CN116466298A - 一种加热除霜雷达罩以及用于制造该加热除霜雷达罩的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于制造加热除霜雷达罩的方法，包括以下步骤：S1：提供连接器插针和焊盘，并提供具有金属效果的装饰图案的膜片；S2：将所述连接器插针、焊盘以及膜片通过第一次嵌件注塑工艺形成雷达罩前面板；S3：使用超声波埋线工艺将发热丝埋入所述雷达罩前面板中，并将所述发热丝与所述焊盘熔焊；S4：将已完成超声波埋线和熔焊的雷达罩前面板作为中间体进行第二次嵌件注塑形成雷达罩面板底座；S5：将步骤S4所形成的结构作为嵌件进行聚氨酯灌注，形成聚氨酯涂层，即可获得一种具有金属装饰效果的带加热功能的雷达罩产品。根据本发明提供的制造工艺，解决了现有技术存在的油漆利用率低、环境污染、VOC超标的问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，更具体地涉及一种加热除霜雷达罩以及用于制造该加热除霜雷达罩的方法。
背景技术
雷达罩是雷达传感器表面的覆盖件，可以确保雷达传感器发射的雷达波束可以顺利通过并能够再次接受被反射回来的雷达波速，进而根据反射的波束生成雷达传感器探测的环境数据或者产生环境图像等信息。
这样的雷达罩作为雷达覆盖件应用于安装有毫米波雷达的具有自动巡航功能的机动车辆的前部，进而保护毫米波雷达避免直接受到物理冲击而损坏，避免毫米波雷达受到泥污、雨水、冰/霜的直接侵害而失去功能，保证雷达波双向透波损耗和反射损耗最小，确保毫米波雷达采集到真实的数据，避免自动巡航系统做出误判。
这样的雷达罩可以被通电加热，通过对雷达罩进行加热，避免雷达罩外表面在寒冷天气产生雾层、水层、霜层、雪层。这些雾层、水层、霜层、雪层对雷达波的透过损耗影响强烈。通过对雷达罩加热亦可除去雷达罩表面已产生的雾层、水层、霜层、雪层。
作为公知技术，雷达罩外板使用透明PC或者透明PA等热塑性树脂进行注塑，加热丝回路的连接器插针通过嵌件注塑与热塑性树脂形成一体。
对于整个技术来说，应该在雷达盖板上实现均匀加热，避免局部回路过热。
目前市场上现有的除霜雷达罩，使用膜片工艺，通过超声波/激光或者印刷导电银浆方式形成带发热丝回路的膜片，对发热丝回路的膜片进行成型塑形后进行嵌件注塑。发热膜片布置在产品表面时，产品表面需要喷涂UV固化的硬化涂层，UV固化的硬化涂层的本质就是油漆，油漆喷涂过程需要将油漆雾化成漆雾，漆雾附着在产品表面上形成漆膜进而形成硬化涂层，没有附着在产品上的漆雾不能再重复利用，而且喷涂过程中溶剂挥发，容易造成环境污染和VOC超标。
发明内容
本发明的目的是提供一种加热除霜雷达罩以及用于制造该加热除霜雷达罩的方法，从而解决现有技术中雷达罩的制造工艺存在油漆利用率低、环境污染、VOC超标的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明的第一方面，提供一种用于制造加热除霜雷达罩的方法，包括以下步骤：S1：提供连接器插针和焊盘，并提供具有金属效果的装饰图案的膜片；S2：将所述连接器插针、焊盘以及膜片通过第一次嵌件注塑工艺形成雷达罩前面板；S3：使用超声波埋线工艺将发热丝埋入所述雷达罩前面板中，并将所述发热丝与所述焊盘熔焊；S4：将已完成超声波埋线和熔焊的雷达罩前面板作为中间体进行第二次嵌件注塑形成雷达罩面板底座；S5：将步骤S4所形成的结构作为嵌件进行聚氨酯灌注，形成聚氨酯涂层，即可获得一种具有金属装饰效果的带加热功能的雷达罩产品。
步骤S1中，所述连接器插针和焊盘通过冲压工艺和镀锡工艺制成，所述具有金属效果的装饰图案的膜片通过对具有金属效果的膜片高压成型以及裁切而成。
步骤S2中，使用热塑型树脂进行第一次嵌件注塑，将所述膜片注塑在结构的下侧。
步骤S3中，使用超声波埋线工艺将发热丝埋入所述雷达罩前面板的表面，并对所述发热丝与所述焊盘熔焊形成的焊点进行锡焊，形成保护焊点的锡层，保障焊点连接强度。
步骤S4中，使用热塑型树脂进行第二次嵌件注塑，在步骤S3形成结构的下侧形成雷达罩面板底座，并同时形成自下表面突出延伸的连接器外壳。
步骤S5中，在完成第二次嵌件注塑工艺的结构的上表面形成聚氨酯涂层。
所述方法还包括步骤S6：在完成聚氨酯灌注后，进行注塑浇口和灌注浇口的铣削。
其中，具有金属效果的装饰图案通过金属效果的镀铟膜或者具有金属效果的PET膜实现，也可以直接通过PVD工艺实现。
雷达罩本体通过嵌件注塑和双色注塑形成，嵌件注塑形成金属效果的图案和电路的连接器插件，双色注塑形成金属效果区域和常规装饰效果区域的分区。
