李 建

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)制作工藝的分析與研究

李 建

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)起到幫助用戶識(shí)別并便捷使用整車各項(xiàng)功能的重要作用，文章就目前主流的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)制作工藝進(jìn)行了分析研究，以便根據(jù)不同的開(kāi)關(guān)類型選擇合適的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)制作工藝，并提出了一種新的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)背光的制作方法。

開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)；移?。唤z?。粯?biāo)識(shí)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(kāi)關(guān)操縱件是實(shí)現(xiàn)汽車上各項(xiàng)豐富功能所必不可少的，是實(shí)現(xiàn)人車交互的接口，如警示燈開(kāi)關(guān)、前霧燈開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)等。開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)可以幫助用戶一目了然地識(shí)別車輛上的各項(xiàng)功能，便捷地對(duì)各項(xiàng)功能進(jìn)行操作。

清晰的標(biāo)識(shí)能夠讓用戶更快更好地使用整車上的各項(xiàng)功能，標(biāo)識(shí)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(zhì)感和檔次感。本文就開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的加工工藝進(jìn)行分析，分析目前主流的標(biāo)識(shí)制作工藝，并對(duì)夜光材料在開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)上的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

1 開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)符號(hào)的定義

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)對(duì)部分常用的和重要的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)符號(hào)進(jìn)行了定義：

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB4094 《汽車操縱件、指示器及信號(hào)裝置的標(biāo)志》。

EEC標(biāo)準(zhǔn)：78/316/EEC 《關(guān)于汽車內(nèi)部安裝件（操縱件、信號(hào)裝置和指示器的標(biāo)識(shí)）方面各成員國(guó)的法律》。

ECE標(biāo)準(zhǔn)：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(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循這些法規(guī)定義，根據(jù)法規(guī)要求制作標(biāo)識(shí)符號(hào)，對(duì)于法規(guī)中尚未規(guī)定的標(biāo)識(shí)，可參照標(biāo)桿車進(jìn)行設(shè)計(jì)，沒(méi)有參照，應(yīng)設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單、明了。

2 開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的制作工藝

開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的制作工藝一般有：移印、絲印、標(biāo)識(shí)鑲嵌和激光雕刻，制作出的標(biāo)識(shí)應(yīng)線條清晰，表面光滑，在開(kāi)關(guān)的使用壽命周期內(nèi)不應(yīng)出現(xiàn)變色、磨損、脫落等問(wèn)題。

2.1 移印工藝

移印工藝屬于標(biāo)準(zhǔn)的間接印刷，先將油墨轉(zhuǎn)移到膠頭上，再用膠頭在開(kāi)關(guān)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(chǎn)品上面進(jìn)行印刷具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)近年來(lái)發(fā)展非?？?。

2.1.2 移印工藝的特點(diǎn)

1）移印工藝簡(jiǎn)單，操作方便；

2）承印面的適應(yīng)性強(qiáng)，可在平面、曲面等異形表面進(jìn)行印刷；

3）印刷效果較好，通過(guò)工藝控制，可獲得清晰的標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)線條清晰。

2.1.3 移印工藝的應(yīng)用

移印工藝多用于印刷不帶背光開(kāi)關(guān)的標(biāo)識(shí)，直接在開(kāi)關(guān)外殼上印刷出相應(yīng)標(biāo)識(shí)，如組合開(kāi)關(guān)手柄上的標(biāo)識(shí)等，移印印刷標(biāo)識(shí)示例：

圖2 警示燈開(kāi)關(guān)

圖1 中控鎖開(kāi)關(guān)

