[发明专利]用于汽车内饰和外饰零部件的免喷涂金属光泽注塑成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造领域，尤其是涉及一种用于汽车内饰和外饰零部件的免喷涂金属光泽注塑成型工艺。

技术背景

“低碳环保，节能减排”是十二五规划的重要议题之一，对于汽车制造商来说，在产品设计阶段及制造阶段考虑使用绿色环保材料及绿色环保工艺，对于提高最终制品的环保性具有积极意义。同时由于汽车产品的竞争日益激烈，产品的价格逐渐降低，但是客户的要求却在逐渐增加，因此汽车制造厂及零部件供应商的成本压力很大。针对这一现状，汽车制造厂及零部件供应商积极推出新的解决方案，而免喷涂金属光泽树脂的应用是汽车主机厂及零部件供应商提出的环保、高质量与低成本平衡的解决方案之一。

汽车内饰、外饰装饰及功能零部件需要亮化处理通常采用塑料基材进行喷漆来实现。采用喷漆工艺可以实现内饰零部件高光、亚光等表面效果。对于外饰件，由于受到高温及紫外线照射，很多塑料材料很难满满足如此苛刻的使用条件，因此在表面喷漆，漆层对塑料基层起保护作用，以实现在高温及紫外线条件下的使用。但是喷漆工艺存在以下问题，首先流程复杂，注塑毛坯件后，需要增加运输，预处理，涂装，运输等基本环节，部分喷漆工艺需底漆、面漆、UV固化漆等多道生产工序。其次每个制件生产产生的缺陷由于已经喷涂过油漆，无法回收再利用，造成环境污染；再次，油漆中存在大量的有机溶剂，其中溶剂大多为苯或甲苯类芳香族溶剂，对操作工人的身体或产生危害，同时也产生环境问题。喷漆制件存在以下问题：喷漆制件在使用过程中如果受到尖锐物品的刮擦会产生表面漆层脱落，露出底层塑料基材现象影响美观性；喷漆制件在表面有不可回收的热固性油漆，从而使制品很难满足国家汽车制品强制回收利用法规要求；最后使用油漆使制件的成本上升一倍甚至两倍。

随着材料开发及模具制造水平的提高，免喷涂工艺逐渐成为汽车内饰、外饰亮化零部件的制备的新趋势。中国发明专利CN102942742A申请公开了一种具有高光泽、金属或者珠光闪烁效果免喷涂的PP材料及其制备方法，该专利采用金属铝粉及珠光粉等效果颜料，无需喷涂直接获得了高光泽，金属喷漆效果及珠光闪烁效果，具有良好外观，与喷漆工艺相比节约了成本，同时避免了喷漆制品使用过程中的脱漆问题。中国发明专利CN102516700A申请公开了一种改善外观的免喷涂美学树脂及其制备方法，该发明专利首先将金属颜料制备成母粒，并使其具有磁性，可以有效果改善铝粉颜料与塑料基材的亲和性，减轻含铝颜料树脂在注塑过程中出现流痕和熔接线，同时增强了制件的金属效果。中国发明专利CN103172966A申请公开了一种免喷涂闪银效果ABS树脂的制备方法。本专利采用较低剪切性能的高熔指接枝共聚物，在加工过程中不破坏铝银粉的包裹层，从而最大限度的保证了闪银效果同时对材料的物理性能没有影响。制备得到的免喷涂闪银效果ABS树脂制备方法简单，相对于喷漆工艺易于成型，成品率高。

目前的这些研究主要集中于免喷涂金属光泽原材料的开发及制备，较少涉及免喷涂金属光泽制件的制备工艺条件的开发及模具的开发。由于免喷涂金属光泽材料在塑料基材中加入金属粉，金属粉与塑料基材在流动过程中的流动特性具有较大的不同，因此模具加热方式、浇口的方式及尺寸及注射的速度及背压对制件表面质量都有很大的影响。因此本专利开发了一种新型用于免喷涂金属光泽汽车内饰、外饰零部件注塑工艺。

发明内容

本发明旨在开发用于制造汽车内饰、外饰零部件免喷涂金属光泽注塑成型工艺及模具相关设计。

为实现本发明的目的，本发明采用如下的技术方案：制件时原材料采用塑料基材添加金属粉末，注塑模具设有贴近型腔的随型水道，以便模具表面温度均匀，模具浇口使用弯钩浇口、点浇口及侧交口，模具在注塑过程中，对注塑模具进行加热，采用高压低速，低压高速或常压常速的注塑工艺，对于尺寸较大制品，需使用一个或多个浇口，浇口需采用针阀式浇口，且需采用顺序注塑工艺。

具体的，对原材料的要求主要有：基材为透明或半透明材料，以便提高制品金属光泽；材料的流动性要高，以降低压力降，改善熔接线及留痕；材料的热稳定性要好不易产生挥发物。所用的原材料为塑料基材添加金属粉末。

所用的注塑模具要求表面质量高及热变形小，模具设计有贴近型腔的随型水道，以便模具表面温度均匀。

所用模具的浇口使用弯钩浇口，点浇口，侧浇口。

模具在注塑过程中，通过模温机控制模具表面的温度，精确控制模温是实现免喷涂金属光泽效果工艺的关键因素之一，目前使用的温控技术有以下几种：