關(guān)鍵詞：汽車(chē) 塑料 內(nèi)飾件 表面處理 失效
1.前言
近年來(lái)，隨著人們汽車(chē)消費(fèi)理念的日趨進(jìn)步，人們?cè)谧非笸怙椕烙^的同時(shí)，更關(guān)注汽車(chē)內(nèi)飾給自己帶來(lái)的卓越的乘駕感受。一款在手感、舒適性和視覺(jué)感受等方面表現(xiàn)出色的車(chē)型，會(huì)越來(lái)越多的受到廣大愛(ài)車(chē)人士的青睞。
汽車(chē)內(nèi)飾件主要是指汽車(chē)內(nèi)部裝飾所用到的汽車(chē)產(chǎn)品，其基材主要由三大類(lèi)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(yīng)用部位和表面處理方式各不相同，在此僅針對(duì)塑料內(nèi)飾件表面處理方式及質(zhì)量評(píng)價(jià)項(xiàng)目與失效模式進(jìn)行探討。
2.汽車(chē)塑料內(nèi)飾件進(jìn)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(qiáng)纖維組成。隨著汽車(chē)輕量化工業(yè)的發(fā)展，塑料材料在汽車(chē)工業(yè)上的用量在不斷增加。無(wú)論從美觀或節(jié)約成本的角度，還是從增加零部件機(jī)械強(qiáng)度及其它性能等多方面因素考慮，都需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚恚渲饕δ苡幸韵聨c(diǎn)：
①裝飾功能：眾所周知，塑料基材顏色較為單一，無(wú)法滿足人們對(duì)內(nèi)飾色彩的要求。因此，在塑料基材上進(jìn)行電鍍、油漆等工藝，賦予其簡(jiǎn)潔、明快的色彩，有效提升汽車(chē)內(nèi)飾件的裝飾性。
②保護(hù)功能： 汽車(chē)內(nèi)飾基材本身的耐刮擦等性能較差，通過(guò)選擇合適的表面處理方式，提升對(duì)樣件基材的保護(hù)性能。
③特殊功能：涂/鍍層不僅能夠裝飾零部件的外觀，修復(fù)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(chē)塑料內(nèi)飾件常見(jiàn)表面處理工藝
隨著人們對(duì)內(nèi)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(nèi)嵌片工藝、膜內(nèi)轉(zhuǎn)印等工藝技術(shù)，既可以使樣件產(chǎn)生較好的金屬效果，又能使裝飾件營(yíng)造強(qiáng)烈的層次感，但是，受到成本等因素的制約，以上工藝主要應(yīng)用于高檔車(chē)型中。
一般來(lái)講，汽車(chē)內(nèi)飾塑料件表面處理方式主要有以下幾種：
3.1涂層
目前，內(nèi)飾件涂層主要包括水轉(zhuǎn)印處理和噴漆處理兩種方式。
①水轉(zhuǎn)印涂層
汽車(chē)玻璃升降開(kāi)關(guān)控制面板，副儀表板裝飾條、方向盤(pán)總成等裝飾樣件多采用水轉(zhuǎn)印工藝技術(shù)處理，一般水轉(zhuǎn)印技術(shù)分為水標(biāo)轉(zhuǎn)印技術(shù)和水披覆轉(zhuǎn)印技術(shù)。其加工工序主要分6個(gè)大步驟：印膜印刷→油墨的再活化→轉(zhuǎn)印→脫模→干燥→面漆；
②表面噴漆
汽車(chē)內(nèi)飾塑料件表面70%左右需進(jìn)行噴漆處理，其噴漆工藝與外飾件相比較為簡(jiǎn)單，主要流程為：前處理→噴底漆/噴色漆→烘干；
3.2 鍍層
汽車(chē)塑料件電鍍，目前主要采用銅-鎳-鉻裝飾性鍍層，如內(nèi)開(kāi)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(yù)浸→粗化→中和→催化→膠解→化學(xué)鎳→活化→預(yù)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(chē)塑料內(nèi)飾件常見(jiàn)檢測(cè)項(xiàng)目
4.1汽車(chē)內(nèi)飾件涂層主要檢測(cè)項(xiàng)目（見(jiàn)下表1）
表1 內(nèi)飾件涂層主要檢測(cè)項(xiàng)目
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序號(hào) |
項(xiàng)目 |
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1 |
機(jī)械性能 |
附著力 |
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鉛筆硬度 |
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耐刮擦性 |
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耐磨色牢度 |
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2 |
耐化學(xué)介質(zhì) |
耐合成汗液 |
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耐中性洗滌劑 |
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耐酒精 |
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耐香水等 |
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3 |
耐環(huán)境性 |
耐高低溫 |
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耐潮濕 |
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耐光老化 |
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⑴ 機(jī)械性能
漆膜的附著力是考察漆膜性能好壞的重要指標(biāo)之一，漆膜只有具有良好的附著力，才會(huì)發(fā)揮涂裝所具有的特殊性能。目前大部分汽車(chē)主機(jī)廠采用GB/T9286-1998方法中的“劃格法”進(jìn)行測(cè)試，一般0或1級(jí)在標(biāo)準(zhǔn)要求范圍之內(nèi)。
漆膜的硬度和耐刮擦性能既具有一定的關(guān)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(lái)說(shuō)，耐刮擦性能是考察材料表面抵抗機(jī)械作用的能力。對(duì)于皮紋等表面粗糙的內(nèi)飾件，主要考查其耐刮擦性能；而對(duì)于表面光滑的內(nèi)飾件漆膜主要進(jìn)行鉛筆硬度測(cè)試，即按照GB/T6739—2006標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在一定負(fù)載下，用具有規(guī)定尺寸、形狀和硬度鉛筆芯的鉛筆推過(guò)漆膜表面，通過(guò)漆膜表面是否產(chǎn)生劃痕或產(chǎn)生其它缺陷來(lái)考查該漆膜的硬度。
