方向盘是如何生产

方向盘是驾驶人操纵汽车行驶方向的装置，通过方向盘控制转向车轮（前轮）使汽车直行或转向，同时如果方向盘出现抖动还可以借此初步判断汽车故障问题。所以方向盘的重要作用，无需多言。

方向盘主要是由骨架和包裹层组成。使用的骨架材料可分为碳钢、铝合金、硬质塑料、镁合金等几种类型：碳钢由于重量问题，不符合目前轿车轻量化的要求，逐渐只用于重型车上；硬质塑料做出来产品外观和手感较差；所以目前铝合金和镁合金是通用的骨架材料。包裹层表面材料分为有聚氨酯材料、皮革、真皮、木制和铝合金等，各有特点，应用车型也不同。

本文介绍的是经济车型最常用的方向盘的生产工艺，是利用聚氨酯反应注射包裹合金骨架制作而成的。

一、骨架制成

铝合金方向盘骨架采用冷挤压铸造工艺，能提升铸件精度，但铝合金减震系数较小，减震性能较差。

而镁合金比重小，比钢轻3/4，比铝轻1/3，较高的衰减系数，又赋予了良好的减震和阻尼性能。在方向盘上应用镁合金，可以顺应汽车结构向轻量化、节能化的方向发展。镁合金方向盘目前一般采用压铸法或注射成型法制作而成。

二、包覆层制作

包覆层是用聚氨酯两种组分通过注射成型包覆在金属骨架上。

（1）原料准备和工艺条件

使用到原料有：A组分、B组分、模内漆、固化剂、脱模剂。

A组分一般由组合多元醇、物理发泡剂、催化剂、色浆混合而成，保持料温在22℃。B组分一般为专用异氰酸酯，保持料温在18-20℃。两种料都打入相应储罐中待用。

方向盘模具通常是大型坐立式，模温一般设定在55-65℃。

（2）喷涂脱模剂

方向盘整体构造（有些表面还有花纹）、PU和骨架结合处、排气孔都要求良好的脱模剂来保证制品成型后可以从模腔内脱离而出。

如何选择一款合适的脱模剂，需要综合考量制品表面光泽度要求（亚光、光亮、半亚光）、脱模力大小、结垢速度、挥发速度、VOC大小等因素才能决定。

确定合适的脱模剂后，通常使用自带小喷壶的喷枪，以较低的流量、较小的宽幅和较好的雾化喷涂在方向盘模具的模腔内和排气孔内，模腔细且小，需要避免脱模剂宽幅太大，喷到周边造成浪费和污染。

（3）喷涂模内漆

完成脱模剂喷涂后，接下来需要往脱模剂膜层上喷涂模内漆。

模内漆的作用是给方向盘表面上漆，一般是由对应颜色的清漆混合稀释介质（比如丁酮、乙酸乙酯等）制作而成。为了提高膜层的耐久力，一般还会加入5%左右的固化剂。产品调配好应在当天内使用完，避免长时间固化剂影响产品应用。

模内漆喷涂也是通过自带小喷壶的喷枪以适当的流量和雾化喷涂到模腔内。

（4）反应注射成型

完成2个产品的喷涂后开始合模，接着高压浇注机将A、B组分通过模具注料口浇注进模腔内。此时在模腔内会发生一种叫做聚氨酯自结皮泡沫的形成过程。

所谓的自结皮是外皮与芯层在一次成型过程中同时制得，表皮与芯层都是相同的材料。结实的外皮是由于物理作用形成的。因为反应放热使加入的低沸点物理发泡剂（如CFC-11、141B）形成泡孔，泡孔中充满发泡剂的蒸汽，若碰上低温的模具壁，因热量被排出，而使发泡剂的蒸汽溶于聚氨酯中，泡孔发生破裂，高温的芯层物料便被压成结实的外皮，直到输入与输出的热量平衡为止。内部的芯层则是正常发泡成为具有一定回弹性的泡沫体。