膜层压制品可以让同等程度的部分绘画设计的灵活性和水平的表面质量不需要油漆店。但是汽车工业准备拥抱他们吗?

汽车外饰件部分如保险杠筋膜、摇臂线脚、包复,轮嘴唇模型通常是注射成型,然后画。虽然粒度,mold-in-color部分是对比色也可以使用在这些应用程序中,设计师们通常喜欢跟人家的样子,画组件。不幸的是,画这些“坚持”部分的成本往往占一半以上的成本部分。

消除一个潜在的选择绘画的成本是使用mold-in-color材料,可以模仿的外观油漆。有几个问题,限制了该方法的广泛使用。首先,图像的多层系统的深度(涂料)是很难复制与一个单一的、单片层。此外,匹配明显的油漆的光泽度与模制材料困难。最后,任何中断层流通过工具改变金属薄片的主流方向,导致明显的流。因此,消除可见缺陷金属颜色平滑,高光泽表面是极其困难的。层流的要求不会中断意味着设计师是有限的特性,可以被包括在一个部分,和工程师必须创建附件计划不需要嵌入功能的“B”一边的部分。

克服固有的局限性成型高光泽、类”“组件”的颜色,”设计师和工程师可以选择颜色,与此形成鲜明对照的是,人体彩绘设计部分只有细微变化部分截面,并消除成型孔和“B”功能的部分。Molded-in-color部分与这些特征将被发现在2007年生产的车辆模型。

虽然mold-in-color技术将继续改善,固有的设计限制一部分的颜色造型使一些材料供应商开发另一个替代涂料——多层,彩色电影。也称为薄膜复合材料,这些材料可以让同等程度的部分绘画设计的灵活性和水平的表面质量不需要油漆店。通过合并一个清晰的一层一层类似于实验在油漆、彩色电影能更充分地模拟汽车面漆的出现。此外,一个清晰的层的应用程序可以提供改善耐候性材料系统,而无需使用昂贵的紫外线稳定剂在整个部分厚度。此外,如果使用的电影是一个型内过程,颜色注塑的模具设计固有限制消除。

一种类型的电影层压板,“干漆”电影,已经提供给北美汽车市场多年。更多的来自世界各地的供应商现在进入北美市场与新版本的这部电影。此外,一些co-extruded多层电影已经发展为外部使用。

电影层压板历史

干漆的电影已经在北美市场近20年。电影从艾利丹尼森公司公司和Soliant LLC是第一个硅/氧化硅多层膜用于在北美的汽车工业。建设的漆膜衬托本质上是相同的。箔生产过程的示意图如图1所示。清晰的顶层,抗寒耐热的聚合物提供了类“A”外观和材料的耐久性。一个颜色层是应用于清除图层,紧随其后的是一个粘合剂层。这个胶是必要的来创建足够的颜色层和支持层之间的附着力。支持层是聚合物的挤塑板,一般丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或热塑性聚烯烃(TPO),层压干漆膜箔。支持层是用来衬托转换为材料,是制造更容易处理。

对于大多数汽车应用程序,支持层的金属箔层压是一个薄层,只提供了足够的结构来满足处理需要在型内电影(IMF)过程。提供一个通用的过程的示意图如图2所示。在国际货币基金组织的过程中,电影是加热成形,修剪,插入到注塑模具。的“结构”这部电影背后的部分然后注塑。最后的修剪过程如图2所示可能是也可能不是必要的,这取决于类型的电影和供应商的制造过程。由于聚合物用于支持层是兼容,注塑成型,影片的衬底和“结构性”衬底本质上是melt-bonded在注塑过程中。此外,这部电影之间充当缓冲可见表面和树脂流动;因此,特征可以注塑成不会引起流部分线路出现的表面缺陷的部分。

底漆,油漆附着力促进剂、油漆烤箱、油漆架、油漆等必要注射模制品添加画组件的制造成本,增加电影,热成型工具,削减操作传统注塑工艺增加了成本。自聚合物用于模具部分必须非常类似于电影中支持层,一些供应商和oem厂商寻求消除注塑一步复合箔厚板,将提供部分的结构除了电影的结构。这个过程称为彩色厚板热成型。这个过程的示意图如图3所示。

