2018年5月9日，艾邦汽车智能表面微信群里举行了一场微课堂活动，来自智宇新材料的熊总介绍了AF的技术原理，以及在汽车、手机上面的应用。什么是AF？指纹到底是什么？根据微课堂语音整理分享给大家。图AF概念介绍AF就是抗指纹。大家对它缺乏了解，到底某个产品有没有使用AF技术？一般人可能无从分辨。目前来讲，EC是易清洁，AS是抗污，AF是抗指纹。实际上这是三个等级的产品，会有不同的定位。上图左下角的图片是有AF与无AF的对比，并不是有AF就完全没有指纹，只是AF降低了指纹的附着力，使得脏污表面具备易清洁的特性。AF技术的发展主要取决于氟技术的提升，在消费类市场上我们所说的AF，都是基于氟材料的表面AF技术。图AF与水滴角AF在某些特征面上，用水滴角来表征会比较合适。水滴角便于检测及观测，所以水滴角属于AF的一个重要指标。图片上可以看到：水滴角越高，疏水性越好；疏水性越好，抗指纹能力越好。相反的，水滴角越低，防雾亲水效果就会越好。在大部分材料表面，水滴角通常在25~90度左右，但某些材料的水滴角能超过120至130度，甚至达到150度（感兴趣的朋友可以自行搜索相关资料）。为什么不使用这些材料进行AF呢？原因在于其商用价值不大，基本无法正常使用。图指纹与AF的故事指纹与AF正式在手机等消费类领域使用，可以追溯到2007年。当时智宇与诺基亚一起，共同定义了指纹的概念。指纹是人体分泌的油脂水份、粉尘、细菌之类的混合物。以前我们认为，指纹像汗水一样都是液体。但实际上与诺基亚一起配合的时候，更倾向于把指纹定义成固体。因为指纹是油脂、粉尘、细菌等附在物品表面，形成的固态外观。从上表可以看到，07年的时候，业界考虑更多的是怎么去抗污这个问题。现在业界对抗指纹这个概念已经有了很清晰的了解和认知了。新接触AF的人，他们都会想一个问题：有没有一种材料能做到完全没有指纹？这个一定是有的，但如果不能大批量的商用，几乎等于没有。AF的应用表面分为两部分，第一个部分是视觉上的高光高亮的产品表面，第二个部分则是需要提升触摸手感以及本身需要保护的表面。这些应用AF技术，都可以取得效果。有客户疑问有AF也看到指纹？这样为什么还要使用AF，而且要增加成本？这个问题的解答要从有无应用AF的效果对比着手。早期没有AF，产品也能凑合着用，但是现在所有的手机及能接触到的表面应该都已经有AF。在没有AF的夏天，打完电话会发现手机表面非常脏，怎么都擦不干净，难以接受。但有了AF，事情变得简单多了，很多人打完电话拿个纸巾三五下就能把手机清洁干净。图AF原理-荷叶效应AF的原理分为两种，一种是荷叶效应，但实际上现有的AF并不是荷叶效应，只是从表象上看水滴角很高，类似荷叶效应。国外有一个叫超级干的产品，是把荷叶效应运用到极致的巅峰之作，感兴趣的朋友可以去搜索了解下。图AF原理-化学结构法第二种AF的原理是化学结构法。氟材料本身具备低表面能的特性，目前的AF技术，只要水滴角在100度以上的、具备耐久性的，通常把氟材料作为主体。硅或其它材料，性能上跟氟材料有很大差距的。在未来可能会出现一些效果更好的AF材料产品，目前智宇和业界大公司以及研究所机构认为，短期内业界还是以氟材料为主，可以暂且将AF技术理解为氟技术。氟材料表面形成的AF，具备耐久性、耐候性，耐磨性等。尽管氟材料还没达到高要求客户的预期，但在现有的技术条件下，氟材料是能够满足商用，同时性价比有优势的一个产品。图AF常用测试方法目前AF已经形成较为标准的测试规范，主要有三种测试方法。1.接触角测试：测试产品表面的水接触角，通过水滴角，可以很快判定是否具备AF效果以及是否失效。2.动摩擦测试：动摩擦测试是一个很容易被人忽略的方法，但是在高阶应用上，他又是非常关键的，后面会进行单独讲解。3.耐摩擦测试：主要是为了测试产品的耐久性，也就是耐摩擦力。上图的表格，是几种测试方法的测试条件及判定标准。判定标准参照摩擦前后，水滴角的变化。但这里，有很多因素需要考虑，比如说钢丝绒，0000号的钢丝绒，不同品牌测试出来的结果都会不一样。不同的负重、速度以及行程，实际测出来的结果都会存在差别。现在的测试标准比较混乱，苹果、华为、三星等不同厂商对测试的定义也不一样。图AF技术发展与产品分化目前氟材料在AF上面的应用，已接近一个材料的极限了，再做突破难度很大。氟材料按产品应用通常分为在两类。一类是硅表面的氟，其一二代产品对比，水滴角从大于110度上升到大于115度，动摩擦系数从小于0.06下降到小于0.03。硅表面的氟材料通常会用在玻璃、阳极氧化、金属等材质。以现在技术发展来看，常见的固体表面都能做上去。另外一类是塑料表面，比如PC、PMMA、ABS等，也是两代的发展。第一代是大于100度，第二代是大于105度。硅表面和塑料表面，虽然说世代一样，生产厂家也一样，但在特征表现性能上还是有一定的差距，这个差距的主要来源于更深层次的材料应用上面。