IMD注塑工艺.doc

IMD注塑技术工艺IMD的中文名称：是指模内装饰镶嵌注塑技术注塑表面装饰技术，即IMD（In-MoldDecoration）， IMD-模内装饰镶嵌注塑技术，是一门较新的面板加工工艺，从20世纪90年代初开始，由双层胶片层间黏结结构，发展到注塑成型多元结构的三维成型技术，现在已成为当前的一项热门的铭牌工艺，它已一改平面板的刻板模式，发展到山薄膜与印刷图文、标识的油墨及树脂注塑结合成三位一体面板的新模式。IMD-也就是将印刷好的薄膜成型后，镶嵌在注塑模腔内然后合模注塑。注塑树脂在薄膜的背面与油墨层相结合，面板图文、标识置于薄膜与注塑成型的树脂之间，图文、标识不会因磨擦或时间关系而磨损。它以注塑成型为依托，其形状、尺寸可保持稳定，更便于装配，故IMD技术常被应用于汽车、通讯、电子、电器、仪表、仪器的面板上，集装饰性与功能性于一身。一、 IMD产品特性 精美的装饰图文、标识内藏，不受摩擦或化学腐蚀而消失。 图文、标识及颜色设计可随时改变，而无需更换模具。 三维立体形状产品的，印刷精度准确，误差+0.05mm。 能提供图文、标识背透光性及高透光性的视窗效果。 功能按键凸泡均匀、手感好，寿命可达100万次以上。 三维变化，可增加设计者对产品设计的自由度。 复合成型加工达到无缝效果。二、 IMD/IML的应用领域 家电业：电饭煲、洗衣机、微波炉、空调器、电冰箱等的控制装饰面板； 电子业：Mp3、Mp4、计算器、VCD、DVD、电子记事本、数码相机等装饰面壳、彩壳及标牌； 汽车业：仪表盘、空调面板、内饰性、车灯外壳、标志等； 电脑业：键盘、鼠标、面壳； 通讯业：手机按键、手机镜业、手机彩壳、小灵通及固定电话面板、视窗镜片； 其它业：医疗器械、化妆品盒、装饰盒、玩具、运动和娱乐休闲用品等等。三、 IMD工艺的发展前景目前，IMD模内装饰镶嵌注塑技术被广泛应用于通讯、家电、电子、汽车、仪表、仪器、医疗器、玩具、化妆品等行业，是一种崭新的塑胶装饰工艺技术。可三维变化，增加设计者的自由度，能设计出各种个性化造型的产品，适应时代发展的需求。四、IMD的组成1材料包括片材、树脂、油墨三部分。2设计（1）图文构架的设计。（2）成型注塑模具的结构设计。（3）注塑模浇注口位置和形状的设计。设计注塑模浇注口的位置，应考虑在注塑时，使PC注塑料不能直接冲击到印刷油墨的印迹上，从而保证注塑后油墨印迹的完整清晰和挺括性能。如果在注塑后，油墨印迹上出现水纹、流散、扩散、飞油等现象，就应该考虑改进注塑口的位置和形状及注塑模的整体结构。此外，还需调整注塑料的温度，使其达到印刷油墨可以承受，同时又能保证PC料、PC片和印刷油墨具有良好附着力的最佳状态。这一点，不单是对UV油墨，对溶剂型油墨更应该考虑，才能达到最佳效果。3生产过程包括印刷、成型、注塑三部分。五、IMD又分为IML、IMR，这两种工艺的最大区别就是产品表面是否有一层透明的保护薄膜。 IML（INMOLDINGLABEL）的中文名称：模内镶件注塑 其工艺非常显著的特点是：表面是一层硬化的透明薄膜，中间是印刷图案层，背面是塑胶层，由于油墨夹在中间，可使产品防止表面被刮花与耐磨擦，并可长期保持颜色的鲜明不易退色。IML的工艺相对传统的塑胶工艺来说还有比较新的，不良率比较高，如果产品的侧面要做IML，建议侧面做成弧面或脱模角不小于3度。 IMR（INMOLDINGRoller）的中文名称：模内转印 此工艺是将图案印刷在薄膜上，通过送膜机将膜片与塑模型腔贴合进行注塑，注塑后有图案的油墨层与薄膜分离，油墨层留在塑件上而得到表面有装饰图案的塑件，在最终的产品表面是没有一层透明的保护膜，膜片只是生产过程中的一个载体。但IMR的优势在于生产时的自动化程度高和大批量生产的成本较低。IMR的缺点：印刷图案层在产品的表面上，厚度只有几个微米，产品使用一段时间后很容易会将印刷图案层磨损掉，也易褪色，造成表面很不美观。另外新品开发周期长、开发费用高，图案颜色无法实现小批量灵活变化也是IMR工艺无法克服的弱点。 