工藝介紹
摘要
IML工藝
手機面板圖本文主要介紹IML成型的原理及工藝，並對IML和 IMD工藝作了對比分析，總結出IML工藝的優缺點。資料來自網上收集整理而成，供大家參考關鍵字：IML IMD 成型工藝
概念
IMD（In-Mold Decoration）是一種在注塑模具內放置Film薄膜來裝飾塑膠外觀表面的新技術。目前IMD有兩種製造方法。一種是把印刷好的Film薄膜製作成循環滾筒卷狀帶，安裝到注塑機和注塑模具內，象標籤Label貼到前模面上全自動地循環帶移動式的生產出來；即人稱之為IMR（在模具內轉印注塑）。另一種是把Film薄膜印刷好經過成型機Forming成型，再經過剪下後放置到注塑模具內生產出來的。即稱之為IML（在模具內貼膜注塑）。此Film一般可分為三層：基材（一般是PET和PC）、油墨層（INK）、膠合材料（多為一種特殊的粘合膠）。
當注塑完成後，通過粘合膠作用使Film和塑膠緊密結合融為一體，由於本身正表面覆耐磨保護膜的PET在最外層，有耐磨和耐刮傷的作用，其表面硬度可達到3H，而且會越摸越亮。其中注塑材料多為PC、PC/ABS、PMMA、PBT等等，如下圖：
工藝工序
裁料---平面印刷---油墨乾燥固定---貼保護膜---沖定位孔---熱成型---剪下外圍形狀---材料注塑成型工藝流程如下圖：具體說明如下：
1）裁料：把卷狀的薄膜Film裁剪成已設計好尺寸的方形塊，供印刷、成型工序用。
2）平面印刷：根據要求的圖示、文字製造成菲林網，在裁剪好的薄膜 Film方形塊上印刷圖示、文字。
3）油墨乾燥固定：把印刷好的薄膜Film方形放置在高溫烤爐里乾燥，目的是固定IML油墨。
4）貼保護膜：避免在沖定位孔工序時弄花已印刷好的薄膜Film表面，有時需貼上單層或雙層保護膜。
5）沖定位孔：熱成型的定位孔一定要衝準。剪下工序的定位孔有時也要事先沖孔。
6）熱成型（高壓或銅模）：把印刷好的薄膜加熱後，用高壓機或銅模在預熱狀態下成型。
7）剪下外圍形狀：把成型好的立體薄膜的廢料剪下掉。
8）材料注塑：把成型後跟前模立體形狀一模一樣的薄膜放到前模上，注塑出IML成品。
優缺點
優點：
1） 膠片製作周期短，可表現多重色彩；
2） 在生產中可以隨時更改圖案及顏色；
3） IML最外層是FILM，油墨絲印於中間層，外表光潔美觀，越摸越光亮，具有優良的抗刮性；
4） IML生產批量數量很靈活，適合多品種小量生產
缺點：
1） 前期周期長；
2） 易產生膠片脫落、扭曲變形等情況；
3） 產品不良率高。
設計事項
1） 注塑厚度：建議平均肉厚不低於1.2 mm（不含Film為1.0 mm）
2） Film厚度規格為：0.1 mm、0.125 mm、0.175 mm，0.2mm
3） Film單片印刷，較適合少量多樣的設計場合
4） 外觀顏色為亮銀，電鍍銀等金屬感的顏色不適用此種做法，容易造成Film因高低溫剝離
5） Film外緣尺寸大小與模具模腔尺寸有絕對關係，太小或太大會造成模腔射出拉伸產生邊緣漏白
6） Lens上圓孔最小直徑Φ1.0 mm
7） Lens P.L位置一般於Lens底部，如果因拔模角的問題可於Film被覆下緣0.2 mm的位置
8） Lens的拔模角度一般為3º
9） 對於Lens外觀高低落差的情形，Film必須於事前先外觀成型；
10） 圓角的設計：IML成形的外觀，無法造成銳利的外型，外觀輪廓應避免銳角，因此在設計中不能有尖的銳角，產品的轉角處都必須有一個圓角（至少需有0.3R）
