塑料之表面处理培训课件

塑料之表面处理第一部份喷漆(Painting)现有厂商喷漆制程简介批次式喷漆线(BatchPaintingLine):喷枪采活动式连续式喷漆线(ContinuousPaintingLine):喷枪采固定式喷漆制程布局

喷涂线流线示意图涂料的组成涂料构成四要素树脂溶剂颜料其它添加剂涂料用树脂的种类酸醇树脂?酚树脂胺基树脂?丙烯树脂环(碳)氧树脂?聚胺基甲酸乙酯矽氧树脂?氟树脂涂料用颜料的种类涂料用颜料，让涂膜显现所想要的颜色主要分类如下：体质颜料著色颜料特殊颜料涂料用助剂涂料中添加例如安定剂、分散剂、防沉剂等助剂；增加涂料的稳定性。稀释剂及用途顾名思义就是要稀释涂料，使涂料稀释到可以作业的浓度并可以降低涂料的成本。稀释剂及用途稀释剂主要用於稀释涂料中树脂，但由於树脂的种类不同，所以稀释剂种类不同；主要成分有机溶剂中的酮类、酯类、醚酯类。利用有机溶剂各成分沸点的不同，乾燥速度也不同，可以制作成适合各种喷涂设备、作业方法及涂膜不同的表现。涂料乾乾燥的的种类类挥发乾乾燥(利用稀稀释剂剂蒸发发乾燥燥)融合乾乾燥(分子与与分子子因挥挥发而而相聚聚合)氧化乾乾燥(不饱和和脂肪肪酸与与空气气中氧氧结合合)利用架架桥反反应而而乾燥燥(利用架架桥剂剂即所所谓硬硬化剂剂形成成架桥桥而硬硬化)紫外线线硬化化(不饱和和聚脂脂类加加入增增感剂剂後由由紫外外线波波长300～400nm照射後後分子子聚合合而硬硬化)作业条条件之之比较较(一)膜厚通过测测试规规格所所需之之膜厚厚CASHEW10～15μμmAKZONOBEL20～25μμm大世纪纪20～25μμm膜厚的的增加加会增增加涂涂料使使用量量，成成本的的增加加作业条条件之之比较较(二)作业时时乾燥燥时间间及所所使用用涂料料种类类CASHEW60℃℃×20分压压克力力矽涂涂料AKZONOBEL80℃××40分PU系列涂涂料大世纪纪80℃℃×30分PU系列涂涂料乾燥时时间的的增长长会使使涂膜膜於(化学反反应)进行高高分子子聚合合反应应中增增加一一些不不确定定变数数，容容易造造成涂涂膜的的聚合合失败败或涂涂膜不不良的的表现现。现有机种在喷喷漆上所遇到到的问题点(１)喷漆层过厚(２)喷漆粒子过粗粗(３)喷漆均匀度差差(４)耐磨性差(５)喷漆有死角(６)喷漆底材的运运用问题(７)喷漆影响材质质的强度(８)喷漆表面的脏脏点第二部分IMD(In-MoldDecoration)(模内射出装饰饰)所谓IMD即为模内射出出装饰之统称称，目前依制制程不同可分分为IMF及IML两种，其概要要程序如下：：薄膜印刷(IMF,IMR)高压真空成型型(IMF)精密3D裁切加工(IMF)薄膜射出成型型加工(IMF,IMR)IMF(In-MoldbyFilm)此制程是先将将油墨印刷在在一层厚度约约0.18m/m的Film上(材质为PC或PET)，经过forming之後，於射出出机台上，靠靠著模具定位位机构定位，，在模内与基基材一同成型型。IMF成形步骤(一)PolycarbonateHardCoatLaminateLaminateRemove2ndsurfacelaminateIMF成形步骤(二)IMDFilmPrintgraphicsinks&drythoroughlyIMF成形步骤(三)IMDFilmRemove1stsurfacelaminateIMF成形步骤(四)HOTAIRHOTAIRHOTAIRForming-NieblingIMF成形步骤(五)VacuumVacuumForming-ThermoformingIMF成形步骤(六)(Optional)UVCuringUVLightAftercuringthehardcoatsurfaceisscratchresistantFilm的材质选用PC–最佳的底材PMMA-较易脆裂、但但透明度较高高Polyester-成形性及硬度度