imd模具设计及其产品成型要点

IMD 模具设计及产品成型要点作为国际上流行的模具制造新工艺，IMD 模具在国内的发展也越来越迅速。就东莞地区而言，我本人觉得上规模，技术成熟及品质优良的厂家还是比较少；各厂家之间的技术交流几乎没有，各自对自己的技术保密，从发展过程来说基本处于探索阶段。IMD 模具的核心技术主要就是片材的制造工艺，它掌握在日本、德国的几个大型企业里。像关键的耐高温油墨、耐磨、超透明的涂料还是主要依赖进口。本人也是刚刚接触IMD 模具，有了一些设计方面的心得，有的地方可能不是很正确，欢迎行业内的人士批评指正。一、简介:1、IMD有两大类，即IMLIMD，习惯上统称为IMD。IMD(即In-Mould-Decoration) 有两种分类： 其一是IMD，它是指是把一个丝印有图案的FILM放到塑胶模具里进行注塑。此FLIM大致可分为三层，基材（一般为PET）- INK(油墨)-耐磨材料(多为一种特殊的胶).当注塑完成后，Film和塑胶融为一体，耐磨材料在最外面。在手机显示屏多采用这种工艺，塑胶材料多为PC, PMMA, PBT等，它主要有耐磨和耐刮伤的作用。因PC厚，只可用丝网印，所以效果较粗糙。还有一种叫IML(IN-MOUld-Label)技术，和IMD大致相同，只是注塑后flim就像冲压的料带一样拉出，只是将印刷图案转印到塑胶件上，又称模内转印 。Flim一般是PET料，很像放电影时的胶片，又叫链子（FOIL）；PET薄，可用胶版印，很细腻，尤其电镀和透明，金属及表面细腻纹理都很好。 IMD片材图片IML的Foil图片：二、流程 1、片材制程2、产品生产流程 3、详细的生产流程如下（实战经验，独家奉献）： 裁大料热定型裁小料冲孔定位印刷固化半成品检查贴保护膜点眼冲切成型注塑在线检验贴保护膜修浇口半成品检验背胶成品检验贴保护膜成品包装注：上述为最全面的工序；当然，简单的产品只会用到其中部分的工序！三、IMD模具设计及成型要点1、模具缩水率问题 一般ABS、PMMA的缩水为0.5%，如做IMD模具，因产品表面要覆盖一层PET薄膜，显然两者的热收缩率不同。按本人的经验，IMD模具模具啤出的产品其缩水较普通模具小些，取0.3% 比较合适。 因为，注塑时塑胶底材被片材包裹，对塑胶的收缩起到了阻碍的作用。2、片材问题 片材是IMD模具成败的关键；也是最为复杂的问题。下面分几项进行分析：a、材质、油墨一般片材的材质为PET，也有PC、PMMA的片材。但PET的成型及加工都较优良。表面光泽度、耐磨性也达到客户要求，因此被广泛应用材质。厚0.125mm的PET片材为最热卖的片材之一。油墨，为印刷的原料，要求耐磨、耐高温、调配、丝印作业方便。b、预制片材（裁剪、热成型）一般的工艺流程为：片材选择-印刷（工具：菲林，丝移印机；要点：油墨选择，片材定位）-贴保护膜-外形冲裁（工具：刀模；要点：片材定位）-贴保护膜-热定型（工具：热定型机；要点：温度控制）-贴保护膜请留意，贴保护膜是比不可少的工艺，请保护及防尘的作用；保护膜一般用PE薄膜。热定型加工示意图：在热定型环节，温度控制很重要，掌握不好，容易使片材变形，报废率高。热定型机的上、下模都有加热板，在工作期间保持恒定的温度。移动式加热板在放入片材后，移到片材顶部对片材进行预热，使其变软，才可合模进行热定型处理！c、片材与型腔的配合 片材尺寸要比最终的部件尺寸小一点点。-最重要的原则！一般情况下，建议：片材的尺寸要比部件尺寸单边小0.02至0.03mm 这样，片材置入型腔内是才容易，才能完全伸展开来。如有褶皱，啤出来的成品就会不良。3、片材成型模具设计要点a、使用产品图，在Pro/e（或其他3D软件） 按片材厚度，将产品表面向内偏置，得到片材的3D图。-最麻烦的工作！b、按片材的3D图，将其展开，作冲裁片材的刀模、菲林等。c、按片材3D图分模d、制造模具 4、成型模具设计要点 因要将片材放到型腔内注塑，所以，在设计上与普通通模具有不同的地方。下面就其特点进行分析：a、浇口不得采用分型面直接进胶的方式！原因：在分型面处一般都有片材，直接进胶将会把片材冲开，啤出的成品在浇口四周会有气纹，片材被冲起皱，丝印的图案亦会被冲开一个口子！一般要采用顶针潜水入胶的方式，或牛角潜水入胶（后模需做两镶件，各打牛角的半边胶位）b、分型面及碰穿面的要求分型面不得像普通模具一样直接从胶位边顺延拉出，一定到向下拉出3-5mm（要做3度以上的脱模角）再顺延作分型面。这样，前后模的分型面就是擦穿面！ 为什么要这么麻烦呢？原因：因为片材不会完全与型腔准确的吻合且刚好比型腔边小0.02mm。不管是机械或手工置入，绝不可能完全一丝不差的放到位。所以，擦穿的分型面就像一个罩子般，把片材 罩住，起定位作用。 同样，所有的碰穿面也要改为擦穿面！以下为一款镜片的IMD分模图： 请注意，图中粉红色的面就是特意拉出的擦穿面！ 因为 片材的定位非常重要，在模具上还要再想想其它的办法。比如，在碰穿面，前模镶两根针，插到后模，片材上留长些余料出来并对应模具做两个定位孔。在前模放入片材时，片材卡入镶针上，从而可很好把片材定位在前模型腔内。合模时，因为碰穿面被改为了擦穿面，前模就像一把刀一样把片材多余的定位料切除（就算不是擦穿面，同样也能起到切出的作用）。最终得到完好的IMD成品。如下图：c、片材在啤塑时的定位主要靠自动装置、定位销、真空孔等。如采用红外线控制等。目前，国际上开发有IMD片材定位的新技术：静电荷。即利用静电荷把片材牢牢地吸附在型腔内。如此项技术被广泛应用，将极大地提高