2026-02-19
Авто боковые зеркала состоят из нескольких различных материалов, работающих вместе как единая система. Основные компоненты включают специализированное стекло для отражающей поверхности, ударопрочные пластиковые полимеры для корпуса, алюминий или сталь для внутренних кронштейнов, а также различные электронные компоненты для зеркал с электроприводом и подогревом. . Каждый материал выполняет определенные функции, связанные с долговечностью, безопасностью, снижением веса и оптическими характеристиками.
Само отражающее стекло представляет собой наиболее важный компонент, обычно состоящий из натриево-известковое стекло толщиной 2-4 мм с алюминиевым, серебряным или хромовым покрытием, наносимым для создания отражающей поверхности. . Современные зеркала все чаще имеют многослойные покрытия, включая антибликовые пленки, гидрофобную обработку и нагревательные элементы, встроенные непосредственно в структуру стекла. Материалы корпуса эволюционировали от обычного окрашенного металла в старых автомобилях до современных технических термопластов, которые снижают вес на 40–60 %, сохраняя при этом ударопрочность и устойчивость к атмосферным воздействиям.
Отражающий элемент, на который полагаются водители, основан на сложной науке о материалах, выходящей далеко за рамки простого полированного металла или обычных стеклянных зеркал.
Натриево-известковое стекло составляет около 90% автомобильного зеркального стекла благодаря оптимальному балансу прозрачности, долговечности и стоимости производства. . Этот состав стекла содержит примерно 70% кремнезема (диоксида кремния), 15% оксида натрия и 10% оксида кальция с небольшим количеством других элементов для определенных свойств. Стекло подвергается процессам закалки или химического упрочнения, которые повышают ударопрочность на 400-500% по сравнению со стандартным отожженным стеклом, что имеет решающее значение для выдерживания ударов дорожного мусора и небольших столкновений.
В некоторых автомобилях премиум-класса и высокопроизводительных автомобилях для боковых зеркал используется боросиликатное стекло, обеспечивающее превосходную стойкость к тепловым ударам, что важно в экстремальных климатических условиях. Боросиликатное стекло выдерживает перепады температур до 330°F без растрескивания по сравнению с 200°F для стандартного натриево-известкового стекла. . Это становится особенно ценным для зеркал с подогревом, которые быстро нагревают холодные стеклянные поверхности в зимних условиях.
В отражающей поверхности используются металлические покрытия, нанесенные методом вакуумного осаждения на тыльную поверхность стекла. Алюминиевое покрытие обеспечивает отражательную способность 85-90% и представляет собой наиболее распространенное покрытие для автомобильных зеркал благодаря превосходному соотношению цены и качества. . Слой алюминия обычно имеет толщину 50–100 нанометров и наносится методом физического осаждения из паровой фазы в вакуумных камерах при температуре около 2000°F.
В зеркалах премиум-класса все чаще используются серебряные или хромовые покрытия, обеспечивающие отражательную способность 95–98%, что обеспечивает превосходную четкость и яркость. Зеркала с серебряным покрытием обеспечивают заметно лучшую видимость в условиях низкой освещенности, но стоят на 30–50 % дороже, чем аналоги с алюминиевым покрытием. . Металлическое покрытие имеет защитные слои меди и краски для предотвращения окисления и коррозии от воздействия влаги, поскольку необработанный алюминий или серебро разрушаются в течение нескольких месяцев под воздействием влажности и циклических температур.
Современные зеркала имеют дополнительную обработку стекла для повышения функциональности:
Защитный корпус, в котором заключен механизм зеркала и стекло, должен выдерживать экстремальные условия окружающей среды, сохраняя структурную целостность и эстетичный внешний вид.
Полипропилен (ПП) и акрилонитрилбутадиенстирол (АБС) составляют основные материалы корпуса 80–85% современных боковых зеркал. . Эти инженерные термопласты обладают исключительной ударопрочностью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и химической стойкостью, при этом веся на 50–60 % меньше, чем аналогичные металлические корпуса. Гибкость полипропилена обеспечивает преимущество в ситуациях незначительных столкновений, позволяя корпусу деформироваться и восстанавливаться без трещин.