均佳FormablePET–Furtherdevelopment使用PC的优缺点BenefitsClarityEaseofcutting/printingCompatibilitywithmouldingresinDisadvantagesFormprecision(±0.3mm)Flexibility(embossedswitches)NotinherentlyweatherableChemicalresistancePoorpencilhardness使用PMMA的优缺点BenefitsClarityGoodformingbehaviour(±0.15mm)ExcellentweatheringPencilhardnessDisadvantagesBrittle(cuttinghandlingproblems)PotentialadhesionproblemstoresinFormcanrelaxinmouldingtoolChemicalresistance使用FormablePET的优缺点BenefitsExcellentflexresistanceExcellentchemicalresistanceImprovedformability(formprecisionnotyetdetermined)DisadvantagesCostCompatibilitywithmouldingresinRelaxationinmouldLimitedsupplierchoiceNotyetcommercial铅笔硬度测试试比较PMMA最最佳PET次之之PC最差Stressv.Temp@100%Strain-variouspolymers现有机种在IMF上所遇到的问问题点．Film的定位问题．油墨选用的的问题（shining、separate等….）．外观变化性性的问题．Forming的Diecut问题（毛边））．Forming抽深不能过深深(建议小於0.5mm)．翘曲的问题题IMR(In-MoldbyRoller)此制程是先以以滚桶印刷方方式，将film印制成一卷以以roller方式运送。通通常一卷长度度大约是1000m，以一般LCDcover的大小来看，，大约是65,000pcs。射出厂使用传传统射出机搭搭配feeder做模内射出的的动作。IMR制程简介(一)印刷层(离型层、硬化化层、油墨层层、金属蒸著著层、结合层层)Foil去除使用自动送料料系统作定位位点射出清洗、检验、、包装1.选择薄膜2.印刷3.射出成型4.表面处理6.成品可作到有如相相片般鲜艳的的高画质表现现IMR制程简介(二)IMR制程简介(三)使用IMR可能发生的问问题点耐磨性较差的的问题曲面面变变化化不不能能过过大大目前前技技术术使使用用PC较不不成成熟熟开发发时时间间比比较较1.IML的薄薄膜膜,模具具由由日日本本或或德德国国供供应应,时间间较较长长但但将将逐逐渐渐以台台湾湾制制造造取取代代,缩短短开开发发时时程程2.2D/3D检讨讨,确认认时时可可以以决决定定交交期期之之长长短短使用用IMF的优优点点印刷刷为为网网印印，，变变更更artwork速度度快快（（约约一一周周））使用用PC材质质，，适适合合latch等要要求求机机械械强强度度的的成成品品目前前国国内内已已有有成成熟熟的的厂厂商商，，供供货货及及机机动动性性均均不不成成问问题题使用用IMF的缺缺点点由於於制制程程无无连连续续性性，，产产能能无无法法明明显显提提升升由於於film的材材质质为为PC或PET，对对於於scratchtest较PMMA为差差由於於目目前前无无法法克克服服油油墨墨问问题题，，以以致致无无法法做做出出较较具具金金属属感感的的外外观观稍有有控控制制不不良良，，易易造造成成film剥离离的的现现象象由於於目目前前为为””阶阶段段性性市市场场垄垄断断””，，