塑料表面处理工艺

塑料之表面处理第一部份喷漆(Painting)现有厂商喷漆制程简介批次式喷漆线(BatchPaintingLine):喷枪采活动式连续式喷漆线(ContinuousPaintingLine):喷枪采固定式喷漆制程布局烤箱前置組裝區噴塗區組裝區儀器室調漆室物料室更衣室入口室喷涂线流线示意图靜電除塵面漆烤箱底漆BOOTH面漆BOOTH底漆烤箱面漆靜置區強制冷卻涂料的组成涂料构成四要素树脂溶剂颜料其它添加剂涂料用树脂的种类酸醇树脂?酚树脂胺基树脂?丙烯树脂环(碳)氧树脂?聚胺基甲酸乙酯矽氧树脂?氟树脂涂料用颜料的种类涂料用颜料，让涂膜显现所想要的颜色主要分类如下：体质颜料著色颜料特殊颜料涂料用助剂涂料中添加例如安定剂、分散剂、防沉剂等助剂；增加涂料的稳定性。稀释剂及用途顾名思义就是要稀释涂料，使涂料稀释到可以作业的浓度并可以降低涂料的成本。稀释剂及用途稀释剂主要用於稀释涂料中树脂，但由於树脂的种类不同，所以稀释剂种类不同；主要成分有机溶剂中的酮类、酯类、醚酯类。利用有机溶剂各成分沸点的不同，乾燥速度也不同，可以制作成适合各种喷涂设备、作业方法及涂膜不同的表现。涂料乾燥的种类挥发乾燥(利用稀释剂蒸发乾燥)融合乾燥(分子与分子因挥发而相聚合)氧化乾燥(不饱和脂肪酸与空气中氧结合)利用架桥反应而乾燥(利用架桥剂即所谓硬化剂形成架桥而硬化)紫外线硬化(不饱和聚脂类加入增感剂後由紫外线波长300～400nm照射後分子聚合而硬化)作业条件之比较(一)膜厚通过测试规格所需之膜厚CASHEW10～15μmAKZONOBEL20～25μm大世纪20～25μm膜厚的增加会增加涂料使用量，成本的增加作业条件之比较(二)作业时乾燥时间及所使用涂料种类CASHEW60℃×20分压克力矽涂料AKZONOBEL80℃×40分PU系列涂料大世纪80℃×30分PU系列涂料乾燥时间的增长会使涂膜於(化学反应)进行高分子聚合反应中增加一些不确定变数，容易造成涂膜的聚合失败或涂膜不良的表现。现有机种在喷漆上所遇到的问题点(１)喷漆层过厚(２)喷漆粒子过粗(３)喷漆均匀度差(４)耐磨性差(５)喷漆有死角(６)喷漆底材的运用问题(７)喷漆影响材质的强度(８)喷漆表面的脏点第二部分IMD(In-MoldDecoration)(模内射出装饰)所谓IMD即为模内射出装饰之统称，目前依制程不同可分为IMF及IML两种，其概要程序如下：薄膜印刷(IMF,IMR)高压真空成型(IMF)精密3D裁切加工(IMF)薄膜射出成型加工(IMF,IMR)IMF(In-MoldbyFilm)此制程是先将油墨印刷在一层厚度约0.18m/m的Film上(材质为PC或PET)，经过forming之後，於射出机台上，靠著模具定位机构定位，在模内与基材一同成型。IMF成形步骤(一)PolycarbonateHardCoatLaminateLaminateRemove2ndsurfacelaminateIMF成形步骤(二)IMDFilmPrintgraphicsinks&drythoroughlyIMF成形步骤(三)IMDFilmRemove1stsurfacelaminateIMF成形步骤(四)HOTAIRHOTAIRHOTAIRForming-NieblingIMF成形步骤(五)VacuumVacuumForming-ThermoformingIMF成形步骤(六)(Optional)UVCuringUVLight•AftercuringthehardcoatsurfaceisscratchresistantFilm的材质选用PC–最佳的底材PMMA-较易脆裂、但透明度较高Polyester-成形性及硬度均佳FormablePET–Furtherdevelopment使用PC的优缺点BenefitsClarityEaseofcutting/printingCompatibilitywithmouldingresinDisadvantagesFormprecision(±0.3mm)Flexibility(embossedswitches)NotinherentlyweatherableChemicalresistancePoorpencilhardness使用PMMA的优缺点BenefitsClarityGoodformingbehaviour(±0.15mm)ExcellentweatheringPencilhardnessDisadvantagesBrittle(cuttinghandlingproblems)PotentialadhesionproblemstoresinFormcanrelaxinmouldingtoolChemicalresistance使用FormablePET的优缺点BenefitsExcellentflexresistanceExcellentchemicalresistanceImprovedformability(formprecisionnotyetdetermined)DisadvantagesCostCompatibilitywithmouldingresinRelaxationinmouldLimitedsupplierchoiceNotyetcommercial铅笔硬度测试比较PMMA最佳PET次之PC最差Stressv.Temp@100%Strain-variouspolymers0123456789100120140160Temp(degC)Stress(kg/sqmm)PCMDPCTDPMMATDPMMAMDBayfolMDBayfolTDPETMDPETTD现有机种在IMF上所遇到的问题点．Film的定位问题．油墨选用的问题（shining、separate等….）．外观变化性的问题．