2.2 絲印工藝

2.2.1 絲網(wǎng)印刷的過(guò)程

絲網(wǎng)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(yīng)用最廣泛的是絲網(wǎng)印刷。將絲、尼龍、聚酯纖維或不銹鋼金屬絲網(wǎng)繃在網(wǎng)框上，使其張緊固定，采用手工刻漆膜或光化學(xué)制版的方法制作絲網(wǎng)印版。傳統(tǒng)的制版方法是手工的，現(xiàn)代較普遍使用的是光化學(xué)制版法。光化學(xué)制版法是利用感光材料通過(guò)照相制版的方法制作絲網(wǎng)印版，使絲網(wǎng)印版上圖文部分的絲網(wǎng)孔為通透孔，而非圖文部分的絲網(wǎng)網(wǎng)孔被堵住，將絲網(wǎng)印刷用油墨放入網(wǎng)框內(nèi)，用橡皮刮墨板在網(wǎng)框內(nèi)加壓刮動(dòng)，這時(shí)油墨通過(guò)圖文部分的網(wǎng)孔轉(zhuǎn)移到承印物上，形成與原稿一樣的圖文。

2.2.2 絲網(wǎng)印刷的特點(diǎn)

1）附著力強(qiáng)、著墨性好

2）墨層厚實(shí)、立體感強(qiáng)

3）耐光性強(qiáng)、成色性好

2.3 標(biāo)識(shí)鑲嵌工藝

標(biāo)識(shí)鑲嵌為在開(kāi)關(guān)按鍵本體上鑲嵌上開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)為單獨(dú)塑料件。標(biāo)識(shí)鑲嵌可通過(guò)先注塑出獨(dú)立的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)部分，然后通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將標(biāo)識(shí)卡到開(kāi)關(guān)按鍵本體上實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)二次注塑實(shí)現(xiàn)。本文重點(diǎn)介紹二次注塑工藝。

二次注塑工藝為通過(guò)塑料注塑的方式將開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)注塑到開(kāi)關(guān)按鍵上，出模后，開(kāi)關(guān)按鍵本體上已注塑出標(biāo)識(shí)。

圖3 鑲嵌的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)

2.3.1 二次注塑工藝過(guò)程

在二次注塑過(guò)程中，覆蓋材料注入基材的上方、下方、四周或者內(nèi)部，組合成為一個(gè)完整的部件。這個(gè)過(guò)程可通過(guò)多次注塑或嵌入注塑完成。

多次注塑：該技術(shù)需要配備有多個(gè)機(jī)筒的特殊注塑機(jī)，以便將不同的樹(shù)脂注入一個(gè)注塑模具。機(jī)筒應(yīng)并排或呈L型放置，由一個(gè)或多個(gè)注入點(diǎn)將樹(shù)脂注入模具。使用同一個(gè)注入點(diǎn)時(shí)，稱為共塑，使用多個(gè)注入點(diǎn)時(shí)，稱為二次注塑，一種材料在另一種材料上面成型，產(chǎn)生多層結(jié)構(gòu)。

嵌入注塑：為了嵌上開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)，基材必須從原來(lái)的模腔中移出，放入另一個(gè)模芯和模腔，以便注入鑲嵌材料。在此過(guò)程中，另一個(gè)模具應(yīng)該同時(shí)在同一臺(tái)或另一臺(tái)不同尺寸的注塑機(jī)（取決于注塑件大小）上運(yùn)轉(zhuǎn)。通常基材要比鑲嵌材料大得多，并且可能需要預(yù)熱，使表面溫度接近覆蓋材料的熔點(diǎn)，從而獲得最佳粘合強(qiáng)度。

2.3.2 二次注塑工藝特點(diǎn)

1）直接通過(guò)注塑設(shè)備即可批量化生產(chǎn)兩種顏色材料組成的開(kāi)關(guān)按鍵；

2）采用二次注塑工藝，開(kāi)關(guān)按鍵本體表面不需要進(jìn)行噴漆處理，減少了噴涂工藝。

2.3.3 二次注塑工藝的應(yīng)用

二次注塑工藝多用于標(biāo)識(shí)帶有背光的開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)按鍵本體直接采用基材顏色，無(wú)需噴漆，在開(kāi)關(guān)按鍵表面注塑上白色或其它透光性較好顏色的標(biāo)識(shí)，制作出能夠透光的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)。

