IMD模內裝飾製程工藝

模內裝飾技術(In Mold Decoration,IMD)包含了IMF,IML,IMR這三個製程。去年(2021年)我與賣IMF/IML油墨廠商討論產品的應用時,油墨廠商業務跟我說,台灣現在有完整能做IMF/IML製程的一條龍公司(廠),用三個手指頭都能算得出來了。

1. IMD 概述

IMD是一個籠統的稱呼,實際上IMD分為IMF、IML、IMR。

(1) IMR (In-Mold Roller)

模內轉印,將連續薄膜的一部分置於模具腔內,射出後塑膠將薄膜(Film)表面的印刷圖案帶走,與薄膜分離。

(2) IML (In-Mold Label)

模內埋入射出,將背面印刷的透明薄膜成型後置於模具腔內,射出後與塑膠結合為一體,印刷部分夾在薄膜與塑膠之間。

(3) IMF(In-Mold Film)

模內埋入射出,大概與IML相同,但關鍵用於在IML的基礎上做3D處理。

在2013年以前,台灣有完整碰過IMD製程(IMF、IML、IMR)的沒有幾個人,尤其是當時將IMF開發應用在筆電經驗上面的工程師也不到5人,其中有三個人是模具相關背景出身。
這是一段很刻苦銘心的經歷,為了學習技術跟克服問題,幾乎是以廠為家(圖1)。
現在比較年輕的產品工程師知道的IMF/IML製程都來自書面資料或是聽人說,但真的想做這製程,一聽到報價或是看到報價單的時候(圖2)(圖3),很多就都縮回去了。

2. IMR(In-Mold Roller)

模內轉寫,油墨轉寫後FILM撕離不留在表面。只用於平面產品或大弧面面板、視窗;目前中低階筆電IMR應用會比較廣泛。
IMR的重點在於薄膜上的離型層。PET FILM→印離型劑→印刷油墨→印接著劑→模內塑膠射出→油墨與塑膠接著→開模後膠料會自動從油墨離型。
薄膜離型後,產品表面會有一層Coating,這層Coating需要經過UV照射後產生硬化,形成外觀2H的硬度效果。以下為IMR的相關影片。

3. IMR的產品應用

以下照片是有關於IMR產品應用的案例

4. IML(In-Mold Label)

俗稱模內貼標,製程與IMF相似,但少了一道拉伸成形,Film(膜)會留在外觀表面形成保護層,主要用於平面產品或大弧面面板、視窗、瓶罐。模具可與噴漆等其他製程共用。公司只要有能力做IMF,那麼做IML也沒有太大的問題。以下為IML的相關影片。

5. IML的產品應用

6. IMF(In-Mold Forming)

IMF製程技術主要由四個製程技術所組合而成,分別為薄膜印刷(Printing)、薄膜預成型(Forming)、薄膜沖切成型(Trimming)與薄膜埋入射出成型(Injection)。

(1) 薄膜印刷(Printing)

印刷技術有網版印刷、平版印刷、凹版印刷與數位噴塗印刷技術。而網版印刷是目前IMF技術最廣泛應用的印刷技術。

(2) 預成型製程(Forming)

因為IMF需要將薄膜作3D形狀的拉伸成型,好方便後續射出製程的薄膜放置。真空成型、高壓成型、高壓+真空成型與熱壓成型都是目前業界廣泛所使用。而其中又以高壓+真空成型能有效地將小R角型狀成型到位。

(3) 沖切成型(Trimming)

主要是將預成型好的薄膜,利用3D模具將不需要的薄膜邊料裁切掉,該製程需要精準的沖切尺寸以及沖切後不要有毛邊的現象。

(4) 射出成型(Injection)

此製程主要分為立式與臥式射出機,一般而言;因為需要將薄膜放置射出模具內,所以立式型的機台對於沒有破孔的薄膜,可以減少臥式射出機薄膜偏移的問題。

從上面的流程就可以知道,當產品要做IMF製程時,必須要開到三套模具,也就是Forming模具、Trimming模具和射出模具,以下為IMF的相關影片。

● IMD模內裝飾製程工藝之IMF

7. IMF的產品應用

以下照片是有關於IMF產品應用的案例

☆ 其他參考資料及文章

射出成型薄膜表面製程小夥伴:模內裝飾 IMD 與模外裝飾 OMD

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