一種新型汽車頂棚及其生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種新型汽車頂棚，從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。本發明還提供了一種生產如上所述的新型汽車頂棚的工藝，該成型工藝結合干法成型工藝的工序簡單及生產節拍快等優點，以及濕法成型工藝的產品成型性能優于干法工藝頂棚以及產品具有輕量化等優點，該成型工藝也為干法濕做(冷料熱模)成型工藝。本發明降低了產品的VOC性能以及改善了產品的NVH性能，具有產品成型性能好、產品輕量化，產品的生產節拍提高，對生產環境污染小等優點。
【專利說明】一種新型汽車頂棚及其生產工藝【技術領域】
[0001]本發明創造涉及本發明屬于汽車內飾【技術領域】，尤其涉及一種新型汽車頂棚及其生產工藝。
【背景技術】
[0002]隨著汽車產業的發展，整車NVH以及VOC性能日愈被關注，對汽車零部件的NVH及VOC性能要求也越來越高，汽車頂棚為主要的吸音隔音部件，起著重要的作用；
[0003]汽車頂棚成型工藝現主要有兩種成型工藝，一為干法成型工藝，又稱為熱料冷模成型方式；二是濕法成型工藝，濕法成型工藝又分為濕法一步法成型工藝和濕法兩步法成型工藝，濕法成型工藝，又稱冷料熱模成型方式。
[0004]干法成型工藝，也就是熱料冷模工藝，主要是將復合板加熱，要求板材加熱溫度為180-200°C，加熱完成后將原材料送至模腔中于預置張緊的面料進行保壓，保壓壓力7~9Mpa，保壓時間50~70s，后經水刀切割、附件粘結完成產品制作；
[0005]濕法成型工藝又分為濕法一步法成型工藝和濕法兩步法成型工藝，其中濕法一步法成型工藝，也是冷料熱模工藝，如附圖3所示，PU泡沫板經雙面進行輥膠噴水后，依據自上至下結構為現有復合針織面料、PE+PA+PE層、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈以及PET材料層，疊加后送至模腔中進行模壓，模具溫度需求為130~150°C，保壓壓力需求為9~llMpa，保壓時間為40~50s，模壓完成經水刀切割、附件粘結完成產品制作；其中PE+PA+PE層指的是聚乙烯 +尼龍+聚乙烯層，PET層中的PET指的是聚對苯二甲酸乙二醇酯，俗稱滌綸樹脂。
[0006]濕法兩步法成型工藝，也是冷料熱模工藝，如附圖1和2所示，PU泡沫板經雙面輥膠噴水后，依據自上至下結構為PET材料層、玻璃纖維氈、輥膠后泡沫板、玻璃纖維氈以及PET材料層疊加后送至模腔中進行模壓，模具溫度需求為130~150°C，保壓壓力需求為9~llMpa，保壓時間為40~50s，完成骨架的制作，后經對骨架表面噴膠，送至模腔中與預先張緊的面料進行粘結，模具需求溫度為100~110°C，保壓壓力為9~llMpa，保壓時間為40~50s,完成半成品的制作,后經水刀切割、附件粘結完成廣品的制作。
[0007]由于頂棚成型濕法成型工藝NVH性能、VOC性能以及產品輕量化方面優于干法成型工藝，濕法成型工藝則為后期主流方向；
[0008]濕法成型工藝現存在以下缺點1、對環境污染較大:由于使用膠水狀態均為液態，且均為危險化學品，對環境污染極大，且過程中需要噴涂脫模劑、后期需要使用化學清洗劑(比如DMF清洗劑)對模具進行清洗，對生產環境以及生產員工身體造成嚴重污染及傷害；
2、對設備要求較高:現泡沫板涂膠工藝均為輥膠機涂膠，保證設備精度的同時必須保證泡沫板的厚度一致性，PU泡沫板厚度不均勻問題易造成產品強度不均勻，影響產品剛性；
3、生產節拍低:濕法兩步法成型工藝需要分為四個工序(骨架成型、噴膠復合、水切割以及后工序)組成，期間需要噴涂脫模劑以及噴槍維護清洗，導致產品生產節拍較長，且變化點較多，產品合格率得不到保證。4、產品有毒有害物質揮發:由于濕法成型工藝用粘結膠水受熱反應后由大量苯類物質揮發，從而影響了產品的VOC性能；5、產品成型成本較高:1)設備維護費用高:由于涉及涂膠設備(輥膠機)精度要求以及噴膠機器人噴膠系統穩定性，需要對設備進行保養維護，間接增加了產品的成本；2)生產前后需要對設備進行清洗，存在嚴重原材料浪費，增加產品制作成本。