11） 包邊問題：包邊指的是覆膜同塑膠接合的邊緣的部位。此邊緣在注塑成型後不可能做到非常的整齊，因此，我們在設計套用IML的產品的時候，可以將該包邊用塑膠件擋住
12） 表面耐磨硬度要求：2H以上
特點比較
1 IMD適用於批量大的（10萬）以上；
IML生產批量數量很靈活；
2 IMD圖案立體成型高度不超過1.5MM的IMD產品
IML能加工各種複雜的三維製作，如：平面、曲面、 包邊等各種產品，3D圖案立體成型高度可達40MM
3 IMD產品，因油墨絲印於表面，故字型容易被摸掉；
IML油墨絲印於中間層，故外表光潔美觀，越摸越 光亮，具有優良的抗刮性，且在生產中可以隨時更改圖案及顏色；
4 IMD 只能絲印像燙金紙一樣的工藝，不能更改其絲印顏色；
IML的油墨顏色無極限性，在生產同一 批量中可任意更改絲印顏色。
IML的片材分為：PET、PC、PMMA，材質可分為：
A、透明：磨沙面、銀點、顏色等
B、電鍍
C、人造皮、毛
5 IMD 無法做按鍵；
IML可做帶有按鍵的產品；
6 IML整體開發時間短（在開發注塑模的同時可開發成型、沖切等模具，以及可同時完成其它輔助工序）；幾個零件可搭配在一起生產，故成本相對減少；因沒有勾位，故可生產厚度相對較薄的產品。
運用領域
目前IML的運用領域極為廣泛，現階段用於手機、白色家電行業，將來會發展到防偽標記、汽車行業。其產品具有防曬性能好，可用於汽車上的標牌等；硬度可達2H~3H，可用於手機鏡片等；按鍵壽命可達500萬次以上，可用於電飯煲等。
測試檢驗
IML產品通過以下測試，均符合要求。
⒈硬度測試：用磨平的2H~3H鉛筆附重500g的力，以45度角向產品表面平推，其表面無明顯劃傷及劃痕為合格。
⒉溫度測試：將產品放置於相對濕度為 95%~100%，溫度為57±3℃之爐內48小時，無爆裂、變色、變形、甩色、失功能等現象則為合格。
⒊耐磨測試：以橡皮對準產品表面附重500g，於同一位置2英寸長來回摩擦300次（一個來回為一次），其表面無明顯見底為合格。
⒋沖沙試驗：固定的測試塗層於摩擦儀器成45度角，用產品可靠性規格指定的沙量、流速（2升/21~23.5秒）沖擦塗層面，以沖至500ml沙粒後油漆下之物料可見為嚴重，沖至100ml沙粒後油漆下之物料可見輕微；輕微缺點超過總樣板數20%為不合格，嚴重缺點超過總樣板數為不合格。
IMD/IML工藝手機外殼鏡片
工藝特點
IMD/IML產品以清晰度高、立體感好、表面耐劃傷、可隨意更改設計造型圖案、增強產品美觀外型、體現完美異型結構的優勢，廣泛的套用於手機鏡片、機殼等需3D造型的外觀產品上。解決以往壓克力平板所不能達到的異型效果和多種顏色。
IMD/IML技術：是集絲網印刷、成型和注塑相結合的一種新型模內裝飾技術，在裝飾產品時，模內裝飾（IMD/IML）是一種最有效又節省成本的方法，廣泛套用於通訊產品（如：手機/小靈通鏡片、 裝飾件、外殼等）、家用電器（視窗面板、按鍵面板、裝飾面板等）、醫療器材（視窗鏡片、機殼、裝飾件等）和汽車儀錶盤。多樣化的套用已使模內裝飾變成可以理想的取代許多傳統的製程：像熱轉印、表面直接印刷、表面噴塗、直接電鍍、雙色注塑等傳統裝飾方法。它最適用於3D產品，尤其是需要一致性套色圖樣、背光、多種顏色並要體現在各種曲面、弧面和斜面上。
產品優點
⒈耐劃傷、耐腐蝕性強、使用壽命長。
⒉立體感好。
⒊防塵、防潮、抗變型能力強。
⒋顏色任意更改，圖案隨意變更。
主要特點：
⒈從片材的印刷成形、模具的設計製作到注塑復模，整個製造過程由該公司內部完成；
