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表面装饰技术

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第一节印字

若需在工程塑料的表面上印字或图案时,有以下几种方法。

一.曲面印刷

前言

作为在塑料成型品的表面进行文字或图案的印刷方法,曲面印刷法常常被采用。曲面印刷是指用一块柔性橡胶,将需要印刷的文字、图案印刷至含有曲面或略为凹凸面的树脂成型品的表面。

1.曲面印刷的原理

曲面印刷是先将油墨放入雕刻有文字或图案凹版内,随后将文字或图案复印到曲面上,再利用曲面将文字或图案转印至成型品表面,最后通过热处理或紫外线光照射等方法使油墨固化。

曲面印刷工艺:

1. 成型品的脱脂

2. 成型品的表面处理(必要时)

3. 印刷

4. 油墨的固化处理

5. 涂布过多等后处理(必要时)

印刷流程

1. 将油墨放入凹版内

2. 刮去过量的油墨

3. 挤压曲面取得油墨

4. 将曲面的油墨转印到成型品的表面

5. 清洗曲面、版面(必要时)

2.前处理工艺

要想得到美观、耐久性的印刷品,则有必要对成型品进行前处理。前处理包括成型品表面的油脂及垃圾的清洗,以及为了改善油墨的润湿性和粘合性的表面处理。

前清洗(脱脂):

采用有机溶剂清洗成型品表面渗出的油污。因为成型品的表面易受模具防锈剂、脱模剂、人的油脂,树脂的添加剂等的污染,导致油墨开裂,降低了油墨与成型品的密接性。特别是当出现印刷不均匀问题时,则表明成型品表面受污染的可能性极高。

表面处理:

绝大多数的合成树脂与油墨的密接性不如金属和纸。为此有必要对成型品的表面进行适性处理。

特别是“夺钢”,必须事先采用电晕放电处理方法对表面进行处理。

3.油墨固化处理

在多数情况下,采用某些方法使油墨固化。特别是工程塑料,为了防止受油或溶剂等的污染,仅靠单纯的干燥不能得到良好的印刷效果。为此,使用反应性的油墨可以提高树脂与油墨的密接性。

硬化处理方法则有热硬化处理与UV硬化处理二种。无任采用何种方法,都利用了油墨的化学反应性能,请务必选用合适的油墨

热固化处理:

将印刷后的成型品放入恒温槽内,使印刷品被远红外线照射或热风加热,因热反应使油墨固化。通常温度控制在60~100℃左右,有时温度也会达到150℃左右。一般来说,固化的温度高,则可得到良好的印

刷效果。但是,承印物为塑料成型品时,如果采用高温处理的话,则会引起成型品的收缩及变形。

此外,印刷后干燥不充分的话,加热会造成溶剂起泡。

UV固化处理:

被印刷的成型品在特定波长的紫外线(UV)照射下,利用光化学反应使油墨固化的方法。

4.后处理工艺

为了提高印刷品的耐久性,有时会实施表面涂布等后处理。

表面涂布方法,一般以涂布热固化性或UV固化性的透明涂布液最为常见。

二.丝网印刷

三.渗透印刷

由于渗透印刷是采用具有升华性能的特殊油墨,使油墨渗透到成型品内部的印刷方法,故比较适用于有耐磨损要求的场合。由于采用的是特殊的油墨,所以在转印方法上没有问题。转印方法可分为直接法及热转印法二种。无任采用何种方法,印刷后通过加热处理使油墨渗透至成型品内部30~50μm。

1.选择油墨

升华性油墨与一般油墨不同,且在种类与颜色上均受限制,目前仅有黑、红、黄、蓝四种颜色。但没有白色,请务必注意。

2.转印方法及工艺

a) 直接法

象曲面印刷一样,采用普通的油墨及印刷方法。加热后使其冷却,并必须用溶剂清洗表面上过多的油墨。

各材料的加热时间如下:

夺钢:150 、5分钟左右

Duranex:150 、10分钟左右

Fortron.Vectra:无使用范例

b) 热转印法

事先用升华性油墨将图案印刷于特殊的离型纸上,而后再将图案转印到塑料薄膜上,印刷图案在离型纸的印刷时已被确定,这时还可以使用彩印。

将离型纸粘贴在印刷表面后,于纸面上加热并适当加压,离型纸上的染料会渗透至成型品的内部。

四.蚀刻印刷

五.电化铝烫印

前言

电化铝烫印是利用专用箔,在一定的温度下将文字及图案转印到塑料制品的表面。其优点在于该方法不需要对表面进行处理,使用简单的装置即可进行彩印。此外,还可以印刷出具有金、银等金属光泽的制品。其缺点是印刷品不耐磨损,且树脂与箔的相溶性会影响其的印刷适性。