【發明內容】

[0009]本發明創造要解決的問題是提供一種新型汽車頂棚及其生產工藝，該工藝對設備精度要求較低，對泡沫板規格要求同樣較低，保證產品質量的同時，降低產品的生產制作成本，提高生產節拍，減少產品的VOC揮發量，該成型工藝主要應用于汽車內飾件頂棚以及遮陽板成型工藝。
[0010]為解決上述技術問題，本發明創造采用的技術方案是:一種新型汽車頂棚，從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。
[0011]優選的，所述復合針織面料由針織布，聚酯泡棉以及底層無紡布復合而成，底層無紡布起阻膠的作用，優選的，聚酯泡棉的密度為29kg/m3或35kg/m3。其中目前行業中復合針織面料一般采用火焰復合和膠水復合，尤其火焰復合最為流行。
[0012]優選的，所述玻璃纖維氈的克重為IOOg/ m2 -200g/ m2，玻璃纖維氈克重選取的規格以產品型變以及產品涉及強度確定；膠膜主要是PE膠膜，克重為60g/m2-1OOg/m2，膠膜克重依據產品設計型變量以及產品強度要求設定，熔點為120°C -140°C，泡沫板為泡沫板，密度為26kg/m3?29kg/m3，實際選取依據產品設計型變量以及強度要求選取泡沫板密度；產品型面變形大的，需要材料的斷裂伸長率要好，所以泡沫的密度要求就是會下降的，反而產品變形小的，需求材料的斷裂伸長率較小，密度可以適當的選大點，同時可以增加產品成型后的剛性，其中PE膠膜為聚乙烯膠膜，PU泡沫板為聚氨酯泡沫板。
[0013]本發明還提供了一種生產如上所述的新型汽車頂棚的工藝，包括如下步驟:
[0014]I)、原材料疊加，將原材料按照由下至上的順序進行疊加，疊加順序為底層無紡布、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、泡沫板、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、復合針織面料；
[0015]2)、原材料保壓成型，將步驟I)疊加后的原材料送至模腔內，模具保持一定的溫度，進行保壓成型。
[0016]優選的，步驟I)中的將底層無紡布以及連接底層無紡布與玻璃纖維氈的膠膜提前預置在一起，然后再進行其他原料的疊加。
[0017]優選的，步驟2)中的模具的溫度為120°C _140°C。
[0018]優選的，步驟2)中，模腔內的壓力為IOMpa-12Mpa，保壓時間為35?45s。
[0019]本發明主要涉及一種新型汽車頂棚及其生產工藝，該成型工藝結合干法成型工藝的工序簡單及生產節拍快等優點，以及濕法成型工藝的產品成型性能優于干法工藝頂棚以及產品具有輕量化等優點，該成型工藝也為干法濕做(冷料熱模)成型工藝。
[0020]本發明創造具有的優點和積極效果是:
[0021 ] 1、降低了產品的VOC性能以及改善了產品的NVH性能，，現有濕法成型工藝使用為熱固性聚氨酯膠水(含兩步法成型工藝面料粘合膠水)，干法成型工藝使用膠粉均勻噴涂玻纖紗上，材料進行熱合后形成PU復合板材，再次對I3U復合板材加熱后與面料完成粘結，而本發明使用膠膜代替濕法成型工藝中聚氨酯膠水，有效減少了化學物質反應過程中苯類物質的大量揮發，保證了產品的VOC性能，由于原材料疊加過程膠膜使用，產品吸音性能提聞，有效改善了廣品的隔首性能；
[0022]2、產品成型性能好、產品輕量化，本發明借用濕法成型工藝，產品具有和濕法成型工藝相同的成型特點好，特別針對于產品設計型變量較大，干法成型工藝難以成型的產品；且具有和濕法成型工藝頂棚相同輕量化，本發明產品較干法成型工藝頂棚重量上減輕40%以上；
[0023]3、產品的生產節拍提高，濕法成型工藝頂棚生產過程節拍較長，含過程脫模劑噴涂時間，模具清洗時間、噴槍清洗時間，干法成型工藝頂棚原材料烘烤時間以及產品保壓時間較長，本發明生產過程無需對噴涂脫模劑以及對模具的清洗，一步法成型工藝，生產節拍高于濕法成型工藝以及干法成型工藝頂棚；