耐磨色牢度：對(duì)于內(nèi)開(kāi)把手，換擋手柄等客戶頻繁接觸的零件，通過(guò)耐磨色牢度試驗(yàn)儀，使樣件與干布或者濕布摩擦，評(píng)定摩擦布的沾色和樣件的褪色程度，來(lái)考察漆膜的耐摩擦性能。
⑵ 耐化學(xué)介質(zhì)性能
該性能主要考察漆膜對(duì)汗液、洗滌劑、酒精等化學(xué)介質(zhì)的抵抗能力。若選用性能較差的油漆，涂層在使用過(guò)程中受侵蝕性的液態(tài)介質(zhì)作用發(fā)生溶解，導(dǎo)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(yàn)：目的是模擬汽車(chē)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(kāi)裂；2.在海南暴曬，車(chē)內(nèi)局部溫度可達(dá)110攝氏度左右，通過(guò)試驗(yàn)考察不同部位樣件耐高溫形狀及外觀的變化情況，為車(chē)身設(shè)計(jì)選材提供良好的依據(jù)；
耐潮濕試驗(yàn)：我國(guó)長(zhǎng)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(dá)90%以上，氣溫較高，通過(guò)開(kāi)展耐潮濕試驗(yàn)?zāi)M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(yàn)：將樣件放置在采用經(jīng)過(guò)濾處理的氙弧燈來(lái)產(chǎn)生與陽(yáng)光具有最大吻合性的全陽(yáng)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(yáng)輻射或窗玻璃濾過(guò)的太陽(yáng)輻射的紫外光（波長(zhǎng)≤385nm）和可見(jiàn)光（波長(zhǎng)385～780nm）范圍的光譜分布?xì)夂驐l件的試驗(yàn)箱中，一定周期后，考察樣件表面是否出現(xiàn)粉化、變色、開(kāi)裂等現(xiàn)象；對(duì)于內(nèi)飾件，各大汽車(chē)廠商對(duì)其耐光老化之后的灰度值也有一定的技術(shù)要求。
4.2汽車(chē)內(nèi)飾件鍍層主要檢測(cè)項(xiàng)目（見(jiàn)下表2）
表2 內(nèi)飾件鍍層主要檢測(cè)項(xiàng)目
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序號(hào) |
項(xiàng)目 |
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1 |
耐腐蝕性能 |
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2 |
鍍層耐溫度變化 |
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3 |
鍍層耐循環(huán)腐蝕 |
⑴鍍層耐腐蝕性能
一般試驗(yàn)室采用人工加速腐蝕的方法來(lái)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(zhì)量好壞的一個(gè)間接反應(yīng)。
人工加速腐蝕的方法較多，主要有CASS、NSS、ASS、CORR、ES等多種試驗(yàn)方法。但目前來(lái)講，大部分汽車(chē)主機(jī)廠主要通過(guò)開(kāi)展CASS試驗(yàn)，考查鍍層耐腐蝕性能。
⑵鍍層耐循環(huán)腐蝕
該試驗(yàn)是將腐蝕、高溫、低溫、常溫等多種環(huán)境有機(jī)結(jié)合，更好的模擬車(chē)輛實(shí)際使用狀況。具體循環(huán)條件，不同主機(jī)廠往往存在一定的差異。
5.汽車(chē)塑料內(nèi)飾件表面處理常見(jiàn)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(duì)于內(nèi)飾件涂層來(lái)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(guān)。此外，在生產(chǎn)過(guò)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(kāi)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(nèi)可含液體、蒸汽、其他氣體或結(jié)晶物。當(dāng)然，即使最好的漆膜也會(huì)被水氣所滲透。當(dāng)水氣滲入漆膜時(shí)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(duì)其底材的附著力，結(jié)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(dāng)；③所用涂料含有易與水分結(jié)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(xì)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(guò)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(chē)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(yàn)之后產(chǎn)生腐蝕點(diǎn)、放射狀條紋、銅層露出等缺陷，如圖4。
圖4 腐蝕麻點(diǎn)
鍍層耐腐蝕性能較差，主要與電鍍工藝有關(guān)，如電鍍前處理不良，會(huì)導(dǎo)致表面產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑等缺陷，因此在電鍍過(guò)程中，需要對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
⑹鍍層起泡、開(kāi)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(huì)產(chǎn)生膨脹，導(dǎo)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(kāi)裂
其次，若鍍層在電鍍之后沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜?yīng)力處理，在受到外界環(huán)境變化，也會(huì)導(dǎo)致彎角等鍍層集中部位的鍍層產(chǎn)生開(kāi)裂。
6.結(jié)束語(yǔ)
總之，隨著汽車(chē)輕量化的發(fā)展，塑料在車(chē)身上應(yīng)用范圍將逐步擴(kuò)大，對(duì)內(nèi)飾件表面處理工藝技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量的要求也將逐步提升，因此，汽車(chē)內(nèi)飾塑料件質(zhì)量問(wèn)題的改進(jìn)與提升，是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展項(xiàng)目。
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