1.电化铝烫印方法

适用于成型品形状的电化铝烫印方法有以下二种。

A 模压印:

利用热的模版将箔压印在成型品光洁的表面上(平面、曲面),从而得到精美的文字及图案的方法。

如图所示,将金属模版放在电热板上加热后使箔转移到成型品的表面。模印所用材料为不因加热而被氧化且热传导性较大的金属材料。

标准的模压印条件如下:

热板温度夺钢160~180

Duranex 180~220

压力0.39~0.58Mpa

加压时间0.6~1.0秒

B 橡胶压印

由橡胶等所制成的箔加热后压印至凸面的方法。

如图所示,将耐热橡胶板(硅胶)贴在加热板上,加热后将箔转印到成型品表面。在选用橡胶压印时,必须对箔的种类、压箔条件进行选择。

此外,由于与箔相接触部分是选用热传导性较低的橡胶,故电热板的设定温度要高于模压印,一般为230~240℃左右。我们必须依照不同的模压材料相应地提高温度。

在对凸部进行电化铝烫印时,对温度、加压条件的控制比较困难,有时不一定能得到精美的制品。为此,用铝箔来替代橡胶箔是一种比较有效的方法。所以,在对凸部进行电化铝烫印,必须做好充分讨论。

电化铝烫所用的专用箔

电化铝烫所用的专用箔,通常是有不同种材料叠加组成的。目前箔的种类繁多,请根据自行需求向箔的生产厂家提出谘询。

六.激光印字

1.何谓激光印字

激光印字技术是利用激光所持有的高能源,直接将文字、图案打印至材料表面的印刷方法。我们可以依据所使用的激光种类(波长)或打印方式,分成数种类型。与一般的油墨印刷相比较,由于不需要周边设备,所以也就不需要使用溶剂,因此,激光印字技术是属于环保型的装饰技术。此外,它利用制品本身的质变进行雕刻,印刷品因不易被磨损而备受瞩目。

2. 激光印字的特徵

激光印字法有以下几种特徵。

·由于不使用油墨与溶剂,也不需要进行清洗或表面处理,故不需要周边设备、保管设备、废溶剂等处理设备,成本低。

·由于使用激光进行打印,因此可描绘出精致的图案与细小文字。但不适用于涂布或粗体字。

·特别是扫描式,由于受电脑的控制,可自由描绘,并可针对每一种产品的不同文字进行自动打印。·色彩与清晰度会受激光种类(波长)与印字材料的组合所影响,可印刷的颜色也是有限的。由于其印刷原理与黑白印刷相似,因此无法进行多色或彩色印刷。

·目前的激光印字设备价格昂贵,成本高。

·由于是雕刻印刷,耐磨损性好。

3.激光印字原理

激光印字是利用下列工序进行配色、雕刻,将图案或文字印刷在承印物上

1. 激光会被照射物所吸收。

2. 被吸收的激光能量会转为热能或引起光化学反应。

3. 被照射部分会因受热或化学反应,而分解、蒸发、碳化、变色、发泡。

4. 由于周边及颜色与表面状态不同,因此我们可以清晰地看到文字或图样。

激光所产生的作用,会因激光波长或照射物质而异。有时也会因激光波长与照射物质不相吻合,不发生任何变化。

4.激光机的种类

激光印字装置(激光机)有以下几种方式。

1. 依据激光发光装置的不同而分类

o 二氧化碳激光机

o 钇铝石榴石激光机

o 激太原子激光机

o 高频钇铝石榴石激光机

2. 依据打印方式的不同分类

o 扫描式激光机

o 屏蔽式激光机

5.标准激光印字条件

利用扫描式Nd;YAG激光机打印时的印刷条件。

第二节着色

若需在成型品上着色时,有以下几种方法。

一.喷涂

二.染色

前言

利用分散染料很容易对夺钢进行染色。夺钢的染色适用于下列范围:

·用于组装生产线上各零件的识别[$#61472]

·切削加工品的染色(为了得到与制品相似的颜色)[$#61472]

·要求淡色批量产品的染色

[$#61489] 1.染料

采用分散染料进行染色。(以下为代表例)

适用材料类型产品名称使用方法制造商

POM,PBT,PA等[$#61517][$#61520][$#61506][$#61524][$#61520][$#61505] 粉体 SPR Color 在40℃左右的纯水中使其分散在80~95℃的条件下进行染色三井BASF染料(株)

[$#61520][$#61519][$#61517]POM,PBT 液体 Reomin [$#61522][$#61541][$#61551][$#61549][$#61545][$#61550] 在70~80的条件下进行染色用6~7倍的水进行稀释成后再使用(使用前请摇晃原液)(株)户谷染料商店

