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专家讲座 洪慎章·注塑工艺及模具设计
的 PA 管状制件，试验表明，水辅助成型的制件壁厚 部分可通过水辅助成型，避免传统注塑成型工艺中因
可比气体辅助成型的壁厚小 50% 以上。 收缩不均而引起的翘曲、扭曲及表面缩痕等缺陷，从
（5）水介质可重复利用且易于控制与获得 水辅 而获得表面平整光滑的制件，提高了制件设计的灵活
助成型方法中，制件中排出的水，可回流到供水系统 性和自由度。
循环使用。同时水的温度、压力、流量等易于准确控 6.5 模内装饰注塑模
制，有利于保证成型制件的质量。水比气体辅助成型 6.5.1 模内装饰原理及特点
用的氮气方便易得，经济有效。 传统的塑料器件表面印上不同的图案，而这些图
（6）增加排水工序 水辅助成型的制件冷却固化 案往往会因长时间摩擦（尤其是接触按键）而消失，
后，需排空排净制件心部的水，然后脱模。目前有两 且不耐划伤，容易产生划痕。即使印在透明按键材料
种方法 : 一是靠水的重力排空 ；二是借助外界压缩空 上，这些图案也不会透光，并且对于表面不平整的材
气的压力将水排出。后者排水干净，但需增加供气装 料，只能用移印的办法印上图案，给批量生产带来了
置。 不便。随着社会的进步，人们对表面装饰的要求也在
此外，水的密封问题是关系到水辅助成型技术能 不断提高，为满足社会的需要，人们研制和开发了新
否获得广泛应用的关键。一旦发生水的泄漏或溅射到 的表面装饰技术 ——IMD 技术。
模具上，会影响制件的成型质量。因此，应有可靠的 IMD（In-Mold Decoration，模内装饰） ，就是
密封或防漏措施。 将已印刷成型好的装饰片材放入注塑模内，然后将树
6.4.3 水辅助注塑成型的应用范围 脂注射在成型片材的背面，使树脂与片材接合成一体
水辅助注塑成型的应用范围与气体辅助成型基本 固化成型的技术。IMD 是在注塑成型的同时进行镶件
一致，但它可成型比气体辅助成型具有更大更长的内 加饰的技术，产品是和装饰承印材料覆合成为一体，
部空间或更小壁厚，以及内表面光滑的制件，既适用 对立体状的成型品全体可进行加饰印刷，使产品达到
于小型制件的成型，也适用于大型制件的成型。 装饰性与功能性于一身的效果。采用该方法可同时获
（1）复杂形状的管状制件 这类制件用水辅助成 得镀金和印刷等效果，并可在三维曲面上同时表现 6
型可获得更大的截面空问和较小的壁厚，节省材料， 种色相，适合于大批量生产。利用可成型膜进行模内
缩短成型周期，如各种手柄、扶手、家具腿、门把手 涂装是一种经济、耐用和环保的 IMD 方式，正取代成
和汽车上的冷却管路等。对于超过 180° 弯曲的管状制 型后上漆、印制、热冲压和镀铬等工艺，广泛应用于
件，用水辅助成型获得的制件可比气体辅助成型具有 家电、电子、汽车、计算机、通信等行业，通常手机
更均匀的壁厚和更光滑的内表面，如图 348 所示。 显示屏、键盘装饰多采用这种工艺。IMD 工艺特点如
（2）厚壁制件 对壁厚或直径较大的制件，用水 下 :
辅助成型可获得合理的结构刚度与较小的壁厚，大大 （1）产品稳定性。使产品产生一致性与标准化的
减小制件的重量，节省原材料，同时降低了成型制件 正确套色。
对注塑机能力的要求。 （2）产品耐久性。透过特殊处理的 COATING 薄
膜的保护，可提供产品更优良的表面耐磨与耐化学特
性。
（3） 3D 复杂形状设计。应用薄膜优良的伸展性，
可顺利达成所需的产品复杂性外形设计需求。
（4） 多样化风格。可依客户需求创造金属电镀或
天然材质特殊式样亮银的金属图案和印刷图案结合，
可以进行更为广泛的图案设计。
（5）制程简化。经由一次注塑成型的方法，将成
（a）气体辅助成型 （b）水辅助成型
型与装饰同时完成，可有效降低成本与工时，可提供
图 348 不同弯曲度的管状制件水辅助成型与
气体辅助成型壁厚的比较 稳定的生产。
（3） 壁厚不均的复杂结构制件 这类制件的厚壁 （6） 降低成本与工时。IMD 制程中只需要一套模
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2018 第 44 卷 ·5·
