CN110480934B - 一种适用acc的毫米波标牌制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于外饰件技术领域，提供了主要涉及一种适用ACC的毫米波标牌制作工艺方法，所述工艺主要包括以下几个步骤：双色注塑形成透明和黑色双色PC外罩；接着进行PVD工艺使透明PC部分的内侧品牌造型范围附上高光金属效果；然后图上保护涂层从而保护PVD层不被外界破坏；最后将半成品放入嵌件注塑模具内将背部的安装结构注射成型，从而得到符合车厂象征的具有立体感的完整的ACC毫米波标牌。通过该方法生产出来的毫米波透波标牌，其立体感强，所需设备投入少，生产节拍短，制程简单，性能安全可靠。

Description

一种适用ACC的毫米波标牌制作方法

技术领域

本发明属于汽车外饰件技术领域，具体涉及一种适用ACC的毫米波标牌制作方法。

背景技术

ACC是自适应巡航控制系统(Adaptive cruise control)，在电动车、混动车盛行的当今，ACC技术显得尤为重要，ACC在汽车行驶的过程中，通过车前的雷达来持续感测前方道路状况，扫描前方车辆，辅以车轮上轮速传感器反馈车辆速度，实现一定程度上的自动加减速控制。其不仅可以让车辆保持一定行驶速度，还能根据与前车的距离自动调节车速实现跟车，以保证与前车的最佳安全距离，ACC技术是发生危险前预防提醒并保护生命的主动安全技术，是迈向自动驾驶技术在安全技术领域的第一步，在整个ACC自适巡航系统中，最重要的应用为毫米波雷达(测距传感器)，相比激光雷达、红外雷达甚至摄像头而言，毫米波雷达拥有受气候影响小的全天候特性、体积小集成度高、频率高波长短抗干扰、相对速度的测量精度高等众多特点，使主流ACC车型均选用毫米波雷达作为主传感器，而毫米波雷达对前车扫描后所得到的反馈数据，对于整个ACC系统的安全性起到了决定性的作用，这里ACC对雷达信号的削弱程度，是衡量ACC标牌的一个极其重要的指标，由于毫米波标牌本身原因，所导致的雷达波的衰减和角度上的偏差，会在车辆自动驾驶中对障碍物的识别造成严重影响，从而导致系统判断偏差，最终导致车辆碰撞损失甚至人员伤亡等严重交通事故，因此毫米波标牌必须有一套非常成熟、稳定的结构和制造工艺，并在初期和长期适用过程中，不得阻碍雷达毫米波的穿透及接收，同时毫米波标牌本身所造成的毫米波衰减和角度误差必须被稳定地控制在标准范围内，由于适用ACC的毫米波标牌，其本身作为主机厂的象征图案，上面会有不同的图形、符号和颜色所组成，同时又不能缺失立体感，从而影响品牌形象，因此该类标牌的工艺都非常复杂。目前传统的毫米波标牌工艺如下，首先通过注塑成型出透明PC外罩；在PC外罩的背面六块区域进行黑色印刷；然后通过PVD工艺将高光金属层镀到产品背面，使其高光效果在正面呈现；接着在背面涂上保护涂层从而保护金属层不被侵蚀；与此同时，将基座注塑成型；最后在外罩和基座两个半成品的外圈，通过胶水进行胶合，从而制成一个完整的毫米波标牌，这里传统技术存在的缺点是从工艺制程的耗时上来说，双组分胶水的胶合时间，压合时长至少为4小时，静置粘牢时间至少10小时，而且需要在一定的烘烤温度下实现粘接；从环境污染层面来说，同时使用胶水还带来了环境污染问题和胶水本身的挥发问题；从安全性风险上来说，胶合形成的外罩和基座的组合，其两者之间的中间部分恰巧是雷达的毫米波需要穿透的部分。而该部分实际未进行实质性的连接，由于产品变形导致其实际零件在中间造型处未必完全贴合，若由此形成了一定的缝隙，会使得车辆使用过程中，由于外部恶劣的环境，造成内部聚集湿气水汽，而内部的间隙和湿气水汽，对毫米波雷达的透波往往是最为致命的，其会使雷达的衰减量大大提高，导致雷达对外物检测失效，造成人伤事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，通过该方法生产出来的毫米波透波标牌，其立体感强，所需设备投入少，生产节拍短，制程简单，性能安全可靠。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于：包括双色注塑机、PVD设备炉、涂装线以及嵌件注塑模具，主要按以下步骤进行制作：

步骤一、双色注塑一次注塑：将塑料粒子用吸塑料粒子设备分别吸入双色注塑机中的一次注塑装置和二次注塑装置并熔融在料筒内，其中塑料粒子包括透明PC和黑色PC两种材料，并在该双色注塑工艺下完成一次注塑腔内透明PC的成形，完成了第一色的注塑，开模后双色注塑机进行旋转；

