關鍵詞：汽車 塑料 內飾件 表面處理 失效

1.前言

近年來，隨著人們汽車消費理念的日趨進步，人們在追求外飾美觀的同時，更關注汽車內飾給自己帶來的卓越的乘駕感受。一款在手感、舒適性和視覺感受等方面表現(xiàn)出色的車型，會越來越多的受到廣大愛車人士的青睞。

汽車內飾件主要是指汽車內部裝飾所用到的汽車產(chǎn)品，其基材主要由三大類組成：塑料、橡膠、織物面料（包括紡織材料，皮革材料，隔音、吸音、減振材料等）等，不同材料應用部位和表面處理方式各不相同，在此僅針對塑料內飾件表面處理方式及質量評價項目與失效模式進行探討。

2.汽車塑料內飾件進行表面處理目的

塑料是一種高分子材料，是由具有聚合矩陣的增強纖維組成。隨著汽車輕量化工業(yè)的發(fā)展，塑料材料在汽車工業(yè)上的用量在不斷增加。無論從美觀或節(jié)約成本的角度，還是從增加零部件機械強度及其它性能等多方面因素考慮，都需要對其進行適當?shù)谋砻嫣幚?，其主要功能有以下幾點：

①裝飾功能：眾所周知，塑料基材顏色較為單一，無法滿足人們對內飾色彩的要求。因此，在塑料基材上進行電鍍、油漆等工藝，賦予其簡潔、明快的色彩，有效提升汽車內飾件的裝飾性。

②保護功能： 汽車內飾基材本身的耐刮擦等性能較差，通過選擇合適的表面處理方式，提升對樣件基材的保護性能。

③特殊功能：涂/鍍層不僅能夠裝飾零部件的外觀，修復零件表面缺陷，而且還能賦予零件表面特殊性能，包括提高表面硬度、耐磨性、耐蝕性和高溫抗氧化性等。

3 汽車塑料內飾件常見表面處理工藝

隨著人們對內飾要求的不斷提升，塑料件表面處理工藝也迅速發(fā)展，例如：燙印工藝、膜內嵌片工藝、膜內轉印等工藝技術，既可以使樣件產(chǎn)生較好的金屬效果，又能使裝飾件營造強烈的層次感，但是，受到成本等因素的制約，以上工藝主要應用于高檔車型中。

一般來講，汽車內飾塑料件表面處理方式主要有以下幾種：

3.1涂層

目前，內飾件涂層主要包括水轉印處理和噴漆處理兩種方式。

①水轉印涂層

汽車玻璃升降開關控制面板，副儀表板裝飾條、方向盤總成等裝飾樣件多采用水轉印工藝技術處理，一般水轉印技術分為水標轉印技術和水披覆轉印技術。其加工工序主要分6個大步驟：印膜印刷→油墨的再活化→轉印→脫模→干燥→面漆；

②表面噴漆

汽車內飾塑料件表面70%左右需進行噴漆處理，其噴漆工藝與外飾件相比較為簡單，主要流程為：前處理→噴底漆/噴色漆→烘干；

3.2 鍍層

汽車塑料件電鍍，目前主要采用銅-鎳-鉻裝飾性鍍層，如內開把手、煙灰缸飾條等樣件均采用該種工藝。

其工藝流程主要為：上掛→除油→預浸→粗化→中和→催化→膠解→化學鎳→活化→預鍍鎳→銅置換→酸銅→酸活化→半亮鎳→亮鎳→鎳封→光鉻→烘干→下掛；

4.汽車塑料內飾件常見檢測項目

4.1汽車內飾件涂層主要檢測項目（見下表1）

表1  內飾件涂層主要檢測項目

⑴ 機械性能

漆膜的附著力是考察漆膜性能好壞的重要指標之一，漆膜只有具有良好的附著力，才會發(fā)揮涂裝所具有的特殊性能。目前大部分汽車主機廠采用GB/T9286-1998方法中的“劃格法”進行測試，一般0或1級在標準要求范圍之內。

漆膜的硬度和耐刮擦性能既具有一定的關聯(lián)性，又具有一定的差異性。二者均是考查漆膜的抗劃傷性能。一般來說，耐刮擦性能是考察材料表面抵抗機械作用的能力。對于皮紋等表面粗糙的內飾件，主要考查其耐刮擦性能；而對于表面光滑的內飾件漆膜主要進行鉛筆硬度測試，即按照GB/T6739—2006標準規(guī)定，在一定負載下，用具有規(guī)定尺寸、形狀和硬度鉛筆芯的鉛筆推過漆膜表面，通過漆膜表面是否產(chǎn)生劃痕或產(chǎn)生其它缺陷來考查該漆膜的硬度。

耐磨色牢度：對于內開把手，換擋手柄等客戶頻繁接觸的零件，通過耐磨色牢度試驗儀，使樣件與干布或者濕布摩擦，評定摩擦布的沾色和樣件的褪色程度，來考察漆膜的耐摩擦性能。

⑵ 耐化學介質性能

該性能主要考察漆膜對汗液、洗滌劑、酒精等化學介質的抵抗能力。若選用性能較差的油漆，涂層在使用過程中受侵蝕性的液態(tài)介質作用發(fā)生溶解，導致涂膜變色（如圖1）、破壞，并可能伴隨著涂膜厚度的減薄出現(xiàn)露底。