致致使使成成本本(指UnitPrice)居高高不不下下使用用IMR的优优点点色彩彩变变化化丰丰富富，，无无shining油墨墨剥剥离离的的问问题题连线线式式送送料料，，可可自自动动化化，，大大大大提提高高产产能能表面面亦亦可可依依喜喜好好不不同同，，做做局局部部咬咬花花处处理理由於於产产能能提提高高，，单单位位成成本本亦亦下下降降，，UnitPrice约为为IMF之1/2使用用IMR的缺缺点点模具具费费昂昂贵贵，，约约IMF的2-3倍变更更artwork的时时间间长长，，约约需需45工作作天天油墨墨的的耐耐磨磨性性较较差差目前前film及印印刷刷knowhow掌握握在在日日本本及及德德国国手手里里，，台台湾湾只只能能射射出出，，机机动动性性差差目前前较较成成熟熟的的技技术术只只用用PMMA材质质，，PC尚未未成成熟熟，，仍仍面面临临一一些些技技术术上上的的问问题题目前国内厂厂商投入IMD状况(一)目前国内厂厂商投入IMD状况(二)第三部份印印刷刷(Printing)目前印刷制制程应用在在手机制造造上有以下下数种：网印(Silkscreenprinting)移印(Movableprinting)热转印(Hotstamping)什么是网印印?网印的印刷刷历史可以以追溯到远远古时代，，可能在还还没文字产产生时就有有人发明了了这项技术术，它的优优点是实用用，人们还还可以重覆覆使用，并并且操作简简易。网版印刷的的原理1.使用刮刀把把油墨涂在在网版上。。2.再用刮胶以以固定角度度，将油墨墨平整的划划向一边，，此时油墨墨会依照网网版制造时时的图案，，因渗透而而印在被印印物上，而而且可以重重覆印刷3.而印刷网版版在洗版後後还可以继继续保存使使用。什么是移印印?移印的原理理是把所需需印刷的图图案先利用用照像制版版的方法，，把钢版制制成凹版再再经由特制制矽胶印头头转印在被被印物上，，并且可依依产品的材材质不同，，调制专用用的油墨，，以使品质质得到保证证。移印的流程程1.由毛刷将油油墨均匀覆覆盖在钢版版上。2.由刮墨钢刀刀将多余油油墨刮除。。3.由印头下降降到钢版将将图案内的的油墨沾起起。4.由印头移位位下降至产产品将图案案盖上。转印及烫金金热印转写纸纸是从英文文HEATTRANSFERPAPER翻译过来；；原理是用用热力把图图案或花纹纹从胶膜或或纸膜转印印到工作表表面。转印印或烫印过过程，只需需对被印物物烫印一次次，便可把把多种颜色色图案转印印在胶件上上。这样可可以减低胶胶件不良率率。而烫金金的原理与与热转印雷雷同，最大大不点为：：热转印的的图案是先先印在胶模模上。而烫烫金则是将将图案刻在在印头上。。目前机种印印刷曾发生生之问题印刷字体位位偏字体或窗框框边缘呈锯锯齿状印刷油墨溢溢出外框油墨附著性性不良，百百格测试不不过(以以字体与底底色部分较较受争议)第四部份咬咬花花(Texture)咬花系指将将所需花色色以化学蚀蚀刻的技术术，将模仁仁(大多为母模模面)进行蚀刻的的动作。与与其他部分分较大的差差异是，咬咬花是对模模具的加工工，而其他他部分则是是直接对半半成品加工工。咬花作业流流程模具入厂清洗模具(整块模仁清清洗乾净)模具喷漆(保护作用)晾乾(时间约6~8小时)修割胶带(欲咬花处割割开)蚀刻咬花(控制时间及及深度)喷砂(控制光泽度度)咬花拔模角角度建议值值目前机种咬咬花面曾发发生之问题题拉花现象，，不易脱模模配合件花纹纹及光泽度度不同所咬花纹规规格与预期期差异过大大咬花不均匀匀第五部分电电镀镀(Electroplating)电镀(electroplating)被定义为一一种电沈积积过程(electrodepos-itionprocess)，是利用用电极(electrode)通过电流，，使金属附附著於物物体表面上上，其目目的是在改改变物体表表面之特性性或尺寸寸电镀的目的的电镀的目的的是在基材材上镀上金金属镀层(deposit)，改变基材材表面性质质或尺寸。。