АБС-пластик обеспечивает превосходное качество обработки поверхности и адгезию краски, что делает его предпочтительным для видимых крышек корпуса, где внешний вид имеет большое значение. Варианты, армированные стекловолокном, увеличивают прочность на разрыв на 200–300 %, что позволяет сделать стенки более тонкими и сократить расход материала на 15–20 %, сохраняя при этом конструктивные требования. . Процесс литья под давлением этих пластмасс позволяет создавать изделия сложной геометрии, включая точки крепления, каналы прокладки проводов и механизмы регулировки в отдельных компонентах, что снижает сложность и стоимость сборки.
В роскошных и высокопроизводительных автомобилях иногда используются альтернативные материалы для получения определенных преимуществ. Корпуса из углеродного волокна уменьшают вес еще на 40–50 % по сравнению с армированными пластиками, обеспечивая при этом отличительный внешний вид и превосходную жесткость. . Эти специальные корпуса стоят в 5–10 раз дороже, чем стандартные пластиковые эквиваленты, что ограничивает их использование высокотехнологичными приложениями, где снижение веса или эстетика оправдывают дополнительную плату.
Некоторые производители используют поликарбонат (ПК) для корпусов компонентов, требующих исключительной ударопрочности или оптической прозрачности для встроенных линз указателей поворота. Поликарбонат обеспечивает ударную прочность в 200 раз выше, чем у стекла, и в 30 раз выше, чем у акрила. , хотя его более высокая стоимость ограничивает использование конкретных компонентов, подвергающихся высоким нагрузкам, а не целых корпусов.
Пластик корпуса подвергается различной поверхностной обработке для повышения долговечности и улучшения внешнего вида. Системы окраски автомобильного класса включают грунтовку, базовое покрытие и слои прозрачного покрытия общей толщиной 80–120 микрометров. Прозрачное покрытие содержит ингибиторы УФ-излучения, которые предотвращают деградацию пластика и выцветание цвета, сохраняя внешний вид в течение 7-10 лет при нормальных условиях. . Для отделки с эффектом хрома используется вакуумная металлизация с нанесением тонких слоев алюминия с последующим нанесением защитных прозрачных покрытий, имитирующих внешний вид металла при гораздо меньших весе и стоимости.
| Материал | Плотность (г/см³) | Ударная вязкость | Основное использование |
|---|---|---|---|
| Полипропилен (ПП) | 0,90-0,91 | Высокая гибкость | Корпуса для автомобилей эконом-класса |
| АБС-пластик | 1.04-1.07 | Отличная жесткость | Корпуса среднего класса |
| Поликарбонат (ПК) | 1,20-1,22 | Чрезвычайная ударопрочность | Сигнальные линзы, детали, подвергающиеся высоким нагрузкам |
| Углеродное волокно | 1,50-1,60 | Высокое соотношение прочности к весу | Высокопроизводительные/роскошные автомобили |
| Алюминий (для сравнения) | 2.70 | Умеренный | Устаревшие дома (до 1990-х годов) |
Различные металлические и пластиковые компоненты, спрятанные внутри корпуса, обеспечивают структурную поддержку, механизмы регулировки и возможности монтажа.
Стальные или алюминиевые кронштейны соединяют зеркальный блок с дверью автомобиля, требуя прочности на разрыв 800-1200 МПа, чтобы выдерживать аэродинамические нагрузки на скоростях шоссе. . В этих кронштейнах обычно используется штампованная сталь с цинковым покрытием или литые под давлением алюминиевые сплавы, включающие шаровые шарниры или точки поворота, позволяющие зеркалу складываться внутрь при ударе. Складной механизм защищает как зеркало, так и пешеходов при контакте на низкой скорости, что требуется правилами безопасности на многих рынках.
Зеркала с электроприводом складывания включают в себя электродвигатели (обычно 12-вольтовые двигатели постоянного тока, потребляющие 2-4 ампера) с механизмами понижения, обеспечивающими передаточное число от 50:1 до 100:1. Эти моторы генерируют крутящий момент в 5-8 Ньютон-метров, достаточный, чтобы сложить зеркальный блок массой 0,5-1,5 кг, преодолевая сопротивление ветра. . В корпусах двигателей используется нейлон со стеклонаполнителем или аналогичный конструкционный пластик, обеспечивающий стабильность размеров и электрическую изоляцию.
В зеркалах с ручной регулировкой используются шаровые шарниры, изготовленные из ацеталевого (полиоксиметилен/ПОМ) пластика, обеспечивающего низкое трение и высокую износостойкость. Шаровой шарнир допускает регулировку примерно на 20–25 градусов как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях, сохраняя при этом положение при вибрации благодаря точно контролируемому моменту трения 0,3–0,8 Ньютон-метра. . В ручной регулировке с тросовым приводом используются стальные плетеные тросы в пластиковом корпусе, аналогичные велосипедным тормозным тросам, но рассчитанные на меньшие требования к усилию.
