注塑件的表面處理及工藝

注塑件的表面處理及工藝注塑件的表面處理及工藝注塑件的表面處理及工藝V:1.0精細(xì)整理，僅供參考注塑件的表面處理及工藝日期：20xx年X月注塑件的表面處理及工藝

手機(jī)目前已成為個(gè)人的標(biāo)準(zhǔn)配備,其重要性已超越手表等個(gè)人隨身攜帶的物件,因而產(chǎn)品的新技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用非?？?為滿足求新求變的需求,全球廠商均全力投入開發(fā)新技術(shù)的應(yīng)用。在此專題將介紹手機(jī)塑膠殼的一些表面處理。

手機(jī)塑膠殼的表面處理主要有：電鍍，噴涂，表面印刷，IMD，IML以及機(jī)殼的EMI噴涂或蒸鍍。

電鍍

水鍍

最常見的電鍍方式，是一個(gè)電化學(xué)的過程，利用正負(fù)電極，加以電流在鍍槽中進(jìn)行，鍍金，鍍銀，鍍鎳，鍍鉻，鍍鎘等，電鍍液污染很大。水鍍還要分為電鍍和化學(xué)鍍兩種，電鍍一般作為裝飾性表面，

因?yàn)橛懈吡炼龋瘜W(xué)鍍的表面比較灰暗，一般作為防腐蝕涂層。水鍍的工藝主要由前處理和電鍍兩部分組成。前處理的功能是將原本不導(dǎo)電的塑膠材質(zhì)變成導(dǎo)電的塑膠材質(zhì)。

水鍍的前處理工藝流程：

塑膠殼→掛釣→整面脫脂（去除表面油污）→水洗→表面粗化→水洗→回收→水洗→中和除去及還原表面鉻酸→水洗→敏化吸著PD-SV錯(cuò)化物→水洗→除錫使PD活化→水洗→化學(xué)鎳→水洗→完成

真空蒸鍍

真空蒸鍍法是在高真空下為金屬加熱，使其熔融、蒸發(fā)，冷卻后在樣品表面形成金屬薄膜的方法,鍍層厚度為將成形品表面的微小凹凸部分填平，以獲得如鏡面一樣的表面，無(wú)任是為了得到反射鏡作用而實(shí)施真空蒸鍍，還是對(duì)密接性較低的奪鋼進(jìn)行真空蒸鍍時(shí)，都必須進(jìn)行底面涂布處理。

真空蒸鍍工藝:蒸鍍用金屬為Al、金等

表面涂布/硬化處理:由真空蒸鍍所產(chǎn)生的金屬薄膜相當(dāng)?shù)谋?，為了利用外界的化學(xué)、物理等性能，以達(dá)到保護(hù)蒸鍍膜的目的，有時(shí)需要實(shí)施表面涂布處理(或過量涂布)。表面涂布就是使用人們所說透明的涂料，與底面涂布一樣，采用與涂布相同的工藝進(jìn)行涂布、固化。

濺鍍

濺鍍?cè)?主要利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來(lái)的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。新型的濺鍍?cè)O(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)動(dòng)以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機(jī)率增加,提高濺鍍速率。一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面，電漿中的陽(yáng)離子會(huì)加速?zèng)_向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面，這個(gè)沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。

涂鍍

利用專門的配置的兩種涂液，在金屬件需要鍍的部分不?！巴克ⅰ?，在涂刷區(qū)域產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，堆積出一個(gè)涂層，手工操作，用于工件上面的“加料”，以達(dá)到尺寸要求，常用于柴油機(jī)曲軸，連桿等的處理。有污染。

電鍍件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

電鍍件在設(shè)計(jì)中有很多特殊的設(shè)計(jì)要求可以提出，大致為以下幾點(diǎn)：

1）基材最好采用ABS材料，ABS電鍍后覆膜的附著力較好，同時(shí)價(jià)格也較低廉。

2)塑件表面質(zhì)量一定要非常好，電鍍無(wú)法掩蓋注射的一些缺陷，而且通常會(huì)使得這些缺陷更明顯。

電鍍件做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要注意的幾點(diǎn)：

1)表面凸起最好控制在~cm，盡量沒有尖銳的邊緣。

2)如果有盲孔的設(shè)計(jì)，盲孔的深度最好不超過孔徑的一半，負(fù)責(zé)不要對(duì)孔的底部的色澤作要求。

3)要采用適合的壁厚防止變形，最好在以上4mm以下，如果需要作的很薄的話，要在相應(yīng)的位置作加強(qiáng)的結(jié)構(gòu)來(lái)保證電鍍的變形在可控的范圍內(nèi)。

