朱維珍

（煙臺(tái)正海汽車內(nèi)飾件有限公司）

目前國內(nèi)汽車市場發(fā)展迅速，天窗款車型因其親近自然，享受藍(lán)天白云的優(yōu)勢，更是受到人們的青睞。2009年以前，國內(nèi)的天窗遮陽板基本上依賴進(jìn)口，尤其是GMPU 結(jié)構(gòu)和PHC 結(jié)構(gòu)的遮陽板。

1 乘用車天窗遮陽板

乘用車天窗遮陽板是由面飾層和基板層復(fù)合而成[2]，面飾層材料主要采用針織布、無紡布（不織布、非織造布）和PVC（聚氯乙烯）3 類。目前市場上正在規(guī)模使用的基板層有4 種工藝，分別為：軟PU 結(jié)構(gòu)的濕法工藝、PP 玻纖板結(jié)構(gòu)的干法工藝、GMPU結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)型反應(yīng)注射成型S-RIM工藝以及PHC 結(jié)構(gòu)的PUR-CSM聚氨酯復(fù)合材料噴涂工藝。GMPU 結(jié)構(gòu)的遮陽板因其尺寸穩(wěn)定性不好控制及質(zhì)量大等特點(diǎn)市場占有率在逐漸萎縮；而PHC 結(jié)構(gòu)的遮陽板因其尺寸穩(wěn)定性好、質(zhì)量輕及抗沖擊性好而被廣泛使用。

2 濕法工藝技術(shù)的軟PU結(jié)構(gòu)遮陽板

軟PU 結(jié)構(gòu)的遮陽板生產(chǎn)工藝與一步濕法頂棚的工藝原理是一樣的，但材料構(gòu)成和單位面積消耗量存在較大差異，主要原因是遮陽板需要較高的剛性和抗沖擊性能。以某公司生產(chǎn)的某款車型為例，軟PU 天窗遮陽板產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為：黑色無紡布（100 g/m2）、膠粘物（70 g/m2）、玻纖氈（300 g/m2）、膠粘物（100 g/m2）、聚氨酯板+膠粘劑（體積質(zhì)量35 kg/m3）和面料等。

該車型遮陽板所用的原材料及生產(chǎn)工藝流程，如圖1 所示。由于軟PU 結(jié)構(gòu)的天窗遮陽板抗沖擊性能及散發(fā)性能稍差，但質(zhì)量輕和成本低，近幾年被廣泛使用。

3 干法工藝技術(shù)的PP玻纖板基材遮陽板

PP 玻纖板是一種可熱壓成型的熱塑性玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯片材。片材表面可根據(jù)實(shí)際要求選擇不同的表面覆蓋物，如：膠膜、阻隔膜、裝飾物、硬聚丙烯薄膜、無紡布及增強(qiáng)材料，通常用于頂棚的片材面密度為600～1 100 g/m2，而用于遮陽板的片材面密度通常為1 500～2 000 g/m2。這種結(jié)構(gòu)的遮陽板，在日系車上應(yīng)用較多，為硬質(zhì)片材，成型之前要通過烘烤使其軟化膨脹，制作遮陽板的過程中，片材的加熱、傳送、夾緊以及成型是重要的工藝控制點(diǎn)。加熱方式通常采用紅外線陶瓷或石英加熱原理，加熱爐需要設(shè)計(jì)幾個(gè)可獨(dú)立控制的區(qū)域，以便對片材局部位置的溫度進(jìn)行調(diào)整；加熱時(shí)間可根據(jù)加熱爐的設(shè)計(jì)以及使用的片材不同而變化，遮陽板的加熱溫度一般為190～210 ℃，加熱時(shí)間一般為70～120 s；夾持傳送方式通常是4 邊框式或2 邊的軌道式；最大開放時(shí)間10 s，模具溫度20～50 ℃，保壓時(shí)間20～40 s，成型壓力＜200 kPa。

PP 玻纖板結(jié)構(gòu)的遮陽板，吸聲隔熱性能稍差，但是有膜內(nèi)翻邊、設(shè)備工裝投資小、一模多腔、產(chǎn)品剛性大、熱變形系數(shù)小、翻邊增強(qiáng)結(jié)構(gòu)可替代傳統(tǒng)的加強(qiáng)筋、邊角料可回收及散發(fā)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)。

