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IMD塑胶革命_--003版
2014-01-02 | 阅:  转:  |  分享 
  
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IMD塑膠革命

全新改造傳統塑膠印象

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IMD塑膠革命

全新改造傳統塑膠印象

大綱

1.背景緣由

2.何謂IMD

3.目前產品上市概況

4.交流討論

3

模內裝飾為塑料加工趨勢

塑料射出後外觀表面之處理,影響消費者購買應用產品之意願甚鉅。

消費性電子產品趨向輕薄短小,加以全球各國對環保之重視,先進廠商均開

發新技術以取代傳統塑料加工法,如美國GE、德國Bayer開發之模內裝飾(IMD)

製程。模內裝飾是在薄膜表面上印刷、熱壓成型、沖切,與塑

料結合成型,可免二次作業。由於以自動化生產簡化生產程

序,並減少拆件組成之部件,模內裝飾能快速生產,節省時間、人力、成本,

提高品質。模內裝飾製程普遍多用於印刷噴漆製程無法處理的背光、多曲面、

仿金屬、髮線處理、多色彩圖像等,以利在外觀上增加圖案的複雜性並提高產

品耐久性。模內裝飾可以取代許多傳統的如熱轉印、噴塗、印刷、電鍍等外觀

裝飾方法,適於3C、家電、LOGO銘板、汽車零件之塑料,尤其是手機外殼及

各式儀表面板。(取自工業銀行參考資料)

4

5

1.背景緣由

?台灣IMD市場背景緣由

>>IMR舉例:日本NISSHA、Navitas

>>IML舉例:Lable平面

>>IMF舉例:3D立體包覆AsusG1&G2

?一般比較:

日本NISSHA&IML

3D立體包覆的IMD>>IMF

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日本NISSHA

7

NISSHAIMR-HP冰岩機&黑潮機

8

NISSHAIMR-HP黑潮機2流金版

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IML:In-MoldLabel(2D):

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IMF:In-MoldForming(3D)

日系品牌汽車搖控器

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IMF:In-MoldForming(3D)

NBtouchpad

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IMD技術因應市場挑戰

傳統塑橡料加工無法滿足3C產業質感需求時…

IMD技術因應市場挑戰針對高附加價值的塑膠產品

前衛潮流、造型精緻、色彩亮麗

製作效果來突顯>>商品化、賣相、環保意識

NB將以外觀及造型在市場上競爭

且會走上手機市場的後塵

即使是便宜的機種

也要有〝花樣〞

不然難以滿足消費者的〝挑選〞!

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IMD模內裝飾仿金屬髮絲製程:

優點:省略遮噴治具($42~48萬)

硬度2H、耐摩損、永久包覆

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2.何謂IMD?

15

2.何謂IMD?

IMD,In-MoldDecoration模內裝飾

塑膠模內射出製程技術

>>將文字圖案或圖像應用於塑膠製品

為成型製程中一部份:

?IMR:In-MoldRoller

?IML:In-MoldLabel(2D)

?IMF:In-MoldForming(3D)

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IMD模內裝飾製程可分三大區塊:

























熱壓

Forming

沖切

Trimming

材料選擇

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IMD製程效果:

結合「設計、開模、印刷、熱壓沖切與射出成型」

(FILM薄膜印刷、熱壓成型、沖切、埋入射出)

應用:需透光、曲面、仿真材質等效果

1.IMD製程比噴漆製程更環保

2.IMD製程時間比傳統噴漆製程更迅速

3.IMD產品壽命比傳統更能耐久延長

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傳統製程?!

拆件+組裝+後開治具+噴塗+印刷+電鍍+雷標貼合…LENS

步驟1.射出成品(5~10%Loss)

步驟2.塑料強化(5%loss)以機構設計而定

步驟3.真空濺鍍(5%loss)

步驟4.印刷(防退鍍油墨)(5%loss)

步驟5.洗退鍍(30~40%loss)

步驟6.印刷(色稿)(5%loss)

步驟7.沖切料頭(2%loss)

步驟8.雷射貼標(可重工)

步驟9.檢驗包裝

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2-1平面轉寫的技術IMR:

IMRFoil固定>>合模注入射料>>開模轉寫成型

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2-1平面轉寫成型技術IMR

另稱:膜內漾印、薄膜轉寫

{日本開發?準備作業}

1.基本訂購量的壓力,需訂購整捲薄膜

>>庫存風險?賠償合約壓力

2.日本空運:45天備料時間,$現金買賣

3.架箔設備@50~160萬分攤率$高

4.模具條件:日本開立,開發模具$成本高

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{技術作業}

5.產品外觀面設計受到高度曲面限制,

只做平面/微微曲為主

2-1平面轉寫成型技術IMR

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{技術作業}

6.後加工:過UV(硬度HB~H等級、除屑、沖切料頭)