4)在設(shè)計(jì)中要考慮到電鍍工藝的需要，由于電鍍的工作條件一般在60度到70度的溫度范圍下，在吊掛的條件下，結(jié)構(gòu)不合理，變形的產(chǎn)生難以避免，所以在塑件的設(shè)計(jì)中對(duì)水口的位置要作關(guān)注，同時(shí)要有合適的吊掛的位置，防止在吊掛時(shí)對(duì)有要求的表面帶來(lái)傷害，如下圖的設(shè)計(jì)，中間的方孔專門設(shè)計(jì)用來(lái)吊掛。

5)另外最好不要在塑件中有金屬嵌件存在，由于兩者的膨脹系數(shù)不同，在溫度升高時(shí)，電鍍液體會(huì)滲到縫隙中，對(duì)塑件結(jié)構(gòu)造成一定的影響。

6)要避免采用大面的平面。塑料件在電鍍之后反光率提高，平面上的凹坑、局部的輕微凹凸不平都變得很敏感，最終影響產(chǎn)品效果。這種零件可采用略帶弧形的造型。（提到造型，所有的造型設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)注意，不要總是一味地抱怨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)能力和加工單位的工藝水平。工業(yè)設(shè)計(jì)作為一門邊緣性的學(xué)科，需要掌握的知識(shí)很多，各種相關(guān)知識(shí)都應(yīng)有所了解。

--------題外話）

7)要避免直角和尖角。初做造型和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員往往設(shè)計(jì)出棱角的造型。但是，這樣的棱角部位很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而影響鍍層的結(jié)合力。而且，這樣的部位會(huì)造成結(jié)瘤現(xiàn)象。因此，方形的輪廓盡量改為曲線形輪廓，或用圓角過渡。造型上一定要要求方的地方，也要在一切角和棱的地方倒圓角R=~mm。

8)要考慮留有時(shí)裝掛的結(jié)點(diǎn)部位，結(jié)點(diǎn)部位要放在不顯眼的位置?？梢杂脪煦^、槽、縫和凸臺(tái)等位置作接點(diǎn)。對(duì)于容易變形的零件，可以專門設(shè)計(jì)一個(gè)小圓環(huán)狀的裝掛部位，等電鍍后再除去。

9)標(biāo)記和符號(hào)要采用流暢的字體，如：圓體、琥珀、彩云等。因多棱多角不適于電鍍。流暢的字體容易成形、電鍍后外觀好。文字凸起的高度以為宜，斜度65度。

10)如果能夠采用皮紋、滾花等裝飾效果要盡量采用，因?yàn)榻档碗婂兗姆垂饴视兄谘谏w可能產(chǎn)生的外觀缺陷。

11)小件或中空零件，在模具上要盡量設(shè)計(jì)成一模多件，以節(jié)省加工時(shí)間和電鍍時(shí)間，同時(shí)也便于電鍍時(shí)裝掛。

噴涂

手機(jī)外觀顏色在搭配上朝向多樣化，生活化，個(gè)性化方向發(fā)展,噴涂顏色選擇及搭配上,已成為非常重要的一環(huán)。在手機(jī)中一般用單組份丙稀酸做底漆，再噴涂UV漆做保護(hù)層。也可以在塑膠殼表面直接噴涂UV漆。

印刷工藝介紹

印刷也是在表面處理中常用的一種工藝，下面簡(jiǎn)單介紹一下幾種印刷工藝：

“移印”印刷

移印的原理是把所需印刷的圖案先利用照相制版的方法，把鋼版制成凹版，再經(jīng)由特制硅膠印頭轉(zhuǎn)印到被印刷物上，并且可依產(chǎn)品的材質(zhì)不同，調(diào)制專用的油墨，以使品質(zhì)得到保證。

移印機(jī)工作流程分為以下四點(diǎn)：

由毛刷將油墨均勻覆蓋在鋼版上；

由刮墨鋼刀將多余油墨刮除；

由印頭下降到鋼版將圖案內(nèi)的油墨沾起；

移位下降至產(chǎn)品將圖案蓋在被印刷物上。

絲網(wǎng)印刷

絲網(wǎng)印刷可按其版式,印機(jī)品種.油墨性質(zhì)及承印物的類型分成許多種類.但就其印刷方式而言,可分為以下幾種:

1.平面絲網(wǎng)印刷

平面絲網(wǎng)印刷是用平面絲網(wǎng)印版在平面承印物上印刷的方法.印刷時(shí),印版固定,墨刀移動(dòng).2.曲面絲網(wǎng)印刷

曲面絲網(wǎng)印刷是用平面絲網(wǎng)印版在曲面印物(如球.圓柱及圓錐體等)上進(jìn)行印刷的方法.印刷時(shí),墨刀固定,印版沿水平方向移動(dòng),承印物隨印版移動(dòng).