[$#61490][$#61486]2.调整染色剂

制作染料水溶剂时,添加少量的非离子型活性剂则可防止气泡等的粘附。

注)为切削品染色时,则必须提高染料的浓度。

[$#61491][$#61486]3. 染色工艺

1. 成形品或者是切削品[$#61472]

2. 脱脂[$#61472]

3. 水洗[$#61472]

4. 浸渍在染色液中[$#61472]

5. 水洗[$#61472]

6. 乾燥[$#61472]

7. 染色品[$#61472]

4.染色方法:[$#61472]

用丙酮或丙酮等对制品进行脱脂后水洗,然后将制品放入990℃左右的染色液中浸渍30--60分钟,随后从染色液中取出制品用水冲洗,烘干。染色的深浅,受染色液浓度、温度、时间等的影响,一般染色深度为0.1mm左右。

[$#61492][$#61486]5.染色时的注意事项

1. 在染色前请对制品进行脱脂,然后用水洗净[$#61472]

2. 为切削品染色时,则必须提高染料浓度[$#61472]

3. 为了防止气泡等的粘附,在染料水溶剂中添加少量的非离子型活性剂[$#61472]

4. 不要将染料液煮沸[$#61472]

第三节金属光泽

如表面需有金属光泽时,有以下几种方法。

一.真空蒸镀

前言

真空蒸镀法是在高真空下为金属加热,使其熔融、蒸发,冷却后在样品表面形成金属薄膜的方法。

加热金属的方法:有利用电阻产生的热能,也有利用电子束的。

在对树脂实施蒸镀时,为了确保金属冷却时所散发出的热量不使树脂变形,有必须对蒸镀时间进行调整。此外,熔点、沸点太高的金属或合金不适合于蒸镀。

[$#61472][$#61472][$#61472][$#61472][$#61472]

[$#61489][$#61486]1.真空蒸镀工程

1脱脂处理[$#61472]

用丙酮或酒精进行清洗[$#61472]

2表面处理(必要时)[$#61472]

电晕放电处理,紫外线照射处理等[$#61472]

3底面涂布/硬化处理(必要时)[$#61472]

4真空蒸镀工艺[$#61472]

蒸镀用金属为铝、金等[$#61472]

5表面涂布/硬化处理(必要时)

2.脱脂与表面处理的必要性

在真空蒸镀的工艺中,真如以后要说的那样,在许多情况下都必须实施底面涂布处理。底面涂布及硬化处理只是为涂布做准备。特别是象夺钢这样与涂料的密接性较差的材料,通过表面处理可以使材料的润湿性得到改善。

3.底面涂布的必要性

为了得到精美的蒸镀膜,有时必须进行底面涂布处理。进行底面涂布处理可以得到以下的效果

1. 改善树脂与蒸镀膜之间的密接性[$#61472]

2. 将成形品表面的微小凹凸部分填平,以获得如镜面一样的表面[$#61472]

无任是为了得到反射镜作用而实施真空蒸镀,还是对密接性较低的夺钢进行真空蒸镀时,都必须进行底面涂布处理。本公司的产品中Fortron与金属膜的密接性较高,若不需要制品的表面如镜面一样时,则可省去底面涂布处理。(这时,蒸镀表面会依存于成形品的表面)

底面涂布工艺基本与涂布工艺相似。如一般的涂料一样,可以使用喷枪进行喷涂。

4.表面涂布(top coat)的必要性

由真空蒸镀所产生的金属薄膜相当的薄,为了利用外界的化学、物理等性能,以达到保护蒸镀膜的目的,有时需要实施表面涂布处理(或过量涂布)。

表面涂布就是使用人们所说透明的涂料,与底面涂布一样,采用与涂布相同的工艺进行涂布、固化。二.喷镀

前言

喷镀象电镀或蒸镀一样,是在树脂等表面涂布金属薄膜的手法之一。

尽管喷镀与蒸镀在技术上非常相似,但蒸镀是在减压容器内,使加热、蒸发的金属蒸气附着在树脂表面;而喷镀是让加速离子与金属发生碰撞,在反作用力的作用下使释放出的金属原子附着在树脂的表面。

由于金属原子的能量低于蒸镀能量,即使是耐热性较差的树脂材料,在其表面亦可生成稳定性良好的金属薄膜。此外,还可生成合金、高熔点的金属膜。

因需要大型中间电极,故,极少看到喷镀金、银这样高价金属的范例。要想得到如低价黄金一样的外观,请游览表面涂布范例。

1.喷镀工艺

1.脱脂处理

用丙酮或酒精进行清洗

2.表面处理(必要时)

