SpaceX載人龍飛船成功與國(guó)際空間站對(duì)接，將美國(guó)宇航局(NASA)兩名宇航員送上了軌道前哨，他們的到來標(biāo)志著SpaceX首次載人任務(wù)取得了又一個(gè)重要里程碑。
還記得在2018年2月7日，SpaceX全世界現(xiàn)役運(yùn)力最強(qiáng)的重型運(yùn)載火箭——“重型獵鷹”(Falcon
Heavy)火箭首飛成功，和火箭一同上太空的還有一輛特斯拉跑車。
特斯拉真的飄了。
特斯拉為了達(dá)到輕量化，大量運(yùn)用了通用塑料和工程塑料。在我國(guó)，塑料件約占汽車自重的7%～10%，舉例來說，在轎車和輕型車中，CA7220小紅旗轎車中的塑料用量為88.33kg，上海桑塔納為67.2kg，奧迪為89.98kg，富康為81.5kg，依維柯0041則為144.5kg;在重型車中，斯太爾1491為
82.25kg，斯太爾王為120.5kg，HOWO輕卡約為50~70kg。
據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)汽車用塑料的品種按用量排列依次為PP、PVC、PU、ABS、FRP、PA、PC等。
今天就讓我們來跟著特斯拉來看看儀表板是怎么造出來的。
Here We Go!
在汽車中，儀表板是集安全性、功能性、舒適性與裝飾性于一身的部件。首先，它需要有一定的剛性以支撐其零件在高速和振動(dòng)的狀態(tài)下保證正常工作;同時(shí)又需要有較好的吸能性使其在發(fā)生意外時(shí)減少外力對(duì)正、副駕駛員的沖擊。針對(duì)不同儀表板，涉及的工藝及流程也有較大差異，可歸納為以下幾種：
1、硬塑儀表板 (注塑)：注塑(儀表板本體等零件)→ 焊接(主要零件，如需要) → 裝配(相關(guān)零件);
2、半硬儀表板 (陽模吸塑)：注塑/壓制(儀表板骨架)→ 吸塑(表皮與骨架) → 切割(孔及邊)→ 裝配(相關(guān)零件);
3、搪塑發(fā)泡儀表板：注塑(儀表板骨架等零件)→真空成型/搪塑(表皮)→ 發(fā)泡(泡沫層)→ 切割(邊、孔等)→ 焊接(主要零件，如需要)→
裝配(相關(guān)零件);
4、陰模成型儀表板 (陰模成型及表皮壓紋)：注塑(儀表板骨架等零件)→真空成型/吸塑(表皮壓紋) → 發(fā)泡(泡沫層)→ 切割(邊、孔等)→
焊接(主要零件，如需要)→ 裝配(相關(guān)零件);
5、聚氨酯(PU)噴涂成型儀表板：注塑(儀表板骨架等零件)→PU噴涂 → 發(fā)泡(泡沫層)→ 切割(邊、孔等)→ 焊接(主要零件，如需要)→
裝配(相關(guān)零件);
注塑工藝及材料
注塑成型的產(chǎn)品、設(shè)備及模具：
產(chǎn)品------全塑儀表板或發(fā)泡儀表板骨架;
設(shè)備-----大型注塑機(jī)(合模力2000噸以上-3000噸);
模具----按照產(chǎn)品質(zhì)量要求、壽命要求、設(shè)備及材料工藝要求開發(fā)的模具;
加工工藝
1) 高壓注塑工藝
材料經(jīng)螺桿加熱后注入閉合的模具，冷卻定型后開模取出。
2) 低壓注塑工藝
材料經(jīng)螺桿加熱后注入微閉合的模具，模具二次閉合加壓，冷卻定型后開模取出。低壓注塑工藝主要用于生產(chǎn)表面有裝飾面料(織物/表皮)的產(chǎn)品----ABC柱，門板上飾板、儀表板上飾板----產(chǎn)品形變較小。
優(yōu)點(diǎn)：1、成型效率高;2、面料與骨架不用膠粘劑;
缺點(diǎn)：設(shè)備模具工裝成本高---相對(duì)于高壓注塑模;面料成本高---相對(duì)于二次復(fù)合工藝的材料(即包復(fù)工藝)。
3)陽模吸塑成型工藝
陽模真空吸塑表皮-----將表面已有花紋的片材進(jìn)行加熱，當(dāng)表皮達(dá)到拉伸成型溫度要求時(shí)，上升陽模，使加熱表皮與陽模形成直空腔，開啟陽模真空抽吸系統(tǒng)，使表皮緊貼于陽模表面，冷卻后脫模，制得定型的表皮，成型表皮即可轉(zhuǎn)入下道發(fā)泡成型工序。
陽模真空吸塑表皮的優(yōu)點(diǎn)是：
1)模具投資小，壽命長(zhǎng);
2)生產(chǎn)效率高;
3)設(shè)備投資只有搪塑設(shè)備的 1/3---1/4。
陽模真空吸塑表皮的缺點(diǎn)是：
1) 由于表面花紋是預(yù)制的，花紋損失隨著表皮的拉伸度增大而增大。當(dāng)拉伸較大時(shí)，細(xì)皮紋就會(huì)使皮紋消失，粗皮紋會(huì)淡化形成明顯的視覺差，影響美觀。
2) 由于陽模真空成型的工藝特征，決定了陽模吸塑加工對(duì)產(chǎn)品陰陽角尺寸的局限性，一般R角都要設(shè)計(jì)在R1.5以上，給產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)帶來了局限。
搪塑工藝簡(jiǎn)介
搪塑表皮----搪塑表皮的制造過程是：
①在搪塑機(jī)的加熱工位---帶有表面花紋的搪塑模具被加熱到搪塑表皮的成型溫度;
