徐建高 田燕 張旭
摘 要:國(guó)家和社會(huì)對(duì)于低碳環(huán)保工作給予了高度的重視,因?yàn)楦哔|(zhì)量的低碳環(huán)保工作能夠有效提高人們的生活質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。而且我國(guó)的汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)人員也開(kāi)始引入和融合綠色概念,在充分參考消費(fèi)者需求和環(huán)境問(wèn)題的前提下,致力于設(shè)計(jì)出能夠促進(jìn)我國(guó)汽車行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的內(nèi)外飾。
關(guān)鍵詞:汽車內(nèi)外飾 開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì) 綠色概念 節(jié)能環(huán)保
1 引言
在過(guò)去人們往往更看重汽車內(nèi)外飾的美觀性,但是在人們生活水平不斷提高和汽車工業(yè)飛速發(fā)展的背景下,消費(fèi)者對(duì)于汽車內(nèi)外飾提出了環(huán)保綠色等更高的要求。因此設(shè)計(jì)人員需要緊跟市場(chǎng)潮流轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)理念,重點(diǎn)開(kāi)展綠色汽車內(nèi)外飾的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)工作,確保我國(guó)的汽車行業(yè)能夠在新時(shí)代實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步前進(jìn)。
2 產(chǎn)品材料及其應(yīng)用
2.1 工程塑料
現(xiàn)如今許多汽車行業(yè)工程師都花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力用于新能源技術(shù)開(kāi)發(fā)工作之中,致力于實(shí)現(xiàn)綠色低碳的汽車生產(chǎn)過(guò)程。同時(shí)汽車行業(yè)也可以考慮在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用工程塑料,因?yàn)楣こ趟芰暇哂匈|(zhì)量輕的突出優(yōu)勢(shì),所以可以起到減少汽車總重量和汽車燃油量的效果,有效地解決了現(xiàn)階段汽車尾氣排放量大的問(wèn)題。而且設(shè)計(jì)人員能夠?qū)τ晒こ趟芰现谱鞯牧慵M(jìn)行良好的控制,確保其設(shè)計(jì)和造型符合生產(chǎn)要求。更重要的是塑料在可回收能源的范圍之內(nèi),如果設(shè)計(jì)人員能夠合理利用工程塑料材料進(jìn)行汽車內(nèi)外飾的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)工作,它能夠有效地推動(dòng)我國(guó)汽車行業(yè)的綠色化發(fā)展。
2.2 免噴涂材料
我國(guó)的材料行業(yè)和模具生產(chǎn)技術(shù)在近幾年都不斷的發(fā)展,其中免噴涂材料一經(jīng)開(kāi)發(fā)就成為汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)行業(yè)的熱點(diǎn)。
軟觸感材料是一種聚丙烯樹(shù)脂摻混了特殊乙 烯-丙烯橡膠體的改性材料,具有良好的橡膠成份分散性,可以不填充;也可以將軟觸感樹(shù)脂與玻璃纖維相結(jié)合,以提供柔軟的觸感和剛性。我們?cè)趯?shí)際項(xiàng)目中運(yùn)用采用免噴涂材料不僅可以提升產(chǎn)品質(zhì)量合格率,同時(shí)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中為公司降低成本,如下圖所示加工越復(fù)雜成本越高,在給用戶帶來(lái)較好的感知體驗(yàn)的同時(shí),采用免噴涂的材料,減少噴涂這樣的高污染,高報(bào)廢率的工藝。
