CN107963032A - 彩虹色车辆装饰总成及用于制造其的多射注塑成型方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，该方法包括：使包含外表面的聚合物基部成型；并且使元件在外表面的至少一部分上包覆成型。该元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，该整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。此外，可以进行成型以使聚合物基部用色彩成型。该方法还可以包括在基部的外表面上形成镀覆区域。此外，该方法还可以包括在包覆成型之前用等离子蚀刻过程来清洁镀覆区域。

Description

彩虹色车辆装饰总成及用于制造其的多射注塑成型方法
技术领域
本发明总体上涉及彩虹色装饰总成和其它外部车辆元件以及制造该彩虹色装饰总成和其它外部车辆元件——特别是具有宝石般外观的机动车格栅——的方法。
背景技术
豪华和高端车辆的汽车爱好者和所有者不断地要求至少部分地证明这样的车辆的高成本的新的美感。车辆格栅和其它装饰元件可以被设计为反映特定车型的豪华和高端性质。例如，车辆格栅通常以感兴趣的形状和设计方面被制造，其中一些可以表现出铬状外观、特定颜色和/或其它表面光洁度。可以想到地，合并在格栅或其它装饰元件中的其它装饰特征(例如宝石)也可能使高端车辆的潜在买家感兴趣。
珠宝、贵金属和/或宝石直接并入到车辆格栅或装饰元件中乍一看可以在某些方面满足这些需求。这些珠宝、宝石和贵金属可以包封在半透明格栅内以用于豪华美感。然而，仅添加珠宝、贵金属、宝石等等到常规格栅将显著地增加整体部件成本，并且除成本最不敏感的汽车爱好者之外其余汽车爱好者都将可能反对这些格栅和装饰元件的显著增加成本。此外，包含到车辆格栅中的珠宝、宝石和/或贵金属增加这些单独有价值的特征作为目标被贼移除的相对机会的可能性。
升级外部车辆元件的美感的其他方法已经集中于在成型塑料部件内模仿钻石和珠宝的外观。例如，制造试图近似于实际的钻石和珠宝的外观的刻面的塑料装饰件——其中刻面对于肉眼是可见的——是可行的。不幸地，这样的方法的结果不被看好。通常，这样的装饰特征似乎看起来像人造珠宝并且可以说减损豪华车辆的整体美感而不是提高整体美感。
因此，需要在没有与提高有关的显著成本增加的情况下表现出彩虹色或宝石般外观的外部车辆元件，例如格栅和装饰元件(以及制造它们的方法)。此外，这些彩虹色车辆装饰总成应该在车辆寿命期间同时暴露于典型的车辆环境时保持它们的外观。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种彩虹色车辆装饰总成，该彩虹色车辆装饰总成包括：包含外表面的聚合物基部；和连接到外表面的至少一部分的包覆成型元件。该元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，该整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
根据本发明的另一方面，提供一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，该方法包括：使包含外表面的聚合物基部成型；并且使元件在外表面的至少一部分上包覆成型。该元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，该整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
提供一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，该方法包括：使聚合物基部成型为带有色彩、在基部的外表面上形成镀覆区域、并且使元件在镀覆区域上包覆成型。该元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，该整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
根据本发明，提供一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，包含：
使包含外表面的聚合物基部成型；并且
使元件在外表面的至少一部分上包覆成型，
其中元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
根据本发明的一个实施例，其中包覆成型通过包含衍射光栅表面的模具进行，其中衍射光栅表面用于形成衍射光栅。
根据本发明的一个实施例，其中聚合物基部包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯中的至少一种。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包含：
在包覆成型之前将基部的外表面镀覆以形成镀覆表面。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包含：
通过等离子蚀刻过程清洁镀覆表面。
