​为汽车内饰创造未来派的触摸表面

作者:本刊编译(原文来自Leonhard Kurz) 发布时间:2020-11-11
Kurz(以下简称Kurz)开发了一种具有前瞻性设计的HMI(人机界面)概念面板。这一高端塑料部件,由Kurz 与其子公司及合作伙伴共同实现。

目前的概念车,正在越来越多地展示无机械开关或按钮的驾驶室:坚固、无缝且柔和的曲面配备可触摸激活的功能;隐藏在均匀装饰表面下的控制元件,只在需要时才可见。虽然所采用的底层技术非常复杂,但是,这种汽车内饰设计却传达出一种高雅明朗的气质。充分利用技术上的可能性,镀膜生产商Leonhard Kurz(以下简称Kurz)开发了一种具有前瞻性设计的HMI(人机界面)概念面板。这一高端塑料部件,由Kurz 与其子公司及合作伙伴共同实现。

功能隐藏在引人注目的设计之下

HMI概念面板展示了一种无缝装饰的表面,其下隐藏了各种不同的功能和光学元素。该面板不仅配有电容式触摸屏,还配有触摸面板。仪表板的中央操作元件是一个具有多点触摸功能和补充触摸按钮的触摸屏。该触摸面板用于控制集成到设计中的背光功能,并在照明与非照明设计元素之间产生相互作用。当照明关闭时,触摸控制和环境照明消失,同时表面呈现出不透明的、坚实的外观。

针对该概念面板,一种大型、不同寻常及面向自然的设计被专门开发出来,名为Fading Lines。这种独特的设计,从连续的渐变色演变成高光钢琴黑的表面。除了不同寻常的表面设计外,部件形状也呈现出独特的特征。该部件的显示区通过一种有机曲线而过渡到操作面板上,以突出操作区域,同时,弯曲的形状可以发挥触觉辅助作用。

在低成本加工中整合装饰与传感器

在注射成型期间,通过使用模内装饰(IMD)工艺,可以将仪表板的详细表面设计作为一个单一图像而创建出来并进行整合。技术上面临的挑战是,单一图像的尺寸太大,长度接近1m。在同一注射成型循环期间,利用模内贴标(IML)工艺,可以将用于多点触控面板的传感器集成到后面。此外,仪表板上还配有一个接近传感器,它被安装在用层压法应用的显示器的下方。该光控触摸控制传感器是通过功能箔粘接(简称FFB)而集成的。正在申请专利的Kurz FFB 工艺,使传感器能够根据客户要求而被完全机械地、低成本地集成到塑料部件中。

由Kurz开发的这种概念面板,仅需几个生产步骤,就能提供一个大型、弯曲且功能齐全的部件。这种完全装饰的部件具有高度耐用的表面,满足了汽车行业的常规使用要求。它还配备了可实现广泛触摸功能的传感器。总之,该概念面板为实现低成本生产以及获得更大的设计自由度而提供了一种方法。

突破界限的技术联盟

一个由专业合作伙伴组成的技术联盟,开发出了这一满足未来需求的HMI概念面板,来自不同行业的专家知识,在这项创新的实现过程中发挥了关键作用。

生产这种复杂部件对IMD镀膜工艺、机器、模具及塑料材料都提出了最高的技术要求,它要求所有这些都能精确匹配。整个HMI概念中的每个元素都是在Kurz内部开发的,包括表面设计、部件设计以及可背光的IMD镀膜。人机界面的设计由Kurz Digital Solutions完成,用于FFB和IML触摸传感器的传感器技术由Kurz的子公司PolyIC提供,用于FFB集成的工艺技术由Kurz的另一家成员单位、烫印机制造商Baier提供。 

其他合作伙伴包括:住友德马格、科思创、HRSflow和Werkzeugbau Siegfried Hofmann。

部件是在住友德马格最新一代的IntElect全电动注射成型机上被生产出来的,该机器确保了所有的工艺步骤都达到最高的能效和最大的精度。为安装热流道系统而订制的注射成型模具,由模具制造商Siegfried Hofmann制成。部件所使用的高透明热塑性塑料,是科思创专为汽车内饰应用而开发的Makrolon Ai。

注射成型过程中采用了HRSflow的热流道技术。该注射过程会在部件中产生应力,从而对透明区域的外观带来负面影响,这尤其对于小壁厚的地方是一个特殊的风险,比如Kurz面板上壁厚只有 2.5 mm的地方。为解决这一问题,在注射成型过程中使用了FLEXflow Evo伺服驱动阀式浇口系统,它确保了平稳、低应力的注射,使IMD设计获得了完美的外观。由于需要同时实现IML传感器和IMD镀膜的背部注射,模内压力必须保持低水平,因此也带来了新的挑战。FLEXflow Evo则确保了对模内压力的精确控制。

获得红点奖

整合技术合作伙伴的专业知识以及密切合作而带来的成果,给红点奖的评委们留下了深刻印象——Kurz的概念面板以其优良的设计而荣获了2020年度红点奖,该公司则获得了产品设计类和汽车类的奖项。

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