汽车内饰用发泡工艺介绍

一、什么是发泡工艺

简单来说，发泡工艺就是实现将气体均匀地填充到塑料材料中的一种工艺。主要有机械发泡、物理发泡、化学发泡。

发泡方式	种类
物理	1 在加压下把惰性气体压入熔融聚合物中，然后降压、升温，溶解的气体释放膨胀而发泡。 2 将低沸点液体溶入聚合物中，然后加热软化聚合物，液体蒸发气化发泡 3 在聚合物中加入中空微球后经固化而成。
机械	采用强烈的机械搅拌使空气卷入成为均匀的泡沫液，然后固化成为泡沫塑料
化学	1 发泡剂受热分解产生气体发泡 2 发泡组分间相互反应产生气体发泡

那么为何要用发泡工艺呢？原来，塑料在经过发泡工艺后，内部充满气孔，具有很好的抗冲击性、隔音性、隔热性、弹性、轻量化等，对于座椅、运动鞋这类产品，应用这种材料会极大提升使用者的舒适性。那么具体发泡的工艺流程有哪些，下面一起来看一下。

二、内饰发泡工艺流程

我们以汽车内饰中常用的聚氨酯泡沫为例，采用的是第二种化学发泡方式，大致流程如下：

1. 混合原液

将多元醇、异氰酸酯、水和其他助剂按比例混合成发泡原液，发泡时反应顺序不同还会分成一步法和两步法：

成型方法	过程
一步法	所有原料一次混合反应成型
二步法	异氰酸酯和多元醇先预聚，再加入各种助剂反应成型

2. 注入发泡模具

注入发泡模具内，混合原液填充至整个模腔。

图：聚氨酯机头

图：摆头发泡 石家庄奥斯特聚氨酯有限公司

3. 反应发泡

混合原液中异氰酸酯（NCO）与羟基（OH）发生反应生成氨基甲酸酯，提供网络结构，与水反应生成二氧化碳填充在结构中成为气泡，就产生了聚氨酯泡沫。从液态转为高粘弹态，最后转为固态。

4. 破泡

发泡完成开模后还需要裁切掉边缘多余的部分，生产软质泡沫时，由于此时还有大量气孔处于密合的完整状态，会导致整体偏硬，而且一些气泡会冷却后因大气压坍缩，还会发生尺寸变化，这时就需要进行破泡，将内部密闭的气孔破裂，使泡沫变得柔软有弹性。

通常会使用机械破泡、真空破泡的方式。

机械破泡就是通过机械挤压将海绵内的气泡压破，这种方式简单，耗能成本都较低，但对一些内部有骨架的就不行了。

图：机械破泡机

这就需要真空破泡，通过抽真空使内部气孔破裂，缺点是成本、耗能较高。

图：真空破泡机
5. 熟化

这时的泡沫还需要进行一段时间熟化，等待内部反应完全结束后才能达到完整的物理性能，这时才可以进行后续的装配。

三、发泡产品的种类及应用

原液中各组分比例不同也会影响泡沫内气孔的壁厚、数量、大小、开闭情况等，这些气泡的开孔和闭孔情况会在很大程度上影响泡沫的软硬度，也使其应用在内饰的不同位置。

1. 硬质泡沫

硬质泡沫一般为闭孔发泡，闭孔发泡具有独立泡孔结构，内部泡孔与泡孔之间有壁膜隔开，不相互连通。这使其拥有极其优良的抗冲击性，反弹性，隔热性，防水性等。也使其一般用于需要抗冲击性能的部件比如内饰板侧冲击缓冲块、顶棚内衬等。

图：汽车顶棚内衬
2. 软质泡沫

软质泡沫的发泡泡孔与泡孔之间相互连通，具有优秀的压缩、吸音保温性能，常用于制作内饰中较柔软部分，比如座椅坐垫、靠背、头枕、遮阳板、内饰门板表皮衬垫等

图：汽车座椅坐垫

图：汽车头枕

图：遮阳板

图：汽车内饰门板
3. 半硬质泡沫

控制开闭程度还可以得到半硬质泡沫，多应用在方向盘、扶手等处。

图：汽车扶手

图：门板扶手

图：方向盘