根据本发明的一个实施例，其中进行成型以使聚合物基部被着色并且包含从由丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯以及这些聚合材料的组合组成的群组中选择的聚合物材料。
根据本发明的一个实施例，方法进一步包含：
在包覆成型之前通过等离子蚀刻过程清洁基部的外表面。
一经研究下面的说明书、权利要求和附图，本发明的这些和其他方面、目的和特征将被本领域技术人员理解和领会。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明的一方面的以固定到车辆的前部的格栅的形式的彩虹色装饰总成的前部透视图；
图2A是根据本发明的一方面的通过线IIA-IIA截取的例如在图1中描绘的格栅总成的剖视示意图；
图2B是根据本发明的附加方面的通过线IIB-IIB截取的例如在图1中描绘的格栅总成的剖视示意图；
图2C是根据本发明的另外方面的通过线IIC-IIC截取的例如在图1中描绘的格栅总成的剖视示意图；
图2D是并入到图1和2A-2C中描绘的格栅总成中的衍射光栅的放大的剖视示意图；
图3是根据本发明的另一方面的制造彩虹色车辆装饰总成的方法的流程示意图；以及
图4是根据本发明的另外方面的制造彩虹色车辆装饰总成的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了在此描述的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”、“内部”、“外部”、“车辆前部”、“车辆后部”以及其衍生词应该如图1中所取向地与本发明相关。然而，本发明可以采取各种供选择的方向，除非有相反地明确规定。同样，在附图中说明并且在下面的说明书中描述的具体装置和总成仅是在所附权利要求中限定的发明构思的示例性实施例。因此，与在此公开的实施例相关的具体尺寸和其他物体特性不被认为是限制性的，除非权利要求另有明确规定。
在本发明中描述了用于车辆的彩虹色装饰总成，包括格栅总成和其它彩虹色外部元件(总体地，“彩虹色车辆总成”)以及制造这些总成的方法。彩虹色车辆总成包含与元件(例如，包覆成型元件、聚合物基部等)的一个或多个部件集成的一个或多个衍射光栅，该一个或多个衍射光栅中的每一个为总成提供闪耀和彩虹色。在光栅内可以添加或调整各种微观特征以实现不同的美感效果。光栅也可以并入到彩虹色装饰总成内的各种区域中以实现其他不同的美感效果。此外，这些总成的聚合物基部可以被着色或镀覆以产生附加美感效果。由于这些总成的包覆成型元件在某些实施方式中是半透明的，所以聚合物基部的着色和/或镀覆通过包覆成型元件是可见的。关于制造和加工，这些彩虹色装饰总成和符合本发明的构思的其它彩虹色车辆总成可以根据多射方法有利地注塑成型。
参照图1，提供根据本发明的方面的可以各自固定到车辆1的前部的彩虹色车辆装饰总成100a、100b、100c(例如，以格栅总成的形式)的前部透视图。如图所描绘的，装饰总成100a、100b、100c各自通过在环境照明(例如，来自太阳)下的彩虹色或宝石般外观来表征。一个或多个衍射光栅20(见图2A-2D)与装饰总成100a、100b、100c的一个或多个部件集成。在优选的方面，这些衍射光栅20提供装饰总成100a、100b、100c的彩虹色或宝石般外观。
如图2A-2C所示，彩虹色装饰总成100a、100b和100c各自分别包括聚合物基部70a-c和包覆成型元件10。在这些装饰总成中采用的聚合物基部70a-c至少由外表面74限定。为了清楚起见，未示出聚合物基部70a-c的内表面，但本领域普通技术人员应当认识到的是聚合物基部的一个或多个内表面可以被固定、附接或以其它方式连接到车辆，例如车辆1(见图1)，以便将这些装饰总成100a-c中的一个或多个与给定车辆一起采用。关于图2A-2C中所描绘的包覆成型元件10，它可以由一个或多个外表面12和一个或多个内表面14限定。
关于在图2A-2C中所描绘的装饰总成100a-c中采用的聚合物基部70a-c，它可以包含多种聚合材料中的任何一种。例如，这些聚合材料可以是热固性塑料、热塑性塑料或这些类型的聚合物材料的组合或混合物，例如硅树脂、丙烯酸树脂和聚碳酸酯。优选地，用于制造聚合物基部70a-c的前体材料在例如注塑成型的成型过程期间具有高流速和/或低粘度。在某些方面中，可以添加填料(未示出)(例如玻璃、微晶玻璃和/或陶瓷微珠、颗粒、纤维和晶须)到用作基质的聚合物材料中以形成聚合物基部70a-c，而不会对基部70a-c的视觉美感造成显著损害。这些填料可以为彩虹色装饰总成100a-c提供增加的耐久性和/或附加的美感效果。根据实施例，玻璃填料以按体积计5％到15％的范围添加，以增强基部70a-c的耐久性和其它环境效果。
在本发明的一些方面中，图2A-2C中所描绘的聚合物基部70a-c用多种颜色中的任何一种着色，包括白色和黑色颜料以及着色剂添加剂。在这些方面中，例如，着色的聚合物基部70a-c可以由丙烯酸树脂、聚碳酸酯、尼龙、丙烯腈苯乙烯乙酸酯(ASA)和这些材料的组合制成，所有这些材料都有助于着色和其它染色。根据其他实施例，聚合物基部70a-c可以在外表面74上配置有镀层80(见例如图2A)。在这些方面中，聚合物基部70a-c可以由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯或这些聚合物材料的组合制成，所有这些材料都可以有助于将镀层80直接应用于其外表面74的过程。