步骤二、双色注塑二次注塑：双色注塑机的前模部分旋转后，在第二个产品重新开始往一次注塑腔内注射透明PC的同时，完成了第二色的注塑环节，随后开模，第二腔部分单独顶出，机械手取件；

步骤三、PVD镀层：用专用治具对双色注塑产品进行遮蔽处理，之后通过机械手自动挂入PVD设备炉中，上挂完毕之后，关炉后抽真空后开始镀层直至PVD镀层工艺完成；

步骤四、保护涂层：产品镀完PVD镀层后，自动下挂并上涂装线，使用热固化保护涂层，对PVD镀层进行保护；

步骤五、嵌件注塑：完成保护涂层后的产品，送到嵌件注塑模具的嵌件注塑区域，使用机械手放件，将半成品送入立式机台,进行AES嵌件注塑，从而将背部卡接安装结构和外罩做成了一体，自此整套制作工艺完成。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，所述的步骤五后还具有厚度和毫米波透波性能的全检步骤，所述的厚度和毫米波透波性能的全检时的厚度需要控制在±0.1mm的公差范围内，透波性能的检查项目则是在双向雷达测试仪上进行测量及评价，评价的区域是以标牌正面的弧面正中位置为中心，104mm x 50mm的范围。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，透波性能的检查项目分为衰减量和角度误差，其雷达发射出来的毫米波穿过标牌后，经反射器反射后再一次穿过标牌回到接收端，在这个过程中的雷达发射信号的衰减量不允许超过2dB，同时这个过程所造成的角度误差不允许超过±0.3°，所制成的毫米波标牌实测衰减量1dB以内，角度误差±0.2°以内。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，步骤一中具体将透明PC和黑色PC两种材料在100-120℃下，分别干燥4-8H，随后用吸塑料粒子设备分别吸入双色注塑机中的一次注塑装置和二次注塑装置，并以290-310℃将其熔融与料筒内，在注塑压力50MPa，注塑速度30mm/s，保压压力35MPa，保压时间6s，模具温度130℃的注塑工艺下完成一次注塑腔内透明PC的成形，完成了第一色的注塑。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，步骤二中具体在第二个产品重新开始往一次注塑腔内注射透明PC的同时，第一个产品的二次注塑腔内以注塑压力30MPa，注塑速度28mm/s，保压压力20MPa，保压时间2s的工艺，完成了第二色的注塑环节。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，在PVD镀层期间不能对PVD前的产品表面进行任何擦拭动作，并且不允许有任何灰尘或脏污接触产品背面的PVD区域，上挂完毕之后，关炉后抽真空后开始镀层直至PVD镀层工艺完成耗时50分钟并形成的镀层范围为30-60nm。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，步骤四中所使用的热固化保护涂层涂料包含由丙烯酸树脂和甲苯的涂料，需要在温度20-30℃，湿度60±15％的阴凉处保存，其密度为0.6-0.7g/cm3，不易挥发，并直接在线上60-80℃的温度下固化，固化时长30分钟，固化后膜厚15-20μm，随后立刻上线并送往嵌件注塑工位。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，步骤五具体为使用机械手放件，将半成品送入立式机台,以料筒温度230℃，注塑压力45MPa，注塑速度36mm/s，保压压力10MPa，保压时间2s，模温120℃的工艺，进行AES嵌件注塑，从而将背部卡接安装结构和外罩做成了一体。

在上述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法中，透波区域完全覆盖雷达的照射区域，而且照射区域范围内的壁厚必须均一，其造型面的曲率半径必须满足R≥200。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、较传统工艺而言，省去了印刷设备、胶合压机、胶合环境室、及大量的胶合治具。从而大大降低了设备和资金的投入；

2、只需一个生产节拍，该生产节拍为整个生产工艺的所有工序中最长一个环节的节拍，大概为120s，并不会因为十几个小时的胶合时间，而将整个生产节拍及生产准备时间大大拉长；

3、全程未使用双组分胶水，因此并不会因为使用胶水而导致环境污染问题，同时完成品也不会有胶水的挥发问题；

4、所涉及到的工艺制程，在安全性方面，由于外罩和基座最终是通过嵌件注塑结合成为一体的，其本身在雷达透波范围内的结构已经是结合状态，而不会存在任何缝隙，因此也不会存在聚集湿气水汽的现象，改结构比胶合而成的结构更加靠谱，从连接结构的根本上杜绝了缝隙的产生，对车辆来说具有更高的安全性。

