汽车设计师对装饰充满热情,它超越了美学,在驾驶员和车辆之间建立情感联系。装饰元素使汽车感觉个性化、豪华和独特,反映了感知的质量和工艺,这在竞争激烈的汽车环境中至关重要。此外,汽车内饰是驾驶员和乘客花费大部分时间的地方,因此增加空间可以显着影响用户整体体验。
此外,IMD、IML 和 IME 等创新装饰技术使设计师能够将功能元素无缝融入设计中,使汽车不仅美观,而且功能和技术更加先进。

定义
模内装饰 (IMD)

IMD 用于在汽车零件上创建具有视觉吸引力的表面。它涉及在薄膜上印刷图案,然后将其放入模具中,并在一步操作中注入塑料。此工艺用于:
- 仪表板和仪表板插入
- 门板和嵌件
- 方向盘
- 装饰板
- 座椅靠背
- 储物箱

IMD 零件采用卷对卷传热工艺,如 Kurz 和 Nissha。凹版印刷的薄膜卷穿过专门设计的模具的分型线,使用安装在成型机压板上的专用薄膜进料器进行分度和定位(见图)。带有装饰的载体膜通过真空形成到型腔几何形状上。在成型过程中,只有装饰油墨层从载体膜转移到树脂上,成型后载体膜不再存在于零件上。

模内贴标 (IML)
模内贴标是指在通过注塑成型、吹塑成型或热成型工艺制造零件时使用纸质或塑料标签。该标签是最终产品的组成部分,然后作为预装饰物品交付。该技术用于:
- 仪表板
- 内饰
- 控制面板
IML 工艺需要对零件和工具设计进行额外的考虑。根据所选的薄膜(通常为 180-380μm),至少需要 2 度的拔模,以确保任何硬涂层或第一表面印刷在从模具中弹出时不会损坏。必须评估所需的贴花覆盖率,以防止薄膜被分型线夹住,并测量潜在的边缘光泄漏。热成型过程中过大的拉伸深度和由此产生的拉伸可能会使印刷油墨变薄,然后变成半透明,而硬涂层会失去耐化学性。
许多薄膜可用于耐用的 IML 工艺,流行的材料包括聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸和丙烯酸封盖的 PC。可成型的硬涂层用于许多应用,允许对装饰后的薄膜进行热成型,然后通过 UV 照射固化并放入模具中。典型的固化涂层铅笔硬度等级为 2H,可防止汽车显示镜头上出现大多数划痕。

模内电子元件 (IME)
IME 将电气/电子部件作为 LED 和导电迹线直接集成到模制塑料部件的表面。这增加了功能,包括电容式触摸或指示灯照明。该技术用于:
- 触摸感应控制面板
- 照明元件
- 人机界面 (HMI)
- 乘客控制单元
- 遥控器
Tactotek、安通林、Novares 等公司都在使用 IME。
安通林, WalterPack,全球模内装饰 (IMD) 领导者;和 e2ip 技术模内电子技术创新者和 HMI 合作伙伴于 2023 年宣布成立 IME 联盟,这是一项专注于 IME 技术和制造的全球倡议。

薄膜嵌件成型(FIM)