В системах регулировки мощности используются два небольших электродвигателя (один для горизонтального перемещения, другой для вертикального), приводящие в движение червячные передачи, приводящие в движение механизм позиционирования зеркала. Эти двигатели производят крутящий момент 0,5–1,2 Ньютон-метра при 100–200 об/мин, обеспечивая полную регулировку зеркал за 3–5 секунд. . В узлах шестерен используются смазанные пластиковые шестерни, которые работают без технического обслуживания в течение всего срока службы автомобиля, обычно рассчитанного на 50 000–100 000 циклов регулировки.
Стеклянный зеркальный элемент крепится к опорной пластине, обеспечивая структурную поддержку и монтажный интерфейс. В этих пластинах используется либо штампованная сталь (толщина 0,6-1,0 мм), либо армированный АБС-пластик, с помощью клейкой ленты или зажимов стекло крепится к пластине. . Зеркала с подогревом включают в себя резистивные нагревательные элементы (потребляющие 10–15 Вт) между стеклом и опорной пластиной, обычно с использованием методов печатной схемы, наносящих проводящие дорожки непосредственно на заднюю поверхность стекла или встраивания резистивной проволоки в гибкие силиконовые листы.
Современные боковые зеркала включают в себя все более сложную электронику, обеспечивающую функции, выходящие за рамки простого отражения.
В системах размораживания зеркал используется резистивный нагрев, потребляющий 10–20 Вт на зеркало, генерирующий достаточно тепла, чтобы растопить лед и испарить конденсат в течение 3–5 минут. . Нагревательные элементы состоят из тонких металлических дорожек (обычно из меди, вольфрама или нихромового сплава), нанесенных на гибкие подложки или напечатанных методом трафаретной печати на задней поверхности стекла. Рабочее напряжение соответствует электрической системе автомобиля (12 В для легковых автомобилей, 24 В для грузовых автомобилей) со значениями сопротивления, рассчитанными для обеспечения оптимального нагрева без превышения температурных пределов стекла.
Усовершенствованные системы включают термостатический контроль, предотвращающий перегрев и снижающий энергопотребление после достижения зеркалом рабочей температуры. В датчиках температуры используются термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), которые увеличивают сопротивление при повышении температуры, автоматически включая и выключая питание, чтобы поддерживать температуру на 50–70 °F выше температуры окружающей среды. . Это предотвращает термический удар по стеклу, обеспечивая при этом постоянную защиту от обледенения и запотевания.
Встроенные указатели поворота используют светодиодную технологию в 95% современных применений, заменяя более ранние лампы накаливания. Светодиодные матрицы обычно содержат 6–12 отдельных диодов, обеспечивающих общую мощность 400–800 люмен с желтым или белым светом (в зависимости от правил). . Светодиоды монтируются на печатных платах внутри корпуса зеркала и видны через прозрачные или полупрозрачные линзы из поликарбоната, образующие часть внешней части корпуса.
Преимущества светодиодов включают срок службы 50 000–100 000 часов (практически не требующий обслуживания в течение всего срока службы автомобиля), мгновенное освещение без задержки прогрева и энергопотребление 3–5 Вт по сравнению с 21–25 Вт для эквивалентных ламп накаливания. Снижение тепловыделения позволяет использовать пластиковые корпуса и линзы, которые разрушаются при температуре лампы накаливания, превышающей 200°F. .
Электрохромные зеркала с автоматическим затемнением содержат несколько слоев материала между двумя кусками стекла, образуя сэндвич-структуру. В активном слое используется электрохромный гель или полимер, цвет которого меняется с прозрачного на темно-синий при подаче постоянного напряжения 1,2–1,5 В, что снижает отражательную способность с 85 % до 5–10 % в течение 3–8 секунд. . Датчики освещенности, обращенные вперед и назад, обнаруживают блики фар и автоматически активируют реакцию затемнения.
Электрохромный слой обычно состоит из оксида вольфрама или аналогичных оксидов переходных металлов, суспендированных в полимерном электролите между прозрачными проводящими покрытиями (оксид индия и олова). Эта многослойная конструкция увеличивает толщину зеркала на 2-3 мм и увеличивает стоимость производства на 300-400% по сравнению со стандартными зеркалами. , но исключает ручные переключатели затемнения и обеспечивает постепенное затемнение в соответствии с интенсивностью бликов, а не простое включение/выключение.