圖1 漆膜耐乙醇變色

⑶ 耐環(huán)境性能

耐高低溫試驗：目的是模擬汽車使用的兩種極限工況：1.在北方冬季低溫環(huán)境下，考察樣件是否受凍開裂；2.在海南暴曬，車內局部溫度可達110攝氏度左右，通過試驗考察不同部位樣件耐高溫形狀及外觀的變化情況，為車身設計選材提供良好的依據(jù)；

耐潮濕試驗：我國長江中下游地區(qū)，梅雨季節(jié)主要集中在6、7月份，氣候濕度平均可達90%以上，氣溫較高，通過開展耐潮濕試驗模擬樣件使用工況，考察漆膜表面是否發(fā)生起泡、變色等不良現(xiàn)象。

耐光老化性試驗：將樣件放置在采用經(jīng)過濾處理的氙弧燈來產(chǎn)生與陽光具有最大吻合性的全陽光光譜，裝上不同的濾光系統(tǒng)能改變所產(chǎn)生輻射的光譜分布，模擬太陽輻射或窗玻璃濾過的太陽輻射的紫外光（波長≤385nm）和可見光（波長385～780nm）范圍的光譜分布氣候條件的試驗箱中，一定周期后，考察樣件表面是否出現(xiàn)粉化、變色、開裂等現(xiàn)象；對于內飾件，各大汽車廠商對其耐光老化之后的灰度值也有一定的技術要求。

4.2汽車內飾件鍍層主要檢測項目（見下表2）

表2  內飾件鍍層主要檢測項目

⑴鍍層耐腐蝕性能

一般試驗室采用人工加速腐蝕的方法來考察金屬鍍層的耐腐蝕性能。鍍層耐腐蝕性能的好壞，往往也是鍍層孔隙率、厚度等方面是質量好壞的一個間接反應。

人工加速腐蝕的方法較多，主要有CASS、NSS、ASS、CORR、ES等多種試驗方法。但目前來講，大部分汽車主機廠主要通過開展CASS試驗，考查鍍層耐腐蝕性能。

⑵鍍層耐循環(huán)腐蝕

該試驗是將腐蝕、高溫、低溫、常溫等多種環(huán)境有機結合，更好的模擬車輛實際使用狀況。具體循環(huán)條件，不同主機廠往往存在一定的差異。

5.汽車塑料內飾件表面處理常見失效形式及分析

5.1涂層失效形式及分析

⑴附著力不良

對于內飾件涂層來講，其附著力失效主要有兩種表現(xiàn)，即底漆與底材間附著力不良、底漆與色漆之間附著力不良（圖2）。其失效原因主要與漆膜之間的配套性及底材前處理等因素有關。此外，在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)環(huán)境、工藝等因素也是決定漆膜附著力好壞的重要原因。

圖2  色漆與底漆間附著力不良

⑵起泡

涂層因局部失去附著力而離開基底(底材或其下的涂層)而鼓起，使涂膜呈現(xiàn)似圓形的凸起變形，泡內可含液體、蒸汽、其他氣體或結晶物。當然，即使最好的漆膜也會被水氣所滲透。當水氣滲入漆膜時它可能形成足夠的壓力，迫使削弱不同涂膜間的附著力或整體涂層對其底材的附著力，結果可能形成含有水分的泡狀突起。產(chǎn)生起泡的主要原因在于：①漆膜的前處理不良；②涂層厚度不夠，稀釋劑使用不當；③所用涂料含有易與水分結合的成份。

⑶粉化、變色

涂膜表面因其中一種或多種漆基的降解以及顏料的分解而呈現(xiàn)出變色或疏松附著細粉的現(xiàn)象。產(chǎn)生粉化、變色（圖3）的主要原因在于：涂膜在使用過程中受紫外線、氧氣和水分的作用，發(fā)生老化，漆基被破壞，露出顔料。使用者需根據(jù)涂料的使用條件，選用耐候性優(yōu)良的汽車涂料。

圖3 光老化變色、粉化

5.2鍍層失效模式及分析

⑴耐腐蝕性能較差

鍍層耐腐蝕性能較差，主要表現(xiàn)在試驗之后產(chǎn)生腐蝕點、放射狀條紋、銅層露出等缺陷，如圖4。

圖4  腐蝕麻點

鍍層耐腐蝕性能較差，主要與電鍍工藝有關，如電鍍前處理不良，會導致表面產(chǎn)生麻點、凹坑等缺陷，因此在電鍍過程中，需要對生產(chǎn)工藝過程進行嚴格的控制。

⑹鍍層起泡、開裂

若鍍層與鍍層、鍍層與基體之間存在微小的氣泡，待外界溫度發(fā)生變化，小氣泡會產(chǎn)生膨脹，導致鍍層之間或鍍層與基體之間產(chǎn)生分離，如圖5。

圖5 熱循環(huán)后鍍層開裂

其次，若鍍層在電鍍之后沒有進行適當?shù)娜μ幚?，在受到外界環(huán)境變化，也會導致彎角等鍍層集中部位的鍍層產(chǎn)生開裂。

6.結束語

總之，隨著汽車輕量化的發(fā)展，塑料在車身上應用范圍將逐步擴大，對內飾件表面處理工藝技術、產(chǎn)品質量的要求也將逐步提升，因此，汽車內飾塑料件質量問題的改進與提升，是一項長遠的發(fā)展項目。


 

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