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40张图全面专业解析:IML|IMT|IMR|INS|IME等模内注塑工艺

 学习新知识tzh 2022-09-30 发表于广东


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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。

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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。

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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。

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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。

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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

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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。

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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


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图 :丝印原理

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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

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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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。

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3. 工序流程


如下图所示

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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。

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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。

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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。
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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~

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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PCPET,厚度较薄,也可以用PMMA,工厂可自主印刷

成本

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。

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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。

图片图 :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。

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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。

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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。

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 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

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