Интерьерные материалы в автомобилестроении

Интерьерные полимерные материалы в автомобилестроении

Важнейшую роль в оценке потребительских свойств автомобиля играет его комфортабельность, которая в значительной степени определяется качеством материалов, применяемых для отделки интерьера автомобиля, т. е. для обивки сидений, крыши, дверей, стен, пола, а также для изготовления панели приборов, рулевой колонки и других деталей и агрегатов. Помимо высоких технических характеристик, таких как износостойкость, морозо- и теплостойкость, прочность при различных видах нагружения, грибостойкость, огнестойкость, светостойкость и других, от интерьерных материалов требуются хорошие органолептические свойства. Кроме того, они должны иметь высокие гигиенические свойства, легко очищаться от грязи и пыли, а материалы для обивки сидений - быть воздухо- и паропроницаемыми, а также гигроскопичными. Интерьерные материалы должны быть технологичными, т. е. хорошо поддаваться склеиванию и шитью, сварке в электрическом поле высокой частоты, кройке, механической обработке и т. п.

Создание материалов, одновременно удовлетворяющих всем этим требованиям,- задача чрезвычайно сложная. Поэтому при разработке нового интерьерного материала или при его выборе из уже существующих необходимо исходить из условий эксплуатации детали, технологии изготовления, назначения автомобиля, его конструкции.

Выбор интерьерных материалов достаточно широк. Это различные по внешнему виду и способу производства текстильные материалы (ткани, трикотаж, нетканые полотна, ковры), искусственные кожи в широком ассортименте с тиснением, печатью и отделкой, листовые и пленочные материалы, синтетические и - натуральные тентовые материалы, линолеум и ряд других. Все интерьерные материалы изготавливаются из природных, искусственных или синтетических полимеров. Наибольшее распространение для отделки интерьера автомобилей получили материалы на основе поливинилхлорида, сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола, полиамидов, полиуретанов, полиэтилена, полипропилена и некоторых других полимеров.

В отделке интерьера автомобилей широко используются листы и пленки на основе АБС-пластика. Эти материалы обладают высокими физико-механическими, эксплуатационными свойствами и легко перерабатываются методами термовакуумного формования.

Важнейшим свойством АБС-пластика и материалов на его основе является: высокая ударная вязкость, которая сохраняется в широком интервале температур. АБС-пластик обладает такой же высокой устойчивостью к ползучести, как ПА-66, жесткий ПВХ, существенно превосходит по этому показателю ПЭВД и полипропилен. При этом, в отличие от ПВХ и ПА-66, АБС-пластик сохраняет свои высокие "свойства и при повышенной температуре. Наряду с этим материалы на основе АВС-пластика обладают стойкостью к растрескиванию под напряжением и устойчивостью к воздействию химических реактивов.

Способность АБС-пластиков хорошо окрашиваться в массе, а также присущая им износостойкость и стойкость к царапанию позволяют применять детали, полученные из материалов на его основе, без специальной декоративной отделки.

Основной недостаток АБС-пластиков - низкая светостойкость. Под действием ультрафиолетовых лучей материал желтеет, снижается его ударная вязкость. Это устраняется введением в композицию светостабилизаторов или красителей, а также поверхностной отделкой деталей, например с помощью матирующих составов.

Листы на основе АБС-пластиков, как правило, применяются для изготовления крупногабаритных деталей, таких как панели приборов, задние части спинок сидений, внутренние панели дверей, внутренние панели багажника, кожухи отопителей и т. д. Формованные детали из листовых и пленочных материалов на основе АБС-пластика применяются на многих зарубежных и отечественных марках автомобилей и автобусов, в том числе на легковых автомобилях всех марок. Особый интерес эти материалы представляют для индивидуального автомобилестроения и при конструировании новых автомобилей, так как при изготовлении крупногабаритных деталей из этих листовых материалов не нужно дорогостоящих пресс-форм. Формообразующую оснастку можно изготовить из дерева, эпоксидных смол, гипса и других дешевых материалов.

Изготовление листов из материалов на основе АБС-пластика осуществляется методами экструзии или каландрования. Каландрование используется для получения листов с малой разнотолщинностью и листов с многослойной структурой, обеспечивающей повышенную формоустойчивость отформованных из них изделий. Для экструзии применяют одно- или двухчервячные экструдеры.

Лицевая сторона АБС-листов, как правило, имеет тиснение, которое наносится с помощью тиснильных валков.

В некоторых случаях листы на основе АБС-пластика в процессе получения отделывают декоративными материалами. При этом сам лист играет роль жесткого каркаса, а для отделки используют пористомонолитную поливинилхлоридную пленку или текстильные материалы. Такие многослойные конструкции из листовых и пленочных материалов используют там, где требуется мягкая поверхность, повышающая безопасность водителя и пассажиров.

Свойства АБС-пластиков зависят от состава сополимера, условий синтеза и наличия в композиции модифицирующих добавок. Увеличение содержания в сополимере акрилонитрила способствует повышению химической и термической стойкости, бутадиена - увеличению ударной вязкости и морозостойкости, а стирола - улучшает перерабатываемость материала, повышает его жесткость и блеск. Поэтому высокая ударная вязкость и очень высокая теплостойкость, как правило, несовместимы в одной марке материала. Выбор материала зависит от требований, предъявляемых к детали.

При производстве листов, используемых для изготовления деталей автомобилей, применяются специальные марки АБС, обладающие высокой ударной вязкостью, теплостойкостью и хорошей способностью к формованию. Так, для изготовления панелей приборов и облицовок багажников используются марки с повышенной ударной вязкостью, для изготовления панелей обивки отопителя - марки с повышенной теплостойкостью.

Наряду с листами АБС в автомобильной промышленности применяют листовые материалы на основе АБС - ПВХ-композиций. Их свойства зависят от свойств АБС и ПВХ, их соотношения в композиции, а также от содержания пластификаторов и других добавок. Увеличение содержания АБС в композиции улучшает ее перерабатываемость, а увеличение содержания поливинилхлорида сопровождается возрастанием модуля упругости при изгибе (жесткости) и твердости композиции.

