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汽车格栅烫金的应用原理及工艺精解

来源:http://www.bolo-foil.com 发表时间:2018-01-15

随着经济的发展,人们对汽车品质追求越来越高,汽车内外饰件是关乎品质和外观的重要组成部分,而热烫印工艺应用于汽车内外饰件上,符合汽车内外饰多元化的发展,提升汽车内外饰表面质量,在空调出风口、门踏板、中央饰框、散热格栅、标牌、外饰条等部分都有应用,热烫印工艺在主流的汽车厂商中有广泛应用,本文将针对热烫印技术在汽车内外饰件的应用上进行研究。
 1.热烫印技术在汽车内外饰件上应用的原理

汽车内外饰件上采用热烫印技术比较普遍,衍生出三种工艺技术:模内转印、嵌片注塑、传统热烫印技术。模内转印是在注塑时,也转印上了各种装饰效果,具有创意,融合了模腔熔胶和注塑模腔的转印薄膜,将预涂的图案凝固在塑件上,定位精密,也不需要后期的处理,此类工艺由于步骤单一,可以极大的节约成本,也方便更改设计,尤其是在汽车内外饰设计多元化的今天,具有很大的优势。嵌片注塑可以补足模内转印对产品装潢深度的限制,常用高压成型或热吸塑成型,按照产品外形裁出嵌片,最后内外饰件上就可以呈现装潢效果。传统的热烫印技术应用较多,主要是烫金属箔技术。

2.热烫印技术在汽车内外饰产品上的工艺应用

2.1热烫印膜

作为烫印技术的主要形式,很大程度上推动了烫印技术的发展,以其形式多样的优点应用十分广泛,如汽车内外饰件、贺卡、化妆品、电子元器件等,热烫印膜的品种、规格多,可以根据附着层和外观分为颜料箔、金属箔、木纹箱等,图案上有刷纹、亮银、亮金等,金属箔在汽车内外饰件的热烫印上应用最为常见。热烫印膜是在薄膜片上镀一层金属,通过载体镀层转移性工艺涂层来实现烫印,基本上有五道工序。

(1)首先是载体,也称为基膜层或片基层,厚度规格不一,对其它层起支撑作用。其材料多为PET聚酯膜,具有易降解、耐高温、单向拉伸性好、不易断裂等优点,另一种载体有涤纶,应用相对较少。

(2)剥离层,热烫印要将胶层、铝、颜料等脱离载体转移到饰件表面上,需要迅速的剥离,剥离材料有水蜡、石蜡等,较为常用的是石蜡,由于物理性能稳定,但附着在载体上时需要专业的设备,将石蜡以雾状、粉状、固态等形式喷洒在载体上,烫金纸是最为常用的剥离涂层。

(3)颜料层,也称为保护层,可以提供多样化的颜色效果,同时可以保护精镀铝层,增强亮度。颜料层主要由染料与合成树脂组成,呈现蓝、绿、红等色泽,可以发挥烫金纸丰富的色彩。

(4)金属层,金属层的制造工艺是经真空高温的蒸发、冷却、升华,然后沉积形成。

(5)胶粘层,其组成材料主要是树脂或热熔性塑胶,热烫印时,在温度和压力的作用下,将染色层或金属层粘结在汽车内外饰件上,该层很大程度上决定了烫金纸的应用范围。

2.2烫印模具

汽车内外饰件不规则的特点,在热烫印时,多采用平压与立体烫印相结合的方式,这样可以满足批量化生产的需求。立体烫印是一种复合技术,融合了凹凸压印与烫金技术,将需要的图文制作成阴模和阳模,凹凸压印和烫金技术一次性完成。烫印版具有深浅层次变化,凹凸模的深度是相互对应的,这种工艺可以减少套印不准或加工工序,提升加工的效率,节约成本。烫印模具的核心就是烫金版和底模与工件的吻合度,汽车内外饰件中的饰条、饰框、饰圈等具有尺寸小、曲面小的特点,烫金版和底模凸版相对简单,如图1与图2所示,最关键的是要确保烫印的吻合度。