例如赋予予金属光泽泽美观、物物品的防锈锈、防止磨磨耗、提高高导电度度、润滑性性、强度、、耐热性、、耐候性、、热处理之之防止渗碳碳、氮化、、尺寸错错误或磨耗耗之另件之之修补。电镀的基本本构成元素素外部电路阴极、或镀镀件(work)、挂具(rack)。电镀液(bathsolution)。阳极(anode)。镀槽(platingtank)加热或是冷冷却器(heatingorcollingcoil)非导体金属属化方法(MethodofMetalizingNonconductors)非导体金属属化除了电电镀(Electroplating)方法外还有有如真空电电镀(vacuummetalizing)、阴极溅射射法(cathodesputtering)及金属喷射射法(metalspraying)。非导体电电镀法须先先将非导体体表面形成成导电化,其过程是将将物件用机机械或化学学方法粗化化(roughening)得到内锁表表面(interlockingsurface)然後披覆上上导电镀层层电镀前处理理流程分类上架(依素材外观观选择适合合挂具)脱脂清洗(温度.浓度.时间)粗化(温度.浓度.时间)中和(温度.浓度.时间)水洗(自来水连续续循环)敏化(温度.浓度.时间)水洗(自来水连续续循环)活化(温度.浓度.时间)水洗(自来水连续续循环)化学镍完成成电镀处理流流程(一)上架(选择合适挂挂具)超音波清洗洗(时间.电流)镀铜(温度.浓度.时间.电流.电压.大小)水洗(自来水连续续循环)镀镍(温度.浓度.时间.电流.电压.大小.PH值)选择以以下六六种不不同电电镀镍镍层色色泽及及功能能性半光泽泽镍?高流镍镍全光泽泽镍?微孔镍镍沙丁镍镍(雾镍)?镍合金金(古铜)电镀处处理流流程(二)水洗镍层後後可视视颜色色及功功能性性.镀以下下四种种不同同色泽泽铬(装饰性性)青铜感感(青古铜铜)锡镍合合金(黑镍)黄金(K金)纯水洗洗净烘乾OQC检验目前公公司对对塑胶胶件外外观的的测试试规范范硬度测测试(HardnessTest)黏著力力测试试(AdhesionTest)耐磨测测试(AbrasionTest)抗化学学测试试(ChemicalResistanceTest)抗ＵＶＶ测试试(UVTest)硬度测测试负荷荷：：１ＫＫｇｆｆ作用角角度：：４５５°使用器器具：：Mitsubishi2H铅笔合格标标准：：没有有刮痕痕黏著力力测试试非破坏坏性测测试测试方方法：：使用用3M#595胶带5cm长度贴贴於表表面後後急拉拉合格标标准：：表面面涂料料成coating层不能能被拉拉起破坏性性测试试测试方方法：：以刀刀片在在表面面划出出方格格(热固性性1mm*1mm,热塑性性2mm*2mm)，再用用3M#595胶带贴贴上後後急拉拉合格标标准：：可容容许在在方格格中15%以下的的涂料料或coating层被移移除耐磨测测试测试方方法：：RCA测试机机台，，使用用11/16“宽的带带状白白纸，，每分分钟17cycles荷重重：：175g合格标标准：：不见见磨痕痕抗化学学测试试测试方方法：：酸性测测试–55°C，曝露露时间间24,48,72小时硷性测测试–60°C，曝露露时间间24,48,72小时合格标标准：：表面面经测测试後後无任任何改改变抗ＵＶＶ测试试测试方方法：：在60°°C，200小时的的UV光照射射(波长313nm)合格标标准：：表面面经测测试後後无任任何改改变行动电电话塑塑料之之表面面处理理技术术摘要行动电电话目目前已已成为为个人人之标标准配配备,其重要要性已已超越越手表表等之之个人人随身身携带带之对对象,因而于于产品品之新新技术术开发发及应应用非非常之之快,且新颖颖,于制程程更加加减少少,产品可可靠度度高,更为满满足求求新求求变之之需求求,全球厂厂商均均全力力投入入开发发新技技术应应用.