Листы жесткие многослойные марки ЛЖ-2 с матовой тисненой поверхностью выпускаются по ТУ 6-19-241-84 на основе АБС - ПВХ-пластика. Лист ЛЖ-2 может быть черного и серого цвета, толщиной 2,0мм, габаритные размеры листа: по ширине от 540 до 780 мм, по длине от 1200 до 1480 мм. Листы тисненые марки ТС-2 различных цветов выпускаются по ТУ 6-05-1643-77 из АБС-пластика. Толщина листа ТС-2 _ от 1,5 до 6,0 мм с предельными отклонениями +0,2 мм для листа толщиной 1,5, 2,0 и 2,5 мм и +0,3 мм для листа толщиной 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 и 6,0 мм. Размеры листа ТС-2: по ширине от 400 до 1450 мм, по длине от 400 до 1500 мм.

Из АБС-пластика изготавливают листы марок. А и Б. Эти листы могут быть различного цвета, гладкими, с глянцевой или матовой поверхностью. Листы выпускаются длиной от 630 до 1500 ММ; шириной от 700 до 1450 мм. Толщина листов - от 1,4 до 6,0 мм.

Листы марок ЛЖ-2 и ТС-2 устойчивы к воздействию бензина и трения, могут эксплуатироваться в интервале температур от -40 до 80^оС и предназначены для использования в автомобилестроении., Листы А и Б могут эксплуатироваться при температурах от -40 до 600с.

В основе технологических процессов формования изделий из листов и пленок на основе АБС-пластика лежит их способность к значительным деформациям при температурах выше температуры стеклования. Они могут перерабатываться всеми известными методами переработки листовых и пленочных материалов, изготовленных из термопластичных полимеров .

Широко применяются методы термовакуумформования и механопневмоформования. Первый - более распространенный метод, второй применяется для переработки листов большой толщины, так как позволяет развивать более высокие удельные давления формования.

Перед формованием листы нагреваются обычно до 140-160. Оптимальную температуру подбирают эмпирически, так как она зависит от многих факторов: марки Материала, конструкции детали, глубины вытяжки и метода формования: Более теплостойкие марки АБС-пластика перерабатывают при более высоких температурах.

Увеличение температуры формования способствует снижению внутренних напряжений, но повышает вероятность возникновения разрывов в местах наибольшей вытяжки. Поэтому равнотолщинные детали получают формованием при низких температурах, а для получения деталей с минимальными внутренними напряжениями необходимо нагревание заготовок до более высокой температуры. Снижение внутренних напряжений 'в деталях повышает их теплостойкость, стабильность размеров и устойчивость к короблению.

Температуру оформляющих пуансонов рекомендуется поддерживать на уровне 70-90 ОС, а температуру формы 54-60 ос Температура изделия перед снятием со штампа не должна превышать 65 ос

Режимы формования листов на основе АБС - ПВХ-композиций отличаются от режимов формования листов АБС-пластика. Листы из этого материала требуют 'менее интенсивного нагрева, а переработку их целесообразно производить на машинах с двухсторонним обогревом. При переработке листов из АБС - ПВХ-пластиков .необходимо увеличить время охлаждения отформованной детали, а также предварительного раздува заготовок или давление раздува, так как эти обладают большей по сравнению с листами из АБС-пластика жесткостью.

Усадка изделий зависит от применяемых режимов термовакуумформования. Детали, полученные при более высоких температурах, а также позитивным методом, имеют меньшую усадку. Большое влияние на качество формованной детали оказывает конструкция формообразующей оснастки. Наличие резких перегибов и острых углов у оснастки N приводит к' утонению и даже разрыву пленки в этих местах. Углубления и углы формообразующей оснастки должны быть. снабжены вентиляционными, каналами для удаления воздуха из пространства между формуемой пленкой И оснасткой. Диаметр каналов, как правило, не. должен превышать 0,76 мм во избежание образования дефектов на поверхности изделия. Для увеличения скорости отсоса воздуха из пространства между и листом целесообразно увеличить число отверстий в форме без изменения их диаметра. Для облегчения съема отформованных деталей оснастка должна иметь конусность: угол наклона вертикальных стенок по отношению к горизонтальным должен составлять при позитивном формовании 2-3^о, а при негативном 0,5 - 1^о.

При изготовлении из АБС-пластиков изделий сложной конфигурации, которые невозможно получить как одно целое, используют различные методы соединения с помощью шурупов со специальной нарезкой, заклепок, гвоздей, скрепок и т. п. При использовании заклепок расстояние между ними должно составлять 5-10 диаметров. Чаще для соединения деталей из АБС пластиков применяется склеивание с помощью растворителей или клеев. При использовании растворителей продолжительность выдержки склеенных деталей под небольшим давлением составляет 10 мин, но максимальная прочность достигается через 48 ч. В качестве клея может быть применен раствор состава: 20 масс. ч. АБС-пластика в 64 ч. метилхлорида и 16 ч. дихлорэтана.

Хорошие результаты получаются при склеивании деталей из АБС-пластика друг с другом и другими материалами с помощью эпоксидных и полиуретановых клеев, а также цианакрилатами, полисульфидами, неопреном.

Для соединения деталей из АБС-пластика применяют также различные способы сварки: ультразвуковую, сварку трением и вибрацией, сварку с помощью нагретого инструмента или горячего газа.

Сварка трением используется для соединения деталей с цилиндрической или сферической поверхностью. Сварку вибрацией выполняют на частоте 100 Гц под давлением 2 МПа. При сварке нагретым инструментом температура последнего составляет 220-290 ОС. Сварка нагретым воздухом с применением присадочного прутка из АБС-пластика, хотя и позволяет получить хорошие результаты, при меняется реже, так как по сравнению с другими методами более длительна и требует высокой квалификации.

Изделия из АБС-пластика хорошо поддаются механической обработке путем сверления, резания, фрезерования и т. п. Обычно эти методы используются при изготовлении единичных образцов изделий. В частности, с помощью механической обработки удобно изготавливать детали для опытных автомобилей, в индивидуальном конструировании.