Forming的Diecut问题（毛边）．Forming抽深不能过深(建议小於0.5mm)．翘曲的问题IMR(In-MoldbyRoller)此制程是先以滚桶印刷方式，将film印制成一卷以roller方式运送。通常一卷长度大约是1000m，以一般LCDcover的大小来看，大约是65,000pcs。射出厂使用传统射出机搭配feeder做模内射出的动作。IMR制程简介(一)印刷层(离型层、硬化层、油墨层、金属蒸著层、结合层)Foil去除使用自动送料系统作定位点射出清洗、检验、包装1.选择薄膜2.印刷3.射出成型4.表面处理6.成品可作到有如相片般鲜艳的高画质表现IMR制程简介(二)IMR制程简介(三)使用IMR可能发生的问题点耐磨性较差的问题曲面变化不能过大目前技术使用PC较不成熟开发时间比较時程開發流程IMFIMROthers1.客戶詢價.報價1~2天7~10天1~2天2.2D/3D檢討.確認7~10天7~10天1~3天3.模(治)具製造30~45天45~60天25~30天4.模(治)具試模,確認5~7天7~10天5~7天5.開發期間總計45~60天60~90天30~40天1.IML的薄膜,模具由日本或德国供应,时间较长但将逐渐以台湾制造取代,缩短开发时程2.2D/3D检讨,确认时可以决定交期之长短使用IMF的优点印刷为网印，变更artwork速度快（约一周）使用PC材质，适合latch等要求机械强度的成品目前国内已有成熟的厂商，供货及机动性均不成问题使用IMF的缺点由於制程无连续性，产能无法明显提升由於film的材质为PC或PET，对於scratchtest较PMMA为差由於目前无法克服油墨问题，以致无法做出较具金属感的外观稍有控制不良，易造成film剥离的现象由於目前为”阶段性市场垄断”，致使成本(指UnitPrice)居高不下使用IMR的优点色彩变化丰富，无shining油墨剥离的问题连线式送料，可自动化，大大提高产能表面亦可依喜好不同，做局部咬花处理由於产能提高，单位成本亦下降，UnitPrice约为IMF之1/2使用IMR的缺点模具费昂贵，约IMF的2-3倍变更artwork的时间长，约需45工作天油墨的耐磨性较差目前film及印刷knowhow掌握在日本及德国手里，台湾只能射出，机动性差目前较成熟的技术只用PMMA材质，PC尚未成熟，仍面临一些技术上的问题目前国内厂商投入IMD状况(一)IMR/IMFsuppliersuppliername愛光(IMR)永吉林(IMR)毅嘉(IMR/IMF)應用電子(IMD)祐興(IMF)ARC(IMF)李洲(IMR)邦泰(IMR/IMF)techniquecapabilityNISSHA(Japan)KURZ(German)local(KUEZ)YoshidalocalARC(UK)Navitas+KurzIMD(local)IMF(Navitas,Kurz)material(PC),ABS,PMMAPC,ABS,ArcylicABS,PMMAGelexanL1020QPC+ABSABS,PMMAPC,ABS,PMMAsurfacehardness3-4H(afterUV)3H-4H2H3-4H(afterUV)4H(dependsonfilm)tooling/leadtimeJapan/75daysKURZ(German)Taiwan/3monthsJapanTaiwanUK(planinTaiwan)Japan/TaiwanIMD(60days)IMF(90days)capacity60k/month(1台)80k/month(1台)IMD(150k/month)IMF(500k/m)filmMitsubishitype4foilGermanJapan/GermanyJapanGElexanhpa52GE/ByerNavitasIMD(Navitas,Kurz)IMF(local)InjectionTaiwanChinaTaiwanJapanTaiwanUK(planinTaiwan)TaiwanTaiwancostanalysis(tooling/unit)advantage1.有量產經驗.2.可作platingeffect有量產經驗有量產經驗IML有量產經驗.具研發能力disadvantage(risk)1.capacity2.ToolingmadeinJPnotreadyyet無量產經驗台灣代理商1.單價2.設計限制toolinginUK無量產經驗IMD/IMF無量產經驗customersNokia,Sony,Arima,Acer,GarminphilipsSony,DigitalMotorolaMotorola,Ericsson松下(IML)designguideprovideYESYES*314279266622636877203-3129292*1803-319345604-5384121郭國賢楊宗興劉力夫余硬國陳石祥唐日善目前国内厂商投入IMD状况(二)IMR/IMFsuppliersuppliername銘異(IMR)中環(IMR)NyproChina(IMF)正美(IMF)techniquecapabilityKurz(IMR)Navitus(IMR)localmaterialPC,PMMAPMMA,ABSPCPCsurfacehardness2Htooling/leadtimeSingapore/ChinaTaiwancapacityfilmInjectionChinaTaiwancostanalysis(tooling/unit)advantage無量產經驗無量產經驗有量產經驗具油墨研發能力disadvantage(risk)無量產經驗customersMotorola(Dbtel)Acer打樣中designguideprovid