自热成型工具成本远低于注塑工具和流程步骤,这个生产过程应该更便宜比国际货币基金组织的过程。然而,由于热成型过程不能创建附件功能部分的背面形成期间,附件功能可能被添加在第二个过程。部分的附件的设计方案有重大影响的最后一部分成本,可以消除任何潜在的成本节约。到目前为止,唯一干漆膜厚板热成型过程中使用了Fluorex®Soliant电影。

应该注意的是,厚板热成型过程并不总是取代整个部分。有许多应用程序在厚板组件(琉璃)仍然是一个相对较薄的贴花,然后贴在注射模制和彩绘提供一部分对比色不使用深浅不一的绘画。而这些部分中使用的表仍相对薄(约0.060。厚),这种类型的部分仍被视为一个“厚板”应用程序。

另一种类型的多层材料,可用于模拟漆co-extruded多层表。生产过程的示意图为这种类型的电影/表如图4所示。虽然这些材料是由一个清晰的层,颜色层,和一个或多个“支持”层,它们是完全不同的干漆的电影。这些材料被挤压在单个流程生产多种类型的树脂一起通过多层挤压模成多层表如图4所示。注意,而图4说明了厚板生产的过程,电影也可以。在这种情况下,这部电影可能是伤口上一卷而不是切成表。

与干燥的油漆电影一样,使用多层系统克服了许多彩色的注塑的局限性。而明确的化学层变化很大,这些材料的表观光泽非常高,在某些情况下超过的油漆。颜色层是一个兼容的着色聚合物层。在一些结构,支持层(s)兼容的颜色层。其他结构类似于干漆膜,粘合剂层必须添加到聚合物之间的得到足够的附着力的颜色层,支持层。中使用的材料层(s)支持不同的制造商。支持层树脂用于co-extruded电影在过去包括聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、ABS、PC / ABS、丙烯酸和苯乙烯丙烯腈(ASA)。每一层的厚度取决于特定的制造商和,在某些情况下,整体的薄板厚度。

Co-extruded材料可以在任何挤压厚度,因此可以用在国际货币基金组织过程或厚板热成型过程。这些材料也被用于结构和水平的应用程序修改后的国际货币基金组织(IMF)的过程,适用于热固性聚氨酯复合背后的电影而不是注射模制塑料。这一过程,称为PU / LFI,被用于欧洲制造业屋顶模块。

使用co-extruded电影分层缓慢扩大在北美迄今为止由于表面冲击性能的局限性,耐候性,表面外观,颜色可用性和/或成本。此外,因为这些材料挤压,许多颜料用于生产油漆和/或干漆膜不能用于co-extruded薄膜层压制品,因为他们无法生存的温度聚合物挤压。这并不一定限制这些材料的颜色可用空间,但它确实使涂料配色更加困难。

礼物——干漆的电影

到目前为止,最常用的电影在北美今天从Soliant Fluorex电影。类似的材料,Avloy®,艾弗里是可用的,尽管它的使用仅限于国际货币基金组织(IMF)应用程序。而艾弗里和Soliant已经在北美的主要供应商,在世界各地的其他供应商也发达dry-paint-type电影用于其他市场。这些供应商现在提供的材料在北美国际货币基金组织(IMF)的应用程序。

Soliant Fluorex

这个材料是用在国际货币基金组织(IMF)和厚板热成型过程,以及在欧洲一个挤压/纹理的过程。国际货币基金组织的过程是主要的过程所使用的供应商本田和丰田,而厚板热成型过程是主要的过程所使用的供应商通用汽车和戴姆勒克莱斯勒。大约30 2006我的北美汽车项目部分使用这种材料。

Fluorex电影,以及Avloy®电影从艾弗里,使用polyvinylidiene-difluoride (PVDF) /丙烯酸清除图层的混合。颜色层可以使用几种方法之一,应用包括凹版印刷和slot-die涂层。必须应用于粘合剂层颜色层实现粘附到支持层。胶的类型是特定于类型的支持层,将被应用。兼容支持层是ABS和传真照片。