⒉極大限度地減少研發時間，確保準時供貨；
⒊設計靈活，以較低成本快速實現產品多樣化；
⒋無需面板貼上，不含任何容劑型膠，符合環保要求；
⒌按鍵可實現模內注塑時凸起，按鍵壽命可打100萬次； 實現三維表面的高精度裝飾，裝飾圖案內藏，永不磨損（除非破壞）； 6
.更高抗刮性和透光性，輕鬆實現永久清晰顯示；
⒎高度集成，節省後續組裝工序，快速裝配，提高合格率；
⒏3D成型，使複雜構件同樣可以實現高水平裝飾；
⒐給最終用戶更美、更輕、更堅實、更多選擇、更加安全。套用領域：廣泛套用於各類產品，如家用電器產品 、計算機及周邊產品 、移動通信終端產品 、汽車工業等。
優勢
⒈產品穩定性：使產品產生一致性與標準化的正確套色
⒉產品耐久性：透過特殊處理的COATING薄膜的保護，可提供產品更優良的表面耐磨與耐化學特性
⒊3D複雜形狀設計：套用薄膜優良的伸展性，可順利達成所需的產品複雜性外開設計需求
⒋多樣化風格：可依客戶需求創造金屬電鍍或天然材質特殊式樣
斷層結構
IML工藝產品的斷層結構為：PET/PC+油墨層+塑膠層，
故注定該製品的變形方向<；向上拱起>；，並且要求注射壓力較普通塑件高的特性.為防止製件變形，膠厚需要滿足一定的條件，設計要滿足其它工藝方面及成型方面的條件：
A：膠厚（材料厚度），膠厚不能籠通去談，要結合製品鏡面的面積的大小<20MM以下較小者可按1.1設計，較大者膠厚要求1.2或以上，局部可較薄，並且要結合表面造型>；，在空間滿足的情況下膠厚力求儘量厚為佳.膠厚過薄會帶來注塑困難，並導致該較薄處顏色變化，經受不起冷衝擊試驗及跌落試驗.
B：造型、厚度方面，表面凸凹起浮者可較薄，視窗凹陷或周圈高起者可局部薄至1.05.，單一平面及曲面者很容易變形，要特別注意高低溫試驗的條件，越高者自然要求越高，儘量造型方面存在凸凹更佳，表面也可以設計環型凹槽，以克服應力變形.但凸凹在超過0.25的情況一定要以斜度過渡，並且角度儘量大於45度
C；稜角處理方面：上表面與側面需倒至少R0.2的倒角；側面與側面需倒至少R0.3的倒角，凡兩類倒角對於側面越高者要求倒角越大，並且要求斜度越大，表面覆膜拉伸量過大或急劇，會導致薄膜表面起皺及印刷油沫脫落以致影響附著力；總而言之就是為保障薄膜覆蓋順暢及外觀質量.
D：裝配關係：鑒於鏡面變形及跌落試驗的要求，儘量設計時考慮增加貼膠面積，或底部變形區域底部加熔接柱，或扣位。
控制
模內注塑鑲件技術IMD是近年來正吹向中國塑膠表面技術行業的旋風，是對大多傳統塑膠表面處理技術如塗裝等行業的挑戰，也是對面向國外加工的中小型企業的嚴重考驗，如何面對：是觀望等待；還是隨波逐流？我們希望你們要根據自身情況來確定你的選擇，IMD行業是一個高成本，豐利潤的行業，如何在這個行業中取得成功，就要看你是否在成本中是否得到控制？如何選擇原材料？如何提高技能？如何降低製程不良率？如何取得合理報價等等.
IMD/IML/IMF不良率的控制主要在印刷和射出的部分，film成型設備的選擇也決定了film成型的穩定性即良率的重要因素，在當前市面上film成型設備主要有熱壓機，吸空成型機，及高壓氣體成型機，其價格相差很大，一般熱壓機在幾千元人民幣左右，真空機的價格要看其功能大小，幾萬元到幾十萬元不等，高壓氣體成型機是近幾年IMD/IMF/IML設備，首先從美國，德國發展到台灣，美國的設備在200多萬人民幣，德國設備在300多萬人民幣，台灣的設備在100萬左右，各需求廠家要根據不同產品，和使用的不同片材以及印刷圖文來考慮產品的拉伸和定位倆個方面來考慮設備的選擇.