Для соединения различных компонентов требуются специальные клеи и механические крепления, разработанные для автомобильных условий окружающей среды.
Двухкомпонентные эпоксидные клеи приклеивают зеркальное стекло к опорным пластинам, отверждаясь до прочности на разрыв 20–30 МПа и сохраняя целостность клея в диапазоне температур от -40°F до 180°F. . Эти клеи должны компенсировать разницу температурного расширения стекла (коэффициент 9×10⁻⁶ на °C) и пластиковых или металлических подложек (15–25×10⁻⁶ на °C) без расслаивания. Гибкие клеевые составы поглощают дифференциальное расширение, предотвращая концентрацию напряжений, которые могут привести к растрескиванию стекла.
Ленты, чувствительные к давлению (PSA), все чаще заменяют жидкие клеи для определенных применений, обеспечивая мгновенное склеивание без времени отверждения. Ленты из вспененного акрила толщиной 0,5–1,5 мм обеспечивают заполнение зазоров, сохраняя при этом прочность сцепления на уровне 15–25 Н/см² по ширине. . Эти ленты также гасят передачу вибрации между компонентами, уменьшая жужжание и дребезжание.
При сборке корпуса в основном используются защелкивающиеся соединения, отлитые из пластиковых компонентов, что исключает необходимость использования отдельных крепежных элементов для снижения затрат. Консольные защелкивающиеся соединения, спроектированные с отклонением 0,5–2 мм, позволяют выполнять сборку, сохраняя при этом удерживающее усилие 15–30 Ньютонов. . Для применений, требующих разборки (доступ для обслуживания или регулировки), саморезы или резьбовые вставки обеспечивают точки крепления многоразового использования.
Для крепления к двери автомобиля обычно используются болты M6 или M8, крепящиеся через усиленные участки конструкции двери. Для этих креплений требуется момент затяжки 15–25 Ньютон-метров, обеспечивающий надежное крепление и контролируемый отрыв при сильном ударе, чтобы предотвратить повреждение двери. . Резьбовые фиксаторы предотвращают ослабление вибрации без необходимости использования стопорных шайб или контргаек.
Наружные зеркала подвергаются суровым условиям, включая экстремальные температуры, ультрафиолетовое излучение, влажность, дорожные химикаты и физические воздействия, требующие комплексных стратегий защиты.
Резиновые прокладки из EPDM (мономер этиленпропилендиена) герметизируют соединения корпуса, предотвращая проникновение воды в электронные компоненты, устойчивы к остаточной деформации при сжатии, сохраняя целостность уплотнения после 10 лет эксплуатации. . Эти прокладки имеют твердость по Шору А 50–70, что обеспечивает достаточное сжатие для герметизации зазоров, избегая при этом чрезмерного усилия при сборке, которое может деформировать пластиковые корпуса.
Силиконовый герметик, нанесенный на критические стыки, обеспечивает вторичную защиту от влаги, особенно вокруг электрических соединений и границ между стеклом и корпусом. Силикон автомобильного класса сохраняет гибкость при температуре от -60°F до 400°F и прилипает к различным материалам, включая стекло, пластик и металл, не требуя грунтовки. . Герметик затвердевает под воздействием влаги, достигая прочности при работе через 15–30 минут и полного отверждения через 24–48 часов.
Металлические компоненты получают многослойную защиту от коррозии, начиная с цинкования (толщиной 8–12 микрометров) с последующим хроматным конверсионным покрытием и порошковым или электронным покрытием. Эта система защиты выдерживает 1000 часов испытаний в солевом тумане (ASTM B117) без образования красной ржавчины. , что превышает типичный срок службы транспортного средства в большинстве климатических условий. Крепежи из нержавеющей стали устраняют проблемы коррозии, но стоят в 3-5 раз дороже, чем эквиваленты из стали с покрытием.
Пластиковые корпуса содержат УФ-стабилизаторы (обычно бензотриазол или светостабилизаторы на основе затрудненных аминов) в концентрации 0,5–2%, предотвращающие деградацию полимерной цепи под воздействием ультрафиолетового излучения. Без защиты от ультрафиолета внешний пластик станет хрупким и обесцвечится в течение 2–3 лет воздействия солнечных лучей; стабилизированные материалы сохраняют свойства в течение 10-15 лет . Прозрачные покрытия на окрашенных поверхностях также содержат поглотители УФ-излучения, защищающие как покрытие, так и подлежащее базовое покрытие от фотодеградации.
