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CMF新技术:高性能汽车IML制造工艺

军团 编辑部 CMF设计军团号
2024-09-28


产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)





近日,小编从智宇公司那里了解到一种汽车IML零部件降本升能的新发明专利(专利号为201911096926.4,下文简称专利工艺),可兼容叠加AF\HC\AG\AR\UVHC等不同功能涂层。用于解决部品耐刮擦、抗污性等问题,综合几大主流厂商推进的车规级IML技术,本文一起来看一下。

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 一、高性能IML的制作工艺流程 

 
首先一起了解一下模内注塑,其工艺非常显著的特点是:表面是一层硬化的透明薄膜,中间是印刷图案层,背面是塑胶层,由于油墨夹在中间,可使产品防止油墨层被刮花和耐摩擦,并可长期保持颜色的鲜明不易退色。
 
IML专利工艺,简单来说,就是在模内注塑领域,将膜片印刷后进行涂布功能涂层,再进行注塑的工艺,可以更好地将功能涂层与IML工艺相结合,进一步的提升薄膜的耐刮擦性,增加抗污能力,让产品的性能更强,并通过简化生产流程等来获得低廉的产品制造成本。
 
在全球范围内,用于车规级高性能IML的制造工艺受原材料厂商的推动,主以JM三菱(本文简称JM公司)PC/PMMA复合薄膜和AM麦德美(本文简称AM公司)PC半固膜引导,新专利是结合智宇推出的AFHC工艺。
 

图 四种IML工艺流程对比图
 

图 工艺流程对比图,工艺流程间不同技术的良率差异巨大

从上图中可以看到,专利工艺在PC薄膜拉伸完成后进行HC涂布,不受拉伸影响,可完全发挥涂料最高性能。并且HC层无需拉伸延展,耐候性能稳定、产品生产成本低廉。
 

图 薄膜拉伸示意图
 
PC薄膜的易成型性可以发挥极致,做出任意角度的拉伸,释放设计自由。成型后PC薄膜进行HC涂布,搭配AFHC涂料,获得业界最高耐刮、耐化学品的产品。HC层无需拉伸延展,耐候性能稳定、产品生产成本低廉。
 



 二、几种IML工艺路线及性能特点对比 

 
正如上文所介绍的,除了传统IML工艺,目前市场上有三种工艺路线,下表是性能对比表:

IML工艺

钢丝绒耐刮性

500g铅笔

水滴角

VW防晒霜

VW水解

VW化学品

测试方法

传统

<5次

F/H

50~80

NG

OK

NG

VW TL226

JM公司

>10次

H

100+-5

NG

OK

NG

VW TL226

AM公司

>50次

H

100+-5

OK

OK

OK

VW TL226

专利工艺

>1000次

H

100+-5

OK

OK

OK

VW TL226


下面是三种工艺路线介绍:
 
  • JM公司的工艺路线是将HC涂层涂布固化在PC/PMMA薄膜的PMMA面上。IML拉伸延展,HC涂层必须柔韧,避免拉伸延展时涂层产生裂纹。PMMA层及HC层对拉伸产品形状、R角等有较大的设计要求以减轻开裂状态。技术优势就是实现高性能IML。



  •  AM公司的工艺路线是将HC涂层预先涂在PC薄膜上。HC涂层处于半固化状态,涂层柔软、易延展,高压拉伸与PC同步。拉伸完成后,通过高能UV进行固化,性能卓越。技术优势在于性能卓越,有别于常规IML的是需要额外购买专用设备,进行定制性生产。



  • 新专利工艺的工艺路线是在PC薄膜拉伸完成后进行HC涂布。PC薄膜的易成型性可以发挥极致,做出任意角度的拉伸,释放设计自由。成型后PC薄膜进行HC涂布,搭配AFHC涂料,耐刮耐化学性会变强。




 


总结一下,这种专利技术的主要特点:
 
1、设计便利性
 
IML造型可随意设计,不受HC层性能影响,制程不良率降低。
 
2、制造便利性
 
原材料无需特定存储,工艺段衔接自由度高。
 
3、成品性价比高
 
可选择低廉的PC材料,实现最强大的成品性能,生产压力小,自主性强。
 
4、表面高性能
 
利用AFHC涂层,可获得超强的耐刮性,流畅的手感,优异的抗污能力。
 
5、绝佳的耐候稳定性
 
拉伸后涂布HC,无微裂纹和内应力,耐化学品、耐老化能力提升,方便通过TL226测试
 
6、工艺成熟易用性
 
采用常规涂布技术,利用智宇成熟的涂层厚度控制方法,快速完成量产化。
 
7、适应重负荷部位
 
优异的耐刮特性,可以适应波箱、中控、按键等部位频繁的刮擦。
 

 三、新专利技术在汽车中的主要应用 

 
这种技术利用AFHC等功能涂层极高的耐磨抗划能力,让企业使用低成本的PC薄膜,实现超目前行业性能的表面强度。
 

图 IML的新专利应用-无痕硬化,彻底解决后硬化带来的积油、流平、肥边等涂布问题

未来,这种技术可加速实体按键触控化进程,对于汽车内大部分按键,底漆、镭雕、喷油、组装等工序,此前设计考虑高性能IML成本高昂,无法抵消减少物理结构带来的成本。应用这种高性能IML面板,智能化、外观效果更优,用户体验更好,且部件成本更低。
 
在外饰方面,这种技术的应用或将大幅降低外饰件及户外件成本,智能B柱、智能格栅、ACC雷达等均可采用IML工艺,使用UVHC涂料实现成品前涂装,降低材料损耗。
 


其实,不仅仅是汽车,随着各个行业产品的美观度要提高、消费的升级等都进一步催生高性能IML的需求,未来,市场前景广阔,微创新与跨界应用越来越重要。

专利来源于智宇公司,享有完全独家的高性能IML制备方法发明专利,并不生产IML产品,可与各界朋友广泛合作。文章由CMF设计军团编辑整理,未经允许,禁止转载!


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