附图说明

图1是本适用ACC的毫米波标牌制作方法工艺流程图；

图2是双色注塑机的结构示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

图中，一次注塑装置1；二次注塑装置2；一次注塑腔3；二次注塑腔4。

如图1和图2所示，本适用ACC的毫米波标牌制作方法，主要包括双色注塑机、PVD设备炉、涂装线以及嵌件注塑模具，这里本发明所涉及的毫米波标牌，通常会安装于雷毫米波雷达的前方，并对雷达所发射的毫米波区域进行全覆盖，毫米波标牌作为外饰件本身所需要具备的外观性能要求的同时，对雷达起到遮蔽保护作用个，防止其暴露于环境中受到物理或化学损伤，同时可用于防盗以及结构外露，而ACC对雷达信号的削弱程度，是衡量ACC标牌的一个极其重要的指标，由于毫米波标牌本身原因，所导致的雷达波的衰减和角度上的偏差，会在车辆自动驾驶中对障碍物的识别造成严重影响，从而导致系统判断偏差，最终导致车辆碰撞损失甚至人员伤亡等严重交通事故，因此本毫米波标牌必须有一套非常成熟、稳定的结构和制造工艺，并在初期和长期适用过程中，不会阻碍雷达毫米波的穿透及接收，同时毫米波标牌本身所造成的毫米波衰减和角度误差必须被稳定地控制在标准范围内。

本适用ACC的毫米波标牌制作方法具体步骤如下：

首先需要对塑料粒子的进行每批次进行各个参数的管控，需要管控的主要参数有：复介电常数、热变形温度、拉伸强度、拉伸模量、熔融指数、断裂延长率、缺口冲击强度；

然后进行双色注塑一次注塑，具体将透明PC和黑色PC两种材料在100-120℃下，分别干燥4-8H，随后用吸塑料粒子设备分别吸入双色注塑机中的一次注塑装置1和二次注塑装置2，并以290-310℃将其熔融与料筒内，在注塑压力50MPa，注塑速度30mm/s，保压压力35MPa，保压时间6s，模具温度130℃的注塑工艺下完成一次注塑腔3内透明PC的成形，完成了第一色的注塑，开模后双色注塑机进行旋转；

双色注塑机的前模部分旋转后，在第二个产品重新开始往一次注塑腔3内注射透明PC的同时，第一个产品的二次注塑腔4内以注塑压力30MPa，注塑速度28mm/s，保压压力20MPa，保压时间2s的工艺，完成了第二色的注塑环节，随后开模，第二腔部分单独顶出，机械手取件，在此过程中设置月抽检，检查外罩各个关键点的过程厚度，并且管控实际公差范围；

在PVD工艺前，先将无需进行PVD镀层的部分，用专用治具进行遮蔽处理，之后通过机械手自动挂入PVD设备炉中，期间不能对PVD前的产品表面进行任何擦拭动作，并且不允许有任何灰尘或脏污接触产品背面的PVD区域，上挂完毕之后，关炉后抽真空后开始镀层直至PVD镀层工艺完成耗时50分钟，所形成的镀层范围为30-60nm，随后机械手取件下挂，在此过程中，需要管控的是电镀炉的稳定性并且测量半成品的镀层实际厚度并实施厚度管控；

产品镀完PVD镀层后，自动下挂并上涂装线，使用热固化保护涂层，对PVD镀层进行保护，所使用的热固化保护涂层涂料为包含由丙烯酸树脂和甲苯的涂料，需要在温度20-30℃，湿度60±15％的阴凉处保存，其密度为0.6-0.7g/cm3，这样不易挥发，并直接在线上60-80℃的温度下固化，固化时长30分钟，固化后膜厚15-20μm，随后立刻上线并送往嵌件注塑工位，此过程需要管控烘烤时间和保护层厚度；

在完成保护涂层后的产品，送到嵌件注塑模具中的嵌件注塑区域，使用机械手放件，将半成品送入立式机台,以料筒温度230℃，注塑压力45MPa，注塑速度36mm/s，保压压力10MPa，保压时间2s，模温120℃的工艺，进行AES嵌件注塑，从而将背部卡接安装结构和外罩做成了一体，自此整套制作工艺完成，之后机械手取件上线，送至检验区；

成品需要接受厚度和毫米波透波性能的全检，厚度需要控制在±0.1mm的公差范围内。透波性能则是在双向雷达测试仪上进行测量及评价，评价的区域是以标牌正面的弧面正中位置为中心，104mm x 50mm的范围，其透波性能的检查项目分为衰减量和角度误差，其雷达发射出来的毫米波穿过标牌后，经反射器反射后再一次穿过标牌回到接收端，在这个过程中的雷达发射信号的衰减量不允许超过2dB，同时这个过程所造成的角度误差不允许超过±0.3°，本发明所制成的毫米波标牌实测衰减量1dB以内，角度误差±0.2°以内；

关于透波区域，需要和雷达厂家协商沟通，确保标牌完全覆盖雷达的照射区域，而且照射区域范围内的壁厚必须均一，其造型面的曲率半径必须满足R≥200，所有卡爪、螺丝柱、刻字信息、以及相应的环境件(格栅)上的结构，都必须设置在雷达照射范围外，包含雷达和标牌的装配误差范围之后，严格禁止内部结构与雷达照射范围干涉。