Учитывая, что АБС-пластик обладает термопластичностью, скорость его механической обработки должна быть низкой, чтобы не допустить расплавления. Для охлаждения используется сжатый воздух, иногда можно применить воду. При сверлении лучше использовать сверла с углом заточки 0. Рекомендуемая частота вращения инструмента от 50 для сверла диаметром 3 мм и до 15 для сверла диаметром 12 мм. При фрезеровании угол заточки фрезы должен быть равен О-50, а скорость фрезерования не должна превышать 0,5 м/мин.

При изготовлении таких травмобезопасных деталей интерьера автомобиля, как панель приборов, часто применяют относительно тонкие пленочные материалы на основе АБС-пластика с последующим заполнением внутренней полости полужестким пенополиуретаном.

АБС - ПВХ-пленки выпускают двухслойными, что способствует снижению их тепловой усадки и увеличению формоустойчивости, и, кроме того, дает возможность использовать в нижнем слое отходы. Верхние слои изготавливаются из более. теплостойких композиций, что обеспечивает сохранение рисунка тиснения при нагревании пленок перед вакуумформованием. Пленки из пластифицированных АБС - ПВХ-композиций изготавливаются вальцово - каландровым: методом по ТУ 6-19-273-85.

В процессе изготовления на пленки наносят тиснение и матирующий лак, содержащий полиметилметакрилат, аэросил и другие добавки. Тиснение наносят на лицевую поверхность с помощью тиснильного вала, нагретого до температуры 165-180^оС. Глубинa тиснения оказывает влияние на свойства пленок. Слишком глубокое тиснение с острыми впадинами может быть причиной разрывов пленки при формовании, так как они являются концентраторами напряжения. Мелкое тиснение в результате вытяжки при формовании может сглаживаться. Оптимальным является тиснение, глубина которого достигает, но не превышает 1/3 толщины пленки. Для отделки автомобилей используют АБС - ПВХ-пленки с рисунками тиснения под кожу или апельсиновую корку.

Пленки на основе АБС - ПВХ-пластиков выпускают различных марок и цветов. АБС - ПВХ-пластиков грибостойки, неогнеопасны, морозостойки до -40 ОС, устойчивы к световому старению и воздействию бензина.

Для индивидуального конструирования представляют интерес АБС - ПВХ-пленки с нанесенным на нелицевую сторону липким клеем с защитной пленкой или бумагой. Такие материалы имеют различные рисунки тиснения и печать и могут имитировать ценные породы дерева, металл, кожу и другие материалы. Они могут иметь текстовое содержание и носить информационный характер. Их применение очень удобно, так как позволяет легко индивидуализировать оформление автомобилей без больших затрат.

Для изготовления деталей автомобилей применяют листовые материалы на основе полипропилена. Преимущества таких материалов состоят в низкой стоимости полипропилена и возможности создания путем его модификации материалов, обладающих более высокой ударной вязкостью, теплостойкостью и стабильностью размеров, чем исходный полипропилен. Как видно из табл. 5.3, введение талька, мела, повышает его твердость, теплостойкость и размерную стабильность, расширяя технические возможности его применения.

Основным недостатком почти всех наполненных материалов является снижение ударной вязкости по сравнению с исходным полимером, увеличения которой можно добиться за счет введения в композицию модифицирующих добавок, например термоэластопласта или синтетического каучука.

Листовые материалы на основе полипропилена, наполненного тальком, мелом и древесной мукой, используют для изготовления внутренних панелей дверей, спинок сидений, крышек и внутренних панелей багажников, задних полок в салонах автомобилей.

Благодаря способности полипропилена легко окрашиваться в массе листы на основе его композиций выпускают в широкой цветовой гамме и в некоторых случаях, например при изготовлении панелей багажника, не подвергают специальной поверхностной отделке. Детали салона легковых автомобилей обычно облицовывают декоративными пленками или тканями, которые одновременно повышают и ударную прочность изделий.

Наиболее часто использующийся способ переработки листового наполненного полипропилена в изделия - штампование. Формование в данном случае осуществляется с помощью холодных штампов (пуансон - матрица), установленных на обычных вертикальных гидравлических или механических прессах.

Давление формования зависит от формы штампуемой детали, глубины вытяжки и обычно находится в пределах 0,4-2 МПа. Если деталь должна иметь тисненую поверхность, давление формования увеличивается до 8 МПа и используются пресс-формы' с гравированной поверхностью.

Штампы могут быть изготовлены из эпоксидных смол, дерева, металла. В случае использования металлических форм, охлаждаемых водой, продолжительность процесса формования листов толщиной 2,5 мм равна 45 с.

Перед формованием листы наполненного полипропилена нагревают обычно до 180-1900с. Желательно, чтобы подача материала в пресс-форму, движение опускающегося пуансона и нарастание давления осуществлялись с максимальной скоростью во избежание преждевременного охлаждения материала. Температура листа в момент переработки должна быть 165-175 ^оС, значительное снижение температуры может привести к увеличению внутренних напряжений в деталях, которые проявляются при эксплуатации и приводят к короблению деталей..

Для облицовки деталей декоративными материалами в форму одновременно с листом подаются отделочные материалы: пористо-монолитная ПВХ-пленка, трикотаж, нетканые полотна, ткани. Обычно декоративные материалы не подвергаются предварительному нагреву.

Соединение облицовочного материала с листом осуществляется за счет адгезии расплавленного полипропилена к облицовочному материалу. При использовании для облицовки материалов, не имеющих достаточно прочного соединения с полипропиленом, например пористо-монолитных пленок, для улучшения адгезии на поверхность листов в процессе их изготовления. наносят тонкие полипропиленовые пленки.

Для хорошего соединения каркаса с облицовочным материалом давление штампования должно быть не ниже 1-1,5 МПа. Однако чрезмерное увеличение давления может оказать отрицательное воздействие на облицовочный материал, особенно если это ворсовая ткань.

В момент штампования детали из наполненного полипропилена могут соединяться с предварительно вложенными в матрицу усиливающими вставками из металла или пластмассы.

Для изготовления из листов наполненного полипропилена деталей несложной конструкции с незначительной степенью вытяжки можно использовать также метод термовакуумформования.

Детали из полипропилена, наполненного тальком или мелом, могут соединяться с помощью ультразвуковой сварки и обрабатываться всеми известными способами механической обработки пластмасс.