电晕放电处理,紫外线照射处理等

3.底面涂布/硬化处理(必要时)

藤仓化成(株)EXP1440A等

4.喷镀工艺

电极所用材料为Al、SUS304,其他等

5.表面涂布/硬化处理(必要时)

藤仓化成(株)EXP1506、ET5406A等

2.脱脂与表面处理的必要性

在喷镀的工艺中,真如以后要说的那样,在许多情况下都必须实施底面涂布处理。底面涂布及硬化处理只是为涂布做准备。特别是象夺钢这样与涂料的密接性较差的材料,通过表面处理可以使材料的润湿性得到改善。

3. 底面涂布的必要性

为了得到精美的喷镀膜,有时必须进行底面涂布处理。进行底面涂布处理可以得到以下的效果

1. 改善树脂与喷镀膜之间的密接性

2. 将成形品表面的微小凹凸部分填平,以获得如镜面一样的表面

无任是为了得到反射镜作用而实施喷镀,还是对密接性较低的夺钢进行喷镀时,都必须进行底面涂布处理。本公司的产品中Fortron与金属膜的密接性较高,若不需要制品的表面如镜面一样时,则可省去底面涂布处理。(这时喷镀表面会依存于成形品的表面)

底面涂布工艺基本与涂布工艺相似。如一般的涂料一样,可以使用喷枪进行喷涂。

4.表面涂布的必要性

采用喷镀方法得到的金属薄膜相当的薄,此外,因金属氧化等化学反应引起金属薄膜生锈或变色,最终导致金属薄膜的损坏。特别是想铝这样比较软的金属,因磨损等原因导致金属薄膜受伤,严重时会出现剥离。为了利用外界的化学、物理等性能,以达到保护蒸镀膜的目的,有时需要实施表面涂布处理(或过量涂布)。表面涂布就是使用人们所说透明的涂料,与底面涂布一样,采用与涂布相同的工艺进行涂布、固化。

5.喷镀例

表面涂布的应用例。在银色铝喷镀膜上涂布黄色,即可得到如黄金一样的外观。

样本:脚踏车变速机链轮

标的物:镍铬合金

三.电镀

四.金属喷涂

五.电化铝烫印

工程树脂的黏接

虽然工程树脂成形品,有各种方式可和其他树脂成形品或金属相互粘接,但其中以使用粘合剂的粘接方式最简单,因此被广泛使用之中。

在黏接本公司的树脂(Duracon,Duranex,Fortron,Vectra)时,最常使用的粘合剂如下所示:

·环氧系粘合剂

·硅胶系粘合剂

·尿烷系粘合剂

·氰基丙烯酸酯系粘合剂(瞬间胶)

除此之外的知名粘合剂如下所示:

· UV硬化性粘合剂

·合成橡胶系粘合剂

·热熔粘合剂

工程树脂之表面改性技术

在塑胶等成形品表面上实施涂装或印刷等表面加工时,为了改善涂料、墨水与树脂之间的密合性,都会实施表面处理作业。尤其象(聚甲醛树脂)这类高结晶化、耐溶剂性的树脂,由于它的涂装或印刷性不是很好,故在加工时就需要此项工程了。

虽然有各种表面处理方法,但以下仅介绍适用于本公司产品的表面处理方法。

一。清洗溶剂(脱脂)

用有机溶剂清洗,可说是最普遍的表面处理方式。(有时则不含於表面处理工程)

一般而言,用射出成型等所成形的树脂制品的表面,会附着许多油脂或尘埃等,因无法获得优美的表面。树脂表面油脂的由来有以下几种:

*来自於模具 ------ 防锈剂或脱模剂等

*来自於树脂 ------ 树脂内所调配的润滑剂或分解物的渗出

*来自於外界 ------ 成形後所附着的油脂、尘埃、异物

当这些异物附着於树脂表面後,涂料、墨水、黏合剂就无法顺利密合於成形品表面,而产生排拒的现象。在执行表面涂装或密合时,最好能执行清洗作业。

A 清洗溶剂例

1异丙醇(IPA)分子量:60.1,沸点:80

会溶解多种油脂或有机化合物。与甲醇或丙酮相较之下,需要多花点挥发时间。乾燥时,会因汽化热而结露珠,附着水份

2丙酮分子量:58.1,沸点:56.2

会溶解多种油脂或树脂。虽然不会侵害到Duracon,Duranex,Fortron,但会溶解某些泛用塑胶或部份等级的Duranex。此外,会因高发挥性、汽化热而结露珠,已溶解的污垢会浓缩成丙酮滴,经过汽化後就