再次参照图2A-2C中所描绘的聚合物基部70a-c，根据采用基部的彩虹色装饰总成100a-c的性质，它可以采用各种形状。例如，当在以车辆格栅的形式的彩虹色装饰总成100a-c中采用时，聚合物基部70a-c可以采用具有大的纵横比的形状。在本发明的其他方面中，基部70a-c可以采用指示彩虹色装饰总成100a-c的应用的几乎任何形状，例如具有一个或多个曲面、一个或多个平面等。根据本发明的一方面，聚合物基部70a-c的形状仅受不适合于用注塑成型装置和相关方法制造的形状和结构的限制。在优选的方面中，聚合物基部70a-c被成形为具有一个或多个平面的外表面74，该平面的外表面74有助于通过包覆成型过程附接或连接聚合物特征，例如包覆成型元件10。
此外，图2A-2C中所描绘的彩虹色装饰总成100a-c的聚合物基部70a-c在优选实施例中由单个部件组成。然而，在其他方面，聚合物基部70a-c可以由多个部件组成，优选地与部件连接在一起，而不会对基部70a-c的整体性质造成显著损害。与制造相关的考虑可能驱使将聚合物基部70a-c配置为一个部件或由多个部件连接的需要或期望。
现在参照图2A-2C中所描绘的包覆成型元件10，它可以连接或以其他方式附接到聚合物基部70a-c的一个或多个外表面74。通常，包覆成型元件10的内表面14连接或以其他方式附接到聚合物基部70a-c的外表面74。在优选实施例中，包覆成型元件10由聚合物半透明材料制成。根据彩虹色装饰总成100a-c的一些实施方式，包覆成型元件10通过可见光谱(例如，从约390纳米到约700纳米)上的85％或更多的光透射率来表征。优选地，包覆成型元件10通过可见光谱上的90％或更多的并且甚至更优选地95％或更多的光透射率来表征。此外，包覆成型元件10可以是光学透明的而没有实质的着色。在其它实施例中，包覆成型元件10可以在其外表面12和/或内表面14上着色或以其他方式与一个或多个过滤器固定，以获取所需色调(例如蓝色、红色、绿色等)或其他视觉效果。
再次参照2A-2C，彩虹色装饰总成100a-c的包覆成型元件10通常由聚合材料制成。这些聚合物材料包括热塑性和热固性聚合材料，例如硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚碳酸酯。优选地，用于制造包覆成型元件10的前体材料在例如注塑成型的成型过程期间具有高流速和/或低粘度。在某些方面中，填料(未示出)——包括但不限于玻璃微珠和颗粒——可以添加到用作基质的聚合物材料中以形成包覆成型元件10，而不会显著地损害元件的光学性质。这些填料可以通过并入到包覆成型元件10中为彩虹色装饰总成100a-c提供增加的耐久性和/或附加的美感效果。优选地，根据填料的性质和所需效果(例如，增强的耐久性、增加的光散射等)，玻璃填料、颗粒和其它相关的增强物以按体积计1％至15％的范围添加。
进一步关于在彩虹色装饰总成100a-c中采用的包覆成型元件10，根据装饰总成的性质和其它设计考虑，元件可以采用各种形状中的任何一种。例如，在一些实施例中，包覆成型元件10的外表面和内表面12、14中的一个或多个是平面的(例如，刻面的)、非平面的、弯曲的或通过其他形状来表征。如本领域普通技术人员所理解的，外表面和内表面12、14可以通过具有平面特征的部分和具有非平面特征的部分来表征。如以示例性形式在图2A-2C中所描绘的，例如在以格栅的形式的彩虹色装饰总成100a-c中采用的包覆成型元件10具有包含衍射光栅20的非平面的(例如，弯曲的)外表面12和平面的内表面14。非平面的外表面12有助于确保水分、污物和其它环境污染物在它们与包覆成型元件10的接触程度上受到限制。平面的内表面14有助于将包覆成型元件10连接、粘合或以其他方式附接到下面的聚合物基部70a-c。然而，其它形状因素可以用于包覆成型元件10，如可制造性、美感、装饰总成设计考虑以及这些因素的组合所激发的。
再次参照图2A-2C中所描绘的包覆成型元件10，在优选实施例中它可以由单个部件组成。例如，包覆成型元件10可以由采用单个模具的注塑成型过程形成为具有整体衍射光栅20的单件。然而，在其他方面，包覆成型元件10可以由多个部件组成，优选地与部件一起连接而不会对元件10的整体性质造成显著损害。与制造相关的考虑可以驱使将包覆成型元件10配置为一个部件或由多个部件连接并且连接或以其他方式附接到聚合物基部70a-c的需要和期望。
关于在聚合物基部70a-c上采用镀层80(见例如图2A和2C)的彩虹色装饰总成100a-c的结构，镀层可以包括能够通过常规电镀技术沉积的一种或多种材料。在某些实施方式中，镀层80被施加在聚合物基部70a-c的外表面74的全部或部分上。如本文所使用的，“镀层”，例如镀层80，可以指的是设置在聚合物基部70a-c上的镀层80的一个或多个连续或半连续区域。在某些方面中，镀层80可以由适合于实现亮铬、缎面镍、缎面铬、缎面铝、金、铜、银、青铜和其它饰面的材料制成。在镀层80中采用的这些材料可以包括一种或多种金属，例如镍、铬、铝、金、银等等。此外，可以采用除了常规电镀技术之外的其它过程来制备镀层80，包括但不限于阳极氧化和真空沉积方法。
