图 :不同类型IMD系列工艺打造的产品效果在分别介绍之前,我们先来总体了解一下模内注塑(IMD)工艺。
什么是模内注塑(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。
一、IML
1. 概述及应用
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
2. 拓展区域
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
3. 工艺优势
主要包括:
膜片制作周期短可表现多重色彩生产灵活可随时更改图案及颜色最外层是Film具有优良的抗刮性颜色艳丽,永不掉色
4. 工序流程
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
5. 膜层结构
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
二、IME
1. 概述及应用
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。2. 工艺优势
主要包括:
拥有直观的界面;更轻量;设计自由度高;结合电子技术,更具科技感及功能性。
3. 工序流程
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
三、IMT
1. 概述
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
2. 工艺优势
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:
光学3D效果,色彩丰富美观,更具科技感,时尚感;3D防伪,千变万化的光束图案不可拷贝;复合材料结构,4H(平面)硬度更耐磨,防指纹处理;不用注塑高压成型,轻巧贴合,量产可行性高;解决了IML变形与脱层的问题,更轻薄更耐磨。
3. 工序流程
如下图所示
4. 膜层结构
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
四、INS
1. 概述及应用
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內注塑成型過程中与已镶嵌的INS膜片合成的一种新工艺,特別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
2. 工序流程及性能比较
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)
五、IMR
1. 概述及应用
以PET膜为载体,依次在其表面涂覆上离型层、保护层、图文层、粘合层所成的一種轉移膜。通过送膜机将轉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
2. 工艺优势
主要包括:
高效低本:整体的工序流程简单,全程自动化,在线检验,产品周期更少,成本更低;性能稳定:测试标准高,生产的产品稳定性得到保障;更环保:环保油墨;可仿多种材质质感:可多色印刷,模拟木纹丶炭纤维丶金属色系等,可做半透、立体效果,设计自由度更高;产品表面性能优异。
图 :智能扫地机
3. 工序流程
重点在于胶料上的离型层,日本称热转写。
4. 膜层结构
主要包括载体、离型层、保护层、油墨层、粘合剂层、塑胶基材等。
六、IMF
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~~
IMD供应商和鑫晟介绍
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,覆盖消费类电子、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