当前明确层化学需要最小化的时间长度,在热成型材料暴露在高温下。如果漆膜层太热在热成型,材料则会失去其光泽度。因此,大多数处理器淬火冷却空气的材料尽快形成以确保持续高水平的光泽。另外,大多数一级供应商也使用建筑,其中包括一个可作热压成形的面具。面具是漆膜层压箔当衬底层箔层压。面具作为附加保险后持续高光泽水平处理。整合一个可作热压成形的面具的必要性似乎更厚板过程比薄钢板的过程。

因为这种材料用于行业近20年,它的性能是相当清楚。外观不降解后暴露在外部溶剂、清洁剂或环境暴露。它有划痕和石头啄性能类似于灵活的油漆,并且维持可接受的外观和粘附扩展紫外线照射后的基质。

尽管这种材料获得承认,在汽车市场,Soliant正在一个“改进”版本的电影与高光泽和划痕和mar性能改善。验证这个新产品还有待更一般的样品材料的可用性。

Kurz IMD薄膜

Kurz是一部德国电影/箔供应商,提供了许多电影/箔变异为国际货币基金组织的流程;然而,只有黑色IMD箔适用于室外使用。这种箔制造使用聚酯载体膜的acrylic-based轻便外套层(s)是使用专有涂料应用的过程。改性聚丙烯酸黑色装饰层然后用凹版印刷工艺应用。最后,一个acrylic-based热熔性胶粘剂层应用于提供颜色层之间的附着力和注塑底物。完成的陪衬,不包括聚酯载体电影,只有10 - 50微米厚。

这个箔的部分生产过程不同于用于Soliant和艾弗里电影。由于箔极薄,不加热成形之前被“插入”到注塑模具。相反,衬托在载体膜卷形式,电影是索引的注塑模具。模具然后关闭,这部电影背后的衬底注入。的热量和压力成型工艺转移胶,颜色和明确的层,只留下聚酯载体的电影。“装饰”的部分是,这部电影是索引,和重复的过程。这个过程的示意图如图5所示。

虽然这是非常经济的生产过程组件,它只能用于制造组件数量有限的曲率。自从箔不加热成形注塑之前,电影不能符合复杂形状。因此,这部电影的使用仅限于相对平坦的部分。然而,对于某些部分,如高光泽支柱贴花,这个过程可以更便宜比其他制造过程用于制造类似的部分。

这个箔的另一个限制是它仅可在固体颜色由于凹版印刷工艺用于生产。金属薄片的印刷过程可以导致取向,尤其是高金属颜料使用载荷,并创建一个令人反感的外观相对于相邻画身体外部组件。

这种材料已被用于欧宝支柱贴花和戴姆勒外饰部分在欧洲超过13年;因此,它的性能在汽车应用中是很好理解的。唯一可能关心的采用这种材料在北美是抗风化。紫外线照射的数量每年在欧洲大约三分之一的佛罗里达。欧宝电影福特的测试规范,然而,表明欧宝制定符合北美风化的要求。发展其他颜色可以满足NA风化需求仍在进行中。

DNP美国

傣族的DNP美国,北美子公司日本印刷有限公司供应干漆为国际货币基金组织(IMF)在日本电影。外膜,该公司正寻求在北美市场由一个明确丙烯酸层到层印刷的颜色。胶粘剂层间附着力必须达到足够的颜色层和挤压的支持层薄膜层压。支持层可能PP、传真照片,或ABS。125 - 350年之间的总结构薄膜厚度µm。尽管这部电影可以在所有颜色,纯色更难以产生金属的颜色。这部电影不需要使用可作热压成形的面具在处理。

虽然DNP电影主要用于内部应用程序,该公司的外部级电影被用来制造一个筋膜贴花使用国际货币基金组织的过程。深浅不一的筋膜贴花是用来创建一个出现在2006年的丰田海拉克斯前筋膜。(海拉克斯牌汽车是一辆卡车建于日本出口到中东。)这是唯一生产这种材料的应用。

这种材料似乎满足流体和耐溶剂性需求。芯片测试,3月,福特阻力测试协议还没有完成。因为这个材料还没有资格在北美,耐风化原因还不是很清楚。这部电影通过了日本风化的要求;然而,日本汽车制造商所使用的“阳光”测试包括大量的波长的光不出现在阳光下。因此,这个测试可以导致“假阳性”和“假阴性”的结果,因此并不能保证足够的性能。福特要求测试正在进行中。