在采用镀层80(见例如图2A和2C)的彩虹色装饰总成100a-c的某些实施方式中，镀层的外表面在包覆成型元件10在聚合物基部70a-c上形成和连接之前受到清洁处理。更具体地，镀层80可以以足以修饰镀层80的表面的强度与等离子弧接触持续一段时间(例如5至60分钟)，以增强在包覆成型元件10中采用的聚合材料的粘合。在某些实施方式中，等离子弧通过强制去除杂质来清洁镀层80的表面。等离子弧还将镀层80的表面蚀刻到指示从镀层80的表面下约20至500埃去除材料的表面粗糙度。最终，等离子弧对镀层80的影响是使其表面在不被肉眼观察到的水平下，但在足以增强镀层80与包覆成型元件10的粘合和连接的水平下变粗糙。因此，通过包覆成型元件10的镀层80的预期外观(其通常是半透明的)不会受到等离子清洁表面处理的明显影响。
现在参照图2A-2C，彩虹色装饰总成100a-c可以在包覆成型元件10内和/或聚合物基部70a-c内采用一个或多个整体衍射光栅20。例如，彩虹色车辆装饰总成100a、100b、100c的包覆成型元件10的外表面12包括优选地与包覆成型元件10集成的一个或多个衍射光栅20。如图2A-2C中以示例性方式所描绘的，彩虹色车辆装饰总成100a、100b、100c包括具有一个或多个整体衍射光栅20的具有非平面的外表面12的包覆成型元件10。彩虹色装饰总成100a-c的某些方面包括具有一个或多个整体衍射光栅20的聚合物基部70a-c。这些衍射光栅20例如可以在聚合物基部70a-c的外表面74内或非常接近聚合物基部70a-c的外表面74制造(见例如图2B)。优选地，采用聚合物基部70a-c中的一个或多个衍射光栅20的彩虹色装饰总成100a-c的方面不采用镀层80或者以其它方式在远离聚合物基部70a-c的衍射光栅20的总成的区域中采用镀层80。因此，采用它们各自的聚合物基部70a-c中的衍射光栅20的彩虹色装饰总成100a-c的那些结构如此做以使这些光栅20通过包覆成型元件10是可见的，而不会被任何镀层80阻碍。
如以剖视的形式在图2D中示意性所示的，彩虹色装饰总成100a、100b、100c的包覆成型元件10和/或聚合物基部70a-c的衍射光栅20在微观水平下形成。在实施例中，衍射光栅20具有从250纳米到1000纳米的范围的厚度38。例如，衍射光栅20的厚度38应该保持在250至1000纳米的范围内，以确保彩虹色装饰总成100a-c(见图2A、2B和2C)一经在直接环境照明下照明时就通过光衍射表现出宝石般外观，同时还在非直接环境照明下对装饰总成的光学透明度具有最小影响。优选地，衍射光栅20的厚度38在从约390纳米到700纳米的范围内。在其他实施例中，衍射光栅20的厚度38在从500纳米到750纳米的范围内。
如同样在图2D中示意性所示的，彩虹色装饰总成100a、100b、100c的包覆成型元件10和/或聚合物基部70a-c内的衍射光栅20的凹槽可以以各种形状被配置以衍射入射光并产生彩虹色和宝石般外观。如以示例性的形式在图2D中所描绘的，光栅20具有锯齿形或三角形形状。在三维中，这些光栅20可以呈阶梯状或锯齿状，而没有有角特征(即在图2D中所描绘的方向法线上)、角锥状、或阶梯状和角锥状的一些组合。衍射光栅20的其它形状包括山形特征(未示出)–例如，具有一个或多个弯曲特征的阶梯特征。衍射光栅20还可以包括具有三角形和山形特征的组合的部分。更通常地，光栅20的形状应该使得针对衍射光栅20的每个光栅、齿或凹槽的一个或多个部分存在至少15度的有效闪耀角θB。闪耀角θB是阶梯法线(即，光栅20的每个阶梯或齿的方向法线)和具有光栅20的包覆成型元件10和/或聚合物基部70a-c的外表面和内表面12、14、74的方向法线40之间的角度。
通常，闪耀角θB(见图2D)被优化以使入射光(通常为环境阳光)的波长的效率最大化，以确保最大光学功率集中在一个或多个衍射阶中，同时使其它阶(例如，指示环境光本身的零阶)中的剩余功率最小化。使衍射光栅20位于包覆成型元件10和/或聚合物基部70a-c的外表面和内表面12、14、74的平面部分或方面上(例如，如图2B中以示例性的形式所示的在内表面14和外表面74的平面部分上)的优点在于恒定的闪耀角θB并且周期36将导致由衍射光栅产生的一致的反射和衍射光。这种一致性可以被彩虹色装饰总成100a-c的设计者采用，以确保特别的珠宝般效果被个人在与装饰总成100a-c不同的位置和距离处观察到。
同样如图2D中示意性所示的，彩虹色装饰总成100a、100b、100c的包覆成型元件10和/或聚合物基部70a-c的衍射光栅20通过一个或多个周期36(在衍射光栅的标准命名法中也称为d)来表征。在装饰总成100a-c(见例如图2A-2C)的大多数方面中，衍射光栅20的周期36保持在约50纳米和约5微米之间。通常，给定的衍射光栅20可以衍射的最大波长等于周期36的两倍。因此，周期36保持在约50纳米和约5微米之间的衍射光栅20可以衍射100纳米至约10微米的光学范围内的光。在优选实施例中，衍射光栅20的周期36保持从约150纳米至约400纳米，确保光栅20可以有效地衍射约300纳米至约800纳米的光学范围内的光，大致覆盖可见光光谱。