IMD良率的控制還包括環境的影響，我們要求IMD的整個過程都是在無塵室里進行，在印刷的部分更不用講，那在高壓成型和射出的部分我們也如此要求，因為片材加熱，因微粒很容易與片材粘在一起
1、 IMD有兩大類，即IML\IMD，習慣上統稱為IMD。
IMD（即in-mould-decoration)
有兩種分類：
其一是IMD，它是指是把一個絲印有圖案的film放到塑膠模具里進行注塑。此flim大致可分為三層，基材（一般為pet）—- ink（油墨）—-耐磨材料（多為一種特殊的膠).
當注塑完成後，film和塑膠融為一體，耐磨材料在最外面。
在手機顯示屏多採用這種工藝，塑膠材料多為pc,pmma,pbt等，它主要有耐磨和耐刮傷的作用。
因pc厚，只可用絲網印，所以效果較粗糙。
還有一種叫IML(in-mould-label）技術，和IMD大致相同，只是注塑後flim就像衝壓的料帶一樣拉出，只是將印刷圖案轉印到塑膠件上，又稱模內轉印。
flim一般是pet料，很像放電影時的膠片，又叫鏈子（foil）；pet薄，可用膠版印，很細膩，尤其電鍍和透明，金屬及表面細膩紋理都很好。
流程
裁大料—〉熱定型—〉裁小料—〉沖孔定位—〉印刷—〉固化—〉半成品檢查—〉貼保護膜—〉點眼—〉沖切—〉成型—〉注塑—〉線上檢驗—〉貼保護膜—〉修澆口—〉半成品檢驗—〉背膠—〉成品檢驗—〉貼保護膜—〉成品包裝
模具設計
⒈模具縮水率問題
一般abs、pmma的縮水為0.5%，如做IMD模具，因產品表面要覆蓋一層pet薄膜，顯然兩者的熱收縮率不同。
按本人的經驗，IMD模具模具啤出的產品其縮水較普通模具小些，取0.3% 比較合適。因為，注塑時塑膠底材被片材包裹，對塑膠的收縮起到了阻礙的作用。
⒉片材問題
片材是IMD模具成敗的關鍵；也是最為複雜的問題。下面分幾項進行分析：
a、 材質、油墨
一般片材的材質為pet，也有pc、pmma的片材。但pet的成型及加工都較優良。表面光澤度、耐磨性也達到客戶要求，因此被廣泛套用材質。厚0.125mm的pet片材為最熱賣的片材之一。
油墨，為印刷的原料，要求耐磨、耐高溫、調配、絲印作業方便。
b、 預製片材（裁剪、熱成型）
一般的工藝流程為：
片材選擇—-〉印刷（工具：菲林，絲移印機；要點：油墨選擇，片材定位）
—-〉貼保護膜
—-〉外形沖裁（工具：刀模；要點：片材定位）
—-〉貼保護膜
—-〉熱定型（工具：熱定型機；要點：溫度控制）
—-〉貼保護膜
請留意，貼保護膜是必不可少的工藝，請保護及防塵的作用；保護膜一般用pe薄膜。
熱定型加工示意圖：
在熱定型環節，溫度控制很重要，掌握不好，容易使片材變形，報廢率高。
熱定型機的上、下模都有加熱板，在工作期間保持恆定的溫度。移動式加熱板在放入片材後，移到片材頂部對片材進行預熱，使其變軟，才可合模進行熱定型處理！
c、 片材與型腔的配合
片材尺寸要比最終的部件尺寸小一點點。————最重要的原則！！！
一般情況下，建議：片材的尺寸要比部件尺寸單邊小0.02至0.03mm
這樣，片材置入型腔內是才容易，才能完全伸展開來。如有褶皺，啤出來的成品就會不良。
⒊片材成型模具設計要點
a、 使用產品圖，在pro/e（或其他3d軟體） 按片材厚度，將產品表面向內偏置，得到片材的3d圖。——最麻煩的工作！
b、按片材的3d圖，將其展開，作沖裁片材的刀模、菲林等。
c、 按片材3d圖分模
d、 製造模具
