張平　梁麗娜

摘 要：隨著生活水平的提高，消費者對汽車的舒適性要求越來越高。汽車空調(diào)控制器是整車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分之一，也是汽車車內(nèi)重要的內(nèi)飾組成部分。汽車空調(diào)控制器不僅能夠控制整車空調(diào)系統(tǒng)的工作，還有提升座艙美觀的作用，對提高整車的駕乘舒適性起到非常重要的作用。汽車空調(diào)控制器一般由電路板（PCBA）、后殼、面板組成。在面板的制作工藝中有常規(guī)的注塑噴漆工藝，也有目前流行的模內(nèi)注塑工藝（IMD），本文主要對模內(nèi)注塑工藝導致的后期空調(diào)控制器面板起泡問題進行分析。

關鍵詞：空調(diào)控制器 IMD工藝面板起泡 模內(nèi)注塑

1 模內(nèi)注塑工藝介紹

模內(nèi)注塑工藝（IMD）屬于注塑表面材料應用技術，它將傳統(tǒng)的注塑成型技術與后加工技術相結(jié)合，一體成型。它突破了傳統(tǒng)的塑膠外殼設計局限，可實現(xiàn)“多彩”、“紋理”、“色彩圖案立體感”等效果，同時具備節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢，被喻為一種“塑料革命”。傳統(tǒng)的塑膠外觀件先注塑成型，然后再進行印刷、噴漆、電鍍等后加工工藝，色彩不易控制，色差較大。由于噴涂、電鍍等后加工不良率高，而印刷僅限于平面材料，因此傳統(tǒng)塑膠外殼的設計受到了嚴重局限，特別是針對較為復雜的異體形狀。模內(nèi)注塑工藝是將印刷好的薄膜成型后，鑲嵌在注塑模腔內(nèi)然后合模注塑。注塑樹脂在薄膜的背面與油墨層相結(jié)合，面板圖文、標識置于薄膜與注塑成型的樹脂之間，圖文、標識不會因摩擦或時間關系而磨損。它以注塑成型為依托，其形狀、尺寸可保持穩(wěn)定，更便于裝配，具體工藝見圖1。

2 問題描述

某車型反饋空調(diào)控制器表面起泡，見圖2，通過對下線故障車進行統(tǒng)計，空調(diào)控制器表面起泡故障率高達40%，見表1;

通過對故障空調(diào)控制器進行解剖分析，起泡主要由于膜片與注塑材料未融合導致，兩者之間存在分層，在成型后持續(xù)分離導致起泡，見圖3;

3 原因分析

末端因素鎖定：結(jié)合面板制造工藝，采用邏輯圖排查末端因素，如圖4所示。

通過邏輯圖排查，鎖定如下5 項末端因素：

1、印刷工藝不符合要求;

2、注塑工藝不符合要求;

3、膜片材料不符合要求;

4、印刷油墨不符合要求;

5、注塑模具設計不合理;

末端因素要因確認

1、印刷工藝不符合要求：印刷工藝在面板制造過程中屬于重點管控工藝，印刷的故障將會直接影響到后續(xù)的注塑，因此對于印刷工藝因重點管控，防止產(chǎn)生變異。通過對膜片印刷工序進行確認，在印刷過程中技術員及作業(yè)員對工藝設備參數(shù)進行開班點檢及過程巡檢并做記錄，生產(chǎn)零部件按要求進行首件及過程抽檢并做記錄。

經(jīng)確認，膜片印刷過程按控制計劃要求進行嚴格管控，不會造成大面積的面板起泡，膜片印刷工藝不符合要求為非要因。

2、注塑工藝不符合要求：注塑是膜片與塑料料子結(jié)合工序，注塑過程中如模具內(nèi)排氣不暢或料堵均有可能對兩者結(jié)合產(chǎn)生影響，在生產(chǎn)過程中除關注注塑工藝外，還需重點關注模具及設備工作狀態(tài);調(diào)取注塑工藝參數(shù)表對生產(chǎn)現(xiàn)場注塑工藝進行校核，注塑參數(shù)設置符合注塑工藝參數(shù)表要求，同時車間要求技術人員定期對模具及注塑機進行運行狀態(tài)確認，有效管控模具及設備運行穩(wěn)定性，對現(xiàn)場零件進行抽取檢測，均符合檢驗規(guī)范要求，檢驗規(guī)范。

經(jīng)確認，注塑工藝設置合理，注塑工藝不符合要求為非要因。

3、膜片材料不符合要求：膜片的材料直接影響到膜片的成型效果及油墨的粘附效果，屬于重點管理的原材料之一。調(diào)取膜片來料記錄進行確認，膜片材料為規(guī)定材料，來料檢測合格，存儲環(huán)境符合材料存儲要求，見表2。

經(jīng)確認，膜片材料正常使用規(guī)定材料，存儲及周轉(zhuǎn)均符合要求，膜片材料不符合要求為非要因。

4、印刷油墨不符合要求：印刷油墨屬于膜片及注塑材料的粘合劑，起到關鍵的連接作用，失效時會引起大面積的粘結(jié)失效。通過對油墨材料確認，在供應商處整個工廠使用均為同一種油墨材料，油墨材料來料檢驗合格，但其余產(chǎn)品未發(fā)生起泡現(xiàn)象，材料見表3。

通過對油墨材料確認及同類產(chǎn)品質(zhì)量表現(xiàn)確認，印刷油墨不符合要求為非要因。

5、注塑模具設計不合理：注塑模具作為膜片與注塑材料融合的關鍵載體，在整個生產(chǎn)工藝中起到了舉足輕重的作用。通過對故障件面板板拆解，面板起泡位置集中在注塑進膠口位置，且進膠口位置注塑料與膜片未完全貼合，產(chǎn)生了分層現(xiàn)象，隨機抽取10件故障件對進膠口位置進行附著力測試，測試結(jié)果不合格，見表4。

通過對注塑模具進行分析發(fā)現(xiàn)，注塑模具進膠口設計尺寸寬度過窄，見圖5，在注塑過程中由于有保壓過程，使產(chǎn)出產(chǎn)品內(nèi)部應力過大，膠口沖墨脫層，在后續(xù)裝車后進行高溫暴曬過程中脫層面積進一步擴大導致面板起泡鼓起。

4 措施制定及實施

針對已確認的末端因素，制定如下措施：更改進膠方式，由原側(cè)壁進膠，改潛伏式進膠并加大進膠口，見圖6。

5 措施實施效果驗證

經(jīng)過確認，已優(yōu)化蓋板注塑模具，將進膠方式由原側(cè)壁進膠改為潛伏式進膠并加大進膠口。隨機抽取注塑后面板進行附著力測試，測試結(jié)果合格，見表5;同時對優(yōu)化后4451PCS進行高溫檢驗（溫度95°濕度50%? 時間1H），無起泡現(xiàn)象，見表6。

6 總結(jié)

現(xiàn)階段模內(nèi)注塑工藝（IMD）已成為空調(diào)控制器等內(nèi)飾外觀件表面處理工藝的常用工藝，如何管控工藝制程穩(wěn)定性及外觀立體設計和色彩表現(xiàn)成為管控的重點。本文從實際案例出發(fā)，對模具進膠口設計進行了優(yōu)化分析，未來我們將研究更好的設計和控制方案，制造出更好、更美觀、更炫目的外觀產(chǎn)品。