7.射出成型工差35條

8.薄膜定位偏移射出巡線調整

9.轉寫成型產能高,適合單大量多

>>大量生產攤提、平均單價低(整捲計算)

2-1平面轉寫成型技術IMR

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平面一體成型技術IML(2D):印+沖

曲面一體成型技術IMF(3D):印+熱壓+沖

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2-2平面一體成型技術IML(2D)

{準備作業}

1.片材作業,基本訂購量2k,備料時間短

2.設備分攤率$低、模具開立與傳統成本相同

{技術作業}

1.射出成型:製程高穩定度?針點進膠,突破位移問題

2.印刷薄膜:精確高產能?奈米油墨,突破沖墨問題

3.沖切料頭:準確品質?KnowHow技術

4.導入量產迅速:不需開立熱壓模即可量產

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射出成型注料方式:早期針點進膠、側面進膠

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位移問題

沖墨

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2-2平面一體成型技術IML(2D)

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2-2平面一體成型技術IML(2D)

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

{準備作業}

1.片材作業,基本訂購量2k,備料時間短

2.設備分攤率$低、模具開立與傳統成本相同

{技術作業}

1.射出成型:製程高穩定度?針點進膠,突破位移問題

2.印刷薄膜:精確高產能?奈米油墨,突破沖墨問題

3.表面硬度:4H~2H~HB等級?KnowHow技術

4.導入量產迅速:須開立高(熱)壓模量產

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

表面硬度:2H

31

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

表面硬度:2H

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

表面硬度:2H

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

表面硬度:2H

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2-3IMF(3D)仿金屬髮絲印刷方式

表面硬度:2H

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2-3IMF(3D)圖像式印刷方式

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2-3IMF(3D)四色套色印刷方式

39

2-3IMF(3D)四色套色印刷方式

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

Film:PC

exGIGABYTEU60

UMPC

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

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2-3曲面一體成型技術IMF(3D)

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2-4.IMD同業差異&高泰優勢:

同業間大多採購美國、日本及德國所屬的油墨,常有以下限制:

1.高度設計限制2.側邊進料限制

3.位置偏移超過0.35mm限制4.經常性出現漏光及沖墨現象

(1)、KT油墨:高分子樹脂由150微米,研磨至10~30奈米油墨

具耐衝擊、耐高溫、高延展、高接著性:

一、耐衝擊----------射速可承受99%

二、耐高溫----------料溫可承受295?C

三、高延展----------射壓可承受99%

四、高接著性-------耐高溫、高溼(75?C~-35?C相對溼度90%)

奈米油墨不沖墨?針點進料不偏移(工差0.15mm規範以內)

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(2)、KT薄膜高壓技術:PC&PET硬度、成本差異

2-4.IMD同業差異&高泰優勢:

Film:PCFilm:複合材PET

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IMD與傳統製程模治具費用比較(NB)

射出模具高壓模沖切模

沖切料頭

印刷治具

成品單價備註

IMR

日本授權

開模

約320萬



NB無

日本開發

打樣約40萬

NT:130

量產數大

材料交期45天

IML

IMF

開模費用

150萬

開模費用

150萬



70萬

50萬

80萬

NB無

網版治具

分色費用

NT:110

NT:170

(節省其他件

模具成本)

?少量多樣

?組合件可

(總成本攤算)

降低成本

?備料時間短

傳統

製程

開模費用

140萬

無無

NB無

網版治具

分色費用

NT:110

-

NT:500

生產大量素材

交期較不穩定



一般將IMR&IML作比較

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IMD與傳統製程製程比較:

IMR

IML

IMF

1.印刷高壓2.沖切射出

傳統製程1.射出成品2.噴塗3.印刷4.雷雕5.電鍍..UV..

1.印刷備料

2.射出成品

交貨

45~60天

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2-4.IMR&IMF的差異:

另組裝金屬對手件

第2件

第1件

第3件

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2-4.IMR&IMF的差異:

第1件

不須另組裝對手件

可一次成型!

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2-4.IMR&IMF的差異:

第1件(電鍍FILM)

第2件(亮面FILM)

第3件(TOUCHPAD)

第4件(仿/真金屬)

>>IMF可節省『免拆件』模具、組裝&單品成本

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類別規格特色應用產品說明

使用送箔機

(Roller)

面板技術掌握於日本手中

油墨轉寫後

FILM

撕離視窗

開發期長開模及薄膜印刷皆由日本負

責缺乏自主性

平面產品或大弧面需大量風險較高

預先

3D

拉伸成型平面及立體高泰自有技術開發迅速

可結合雙料及絨布、皮

革、仿金屬仿真材質等

外殼面板不需其他加工製程

視窗

可製作

3D

立體應用廣泛

平面產品或大弧面

面板

可結合雙料及絨布

皮革仿金屬仿真材質等

視窗

高泰自有技術

開發迅速模具不需其他加工製程

共用平面應用廣泛

IML

IMF

IMR

IMD規格及應用:

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IMD開發程序建議:

規範需求?

