手机塑料之表面处理技术.doc

移动电话塑料之表面处理技术移动电话目前已成为个人之标准配备，其重要性已超越手表等之个人随身携带之对象，因而于产品之新技术开发及应用非常之快，且新颖,于制程更加减少，产品可靠度高，更为满足求新求变之需求，全球厂商均全力投入开发新技术应用。在此专题即提出行动电话之塑料表面处理演进及不同之新技术。制作工法1.电镀,彩色电镀2.喷漆3.曲面印刷,水转印,热转印4.表面硬化5.Insert Molding(IML,IMD,IMF)电镀 Coating电镀作业流程(前处理)塑料底材 挂钓 整面脱脂(去除表面油污物) 水洗 粗化使表面粗化 水洗 回收 水洗 中和除还原表面之铬酸 水洗 敏化吸着PD-SV之错化物 水洗 加速化除去钖使PD活化 水洗 化学镍 完成 电镀作业流程 Processing底材表面处理完成品上挂架活化硫酸铜双色镍半光泽镍全光泽镍独立镍雾镍银代铬黑铬黑镍金代铬代镍青铜超纯水水洗烘干彩色电镀作业彩色电镀 Color coating彩色电镀,采用水电镀方式,一切作业均在水中进行,不怕灰尘、毛屑,因采用离子化电镀方式,可得均匀细腻良好的膜层,除了可提升商品价值外,可改善塑料之物理性质,(如耐湿、耐溶剂、油类、耐磨度)提高衡击性,增加抗张力,增加热变形温度,防止塑料腐蚀老化。此外,彩色电镀具备0EMI功能,防止静电,手痕及PC板短路功能。 彩镀作业流程电镀完成品活化水洗封孔彩色电镀喷洗水洗烘干喷漆Painting喷漆涂装为目前电子产品最为广泛应用技术,其创新及演进如下,当塑料材料尚未流行喷漆涂装时,塑料成型注重于成型之合胶线,但因受制于塑料之基本特性虽有改善,但始终未尽理想,而有于素材表面轻喷涂同为素材颜色之涂料以解决流痕线及合胶线之问题.但其虽解决某些产品之问题,但确无法满足如行动电话如影随行之产品规格,而最早使用喷涂技术应用于产品线为行动电话大厂Nokia,技术经由另一厂商Motorola发扬光大,其定制规格而始全球制造商将之内部规则成为喷涂甚至使用其它非喷漆工法,亦适用其规格.塑料表面之涂装规格既由此得之. PU Painting喷漆喷涂因受制于塑料材质,而因应材质有不同底漆使其与素材紧密结合,之后再喷涂面漆,面漆为透明漆料两液型(化学反应型),主要为防止漆面受化学药剂,磨擦,刮伤作用.为能争取全球手机喷涂之用漆,全球漆厂掀起一场革命,使其开发之新漆种能附合喷涂规格且其价格具有优势之竞争力.但因其技术之困难度并非想象之轻易,目前紧有两大厂其漆品附合此规格,一为日本Cashew ASCOAT及法国AKZONOBEL Egyptian可以通过测试,但其底漆(base coating)技术略有不同法国AKZONOBEL Egyptian因欧洲对于环保规格较严而为一液型非反应型可于微生物反应槽被分解,而日本系列之底漆为两液型但具有快干之特性喷涂容易而较受喷涂厂之使用.即便如此其它漆厂亦寻求其它管道,市场上90%以上之换壳面板均为其它漆厂涂料所瓜分因其不能达到也无法达到规格而转战战场,但其获利并未必比两大品牌漆厂低。 UV Painting另一方面另类喷涂技术正于研发中,虽未被手机三大厂承认中但其产品以于市场中可以看见,为UV COATTING 相较前段介绍之PU COATTING最大不同为其面漆为UV紫外线照射才能达硬化但其硬化速度只需30分钟较PU硬化反应需七天,来得有效率但其目前尚有其困难其表面无法达到PU类似金属之感觉,相信在厂商之不断创新开发不久将来即可见到. 曲面印刷,水转印,热转印曲面印刷最早应用于汽车之饰板,如核桃木纹之中央控制面板,门把饰板,其利用印刷将木纹或其它纹饰印刷于一PVC薄膜,利用PVC之高可塑性将其表面印刷纹路转印于塑料材质上,于转印素材喷涂适当媒介以利油膜附着,经高温烘烤完成成品,但其因工件大容易于表面产生皱折,印刷良品不高,而开发利用水压之平均压力,治具简易而以水转印取代之,目前之水转印技术为日本传入,但及表面易因薄膜拉伸而使纹路变粗,第二代之水转技术为克服此缺点由台湾厂商(正清国际)发展出可得细致纹路,更新颖但其表面抗耐磨,及抗化学性均无法达到,世界级大厂为能使其机壳能有更换性而发展出热转印技术,有名之例子为瑞典易利信(ERICSSON)所推出之。