再次参照图2D，沿着包覆成型元件10的外表面12的一部分或沿着聚合物基部70a-c的外表面74(即，如图2B中所描绘的以其他方式邻近包覆成型元件10的内表面14)的整体衍射光栅20以示例性的形式描绘。以入射角α的入射光50(通常为环境阳光)指向具有厚度38、周期36和闪耀角θB的锯齿状衍射光栅20。更具体地，以入射角α撞击光栅20的入射光50的一部分(优选小部分)以相同角度α作为反射光50r反射，并且入射光50的剩余部分以对应的衍射角βn、βn+1等在对应于衍射光60n、60n+1等的特定波长处衍射。反射光50r表示零阶(即n＝0)和衍射光60n、60n+1等表示根据标准衍射光栅术语的n阶衍射，其中n是对应于反射或衍射光的特定波长的整数。
整体衍射光栅20(例如图2D中以放大的示意格式所描绘)由于它们的保护位置而在彩虹色装饰总成100a、100b、100c(见图2A-2C)内，特别是在聚合物基部70a-c内是有利的。具体地，这些光栅20通常被保护免受损坏、改变和/或磨损，这是由于它们的位置在包覆成型元件10下面的聚合物基部70a-c内是整体的(见图2B)。假设入射光50必须通过元件10以到达聚合物基部70a-c内的光栅20并且衍射光60n、60n+1等也必须通过包覆成型元件10以产生彩虹色效应，聚合物基部70a-c内的光栅20的衍射效率可以稍微低于整体位于包覆成型元件10内的衍射光栅20的衍射效率，这是由于元件10内的光吸收。在另一方面，衍射光栅20——如在包覆成型元件10的外表面12内配置的(见图2A和2C)-——比聚合物基部70a-c内的衍射光栅20更容易受损、改变和/或磨损。因此，彩虹色装饰总成100a-c的优选实施例包括在包覆成型元件10和聚合物基部70a-c两者内是整体的以平衡衍射效率和耐磨性的衍射光栅20。
返回参照图1和2A，彩虹色装饰总成100a的一个实施方式以剖视示意图进行描绘，以彩虹色车辆格栅的形式举例说明。更具体地，装饰总成100a包括至少部分由外表面74限定的聚合物基部70a。在某些方面中，如图2A所示，装饰总成100a的聚合物基部70a包含镀层80，该镀层80可以设置在外表面74的全部或部分上。装饰总成100a还包括包覆成型元件10，该包覆成型元件10包含聚合物半透明材料。包覆成型元件10由外表面12和内表面14限定，并且连接到聚合物基部70a的外表面74的至少一部分(例如，在如图2A所示的内表面14处)。此外，包覆成型元件10包括一个或多个整体衍射光栅20(也见图2D)。在一些实施方式中，如图2D所示，衍射光栅20具有从250纳米到1000纳米的厚度38和从约50纳米到5微米的周期36。
根据图1和2A中所描绘的彩虹色装饰总成100a的某些方面，包覆成型元件10由硅树脂(优选地低粘度、高流动材料)制成，以促进在一个或多个整体衍射光栅20的注塑成型期间的流动。在一些实施例中，在聚合物基部70a的外表面74上的镀层80被清洁、蚀刻或以其它方式受到表面处理以促进包覆成型元件10和镀层80之间的粘合。优选地，为了这个目的，镀层80受到等离子处理以清洁和蚀刻镀层80。此外，在装饰总成100a的一些实施例中，聚合物基部70a由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯材料中的一种或多种制成，因为这些材料有助于或以其它方式配置为促进镀层80的粘合。
现在参照图1和2B，彩虹色装饰总成100b的一个实施方式以剖视示意图进行描绘，以彩虹色车辆格栅的形式举例说明。更具体地，装饰总成100b包括至少部分由外表面74限定的聚合物基部70b。在某些方面中，如图2B所示，装饰总成100ba的聚合物基部70b可以包含一个或多个整体衍射光栅20，该一个或多个整体衍射光栅20设置在外表面74内或者接近外表面74而设置。装饰总成100b还包括包覆成型元件10，该包覆成型元件10包含聚合物半透明材料。包覆成型元件10由外表面12和内表面14限定，并且连接到聚合物基部70b的外表面74的至少一部分(例如，在如图2B所示的内表面14处)。此外，包覆成型元件10包括一个或多个整体衍射光栅20(也见图2D)。在一些实施方式中，如图2D所示，衍射光栅20具有从250纳米到1000纳米的厚度38和从约50纳米到5微米的周期36。
根据图1和2B中所描绘的彩虹色装饰总成100b的某些方面，包覆成型元件10由硅树脂(优选地低粘度、高流动材料)制成，以促进在一个或多个整体衍射光栅20的注塑成型期间的流动。此外，在装饰总成100b的一些实施例中，聚合物基部70b被着色并且表现出一种或多种颜色、白色、灰色和/或黑色特征。因此，聚合物基部70b可以由一种或多种聚合物材料(包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯和这些聚合物材料的组合)制成。此外，装饰总成100b的某些实施方式被制造以使聚合物基部70b的外表面74的至少一部分被清洁、蚀刻或以其它方式受到表面处理，以促进包覆成型元件10和聚合物基部70b之间的粘合。优选地，在这些方面中，外表面74的部分受到等离子处理以清洁和蚀刻该表面以促进包覆成型元件10的粘合。
