汽车顶棚设计小知识

汽车顶棚：汽车顶棚一般指汽车车顶的装饰内饰件。具有吸声、隔热、装饰的作用。根据形式来分，可分为固定式顶棚和活动式顶棚。活动式顶棚常见于敞篷汽车，本文不作缀述。固定式顶棚中可分为硬质顶棚和软质顶棚。硬质顶棚通过注塑工艺实现，常用于皮卡、客车等商用汽车，软质顶棚一般通过模压工艺实现，市面上的乘用车几乎都使用软质顶棚。本文主要介绍软质顶棚的生产工艺及汽车顶棚的发展趋势。

1.顶棚的生产工艺

顶棚通常采用模压工艺实现。根据工艺不同，可分为干法和湿法。其中干法为冷模热材，生产前需加热基材，湿法为热模冷材，生产前需加热模具。湿法中又可分为一步湿法和两步湿法。两步湿法先成型基材，再将基材和面料一起成型，成型出来的表面形状特征更好，面料厚度均匀、褶皱少。干湿法工艺各有优劣，如从生产效率考虑，干法顶棚更佳；从吸音性、轻量化考虑，湿法顶棚表现更优异。

表1 不同工艺优劣对比

2.顶棚的常见结构与材料

汽车顶棚一般分为基材层与面料层，顶棚基材层常用材料有PU复合板、PP复合板、PF（酚醛树脂）+纤维/瓦楞纸等；面料层材料有针织复合面料、无纺布、仿麂皮、PVC等。复合板一般由主材+GF+胶水复合而成。其形式结构如图。

PU复合板材：具有良好的吸声性、耐热性、高温尺寸稳定性。

PP复合板材：热膨胀系数小、可回收、环保性、弯曲及拉伸强度高。

PF+纤维/瓦楞纸：将PF、填充剂、固化剂混合后，在高温模具中混合固化成型。

3.汽车顶棚的发展趋势

（1）顶棚结构、材料亟待创新

随着汽车工业的发展，消费者对车内内舱环境的要求也朝向电动化、智能化迈进，单一功能的汽车顶棚已无法满足消费者要求，愈来愈多的功能需要集成在顶棚上。目前，顶棚上常集成有顶灯、出风口、空调控制面板，部分高配置车型还集成有吸顶屏、环抱氛围灯、化妆镜、娱乐系统等，这就要求顶棚自身的强度、刚度等物理性能有强效提升；天幕玻璃的兴起，要求顶棚中间大面积镂空，顶盖横梁的减少，使顶棚安装点削减，对顶棚的刚度提出了较大要求。在此情况下，低压注塑顶棚应运而生，特斯拉、小鹏均有使用。但低压注塑对侧气帘的爆破提出了挑战，并且制造成本大幅提升。因此，顶棚必须在常规基础上进行材料、结构的创新，来迎接挑战。

（2）顶棚的智能化

造车新势力的入场带来了汽车智能化的浪潮，目前更多的智能化是集中在电气领域。但内饰件本身也能进行智能化的创新。如星空顶棚，在顶棚内部贯穿LED光纤，通过控制器，控制光纤的亮灯效果，实现灯光律动。

（3）顶棚的个性化

顶棚的个性化实现依赖于制造端及客户端的智能化管理。对于顶棚本身，可通过数码喷绘或织造实现图案的定制。对于特殊定制图案，可以在面料出厂时进行数码喷绘，再进行顶棚加工、整车装配；对于规则图案，针织布在织造时即可实现。