隨著群眾日常生活質量與經濟水平提升，對車輛性能、內飾舒適性、安全性等均突出更高要求，需生產環節中注重整體質量，并對汽車內飾頂棚拉手外觀也進行相應改變，目的就是能滿足市場發展需要，能引起更多消費者關注，并具有欣賞價值，成為汽車內飾必不可少的一部分，需在汽車內飾頂棚拉手生產階段注意其外觀，始終都能遵循“對消費者負責”生產理念，依然是以化學發泡工藝為主，降低產品生產成本，保證消費者綜合利益。

結合傳統工藝在汽車內飾頂棚拉手生產環節中所出現的問題分析，主要包括縮痕、光澤、顏色不一致、應力痕等，是氣輔注塑工藝在產品生產環節中極易發生的問題。

氣輔注塑工藝產品生產環節中的縮痕問題，屬于常見問題，主要是在生產環節中因人員操作不規范，在進料階段在一端用氣針不斷吹氣，而在另一端末尾沒有及時停止吹氣，導致拉手內部厚度不均勻，也無法實時掌握其內部厚度，會因吹氣力度、速度等因素影響，出現縮痕問題。尤其是在產品冷卻后，外觀縮印更嚴重[4]。

氣輔注塑工藝產品生產環節中出現的拉手光澤、顏色兩端不一致問題，主要影響因素是拉手內部氣壓不一致，如：氣針孔一端氣壓過強，末尾氣壓過低，導致兩端光澤、顏色不同。同時，末尾氣壓低會使拉手外觀呈模糊、糊狀等情況，嚴重影響拉手外觀。

氣輔注塑工藝產品生產環節中的應力痕問題，最易出現在拉手支架裝配位置的背部、拉手本體接近軀干位置，常見的影響因素是生產階段壓力控制不到位，會使拉手壁的厚度過大，壓力速度快速通過拉手壁，導致拉手外觀能清晰地看到的應力痕，對車輛銷售也會帶來一定影響。

依據上述內容對氣輔注塑工藝產品生產環節中各類問題分析，能掌握問題發生具體原因，為從根源上對不同問題合理化解決，建議從新工藝、新技術引進方面做出調整[5]。其中，化學發泡工藝就能對傳統工藝中常規問題合理化解決，主要是該工藝所使用的原材料自身就具備氣泡成型要求，無法在產品生產環節中對其吹氣，充分解決了氣輔注塑工藝在產品生產環節中所出現的外觀問題。

例如：對縮痕問題解決，是因該工藝發泡方式較特殊，只需根據其自身所產生的化學反應就能完成型腔填充工作，并保證各部位受力均勻，只需適當調整發泡劑含量，就能保證拉手外觀良好。同時，在生產環節中不存在拉手光澤、顏色兩端不一致情況，是因型腔氣壓沒有區別，產品生產后可經相關部門專業化檢測。應力痕問題解決，對于氣輔注塑工藝生產來說，是主要難點之一但化學發泡工藝則在生產過程中不存在應力痕問題，無需控制拉手壁厚，受化學反應因素影響，型腔填充充足、均勻，從而不會影響拉手外觀。

4 化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手模具加工精度中的作用

因化學發泡工藝對汽車內飾頂棚拉手模具加工精度要求較低，會在模具開發階段合理控制產品尺寸與發泡效果，如果在產品生產環節中遇到尺寸不達標問題，無法對模具尺寸調整，只需調整發泡效果，就能積極產品生產環節中尺寸不達標問題，需要注意的是控制調整比例為總尺寸3%。對此傳統工藝對模具加工尺寸問題處理，只能消耗大量人力、物力、財力、時間等對模具尺寸修整，或者是改模，但無法保證修整、改模后模具尺寸能百分之百符合生產要求，反而會在模具加工階段消耗不必要的基礎條件。而化學發泡工藝則在模具加工精度控制方面發揮著重要作用，無需對模具尺寸修整、改模，就能及時調整模具比例或尺寸，整體處理效果顯著[6]。

此外，在汽車內飾頂棚拉手生產環節中，化學發泡工藝能對產品起到減重作用，與傳統工藝最大區別，是此工藝在減重過程中不會影響產品性能，是因其屬于低壓發泡，在生產設備方面并沒有特殊要求，但產品內部卻可均勻地制造出多而微小的氣孔，那么就不會影響產品機械性能，還看滿足產品減重需求。通常情況下，汽車內飾頂棚拉手普通注塑重量約158g，而采用化學發泡工藝，不必對任何條件進行改變，只需根據該工藝生產流程規范操作，最后對產品重量計算，原材料使用量對比傳統工藝減少9%，產品重量約143g，整體重量有效減少15g，在原材料使用方面減少成本，避免在產品生產過程中過度浪費資源。

從汽車行業長遠發展角度分析，化學發泡工藝屬于一項新工藝，在汽車行業發展中發揮著重要作用，需相關領域能對此引起重視，要與傳統工藝實際效果對比，能真正、全面地掌握該工藝特點與優勢，為汽車內飾頂棚拉手設計、生產等帶來積極影響[7]。同時，對不同環節中的工作人員專業能力突出較高要求，為對汽車內飾頂棚拉手產品批量生產，建議組建專業化生產小組、技術小組、管理小組等，依據產品生產階段不同內容與實際情況，各部門相互交流與協助，有效解決常規問題，整體效果才能更明顯，突出化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手中的重要作用，成為國內汽車行業穩定發展必要條件之一。并節約產品原材料使用量、成本投入量、生產時間等，產品生產效率、質量、技術水平等均顯著提升，為汽車行業創造更大經濟效益。

5 結語

結合上述內容探究，了解到化學發泡工藝在汽車內飾頂棚拉手設計、外觀改進、模具加工精度控制等方面均發揮著重要作用，在國內當前汽車領域發展中發揮著重要作用，通過與傳統工藝生產效果對比分析，顯著突出化學發泡工藝自身優勢與特點，只需具備專業化技術人員、生產人員、管理人員等，依據化學發泡工藝原理，保證產品設計科學性、合理性，增強產品外觀美觀性，在改進中不斷創新，并控制模具加工精度，影響汽車性能的同時，還能增強汽車乘坐舒適度，從而滿足消費者實際需求。