[0024]4、對生產環境污染小，無需使用任何化學品，生產過程無需對模具進行脫模劑噴涂以及模具清洗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是現有濕法兩步法成型基材結構示意圖；
[0026]圖2是現有濕法兩步法面料復合成型結構示意圖；
[0027]圖3是現有濕法一步法成型的基材結構示意圖；
[0028]圖4是本發明實施例一和實施例二中的成型基材結構示意圖；
[0029]圖中:1、PET材料層；2、玻璃纖維氈；3、PU泡沫板；4、成型基材；5、膠黏劑；6、現有復合針織面料層；7、PE+PA+PE層；8、底層無紡布；9、泡沫板；10、膠膜；11、復合針織面料；
【具體實施方式】
[0030]實施例一
[0031]一種新型汽車頂棚，從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。
[0032]所述復合針織面料由針織布，聚酯泡棉以及底層無紡布復合而成，底層無紡布起阻膠的作用，聚酯泡棉的密度為29kg/m3。
[0033]所述玻璃纖維氈的克重為100g/m2，；膠膜主要是PE膠膜，克重為60g/m2，熔點為120°C，泡沫板為I3U泡沫板，密度為26kg/m3 ;其中PE膠膜為聚乙烯膠膜，PU泡沫板為聚氨酯泡沫板。
[0034]本發明還提供了一種生產如上所述的新型汽車頂棚的工藝，包括如下步驟:
[0035]I)、原材料疊加，將原材料按照由下至上的順序進行疊加，疊加順序為底層無紡布、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、泡沫板、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、復合針織面料；
[0036]2)、原材料保壓成型，將步驟I)疊加后的原材料送至模腔內，模具保持一定的溫度，進行保壓成型。
[0037]步驟2)中的模具的溫度為120°C。
[0038]步驟2)中，模腔內的壓力為lOMpa，保壓時間為45s。
[0039]本實施例適用于產品總成面積< 3 m2，且最大型變量小于200mm的產品成型工藝；成型所得產品局部抗彎強度< 20N，其中裁樣標準為50mm*200mm。
[0040]實施例二
[0041]一種新型汽車頂棚，從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。
[0042]所述復合針織面料由針織布，聚酯泡棉以及底層無紡布復合而成，底層無紡布起阻膠的作用，聚酯泡棉的密度為35kg/m3。
[0043]所述玻璃纖維氈的克重為150g/m2 ;膠膜主要是PE膠膜，克重為80g/m2，熔點為130°C，泡沫板為I3U泡沫板，密度為28kg/m3 ;其中PE膠膜為聚乙烯膠膜，PU泡沫板為聚氨酯泡沫板。 [0044]本發明還提供了一種生產如上所述的新型汽車頂棚的工藝，包括如下步驟:
[0045]I)、原材料疊加，將原材料按照由下至上的順序進行疊加，疊加順序為底層無紡布、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、泡沫板、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、復合針織面料；
[0046]2)、原材料保壓成型，將步驟I)疊加后的原材料送至模腔內，模具保持一定的溫度，進行保壓成型。
[0047]步驟2)中的模具的溫度為130°C。
[0048]步驟2)中，模腔內的壓力為llMpa，保壓時間為40s。
[0049]本實施例適用于產品總成面積大于3 m2,且小于4 m2最大型變量小于250mm且大于200_的產品成型工藝；根據本實施例中原料及步驟，制備的新型汽車頂棚局部抗彎強度≤15N，其中裁樣標準為50mm*200mm。
[0050]實施例三