现在-挤压电影

挤压电影最近进入北美市场。类似的材料一直是用于海洋、农业、和热水浴缸行业;然而,这些材料不能满足的风化和液/耐溶剂性要求汽车行业。几个供应商试图填补这个空白,开发材料专为汽车市场。

挤压电影中使用的材料的变化远远大于在油漆的电影。因此,材料特性的变化更大。虽然电影由共挤压一般分为一个“类”的材料,它们独特的材料和属性不应该外推到另一个材料类。

通用电气聚碳酸酯基金

这种材料是由通用电气主要使扩大塑料车身壁板的使用。如前所述,注塑的颜色有很多的局限性。一个具体的例子是molded-in-color面板用于车身壁板的最原始MCC智能车项目。粮食除了面板隐藏流线条,电池板必须明确涂层因为树脂不能满足风化和耐擦伤性需求没有额外的保障。1为了克服这些问题,通用电气发展聚碳酸酯基金。

这种copolyester-based材料分层的可能是最独特的电影。明确层是一个通用的改性聚碳酸酯称之为“ITR。”This resin creates its own ultraviolet (UV) stabilizers as it weathers, giving it outstanding weatherability. In addition, the gloss of the film is far higher than any paint available today. The color layer is a pigmented PC-based resin. Lexan SLX is available in three constructions; a monolithic clear film, a two layer film, and a three layer film. The third layer in the three-layer version is typically a tie-layer to provide adequate adhesion to substrates outside the PC family.

有三个障碍,限制了这种材料的使用在北美的汽车应用程序。首先,正如所有薄膜复合材料,颜色匹配过程是费时和昂贵的。而聚碳酸酯基金大多数颜色,理论上可以匹配通用电气目前提供了它在六个“标准”的颜色。因为每个公司都有自己的调色板的颜色,使用“标准”的颜色只有在有限的情况下是可以接受的。结果,大多数的聚碳酸酯生产基金到目前为止对汽车用黑色。其次,这种材料容易微痕——在,光划痕不会担心如果只有几个,但是成为一个关注很多。虽然深划痕不可见在油漆,这种材料比他们的好,轻划痕和相对较高的可见性的这些缺陷已经阻止这种材料的使用,即使这些缺陷修复。最后,因为清楚层的奇异性质,这部电影是更昂贵的比其他市场上的电影。

而聚碳酸酯基金在北美的汽车工业外,它唯一的汽车使用日期是在欧洲。这部电影是用来提供类”“外表的黑色屋顶模块欧宝Zafira和几个智能汽车衍生品。屋顶模块使用前面提到的PU / LFI过程。在这个过程中加热成形和修剪影片是放置在一个工具,PU / LFI喷洒在电影,压缩模具关闭,部分是治愈,完成模块删除和修剪。然后完成模块通常准备好装配车辆。

Senoplast Senotop Senosan /“Paintbase”

Senotop和Senosan材料可以从Senoplast是丙烯酸/ ABS-based表。Senotop Senoplast是瘦版的电影/表适用于货币基金组织流程和三层膜。清晰的层和颜色层丙烯酸酯,而支持层通常是ASA,尽管混合ABS或ASA聚合物也可以使用。总膜厚在0.040和0.080之间变化。Senosan厚材料适用于厚板热成型,是一个五层板。再次明确和颜色层acrylic-based,而这种材料的支持层是ABS、PC / ABS混合。Senosan表可以在厚度在0.080和0.400之间。

Senotop表被用来制造MCC屋顶模块的早期版本的智能汽车在欧洲。随后,奔驰确定屋顶的温度可能达到105°C。因此,Senotop电影取代聚碳酸酯基金来满足更高的耐热性的要求。作者不知道Senotop在汽车市场的任何后续使用。然而,大众Toureg,这是在欧洲生产和进口NA,扩展使用Senosan筋膜较低。Senosan还用于制造一些售后调整组件的欧洲市场。