会产生凝结现象。由於引火点低,使用时必须注意。

3己烷分子量:86.2,沸点:68.7

属於非极性溶剂,会溶解矽胶或石蜡等非极性化合物。被用於无法用酒精或丙酮等极性溶剂去除时之用。虽然不会溶解高分子量的树脂,但具有膨润聚乙烯的作用。

4醋酸乙基分子量:88.1,沸点:76.7

会溶解油脂或树脂。由於也含有稀释剂成份,因此会溶解涂料。但不可混入水中。

5甲苯分子量:92.1,沸点:110.6

用来溶解油类,此外也含有稀释剂成份。由於蒸气属於可燃性,也具毒性,因此使用时需注意换气。

6稀释剂

属於有机溶剂的混和物,有各种成份种类与配方。能溶解多种油脂。

B清洗时之注意事项

·用於清洗之用的有机溶剂几乎都属於可燃性。由於沸点、引火点低而容易引火,因此必须注意换气、远离火源。

·有机溶剂中含有许多带有毒性的物质。尤其是使用稀释剂或其成份时,会引起中毒。因此使用时请注意换气,并视其需要准备保护用具(防毒面罩等),以注意操作上的安全。

·有机溶剂中也含有如同丙酮般可溶解某些树脂的溶解力。有部份等级的Duranex,会因强烈溶解力的有机溶剂而造成部份表面遭受侵蚀,因此需注意。

·使用高挥发性溶剂时,会因汽化热而冷却成形品表面,残留溶於溶剂的水份,而造成成形品结露珠的现象。由於水份也是阻碍黏接性、涂装、印刷性的主因,因此清洗过後要彻底乾燥。要防止结露珠的有效乾燥方法则有,喷雾乾燥氮气等方式。

·用蒸发速度快的溶剂清洗时,若清洗溶剂遭受污染、清洗的不够充分时,污垢就会浓缩在成形品表面上所附着的液滴上,当溶剂汽化後就会残留析出物,因此必须随时保持清洗溶剂的清洁,乾燥时必须沥乾水滴。

二.利用超音波清洗装置

为了有效执行清洗作业,有时也会用到超音波清洗装置。

注意渗出配方剂的现象

由厂商所出货的合成树脂,有时会为了稳定或提

啤件常用的几种后处理工艺

1.溶浸冲亮

[$Oslash] 将热塑性塑料制品在一种可溶的有机溶剂中浸约一分钟再在一种不溶的液体中浸少许时间,以去除其表面上附着的溶剂,则制品表面上的细小不规则物,如机械加工的刀痕等。就能借此而除去。这种处理方法称为溶浸冲亮。

[$Oslash] 好处:不仅可以增添啤件表面的光泽,同时还因为细小不规则物已被去除,其表面的染污和吸湿能力均有所减少,使制品的介电性能得到提高。

[$Oslash] 对环境应力开裂敏感受的塑料,如PS、PC等最好不要采用此种方法。

2.透明涂层

[$Oslash] 多溶浸冲亮出发,工汪上又将它改进成为喷涂透明涂层,即直接将树脂溶济瞌睡接喷涂于制品表面。如果树脂脂溶剂被涂啤件具有溶解用用,则它与溶浸冲亮并无多太的区别,不过它还可用于不能为树脂溶剂溶解的塑料制品。

[$Oslash] 除聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯没有有效的表面涂料,使用透明涂层最多的玻璃纤维基的聚酯环氧和二聚氰胺层压塑料,喷涂须有一定的喷涂技术,且喷侨汇好后应用热空气干燥,并避免灰尘。3.喷油