表面硬度?

機構厚度…

>>開模前先選定材料,以參數計算模具縮水率,專案開發成功機率100%!

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IMD產能評估:

項目產能情形期程

網版印刷:1200pcs/DX7台=8400pcs/D

五股廠

新樹廠

97.03完成設廠

97.05設備試車

五股廠

五股廠

自動印刷:55000pcs/DX1台=55000pcs/D

高壓機:1500pcs/DX2座=3000pcs/D

高壓機:1500pcs/DX1座=1500pcs/D

薄膜印刷1

薄膜印刷2

高壓Formming

熱壓Formming

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3、品質管控及規範

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?品質管控?檢驗方式、重點

?產品信賴性?承認書/承認樣品

?ROHS管制?原物料?成品

3-1品質保證:

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3-1品質保證:

檢驗方式、重點

(1)、進料檢驗

依據進料SIP配合抽樣計畫表抽樣(註)

杜絕進料、不良流入

(2)、製程巡檢(配合首件跟線上自主檢驗)

每兩小時巡檢一次確保品質控制在標準範圍內

(註:為MIL-STD-105E表)

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3-1品質保證:

(3)、每週品質會議開會檢討

分析檢討不良原因且改善提升良率

(4)、成品出貨檢驗

依據客戶要求規範檢驗配合抽樣計畫表

抽樣(註),有不良超出規範即退回重;

合格品出貨時會附上出貨報告

(註:為MIL-STD-105E表)

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3-2產品信賴性:

承認書/承認樣品

提供完整承認,相關資料內容有:

(1)、客戶圖面(5)、SIP

(2)、FAI(6)、SOP

(3)、CPK(7)、信賴性測試(註)

(4)、材質證明(8)、承認樣品

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信賴性測試(註)

測試項目測試條件判定標準

用百格刀於試片劃十字,形成0.1mm0.1mm之百格

方格。以膠布作附著度測試,用膠布貼於切割處,將

膠布向上瞬間撕開。檢查薄膜有無脫落。

4B

2H

外觀無變化

外觀無變化

外觀無變化

外觀無變化

冷熱衝擊

70℃90RH(45min)?3~5min?-30℃(45min)

共27cycles

外觀無變化

固定待測物,將鉛筆硬度機夾HB鉛筆呈45°角後,

用水平儀測鉛筆與待測物之接觸面是否達水平。

在待測物上推行1cm,檢查有無刮痕。

在較為平面處挑選3點作為測

試位置,測試位置需保持有MEK情況2分鐘

70℃90RH48小時

-30℃48小時

待升溫至100℃保持沸騰後,將成品放入沸水10分後

觀看外觀

百格

硬度

MEK測試

高溫高濕測試

低溫測試

煮沸測試

備註:以上是針對IML所作之信賴性測試;若客戶有需求則以客戶為準

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信賴性測試(註)

測試項目測試條件判定標準

用百格刀於試片劃十字,形成0.1mm0.1mm之百格

方格。以膠布作附著度測試,用膠布貼於切割處,將

膠布向上瞬間撕開。檢查薄膜有無脫落。

4B

2H

外觀無變化

外觀無變化

外觀無變化

外觀無變化

冷熱衝擊

70℃90RH(45min)?3~5min?-30℃(45min)

共27cycles

外觀無變化

固定待測物,將鉛筆硬度機夾HB鉛筆呈45°角後,

用水平儀測鉛筆與待測物之接觸面是否達水平。

在待測物上推行1cm,檢查有無刮痕。

在較為平面處挑選3點作為測

試位置,測試位置需保持有MEK情況2分鐘

70℃90RH48小時

-30℃48小時

待升溫至100℃保持沸騰後,將成品放入沸水10分後

觀看外觀

百格

硬度

MEK測試

高溫高濕測試

低溫測試

煮沸測試

備註:以上是針對IML所作之信賴性測試;若客戶有需求則以客戶為準

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ROHS管制

因應環境議題

許多跨國公司其產品、服務

朝環保化、綠色化、生態化邁進

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ROHS管制

符合世界綠色潮流趨勢以及增加產品競爭力:

(1)檢測報告

?原物料之檢測報告

對於原物料皆要求附上

?成品之檢測報告

待成品(IMD)確認後送至檢驗公司檢驗

(2)建構綠色產品管理系統

?建立於ISO9001程序書中來管制

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結論

產品市場競爭力在哪裡…

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?高泰科技2004?奈米油墨

高分子樹脂由150微米,研磨至10~30奈米等級油墨

具耐衝擊、耐高溫、高延展、高接著性

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結論

?提供3D圖檔:敝司詳細估算後再提供較確切的設計方向

?相信客戶未來的設計考量不再只局限於〝傳統的繁雜製程〞

負擔射出、印刷、噴漆、電鍍等製程加工成本,

時間成本、庫存風險及製程損耗的一大包袱…

?ROHS管制限制?環測

薄膜使用:德國(拜爾)(萬津)、美國(GE)(華立)、日本(三菱)、

日本(KaCeTo)、台灣(穎台)等

IMD製程將會是未來10年的重大『塑膠革命』

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IMD模內裝飾取代許多傳統的製程

熱轉印、噴塗、印刷、電鍍等外觀裝飾方法

尤其需要多種色彩圖像、背光、相關產品

以專業IMD經驗?研發團隊

將模內裝飾成功應用於各式產品

滿足您的需求?共創市場商機

以保護地球?尊重生命為使命

創造企業VIS關懷社會?品牌形象價值

66

交流討論

67

感謝各位撥冗參加

THANKYOUVERYMUCH

如在座各位有任何問題,竭誠歡迎與高泰科技聯絡

TEL:(02)2299-1900FAX:(02)2299-1940

www.ktimd.com.tw

e-mail:sandy@ktimd.com.tw

業務部:洪玉純(#206)0925-355-899

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點?線?面技術規範

分享IMD模具與成型技術規範

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1、產品開發及規範

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IMD為成型製程中的一部份,可分:

(IMR)In-MoldRoller

(IML)In-MoldLabel(2D)

(IMF)In-MoldForming(3D)

1、IMD種類:

71

1-1、(IMR)In-MoldRoller

IMR捲材薄膜設備加裝

(設備$220~350萬)

IMR射出成型過程

IMR成品完成

72

1-2、(IML)In-MoldLabel

73

1-3、(IMF)In-MoldForming

74

1-4、IMD的機構規範:

R角需大於

0.3mm

機構高度需小12mm

IMF射出成品IMF射出成品機構規範

75

1-5、IML(Lens)的機構規範:

1.機構外觀:

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2.高度規範

1-5、IML(Lens)的機構規範:

機構高度4mm

高度小於1.2mm

77

1-5、IML(Lens)的機構規範:

3.機構側邊包覆

側邊包覆0.3mm

78

4.進膠口規範:

?徑2.8mm

高度0.3mm

1-5、IML(Lens)的機構規範:

79

80

1-6、IMD模內射出開模流程:

81

ID設計討論

機構討論

射出模製作T1試模零件承認

包裝規範

品質規範確認

IML流程

1-6、IML模內射出開模流程:

82

1-6、IMF模內射出開模流程:

ID設計討論

機構討論

射出模製作

熱壓成型模製作沖切鋼模製作(薄膜)T1試模

零件承認

包裝規範

品質規範確認

IMF流程

83

範例:

84

IMD設備及加工流程

85

薄膜印刷製程:

印刷對位

首件建立

印刷套色

乾燥上膜(保護膜)

裁切

沖孔(成型定位孔)

包裝/入庫

全檢

86

薄膜印刷設備/製程:

除塵/去靜電滾輪(除塵)四柱式印刷機(印刷/套色)

雙面除塵面積800mm適用於不易變形之各種平面膜

去靜電/自動/吋動/往返除塵薄板形印件之高精度網版印刷作業

87

IR乾燥輸送帶(前段乾燥)8段式升降溫烤箱(Bonding)

穩定控制油墨&薄膜結合

薄膜印刷設備/製程:

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CCD影像光學測長機(首件)視覺定位自動沖孔機(沖孔)

----首件建立(尺寸/位置)

量測範圍600mm500mm精度<0.015mm精度<0.01mm

薄膜印刷設備/製程:

89

射出成型製程:

IMF

Forming(熱壓)Trimming(軋型)埋薄膜

射出成型全檢(外觀檢驗)入庫

IML

Trimming(軋型)埋薄膜射出成型

全檢(外觀檢驗)入庫

90

2、成型技術

91

2-1、射出成型前置附屬設備/製

程:

熱壓成型(Forming機)軋(沖)型(Trimming機)

92

薄膜埋入射出成型

射出成型設備/製程:

93

1、射出成型設備:建議:

2、射出環境:建議:

射出成型設備/製程:

94

3、目前產品工法討論:

(1)、IML:2D

範例建議(如下頁圖1)

(2)、IMF:2.5D~3D之差異

範例建議(如下頁圖2)

(3)、工法與直通良率(舉例)

95

感謝各位撥冗參加

THANKYOUVERYMUCH

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(本文系王少华读书...首藏)