雷达罩外表面灌注聚氨酯，保护发热丝避免发热丝脱落，增强热塑性树脂的耐候性能和耐刮擦性能。
根据本发明的第二方面，提供一种采用上述方法制造的加热除霜雷达罩。
所述加热除霜雷达罩包括：通过第一次嵌件注塑形成的雷达罩前面板，所述雷达罩前面板上具有连接器插针、焊盘以及膜片；通过超声波埋线工艺埋入所述雷达罩前面板中的发热丝，所述发热丝与所述焊盘熔焊；通过第二次嵌件注塑在所述雷达罩前面板的下侧形成的雷达罩面板底座，以及自雷达罩面板底座的下侧突出延伸的连接器外壳，所述连接器插针与所述连接器外壳一体成型；以及通过聚氨酯灌注在所述雷达罩前面板的上侧形成的聚氨酯涂层。
优选地，所述嵌件注塑工艺中使用的热塑性树脂选自：透明PC，透明PA，ABS，AES，PC/ABS。
综上所述，根据本发明提供的一种加热除霜雷达罩的制造方法，通过对连接器插件进行嵌件注塑，通过超声波布线设备进行发热丝植入，通过熔焊设备对发热丝和连接器插件焊盘进行熔焊焊接，通过锡焊对发热丝和焊盘的焊点进行补强，通过对雷达罩外壳进行聚氨酯灌注，最终形成具有透明聚氨酯保护涂层、金属效果装饰区域和除霜功能的雷达罩。根据本发明方法制备的雷达罩确保雷达波的透波损失控制在2.0dB以内，满足汽车行业对雷达波的衰减要求，实现在对寒冷条件下雷达罩的除霜功能，同时由于避免了喷涂UV固化涂层的工艺，解决了现有技术存在的油漆利用率低、环境污染、VOC超标的问题。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例提供的加热除霜雷达罩的整体结构示意图；
图2示出了如图1所示加热除霜雷达罩的主视图；
图3示出了如图1所示加热除霜雷达罩的剖面示意图；
图4示出了如图1所示加热除霜雷达罩的连接器插针与焊盘的细节放大示意图；
图5示出了发热丝的截面示意图；
其中，附图标记的含义如下：
1发热丝；2连接器插针焊盘；3雷达罩产品外轮廓；4雷达罩产品常规装饰区域；5具有金属效果的装饰图案的膜片；6聚氨酯涂层；7与连接器插针焊盘熔焊后的发热丝；8第一热塑性树脂；9连接器插针；10连接器外壳；11第二热塑性树脂；12锡层；13常规装饰效果区域的涂层；14装配结构；15雷达罩本体；16带绝缘层发热丝的合金导体；17绝缘层。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
结合图1～图3所示，是根据本发明的一个优选实施例提供的一种加热除霜雷达罩15，其制造方法如下：
步骤1：通过对合金进行冲压工艺和镀锡工艺形成连接件，包括连接器插针9和连接器插针焊盘2，如图3、图4所示。通过对具有金属效果的膜片进行高压成型，裁切形成具有金属效果的装饰图案的膜片5。在该实施例中，装饰图案示出为“YFPO”字样，但是应当理解的是，也可根据实际需要选择其他合适的装饰图案。
步骤2：将连接器插针9和具有金属效果的装饰图案的膜片5作为嵌件，使用第一热塑性树脂8通过嵌件注塑工艺形成具有连接器插针9和金属效果装饰图案的膜片的雷达罩前面板，如图3所示，其中使用的第一热塑性树脂8可以是透明PC或者透明PA。从图中可见，具有金属效果的装饰图案的膜片5成型在雷达罩前面板的内侧。
步骤3：在完成连接器插针9和具有金属效果的装饰图案的膜片5嵌件注塑的雷达罩前面板的基础上，使用超声波埋线设备将带绝缘层的发热丝1埋入该雷达罩前面板，如图2、图3所示。从图2中可见，发热丝1在雷达罩前面板上呈大致均匀分布，从而实现整个雷达罩的均匀加热。如图5所示，发热丝1包括：合金导体16，以及包覆在合金导体16外表面的绝缘层17。
为了达到最佳的加热效率，发热丝1的回路数优选四回路布置方案，回路数量可以根据产品尺寸和造型进行调整。为了达到各回路间阻值均衡，需保证每个回路间导线长度一致。
步骤4：使用熔焊设备对完成超声波埋线的雷达罩前面板的发热丝1和连接器插针焊盘2进行熔焊，从而实现发热丝1回路与电源系统的连接，然后使用自动供锡线设备对熔焊焊点进行锡焊，形成保护焊点的锡层12，保障焊点连接强度，如图4所示。
步骤5：将已完成超声波埋线和熔焊的雷达罩前面板作为嵌件，在其内表面(如图3中下侧)进行第二次嵌件注塑形成雷达罩面板底座，进而形成具有装配结构14的雷达罩本体15。其中，所使用的是黑色的第二热塑性树脂11，并且在该步骤中同时形成了连接器外壳10，装配结构14则是为了实现该雷达罩与相应部件的连接。连接器外壳10由塑料制成，起到绝缘作用和与线束接头连接的作用。
该步骤采用的第二热塑性树脂11优选为PC(聚碳酸酯))，PA(聚酰胺树脂)，还可根据性能需求选用其它注塑树脂如ABS，AES，PC/ABS等。