[$Oslash] 对要求花纹或图案情致的场合不宜。

[$Oslash] 被处理的啤件表面起伏过多,亦不相宜。

[$Oslash] 喷油——通过一种截花板对模塑产品进行部分的上漆,上漆部分的外形正是设计上要求的花纹或图案。

4.丝印

广用于模塑制品平面和曲面上的印花。

其本工具:橡皮辊和丝网。

橡皮辊是推挤油墨通过丝网的一种工具,辊的主体用耐油橡胶制成,并附有操作

用的把手或夹持器。

丝网是作为印花底板用的,其作用和油印中刻文汇报蜡纸相同,丝网的材料(蚕

丝、尼龙、钢丝、不锈钢丝及合成纤维等)将其绷在一定的木柜或金属框上。

丝网上贴有精心设计的模绘板,以划出能使油墨通过和不通过的区域,在印刷

时构成应有的花纹或图案,模绘板用水粘性的尊膜制造。

如要求花纹或图案同时具备几种颜色进,应分几次用不同的丝网上不同的颜色,

称为套印。

花纹或图案的质量依赖于油墨的质量和对油墨的选取择。

油墨可分为真漆(树脂、色料的挥发性溶剂配成的溶液)和瓷漆(热固性树脂、

色料和挥发性溶剂配成的溶液)。

瓷漆是在耐久、柔油、光泽和耐腐蚀方面较好,但印刷后须往热处理,而在热固

性上印花,表面上应再涂一层清漆。

5.移印

先由版而将花纹或图案印在胶板或胶辊上,再也胶板或胶辊将花纹或图案转印到

啤件表面上。

优点:能在一次操作中施用几种色彩。

缺点:生产率较低和不能取得不透明性较强的印痕,如何先择合适的胶板或胶辊

及油量等。

6.烫金:利用彩箔和刻有花纹或字体的热模,在控制温度和压力下,对啤件表面制

造彩包浮凸花纹或字体的方法,其操作只须用装在固定压机上的热模隔着

彩箔对制品需要的区域施加压力即可。

7.电镀:①、先须使制品表面取得导电的银层,如:喷雾镀银法。

②、放在碱性铜墙铁壁浴内初步电镀,再转入正常的酸性彩用浴在进一步

电镀,理由是厚的导电银层在酸性溶器中常有剥落的危险。

③、清洗后再按寻常在步同制品电镀金、银、铂等。

产品结构设计准则--出模角篇

基本设计守则

塑胶产品在设计上通常会为了能够轻易的使产品由模具脱离出来而需要在边缘的内侧和外侧各设有一个倾斜角“出模角”。若然产品附有垂直外壁并且与开模方向相同的话,则模具在塑料成型後需要很大的开模力才能打开,而且,在模具开启後,产品脱离模具的过程亦相信十分困难。要是该产品在产品设计的过程上已预留出模角及所有接触产品的模具零件在加工过程当中经过高度抛光的话,脱模就变成轻而易举的事情。因此,出模角的考虑在产品设计的过程是不可或缺的

因注塑件冷却收缩後多附在凸模上,为了使产品壁厚平均及防止产品在开模後附在较热的凹模上,出

模角对应於凹模及凸模是应该相等的。不过,在特殊情况下若然要求产品於开模後附在凹模的话,可将相接凹模部份的出模角尽量减少,或刻意在凹模加上适量的倒扣位。

出模角的大小是没有一定的准则,多数是凭经验和依照产品的深度来决定。此外,成型的方式,壁厚和塑料的选择也在考虑之列。一般来说,高度抛光的外壁可使用1/8度或1/4度的出模角。深入或附有织纹的产品要求出模角作相应的增加,习惯上每0.025mm深的织纹,便需要额外1度的出模角。出模角度与单边间隙和边位深度之关系表,列出出模角度与单边间隙的关系,可作为叁考之用。此外,当产品需要长而深的肋骨及较小的出模角时,顶针的设计须有特别的处理,见对深而长加强筋的顶针设计图。

出模角度与单边间隙和边位深度之关系表

表面装饰技术

不同材料的设计要点

ABS

一般应用边0.5°至1°就足够。有时因为抛光纹路与出模方向相同,出模角可接近至零。有纹路的侧面需每深0.025mm(0.001 in)增加1°出模角。正确的出模角可向蚀纹供应商取得。

LCP

因为液晶共聚物有高的模数和低的延展性,倒扣的设计应要避免。在所有的肋骨、壁边、支柱等凸出膠位以上的地方均要有最小0.2-0.5°的出模角。若壁边比较深或没有磨光表面和有蚀纹等则有需要加额外的0.5-1.5°以上。

PBT

若部件表面光洁度好,需要1/2°最小的脱模角。经蚀纹处理过的表面,每增加0.03mm(0.001 in)深度就需要加大1°脱模角。

PC

脱模角是在部件的任何一边或凸起的地方要有的,包括上模和下模的地方。一般光华的表面1.5°至2°已很足够,然而有蚀纹的表面是要求额外的脱模角,以每深0.25mm(0.001 in)增加1°脱模角。

PET

塑胶成品的肋骨,支柱边壁、流道壁等,如其脱模角能够达到0.5°就已经足够。

PS

0.5°的脱模角是极细的,1°的脱模角是标准方法,太小的脱模角会使部件难于脱离模腔。无论如何,任何的脱模角总比无角度为佳。若部件有蚀纹的话,如皮革纹的深度,每深0.025mm就多加1°脱模角。

IMD技术的几点补充说明

首先在概念上有必要说明:

IMD包含IML,IMF,IMR

IML:IN MOLDING LABEL﹝印刷胶料与塑结合﹞

IMF:IN MOLDING FILM﹝与IML相同﹞

IMR:IN MOLDING ROLLER﹝重点在于胶料上的离型层。PET FILM→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ROLL TO ROLL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,国内技术相对成熟的厂家屈指可数,因此只能介绍一点皮毛,还请大家包涵。

