摘 要：聚碳酸酯，简称PC，是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料。具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高、蠕变性小，尺寸稳定、吸水率小，收缩率小，具有良好的耐热性和耐低温性，在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能，电性能和阻燃性，可在-60～120℃下长期使用。
关键词：热烘弯成型工艺；PC（聚碳酸酯）玻璃；光学性能
聚碳酸酯（PC）树脂，具有透明度高、质轻、抗冲击、隔音、隔热、难燃、抗老化等特点，是一种高科技、综合性能极其卓越、节能环保型塑料材料，目前该材料国内、外已经有很多汽车厂使用PC挡风玻璃等，PC玻璃的成型方式主要有两种：一种是注塑成型，一种是热烘弯成型；注塑成型设备投入大及产品尺寸局限性限制了PC注塑成型工艺的应用；相比之下，热烘弯成型设备投入小，更适合大尺寸产品成型制作。
本文采用单因素实验法制定验证合理的热烘弯成型工艺方案，并分别通过透光率试验、网格试验等分析最佳工艺参数。
1 绪论
1.1 课题研究的目的与意义
聚碳酸酯（PC）是一种无臭、无味且透明的热塑性材料。由于它具有良好的机械性能，较小的比重和较高的透光率等优点，被广泛应用于建材、汽车、航空航天等诸多领域，特别
由于用PC制成的汽车部件具有重量轻、成本低、造型美观、保护环境、抗冲击性和韧性好等优点，因此PC在汽车领域的应用日益广泛。
聚碳酸酯在汽车领域最早被应用于照明系统、仪表板等部件。之后随着科学技术的发展，国外许多汽车公司开始尝试用聚碳酸酯车窗玻璃代替传统的车窗玻璃。最早是德国拜耳公司和SABIC公司生产的聚碳酸酯颗粒，并期待将应用于汽车所有的车窗系统。
PC的成型方式主要有注塑成型和热烘弯成型两种，注塑成型设备投入大及产品尺寸局限性限制了PC注塑成型工艺的应用；相比之下，热烘弯成型作为一种满足大尺寸、低成本的成型方式将被广泛使用；但由于成型工艺没有合理的把控，导致产品变形，应力集中等问题，这不仅影响制品的光学性能，也影响产品尺寸要求，成品极低，因此研究热烘弯成型工艺的影响因素成为行业的需求。
1.2 国内外研究现状
德国奔驰、通用汽车、丰田汽车、福特汽车、大众汽车、PSA集团、VOLVO、长城汽车等国内外汽车OEM都对PC汽车玻璃投入设计研发。
德国奔驰：基于新E级轿车W212平台的2010款E级防弹车采用的就是PC玻璃取代传统玻璃来实现防弹。
丰田：在“第40届东京汽车展”上展出了聚碳酸酯（PC）材料的大尺寸车窗“全景车顶”。
1.3 课题的主要研究内容
①采用单因素实验法制定合理的热烘弯成型工艺方案，并按照此工艺方案加工PC玻璃制品，为后续生产及试验提供依据；
②分别通过透光率试验、网格试验及力学性能试验进行测试，研究工艺参数对光学、力学的影响规律。
2 PC玻璃热烘弯成型工艺
2.1 成型工艺流程
板材购买→尺寸计算→板材切割→板材干燥→油墨印刷→热烘弯成型→淋涂→修边和钻孔。
2.2 成型工艺参数影响分析
影响PC板材热烘弯成型的工艺主要有：①尺寸计算。②板材的干燥。③油墨印刷的环境。④热烘弯成型的温度和成型时间。⑤淋涂的环境等。
目前，启动项目为某天窗产品 ，根据产品数模尺寸及工艺加工操作要求（边部预留15-20mm作为工艺操作空间）来确定产品最终切割尺寸。
3 PC玻璃性能试验研究
3.1 透光率性能试验分析
3.1.1 烘箱温度（150℃～170℃）对透光率的影响，
从上表数据可以看出，烘箱温度在合理范围内，温度越高样件透光率越好。
3.1.2 冷却时间对透光率的影响
通过试验数据对比（如下表）验证，随着冷却时间的延长，PC玻璃的透光率逐渐增大，并且增大的速度先加快后减慢。
3.2 网格光学性能试验分析
当成型温度和PC板变形温度匹配时，做网格试验未出现网格扭曲现象
当成型温度和PC板变形温度不匹配时，做网格试验就出现网格扭曲现象
3.3 力学性能试验分析
由于PC玻璃为曲率的玻璃，为了获得真实准确的数据，特从PC制品上裁切样片；1-6#样片分别从不同温度制作的样品上裁得的试验验样。
从试验数据看，采用热烘弯成型工艺，工艺条件不一样对产品的力學性能影响不大；主要是来料板材已经决定了材料的力学性能。
4 结语
本文结合试验对PC玻璃热烘弯成型工艺的探索，并分析成型温度工艺对制品光学性能、力学性能的影响，得到以下结论：
①通过试验验证，成型温度一般控制在150-170℃的烘箱温度，升温时间大约25min；在此期间随着温度的升高光学性能越好；
②通过拉伸试验对不同工艺制品进行数据测试对比，结果表明：材料物理力学性能主要受来料样板的工艺影响较大，受热烘弯影响很小；
③本文采用单因素实验法研究了各工艺参数对PC挡风玻璃光学、力学性能的影响规律，并在此基础上摸索最佳成型工艺方案，即6mm板材：烘箱温度170℃，升温时间25min，成型时间：10min，退火温度120℃ 30min；为以后我国PC汽车玻璃的研究提供参考。
参考文献：
[1]金祖絟，吴念.聚碳酸酯树脂及应用[M].北京：化学工业出版社，2009.
[2]王鑫，peng Yiyan，李海梅，申长雨.退火对注塑成型PC制品力学性能的影响.化学学报，2010.61（6）：1555-1559.