Листовые полимерные материалы, армированные стеклохолстом и стеклотканью, имеют более высокую ударную вязкость и меньшую анизотропию прочностных свойств.

Переработка листового стеклонаполненного полипропилена в изделие осуществляется штампованием. в холодных пресс-формах. Значительное преимущества этого метода в том, что может быть использовано оборудование для штампования сталей.

Переработке подвергаются листы, предварительно разогретые до 180-2400с. Давление формования зависит от температуры материала, формы изделия и обычно не превышает 20 МПа. Продолжительность цикла формования зависит от толщины изделия и колеблется от 25 до 60 с.

Штампование листового стеклонаполненного полипропилена, - высокопроизводительный процесс. Так, для деталей с толщиной стенки 3,5 мм производительность его составляет около 80 деталей в час.

Из листового стеклонаполненного полипропилена изготавливают каркасы сидений, панели дверей, кронштейны аккумуляторной батареи и другие детали конструкционного назначения.

Для изготовления формованных деталей интерьера автомобилей используют также материалы на основе вспененных полимеров, в частности листы из пенополиолефинов и термопластичных пенополиуретанов. Применение таких материалов позволяет значительно уменьшить массу конструкции, повысить комфортабельность автомобилей - благодаря низкой звуко- и теплопроводности пенопластов, а также травмобезопасности.

Из листов на основе вспененных полиолефинов (полиэтилена низкой плотности и полипропилена), изготавливают около 20 наименований деталей. Это потолочные панели, внутренние панели дверей, внутренние панели багажника, противосолнечные козырьки и др.

Для изготовления деталей автомобиля обычно используют структурированные (сшитые) полиолефины, так как они обладают более высокими прочностными свойствами и теплостойкостью по сравнению с исходными материалами. Выпускается два вида сшитых полиолефинов: радиационносшитые и химически сшитые с помощью пероксидов.

Радиационно сшитые материалы имеют ряд преимуществ перед химически сшитыми, в частности они не имеют специфического запаха, характерного для последних.

Пенополиэтилен радиационно сшитый (П ПЭ- РС) изготавливается в виде рулонного материала различной толщины от 2 до 15 мм и шириной от 550 до 1400 мм. Длина рулона от 50 до 200 м в зависимости от толщины материала.

В состав композиции для изготовления пенополиэтилена входят ПЭНП, газообразователь, активаторы его разложения, антиоксиданты и другие специальные добавки. Процесс изготовления материала состоит из: приготовления композиции, экструдирования листа, его радиационной обработки на электронном ускорителе типа и вспенивания материала в термокамере при температуре разложения газообразователя.

Радиационное структурирование экструдированного лиса позволяет исключить прорыв стенок ячеек газами, образующимися в процессе разложения порообразователя, поскольку при температуре его разложения ( 200-210^оС) несшитый полиэтилен практически не имеет существенной прочности. Являясь термопластичным полимером, полиэтилен при такой температуре переходит в вязкотеучее состояние. Облучение его быстрыми электронами приводит к образованию поперечных связей. Таким способом повышается прочность полиэтилена при температуре разложения порообразователя и создается возможность удержания газов в ячейках материала.

ППЭ-РС обладает прекрасными теплошумоизолрующими свойствами, морозостойкостью до -60^оС, хорошими органолептическими показателями и широко применяется в автомобилестроении.

Многие свойства пенополиолефинов зависят от плотности материала. Прочность при растяжении, относительное удлинение при разрыве, сопротивление раздиру и напряжение сжатия изменяются почти прямо пропорционально кажущейся плотности материала.

Чаще всего листы из вспененных полиолефинов с помощью теплового дублирования соединяются с различными облицовочными материалами, например полиолефиновыми или поливинилхлоридными пленками.

В случае необходимости пенополиэтилен может быть склеен с помощью одно- или двухкомпонентных полиуретановых клеев , а также клеев на основе сополимеров этилена с винилацетатом

Перерабатывают листы пенополиэтилена в изделия всеми методами, применимыми для формования листовых термопластичных материалов: вакуум - пневмоформованием или штампованием.

Температура формуемых листов должна быть 130-150^оС Нагревать листы целесообразно с двух сторон из-за низкой теплопроводности; материала. Скорости формования пеноматериалов должны быть меньше, чем при переработке монолитных материалов, вследствие более низких прочностных показателей первых.

При изготовлении больших по размеру деталей конструкционного назначения, например формованной обивки крыши автомобиля, используют листы пенополиэтилена, армированные металлической сеткой или стеклотканью, что увеличивает сопротивление детали изгибу, значительно повышает ее формоустойчивость.

Для изготовления формованных деталей обивки крыши автомобиля чаще используют листовые материалы из жёсткого термопластичного пенополиуретана (ТППУ). Такая обивка крыши устанавливается на автомобилях ВАЗ-2107 и ВАЗ-2108.

К положительным свойствам жесткого листового пенополиуретана относятся высокий модуль упругости при изгибе, позволяющий использовать его при изготовлении самонесущих конструкций, широкий интервал температур эксплуатации, высокие тепло - и звукоизолирующие свойства.

Обивки крыши цельноформованные из жёсткого пенополиуретана обладают высокой теплостойкостью: выдерживают нагрев до 100^оС в течение не менее 6 ч, устойчивы к воздействию теплого влажного [температура (40+2)^оС , влажность 90-100 %] воздух в течение 200 ч. Усадка при нагревании до (100+5)^оС в течение 2 ч не превышает 0,5 %. Кроме того, такие обивки выдерживают и термоциклческое воздействие при температурах от -40 до 80^оС. Наличие таких свойств позволяет в случае необходимости подвергать автомобиль с деталями из ТППУ подкраске и сушке окрашенных поверхностей в камере.

Многие свойства ТППУ зависят от его плотности. Увеличение плотности в результате формования приводит к улучшению прочностных показателей, не оказывая существенного влияния на такие показатели, как теплопроводность и водопоглощение.

Листы жесткого ТППУ получают из полотна определенной толщины, изготавливаемого непрерывным способом.