IML的片材有PET,也可以用PC,这可能和上次的帖子有些出入,可能是各家公司的技术水平不一样吧。关于PET和PC的材质问题我想就不用多解释了吧。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Moto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

模具內嵌標簽是一個正在成長的工業

隨著射出模具的發展,英國Sandretto在射出制模機械行業中越來越需要提供各種標簽方法。建立在Rugby基礎上的Sandretto公司,有許多被設計用來與各種內嵌標簽配套的標準系統。

國內自動裝置銷售經理Chris Whitlam指出,我們許多制模協定需要依靠展示精美的表面和有效的產品品牌來贏得業務。尤其是自動內嵌標簽(IML)日益證明這一點。我們提供的資料中包括IML,因為它的呈現在注射制模中具有重要意義,而且不久的將來它的地位會日益增長。

英國Sandretto 內嵌標簽標準解決方法包含靜電,靜電器被貼在自動化裝置上,並使標簽一次性固定在模具中的適當位置。然後將帶靜電的標簽吸附在模具表面,在模具閉合前放置好。真空技術採用真空罩支承標簽,一次性地在模具中放置好支承標簽真空閉合電路,然後閉合工具。大多英國Sandretto IML 標簽通常都是平展地貯存在標簽盒中,這種標簽盒設計具有獨到的特點,不會讓兩個或兩個上以的標簽同時抽出。線型自動裝置會利用放在標簽周圍小真空罩,一次抽取一個標簽,然後將標簽送到模具上。

模具內嵌標簽在製造過程中應用變得越來越廣泛,如飲料盤和飲料包裝,像椅子和桌子花園設備等。但是,IML技術主要用於食品工業和食品包裝領域,突出高質量的包裝意義,但是在制模商業依舊佔有重要地位。Whitlam說:“本工業中的所設計的標簽主要用於包裝容器的外表和底座,經常封套也會使用IML 標簽。隨著大多數容器在很短的生產周期內的完成,我們不得不分配一秒鐘內放置多少次標簽的自動裝置和工程。對於其他較大的產品,需要一周長的標簽,可能需要應用一個特殊標簽,因此不設置錯誤校正。”

英國Sandretto提供專門的工藝工程師服務的好處是協助處理所有的包括IML工藝問題。技術服務範圍還包括工具製造,和許多其他複雜的IML難題以及關於工具製造和自動處理工藝等。

手機的ID外觀設計種類: 可分為噴漆.IMD兩種

則IMD又分成IMR及IML兩種方式>>大部分現在的手機種類依N公司而言大都走向IMR及噴漆手機設計為主,M公司也是如此.但在C650手機,其走向IML製程整隻手機,外觀造型設計全都為IML製程,在這新的突破..應該會有更多的新的趨勢

表面装饰技术

表面装饰技术

“IMD”是In-Mold Decoration的缩写。

近年来,随着人民生活水平的提高以及科学技术的发展,对于表面装饰的要求也上升到一个新的档次.于是就有了以模内镶件注塑(IMD)技术发展的当前最新的装饰工艺技术。

“IMD”技术广泛应用于手机按键、面板保护显示的透明镜片,汽车上的仪器仪表盘,洗衣机的控制面板,冰箱、空调的装饰面板等。

“IMD”是一种丝印(IMD片)和注塑相结合的一种新型技术。

过程:IMD技术是在透明片材上丝印(IMD的丝印油墨),再经过注塑形成一个透明基片的过程。

IMD的优点:

1.耐划伤、耐(溶剂)性强,使用寿命长。

2.立体感好。

3.图案清晰。

4.防尘、防潮性好。

5.产品尺寸、图案设计灵活。

IMD缺点:

1.温度难控制(丝印部)。

2.注塑、温度、压力、速度难控制。

3.油墨的性能和成型模具的结构有难度。

总之:IMD技术涉分门类较多,从片材“PC”特性、厚度、油墨的性能,注塑模具的结构特征,注塑的布局以及注塑料的选配,注塑时的温度、压力,注塑速度的控制,都是一环套一环,若某一环节控制不到位,将会影响IMD成品率和成品的质量。

产品结构设计准则--洞孔 (Hole)

在塑胶件上开孔使其和其它部件相接合或增加产品功能上的组合是常用的手法,洞孔的大小及位置应尽量不会对产品的强度构成影响或增加生产的复杂性,以下是在设计洞孔时须要考虑的几个因素。

