CN103367913B - 一种雷达保护罩的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷达保护罩的制造方法，属于表面处理技术领域，依次包括透明前盖表面预处理、喷涂底漆、烫印黑膜或印刷彩色膜、磁控溅射镀纳米金属、喷涂有机涂料及连接前盖和底座的步骤。本发明制得的雷达保护罩电磁波穿透衰减量极小，耐腐蚀性能佳，长期使用其结构性能和电性能变化几乎没有，可保证雷达的稳定可靠工作。

Description

一种雷达保护罩的制造方法

技术领域

本发明涉及一种雷达保护罩的制造方法。

背景技术

汽车雷达是用于汽车或其他地面机动车辆的雷达。它包括基于不同技术（比如激光、超声波、微波、毫米波）的各种不同雷达，有着不同的功能（比如发现障碍物、预测碰撞、自适应巡航控制）。各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括：发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器，还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息。

雷达保护罩是把汽车雷达天线保护在罩内的一种保护装置，保护罩不仅防止碎石冲击，保护雷达和天线不受外界损伤，确保雷达在各种情况下正常运行，提高雷达的使用寿命，而且尽量减少对雷达天线的电磁性的影响。配置雷达罩是作为消除风沙雨雪等环境负载影响、改善工作条件、提高雷达天线乃至整机可靠性的一项重要举措,借助雷达罩覆盖天线或“雷达头” 使之免受风沙雨雪等环境损害,而对电磁波则保持“透明”,从而让雷达功能得以充分发挥。雷达罩的历史起码可以追溯到50 年代以前,我国起步于60 年代中期,国外雷达罩早已形成技术标准及产品系列,设计及加工技术成熟,水平较高,国内也有不少成熟产品可供选用,但是要实现高性能指标还有一定的困难。

已有技术如专利EP1750329A1公开了一种用于汽车雷达系统的天线罩及其制造方法，该雷达天线罩的第一接触面上安装有一个绝缘透镜，雷达天线罩上的绝缘透镜可通过粘合连接或者焊接方式安装在雷达天线罩的接触面上。该专利主要用于解决现有汽车雷达系统占用空间大的问题。

专利CN1838482B提供了一种用于雷达装置的射束路径中的金属光泽层装饰成形品，包括由透明树脂层构成的基体，设置在该基体的背面上的锡和/或锡合金层，以及设置在该锡和/或锡合金层的背面上的装饰漆层。该专利所述成形品具有类似镀铬等色调的精美金属设计，并且不会妨碍无线电波的传输。

上述专利主要涉及雷达保护罩的结构，并未涉及雷达保护罩的具体制造工艺。雷达保护罩是一个电磁窗口，其工艺性极强，如何在考虑结构本身的功能要求的基础上，兼顾电性和工艺性，从而提供一个具有金属质感、足够的强度、可靠性能佳、使用寿命长且对雷达电磁波的影响极小，不影响雷达性能的发挥的雷达保护罩。

发明内容

本发明正是基于上述目的，提供一种雷达保护罩的制造方法，由该方法制得的雷达保护罩金属质感强、使用寿命长、可靠性佳、对雷达电磁波的影响极小，能适应装车位置在三维方向的一定范围内衰减量的可靠性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种雷达保护罩的制造方法，包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）根据透明前盖的大小剪裁烫印纸，然后把前盖放在底模上，再将烫印纸置于前盖的背面上，用压力为3~5MPa的压缩气体对前盖吹气3~5秒，在180~210℃下保温1~3秒后，取出前盖，然后撕去多余烫印膜；

（4）对印刷有烫印膜的前盖的烫印膜的一面进行磁控溅射镀纳米金属；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面涂覆有机涂料，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖与一黑色不透明的底座连接即得成品。

本发明的目的还可以通过下述技术方案得以实现：种雷达保护罩的制造方法，包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）将经步骤（1）处理后的前盖背面进行彩色印刷；

（4）对印刷有彩色膜的前盖的彩色膜的一面进行磁控溅射镀纳米金属；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面涂覆有机涂料，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖与一黑色不透明的底座连接即得成品。

为了提高雷达保护罩正面的外观及耐磨、耐划伤性，耐紫外光老化性，作为本发明的优选，所述制造方法还包括在步骤（1）之前对透明前盖的正面进行预处理后再采用空气喷涂法对其喷涂面漆，喷涂厚度为5~25μm。

本发明中对透明前盖的背面和正面进行预处理，可使用除油剂对表面进行除油，再用水清洗干净后烘干，预处理的目的是为表面喷涂及固化做好准备，有利于表面喷涂物的附着。

作为本发明的优选，步骤（6）中所述前盖通过粘结剂或二次注塑的方式与底座连接。使用的粘结剂应能牢固粘结前盖和底座且不影响整体的表面涂层的耐候性，使用二次注塑是将前盖作为嵌件放在底座的注塑模具中进行注塑，能使前盖和底座连为一体，整体美观，性能更佳。