現(xiàn)如今許多汽車生產(chǎn)企業(yè)都對(duì)零件外觀表面質(zhì)量提出了比較高的要求,由樹(shù)脂制作的汽車零件能夠達(dá)到主機(jī)廠的效果,而且免噴涂材料與傳統(tǒng)噴漆工藝相比具有環(huán)境污染明顯減少的優(yōu)勢(shì),確保了噴漆現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的質(zhì)量。而且免噴漆材料的成本比傳統(tǒng)噴漆材料有明顯的下降,原材料供應(yīng)商還可以方便和快捷的對(duì)剩余的免噴漆進(jìn)行回收和再次應(yīng)用。
2.3 生物材料
在汽車內(nèi)外飾中充分應(yīng)用生物材料能夠有效的節(jié)約石油及煉油化等不可再生資源的消耗,例如國(guó)內(nèi)某材料廠發(fā)明了一種生物基環(huán)保尼龍(PA56),它是以玉米淀粉等為原料通過(guò)生物轉(zhuǎn)化制備而成,是一種可再生原料的新型綠色環(huán)保型聚酰胺材料。汽車供應(yīng)商在充分認(rèn)識(shí)到生物材料的優(yōu)勢(shì)以后,將玉米淀粉、麥秸等生物材料應(yīng)用于內(nèi)外式的生產(chǎn)過(guò)程之中,為綠色環(huán)保事業(yè)作出了積極重要的貢獻(xiàn)。
2.4 低VOC材料
1)據(jù)統(tǒng)計(jì)汽車內(nèi)飾材料65%以上采用PP塑料粒子,在材料開(kāi)發(fā)過(guò)程中原材料選擇TVOC較低的純聚丙烯及彈性體原料,純PP樹(shù)脂與純POE彈性體的復(fù)合體系進(jìn)行配方篩選,以巴塞爾PP-TD20材料TRC352N為例完成配方開(kāi)發(fā),已認(rèn)可牌號(hào)氣味最優(yōu)。
見(jiàn)圖2:
2)在制作汽車的地毯和吸音棉等產(chǎn)品的過(guò)程中無(wú)法避免的會(huì)使用到化學(xué)制劑,主要原料為甲醛的化學(xué)式劑會(huì)使得汽車內(nèi)產(chǎn)生較多的揮發(fā)性有機(jī)化合物。溶劑模式的聚氨酯、主要成分是合成樹(shù)脂的涂料成膜物質(zhì)以及汽車內(nèi)飾安裝過(guò)程中使用的化學(xué)膠粘劑等等都是產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)化合物的污染源。因?yàn)槠噧?nèi)部空氣中的甲醛,苯和二甲苯等有害氣體對(duì)人體和環(huán)境都具有極其惡劣的影響,因此已經(jīng)結(jié)合汽車產(chǎn)品的實(shí)際情況制定和頒布相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)劃,確保汽車生產(chǎn)廠商能夠?qū)]發(fā)性有機(jī)化合物的濃度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
2.5 薄壁化
實(shí)現(xiàn)汽車薄壁化的目的是為了有效降低其整體重量,因此汽車內(nèi)外飾開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)研究汽車塑化,從汽車的結(jié)構(gòu)、新工藝和新材料三個(gè)方面著手推進(jìn)研究進(jìn)度。進(jìn)入經(jīng)長(zhǎng)安鈴木公司已經(jīng)對(duì)于薄壁化進(jìn)行了深入的研究,在市場(chǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)的2毫米后的門飾板本體證明長(zhǎng)安鈴木公司已經(jīng)在薄壁化方面取得了一定的成果,而且該門飾板主體在保證了及剛度和強(qiáng)度滿足相關(guān)需求的基礎(chǔ)上,起到了顯著降低汽車重量的作用。
陶氏化學(xué)所推出的ENGAGEXLT聚烯烴彈性體也在一定程度上促進(jìn)了汽車行業(yè)的薄壁化發(fā)展,因?yàn)樵摬牧吓c聚丙烯復(fù)合之后能夠呈現(xiàn)出明顯的性能優(yōu)勢(shì),其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了和現(xiàn)金在汽車內(nèi)外飾所運(yùn)用的其他材料。如果生產(chǎn)能夠科學(xué)的減少?gòu)椥泽w用量,還能夠起到增強(qiáng)熔體流動(dòng)性和降低零件厚度的效果,使得汽車內(nèi)外飾的生產(chǎn)工期實(shí)現(xiàn)明顯的降低。
3 產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)