概念说明： IMD包含IML,IMF,IMR IML：INMOLDINGLABEL印刷胶料与塑结合 IMF：INMOLDINGFILM与IML相同 IMR：INMOLDINGROLLER重点在于胶料上的离型层。PETFILM印离型剂印刷油墨印接着剂内塑料射出油墨与塑接着开模后胶料会自动从油墨离型。日本称热转写。这机器是用ROLLTOROLL方式，而对位用CCD计算机操作。 目前国内一些人士把IMR称之为IMD，把IML独立于IMD之外。最根本的区别在于IML和IMR在lens表面的不同，IML表面有PET或PC片材，而IMR表面只有油墨。IMD是一个比较复杂的过程，IML的片材有PET，也可以用PC，各家公司的技术水平不一样吧。塑料粒子一般采用PMMA和ABS。IML与IMR各自有优点，IMR不是很耐磨，Nokia和Motorola的手机有一部分就是采用IMR技术的，时间稍微长一点也会造成划伤；IML最大的缺陷就是不能整体实现IML技术，仅仅局限于某一块区域六、IMD的印刷及制作流程1丝网印刷、覆膜、成型注塑法制作流程：PC片背面印刷溶剂型或光固化型IMD专用油墨干固油墨印迹面整体热复合薄膜高压冷（热）压成型模切废边注塑料的预热处理注塑完成部件。2丝网印刷补助剂成型注塑法补助剂：用柯图泰公司生产的AQUATEX SC水性网印粘合胶。作用：可提高PC片、油墨和注塑料（树脂）之间的结合力。方法：PC片背面网印IMD专用油墨干固PC片印墨面整体网印水性补助剂高压冷（热）压成型模切废边注塑料的预热处理注塑完成部件。3工艺流程网印IMD（IMS）油墨干固复合PC薄膜成型切边注塑成型完成。七、溶剂型油墨和光固化型油墨在IMD网印中的区别1溶剂型油墨：采用溶剂型油墨网印IMD的PC片后，需在遂道式且具有良好通风的三级干燥机中烘干。三级的最后一级干燥，建议在90恒温下烘干3-5h。因此，溶剂型油墨的生产周期长，且一旦油墨的干燥程度掌握不好或不佳，就会给最后的注塑成品率带来非常大的影响。因为溶剂型油墨印后干燥不完全、不彻底，在油墨中残留溶剂，此溶剂在注塑模内受热的条件下，溶剂无法跑掉，就会向油墨内外散发，在溶剂蒸气压力大的情况下，油墨就会向四周扩散而造成“飞油”现象，使图文周边模糊，严重者印刷的图文全部扩散、飞溅形成向四周散射性的“花纹”（具体制作工艺，请参阅丝网印刷2000年第4期“IMD技术及IMD技术专用油墨的推广应用”一文）。2光固化油墨在IMD技术上的应用特点：1）可实行自动化印刷，生产效率高；2）UV油墨光固化只需几秒或十几秒，固化速度非常快；3）可网印更精细的线条，分辨率高，且墨层较薄，印刷面积大；4）注塑前，UV墨印迹上若不覆膜，也不会产生印迹油墨“飞油”现象；5）整个操作系统容易控制，UV油墨因溶剂量较少，故不需长时间蒸发或烘干溶剂过程，因而，注塑时，油墨受热就不会产生“飞油”现象。八、诺固IMD专用光固化油墨的使用1印刷参数的选用：丝网目数选用120-165目/cm单丝聚酯丝网，可根据具体情况按图文精细度及下墨量而定。网版的张力大于20N/cm左右。胶刮的硬度为70-80。采用耐溶剂型的毛细18感光膜片或感光胶制版。2UV光固化要求：1）PC薄片在带有IR辐射的UV固化机内，会因受到IR的热辐射而挠曲、变形，为此，对UV固化设备就有更高的要求。2）诺固IMD光固油墨所适应的光谱波长一般在300-400nm之间，其光波峰值为365nm最佳，因为在365nm下光固油墨里的引发剂最活泼。其UV灯的功率为120W/cm或2支80W/cm的UV中压汞灯或金属卤素灯，如果PC片是耐高温的或PC片在高效UV机内较快地通过，可减少IR对PC片的冲击变形。为什么PC片在UV机内会受IR辐射变形呢？其原因是：市售UV机的光照系统中，目前的中压汞灯与反射罩有聚焦型和非聚焦型两种，对于这两种结构的反射罩，在反射要求的紫外光波长的同时，也同样将IR热辐射线反射在PC片上，尤其是当过UV机速度慢的情况下和印白色（对光全反射）及黑色（对光全吸收）油墨时，PC片就更容易挠曲变形。