因为这些材料是acrylic-based,主要关注与他们围绕着耐冲击。这些材料是不推荐使用在石头撞击地区是一个问题。这些材料的溶剂和流体阻力被发现,以满足汽车需求。这些材料保持其光泽甚至在10000小时的加速风化;然而,一些颜色被发现将显著甚至在3000小时的加速暴露在佛罗里达或12个月。

Senoplast也参与了漆膜在欧洲所做的开发工作。该公司提供了一个多层纸,它指的是“Paintbase”电影参与该财团的其他供应商。Paintbase电影组成的三层共挤ABS / PC, PC和ABS / PC。这种材料是提供给其他供应商,可将涂料应用于电影热成型之前或之后,根据所涉及的组件制造工艺和油漆材料。戴姆勒克莱斯勒已经导致该财团开发这种材料系统,今年将推出在屋顶模块。在这过程中,涂料应用于Paintbase linecoating电影。这部电影是加热成形,UV-treated完成油漆的固化,削减了。电影空白然后使用前面提到的PU / LFI过程生产屋顶模块。作者还没有机会与这部电影,所以不能评论它的属性。

Mayco离子交联聚合物薄膜

Mayco塑料产生的离子交联聚合物薄膜,最初是戴姆勒克莱斯勒之间的联合开发,埃克森美孚和Mayco。这部电影是设计用于在国际货币基金组织的过程和由四层- 0.005 -。0.009——厚清楚离聚物。0.0025——厚色素离子交联聚合物。厚胶和0.015——“领带”。厚的支持页。

这部电影保持着接触后外观外的溶剂和清洗剂。其中的一个主要问题与早期版本的这部电影是颜色层的粘附层的支持。这个键的强度被发现随挤压条件下,注射成型工艺条件和环境暴露。在一些早期的标本,分层的电影可以启动使用指甲。这部电影可以很容易地用手拉开。因为这部电影是用来制造后方筋膜在有限的生产运行结束时,克莱斯勒霓虹灯的生活计划,人会认为这个问题被解决。作者没有收到后样品的材料,因此无法证实这一点。两年的风化暴露在佛罗里达竣工材料,并维持可接受的暴露后外观。作者的知识,佛罗里达曝光后附着力测试未能完成。

正如前面提到的,这部电影是用于生产后保险杠2005道奇/克莱斯勒霓虹灯的筋膜数量有限的颜色。Mayco经验丰富的表面在生产过程中质量问题的电影和筋膜的成型,导致报废率高于预期。高报废率可能是什么最终导致了这个计划的结束。霓虹灯生产结束时,在Mayco生产这种材料。

未来的潜在

进一步使用薄膜层压制品在汽车行业需要,选择这部电影至少有相同级别的性能作为一个系统和部分的可变成本是低于画的部分。另外,oem厂商可能愿意支付溢价为材料,提供更高级别的性能比现有材料,但只有在性能改进解决现有保修问题。

虽然有预测转换的汽车产业从绘画,这迄今未能发生。一个可能的原因是,即使目标-漆是一种“旧”技术并不是一个固定的目标。虽然电影的属性分层近年来有所改善,因此有油漆的性质。当传真照片被第一次使用在汽车外观、油漆附着力是一个重要的问题。从那时起,然而,提高油漆系统消除了许多早期的问题。此外,虽然漆通常被认为是一个昂贵的过程,改进在绘画过程中减少了注射成型和绘画外部组件的成本在过去的几年里。

有几个可能的场景,可能导致膜层压制品的扩大使用。在短期内,薄板层压膜贴花有可能取代深浅不一的油漆应用程序。深浅不一的油画是昂贵的,因为增加的劳动力和设备成本。虽然很少有深浅不一的组件是用于乘用车,今天这个样子还广泛应用在suv和卡车。很难预测是否脱离传统的suv汽车的“跨界”也会导致使用深浅不一的外表的变化。尽管如此,很可能有些深浅不一的外表将继续被使用。这些应用程序似乎是“低挂水果”转换为电影复合应用程序。

电影的其他短期应用程序分层可能持有一个优势注塑和绘画是地面影响包和其他类似的售后市场的身体包。虽然薄膜层压制品可以是昂贵的在小卷,与厚板热成型相关的加工成本是有吸引力的身体等低容量的应用程序包。oem厂商考虑提供更多的这些类型的产品,一些低容量的聚合程序相互重叠的颜色可能会增加膜的体积使用足以使这些材料的使用和车身套件程序自己在经济上可行。

