产业的发展离不开CMF(色彩、材料、工艺)
想必一提到模内注塑工艺,很多人就会头大,什么IMD、IML、IME、IMT、INS、IMR、IMF等,傻傻分不清楚。偏偏IMD系列工艺又是各大行业常用的工艺种类之一。为了解决大家的困扰,最近笔者在跟专注此技术的企业和鑫晟交流后,梳理出了本文,为大家详细专业的介绍一下各种模内注塑工艺,包括概述、优势、工序流程、膜层结构及应用等。有想深入与和鑫晟公司沟通咨询的朋友们可以联系何总13928261929。
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在分别介绍之前,我们先来总体了解一下模内注塑(IMD)工艺。
IMD又称模内装饰工艺,是目前各大产品领域主流应用的装饰工艺之一。通俗点说,这种技术是结合成品CMF设计、薄膜加工与注塑工艺(含模具技术),将装饰好的薄膜载体与塑胶基材一体注塑成型,直接得到已经完成表面处理具有一定质感的成品。
从概念上来讲IMD是总称,包含IML、IMF、IMR、INS等等,国内很多行业人士将IML独立于IMD之外,把IMR称之为IMD工艺,由于IML与IMF工艺一致,所以大体归为两类:IMD/IMR、IML/IMF/INS/IME。
主要用于家电、汽车、消费电子等众多行业。不同类型的模内装饰工艺在产品应用上各有侧重。下面所展示的案例均采用IMD系列工艺打造。
接下来,进入正题。笔者分别为大家详细介绍不同类型的模内注塑工艺,包括IML、IME、IMT、INS、IMR、IMF等。下文所展示的案例图片均为对应的工艺所打造。
IML是以表面涂布好工艺要求的PET为载体,在印刷面印刷油墨图案层,粘合剂,油墨固化。再通过加热烘烤做热压成型,切边。将成型好形状的PET通过人工或机械手放入注塑模腔内填充塑胶,高温下粘合剂融化粘合带油墨图案层的PET片材跟塑胶形成一个整体。
IML技术应用的成品领域非常多,包括家电、汽车、手机等行业。多以面板、按键、装饰板等产品形式呈现。
图 IML一体大屏与氛围灯的结合,应用于吉利博瑞
在IML领域,材料可以衍生拓展,比如布料、PU皮料、木片、竹片等片状材料模内注塑均可。
图 采用真木片模内注塑
主要包括:
如下图所示,基本总结为:先成膜(做好装饰)、再裁切(产品形状)、最后注塑成型。
其中印刷工艺包括单色丝网印刷及四色色(海德堡)印刷等,优缺点可见下表:
印刷类型 | 优点 | 缺点 |
单色丝网印刷 | 1. 颜色鲜艳2. 色差好控制3. 立体感强 | 1. 颜色单一2. 产量低 |
四色色(海德堡)印刷 | 1. 产能高2. 可以做复杂的图案 | 1. 色差不好控制2. 颜色偏暗3. 损耗大 |
图 丝印原理图 四色印刷+高压成型+模内注塑
主要包括涂布层、片材、油墨层、UV层、电镀层、塑胶基材等
图 膜层结构
IME是IML工艺的一种电子化延伸,也叫三维模内电子工艺。结合了IMD与印刷电子技术,通过高性能电子浆料的膜片印刷技术,可集成电路、触控、天线、LED、IC等部件,可3D造型,小型化、超薄设计,设计自由度很高,节约内部空间及装配时间、成本。是一种一体成型的塑胶电子触控结构件工艺技术。
这种技术可广泛用于新能源汽车、飞机、家电、医疗、消费电子、台灯等产业领域,是“智能表面”和“电子科技皮肤”关键技术之一。
主要包括:
核心在于电子电路的集成,也就是印刷电路部分,包含导电材料、印刷设备等,同时重点还包括管控温度及工装夹具设计。实际生产顺序可能略有不同。
图 工序流程,由CMF设计军团制作
