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免喷涂材料,未来汽车材料的新宠儿

着人们生活水平逐渐提高,人们对汽车的各项要求也日益提升,其中汽车材料正沿着环保、安全、智能、舒适、节能的方向发展。而环保要求更是人们关注的焦点,免喷涂材料由于减少了喷涂环节带来的环保优势,使得在未来汽车材料占有独特的地位,是未来汽车材料的新宠儿。免喷涂材料直接注塑成零件,即可满足哑光、高光或者闪烁珠光、布艺等主机厂要求的效果。相对喷涂工艺,免喷涂材料具有以下优势:


1

环保性

减少喷漆对环境的危害,大幅度降低VOC,符合GB 27630乘用车空气质量法规(未来将极大地限制喷漆件的使用)要求

2

可回收

塑料制件如喷涂了不可回收的热固性油漆,产生无法轻易剥离的涂层,进而为汽车塑料零部件回收制造了障碍,不符合ELV法规的要求

3

降本

工艺简化,一步成型,提高良率,成本下降幅度大


一、

汽车免喷涂材料的技术要求: 


1

高光泽

接近喷漆表面光泽,20°角光泽达到80%以上,哑光材料细皮纹光泽度低于2%,60°角

2

高耐磨

高硬度材料铅笔硬度达到H级,低硬度材料满足马丁代尔耐磨20°角光泽度保持率不低于20%,60°角保持率不低于65%

3

高耐候

没有了油漆层的保护,材料必须能够承受高强度的光老化,内饰件满足PV1303 五周期,外饰件光老化满足SAE J2527 2500KJ/m2

4

良好表面

通过模流团队分析提供模具设计建议,优化配方、改善色粉分散等方案解决了熔接线和流纹问题

5

耐腐蚀

具备优异的耐溶剂性,能够满足外饰耐溶剂标准要求


二、

汽车免喷涂材料的模具工艺要求


1

注塑工艺要求

模具要求

2

模腔表面具备很强的转印能力

高抛光度

3

较低的充模压力

低膨胀系数

4

产品表面无熔接痕等外观缺陷

耐腐蚀、耐磨、易加工



三、

汽车免喷涂材料分类


1.高光免喷涂材料(钢琴黑)

图 1 高亮黑PC免喷涂材料


2.金属色免喷涂材料(金属漆)

图 2 金属色免喷涂材料


3.纺织物免喷涂材料(布艺)

图 3 布艺效果免喷涂材料


四、

如何解决熔接线流痕外观问题?


免喷涂材料目前最大的痛点,即熔接线及流痕等外观问题。一般而言,通过完善的免喷涂材料解决方案,可以改善甚至解决上述问题。以沃特新材料的免喷涂解决方案为例,依托专业技术团队、模流辅助分析、电镜辅助分析、显微镜辅助分析等,已通过大量项目验证,并且在汽车上成功应用,积累了大量成熟的免喷涂解决方案。


1.模流辅助分析:

图 1 通过改善汇合角改善熔接线案例


五、

免喷涂材料在汽车上的应用


汽车免喷涂材料主要有高光免喷涂材料(替代钢琴黑)和金属色免喷涂材料(替代金属漆)。


1. 高光免喷涂材料(替代钢琴黑)


高光PMMA/ASA材料具有:高光泽、高硬度、中等韧性、色彩艳丽、高耐候、高流动、中等耐热等优点。以沃特PMMA/ASA为例,主要性能见下表:



从表中数据可以看出,外观、光泽、黑度均达到钢琴黑的免喷涂效果,刮擦性能突出。沃特材料通过特殊的加工工艺,完成了在挤出过程中在分子链水平上的耐磨官能团的加入,提高了PMMA/ASA的耐磨性,同时特殊含Si官能团的引入以及特殊分散工艺的使用,耐腐蚀性均有大幅改善。并且能够满足外饰SAE J2527,2500KJ/m2强光照要求。目前应用这款材料的汽车零部件有:三角窗饰条、雾灯、空调控制面板、立柱外饰板、前格栅等。


图 1 高光PMMA/ASA 格栅

图 2 高光PMMA/ASA 前格栅


高光PC材料具有:超高光泽、超高韧性、高耐热、钢琴黑、高耐候、耐刮耐磨等特点。沃特材料通过特殊的加工工艺,完成了在挤出过程中在分子链水平上的Si-O官能团的加入,提高了PC的耐磨性,同时高效封端剂的加入使得PC能够耐受高湿热抗水解试验,特别是高效助剂借助特殊螺纹原件的挤出设备以及工艺,使得PC材料表面有效形成永久保护层,沃特高光PC能够满足苛刻的耐候、耐磨、耐刮、耐溶剂试验要求。目前沃特高光PC已经应用于中控面板、扰流板、翼子板、换挡手球等汽车内饰件。


图 3 高光PC 中控面板

图 4 高光PC 装饰面板


高亮黑ASA材料具有:高光泽、高流动、高韧性、耐应力开裂、高耐热、色彩艳丽、高耐候、耐腐蚀等特点。以沃特高亮黑ASA为例,沃特材料通过长期基础研究的积累,通过高效分散剂的作用,合理控制ASA橡胶相粒径和分散作用,光泽和刮擦性能优良,媲美高光ABS。高稳定性特殊光照助剂在传统结构的基础上引入惰性集团,沃特高光ASA材料既能满足外饰光照SAE J2527,2500KJ的测试要求,同时能够满足高亮黑的外观效果,刮擦效果优秀。



目前应用以成功应用于:前格栅等。


图 5 高光ASA 格栅


2. 金属色免喷涂材料(替代金属漆)


目前,代替金属漆的免喷涂材料也越来越多,金属色效果层出不穷。沃特新材料金属色免喷涂材料包含PP、ABS、PC/ABS、PMMA、PA、PC等材料,均可以实现各种不同的金属色效果。下面以沃特新材料的材料为例,看看汽车金属色免喷涂材料都有哪些效果。


六、

应用案例


1. 效果举例:

图 6 汽车免喷涂材料金属色效果

图7 汽车免喷涂材料金属色效果


2. 应用举例(保险杠饰条):

图8 金属色保险杠饰板-1

图9 金属色保险杠饰板-2

图10 金属色保险杠饰板-3

图11  金属色保险杠饰板-4


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