作为本发明的优选，所述透明前盖和底座的材料选自聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂中的至少一种。为了获得更佳的使用效果及对雷达电磁波的衰减量较小，更优选透明前盖和底座的材料均选择聚碳酸酯树脂。

为了延长雷达保护罩的使用寿命，所述步骤（5）中的有机涂料选自聚酰亚胺树脂、丙烯酸聚氨酯、环氧族环氧树脂、聚氨酯中的至少一种。有机涂料的选择一方面要保证其附着力强不会发生脱落、老化等现象，另一方面其耐湿性、耐盐雾及耐老化性能需优良，才能长期保护雷达罩不受外界恶劣环境的影响，特别要求有机涂料对电磁波的影响程度应非常小，优选具有低于0.2dB电磁波来回穿透衰减量的有机涂料，这样才能保证不会影响雷达的性能。所述有机涂料采用空气喷涂法，根据所使用的有机涂料种类进行分别喷涂，喷涂总厚度为5~25μm。

作为本发明的优选，为了获得更佳的金属质感，所述真空镀纳米金属层为真空镀纳米铟层或真空镀纳米铟合金层。其中纳米铟合金为含有锡、镓、锗、铋中的一种或多种的纳米铟合金。

本发明的底漆、面漆、有机涂料均采用空气喷涂法，空气喷涂是目前油漆涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。它是利用压缩空气的气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压，负压使漆料从吸管吸入，经喷嘴喷出，形成漆雾，漆雾喷身到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。空气喷涂可以产生均匀的漆，涂层细腻光滑；对于零部件的较隐蔽部件（如缝隙、凹凸），也可均匀地喷涂。

作为本发明的优选，步骤（4）中磁控溅射镀纳米金属具体步骤为：将前盖挂入真空镀膜设备的工件架上，抽真空至真空度为8.0×10^-5Pa后，然后开启氩气，用磁控溅射镀纳米金属1~2min。

本发明还提供了一种由上述方法制备的雷达保护罩，该雷达保护罩对雷达电磁波的来回穿透衰减量低于1.5dB。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有下述优点：采用本发明的方法制得的雷达保护罩的电磁波穿透衰减量极小，可靠性强，长期使用其结构性能和电性能变化几乎没有，可保证雷达的稳定可靠工作，耐腐蚀性能佳，其耐盐雾（CASS试验），96小时；雷达保护罩出厂前进行衰减量全测试得电磁波来回穿透衰减量小于1.5dB，装车后在左右、前后各5mm及上下各10mm三维方向内其电磁波来回穿透衰减量小于1.5dB，表明其对雷达电磁波的影响极小；此外，本发明采用磁控溅射镀纳米金属，使得所得雷达保护罩金属感强。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1

一种厚度为5mm的雷达保护罩的制造方法，包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）根据透明前盖的大小剪裁烫印纸，然后把前盖放在底模上，再将烫印纸置于前盖的背面上，用压力为3~5MPa的压缩气体对前盖吹气3~5秒，在180~210℃下保温1~3秒后，取出前盖，然后撕去多余烫印膜；

（4）对印刷有烫印膜的前盖的烫印膜的一面进行磁控溅射离子镀纳米铟，将前盖挂入真空镀膜设备的工件架上，抽真空至真空度为8.0×10^-5Pa后，然后开启氩气，用磁控溅射镀纳米铟1~2min；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面采用空气喷涂法涂覆有机涂料聚酰亚胺树脂，喷涂总厚度为5μm，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖通过粘结剂与一黑色不透明的底座连接即得成品。

在步骤（1）之前对透明前盖的正面进行预处理后再采用空气喷涂法对其喷涂面漆，该面漆用于保护前盖，提高其硬度，使其耐磨，耐刮，耐紫外光老化，可采用本领域技术人员常用的具有以上功能的有机涂料，如丙烯酸酯-异氰酸酯透明漆，喷涂厚度为5μm。

上述步骤（2）中的底漆用于增强纳米金属的吸附，可使用本领域技术人员熟知的脂肪族环氧改性丙烯酸酯或其它物质。

实施例2

一种厚度为7.5mm的雷达保护罩的制造方法，包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）将经步骤（1）处理后的前盖背面进行彩色印刷；