IMT是IMR与IML技术的综合并延伸而成的新工艺,汇集了多种装饰工艺的优点。可以以PET、PC等为载体,在印刷面涂上离型层、保护层、再印刷油墨图案层,粘合剂,油墨固化。通过加热烘烤做热压成型,切边。将成型好形状的PET通过人工或机械手放入注塑模腔内填 充塑胶,高温下粘合剂融化粘合带油墨图案层跟塑胶形成一个整体。取出工件,在离型层的作用下撕掉透明PET,原PET上的保护层,油墨层转印到塑胶上形成装饰作用。
图 扫地机器人面板
IMT图案以及LOGO采用内镶工艺,高耐磨UV光油做保护,改善了产品外观持久耐磨的可靠性。更多优势主要包括:
如下图所示
主要包括载体、离型层、保护层、色彩及纹理装饰层、粘合剂层、塑胶基材等。
图 微观膜层图,由CMF设计军团制作
也叫嵌片注塑工艺,与IML极为相似。是将INS膜片(ABS薄膜或ABS+PMMA)预先受热软化并在密封腔内高压成型,进行三度拉伸,冷却后冲切去掉多余的膜边,获得了已镶嵌成型膜片。镶嵌成型膜片放置于模具型腔内,注塑,获得了带有保护与装饰的塑料制品。它是塑料材质在模具型腔内注塑成型过程中与已镶嵌的INS膜片合成的一种新工艺,特别适合于异型的塑料制品的应用。
INS技术作为装饰工艺在汽车内饰中的应用越来越广泛,包括仪表板饰条、副仪表面板、门饰条、后排扶手、标牌等。近年来,随着工艺的成熟度不断增高,逐渐在朝着低价位(10万以内)车型应用中发展,大众、日产、通用等大部分主机厂都在采用。
图 汽车装饰件
工艺流程与IML大体相同,只是在膜片基材、成本、应用等方面有所区别。下表可以看到具体的比较~
下表为INS与IML的一些区别比较
区别比较 | INS | IML |
膜片 | 多为亚克力(PMMA)+ABS,膜层厚度较厚,多有指定供应商提供 | 基材多为PC、PET,厚度较薄,也可以用PMMA,工厂可自主印刷 |
成本 | 高 | 低 |
成型工艺 | 一般来说中压成型即可 | 需高压成型 |
性能及应用 | 3D拉伸性能好,曲面成型效果好,多适用于制造更大一些的、形状更复杂的曲面内饰件。 | 耐高温性更好,但产品的拉伸性能较差,多用于制造小的或小角度及平面产品(如车柄或中控按键等) |
以PET膜为载体,依次在其表面涂覆上离型层、保护层、图文层、粘合层所成的一种转移膜。通过送膜机将转移膜送入注塑机的模具型腔内,在注塑机的热熔融塑料材料的成型过程的热力和压力共同作用下,保护层连同图文层、粘合层脱离开PET载体膜,转移粘附于塑料制品表面上,使塑料制品在成型过程中获得了装饰与保护。IMR需要用到送膜机,它是全自动化的,产品也是在线检验的,效率高,工厂可无人化。这是一种节能环保、省工省料的工艺。
IMR工艺目前已经广泛应用于各行各业,从最早的消费类产品,如笔记本外壳,手机镜片,家用电器各种装饰面板(智能开关),汽车仪表盘,医疗仪器面板,化妆品盒等等。
图 智能开关
主要包括:
图 智能扫地机
重点在于胶料上的离型层,日本称热转写。
主要包括载体、离型层、保护层、油墨层、粘合剂层、塑胶基材等。
与IML大抵相同,适用于3D立体,高拉伸产品。主要用于立体外壳、面板、视窗等。由于篇幅有限不做过多介绍了~~
本文大部分的IMD系列技术及图片均来自和鑫晟,这是一家IMD/IML类装饰产品制造商,专注模内注塑领域。
成立时间:2009年
主营业务:IML、IMT、IMR、INS、IMR等工艺,复合材料,覆蓋消费类电子、家电、汽车内饰等产品领域
公司规模:从工程研发至模具、丝印、成 型、注塑、检包,具有完善工艺、生产制作流程
主要客户:世界知名企业如小米,华为、三星、TCL、科沃斯、西门子、比亚迪、INCIPIO,TUMI,Kate spade等
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