二次注塑開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)：

圖4 電動(dòng)車窗開(kāi)關(guān)按鍵

2.4 激光雕刻工藝

激光技術(shù)是二十世紀(jì)與原子能，半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)齊名的四項(xiàng)重大科技發(fā)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(xiàng)嶄新的激光應(yīng)用技術(shù)--激光雕刻技術(shù)在國(guó)際間悄然興起，并迅速得到產(chǎn)業(yè)化，成為激光加工最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一。

2.4.1 激光雕刻技術(shù)原理

激光雕刻技術(shù)采用計(jì)算機(jī)受控激光作為加工手段,其基本原理是：由激光發(fā)生器生成高能量的連續(xù)激光光束，當(dāng)激光作用于承印材料時(shí)，處于基態(tài)的原子躍遷到較高能量狀態(tài)；處于較高能量狀態(tài)的原子是不穩(wěn)定的，會(huì)很快回到基態(tài)，當(dāng)原子返回基態(tài)時(shí)，會(huì)以光子或量子的形式釋放出額外的能量，并由光能轉(zhuǎn)換為熱能，使表面材料瞬間熔融，甚至氣化，從而形成圖文標(biāo)記。

激光雕刻可以打出各種文字、符號(hào)和圖案等，字符大小可以從毫米到微米量級(jí)。

圖5 掩模式激光雕刻

2.4.2 激光雕刻的特點(diǎn)

1）激光雕刻是非接觸式的，不會(huì)對(duì)印刷表面造成機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，不會(huì)損壞開(kāi)關(guān)按鍵；

2）激光雕刻精度高，可在生產(chǎn)線上實(shí)時(shí)打標(biāo)；

3）激光雕刻可在平面、弧面等異形面上打印各種符號(hào)、文字、圖案。

2.4.3 激光雕刻工藝的應(yīng)用

激光雕刻工藝制作標(biāo)識(shí)要求開(kāi)關(guān)按鍵表面噴有漆層，通過(guò)激光雕刻對(duì)本體上的漆層進(jìn)行剝離，剝離出標(biāo)識(shí)的形狀，如開(kāi)關(guān)需要帶背光，則按鍵本體材料應(yīng)具有良好的透光性。

激光雕刻開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)：

圖6 集成式燈光開(kāi)關(guān)

3 開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的背光要求

為了能夠在黑暗環(huán)境下便捷操作開(kāi)關(guān)，大多的儀表臺(tái)開(kāi)關(guān)、玻璃升降器開(kāi)關(guān)等帶有背光，同時(shí)開(kāi)關(guān)背光與儀表、CD機(jī)等背光等相呼應(yīng)，提升了整車內(nèi)飾的美觀程度和檔次感。

開(kāi)關(guān)的背光應(yīng)發(fā)光均勻，亮度合適，與周邊件（如儀表、CD機(jī)等）的背光亮度基本一致，在黑暗條件下不會(huì)刺眼，不能出現(xiàn)漏光現(xiàn)象。具體的背光顏色需要根據(jù)造型定義進(jìn)行確定，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已對(duì)部分標(biāo)識(shí)的背光顏色進(jìn)行了規(guī)定，如前霧燈開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)背光顏色為綠色，后霧燈開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)背光顏色為黃色，警示燈開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)顏色為紅色。

需要透光的開(kāi)關(guān)按鍵標(biāo)識(shí)部分采用PC等透明度較好的材料，標(biāo)識(shí)下面布置有燈泡或者發(fā)光二極管，作為背光的光源，打開(kāi)小燈后，背光光源點(diǎn)亮，光線從開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)部分透出。燈泡上包裹上有顏色的橡膠帽，改變背光顏色，發(fā)光二極管則有各種不同顏色可以選用。

