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专家讲座 洪慎章·注塑工艺及模具设计

印（IMF）及滚筒式模内转印（IMR）两种。IMF 法 在模内与基材一同成型。IMR 法是先以滚筒印刷的方
是先将油墨印刷在一层厚度约 0.18 mm 的薄膜 [ 材料为 式将薄膜印制成卷再以滚筒方式运送。IMF 与 IMR 的
聚碳酸酯（PC）或聚对苯二甲酸乙二醇酯 ] 上，经过 优缺点列于表 54。
成型之后，置于注塑机台上，依靠模具定位机构定位，

表 54 IMF 与 IMR 的比较
项目 IMF IMR
印刷为网印，变更印刷图案速度快 ；国内已有成熟 色彩变化丰富，油墨不易剥离 ；连续式送料，可自动化，能大幅度
优点
的厂商，供货及机动性不成问题 提高生产率，单位成本低，约为 IMF 的 1/2
模具费用昂贵，约为 IMF 的 2~3 倍 ；印刷图案变化时间长，油
由于制造过程无连续性，生产率无法明显提升，单
缺点 墨的耐磨性差 ；目前薄膜的印刷技术只有日本和德国等少数国家
个制造成本高
掌握，机动性差
6.5.3 模内装饰结构设计 式且具有良好通风的三级干燥机中烘干。三级的最后
（l） 制品 在成型厚壁部件时，必须注意膜的厚度， 一级干燥，建议在 90℃恒温烘干 3~5 h。因此，溶剂
确保模具是为 IMD 而设计的，否则部件有可能损失达 型油墨的生产周期长，且一旦油墨的干燥程度掌握不
30% 的厚度。 好，就会给最后的注塑成品率带来非常大的影响。因
（2） 模具 几个模具上的问题需要解决，如果使用 为溶剂型油墨印后干燥不彻底，在油墨中残留溶剂，
多浇口模具，会在膜的平滑表面上出现焊缝，还会有 此溶剂在注射模内受热的条件下无法跑掉，就会向油
排气问题，要在部件边缘进行排气。IMD 需要对充模 墨内外散发，在溶剂蒸气压力大的情况下，油墨就会
过程和流动模式进行极为仔细的控制，注射压力变化 向四周扩散而造成 “ 飞油 ” 现象，使图文周边模糊，
要小，必须留意浇口位置或者降低流道长度。对于一 严重者印刷的图文全部扩散，飞溅形成向四周散射性
些应用来说，使用多阀浇口可能是一种解决方案。 的 “ 花纹 ”。
（3）机械手 传统横动机械手已经被用于 IMD。 6.5.4.2 光固化油墨在 IMD 技术的应用特点
有专业人士指出，相比气动或液动伺服混合型机械手， （1） 可实行自动化印刷，生产效率高。
全伺服机械手可能是一种更佳的选择，因为伺服定位 （2） UV 油墨光固化只需几秒或十几秒，固化速
更为精确，可重复性更高，可更容易地调节动作。 度非常快。
IMD 膜需要细致小心地操作，一些厂家在机械手 （3）可网印更精细的线条，分辨率高，且墨层较薄，
的臂端工具中利用聚甲醛或氟聚合物材料的抓爪，而 印刷面积大。
不会损伤表面。吸杯是另一种流行的办法，缓慢旋转 （4）注塑前，UV 墨印迹若不覆膜，也不会产生
吸杯，拾起嵌膜，而不会损伤膜，可以使用调整器来 印迹油墨 “ 飞油 ” 现象。
操控真空。 （5） 整个操作系统容易控制，UV 油墨因溶剂量
（4）嵌膜 在模内放置和保持住薄膜也是 IMD 中 较少，故不需长时间蒸发或烘干溶剂过程，因而注塑
的关键因素，因此让预成型嵌膜带上静电有助于预成 时油墨受热就不会产生 “ 飞油 ” 现象。
型品在模内的精确定位。 IMD 技术的出现，将会大大推进仪器仪表、计算
对嵌膜尺寸进行正确计算是一个重要而又易被忽 机、键盘、面板、汽车表盘的网印技术的发展。在不
视的因素，要确保膜的尺寸略微小于最终部件的尺寸。 久的将来，多种家用电器、 汽车等超大型产品的外壳
当膜被背部成型时，它将会因引入的基层产生热膨胀 也将会使用 IMD 技术完成，使生产完全实行自动化，
而伸长。如果在背部成型之前膜的尺寸与完成品尺寸 提高效率。因此，IMD 技术是集合特殊 PC 片材、注
一样，膜就将在模内溢料。必须计算出首先当膜受热 塑树脂、耐温油墨、彩色丝网印刷、冲压成型注塑模
至模温时会如何膨胀，然后当注入基层时会如何膨 具的设计、 制造及注塑工艺的综合技术，因此技术含
胀。 量较高，涉及技术范围广，因此需要有合理的结构设
6.5.4 IMD 油墨 计， 再配 上先 进 的器 材和 合 理的 工艺，IMD（IMS）
6.5.4.1 溶剂型油墨 将会得到广泛的应用。
采用溶剂型油墨网印 IMD 的 PC 片后，需在隧道

年
2018 第 44 卷 ·7·