现在参照图1和2C，彩虹色装饰总成100c的一个实施方式以剖视示意图进行描绘，以彩虹色车辆格栅的形式举例说明。更具体地，装饰总成100c包括至少部分由外表面74限定的聚合物基部70c。在某些方面中，如图2C所示，装饰总成100c的聚合物基部70c包含镀层80，该镀层80可以设置在镀覆区域90的全部或部分上。同样如图2C所示，镀覆区域90设置在聚合物基部70c的外表面74的全部或部分上。装饰总成100c还包括包覆成型元件10，该包覆成型元件10包含聚合物半透明材料。包覆成型元件10由外表面12和内表面14限定。此外，装饰总成100c的包覆成型元件10连接到聚合物基部70c的至少一部分，并且更具体地，连接到镀层80的至少一部分和/或镀覆区域90的至少一部分。此外，包覆成型元件10包括一个或多个整体衍射光栅20(也见图2D)。在一些实施方式中，如图2D所示，衍射光栅20具有从250纳米到1000纳米的厚度38和从约50纳米到5微米的周期36。
根据图1和2C中所描绘的彩虹色装饰总成100c的某些方面，包覆成型元件10由硅树脂(优选地低粘度、高流动材料)制成，以促进在一个或多个整体衍射光栅20的注塑成型期间的流动。在一些实施例中，在镀覆区域90上的镀层80被清洁、蚀刻或以其它方式受到表面处理以促进包覆成型元件10和镀层80之间的粘合。优选地，为了这个目的，镀层80受到等离子处理以清洁和蚀刻镀层80。此外，在装饰总成100c的一些实施例中，聚合物基部70c的镀覆区域90由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯材料中的一种或多种制成，因为这些材料有助于或以其它方式配置为促进设置在镀覆区域90上的镀层80的粘合。此外，在装饰总成100c的一些实施例中，聚合物基部70c被着色以表现出一种或多种颜色、白色、灰色和/或黑色特征。因此，聚合物基部70c可以由一种或多种聚合物材料(包括丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯和这些聚合物材料的组合)制成。在聚合物基部70c中采用的材料和/或着色不利于镀层的方面上，设置在聚合物基部70c的外表面74上的镀覆区域90的结合确保镀层80能够有效地粘附到基部(即通过镀覆区域90)。
根据本发明的另一方面，在图3中以示意流程图描绘了制造彩虹色装饰总成(例如彩虹色装饰总成100a、100b)的方法200a。在该方法200a中，包括使包含外表面(例如外表面74(见图2A-2B))的聚合物基部(例如聚合物基部70a、70b)成型的步骤210。如图3所示，可以采用具有用于保持聚合物前体材料370的料斗304的注塑装置302来使聚合物基部注塑成型。具体地，注塑成型装置302可以在足够的温度下操作以熔化或以其它方式促进前体材料370通过孔口316a进入模具310a中的流动。模具310a包括两个半部312、314a。当前体材料370被驱动通过孔口316a并且进入由模具半部312、314a限定的空腔中时，模具310a被冷却。一经在空腔中冷却，前体材料370就形成为聚合物基部，例如聚合物基部70a、70b。此时，模具半部312、314a被分离并且聚合物基部被移除。
再次参照图3，制造彩虹色装饰总成(例如，装饰总成100a、100b)的方法200a还包括使包覆成型元件(例如包覆成型元件10)在步骤210中形成的聚合物基部的外表面的至少一部分上包覆成型的步骤250。如图3所示，可以采用具有用于保持聚合物前体材料410的料斗304的注塑成型装置302以使包覆成型元件(例如包覆成型元件10)注塑成型。具体地，注塑成型装置302可以在足够的温度下操作以熔化或以其它方式促进前体材料410通过孔口316b进入模具310b中的流动。模具310b包括两个半部312、314b。应当理解的是，模具半部314b包含衍射光栅表面320a，用于在包覆成型元件10内整体地形成一个或多个衍射光栅，例如衍射光栅20(见例如图2D)。当前体材料410被驱动通过孔口316b并且进入由模具半部312、314b限定的空腔中时，模具310b被冷却。一经在空腔中冷却，前体材料410就被形成为设置在聚合物基部的外表面上的包覆成型元件，例如设置在聚合物基部70a、70b的外表面74上的包覆成型元件10。此时在步骤250中，模具半部312、314b被分离，并且包含包覆成型元件和聚合物基部的装饰总成(例如彩虹色装饰总成100a、100b(见例如图1、2A和2B))被移除。
根据如图3所示的用于制造彩虹色装饰总成的方法200a的一些方面，可以进行用于将聚合物基部的外表面镀覆的可选步骤215，例如以在聚合物基部70a的外表面74上形成镀层80(见图2A)。更具体地，步骤215可以在步骤210形成聚合物基部之后进行。更具体地，用于镀覆的步骤215可以包括沉积通过常规电镀技术能够沉积的一种或多种材料。在某些实施方式中，进行步骤215以将材料(例如镀层80)镀覆在聚合物基部的外表面的全部或部分上。在某些方面中，由步骤215形成的镀层可以由适合于实现亮铬、缎面镍、缎面铬、缎面铝、金、铜、银、青铜等其他饰面的材料制成。在用于镀覆的步骤215中采用的这些材料可以包括一种或多种金属，例如镍、铬、铝、金、银等等。此外，为了制备和形成镀覆材料的目的，在步骤215中可以采用除了常规电镀技术之外的其它过程，包括但不限于阳极氧化和真空沉积处理技术。