在中期,一个潜在的发展可以促进扩大使用真正的替代铬膜层压制品发展的电影。虽然chrome是一个非常理想的外观在当今的汽车市场中,镀铬过程既昂贵又环境不良。因此,在整个汽车行业有极大的兴趣在一个电影模仿chrome的外观。虽然很多供应商试图开发这种材料,复制铬材料,还可作热压成形的困难。今天的电影存在的成形性差、表面外观和耐久性。Soliant和其他材料供应商继续努力创建一个铬薄膜,将满足所有汽车OEM的期望。一旦获得必要的材料性能和加工特征可用时,可能会看到显著的使用整个行业,提供,它是一个负担得起的材料。

另一个潜在的发展可能发生在中期是采用屋顶模块在北美。屋顶的使用模块需要改变身体建造和装配过程。这个机构建设尚未广泛应用以外的欧洲。PU / LFI过程以来,主要生产流程为这些模块,不会产生一个表面,适用于绘画、薄膜层压制品的使用要求实现汽车表面质量。因此,薄膜层压制品的使用会增加如果屋顶模块的使用变得更广泛。

从长远来看,生命终止规定可能导致更广泛使用的电影在厚板加热成形应用程序分层。自厚衬底可以挤压为多层纸,制造部分通过厚板热成型可以允许使用恢复房产申诉专员署筋膜的再磨研。表将挤压与处女“帽”层保护的“a”表面缺陷,通常是由于污染物的支持材料。“B”层将包含的待定的再磨研。从理论上讲,甚至油漆需要删除从恢复筋膜在这一过程中重用传真照片。不幸的是,在这个领域做了很少的工作来确定这个建议的可行性。更严格的法规要求更多的重用恢复汽车材料可以推动更多的研究在这个领域。

其他潜在的监管变化可能会影响膜层压制品的使用从长远来看是政府强制减少VOC的排放。目前,涂料公司致力于涂料系统,也将实现这些目标。然而,如果新的油漆材料和绘画过程不能实现必要的削减,然后一级供应商和原始设备制造商可能会被迫考虑替代技术,如膜层压制品满足排放法规。2022世界杯八强水位分析

另一个潜在的长期发展将实现“paintless”组装厂。一些电影供应商提出,使用电影可以消除需要一个组装厂油漆车间;然而,实现这样的一个策略可能需要广泛的改变车辆设计、制造和装配与膜层压制品的使用。例如,油漆提供车辆的外观,它也保护的金属结构腐蚀。因此,消除需要e-coat和油漆的车辆,其他一些策略来保护(或消除)的金属必须实现的。一辆车可以使用板组件结合在一起或完全从复合材料建造的。这两种策略,然而,可能会大大增加生产一辆汽车的成本。考虑到汽车工业的经济,这一策略似乎是合适的只有非常有限的情况下——例如,在这种情况下,制造商最大化销售车辆的数量不感兴趣但又想产生一个本地汽车在发展中市场。然而,相信一些oem厂商仍在探索这个概念。

最后,正如前面提到的,供应商还在继续开发新的膜层压材料。目前的薄膜层压制品成本有效今天只在某些情况下。如果在任何时候材料和流程组合是开发成本效益与注塑和绘画相比,现在有许多供应商有足够的经验在影片使用分层,使用这样的材料和过程可能会迅速增加。

虽然有很多场景,可能导致增加使用薄膜层压制品、油漆材料和过程的改进,也可以减少他们的使用。尽管涂料是目前被认为是一种环境友好的过程,技术,如粉末涂料、电子束固化,表面改性可以提供相同的减少环境影响膜层压制品的使用。2022世界杯八强水位分析将使用哪种技术最终将取决于给定部分完全占制造成本。

作者感谢:

我想表达谢意,关丽珍的歌声,约翰在Soliant Cupstid马特·兰格Kurz,莎拉在DNP Clingman美国,戴夫柄在通用电气,迈克·里夫斯和托马斯Hofels Senoplast和比尔Knipper和约翰·a·舒尔曼的Wahl确保我有包括对各种电影的最新数据。