在此专专题即即提出出行动动电话话之塑塑料表表面处处理演演进及及不同同之新新技术术.1.电镀,彩色电电镀2.喷漆3.曲面印印刷,水转印印,热转印印4.表面硬硬化5.InsertMolding(IML,IMD,IMF)制作工工法最先为为防止止EMI(电磁干干扰)及ESD(静电防防护),于设计计时以以薄铝铝板或或薄不不锈钢钢板等等,将产生生干扰扰源或或被干干扰物物以金金属物物质包包覆隔隔离,以免影影响其其它电电子组组件之之正常常动作作.其缺点点为包包覆有有其死死角,且于曲曲面之之产品品利用用板金金折型型有其其困难难点,因其缺点有有开发者使使用电镀技技术应用于于塑料表面面,因电镀层为为金属物质质具有导电电,电磁波之阻阻隔效果,更加有产品品轻量化等等之优点而而大量使用用于电子产产品.最初之电镀镀材为使用用电镀铜,电镀镍,而工法则有有真空电镀镀,水电镀,真空溅镀,以上工法为为其功能.并无法应用用至外观,因其表面易易产生氧化化作用且表表面粗糙并并不适合于于外观处.电镀Coating真空溅镀水电镀电镀作业流流程(前处理)前处理功能能在于将原原本不导电电的塑料素素材，变成成导电的塑塑料素材，，其作业流流程如下塑料底材挂钓整面脱脂(去除表面油油污物)粗化使表面粗化化中和除去及及还原表面面之铬酸水洗回收水洗水洗水洗敏化吸着PD-SV之错化物水洗加速化除去去钖使PD活化水洗化学镍水洗完成电镀作业流流程Processing彩色电镀Colorcoating彩色电镀,采用水电镀镀方式,一切作业均均在水中进进行,不怕灰尘、、毛屑,因采用离子子化电镀方方式,可得均匀细细腻良好的的膜层,除了可提升升商品价值值外,可改善塑料料之物理性性质,(如耐湿、耐耐溶剂、油油类、耐磨磨度)提高衡击性性,增加抗张力力,增加热变形形温度,防止塑料腐腐蚀老化。。此外,彩色电镀具具备0ΩEMI功能,防止静电,手痕及PC板短路功能能。彩镀作业流流程喷漆Painting喷漆涂装为为目前电子子产品最为为广泛应用用技术,其创新及演演进如下,当塑料材料料尚未流行行喷漆涂装装时,塑料成型注注重于成型型之合胶线线,但因受制于于塑料之基基本特性虽虽有改善,但始终未尽尽理想,而有于素材材表面轻喷喷涂同为素素材颜色之之涂料以解解决流痕线线及合胶线线之问题.但其虽解决决某些产品品之问题,但确无法满满足如行动动电话如影影随行之产产品规格,而最早使用用喷涂技术术应用于产产品线为行行动电话大大厂Nokia,技术经由另另一厂商Motorola发扬光大,其定制规格格而始全球球制造商将将之内部规规则成为喷喷涂甚至使使用其它非非喷漆工法法,亦适用其规规格.塑料表面之之涂装规格格既由此得得之.PUPainting喷漆喷涂因因受制于塑塑料材质,而因应材质质有不同底底漆使其与与素材紧密密结合,之后再喷涂涂面漆,面漆为透明明漆料两液液型(化学反应型型),主要为防止止漆面受化化学药剂,磨擦,刮伤作用.为能争取全全球手机喷喷涂之用漆漆,全球漆厂掀掀起一场革革命,使其开发之之新漆种能能附合喷涂涂规格且其其价格具有有优势之竞竞争力.但因其技术术之困难度度并非想象象之轻易,目前紧有两两大厂其漆漆品附合此此规格,一为日本CashewASCOAT及法国AKZONOBELEgyptian可以通过测测试,但其底漆(basecoating)技术略有不不同法国AKZONOBELEgyptian因欧洲对于于环保规格格较严而为为一液型非非反应型可可于微生物物反应槽被被分解,而日本系列列之底漆为为两液型但但具有快干干之特性喷喷涂容易而而较受喷涂涂厂之使用用.