这里本专利采用双色注塑形成透明和黑色双色PC外罩，接着进行PVD工艺使透明PC部分的内侧品牌造型范围附上高光金属效果，然后图上保护涂层从而保护PVD层不被外界破坏，最后将半成品放入嵌件注塑模具内将背部的安装结构注射成型，从而得到符合车厂象征的具有立体感的完整的ACC毫米波标牌。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (6)

1.一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于：包括双色注塑机、PVD设备炉、涂装线以及嵌件注塑模具，主要按以下步骤进行制作：

步骤一、双色注塑一次注塑：将塑料粒子用吸塑料粒子设备分别吸入双色注塑机中的一次注塑装置和二次注塑装置并熔融在料筒内，其中塑料粒子包括透明PC和黑色PC两种材料，并在该双色注塑工艺下完成一次注塑腔内透明PC的成形，完成了第一色的注塑，开模后双色注塑机进行旋转；

步骤二、双色注塑二次注塑：双色注塑机的前模部分旋转后，在第二个产品重新开始往一次注塑腔内注射透明PC的同时，完成了第二色的注塑环节，随后开模，第二腔部分单独顶出，机械手取件；

步骤三、PVD镀层：用专用治具对双色注塑产品进行遮蔽处理，之后通过机械手自动挂入PVD设备炉中，上挂完毕之后，关炉后抽真空后开始镀层直至PVD镀层工艺完成；

步骤四、保护涂层：产品镀完PVD镀层后，自动下挂并上涂装线，使用热固化保护涂层，对PVD镀层进行保护；

步骤五、嵌件注塑：完成保护涂层后的产品，送到嵌件注塑模具的嵌件注塑区域，使用机械手放件，将半成品送入立式机台,进行AES嵌件注塑，从而将背部卡接安装结构和外罩做成了一体，自此整套制作工艺完成；所述的步骤五后还具有厚度和毫米波透波性能的全检步骤，所述的厚度和毫米波透波性能的全检时的厚度需要控制在±0.1mm的公差范围内，透波性能的检查项目则是在双向雷达测试仪上进行测量及评价，评价的区域是以标牌正面的弧面正中位置为中心，104mm x 50mm的范围；透波性能的检查项目分为衰减量和角度误差，其雷达发射出来的毫米波穿过标牌后，经反射器反射后再一次穿过标牌回到接收端，在这个过程中的雷达发射信号的衰减量不允许超过2dB，同时这个过程所造成的角度误差不允许超过±0.3°，所制成的毫米波标牌实测衰减量1dB以内，角度误差±0.2°以内；透波区域完全覆盖雷达的照射区域，而且照射区域范围内的壁厚必须均一，其造型面的曲率半径必须满足R≥200。

2.根据权利要求1所述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于，步骤一中具体将透明PC和黑色PC两种材料在100-120℃下，分别干燥4-8H，随后用吸塑料粒子设备分别吸入双色注塑机中的一次注塑装置和二次注塑装置，并以290-310℃将其熔融与料筒内，在注塑压力50MPa，注塑速度30mm/s，保压压力35MPa，保压时间6s，模具温度130℃的注塑工艺下完成一次注塑腔内透明PC的成形，完成了第一色的注塑。

3.根据权利要求1所述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于，步骤二中具体在第二个产品重新开始往一次注塑腔内注射透明PC的同时，第一个产品的二次注塑腔内以注塑压力30MPa，注塑速度28mm/s，保压压力20MPa，保压时间2s的工艺，完成了第二色的注塑环节。

4.根据权利要求1所述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于，在PVD镀层期间不能对PVD前的产品表面进行任何擦拭动作，并且不允许有任何灰尘或脏污接触产品背面的PVD区域，上挂完毕之后，关炉后抽真空后开始镀层直至PVD镀层工艺完成耗时50分钟并形成的镀层范围为30-60nm。

5.根据权利要求1所述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于，步骤四中所使用的热固化保护涂层涂料包含由丙烯酸树脂和甲苯的涂料，需要在温度20-30℃，湿度60±15％的阴凉处保存，其密度为0.6-0.7g/cm3，不易挥发，并直接在线上60-80℃的温度下固化，固化时长30分钟，固化后膜厚15-20μm，随后立刻上线并送往嵌件注塑工位。

6.根据权利要求1所述的一种适用ACC的毫米波标牌制作方法，其特征在于，步骤五具体为使用机械手放件，将半成品送入立式机台,以料筒温度230℃，注塑压力45MPa，注塑速度36mm/s，保压压力10MPa，保压时间2s，模温120℃的工艺，进行AES嵌件注塑，从而将背部卡接安装结构和外罩做成了一体。

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