3.輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷

輪轉(zhuǎn)絲網(wǎng)印刷是用圓筒形絲網(wǎng)印版,圓筒內(nèi)裝有固定的刮墨刀,圓筒印版與承印物作等線速同步移動(dòng)的印刷方法,亦稱圓網(wǎng)印刷.

4.間接絲網(wǎng)印刷

前面三種方法均由印版對(duì)印件進(jìn)行直接印刷,但它們只限于一些規(guī)則的幾何形體.如平.圓及錐面等,對(duì)于外形復(fù)雜.帶棱解及凹陷面等異形物體,則須用間接絲印法來(lái)印刷.其工藝常由兩個(gè)部分組成;

間接絲印=平面絲印+轉(zhuǎn)印

即絲印圖像不直接印在承印物上,而先印在平面上,再用一定方法轉(zhuǎn)印到承印物上.

絲印花紙+熱轉(zhuǎn)印

絲印花紙+壓敏轉(zhuǎn)印

絲印花紙+溶劑活化轉(zhuǎn)印

間接絲印已成為絲印業(yè)的重要領(lǐng)域.

IMD，IML工藝介紹

1.1IMD工藝介紹:In-Mould-Decoration）模內(nèi)轉(zhuǎn)印是由一般燙印技術(shù)發(fā)展而來(lái)。

一般燙印是指在一定的溫度、壓力條件下，把燙印箔上的圖案轉(zhuǎn)印到基材上，比較適合細(xì)微的結(jié)構(gòu)。下面為IMD轉(zhuǎn)印箔的基本構(gòu)造由載體、離型層、顏色層（）、熱熔膠四部分組成，如下圖：

IMD轉(zhuǎn)印箔

在進(jìn)行IMD生產(chǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)印箔定位于動(dòng)模模腔中，然后注塑，離型層會(huì)汽化，使載體和顏色層分離，此時(shí)顏色層通過熱熔膠與注塑件結(jié)合。注意：進(jìn)行IMD生產(chǎn)時(shí)，模具的頂桿是設(shè)計(jì)在定模上，即注塑完成后，塑件留在定模上，由頂桿推出。

IMD應(yīng)用材料：

硬度（HRC）耐沖擊性

PC70～75好

PMMA90～100差

HI-PMMA硬度高好

優(yōu)點(diǎn)及注意事項(xiàng)：

效果有光面、麻面、金、銀、拉絲、鐳射、全息；

油墨與涂料緊密結(jié)合；

顏色穩(wěn)定，定位度高；

在有限凸凹表面印刷（<3°）；正反面印刷；

表面紋理和坑紋可同時(shí)上色；

表面耐磨，有耐磨涂層；

圖案附著力好；

注意不同效果的材質(zhì)拉伸。

1.2IML工藝介紹IML（In-Mould-Lable）與IMD工藝類似，就是將一個(gè)已經(jīng)有絲印圖案的FILM放在塑膠模具里進(jìn)行注塑，此FILM一般可分為三層：基材（一般是PET）、INK（油墨）、耐磨材料（多為一種特殊的膠）。當(dāng)注塑完成后，F(xiàn)ILM和塑膠融為一體，耐磨材料在最外層，其中注塑材料多為PC、PMMA、PBT等等，有耐磨和耐刮傷的作用，表面硬度可達(dá)到3H。

IML結(jié)構(gòu)組成及制程工藝：

適合用于注塑成型的覆膜如：特殊PC、PET等，但不同的材質(zhì)會(huì)有不同的效果，不同的供應(yīng)廠商也會(huì)有不同的效果，選擇材料要謹(jǐn)慎。

在覆膜上印刷的油墨，油墨選擇根據(jù)所需要的不同顏色，

不同效果，不同功用去調(diào)配、去選擇比如說：色別，光亮度等；特別功用比如：鏡面、透明、夜光等效果。單純的油墨是不夠的還要摻入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，同樣按照需要不同而定種類。

