摘 要：透光皮革作為一種獨特且富有創(chuàng)新性的材料，已廣泛應用到汽車智能內飾表面中。針對透光皮革制作過程中圖案存在收縮現象及透光皮革印刷圖案位置與理論偏差較大的問題，對透光皮革開展試制收縮率實驗和圖標位置精度測量實驗，分析汽車智能內飾表面透光皮革圖標的定位偏差原因，得出透光皮革在拉伸狀態(tài)下印刷可保證圖案的完整性及透光顯示內容為信標時需要較高的位置要求，并提出定位精度提升方案。

關鍵詞：透光皮革 收縮率 圖標定位

1 緒論

隨著人工智能技術和互聯網技術的發(fā)展，汽車內飾設計材料更加多樣化、面板圖案更加美觀和功能更加集成，汽車內飾設計的整體性能成為汽車制造行業(yè)重要的環(huán)節(jié)，透光材料也越來越多應用到汽車智能內飾表面中，皮革是透光表皮常見材質之一[1]。透光皮革是一種獨特的皮革材料，它結合了皮革的質感與透光性能，為汽車制造領域帶來了全新的創(chuàng)意空間。這種皮革通過特殊工藝處理，使得光線能夠穿透其表面，同時保留了皮革原有的柔軟、舒適和耐用特性。透光皮革在燈光或自然光的照射下，能夠呈現出迷人的光影效果，為汽車內飾增添了一抹獨特的魅力[2]。透光皮革的作用機理主要是指在光源的作用下將內層設計的圖標清晰呈現在汽車智能內飾表面，然而由于透光皮革制作工藝問題和存在收縮現象，導致透光皮革印刷圖案位置與理論相比偏差較大。本文通過對透光皮革開展試制收縮率實驗和圖標位置精度測量實驗，從而分析汽車智能內飾表面透光皮革圖標的定位問題，提出定位精度提升方案。

2 透光皮革圖標定位問題

在汽車智能內飾設計發(fā)展中，透光皮革作為一種結合了傳統皮革質感與現代科技的創(chuàng)新材料，逐漸受到廣泛關注和應用。透光皮革不僅具備傳統皮革的觸感與美感，還能通過激光雕刻、光導和LED等技術實現炫彩圖案效果，實現汽車智能內飾全新的設計。

透光皮革圖標定位的基本原理是利用透光皮革的透光性和圖案層的可雕刻性，通過激光雕刻或印刷等技術在皮革上形成特定的圖標。這些圖標在光線照射下能夠清晰地顯示出來，從而實現定位和識別功能。然而，透光皮革在汽車智能內飾實際應用中，圖標定位問題一直是制約其應用和發(fā)展的關鍵因素之一。

2.1 圖案收縮問題

透光皮革圖案收縮的主要原因在于其復雜的結構以及處理過程中的多種因素。透光皮革通常由紋理層、表皮層、圖案層以及基布層組成，這些層疊結構在加工過程中可能會因溫度、濕度和物理處理的影響而發(fā)生形變。透光皮革在潮濕環(huán)境下易產生變形，水分分子滲透到皮革內部，使皮革纖維疏松、交錯和收縮，同樣溫度的變化也會引起皮革纖維的收縮和放松。激光雕刻、熱壓成型等物理處理過程，由于高溫和高壓的作用，會使透光皮革發(fā)生收縮。

2.2 圖標定位精度問題

汽車內飾對圖標定位的精度要求極高，圖標的位置、大小和形狀必須準確無誤，以確保用戶能夠清晰地識別和操作，在實際應用中透光皮革圖標的精準定位成為一個不容忽視的技術難題。透光皮革的加工過程通常包括激光雕刻、光導、LED等步驟，這些工藝對圖標的定位精度有一定的要求。然而，由于工藝本身的限制，如激光雕刻的精度、LED的排列方式等，都可能影響圖標的定位效果。同時，由于圖標層透明區(qū)域的存在也使得圖標的邊界變得模糊，增加了定位的難度。

3 透光皮革圖標定位研究

透光皮革圖標定位問題是一個涉及材料、加工、設計等多個方面的復雜問題。通過對透光皮革圖案收縮率和位置精度測量研究，從而提出透光皮革定位問題解決方案，為透光皮革的廣泛應用提供有力支持。

3.1 透光皮革圖案收縮率研究

3.1.1 透光皮革試制工藝

首先利用注塑模具注塑成型塑料基材；然后對透光皮革件噴漆，透光皮革件的內部設置有裝飾層；其次利用激光雕刻設備對透光皮革件進行鐳雕，并雕刻出貫穿裝飾層的裝飾區(qū)域；最后將透光皮革件包覆在塑料基材上形成透光皮革飾件。