3.1 微發(fā)泡注塑成型工藝
為了能夠滿足消費(fèi)者對(duì)于汽車和汽車內(nèi)外飾的要求,設(shè)計(jì)人員需要積極引入和應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝,盡可能提高汽車內(nèi)外飾的精度性和環(huán)保性。其中充分融合綠色概念的微發(fā)泡注塑成型工藝能夠有效地提高汽車內(nèi)外飾生產(chǎn)過(guò)程中的精度,該工藝也在大幅度縮短汽車內(nèi)外飾零部件成型時(shí)間和整體質(zhì)量的基礎(chǔ)上,使得我國(guó)的內(nèi)外飾件生產(chǎn)水平實(shí)現(xiàn)了顯著提高。微發(fā)泡注塑成型工藝的第一步是開(kāi)發(fā)工程師借助膨脹氣孔完整地填充好內(nèi)外飾零件,而后在低壓環(huán)境下完成成型過(guò)程,該工藝的突出優(yōu)勢(shì)是能夠有效降低汽車內(nèi)外飾成型過(guò)程中的誤差,而且該成型工藝還具有提高產(chǎn)品成型效率的優(yōu)勢(shì)。工程師在模具設(shè)計(jì)修改過(guò)程中花費(fèi)的時(shí)間將明顯減少。而且相關(guān)實(shí)踐也表明傳統(tǒng)注塑工藝所生產(chǎn)的模具存在較大的精度誤差,而微發(fā)泡成型工藝所生產(chǎn)的模具在各個(gè)方向都具有更小的誤差,所以借助更加先進(jìn)的微發(fā)泡成型工藝能夠簡(jiǎn)述地提高尺寸控制強(qiáng)度。
汽車內(nèi)外飾成型過(guò)程中的翹曲變形問(wèn)題經(jīng)常會(huì)嚴(yán)重影響生產(chǎn)作業(yè)員的工作效率,但是隨著微發(fā)泡注塑成型工藝的應(yīng)用和推廣,該問(wèn)題已經(jīng)得到了妥善解決。因?yàn)槲l(fā)泡注塑成型工藝,在應(yīng)用過(guò)程中使得零部件處于平均低壓狀態(tài)之下,所以飾件可以在穩(wěn)定的環(huán)境下進(jìn)行均勻的收縮,因?yàn)閼?yīng)力不均勻而出現(xiàn)的翹指變形問(wèn)題也得到了有效地避免。
降低汽車內(nèi)外飾的總質(zhì)量一直是設(shè)計(jì)工程師的重要目標(biāo)之一,因?yàn)槲l(fā)泡注塑成型工藝的主要原材料是ABS、尼龍等質(zhì)量較輕的樹(shù)脂材料,所以用該工藝生產(chǎn)的汽車內(nèi)飾件能夠在強(qiáng)度不變的情況下出現(xiàn)顯著的重量降低,而且該工藝生產(chǎn)出來(lái)的汽車飾件還具有微孔結(jié)構(gòu)分布更加緊湊和均勻的特點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
為了能夠保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境和促進(jìn)汽車行業(yè)的綠色化發(fā)展,內(nèi)外飾工程師首先需要對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能產(chǎn)生的環(huán)境污染進(jìn)行科學(xué)和全面地了解,然后才能夠從原材料、制作工藝和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面,著手研究降低汽車內(nèi)外飾生產(chǎn)污染的有效措施?,F(xiàn)如今,綠色概念已經(jīng)在我國(guó)的汽車內(nèi)外飾設(shè)計(jì)工作過(guò)程中具有了明顯的體現(xiàn),得到廣泛應(yīng)用的工程塑料、免噴涂材料和生物材料都在一定程度上起到了保護(hù)我國(guó)環(huán)境的作用。為了能夠進(jìn)一步地深入體現(xiàn)綠色概念和滿足人們對(duì)于汽車產(chǎn)品的要求,設(shè)計(jì)人員還需要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力用于內(nèi)辦事的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作之中,為汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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