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汽车灯具产品工艺流程与研发分析

发布时间:2019-11-26 09:18:54

第一节 汽车灯具生产工艺流程 分析

1、汽车灯具工艺流程

生产不同的灯具会因为配件不同、功能不同,而有不同的生产流程和工艺。

通常,它们共有的程序由前置工程、二次加工、在线组立、在线试验/检验、包装、出货抽检等工序构成。

前置工程通常有:灯泡和线组预装、底座上的螺丝等预装、其他零部件预装等;

在线组立工程通常有:自动涂胶、压合、防水机构安装布置、照高调整机构安装调试、灯泡及线组安装等;

二次加工通常有:真空镀膜、喷漆、UV固化、烤漆等;

在线检验/试验通常有:气密检查、点灯检查等。

2、LED灯具工艺设计

LED汽车灯具系近几年发展起来的取代卤素灯泡灯具的新型产品,其工艺设计如下:

1)线路板总成焊接

线路板采用耐高温环氧玻璃纤维板,将电阻、发光二极管(LED)、整流二极管、导线、稳压源等元器件按设计电路图焊接在线路板上。采用先进的无铅波峰焊机,用环氧树脂灌封。

2)灯镜注塑

灯镜内表面采用小曲面条纹设计,增加其配光性能指标并使外表美观。对LED灯具的灯镜应比普通灯具的灯镜的注塑成形性能要求更严,否则将导致粘模、欠注、变形、各小曲面条纹不一致而影响配光性能。

3)超声波焊接

超声波焊接对LED灯管及电阻等敏感元器件有很大的影响,特别是对LED灯管的影响最大,并有季节性之分。超声波焊接有两大作用,一是灯体与灯镜的组装焊接,二是密封。因此,必须严格控制好超声波机的发波频率及发波时间,并控制好模具的材质、形状及尺寸。

4)使用具有特殊要求的生产环境,如防静电、防尘、防潮等,以防止击穿单管。实施的技术路线见图。

LED灯具技术路线

第二节 国外汽车灯具生产工艺发展阶段比较

汽车灯具根据其灯源的使用大可为卤素灯,疝气灯(HID),发光二级管(LED)。

1905~1912年,为解决前方道路照明,始装用聚光灯式乙炔前照灯,并配备1只煤油灯为后牌照灯。1945~1947年,最低程度必须配备的各种外部灯具已最后定型。合格的汽车灯应符合相应的光度、色度和基本环境试验规范。

上世纪80年代初之前,汽车前照灯都系全玻璃密封式,其镜头和反射镜连为一体,中间放置热辐射白炽灯。80年代初,出现了光源可换式的前照灯。到80年代末期,为确保汽车在高速公路上稳定、安全行驶,又将前照灯在汽车前方50米处的照度从6勒克斯提高到12勒克斯,引进高光效气体放电灯来取代卤钨白炽灯。

随着近年来HID氙气前照大灯已经逐步成为爱好时尚的车主共同追逐的对象。HID氙气前照大灯最早应用在1995年出厂的新款奔驰E级轿车上,从那时起气体放电式前照大灯(HID氙气灯)开始逐步代替普通的卤素前照大灯成为高级轿车新的配置标准。HID氙气前照大灯已经成为国际市场上中高档汽车的标准配置,例如奔驰全系列、BMW全系列、福特RSMondeo、三菱Pajero、日产Infiniti、丰田Lexus等车型都配置了HID氙气前照大灯。

作为信号灯出现的示宽灯、转向灯、制动灯、状态灯等LED尾灯在国际汽车的产品配置中已经得到比较快的发展,日本丰田、本田、韩国现代、美国通用、德国大众、宝马等国际整车厂商都有多款汽车是配置LED组合尾灯的。

第三节 我国汽车灯具生产工艺创新历程与途径

对于平面材料来说,运用等离子涂层技术,在国际上都不存在什么难题。而在汽车灯泡这样一个“异型材料”表面均匀涂布等离子涂层,则是一大科技难题。

为此,我国国内不少生产厂家,一直在寻求这方面的突破,力争为国人争光、将更精湛的车灯——等离子涂层技术下的汽车灯泡。值得高兴的是,这种等离子涂层灯泡已经问世。

为了改善车灯外观,近年来发展了一种在无色透明的泡壳上镀多层介质干涉膜的技术,这种信号灯泡在不点燃时外壳是银白色的,与反射器背景的颜色比较协调,点燃时发射的光线呈墟拍色,这样大大提高了车灯的外观质量。

第四节 国内汽车灯具生产设备简介

汽车灯具的关键生产设备包括真空镀膜设备、注塑机、热板焊、超声波焊、振动焊等焊接设备、喷漆设备等。

汽车灯具的关键检测设备包括配光测试系统、光通量测试系统、光色及色度特性测试系统等。

第五节 国内汽车灯具生产设备应用现状

我国真空镀膜设备、注塑机等汽车灯具的关键生产设备的生产能力与国外的设备制造能力相比几乎没有差距,尤其像兰州一家公司生产的真空镀膜设备更被国内一些大型合资和独资企业所选用。

关于汽车灯具的检验设备,我国国家级检测机构基本上选用的是德国OPTRON-ICS公司、德国LMT公司所生产的检测设备,这些检测设备的精度高。国外大部分认证机构,尤其是欧洲,也基本上是采用这2家企业生产的检测设备。而国内所生产的测试设备技术水平和精度不高,只能满足企业的在线检测。

第六节 我国汽车灯具生产设备技术研发动态

1、我国是真空镀膜产品生产和消费大国,但由于长期缺乏自主创新的核心技术,难以参与国际市场竞争。在国家有关计划和各类社会资源的支持下,我国真空镀膜机技术 研究 和产业化工作已取得了重要突破,科技部部署了“新一代真空镀膜机技术工程化开发”863重点项目,组织企业、科研院所围绕真空镀膜机产品研发从而为我国真空镀膜机产业的跨越式发展奠定基础。

2、节能注塑机成为注塑机产品研发创新的主流。为了促使有“电老虎”之称的注塑机尽可能地节能,当前各大注塑机生产商纷纷探索新的节能技术,使节能注塑机成为注塑机产品创新的主流。

在企业研发浪潮的推动下,注塑机市场涌现了不少新型产品。全电动式注塑机就是创新技术的产物之一。它在保压、冷却及空转工况保持低转速,以达到节能、降噪的目的,但其使用寿命较短。而给传统的液压式注塑机市场带来更大冲击力的是集液压和电驱动于一体的电动液压式注塑机。它融合了全液压式注塑机的高性能和全电动式的节能优点,可提高动力驱动系统效率,降低能耗损失,促使液压注塑机加快节能技术开发和应用。


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