FIM 涉及将预成型的薄膜插入模具中,然后在其周围注入塑料。此方法用于:
• 装饰表面
• 功能部件
• 集成传感器
这些技术有助于改善汽车零件的设计、美学、功能(更智能的表面,尤其是电子设备和传感器)和耐用性,同时简化制造工艺。
技术和材料涉及几个关键标准。以下是几大要点:
• 耐化学性、环境暴露性(湿度、温度循环-在汽车内部可能高达 -40°C 至 90°C)、热老化和抗紫外线)、耐刮擦性、表面处理要求、颜色和机械要求-例如弯曲模量或冲击强度等,是必须的测试,以确定材料是否符合规格要求。确保所使用的材料能够抵抗它们在使用过程中可能遇到的化学品,包括成型/成型过程。
• 合理的设计:典型的成型零件设计原则仍然适用,包括一致的壁厚、潜在的缝合线位置、最小拔模、防止缩痕的最大肋壁比以及减少应力集中的最小半径。注塑成型零件和由此产生的模具可能很复杂,因为要使项目成功,需要修改传统成型零件设计并考虑额外的模内特定注意事项。
• 当装饰部分用作显示器的盖板时,需要确认双折射、透射率和雾度。光学属性主要来自成型树脂,但装饰也有助于成品部件的光学质量。
• 耐刮擦性: 薄膜通常是成品零件的第一个表面,用户可以触摸的部分。这意味着对于耐刮擦性和耐化学性评估,以及一些环境暴露要求,通过性能测试可以判定薄膜合格与否。
模内装饰 (IMD)
• 热转印工艺:IMD 使用卷对卷热转印工艺,其中凹版印刷薄膜穿过模具分型线。
• 载体膜:带有装饰的载体膜通过真空形成到腔体几何形状上,只有装饰油墨层被转移到树脂上。
• 材料兼容性:常见材料包括聚碳酸酯-PC、亚克力、PC/ABS 和 ABS。
模内贴标 (IML)
IML 通常与 FIM 互换使用。
- 薄膜嵌件成型 (FIM):此过程涉及使用热成型、模切并放入模具中的丝网或数字印刷薄膜。薄膜与成型部件保持在一起。
- 材料选择:选择能够承受环境暴露的材料,例如湿度、温度循环、热老化和抗紫外线性。
- 设计注意事项:确保一致的壁厚、最小的拔模和适当的肋壁比,以防止缩痕。
IML 工艺中使用的油墨经过专门设计,可以承受注塑成型过程中的高温,同时可以粘合到薄膜和成型树脂上。如果层间粘合是一个问题,可以使用拉涂层或底漆来允许不同材料组之间的粘合。油墨的颜色匹配应使用产品的完整生产材料结构完成。成型树脂的颜色会渗入油墨并改变观察到的颜色,因此使用成品成型部件进行颜色评估是关键。
模内电子元件 (IME)
- 电气元件的集成:IME 涉及将 LED 和导电迹线等电气元件添加到贴花中。
- 功能:此过程通常使用 IML 并添加电容式触摸或指示灯照明等功能。
- 设计复杂性:
o 外形尺寸和设计范围不仅限于平面零件
o 合理的设计需要考虑电气元件在成型零件中的放置和集成。
内饰照明

静态氛围照明是一种装饰元素。无论是单色还是彩色 (RGB),无论是直接还是间接,高档和主流汽车现在都配备了静态环境照明解决方案,反映了“light is the new chrome”的理念。参考往期快讯深度报道。

可持续性
当然,必须通过可持续性和潜在的报废拆卸来考虑将注塑塑料部件与薄膜和/或电子设备相结合。上周都灵研讨会上主题聚焦可持续设计和材料的以下方面,非常切合时宜:
环保材料、再生塑料、天然纤维,甚至无塑料解决方案、循环经济、减少碳足迹甚至 NCZ
总结
用于装饰的材料、颜色和表面处理需要设计师和制造工程师发挥创造力,高光泽度在汽车应用中仍然很受欢迎。纹理可以在第一层表面上进行丝网印刷,无论是完全覆盖还是选定区域。对模具进行纹理处理将为最终零件赋予纹理,尽管与没有装饰的零件相比,结果通常在视觉上有所不同。如果装饰是硬涂层的,模具纹理会使硬涂层破裂并允许化学侵蚀。

OEM 内饰示例,具有无尽的想象力 – 新款奥迪 A5 的仪表盘和中控台上的仪表板上镶嵌了几个装饰性镶嵌物 – 铝制三角以及两种木材:胡桃木深棕色和细粒白蜡木自然色
模内装饰随着越来越复杂的设计和制造过程而不断进步,许多选项可用于使用模内装饰来装饰几乎任何模制零件。材料供应商、印刷商和模塑商一直在通力合作,并不断改进方案,以突破可以实现的极限。模内产品开发之路充满了挫折,但模内装饰制造商及其供应链的未来充满无限机遇。
DVN内饰参考资料来源:
Kurz, Novares, Techniplas, 安通林