Новые технологии привносят новые материалы и возможности в системы автомобильных боковых зеркал.
Цифровые зеркальные системы заменяют стеклянные зеркала камерами. защищенные от атмосферных воздействий модули камер с линзами из поликарбоната или стекла оптического класса, датчиками изображения (технология CMOS) и процессорами цифровых сигналов, упакованными в корпуса со степенью защиты IP67. . Эти системы полностью исключают традиционные стеклянные зеркала, снижая аэродинамическое сопротивление на 3-5% и повышая топливную экономичность. Линзы камеры требуют специального антибликового покрытия, уменьшающего внутренние отражения и блики, которые могут снизить качество изображения.
Экспериментальные приложения включают в себя прозрачные OLED-дисплеи, накладывающие информацию непосредственно на стекло зеркала, отображающие предупреждения о слепых зонах, навигационные стрелки или информацию о состоянии транспортного средства. В этих дисплеях используются органические светоизлучающие материалы, нанесенные на гибкие прозрачные подложки, обеспечивающие прозрачность 70-80% в неактивном состоянии и обеспечивающие яркость 500-1000 нит при отображении информации. . Текущие ограничения включают высокую стоимость (5-10 обычных зеркал) и проблемы с долговечностью, поскольку органические материалы разлагаются под воздействием ультрафиолета и влаги.
Экологические соображения стимулируют исследования в области биологических и переработанных материалов. Корпуса из полипропилена теперь на 10–25 % содержат переработанный материал без ущерба для механических свойств, а экспериментальные пластмассы на биологической основе, полученные из растительных масел, обещают будущее применение. . Программы переработки стекла восстанавливают разбитое зеркальное стекло для переплавки, хотя отражающие покрытия перед переработкой требуют удаления посредством химической обработки. Цели отрасли включают достижение к 2030 году возможности вторичной переработки зеркал в сборе на 85 % по весу.
Понимание материалов будет неполным без понимания того, как производственные процессы влияют на конечные свойства и производительность.
При производстве флоат-стекла создаются непрерывные ленты расплавленного стекла, плавающие на расплавленном олове, что обеспечивает идеально плоские поверхности с толщиной, контролируемой с допуском ±0,1 мм. . После охлаждения автоматизированные системы резки отделяют отдельные заготовки зеркал, которые подвергаются шлифовке кромок для предотвращения острых кромок и снижения концентрации напряжений. Затем стекло поступает в камеры вакуумного покрытия, где происходит осаждение алюминия или серебра, за которым следует нанесение защитного покрытия и проверка качества с помощью фотометрических измерений, проверяющая соответствие отражательной способности 85-95% спецификациям.
В жилищном производстве используются термопластавтоматы с усилием смыкания 150-500 тонн, впрыскивающие расплавленный пластик при температуре 400-500°F в прецизионные формы. Время цикла 30–90 секунд позволяет изготавливать цельные корпуса, а системы охлаждения пресс-формы контролируют затвердевание, чтобы предотвратить коробление и образование вмятин. . Многогнездные пресс-формы позволяют одновременно производить 2-8 корпусов за цикл, достигая производительности 100-300 единиц в час на станок. Автоматизированные системы контроля проверяют точность размеров с допуском ±0,2 мм и обнаруживают косметические дефекты, включая засветы, просветы или поверхностные дефекты.
Автоматизированные сборочные линии объединяют компоненты с помощью роботизированного нанесения клея, автоматического завинчивания винтов и систем технического зрения, проверяющих правильность размещения компонентов. . Завершенные узлы проходят функциональные испытания, включая регулировку мощности, потребление тока нагревательным элементом, подсветку указателей поворота и испытания на вибрацию, имитирующие 100 000 миль дорожного воздействия. В ходе экологических испытаний случайные образцы подвергаются циклическому изменению температуры (от -40°F до 180°F), воздействию влажности (95% относительной влажности при 140°F в течение 1000 часов) и воздействию солевого тумана, что подтверждает защиту от коррозии перед утверждением производства.
+86-0571-26238568
Дорога Кансинь, город Танци, район Линьпин, Ханчжоу, Чжэцзян, Китай
Продукт
Надежность
English
中文简体
русский
Español