Изделия из листов жесткого пенополиуретана производят методом формования в холодных штампах после предварительного нагрева до температуры 190-200^оС. Удельное давление формования зависит от температуры листов, но обычно не превышает 2,5 Па. Время выдержки изделия в прессе под давлением составляет 40.с.,-6О с Максимальная глубина вытяжки у готовых изделий может достигать 300 мм.

Облицовка деталей производится обычно одновременно с их формованием. Для обеспечения соединения облицовочного материала с пенополиуретаном на оба материала предварительно, наносят клей. Листы, используемые для формования обивок крыши автомобилей, В процессе изготовления с двух сторон дублируются стеклохолстом, придающим материалу повышенные жесткость, модуль упругости при изгибе и формоустойчивость.

Листы и изделия из вспененных полиолефинов и термопластичного пенополиуретана могут подвергаться механической обработке фрезерованием, сверлением, точением и другими способами. Однако необходимо учитывать, что скорости обработки не должны быть высокими из-за опасности оплавления материала.

В качестве каркасов для изготовления плоских панелей внутренней отделки могут при меняться древесноволокнистые плиты, картон обивочный водостойкий, декоративный бумажно-слоистый пластик. Эти материалы могут иметь декоративное покрытие, а потому их используют и как готовый отделочный материал. Так, картон обивочный применяется, для отделки колесных ниш автомобилей «Москвич» и «Жигули». Древесноволокнистые плиты с лакокрасочным покрытием и декоративный бумажно-слоистый пластик широко применяются для отделки стен и крыши автобусов, в вагоностроении. В качестве лицевого слоя таких материалов могут служить также различные пленочные материалы и искусственные кожи, ассортимент которых вecьмa разнообразен. Крепление этих. материалов на жестких каркасах осуществляется с применением клеев или механическим способом с помощью скрепок и пневмопистолета.

Картон обивочный водостойкий выпускается по ГОСТ 6659-83: окрашенный в массе марок ВО-1 и, ВО-2 и с двухсторонним покрытием марки ВП. Он может быть гладким и с тиснением с лицевой стороны. Поставляется материал в листах различных размеров. Номинальная толщина от 1,75 до 3,0 мм.

Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготавливаются по ГОСТ 4598-86 двух типов: мягкие и твердые. Для автомобилестроения наибольший интерес представляют твердые плиты с необлагороженной лицевой поверхностью (марки Т), твердые плиты с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы (марки Т-С), твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем, (марки Т-П), твердые плиты с подкрашенным лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы. (марки Т-СП), твердые плиты повышенной прочности (сверхтвердые) С необлагороженной лицевой поверхностью (марки СТ) и твердые плиты повышенной прочности (сверхтвердые) с лицевым слоем из тонкодисперсной древесной массы (марки" СТ-С). В зависимости от физико-механических показателей плиты марок .т, Т-С, Т-П, Т-СП подразделяются на группы качества А и Б. Толщина таких плит может. быть 2,5, 3,2, 4,0 и 5,0 мм, максимальные длина и ширина - соответственно 1600и 2140 мм.

Древесноволокнистые плиты с нанесенным на их лицевую поверхность лакокрасочным покрытием изготавливают по ГОСТ 8904-81 двух марок: А - с декоративным печатным рисунком и Б - одноцветные; поверхность плит может быть глянцевой или матовой. Плиты могут иметь перфорацию, что позволяет снизить уровень шума в автомобиле. Физико-механические показатели ДВП с лакокрасочным покрытием зависят от марки плиты, использованной при их изготовлении.

Декоративный бумажно-слоистый пластик (ДБСП) изготавливают по ГОСТ 9590-76 прессованием специальных видов бумаги, пропитанной синтетическими термореактивными смолами. Для отделки горизонтальных поверхностей выпускают пластик марки А, для вертикальных - пластик марки Б, Пластик изготавливают в виде листов различной ширины - от 400 до 1600 мм и длиной от 400 до 3000 мм. Толщина листов ДБСП может ,быть 1,3; 1,6; 2,0; 2,5 и 3,0 мм. Листы пластика могут иметь глянцевую, матовую, однотонную поверхности, а также с печатным рисунком и защитным слоем.

ДБСП устойчив к воде, к нагреву до 180^оС ,(марка А) и 130^оС (марка Б) лицевая поверхность не изменяет цвет и внешний вид при воздействии веществ бытового и хозяйственного назначения.

Недостатком ДБСП является его хрупкость и, как следствие, повышенная травмоопасность, так как при механическом разрушении материал образует осколки с острыми краями.

Широкое распространение для облицовки формованных. панелей обивки дверей, крыши и других деталей автомобилей нашла формующаяся пористо-Монолитная пленка, обладающая высокими декоративными свойствами и низкой стоимостью в сравнении с другими материалами.

Формующийся пористо-монолитный материал (ТУ 17-21-538-86) представляет собой эластичную двухслойную пленку на основе пластифицированного ПВХ. Нижний слой - пористый, лицевой - монолитный. Толщина монолитного слоя 2-0,35 мм. С увеличением толщины монолитного слоя снижается вероятность его разрыва или чрезмерного утонения в процессе формования, но в то же время увеличивается жесткость материала, ухудшаются его органолептические показатели и увеличивается масса. Лицевая поверхность пористо - монолитной пленки имеет тиснение и печать.

Формующийся пористо-монолитный материал выпускается двух марок, физико-механические свойства которых зависят от толщины.

Поставляется материал в рулонах длиной 20м. Номинальная ширина материала может быть 72, 103 и 125 см. Покрытие материала устойчиво к сухому и мокрому трению, он морозостоек до температуры -40^оС .

Материал отвечает требованиям по огнеопасности, что обеспечивается введением в композицию антипиренов . Повышают огнестойкость и некоторые инертные наполнители, такие, как мел или бура.

Наиболее распространенным методом изготовления пористо- монолитной пленки является переносной способ, сущность которого заключается в последовательном нанесении слоев ПВХ-композиции на специальную транспортирную подложку, желирование и вспенивание в термокамере.