以宝马公司的散热器格栅,两侧表面弧度适中且型面长度不大,采用立体烫印可以满足大批量生产的需要,一般的平压平式烫印很难应对,容易出现漏烫、漏印等问题。针对平压平式烫印存在的缺点,现阶段大多采用分段式的烫印技术,将整个烫印部分划分为左、中、右三段,这样可以根据每段的特点进行设计,可以适应汽车内外饰件的多样化需求。对于3D曲面形状或球体产品,可以采用烫印膜包裹在烫印面上。热烫印模具中的关键部分是印模,分为硅橡胶印模和金属印模,硅橡胶印模已经成为了最基本的工具,但受压力、温度和烫印型面的影响,烫印的质量随之下降。当前的硅橡胶印模耐温极限为280摄氏度,变形厚度小于20%。汽车内外饰件的形状比较复杂,型面有凸钉或峰角,容易损坏硅橡胶印模,印模的厚度越低,弹性也越低。金属烫印模多采用平烫技术,如烫印刻度、绘图仪器上的文字、量尺等,在汽车内外饰件上应用很常见,在烫印条件下不会塑化。

2.3烫印夹具

完成高质量的烫印不可或缺的另一个条件是烫印夹具,烫印夹具垫在塑料件下面,起定位或支撑作用,防止塑料件发生偏移,确保烫印面的高质量吻合。

大批量生产时,则多采用金属制作底模,而底模的固定方式是关键,其连接方式、固定点位置等保持不变。烫印夹具的制作需要根据塑料件的特点设计,但由于汽车内外饰件形状多变,因而需要考虑夹具制作的成本,尽量考虑通用性,降低成本,提高加工的效益。

2.4热烫印工艺

汽车内外饰件的热烫印工艺具有一般性的流程:烫印前的准备工作、装版、垫版、参数确定、试样、签样、正式生产。

以烫印箔为例,首先是烫印箔与基材的接触,然后是转印到基材表面,再者是卸除压力,进行剥离,最后是进给烫印箔。

在操作时必须严格按照拟定的工艺执行,细微的疏忽也有可能影响表面质量。热烫印的工艺参数包括压力、时间和温度,三者完美结合才能取得高质量的烫印效果,汽车内外饰件的烫印温度一般是在215摄氏度左右,但烫印的温度和材料关系比较大,温度过高或过低都会出现问题,过低时易出现断笔划、烫印不完全等问题;温度过高时易出现变蓝或白花的情况,影响色泽和美观。热烫印的压力需要依据汽车内外饰件的结构、体积、烫印形式来确定,同样需要控制合适的压力,过高过低都会影响质量,如果压力过高,容易出现烫迹不清晰,过于光亮,糊版等问题;压力过低时,容易出现发花、脱落等问题。烫印时间需要固定为一个常量,然后根据烫印的时间调整温度和压力,这样便于控制。从烫印的效果来讲,以较低的温度、较平的压力和稍慢的车速是较为理想的。烫印过程中还要考虑烫印版、基材、设备、夹具等影响,并研究一般环境,对基材温度、室内温度、空气清洁度等进行研究,拟定适宜的烫印方案。 此外,汽车内外饰件的热烫印还与塑件的要求有关,塑件多为ABS、PC/ABS等材料,受使用环境的影响,需要满足实验的要求,如耐温、耐湿测试等,因而汽车内外饰件的热烫印不仅考虑的是外观效果,还要根据塑件的要求和使用的环境,满足长期稳定可靠的特点,因而需要针对塑件的材料特性进行专门化的研究。

3.结束语

汽车内外饰件影响整车的美观性和舒适性,是汽车综合竞争力的一个体现,某种车型要抢占市场,不能忽视热烫印技术在其中的应用,本文结合已有经验,分析热烫印的基本理论,研究热烫印技术在汽车内外饰件的应用,为业内研究人士提供参考。

  

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