即便如此其其它漆厂亦亦寻求其它它管道,市场上90%以上之换壳壳面板均为为其它漆厂厂涂料所瓜瓜分因其不不能达到也也无法达到到规格而转转战战场,但其获利并并未必比两两大品牌漆漆厂低.UVPainting另一方面另另类喷涂技技术正于研研发中,虽未被手机机三大厂承承认中但其其产品以于于市场中可可以看见,为UVCOATTING相较前段介介绍之PUCOATTING最大大不不同同为为其其面面漆漆为为UV紫外外线线照照射射才才能能达达硬硬化化但但其其硬硬化化速速度度只只需需30分钟钟较较PU硬化化反反应应需需七七天天,来得得有有效效率率但但其其目目前前尚尚有有其其困困难难其其表表面面无无法法达达到到PU类似似金金属属之之感感觉觉,相信信在在厂厂商商之之不不断断创创新新开开发发不不久久将将来来即即可可见见到到.曲面面印印刷刷,水转转印印,热转转印印曲面面印印刷刷最最早早應應用用於於汽汽車車之之飾飾板板,如核核桃桃木木紋紋之之中中央央控控制制面面板板,門把把飾飾板板,其利利用用印印刷刷將將木木紋紋或或其其他他紋紋飾飾印印刷刷於於一一PVC薄膜膜,利用用PVC之高高可可塑塑性性將將其其表表面面印印刷刷紋紋路路轉轉印印於於塑塑膠膠材材質質上上,於轉轉印印素素材材噴噴塗塗適適當當媒媒介介以以利利油油膜膜附附著著,經高高溫溫烘烘烤烤完完成成成成品品,但其其因因工工件件大大容容易易於於表表面面產產生生皺皺折折,印刷刷良良品品不不高高,而開開發發利利用用水水壓壓之之平平均均壓壓力力,治具具簡簡易易而而以以水水轉轉印印取取代代之之,目前前之之水水轉轉印印技技術術為為日日本本傳傳入入,但及及表表面面易易因因薄薄膜膜拉拉伸伸而而使使紋紋路路變變粗粗,第二二代代之之水水轉轉技技術術為為克克服服此此缺缺點點由由臺臺灣灣廠廠商商(正清清國國際際)發展展出出可可得得細細緻緻紋紋路路,更新新穎穎但但其其表表面面抗抗耐耐磨磨,及抗抗化化學學性性均均無無法法達達到到,世界界級級大大廠廠為為能能使使其其機機殼殼能能有有更更換換性性而而發發展展出出熱熱轉轉印印技技術術,有名名之之例例子子為為瑞瑞典典易易利利信信(ERICSSON)所推推出出之之热转转印印水转转印印表面面硬硬化化HardCoating表面硬化之技技术一为喷涂涂硬化层及使使用化学药剂剂将成品浸泡泡烘干硬化,以手机机大厂厂使用用之方方式为为前者者,一般使使用之之状况况为透透明窗窗口因因其表表面为为外观观及可可视于于LCD而要求求其表表面具具防刮刮及硬硬度,表面耐耐磨为为RCA50CYCLES,硬度需需于铅铅笔测测试3H以上,以喷涂涂技术术于PC之塑材材将无无法达达到,而必需需使用用压克克力(PMMA)材质才才能达达3H以上硬硬度,其表面面喷涂涂为类类似PUCOATTING之面漆漆硬化化层.但以化化学药药剂将将成品品浸泡泡烘干干其化化学药药剂为为一硅硅化物物,此工法法大大大降低低硬化化成本本亦即即国内内业者者开发发之替替代法法,其缺点点为其其表面面易沾沾油污污表面面经硬硬化后后非为为光滑滑而有有毛细细现象象,且表面面印刷刷油膜膜不易易附着着,成品之之不良良率亦亦随之之升高高.IML(InsertMoldingLabel)IML,IMF其原理理均相相同,分别于于制程程上之之加工工上不不同,其基材材及表表面PC薄膜材材质应应用并并无太太大差差异,其制作作过程程如下下图所所示.模内印印刷技技术为为最近近之两两三年年之技技术.IMF(InsertMoldingForming)IML,IMF其原理理均相相同,分别于于制程程上之之加工工上不不同,其基材材及表表面PC薄膜材材质应应用并并无太太大差差异,IMF(PC-FILM经由热热室法法或真真空FORMING成型后后于射射出模模具一一体成成型)但成品品所受受限制制还相相当多多,期待将将来有有更新新之技技术解解决IMFKEYPADIMFCOVERIMD(InsertMoldingDeliver)IMD其原理理为将将表面面外观观印刷刷于一一薄膜膜利用用此薄薄膜于于成品品模内内成型型时,同时印印刷油油墨转转印于于透明明基材材上,再经由由UV照射灯灯照射射使UV印刷层层硬化化具有有3H之硬度度及表表面耐耐磨一一次达达成,因其薄薄膜之之表面面处理理具有有多样样性,金色银银色