完成整個(gè)覆膜印刷的工作就要讓覆膜和注塑模相貼合，

中間要把覆膜加工成同注塑模匹配的產(chǎn)品，進(jìn)而注塑成型。

用來(lái)注塑的塑膠原料比如：PC、PMMA、ABS等等，不同的塑料特性，同樣根據(jù)需要去選擇。

說到注塑模具，用來(lái)做IML的模具，不同于通常塑料模具的制作方式，還要考慮到覆膜的存在，塑膠料的伸縮性及覆膜與不同塑料相配合所會(huì)產(chǎn)生的一些問題等等，所以IML的塑料模具更具技術(shù)內(nèi)涵。

綜上所述，均是對(duì)普通IML產(chǎn)品的簡(jiǎn)要敘述，更復(fù)雜一步的產(chǎn)品需要對(duì)其表面、外形考慮，有的外形是不規(guī)則的、彎曲的、有大層次的，這時(shí)就要把覆膜和模具都做出不規(guī)則的形狀，這樣就加劇了整個(gè)產(chǎn)品的制作難度，但有些產(chǎn)品需要美觀、實(shí)用，難度增大一些，成本增加一些，也在所不惜。

視窗IMD,IML應(yīng)用IMD，IML工藝時(shí)視窗設(shè)計(jì)要考慮的一些參數(shù):

1．視窗必須無(wú)銳角邊緣，邊緣應(yīng)有角度

2．窗上允許有升高的臺(tái)階，但這部分尺寸有限制，同時(shí)這部分之間的距離盡量的接近，以避免薄膜過度拉張3．由于薄膜位置要對(duì)準(zhǔn)，故要小心留意?？蜷_口位置與薄膜圖案透明部分相互配合之公差處理。

4．用于深邊部份或接近澆口部份的薄膜不可有金屬裝飾。

5．如部件邊緣也需要裝飾，那部件邊緣圓角直徑必須等于部件的壁厚。即使部件所需裝飾的薄膜是完全的平直的，亦要將開模線向外邊緣拉張至少毫米，以防止注塑時(shí)產(chǎn)生皺紋。

6．注塑部件的表面結(jié)構(gòu)（如：凹，凸形狀）可由模內(nèi)轉(zhuǎn)印薄膜或模具表面的構(gòu)形成。如用模具，其所含表面結(jié)構(gòu)的深度最高可達(dá)毫米，但必須注意，表面凹凸結(jié)構(gòu)絕對(duì)不能有尖銳邊緣和尖角。（圓角半徑至少毫米）

7．決定部件的設(shè)計(jì)形式，所采用的塑料及模內(nèi)轉(zhuǎn)印膜時(shí)，必須考慮模內(nèi)轉(zhuǎn)印膜的拉張能力。理論上轉(zhuǎn)印膜的拉張性最高可達(dá)25%。

8．在使用IMD，IML工藝時(shí)，視窗的壁厚應(yīng)有毫米以上，這樣轉(zhuǎn)印膜才能和注塑基體之間才能達(dá)到最高的粘合性。

9．射料點(diǎn)的份量視注塑見的壁厚而定，但盡可能的用大份量，以便模腔能均勻快速的填充。常用的水口模式如下：熱流道式//熱澆口冷流道式//潛伏式澆口//半月形澆口//點(diǎn)澆口//薄膜式澆口視窗設(shè)計(jì)應(yīng)注意的一些要點(diǎn)：

1．壁厚：在使用IMD，IML工藝時(shí)壁厚應(yīng)在以上。因PMMA的材料耐沖擊強(qiáng)度較低，易斷裂，設(shè)計(jì)壁厚盡量控制在以上，但有時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)需要局部壁厚可做到。PC材料有高沖擊強(qiáng)度，所以壁厚可以根據(jù)需要做得比較薄，局部壁厚可以做到以滿足注塑工藝的要求。

2．卡扣設(shè)計(jì)：因亞克力視窗耐沖擊強(qiáng)度較低，所以亞克力視窗應(yīng)盡量采用背膠固定，如果一定需要

用卡扣固定時(shí)就要充分考慮卡扣的強(qiáng)度

·首先要考慮卡扣的壁厚，在不會(huì)產(chǎn)生縮水的情況下壁厚可設(shè)計(jì)在左右。

·在空間允許的情況下，可在適當(dāng)?shù)奈恢米鲂┘訌?qiáng)筋補(bǔ)強(qiáng)。

·在銜接部位應(yīng)做圓角過度，避免尖角產(chǎn)生應(yīng)力集中。

·要給卡扣預(yù)留一定的變形空間，避免和別的部件產(chǎn)生硬碰硬的情況，如果這樣卡扣很容易斷裂。

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