步骤6：将完成底座嵌件注塑的雷达罩本体15为嵌件进行PUR(聚氨酯)灌注，从而在雷达罩本体15的外表面(如图3中上侧)形成聚氨酯涂层6，该聚氨酯涂层6主要起到保护热塑性树脂和发热丝的作用，以通过汽车外饰产品严苛的试验要求)，最终形成具有金属装饰效果的带加热功能的雷达罩产品。
步骤7：完成PUR灌注的雷达罩进行注塑浇口和PUR灌注浇口铣削，在本步骤中，使用高速铣削设备对注塑浇口和PUR灌注浇口进行铣削，铣削的浇口位于产品装配后不可见区域。
根据上述优选实施例提供的制备方法，本发明制备出了一种加热除霜雷达罩，其结构主要包括：通过第一次嵌件注塑形成的雷达罩前面板，该雷达罩前面板上具有连接器插针9、焊盘2以及膜片5；通过超声波埋线工艺埋入雷达罩前面板中的发热丝1，该发热丝与焊盘2熔焊；通过第二次嵌件注塑在雷达罩前面板的下侧形成的雷达罩面板底座，以及自雷达罩面板底座的下侧突出延伸的连接器外壳10，连接器插针9与连接器外壳10一体成型；以及通过聚氨酯灌注在雷达罩前面板的上侧形成的聚氨酯涂层6。
优选地，嵌件注塑工艺中使用的热塑性树脂选自：透明PC，透明PA，ABS，AES，PC/ABS等。
根据该优选实施例提供的加热除霜雷达罩，雷达罩产品外轮廓如图2中3所示为圆形，通过双色注塑形成了金属效果区域和常规装饰效果区域的分区，包括雷达罩产品常规装饰区域4，以及具有金属效果的装饰图案的膜片5显示的金属效果区域。
以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。
Claims (10)
1.一种用于制造加热除霜雷达罩的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：提供连接器插针和焊盘，并提供具有金属效果的装饰图案的膜片；
S2：将所述连接器插针、焊盘以及膜片通过第一次嵌件注塑工艺形成雷达罩前面板；
S3：使用超声波埋线工艺将发热丝埋入所述雷达罩前面板中，并将所述发热丝与所述焊盘熔焊；
S4：将已完成超声波埋线和熔焊的雷达罩前面板作为中间体进行第二次嵌件注塑形成雷达罩面板底座；
S5：将步骤S4所形成的结构作为嵌件进行聚氨酯灌注，形成聚氨酯涂层，即可获得一种具有金属装饰效果的带加热功能的雷达罩产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述连接器插针和焊盘通过冲压工艺和镀锡工艺制成，所述具有金属效果的装饰图案的膜片通过对具有金属效果的膜片高压成型以及裁切而成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，使用透明的第一热塑型树脂进行第一次嵌件注塑，将所述膜片注塑在结构的下侧。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，使用超声波埋线工艺将发热丝埋入所述雷达罩前面板的表面，并对所述发热丝与所述焊盘熔焊形成的焊点进行锡焊，形成保护焊点的锡层，保障焊点连接强度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，使用黑色的第二热塑型树脂进行第二次嵌件注塑，在步骤S3形成结构的下侧形成雷达罩面板底座，并同时形成自下表面突出延伸的连接器外壳。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5中，在完成第二次嵌件注塑工艺的结构的上表面形成透明的聚氨酯涂层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括步骤S6：在完成聚氨酯灌注后，进行注塑浇口和灌注浇口的铣削。
8.一种采用根据权利要求1～7中任意一项所述的方法制造的加热除霜雷达罩。
9.根据权利要求8所述的加热除霜雷达罩，其特征在于，包括：
通过第一次嵌件注塑形成的雷达罩前面板，所述雷达罩前面板上具有连接器插针、焊盘以及膜片；
通过超声波埋线工艺埋入所述雷达罩前面板中的发热丝，所述发热丝与所述焊盘熔焊；
通过第二次嵌件注塑在所述雷达罩前面板的下侧形成的雷达罩面板底座，以及自雷达罩面板底座的下侧突出延伸的连接器外壳，所述连接器插针与所述连接器外壳一体成型；以及
通过聚氨酯灌注在所述雷达罩前面板的上侧形成的聚氨酯涂层。
10.根据权利要求9所述的加热除霜雷达罩，其特征在于，两次嵌件注塑工艺中使用的热塑性树脂选自：透明PC，透明PA，ABS，AES，PC/ABS。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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