这两种反射罩的结构特点是：聚焦型反射罩所反射的UV光线能量集中，光固化的效率高，有利于厚墨层的油墨固化，可使油墨的深层达到固化，这种聚焦反射罩，尤其是反光白色油墨和吸光黑色油墨适应性更好些，在同功率、同等条件下，聚焦型比非聚焦型的穿透性能更强些。但这两种结构的反射罩都会产生较高的热能，容易使PC片受热挠曲变形。3 怎样避免和减少PC片在UV固化过程中受IR热辐射而引起的挠曲变形？方法有两种。第一种方法，在UV反射罩的表面涂一层涂料，该涂料层的功能是吸收IR热辐射波，PC片在UV固化的整个过程中，由于IR被吸收掉，PC片上只有UV光照射，所以PC片上不再受IR热辐射，故不会固受热而挠曲变形。这种结构的反射罩，不但适用于IMD（IMS）的PC片材，同时也适用于其他用UV油墨印刷的塑料片及标牌。第二种方法，在UV机内，将两只灯稍微远离开，在两只灯当中设置一个能反转的装置，PC片印上油墨后，经过前一个UV灯后，工件走到中间时，PC片就反转180后再过另一只UV灯，这样用两只低能量、同时也是低辐射能的UV灯，对透明PC片上印刷的油墨正反面两次固化，从而使PC薄片受热减少，温度降低，达到全固化，又不变形。九、油墨光固化及注塑应用注意事项1UV灯管的使用寿命：新的UV灯（中压汞灯）从使用时起，一般1000h后应更换，同时，在1000h内应经常用无水乙醇清洁UV灯管及反射罩的表面，每清洁一次，将UV灯管旋转90，有利于UV射线全部有效地辐射在UV油墨上，保证一定的穿透能量，使UV能量穿透到油墨底部，使油墨完全固化。2UV灯管的辐射能量：能量（功率）不够的UV灯，UV油墨过UV机的次数再多也不能使深部墨层全部固化，相反还会使UV油墨的表面封闭、老化、变脆等。同时油墨的附着力不好会使叠印的层间结合力很差。因此，UV灯的功率一般要求120W/cm或两支80W/cm中压汞灯或效果更好的金属卤素灯。3墨层的厚度和油墨的颜色对UV光固化的影响：不同颜色、不同厚度的UV油墨的固化效果略有差别，一般情况下，供应商在生产UV油墨时，利用光引发剂的特点，可以通过选择光引发剂的种类降低颜色密度，使不同颜色的UV油墨在同一固化条件下达到固化参数一致。而UV油墨的厚度，应该通过改变网版的参数、胶刮的硬度和刮印速度等方法调整，从而保证油墨快速固化。4注塑成型：（1）几种成型形式的简单比较热成型由于片材加热可用来深度成型。机械成型由于冷的片材可使油墨承受较高的压力。高压成型由于片材稍微加热，可以允许较高的压力，且可深度成型，套位准确，尺寸稳定性高。（2）值得注意的关键点：注塑成型前PC类材料的预热处理。预处理即对PC颗粒料进行预热处理，属于去除水分的干燥处理，一般时间较长，为3-4h，才能将PC材料中的水分去掉，从而确保在注塑成型时减少油墨的飞溅和提高注塑料与PC片的密合，避免注塑成型后注塑料与PC片之间产生气泡而影响透明度。至于预热处理的温度，应该按注塑料的不同而有所区别。避免油墨或片材的开裂。要有一定有油墨厚度，不能明显地降低颜色的色密度或遮盖性。成型时，选择最大的成型半径。温度高将减少油墨被洗掉的面积。增加注塑树脂温度，可增加附着力。5注塑料（树脂）及注塑温度：注塑料可用PC、ABS、PCABS、PS和PMMA等。IMD（IML）技术的出现，将会大大推进仪器仪表、电脑、键盘、面板、汽车表盘的网印技术的发展。在不久的将来，多种家用电器、汽车等超大型产品的外壳也将会使用IMD（IMS）技术完成，使生产完全实行自动化，提高效率。因此，IMD（IMS）技术是集合特殊PC片材、注塑树脂、耐温油墨、彩色丝网印刷、冲压成型注塑模具的设计、制造及注塑工艺的综合技术，因此IMD（IMS）的技术含量较高，涉及技术范围广，因此需要有合理的结构设计，再配上先进的器材和合理的工艺，IMD（IMS）将会得到广泛的应用。各种注塑料的参考注塑温度注塑料 PC ABS PCABS PS PMMA温度 290 270 260 220 240IMD技术可以实现注塑成型、装饰一体化、一次完成，又能做出各种不同的特殊效果，如：按键凸泡、金属镜面或消光面、金属拉丝纹、背透光性、凹凸点纹等等，极具装饰性及功能性。IM