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如何让乘客安全气囊得分线恰到好处

汽车制造商及其一级供应商花费无数的工程时间来开发 PAB(乘客安全气囊)系统,从安全气囊及其推进剂到复合仪表板所用材料的构造。

大多数仪表板现在由多层复合层压结构制成,该结构由长玻璃填充热塑性基板固定器组成,带有或不带 PAB 开口,以配合螺栓固定或掉落的乘客安全气囊滑槽、泡沫和覆盖物,或“皮肤。”

皮肤可以是紧凑的薄片或皮肤和泡沫的双层压板。目前使用的表皮材料大多是热塑性聚氨酯(TPU)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性弹性体(TPE)或热塑性烯烃(TPO)。

TPO表层材料通常涂有防刮层以提供耐磨损性。

安全气囊在汽车碰撞事件后以非常快的速度展开,安全气囊通过PAB 区域中的仪表板在 6-10 毫秒内。仪表板复合材料不得在事件发生期间或事件发生后产生任何可作为弹丸的碎片。

因此,大多数表皮和泡沫通过机械切割工艺进行刻划,以削弱和减少传递的力在展开过程中进入仪表板的复合层。

所谓的“分线”通常以“U 型”执行,允许安全气囊通过围绕仪表板的复合仪表板打开机械削弱的得分线。这提供了一个干净的断裂。

刻痕线的厚度通常小于 1 毫米,其长度由未刻痕的皮肤剩余壁厚 (RWT) 的量来表征。

对于1.0mm的TPO蒙皮,打分后RWT一般落在0.4-0.6mm的范围内。对于1.2-1.4mm厚的PVC皮和0.7-1.2mm厚的TPU皮,RWT往往在0.3-0.5mm范围内。

以T为例PU 皮,刻痕线通常用低表面自由能蜡进行修饰,以防止 TPU 材料在热老化时自我修复。热塑性弹性体 (TPE) 由于其低密度和重量轻的能力,现在正在得到更广泛的评估。厚度范围为 0.9-1.1 毫米的 TPE 蒙皮通常得分为 0.3-0.4 RWT。

经过模拟热老化(120oC 500 小时)后,确定气囊在 PAB 中的弱化效果复合材料结构,人们经常注意到机械刻痕变得可见。

这种可见性通常是由于仪表板 (IP) 表皮的收缩,或者是由于结晶度(烯烃)的变化) 或增塑剂迁移。 (在 PVC 中,由于增塑剂从表皮中迁移出来并凝结在挡风玻璃上,增塑剂会造成雾气。)

热老化后的划线通读是不可接受的,而且,如果足够严重,它可能会导致 com顶部覆盖材料的完全分裂。

为了防止这种情况,汽车制造商需要优化蒙皮厚度、泡沫厚度和泡沫密度的组合。

蒙皮通常在上述指定的厚度,以及通过现场发泡操作 (FIP) 生产的双层泡沫或泡沫的厚度,范围为 2 至 8 毫米。

为了使情况更加复杂,泡沫可以具有不同的化学成分,聚氨酯热固性材料用于现场发泡操作,交联聚烯烃材料用于双层结构。

这两种泡沫在生产时通常在热老化测试中表现最佳在高密度下。
皮肤经受热老化刻痕线读取的行为会有所不同,具体取决于所用泡沫的密度和泡沫类型。

但通常基于 TPE 和 TPU覆盖物蒙皮的性能优于 PVC 和 TPO。

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