在全球范围内，SOLVAY和大金是AF技术的顶级厂家，其它的有PPG、信越、富士康、旭硝子、巴斯夫，当然也包括一些国内的厂商。但是现在国内的厂商，在技术积累、专利上面都是十分薄弱的，还处在模仿阶段。很多国内厂家也没有专利的概念，在很多应用上受到先天的限制。图AF动摩擦系数动摩擦系数是AF最容易被人忽略的一个性能。通常来讲，AF在人的体感上有两大感官体验。第一个，是显性的，比如抗指纹抗污的特性，通过眼睛就能看到的。通常会用水滴角、油滴角来做性能的表征。第二个是隐性的，比如触感体验。何谓触感体验？用一个做过AF和一个没有做AF的产品对比，手指滑下去的时候，发现一个很涩，另一个则摸起来很滑。这个参数就是用动摩擦系数来表征触觉体验。目前业界，不管是苹果还是三星，对AF有不同的要求。苹果认为产品表面的摩擦是刚性的，接触的都是刚性物品像石头、钢丝、纽扣这些,苹果的AF测试方法倾向于用钢丝绒。三星比较讲究个人体验。三星认为这种软的东西如手指、衣服等等，是AF表面的重要接触物，所以三星倾向于用工业橡皮来测试。就目前智宇的经验来看，三星的标准比苹果更严格的。三星对于触感，更希望做到顺滑。以前三星的设计团队是直接用手感受AF来评价的，没有一个具体的数据，手摸上去感觉可行的情况下水滴角没问题就可以采用。根据智宇配合三星的数据，动摩擦系数的提升对产品的耐刮擦性能是有帮助的。当尖锐物或者大件物品接触产品表面时，由于产品光滑，受力面易滑过去，这样对产品的表面会有一个好的保护作用。图AF在汽车领域的应用位置氟化学受到消费类电子的促进而发展迅速。技术上已经具备在汽车表面使用的水平，包括汽车车身面漆、中控内饰表面、车窗表面、PC天窗、PC车灯等，甚至能在某些很亮的金属表面做AF。汽车领域相对来说偏保守一点，它对AF的接受程度或者说认知不够，AF需求处于前期阶段。目前来看，汽车领域的相关产品在外观方面更关注颜色与花纹等，对表面AF的关注度不高。根据智宇科技多年专注于AF的经验来看，AF技术是对消费者生活品质的一个提升，是消费升级的过程。比如说以前的手机都没有用AF，到现在已经成为标配。不管任何领域只要有无AF之间形成对比，AF技术就会变成刚需。图AFHC介绍AFHC是AFHARDCOAT的简称，简单点说就是氟材料和树脂材料组合在一起，然后通过UV固化。在加硬的同时，具备AF功能，拓展了氟材料在塑胶表面的应用空白。图AFHC取代汽车原有加硬产品目前在汽车应用上，AFHC主要是取代以往单纯的HC加硬产品。主要在汽车中控面板，PC的天窗、侧窗等上面，表现出比较好的效果。像之前在奥迪汽车上有些亮面材料变成了指纹收集器，就是因为没有做AF处理。图AFHC产品的表面特性与膜厚AFHC的应用技术，是将材料精密喷涂在产品表面。具备高耐磨、高硬度、抗指纹防污的效果，部分注塑产生的小凹坑之类的缺陷，通过AFHC能做到一定程度的修复。AFHC，硬度越高，要求的膜厚越大，最后它的抗弯折能力会变得越差。比如说一块玻璃和一块塑胶，如果同时弯折，那么结果肯定是玻璃比塑胶更容易压裂。所以AFHC与产品之间必定存在一个平衡的特性。这是现今应用技术上，要做的最大的工作：把AFHC产品做成一个平衡的东西。AFHC的膜厚主要是在3~10UM之间，在这样的膜厚下，需要采用喷涂工艺，和我们以往常见的淋涂、浸涂不一样。它优于现有淋涂和浸涂的同时，希望再把它的良率，做一个特别高的提升。图AFHC与其他表面处理工艺性能对比上图是现今使用的各种表面处理工艺产品的特性对比，我们能看到AFHCECP310材料的综合性能处于一个优异的水平。图膜厚对产品表面硬度的影响这张表讲的是不同膜厚对塑胶产品表面硬度的影响。图中到10UM就结束了，这是因为当膜厚超过10UM，甚至达到20UM，可能对硬度没有太大的影响，但会变得更脆，也就是抗冲击能力会很差。目前，手机AFHC的要求会高过汽车厂商的要求，包括外观品质这些。对于手机来讲，消费者观察得非常细致，稍有不良便会导致产品无法销售。汽车由于是大件物品，不可能做到像手机那样去观察，外观品质不良易被消费者所忽略。图AFHC在汽车领域的加工技术对比AFHC在汽车领域的加工技术，目前比较缺乏。现有的淋涂、浸涂、SPINDLE喷涂线、传统喷涂等，在汽车领域应用的良率都非常低。大件产品如汽车车窗，即使用迈图的涂料，它的良率依然很低。针对现状，智宇开发出整套精密喷涂设备，以配套相应材料，能使良率得到较大提升。智宇提供整体的解决方案，这套精密喷涂设备也是方案的一部分。活动推荐：汽车智能表面高峰论坛AUTOMOTIVESMARTSURFACEINDUSTRYFORUM时间：2018年7月12~13日地点：上海汽车城-昆山维景国际酒店（花桥镇花桥国际商务城兆丰路2号，步行5分钟可达上海地铁11号线安亭站）论坛议题&嘉宾（拟邀请）：从“人”出发对汽车智能表面设计的思考REFLECTIONSONSMARTSURFACEDESIGNOFAUTOMOBILESBASEDON'HUMAN'