（4）对印刷有彩色膜的前盖的彩色膜的一面进行磁控溅射镀纳米铟，将前盖挂入真空镀膜设备的工件架上，抽真空至真空度为8.0×10^-5Pa后，然后开启氩气，用磁控溅射镀纳米铟合金1~2min；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面采用空气喷涂法先后涂覆聚酰亚胺树脂、丙烯酸聚氨酯，涂覆总厚度为25μm，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖作为嵌件放在一黑色不透明的底座的注塑模具中进行注塑，是前盖和底座连为一体即得成品。

在步骤（1）之前对透明前盖的正面进行预处理后再采用空气喷涂法对其喷涂面漆，该面漆用于保护前盖，提高其硬度，使其耐磨，耐刮，可采用本领域技术人员常用的具有以上功能的有机涂料，如丙烯酸，喷涂厚度为25μm。

上述步骤（2）中的底漆用于增强纳米金属的吸附，可使用本领域技术人员熟知的脂肪族环氧改性丙烯酸酯或其它物质。

根据实施例1~2的方法制得的雷达保护罩，可长时间保护天线或雷达不受外界损伤，而且对电磁波保持“透明”,从而让雷达功能得以充分发挥。由实施例1和实施例2制得的雷达保护罩出厂前进行衰减量测试，测试设备是汽车行业专用的，本技术领域人员熟知的。测试时将产品按车身位置放置，一端发射毫米波（76GHz~77GHz），测量口角度水平左右各35度，上下各25度，另一端接收并在电脑上显示出雷达单程穿透衰减量，本发明实施例1和实施例2制得的雷达保护罩的毫米波往返穿透衰减量的测试结果见下表：

本发明中的雷达保护罩安装在雷达的探测部位侧，使得雷达发射的电磁波透过雷达罩，上述背面为雷达罩面向雷达的一面，相反地，正面为面向车辆前方的一面。另本发明中未详尽部分均为本领域技术人员所熟知的技术。

Claims (7)

1.一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于，它包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）根据透明前盖的大小剪裁烫印纸，然后把前盖放在底模上，再将烫印纸置于前盖的背面上，用压力为3~5MPa的压缩气体对前盖吹气3~5秒，在180~210℃下保温1~3秒后，取出前盖，然后撕去多余烫印膜；

（4）对印刷有烫印膜的前盖的烫印膜的一面进行磁控溅射镀纳米金属；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面涂覆有机涂料，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖与一黑色不透明的底座连接即得成品；

所述雷达保护罩对雷达电磁波的来回穿透衰减量低于1.5dB；所述步骤（5）中的有机涂料选自聚酰亚胺树脂、丙烯酸聚氨酯、环氧族环氧树脂、聚氨酯中的至少一种；所述有机涂料采用空气喷涂法，根据所使用的有机涂料种类进行分别喷涂，喷涂总厚度为5~25μm。

2.一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于，它包括如下步骤：

（1）对透明前盖的背面进行预处理，使其表面洁净；

（2）经步骤（1）处理后的透明前盖，对其背面喷涂底漆，流平10~15min后，在70~90℃下烘烤20~30min，使之热固化；

（3）将经步骤（2）处理后的前盖背面进行彩色印刷；

（4）对印刷有彩色膜的前盖的彩色膜的一面进行磁控溅射镀纳米金属；

（5）经步骤（4）处理后的前盖，对其背面涂覆有机涂料，然后在70~90℃下烘烤0.5~3.5hr后取出；

（6）将步骤（5）处理后的前盖与一黑色不透明的底座连接即得成品；

所述雷达保护罩对雷达电磁波的来回穿透衰减量低于1.5dB；所述步骤（5）中的有机涂料选自聚酰亚胺树脂、丙烯酸聚氨酯、环氧族环氧树脂、聚氨酯中的至少一种；所述有机涂料采用空气喷涂法，根据所使用的有机涂料种类进行分别喷涂，喷涂总厚度为5~25μm。

3.根据权利要求1或2所述一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于：所述制造方法还包括在步骤（1）之前对透明前盖的正面进行预处理后再采用空气喷涂法对其喷涂面漆，喷涂厚度为5~25μm。

4.根据权利要求3所述一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于：步骤（6）中所述前盖通过粘结剂或二次注塑的方式与底座连接。

5.根据权利要求1或2所述一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于：所述透明前盖和底座的材料选自聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、环状聚烯烃树脂中的至少一种。

6.根据权利要求3所述一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于：步骤（4）中的纳米金属为纳米铟或纳米铟合金。

7.根据权利要求3所述一种雷达保护罩的制造方法，其特征在于：步骤（4）中磁控溅射镀纳米金属具体步骤为：将前盖挂入真空镀膜设备的工件架上，抽真空至真空度为8.0×10^-5Pa后，然后开启氩气，用磁控溅射镀纳米金属1~2min。