В отличие от пленок на основе АСБ-пластика, пористо-монолитная пленка не способна сохранять в полной мере приданную ей форму после снятия формующего напряжения, так как деформация при ее растяжении является частично обратимой. Поэтому при облицовке формованных деталей этой пленкой необходимо тщательно подбирать клей для ее надежного соединения с формоустойчивым каркасом.

Пленочные поливинилхлоридные материалы для внутренней отделки автомобилей изготавливаются вальцово-каландровым методом из композиций на основе поливинилхлорида, пластификаторов, стабилизаторов и других добавок. Пленочные поливинилхлоридные материалы поставляются в рулонах длиной не менее 40 м.

Пленки поливинилхлоридные пластифицированные для галантерейных изделий близки по свойствам и внешнему виду пленочным ПВХ-материалам для внутренней отделки автомобилей и могут применяться для этих целей. Важным недостатком этих пленок является низкая морозостойкость ( не ниже -25^оС ).

Текстильные обивочные материалы

Применение текстильных материалов для отделки интерьера автомобилей постоянно расширяется. Это связано с высокими эстетическими и гигиеническими свойствами текстильных материалов, которые позволяют повысить комфортабельность автомобиля.

Очевидно, что даже искусственные кожи с глубоким рисунком тиснения и с прерывистым полимерным покрытием по воздухопроницаемости и гигроскопичности значительно уступают текстильным материалам.

Выбор сырья для обивочных текстильных материалов зависит от технологии изготовления материала, стоимости волокон и их физико-химических свойств.

Применение натуральных волокон для производства обивочных материалов невелико. Так, шерстяные и полушерстяные ткани используются для обивки сидений автомобилей высшего класса. Широко применяются полиамидные и полиэфирные нити. Последние превосходят полиамидные нити по светостойкости.

Повышению комфортабельности автомобиля способствует применение обивочных текстильных материалов, дублированных слоем эластичного пенополиуретана, толщина которого может составлять от 1 до 25 мм. Наличие слоя пенополиуретана в структуре обивочного материала исключает образование складок, обеспечивает лучшую размерную стабильность материала, улучшает формоустойчивость полотна и его свойства при раскрое. Кроме того, слой эластичного пенополиуретана в обивке сиденья повышает комфортабельность сидений.

Правильный выбор материала для обивки сиденья определяется не только эстетическими и гигиеническими требованиями, но и назначением и условиями эксплуатации автомобиля, а также конструкцией сиденья. Так, для жестких сидений спортивных автомобилей целесообразно обивку изготавливать из тканых материалов, в то время как для мягких глубоких сидений лучше обивка из трикотажа, имеющего более высокие значения удлинений под нагрузкой.

К текстильным обивочным материалам предъявляется ряд общих требований: высокие декоративно-художественные свойства, неогнеопасность, устойчивость к истиранию, драпируемость. Наряду с необходимостью удовлетворять этим требованиям текстильные материалы должны легко очищаться от загрязнений путем влажной чистки, не должны иметь высокую усадку, электризоваться и пиллинговаться.

Важным свойством является устойчивость к световому старению, поскольку основное разрушение как самих материалов, так и красителей происходит именно под воздействием солнечного света. Степень разрушения, заключающегося в изменении цвета материала и его прочностных свойств, зависит от типа применяемых ,красителей, наличия стабилизаторов и природы волокнообразующего полимера.

Наиболее светостойки ткани из натуральной шерсти. Синтетические ткани по-разному реагируют на воздействие ультрафиолетовых лучей: плохо противостоят их воздействию материалы на основе полиамида, лучше - полиэфирные ткани и трикотаж. Высокой светостойкостью обладают текстильные материалы на основе полиакрилонитрила.

Одним из важных требований к текстильным материалам является устойчивость к воздействию микроорганизмов биостойкость.

Существует ряд способов защиты таких материалов от биологического старения:

введение антисептических препаратов в прядильные растворы или расплавы при формовании волокон;

прививка к волокнам мономеров или полимеров, обладающих антисептическими свойствами; пропитка текстильных материалов фунгицидами.

Как правило, грибостойкость текстильным материалам придает пропитка их растворами, эмульсиями или суспензиями фунгицидов, для этих целей используются раствор салициланилида концентрацией 2,5 г/л или раствор 8-оксихинолята меди концентрацией 20 г/л, а также другие антисептики.

Превосходными эстетическими свойствами обладают материалы с высоким ворсом: шерстяной тканый плюш, изготавливаемый из натуральных полимерных волокон , и синтетический трикотажный бархат . Эти материалы одноцветные: плюш в золотистой и зеленой, а бархат - в красной цветовых гаммах. Шерстяной плюш выпускается двух видов - гладким и в рубчик. Ворсовая основа плюша изготавливается из шерстяной, а коренная основа и уток - из хлопчатобумажной пряжи. Содержание шерстяных волокон в гладком плюше - 87 %, хлопчатобумажных - 13 %, в плюше в рубчик - соответственно 70 и 30 %. Бархат может быть гладким или с тиснением, он изготавливается из комплексных полиамидных и текстурированных полиэфирных нитей. Благодаря наличию в составе плюша натуральных волокон он обладает более высокими гигиеническими свойствами по сравнению с бархатом. Эти материалы устойчивы к воздействию света, трения, не боятся воздействия воды. Основные физико-механические свойства ворсованных обивочных текстильных материалов приведены ниже [толщина материала (2,5+0,5) мм].

Хорошими гигиеническими свойствами, красивым внешним видом и современной структурой отличаются полушерстяные ткани.

Наличие в их составе синтетических капроновых и лавсановых - волокон обеспечивает этим материалам хорошие прочностные свойства, а шерстяной пряжи - высокую гигроскопичность.

Ткани «Стрелка», «Газон» И «Дорожная» выпускаются по ГОСТ 2422080 с техническим описанием соответственно 58-545-82, 58.08-01_85 и 58-08-02-86.

