凭借良好的低温韧性、环保性和易加工性，近年来，免喷涂热塑性弹性体日益受到汽车整车厂的重视，在汽车安全气囊罩盖上有着良好的应用前景。本文以转向盘安全气囊罩盖为例，介绍免喷涂安全气囊罩盖与传统安全气囊罩盖相比，在材料选择、部件设计和模具设计上的差异。安全气囊是汽车的重要防护装置，它在碰撞中通过快速充气弹出气囊，以在乘员与部件之间形成缓冲保护屏障，减轻乘员承受的二次碰撞力，达到保护乘员的目的。安全气囊一般分布在转向盘、乘客侧仪表位置、立柱与顶棚搭接位置以及座椅侧翼，对材料的韧性有着极高的要求。

        汽车发生碰撞时，为确保安全气囊的囊袋在充气后能顺利弹出，需对气囊罩盖背面进行局部弱化并设计撕裂线。传统的安全气囊罩盖在注射成型后易在撕裂线周围形成缩痕，且光泽度不均匀，影响制品外观，为此，需对其表面进行喷漆处理。目前使用的油漆大多为溶剂型油漆，生产过程对环境极不环保，且不利于总成的环境友好性达标。因此，市场上应运而生了一系列的环保材料，如水性油漆、免喷涂材料等。但使用水性油漆首先需要对基材进行氟化预处理，这道工序也会影响生态环境，而且成本相对较高。相比之下，免喷涂材料成为一种更有利的替代方案。

免喷涂热塑性弹性体简介

转向盘安全气囊罩盖的基本要求

        转向盘安全气囊罩盖处于主驾驶位置，属内饰外观件，对外观质量要求较高，如图1所示。通常，在开发安全气囊组件时，要确保气囊在85 ℃、23 ℃和-35 ℃下爆破无异常，为此，需要在气囊罩盖背面设计撕裂线。由于撕裂线会带来缩痕等表面质量问题，为改善外观质量，传统的方法是对成型后的安全气囊罩盖喷涂溶剂型油漆。此外，为了与仪表板等环境件相匹配，转向盘安全气囊罩盖还必须满足低光泽度要求。因此，为开发免喷涂转向盘安全气囊罩盖，需要在材料选择、结构设计和模具设计上进行特殊考虑，以确保满足部件的功能性和外观性要求。

转向盘安全气囊罩盖免喷涂材料选择

        综合对比3个牌号的基础物性和机械性能，#1样品的流动性和韧性最适用于制作免喷涂安全气囊罩盖。在外观性能对比中，考虑到TPO材料本身较软，采用了与部件实际状态一致的样板进行测试，即针对#1、#2两个免喷涂牌号采用纹理样板，针对#3喷涂牌号采用喷漆后的纹理样板。结果表明，3个牌号均满足了耐汗色牢度、光老化性标准要求，但在耐摩擦色牢度、耐刮擦性方面，两个免喷涂牌号在干态介质下的褪色略差于喷涂牌号，其他状态几本相当。综合对比，免喷涂材料的耐磨性略逊于喷涂材料。

免喷涂转向盘安全气囊罩盖的结构设计

免喷涂转向盘安全气囊罩盖的模具设计

        根据模流分析，免喷涂模具的浇口为可控的针阀式浇口，大多设置在6点钟和12点钟的方向，具体的浇口位置和数量最终取决于部件的结构。由于免喷涂安全气囊罩盖需要与环境件相匹配，要求光泽度低，但TPO材料本身难以实现低光泽度，因此需要对模腔表面进行喷砂处理。除模具外，注射成型免喷涂安全气囊罩盖对注射机的控制精度和稳定性也提出了较高的要求。此外，还需配备模温机，以确保模温的精确性和稳定性，这对于提高部件的外观质量、实现稳定的大批量生产至关重要。

免喷涂转向盘安全气囊罩盖的性能验证

        鸣音按压力试验结果表明，免喷涂安全气囊罩盖和喷涂安全气囊罩盖鸣音按压力分别为37.6 N和38.7 N，满足标准要求。总成的气味性验证和VOC验证采用的是袋子法测试，测试条件为200 L袋子、65 ℃/2 h，结果表明，免喷涂安全气囊总成的气味强度为2.7级，喷涂安全气囊总成的气味强度为2.9级，免喷涂安全气囊总成的气味性优于喷涂安全气囊。VOC测试结果则显示，免喷涂安全气囊总成的甲醛、乙苯和二甲苯的挥发量均低于喷涂安全气囊总成，其他物质挥发量相当，如图2所示。

免喷涂安全气囊总成和喷涂安全气囊总成的VOC测试结果

免喷涂安全气囊罩盖与喷涂安全气囊罩盖的成本对比

结论

        免喷涂安全气囊罩盖符合汽车产业链的低碳理念、零件的绿色设计和降成本需求，相信未来几年在汽车上会有广阔的应用前景。