3.1.2 位置度測量

選取樣件所需尺寸要求為220.47mm，位置度測量實驗共完成15次測量，其測量結果如圖1所示。

從測量結果可知，透光皮革圖形出現收縮，收縮率為98.04%，比所需的尺寸短，導致無法正常包覆使用，且圖形出現一定的偏移。為了能得到原尺寸圖形，經過多次試制驗證，得出改善措施：將透光皮革圖形預先放大1.02倍，再經過雄林試制98%的收縮。

3.2 透光皮革圖標位置精度測量研究

透光皮革圖標定位的基本原理是利用透光皮革的透光性和圖案層的可雕刻性，通過激光雕刻或印刷等技術在皮革上形成特定的圖標。這些圖標在光線照射下能夠清晰地顯示出來，從而實現定位和識別功能。本文采用Process Capability Sixpack分析圖標在X和Y方向的過程能力[3]，從而研究圖標在透光皮革的定位精度問題。

3.2.1 數據采集

通過對透光皮革進行多輪試制，選取樣本數據如表1所示。

3.2.2 計算過程參數

計算樣本的均值（）和標準差（σ）。通過計算可得X方向的均值為138.826，整體標準差為1.23035；Y方向的均值為34.391，整體標準差為0.988071。

3.2.3 確定規(guī)格限

明確過程的規(guī)格上限（USL）和規(guī)格下限（LSL），從而計算過程能力。X方向選取四組規(guī)格限（144，134）、（143，135）、（142，136）、（141，137），Y方向選取四組規(guī)格限（38，32）、（37，33）。

3.2.4 計算過程能力指數（Cp）和過程性能指數（Cpk）

具體公式如下：

3.2.5 評估過程能力

根據Cp和Cpk的值評估過程能力，圖2為X方向的過程能力分析圖。

根據圖1可知：當X方向的值為139±2時，則Cp=0.66，Cpk=0.6；當X方向的值為139±3時，則Cp=0.99，Cpk=0.94；當X方向的值為139±4時，則Cp=1.32，Cpk=1.27；當X方向的值為139±5時，則Cp=1.65，Cpk=1.6?？紤]透光皮革制作工藝及透光位置精度的要求，得出：透光皮革圖案位置公差滿足±4即可，而信標公差可至少需要滿足±3。

根據Cp和Cpk的值評估過程能力，圖3為Y方向的過程能力分析圖。

根據圖2可知：當Y方向的值為35±2時，則Cp=0.97，Cpk=0.68；當Y方向的值為35±3時，則Cp=1.46，Cpk=1.16?？紤]透光皮革制作工藝及透光位置精度的要求，得出：透光皮革圖案位置公差滿足±3即可，而信標公差可至少需要滿足±3。

4 結語

透光皮革作為一種新材料，在光線照射下展現出獨特的視覺效果，還能通過集成圖案和信標提升汽車內飾的功能性和用戶交互體驗。本文通過對透光皮革收縮率問題研究，透光皮革在試制過程中存在收縮現象，收縮率為98.04%，因此在圖案印刷時需要對其預變形，并在透光皮革拉伸1.02倍狀態(tài)下印刷，從而保證圖案的完整性。透光皮革包覆時，對于定位有嚴格的要求，保證圖案不會偏移。當透光顯示內容為圖案時，圖形的位置度要求不是太高，可接受部分偏移。當透光顯示內容為信標時，需要較高的位置要求，圖形偏移量為±2，對于制造工藝要求很高，因此考慮采用透光皮革和信標一體化制造的方法解決信標偏移問題。

基金項目：寧波市企業(yè)創(chuàng)新聯合體項目（2022H005），寧波市重點研發(fā)計劃項目（2023Z031），余姚市重點研發(fā)計劃項目（2023JH03010002），寧波市重點研發(fā)計劃項目（2023Z022）。

參考文獻：

[1]陳立亮，李衛(wèi)國，彭小娟，等.透光皮革在汽車裝飾件上的設計與研究[C].中國汽車工程學會年會論文集，2021：2550-2553.

[2]殷佩，賈炳乾.透光表皮在汽車裝飾件上的應用研究[J].汽車文摘，2021（09）：58-62.

[3]孫小素.過程能力指數研究綜述[J].山東工商學院學報，2010，24（05）：32-37.

[4]張亮，高思遠，楊小勇，等.透光織物在汽車智能內飾表面裝飾中的應用研究[J].汽車零部件，2022（09）：24-29.