Хорошими эксплуатационными и эстетическими свойствами обладает многослойный обивочный трикотажный материал капровелюр (ТУ 17-21-453-83). Материал представляет собой два слоя основовязанного трикотажного полотна из полиамидных волокон, сдублированные с эластичным пенополиуретаном методом термического оплавления последнего. Лицевой слой трикотажа - ворсованный. Материал предназначен для изготовления обивок сидений и выпускается в широкой гамме расцветок, что позволяет выбирать цвет обивки в тон с остальным цветовым оформлением автомобиля. Однако устойчивость окраски капровелюра к cвету неодинаковая. В отличие от трикотажа других цветов, у которого светостойкость окраски после испытания на приборе «Ксенотест» при температуре (35 + 2)^оС в течение 180 ч. составляет не менее 6 баллов, материал бежевого цвета имеет устойчивость окраски не менее 5 баллов. Лицевой слой капровелюра стоек к воздействию плесневых грибов (до 3 баллов). Материал неогнеопасен, его окраска устойчива к воздействию дистиллированной воды и пота, к химической чистке и трению. Капровелюр поставляется в рулонах длиной 15-45 м.

Для обивки сидений автомобилей применяют также ткань арт. 65046, изготавливаемую из.. вискозной пряжи (45 %) и капроновых нитей (55 %). Материал обладает высокой износостойкостью, грибостоек, не пиллингуется, неогнеопасен. Окраска ткани устойчива к свету (до 5 баллов), сухому и мокрому трению, воздействию пота и воды (до 4 баллов).

Для изготовления светозащитных драпирующихся шторок автомобилей могут быть применены синтетические ткани из полиамидных нитей, а для шторок ткани барабанного типа. Последняя имеет тонкое полимерное покрытие, придающее материалу водонепроницаемость и каркасность. Ткани выпускают в широкой цветовой гамме различной структуры, они обладают высокими прочностными свойствами, но окраска недостаточно светостойка.

Искусственные кожи для отделки интерьера

Одним из наиболее распространенных в автомобилестроении видов интерьерных материалов являются искусственные кожи. Значительное расширение ассортимента искусственных кож произошло с пуском в строй Волжского и Камского автозаводов. Именно тогда значительно улучшилось художественно-эстетическое оформление этих материалов, их органолептические свойства. Производство искусственных кож с большим набором рисунков печати, тиснений, отделок кардинально расширило возможности конструкторов при разработке интерьера автомобиля. Хотя в последние годы все больше для обивки автомобилей применяются текстильные материалы, искусственные кожи прочно занимают первое место по объему их потребления среди прочих интерьерных материалов.

Искусственные кожи, применяющиеся в автомобилестроении, представляют собой текстильную основу на которую нанесено поливинилхлоридное покрытие. Текстильная основа может быть изготовлена из натуральных, синтетических, искусственных или смешанных волокон. По способу получения текстильные основы, применяемые в производстве обивочных искусственных кож, подразделяются на тканые, трикотажные и нетканые. Полимерное покрытие искусственной кожи может быть пористым, монолитным, пористо-монолитным, прерывистым. Покрытие искусственной кожи изготавливается из сложной многокомпонентной композиции, состоящей из поливинилхлорида, пластификаторов: наполнителей, пигментов, стабилизаторов, антипиренов и других веществ. При изготовлении искусственных кож с пористым и пористо-монолитным покрытием в композицию вводятся порообразователи - органические химические вещества, при разложении которых выделяется большое количество газообразных продуктов.

Обивочные искусственные кожи у нас в стране производятся в основном каландровым методом. Перед каландрованием все исходные компоненты тщательно перемешиваются, перед загрузкой на каландр производится пластикация полимерной композиции, при прохождении смеси через зазор между валками каландра образуется калиброванная пленка, которая наносится на текстильную основу. Адгезия полимерной композиции к текстильной основе обеспечивается не только физико-химическими свойствами материалов, но и вследствие проникновения расплава полимерной смеси в структуру основы.

С целью придания искусственным кожам большего сходства с натуральной кожей на их поверхность наносят тиснение, печатный рисунок и матирующее покрытие. В качестве последнего применяют растворы полиакрилатов или полиуретанов. Цветовая гамма искусственных кож, виды рисунков тиснения и печати чрезвычайно разнообразны, что позволяет выбирать их в соответствии с остальным оформлением интерьера автомобиля.

Технические свойства обивочных искусственных кож отвечают современным требованиям: эти материалы обладают высокими прочностью, драпируемостью, сопротивлением истиранию, устойчивы к воздействию мыльных растворов, бензина и масла, неогнеопасны, многие из -них изготавливаются в тропикостойком исполнении. Вместе с тем эти показатели зависят от вида и рецептуры полимерного покрытия и типа применяемой текстильной основы. Неогнеопасность искусственных кож обеспечивается, помимо введения в рецептуру полимерного покрытия триоксида сурьмы [3,5_5 ч (масс.) на 100 ч. ПВХ] , еще и огнестойкойпропиткой текстильной основы специальными составами, например раствором диаммонийфосфата и буры. Повышенная морозостойкость материалов достигается увеличенным содержанием в рецептуре покрытия морозостойких пластификаторов, например диоктилсебацината. Для придания материалам стойкости к воздействию плесневых грибков (тропикостойкости) в полимерную композицию вводят фунгициды и, кроме того, текстильную основу пропитывают специальными растворами.

Обивку сидений из искусственной кожи можно изготавливать методом пошива или сваркой в переменном электрическом поле высокой частоты. Раскрой деталей обивки сидений производят по шаблонам, которые изготавливают с. таким расчетом, чтобы надетая на подушку и спинку сиденья обивка плотно обтягивала их. Целесообразно обивку предварительно разогреть и увлажнить водяным паром, что значительно облегчит процесс натягивания и позволит избежать деформации и разрывов обивки. Кроме того, спинку сиденья перед натягиванием обивки можно обернуть полиэтиленовой пленкой.

Недостаток искусственных кож - довольно низкие гигиенические свойства, которые определяются такими показателями, как воздухопроницаемость и гигроскопичность. Частичным решением проблемы является повышение воздухопроницаемости материала путем создания различного рода перфораций. Так, выпускается обивочная искусственная кожа с глубоким рисунком тиснения, которое производится с помощью вала с шипами высотой 3-5 мм в момент выхода искусственной кожи из желировочной камеры. Однако даже при хорошем тиснении, когда достигается сквозная перфорация, эффект весьма незначителен, поскольку перфорационные отверстия редки, а самое главное, увеличение только воздухопроницаемости не обеспечивает высоких гигиенических свойств.