[0051]一種新型汽車頂棚，從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。
[0052]所述復合針織面料由針織布，聚酯泡棉以及底層無紡布復合而成，底層無紡布起阻膠的作用，優選的，聚酯泡棉的密度為35kg/m3。
[0053]所述玻璃纖維氈的克重為200g/m2 ;膠膜主要是PE膠膜，克重為100g/m2，熔點為135°C，泡沫板為I3U泡沫板，密度為29kg/m3 ;其中PE膠膜為聚乙烯膠膜，PU泡沫板為聚氨酯泡沫板。
[0054]本發明還提供了一種生產如上所述的新型汽車頂棚的工藝，包括如下步驟:
[0055]I)、原材料疊加，將原材料按照由下至上的順序進行疊加，疊加順序為底層無紡布、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、泡沫板、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、底層無紡布；其中將底層無紡布以及連接底層無紡布與玻璃纖維氈的膠膜提前預置在一起，然后再進行其他原料的疊加。
[0056]2)、原材料保壓成型，將步驟I)疊加后的原材料送至模腔內，模具保持一定的溫度，進行保壓成型。
[0057]步驟2)中的模具的溫度為135°C。
[0058]步驟2)中，模腔內的壓力為llMpa，保壓時間為35s。
[0059]本實施例適用于產品總成面積大于4 m2,且小于5 m2,最大型變量小于300mm且大于250_的產品成型工藝，根據本實施例中原料及步驟，制備的新型汽車頂棚局部抗彎強度大于等于15N且小于等于30N，其中裁樣標準為50mm*200mm。[0060] 以上對本發明創造的實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明創造的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明創造范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種新型汽車頂棚，其特征在于:從上至下依次由復合針織面料、玻璃纖維氈、泡沫板、玻璃纖維氈、以及底層無紡布復合而成，且各層次之間通過膠膜復合。
2.根據權利要求1所述的新型汽車頂棚，其特征在于:所述復合針織面料由針織布，聚酯泡棉以及底層無紡布復合而成，優選的，聚酯泡棉的密度為29kg/m3或35kg/m3。
3.根據權利要求1或2所述的新型汽車頂棚，其特征在于:所述玻璃纖維氈的克重為lOOg/m2?200g/m2，膠膜主要是PE膠膜，克重為60g/m2?IOOg/m2，熔點為120°C?140°C，泡沫板為I3U泡沫板，密度為26kg/m3?29kg/m3。
4.一種生產如權利要求1?3任一項所述的新型汽車頂棚的工藝，其特征在于:包括如下步驟: 1)、原材料疊加，將原材料按照由下至上的順序進行疊加，疊加順序為底層無紡布、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、泡沫板、膠膜、玻璃纖維氈、膠膜、復合針織面料； 2)、原材料保壓成型，將步驟I)疊加后的原材料送至模腔內，模具保持一定的溫度，進行保壓成型。
5.根據權利要求4所述的新型汽車頂棚的生產工藝，其特征在于:步驟I)中的將底層無紡布以及連接底層無紡布與玻璃纖維氈的膠膜提前預置在一起，然后再進行其他原料的置加。
6.根據權利要求4或5所述的新型汽車頂棚的生產工藝，其特征在于:步驟2)中的模具的溫度為120°C -140°C。
7.根據權利要求6所述的新型汽車頂棚的生產工藝，其特征在于:步驟2)中，模腔內的壓力為10Mpa-12Mpa，保壓時間為35?45s。
【文檔編號】B32B7/12GK103921504SQ201410180481
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】劉新義, 張 浩, 郝剛剛, 周健, 許琰 申請人:天津博信汽車零部件有限公司