根据如图3所示的用于制造彩虹色装饰总成的方法200a的另一个实施方式，可以进行可选步骤220以清洁在步骤215中产生的镀覆表面。更具体地，可选清洁步骤220可以在步骤250形成和连接包覆成型元件之前进行。在步骤220中，聚合物基部和/或聚合物基部本身的部分上的镀层可以以足以修饰镀层和/或基部的表面的强度与等离子弧接触持续一段时间(例如5至60分钟)，以在随后的步骤250期间增强在包覆成型元件中采用的聚合物材料的粘合。在方法200a的某些实施方式中，等离子弧通过强制去除杂质来清洁镀层和/或聚合物基部的表面。等离子弧还将镀层和/或聚合物基部的表面蚀刻到指示从表面下约20至500埃去除材料的表面粗糙度。本质上，等离子弧对镀层和聚合物基部的影响是使其表面在不被肉眼观察的水平下，但在足以增强包覆成型元件与镀层和/或聚合物基部的粘合和连接的水平下变粗糙，如在步骤250期间所形成的。
根据本发明的另一方面，在图4中以示意流程图描绘了制造彩虹色装饰总成(例如彩虹色装饰总成100c)的方法200b。在该方法200b中，包括使包含外表面(例如外表面74(见图2C))的聚合物基部(例如聚合物基部70c)成型的步骤210。如图4所示，可以采用具有用于保持聚合物前体材料370的料斗304的注塑成型装置302来使聚合物基部注塑成型。具体地，注塑成型装置302可以在足够的温度下操作以熔化或以其它方式促进前体材料370通过孔口316a进入模具310a中的流动。模具310a包括两个半部312、314a。当前体材料370被驱动通过孔口316a并且进入由模具半部312、314a限定的空腔中时，模具310a被冷却。一经在空腔中冷却，前体材料370就形成为聚合物基部，例如在彩虹色装饰总成100c中采用的聚合物基部70c(见图2C)。此时，模具半部312、314a被分离并且聚合物基部被移除。
再次参照图4，制造彩虹色装饰总成(例如，彩虹色装饰总成100c(见例如图2C))的方法200b还包括使镀覆区域(例如镀覆区域90(见图2C))选择性成型的步骤230。在方法200b中，进行使镀覆区域选择性成型的步骤230，以在聚合物基部的外表面(例如，聚合物基部70c的外表面74(见图2C))上使镀覆区域成型。如图4所示，可以采用具有用于保持聚合物前体材料390的料斗304的注塑成型装置302以使镀覆区域注塑成型。具体地，注塑成型装置302可以在足够的温度下操作以熔化或以其它方式促进前体材料390通过孔口316c进入模具310a中的流动。模具310c包括两个半部312、314c。当前体材料390被驱动通过孔口316c并且进入由模具半部312、314c限定的空腔中时，模具310c被冷却。一经在空腔中冷却，前体材料390就被形成为在聚合物基部(例如，彩虹色装饰总成100c中采用的聚合物基部70c(见图2C))的外表面的全部或部分上的镀覆区域。此时，模具半部312、314c被分离，并且具有镀覆区域的聚合物基部被移除。
仍然参照图4，制造彩虹色装饰总成(例如，如图1和2C所示的装饰总成100c)的方法200b还包括使包覆成型元件(例如，包覆成型元件10)在步骤210和230中形成的镀覆区域和聚合物基部的外表面的至少一部分上包覆成型的步骤250。如图4所示，可以采用具有用于保持聚合物前体材料410的料斗304的注塑成型装置302以使包覆成型元件(例如包覆成型元件10)注塑成型。具体地，注塑成型装置302可以在足够的温度下操作以熔化或以其它方式促进前体材料410通过孔口316b进入模具310b中的流动。模具310b包括两个半部312、314b。应当理解的是，模具半部314b包含衍射光栅表面320a，用于在包覆成型元件10内整体地形成一个或多个衍射光栅，例如衍射光栅20(见例如图2D)。当前体材料410被驱动通过孔口316b并且进入由模具半部312、314b限定的空腔中时，模具310b被冷却。一经在空腔中冷却，前体材料410就被形成为设置在镀覆区域和聚合物基部上的包覆成型元件，例如设置在镀覆区域90和聚合物基部70c的外表面74上的包覆成型元件10(见例如图2C)。此时在步骤250中，模具半部312、314b被分离，并且包含包覆成型元件和聚合物基部的装饰总成(例如彩虹色装饰总成100c(见例如图1和2C))被移除。
根据如图4所示的用于制造彩虹色装饰总成的方法200b的一些方面，可以进行用于将在步骤230中形成的镀覆区域的外表面镀覆的可选步骤235。更具体地，可以根据与图3中所描绘的方法200a中的步骤215相关概述的相同原理进行步骤235。因此，步骤235可以用于在选择性成型步骤230中形成的镀覆区域上形成镀层(即，镀覆材料)(例如，如图2C所示在镀覆区域90上形成的镀层80)。此外，方法200b可以用可选步骤240进行以清洁在步骤235中产生的镀覆表面。更具体地，可选清洁步骤240可以以与方法200a(见图3)相关先前概述的清洁步骤220一致的方式进行，例如，在步骤250中形成和连接包覆成型元件之前。在步骤240中，镀层、镀覆区域和/或聚合物基部的一部分可以以足以修饰镀层、镀覆区域和/或基部的表面的强度与等离子弧接触持续一段时间(例如5至60分钟)，以增强在随后步骤250期间在包覆成型元件10中采用的聚合材料的粘合。在方法200b的某些实施方式中，等离子弧通过强制去除杂质来清洁镀层、镀覆区域和/或聚合物基部的表面。等离子弧还将镀层、镀覆区域和/或聚合物基部的表面蚀刻到指示从表面下约20至500埃去除材料的表面粗糙度。本质上，等离子弧对镀层、镀覆区域和聚合物基部的影响是使其表面在不被肉眼观察的水平下，但在足以增强包覆成型元件与镀层、镀覆区域和/或聚合物基部的粘合和连接的水平下变粗糙，如在步骤250期间所形成的。