Более высокими гигиеническими свойствами обладает искусственная кожа с прерывистым полимерным покрытием. Участки ткани без покрытия и воздухопроницаемы и гигроскопичны.

С целью улучшения гигиенических свойств сидений обивку из искусственной кожи делают рельефной, для чего на ней, используя способные к объемной деформации прокладочные материалы, методом пошива или сварки выполняют валики. Между валиками образуются вентиляционные каналы, способствующие воздухо- и влагообмену с внешней средой.

Искусственные кожи с ПВХ-покрытием можно склеивать между собой, а также приклеивать к металлу и другим материалам. Для этих целей целесообразно применять поливинилацетатные, полиуретановые, каучуковые клеи. В случае применения клеев - растворов полимеров в органических растворителях необходимо учитывать возможность разрушения декоративного слоя искусственной кожи в результате контакта ее с растворителем вследствие набухания или даже растворения ПВХ или отделочного покрытия. Во избежание таких последствий необходимо предварительно опробовать выбранный клей на образцах искусственной кожи.

Для изготовления обивки подушек и спинок сидений применяют искусственные кожи только на трикотажной и тканевой основах. Отличительной особенностью обивочных материалов на трикотажной основе является их способность к большому обратимому удлинению под нагрузкой, поэтому их целесообразно использовать для изготовления обивок подушек сидений, конструкция которых предусматривает значительные деформации.

Основные виды искусственных кож для обивки автомобилей выпускаются по ГОСТ 23367-86 ВО-Т - винилискожа обивочная на тканевой основе; ВО-ТР - на трикотажной основе; ВО-НТ - на нетканой основе.

Винилискожа на тканевой основе бывает двух марок в зависимости от плотности используемой ткани. Свойства материалов марок 1 и 2 не отличаются, за исключением прочностных показателей. Кроме того, на тканевой основе может выпускаться искусственная кожа с прерывистым покрытием (ВО-Т-Пр). Для этого материала не регламентируется показатель «истираемость».

Искусственные кожи на трикотажной основе выпускаются с обычным и глубоким рисунками тиснения. Для последнего материала не регламентируются показатели «истираемость» И «прочность связи пленочногопокрытия с основой», а удлинение под нагрузкой в поперечном направлении, в отличие от других видов искусственных кож на трикотажнойоснове, составляет 40-110 %.

Все выпускающиеся по ГОСТ 23367-86 обивочные искусственные кожи имеют высокую устойчивость окраски к сухому и мокрому трению (не менее 4 баллов), светостойкость (не менее 4 баллов), грибостойкость (не более 3 баллов), неогнеопасны (скорость горения - не более 1,7 мм/с). Показатель «термослипание» для этих материалов не превышает 98 кПа. Морозостойкость обивочных искусственных кож на тканевой и трикотажной основах обычного исполнения не выше -40^оС, а материалов на нетканой основе -30^оС. Все искусственные кожи в тропическом исполнении имеют морозостойкость не выше -25^оС.

Искусственные кожи с глубоким рисунком тиснения и с прерывистым покрытием обладают некоторыми гигиеническими свойствами. Воздухопроницаемость первой из них составляет не менее 0,02, а второй0,35 см3/ (см2. с), паропроницаемость - соответственно 1,1 и 10 мг / (м². с)

Винилискожа-Т обивочная тип 600/60 изготавливается на основе ткани «саржа-ВАЗ» или вискозной арт. 76007 с монолитным поливинилхлоридным покрытием. Этот материал обладает морозостойкостью до -40^оС , устойчивостью окраски покрытия к светотепловому старению и трению не ниже 4 баллов.

Винилискожа-Т обивочная пониженной горючести изготавливается с монолитным покрытием, в рецептуру которого добавлены антипирены, затрудняющие ее воспламеняемость и снижающие скорость распространения пламени по материалу. В качестве основы винилискожи-Т пониженной горючести используются технические ткани из вискозной ряжи со специальной огнестойкой пропиткой.

Устойчивость окраски покрытия к сухому и мокрому трению не ниже 3 баллов.

Независимо то типа текстильной основы кислородный индекс не ниже 30% , а индекс распространения пламени не ниже 30 ед. Материал устойчив к многократному изгибу и выдерживает не менее 200 килоциклов, а также морозостоек до -30^оС.

Винилискожа-Т обивочная не огнеопасная представляет собой ткань с односторонним монолитным ПВХ-покрытием, выпускается в обычном и тропическом исполнении. Материал в тропическом исполнении имеет грибостойкость не более 3 баллов.

В качестве основы применяется хлопчатобумажная ткань саржевого переплетения. В зависимости от артикула ткани материал имеет различные прочностные свойства.

Винилискожа- Т обивочная с повышенной морозостойкостью (ТУ 17-21-511-84) изготавливается на основе вискозно-лавсановой ткани арт. 86049 с пористо-монолитным ПВХ-покрытием. Отличительной особенностью этого материала является повышенная (до -50^оС) морозостойкость. Материал выпускается шириной 140 и 145 см.

Специально для обивки крыши автомобилей выпускаются: винилискожа-ТР обивочная потолочная, винилискожа-НТ обивочная потолочная, винилискожа- Т потолочная ИКАП. Искусственные кожи, предназначенные для обивки крыши, имеют монолитное (непористое) полимерное покрытие. С целью улучшения шумопоглощающих свойств искусственные кожи на трикотаже и ткани могут иметь перфорацию в виде круглых отверстий диаметром 1,0-1,2 мм с шагом 5Х 10 или 5Х5 мм; Искусственные кожи для обивки крыши выпускают в обычном, тропическом и неогнеопасном исполнении. Большинство Физико-механических показателей искусственной кожи одной марки не зависит от исполнения. Исключение составляют специальные свойства. Так, винилискожа - ТР обивочная потолочная в тропическом исполнении имеет грибостойкость не более 3 баллов, но морозостойкость ее снижена до - 25^оС; винилискожа- Т потолочная ИКАП в тропическом исполнении имеет грибостойкость не выше 1 балла, а ее морозостойкость не превышает -15^оС.