热转印水转印表面硬化 Hard Coatin g表面硬化之技术一为喷涂硬化层及使用化学药剂将成品浸泡烘干硬化,以手机大厂使用之方式为前者,一般使用之状况为透明窗口因其表面为外观及可视于LCD而要求其表面具防刮及硬度,表面耐磨为RCA 50 CYCLES,硬度需于铅笔测试3H以上,以喷涂技术于PC之塑材将无法达到,而必需使用压克力(PMMA)材质才能达3H以上硬度,其表面喷涂为类似PU COATTING之面漆硬化层.但以化学药剂将成品浸泡烘干其化学药剂为一硅化物,此工法大大降低硬化成本亦即国内业者开发之替代法,其缺点为其表面易沾油污表面经硬化后非为光滑而有毛细现象,且表面印刷油膜不易附着,成品之不良率亦随之升高. IML(Insert Molding Label)IML,IMF其原理均相同,分别于制程上之加工上不同,其基材及表面PC薄膜材质应用并无太大差异,其制作过程如下图所示.模内印刷技术为最近之两三年之技术.IMF(Insert Molding Forming)IML,IMF其原理均相同,分别于制程上之加工上不同,其基材及表面PC薄膜材质应用并无太大差异, IMF(PC-FILM经由热室法或真空FORMING成型后于射出模具一体成型)但成品所受限制还相当多,期待将来有更新之技术解决 IMF COVERIMF KEYPADIMD(Insert Molding Deliver)IMD其原理为将表面外观印刷于一薄膜利用此薄膜于成品模内成型时,同时印刷油墨转印于透明基材上,再经由UV照射灯照射使UV印刷层硬化具有3H之硬度及表面耐磨一次达成,因其薄膜之表面处理具有多样性,金色银色等之金属特殊颜色可以利用真空蒸着技术附着于薄膜上再转印于成品上,技术性高目前全世界只有日本SHNISHA及德国CURWZ拥有此工法之专利技术.IMD LENS+IMF KEYPADProcessing - Stage 1LaminateHard CoatPolycarbonateLaminateRemove 2nd surface laminateProcessing - Stage 2IMD FilmPrint graphics inks & dry thoroughlyProcessing - Stage 3 (optional)Aquatex SCPrint and dry Aquatex SCProcessing - Stage 4IMD FilmRemove 1st surface laminateProcessing - Stage 5 (optional)Print & dry Aquatex FPHProcessing - Stage 6aHOT AIRHOT AIRHOT AIRForming - NieblingProcessing - Stage 6bVacuumVacuumForming - ThermoformingProcessing - Stage 7 (optional)UV LightUV Curing After curing the hard coat surface is scratch resistant XtraForm and Aquatex need UV cure AutoForm and HiForm do notProcessTake the part and foil moveInjected, mold openedClamp the foilRegistratethe foilProcessClose mold IIClose mold IClose mold IVClose mold IIIProcessGoods on the RobotsRobots for goods and sprueBlack registration mark on the foil以目前行动电话之普遍,可谓”大小通吃”!年轻人手机比酷,比炫,中层年龄者则重实用.沉稳.因此行动电话之表面处理更是日新月异,不断演进,创新,以期满足各阶层消费者的需求.产品外观如同人之装扮,可以展示个人品味.行动电话塑料之表面处理技术亦同服装设计.不断的推陈出新,让使用者可以展现不同的风貌.因本人从事手机设计,从中了解到每一项技术创新的演变,兹就塑料表面之处理,作一具体之报告,藉以让读者了解创新的观念,在产品设计上的重要性.结论参考资料 Reference一.移动电话图片 摩托罗拉移动电话V2299 诺基亚行移电话NOKIA 6150 NOKIA 8250 易利信行移电话 A2618s ,T28s二.IMD技术资