4 GMPU結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)型反應(yīng)注射成型遮陽板[2]

反應(yīng)注射成型（RIM）具有生產(chǎn)效率高、能耗低及設(shè)備投資小等優(yōu)點(diǎn)，但因其制品收縮率較高、熱膨脹系數(shù)較大等缺點(diǎn)，限制了其應(yīng)用范圍。為了克服RIM技術(shù)的不足，人們開發(fā)了玻璃纖維氈類增強(qiáng)工藝，即結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型（S-RIM），顯著降低了制件的收縮率和熱膨脹系數(shù)，提高了制件的尺寸穩(wěn)定性。

S-RIM工藝制造天窗遮陽板，首先在上模具放置各類設(shè)計(jì)需要的金屬加強(qiáng)筋，下模具鋪放多層纖維氈，為確保纖維氈位于遮陽板斷面的中間位置，多層纖維氈的中間還需要放置3D 材料，然后澆注聚氨酯混合料。

S-RIM是RIM技術(shù)的聚氨酯制品、SMC 復(fù)合材料技術(shù)遮陽板的升級(jí)換代產(chǎn)品。2.5 kg 的SMC 遮陽板，若使用S-RIM技術(shù)生產(chǎn)，質(zhì)量可降低至1.5 kg，相對于RIM，SMC 遮陽板，具有質(zhì)量輕、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，但是遮陽板的面公差通常要求控制在2～3 mm 以內(nèi)，而S-RIM技術(shù)即使借助于增加金屬嵌件，也很難持續(xù)保證聚氨酯料液在模腔內(nèi)完全按照預(yù)想的設(shè)計(jì)軌跡流動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)模腔各個(gè)角落制品品質(zhì)的均勻性，所以面公差控制困難，國內(nèi)外逐漸被PUR-CSM聚氨酯復(fù)合材料噴涂技術(shù)所取代。以某公司正在生產(chǎn)的GMPU 結(jié)構(gòu)的遮陽板為例，展示增強(qiáng)型反應(yīng)注射成型S-RIM技術(shù)的工藝流程，如圖2 所示。

5 PHC 結(jié)構(gòu)的聚氨酯復(fù)合材料噴涂遮陽板

聚氨酯復(fù)合材料噴涂技術(shù)（PUR-CSM），是指利用玻璃纖維等纖維材料，對傳統(tǒng)工業(yè)中的蜂窩紙或鋁箔做相應(yīng)的強(qiáng)度加固，通過噴涂聚氨酯材料并采用模塑技術(shù)進(jìn)行有效的復(fù)合，形成強(qiáng)度更高且比傳統(tǒng)板材更輕的聚氨酯復(fù)合材料。90%以上的車用備胎蓋板或天窗遮陽板都可以采用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。2008年末某公司將這一技術(shù)首次引進(jìn)，開拓了PHC 結(jié)構(gòu)遮陽板、備胎蓋板產(chǎn)品國產(chǎn)化的新紀(jì)元，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次為：底部GM-PU 層—蜂窩紙夾心層—頂部GM-PU 層—表面裝飾層。

因?yàn)榉涓C狀紙質(zhì)材料具有中空結(jié)構(gòu)，密度很低，并且在Z 方向上具有很高的強(qiáng)度，從而造就了這種特殊復(fù)合材料很多特殊的功能特點(diǎn)。與普通的聚氨酯澆注制品相比，可節(jié)約材料50%左右，質(zhì)量降低30%左右；與傳統(tǒng)的玻璃鋼制品相比，質(zhì)量可以降低60%以上。蜂窩狀紙質(zhì)材料具有很高的空隙率，空隙中的空氣導(dǎo)熱性很低，所以這種復(fù)合材料具有很好的隔熱作用，夏天可以阻止熱量的進(jìn)入，冬天可以減少熱量的散失，車內(nèi)可以少開空調(diào)，從而降低油耗。與傳統(tǒng)的聚氨酯澆注和玻璃鋼材料相比，PUR-CSM聚氨酯復(fù)合材料，由于其結(jié)構(gòu)和材料的特殊性，具有卓越的隔聲效果，輕量、環(huán)保和良好的尺寸穩(wěn)定性，是目前高端天窗遮陽板及備胎蓋板最具發(fā)展前景的工藝技術(shù)，其生產(chǎn)工藝流程，如圖3 所示。

6 結(jié)論

乘用車天窗遮陽板用原材料及生產(chǎn)加工技術(shù)的不斷完善和創(chuàng)新，體現(xiàn)了中國汽車產(chǎn)業(yè)由起步到成熟、由低端向中高端發(fā)展的歷程；也體現(xiàn)了中國汽車工業(yè)不斷提高駕乘舒適性、美觀性、安全性、環(huán)保性及節(jié)能性，在全球采購平臺(tái)上逐步提高國際市場競爭力的發(fā)展歷程。