相连洞孔的距离或洞孔与相邻产品直边之间的距离不可少於洞孔的直径,如孔离边位或内壁边之要点图。与此同时,洞孔的壁厚理应尽量大,否则穿孔位置容易产生断裂的情况。要是洞孔内附有螺纹,设计上的要求即变得复杂,因为螺纹的位置容易形成应力集中的地方。从经验所得,要使螺孔边缘的应力集中系数减低至一安全的水平,螺孔边缘与产品边缘的距离必须大於螺孔直径的三倍。

表面装饰技术

孔离边位或内壁边之要点

穿孔

从装配的角度来看,穿孔的应用远较盲孔为多,而且较盲孔容易生产。从模具设计的角度来看,穿孔的设计在结构上亦较为优胜,因为用来穿孔成型的边钉的两端均可受到支撑。穿孔的做法可以是靠单一边钉两端同时固定在模具上、或两枝边钉相接而各有一端固定在模具上。一般来说,第一种方法被认为是较好的;应用第二种方法时,两条边钉的直径应稍有不同以避免因为两条边钉轴心稍有偏差而引致产品出现倒扣的情况,而且相接的两个端面必须磨平。

盲孔

盲孔是靠模具上的哥针形成,而哥针的设计只能单边支撑在模具上,因此很容易被溶融的塑料使其弯曲变形,形成盲孔出现椭圆的形状,所以哥针的长度不能过长。一般来说,盲孔的深度只限於直径的两倍。要是盲孔的直径只有或於1.5mm,盲孔的深度更不应大於直径的尺寸。

表面装饰技术

盲孔的设计要点

钻孔

大部份情况下,额外的钻孔工序应尽量被免,应尽量考虑设计孔穴可单从模具一次成型,减低生产成本。但当需要成型的孔穴是长而窄时”即孔穴的长度比深度为大〔,因更换折断或弯曲的哥针构成的额外成本可能较辅助的後钻孔工序为高,此时,应考虑加上後钻孔工序。钻孔工序应配合使用钻孔夹具加快生产及提高品质,亦可减少因断钻咀或经常番磨钻咀的额外成本及时间;另一做法是在塑胶成品上加上细而浅的定位孔以代替使用钻孔夹具。

侧孔

侧孔往往增加模具设计上的困难,特别是当侧孔的方向与开模的方向成一直角时,因为侧孔容易形成塑胶产品上的倒扣部份。一般的方法是使用角针”Angle Pin〔及活动侧模”Split Mould〔,或使用油压抽哥。留意哥针在胶料填充时会否受压变形或折断,此情况常见於长而直径小的哥针上。因模具的结构较为

复杂,模具的制造成本比教高,此外,生产时间亦因模具必须抽走哥针才可脱模而相应增加。

其他设计考虑

有关孔穴在产品设计上的考虑,尚有下列各点:

1. 多级”多个不同直径但相连的孔〔的孔可容许的深度比单一直径的孔长;此外,将模具件部份孔位偷空,亦可将孔的深度缩短,下图说明这两种方法的应用。

表面装饰技术

多级孔或将穿孔偷空的应用方法

2. 侧孔若使用角针、活动侧模或油压抽哥必会使模具的结构复杂及增加成本,此问题可从增加侧孔壁位的角度,或以两级的孔取代原来的侧孔得以消除侧孔引致的倒扣,消除侧孔倒扣的方法图说明这两种方法的应用。

表面装饰技术

消除侧孔倒扣的方法

3. 洞孔的边缘应预留最少0.4mm的直身位,设计一个完整的倒角或圆角於孔边在经济上或实践上都是不设实际的,可叁考洞孔边缘的设计图。

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产品结构设计准则--公差 ( Tolerance )

基本设计守则

大部份的塑胶产品可以达到高精密配合的尺寸公差,而一些收缩率高及一些软性材料则比较难於控制。因此在产品设计过程时是要考虑到产品的使用环境,塑胶材料,产品形状等来设定公差的严紧度。除着顾客的要求愈来愈高,以往的可以配合起来的观念慢慢的要修正过来。配合、精密和美观是要同时的能在产品上发挥出来。

公差的精密度高,产品质素相对提高,但随之而来的是增加了成本和因达到要求而花更多的时间。故此公差的设定可以跟随不同塑料来作一标准,以下是几种由塑料供应商提供的塑料公差设计要点。而设计的容许公差范围是可在美国SPI规格内找得到。

不同材料的设计要点

LCP

液晶共聚物成品容许公差随着设计的复杂程度和壁厚而定。薄壁的部份经常可以在液晶共聚物的产品上可找得到。而且液晶共聚物容许公差可是极小容许公差的50%。

LCP液晶高分子设计容许公差的指南

表面装饰技术

表面装饰技术

PET

宝特龙(PET) 的设计公差准则

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POM

精密公差的标准叁考表

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