②在上粉工位----粉箱與搪塑?？酆?，使之按設(shè)定的程序進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將粉料熔化粘附于模具表面達(dá)到一定厚度后，脫開粉箱;
③在塑化工位-----模具外表面繼續(xù)被加熱，內(nèi)表面的搪塑表皮被塑化燒結(jié);
④在冷卻工位-----模具外表面經(jīng)過冷卻水噴淋，使模具快速冷卻;
⑤在取皮工位-----成型的表皮被人工從模具內(nèi)表面脫開。
搪塑表皮的優(yōu)點(diǎn)：
1)由于搪塑表皮的表面花紋是在表皮成型過程中形成的，因此花紋面的一致性好;
2)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上只要照顧到模具的局部加熱性，模具可以做成較深的凹陷，甚至做成一定的負(fù)角。使得產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)的裕度更大;
3)材料成本相對(duì)較低。
搪塑表皮的缺點(diǎn)是：
1) 模具投資大，壽命短(一般模具的質(zhì)量保證只有 20000只表皮的壽命);
2) 設(shè)備投資大;
3) 模具需要不斷地清理，輔助工時(shí)耗用多。
搪塑制品質(zhì)量控制：
1、搪塑皮表面外觀要求：表面清潔、完整，無流痕，皮紋均勻一致;顏色與標(biāo)樣比對(duì)無明顯差異;
2、重量控制在標(biāo)準(zhǔn)值±5%;
3、在規(guī)定位置標(biāo)上標(biāo)識(shí),標(biāo)識(shí)內(nèi)容包括日期班次張數(shù)，清晰可見，可追溯;
4、表皮存放在本體骨架上，表皮疊放不超過4只，放有表皮的骨架存放到周轉(zhuǎn)車上;
搪塑表皮和陽模吸塑表皮比較
搪塑表皮和陽模吸塑表皮性能比較：
陰模吸塑成型工藝
陰模吸塑成型技術(shù)是陽模真空吸塑與搪塑技術(shù)的有機(jī)的結(jié)合，它是一種模熱成型技術(shù)。熱的不帶皮紋的片材(0.8mm表皮TPO+2.0mm
泡沫)被放置在發(fā)泡層與陰模的型腔之間，通過真空吸附使片材與模具型腔(模具型腔已制作皮紋)接觸成型,由于冷卻時(shí)片材收縮離開與發(fā)泡層吸覆貼合成型。
此種工藝和傳統(tǒng)的成型和復(fù)合工藝相比較的話, 不會(huì)出現(xiàn)皮紋拉伸變形現(xiàn)象, 而且可以在一個(gè)零件上實(shí)現(xiàn)不同的皮紋形式,
皮紋均勻清晰手感好,與搪塑效果相當(dāng)。
陰模成型產(chǎn)品
陰模成型優(yōu)點(diǎn)：
①表面花紋效果接近搪塑;
②模具壽命比搪塑提高3-6倍;
③生產(chǎn)效率高;
陰模成型缺點(diǎn)：
① 材料利用率低;
②設(shè)備要求高;
③模具的一次投入高;
陰模成型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
陰模成型工藝流程簡(jiǎn)示圖
陰模成型儀表板和門護(hù)板在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：
1、小于1mm的R角沒有辦法加工
2、設(shè)計(jì)的自由度不高
3、多種顏色的使用受到限制
4、模具制作成本比搪塑底，皮紋制作時(shí)間長(zhǎng)(陰模成型儀表板需要投入模具、檢具和周邊輔助臺(tái)架工裝費(fèi)用大約
1000萬元人民幣,由于國(guó)內(nèi)沒有成熟的陰模和發(fā)泡模具設(shè)計(jì)制造能力,所以需要日本或德國(guó)專業(yè)公司設(shè)計(jì)制造。)
5、注意表皮與出風(fēng)口和其他部件間的裝配機(jī)構(gòu)、順序、間隙。注意骨架和發(fā)泡層產(chǎn)品的脫模，注意骨架與空調(diào)風(fēng)道裝配和焊接方式。
陰模成型設(shè)備、模具及皮紋
聚氨酯噴涂工藝
聚氨酯(PU)噴涂工藝是近幾年迅速發(fā)展起來的一種新工藝，相對(duì)搪塑工藝而言有許多優(yōu)點(diǎn)。比如：可實(shí)現(xiàn)雙色儀表板表面，使得造型設(shè)計(jì)更靈活，設(shè)備也相對(duì)簡(jiǎn)單，能源消耗大大減少，尤其是近幾年P(guān)U粉狀原材料的降價(jià)，使得利于回收的PU表皮價(jià)格有可能與傳統(tǒng)的PVC搪塑表皮競(jìng)爭(zhēng)。
制作PU噴涂的儀表板表皮的主要工藝如下：
在模具上噴脫模劑→ 噴漆(顏色)→噴PU原料形成表皮(由機(jī)械手控制在不同地方的厚薄)→冷卻→ 取出表皮
聚氨酯噴涂工藝
發(fā)泡與切割工藝
除了表皮制造工藝與搪塑不同以外，陰模成型和PU噴涂在制作儀表板后續(xù)工藝上(如發(fā)泡等)與搪塑都是相同的。發(fā)泡工藝是將聚醚和異氰酸酯充分混合后，注入模具中的表皮與骨架中間，交聯(lián)固化，在其間形成具有要求形狀泡沫的加工工藝。該泡沫既連接了表皮與骨架，又大大改善零件的手感。該工藝是軟質(zhì)儀表板生產(chǎn)的必須工藝。