应当理解的是，在不脱离本发明的构思的情况下，可以对上述结构做出变化和修改。并且进一步应当理解的是，这样的构思旨在由下面的权利要求覆盖，除非这些权利要求通过它们的语言另有明确规定。

Claims (20)

1.一种彩虹色车辆装饰总成，包含：
聚合物基部，所述聚合物基部包含外表面；以及
包覆成型元件，所述包覆成型元件连接到所述外表面的至少一部分，
其中所述元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，所述整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
2.根据权利要求1所述的装饰总成，其中所述聚合物基部的所述外表面是镀覆的，并且所述元件的所述聚合物半透明材料是硅树脂。
3.根据权利要求2所述的装饰总成，其中所述基部的所述外表面的所述至少一部分是等离子蚀刻表面。
4.根据权利要求3所述的装饰总成，其中所述聚合物基部包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的装饰总成，其中所述聚合物基部在成型后结构中被着色并且包含从由丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙，丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯和这些聚合材料的组合组成的群组中选择的聚合物材料。
6.根据权利要求5所述的装饰总成，其中所述基部的所述外表面的所述至少一部分是等离子蚀刻表面。
7.根据权利要求1所述的装饰总成，进一步包含：
镀覆区域，所述镀覆区域在所述聚合物基部的所述外表面的所述至少一部分上，所述镀覆区域由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯中的至少一种成型，其中所述聚合物基部在成型后结构中被着色。
8.根据权利要求7所述的装饰总成，其中所述元件的所述聚合物半透明材料是硅树脂。
9.根据权利要求8所述的装饰总成，其中所述镀覆区域的所述外表面的所述至少一部分是等离子蚀刻表面。
10.一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，包含：
使包含外表面的聚合物基部成型；并且
使元件在所述外表面的至少一部分上包覆成型，
其中所述元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，所述整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述包覆成型通过包含衍射光栅表面的模具进行，其中所述衍射光栅表面用于形成所述衍射光栅。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述聚合物基部包含丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯中的至少一种。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包含：
在所述包覆成型之前将所述基部的所述外表面镀覆以形成镀覆表面。
14.根据权利要求13所述的方法，进一步包含：
通过等离子蚀刻过程清洁所述镀覆表面。
15.根据权利要求11所述的方法，其中进行所述成型以使所述聚合物基部被着色并且包含从由丙烯酸树脂、聚碳酸酯、聚丙烯、尼龙、丙烯腈苯乙烯丙烯酸酯以及这些聚合材料的组合组成的群组中选择的聚合物材料。
16.根据权利要求15所述的方法，进一步包含：
在所述包覆成型之前通过等离子蚀刻过程清洁所述基部的所述外表面。
17.一种制造彩虹色车辆装饰总成的方法，包含：
使聚合物基部成型为带有色彩；
在所述基部的外表面上形成镀覆区域；并且
使元件在所述镀覆区域上包覆成型，
其中所述元件包含聚合物半透明材料和具有整体衍射光栅的外表面，所述整体衍射光栅具有从250纳米到1000纳米的厚度和从50纳米到5微米的周期。
18.根据权利要求17所述的方法，其中进行所述形成镀覆区域以使所述镀覆区域在来自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚碳酸酯中的至少一种的所述基部的外表面上选择性地成型。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述元件的所述聚合物半透明材料是硅树脂。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包含：
在所述包覆成型之前通过等离子蚀刻过程清洁所述镀覆区域。
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