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作者: 发布时间:2012-10-27 来源: 繁体版
新型塑料原料和成型工艺的快速革新发展,使得塑料在汽车上的应用以惊人的速度在替换金属、玻璃等材料,不仅仅在内饰件,在结构件和光学部件上也在快速被塑化,本文重点在汽车光学的应用及工艺。

汽车透明光学塑件

汽车
新型塑料原料和成型工艺的快速革新发展,使得塑料在汽车上的应用以惊人的速度在替换金属、玻璃等材料,不仅仅在内饰件,在结构件和光学部件上也在快速被塑化,本文重点在汽车光学的应用及工艺。G3q自动化在线网
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汽车的光学原件或部件应用包括:汽车内饰照明、外部功能性照明、外饰照明、汽车车窗、以及一些需要用透明和半透应用的场所,包括表盘或无照明的玻璃感装饰件。G3q自动化在线网
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在日本,LED的内饰照明应用普及速度是最快的,当人员进入车内,多彩科幻的科技感便油然而生,从仪表盘、贵宾指引系统、内饰多方位辅助照明到LED阅读灯,每个细节都在努力迎合着人的感官需求,现在,这一技术在西方也同样被设计师用到极致,如宝马的概念车Vision 的内外饰中均应用了科技感十足的导光装饰系统。G3q自动化在线网
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1898年,首个汽车车灯诞生,经过100多年的发展,车灯已经不仅仅满足照明需求,更多趋向於美观时尚、节能环保、价廉易制方向发展。汽车车灯的注塑成型化趋势使得汽车的灯具被设计成各种各样的形状和配色,与车身的风格协调一致,已经成为汽车美观和功能最重要的构成要素之一,而塑化的趋势和大功率冷光源的应用,使得设计可以变得更加灵活多样。

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BMW Vision 前灯G3q自动化在线网

在大灯上做文章,可以说是从2005年的全新宝马3系推出“天使眼”大灯开始,无数人为之情迷。2007年奥迪R8的推出,使得LED日间行车灯这个概念得到认可和普及,R8“泪眼”LED灯超越声名显赫的“天使眼”,成为潮流的引导者。之後越来越多的厂家投入到日行灯的设计研发中,使其普及。G3q自动化在线网
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自1998年,Smart(精灵)微型汽车的问世使得塑料第一次成为规模量产的汽车车窗材料。从此,塑料开始逐渐把玻璃挤出之前由玻璃独占的车窗材质领域。在该领域有三类产品发展较快:固定式侧窗、透明天窗、後窗组件(如奔驰双门运动跑车),以及一些玻璃质感的配件。 G3q自动化在线网
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众所周知,塑料代替玻璃用於车窗制造的最初动机是通过减轻车体重量来降低油耗,但如今,其他的一些因素的重要性正在超越这一原始需求成为更主要的原因。汽车风阻系数的改进使得减轻车窗的重量对於汽车的影响不再那么明显。相关研究表明:“每辆车通过使用塑料而减轻30至40公斤重量所产生的作用还不如降低整车重心和优化前後轴负重分配所产生的效果。”这样就提供了探求汽车最佳的动力学表现新的方向,并对於在改善安全性的同时提高驾驶乐趣这一方面起到了实质性的作用。G3q自动化在线网
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另外,塑料的可塑性是玻璃无法比拟的,有些外形漂亮的几何形状,对於玻璃来说近几年要想达到可以连续规模生产是几乎不可能的。而且由於塑料本身的一些特性,尽管硬度低,在耐磨性能方面不如玻璃,但是,塑料能被设计成刚性更好的几何形态,并通过表面涂层提高硬度,因此在安全性方面优於玻璃。在物理碰撞中,塑料结构能因其较好的韧性而减少碎片数量。尽可能维持残存外壳的完整性对於在事故中的安全性同样显得十分重要。 G3q自动化在线网
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当然,轻量化的优势也并没有因为上述的优点而被亮月掩星,在随动转向技术中,玻璃组件的重量是考验转向机构寿命并影响结构设计灵活性的最大障碍。反射式配光庞大的体积和重量,尤其是行使中的震动惯量使得随动机械结构面临困境,而在大功率LED照明和塑件化後,不需要反射杯以及塑料的优异可塑性,各种远近灯光等可以被整合在一个较小的结构内,使得随动转向变得轻巧灵活。另外,在一些国际公司推出的1升经济型车中,塑化程度依然是轻量化和减少装配件数量最重要的因素。G3q自动化在线网
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成型工艺G3q自动化在线网
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由於塑料的特性及几何要求的复杂性,一般多采用注射成型的方式来制造。由於注射工艺可以快速批量成型,并且注塑模具设计灵活,设计的产品不但可以做成各种各样的形状,也可以在制造过程中大大减少零件的数量,将更多的结构融合到一个或少量的零件中,从而减少装配的成本。G3q自动化在线网
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成型过程对注塑机的速度稳定性、压力精度、螺杆位置控制精度提出了更高的要求。通常的双缸注射系统对於超低速注射工艺就显得不太适合,液压油流体的微小的可压缩性将因为双油缸的微小机械摩擦力的不平衡而产生微小的波动注射,而这不易觉察的状态在成型中可能导致致命的缺陷。模具的加工抛光和温度或压力控制同样是需要保证的基础条件之一。G3q自动化在线网
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设计复杂的零部件也对成型工艺提出了比普通塑件成型更高的要求。在汽车光学零件中,耐热性、耐老化、抗冲击、耐环境应力开裂及光学性能是需要更进一步提高的指标。德国拜耳光学级PC、日本帝人光学级PC、沙伯基础创新塑料光学级PC、日本出光光学级PC、日本三菱工程光学级PC、韩国LG光学级PC等都具备了非常优异的性能指标,在影响最终产品的性能的影响因素中,消除零件的表面注塑缺陷、降低残余应力、控制好分子取向是主要的工作重点,而这取决於材料、设计和工艺技术的组合状态。通过塑料顺序成型、多组分、模内装饰等注射成型工艺,可以减少装配中的步骤,从而提高生产效率和降低装配成本。

车用光学塑料应用进展与成型加工
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