圖7 帶背光的開(kāi)關(guān)

4 夜光材料在開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)上的應(yīng)用

夜光材料分為自發(fā)光型和蓄光型兩種。自發(fā)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(xù)發(fā)光，不僅黑夜，白天也是如此。正是因?yàn)楹蟹派湫晕镔|(zhì)，所以在使用時(shí)受到較大的限制，廢棄后的處理也是一大問(wèn)題。蓄光型夜光材料很少含有放射性物質(zhì)，沒(méi)有使用上的限制，但它們要靠吸收外部的光能才能發(fā)光，而且要儲(chǔ)備足夠的光能才能保證一持續(xù)發(fā)光。

從使用環(huán)境條件分析，蓄光型夜光材料完全可以使用到汽車開(kāi)關(guān)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(fā)光蓄能要求，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)持續(xù)發(fā)光。

某品牌夜光粉是光致蓄光型自發(fā)光材料，它對(duì)各種可見(jiàn)光（日光、燈光）均有極強(qiáng)的吸光―蓄光―發(fā)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(xù)發(fā)光10―12小時(shí)，其吸光―蓄光―發(fā)光過(guò)程無(wú)限循環(huán)，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(zhì)中，如涂料，油墨，塑料，印花漿，陶瓷，玻璃，化纖等，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的自發(fā)光功能，并可顯示出本夜光粉所具有的明亮色彩。

產(chǎn)品特性：

a、蓄光時(shí)間短、亮度高、余輝時(shí)間長(zhǎng)

b、極穩(wěn)定的物理和化學(xué)屬性，極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和極長(zhǎng)的使用壽命

c、無(wú)毒無(wú)害無(wú)放射、不燃燒、不爆炸、不含其它有害重金屬元素或化學(xué)物質(zhì)

d、粒徑小，粒度分布均勻，易生產(chǎn)加工

如將該型夜光粉添加到開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)的印刷油墨中，在開(kāi)關(guān)表面進(jìn)行印刷，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)識(shí)的自發(fā)光功能。該工藝具有一下優(yōu)點(diǎn)：

1）減少了開(kāi)關(guān)內(nèi)部的發(fā)光源，大大簡(jiǎn)化了開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)，降低了開(kāi)關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，降低了開(kāi)關(guān)的成本；

2）標(biāo)識(shí)背光根據(jù)光線強(qiáng)度可自動(dòng)變亮，減少電氣部分的控制電路，極大簡(jiǎn)化了整車線束，并減少了開(kāi)關(guān)針腳，降低了線束和開(kāi)關(guān)的成本。

夜光材料目前已廣泛應(yīng)用到航空儀表、鐘表、消防器材、門把手、電源開(kāi)關(guān)等，在生活用開(kāi)關(guān)上已有很多應(yīng)用，目前在汽車開(kāi)關(guān)上還未見(jiàn)應(yīng)用，但待夜光材料的輝度提高，發(fā)光顏色的種類增多，該技術(shù)應(yīng)用到汽車開(kāi)關(guān)上是必然的，此舉能夠大大降低開(kāi)關(guān)及整車的成本，不會(huì)影響甚至能夠提升整車的內(nèi)飾效果。

5 總結(jié)

本文總結(jié)了開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)上需要滿足的法規(guī)規(guī)范和性能要求，分析了目前主要的開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)加工工藝，提出夜光材料在開(kāi)關(guān)標(biāo)識(shí)上應(yīng)用的新設(shè)想，夜光材料的應(yīng)用可大大簡(jiǎn)化開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，降低線束和開(kāi)關(guān)成本，其具體工藝方法及使用效果還需后續(xù)深入研究。

[1] 陳自悟.新一代節(jié)能夜光涂料的研制[J].現(xiàn)代涂料與涂裝.

[2] 劉應(yīng)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(zhǎng)余輝發(fā)光材料研究發(fā)展[J].無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào),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(tuán)股份有限公司。