汽車塑料內(nèi)飾件水轉(zhuǎn)印表面涂裝技術(shù).docx

乘用車塑料內(nèi)飾件水轉(zhuǎn)印表面涂裝技術(shù)【摘 要】水轉(zhuǎn)印是一項融合了復(fù)雜的化學(xué)及水壓原理而形成的一種表面處理技術(shù)，此項技術(shù)主要是針對造型復(fù)雜的工件在一般傳統(tǒng)印刷及熱轉(zhuǎn)印、移印、絲印等印刷過程中很難取得較好涂裝效果而研發(fā)出來的一種革命性的表面處理技術(shù)，本文就一般乘用車塑料內(nèi)飾件涂裝生產(chǎn)線為例，淺談水轉(zhuǎn)印涂裝工藝、設(shè)備及關(guān)鍵控制點。【關(guān)鍵詞】表面處理 轉(zhuǎn)印 涂裝前 言 隨著人們生活水平及物質(zhì)需求的提高，轉(zhuǎn)印涂裝技術(shù)在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，其獨特的裝飾效果和靚麗的外觀備受人們的喜愛，特別是各種仿古圖案及逼真紋理，幾乎可以達到以假亂真，大大提高產(chǎn)品附價值。一、水轉(zhuǎn)印涂裝簡介：1 什么叫水轉(zhuǎn)印涂裝：（圖一）將中間載體薄膜上的圖文采用相應(yīng)的壓力轉(zhuǎn)移到承印物表面上的印刷方法，稱為轉(zhuǎn)?。桓鶕?jù)壓力的不同，轉(zhuǎn)印可分為：水轉(zhuǎn)印、熱轉(zhuǎn)印、氣轉(zhuǎn)印、絲網(wǎng)轉(zhuǎn)印、低溫轉(zhuǎn)印；水轉(zhuǎn)印是借助水的壓力進行圖案轉(zhuǎn)移，而水轉(zhuǎn)印涂裝顧名思義是水轉(zhuǎn)印與涂裝兩種工藝的完美組合； 水轉(zhuǎn)印涂裝又稱曲面披覆涂裝，最早問世于日本，它的原理是將圖文層朝上的水性披覆轉(zhuǎn)印膜平鋪于轉(zhuǎn)印水槽水面上，然后用活化劑在圖文表面進行均勻地噴涂，促使圖文層活化，此時披覆薄膜會自動溶解，并慢慢與載體薄膜自由分離，在水壓作用下，將色彩紋路及圖案均勻地轉(zhuǎn)印于產(chǎn)品表面，經(jīng)后道工序清洗及烘干后，再噴涂一層透明的清漆涂層（如圖一）。2 水轉(zhuǎn)印涂裝適用范圍：2.1 汽車用品：儀表板、出風(fēng)口、控制盤、茶杯座、后視鏡、拍檔頭、門內(nèi)把手等；2.2 電子產(chǎn)品：電話、音響、遙控器、鼠標(biāo)、鐘表、鍵盤、攝像頭、電吹風(fēng)等外殼；2.3 居室用品：沙發(fā)、茶幾、櫥柜、吊燈、煙缸、花瓶、各種擺設(shè)藝術(shù)用品等；2.4 運動器材：網(wǎng)球拍、高爾夫球桿、撞球桿、計時器、釣竿等；2.5 日用精品：箱包裝飾件、餐具柄、眼鏡盒、鋼筆、插筆筒、臺歷架、藝術(shù)相框、球拍、發(fā)飾、化妝筆、化妝盒等。二、水轉(zhuǎn)印涂裝功能及其優(yōu)缺點：水轉(zhuǎn)印涂裝是一種新型的表面處理技術(shù)，該項技術(shù)不僅對曲面裝飾的效果應(yīng)付自如，而且能適用于不同的材質(zhì)，加之圖案、色澤生動活潑，因而廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。 水轉(zhuǎn)印涂裝優(yōu)點：1.1不受產(chǎn)品形狀的限制,即便復(fù)雜或者面積特大、超長、超寬的產(chǎn)品也能裝飾；1.2 材質(zhì)的適用范圍廣（塑料、橡膠、水泥、金屬、木材、石膏等）；1.3 基本色樣有數(shù)百種之多，如桃木、云石、翡翠紋路等披覆的產(chǎn)品，從某種意義上講，該技術(shù)可作天然資源產(chǎn)品替代品；1.4防水性好，不輕易褪色。 水轉(zhuǎn)印涂裝缺點：2.1 水轉(zhuǎn)印膜的基材伸縮率非常高，很容易緊密地貼附于物體表面，在印刷和轉(zhuǎn)印過程中，柔性的圖文載體與承印物在接觸時難免發(fā)生拉伸變形，造成實際轉(zhuǎn)印到物體表面的圖文難以達到逼真程度，為了避免這個缺點，設(shè)計時需要把水披覆轉(zhuǎn)印膜上的圖文設(shè)計成不具有規(guī)則造型，當(dāng)變形后也不影響整體外觀效果；2.2 轉(zhuǎn)印過程中,因操作不當(dāng)容易造成轉(zhuǎn)印膜破裂,需要后道工序補膜處理；2.3 盡管水轉(zhuǎn)印工藝本身危害不大，但水轉(zhuǎn)印過程中有些化學(xué)物質(zhì)對人體還是會造成一定傷害，主要是水轉(zhuǎn)印設(shè)備的自動化程度不高，人工操作比例還比較大，這些都是水轉(zhuǎn)印工藝目前面臨的問題，當(dāng)然這些問題也是從事工藝及設(shè)備技術(shù)人員共同探討并持續(xù)改進的課題。三、水轉(zhuǎn)印涂裝設(shè)備簡介水披覆轉(zhuǎn)印涂裝設(shè)備是完成水轉(zhuǎn)印涂裝工藝,實現(xiàn)產(chǎn)品亮麗外觀的主要硬件設(shè)施，主要分為以下四大部份：1上膜設(shè)備 （圖二）上膜設(shè)備包含放膜設(shè)備及流膜設(shè)備，屬于兩個獨立的驅(qū)動電機，主要完成水披覆轉(zhuǎn)印膜濕潤、活化及轉(zhuǎn)印薄膜向產(chǎn)品表面的轉(zhuǎn)移,上膜設(shè)備實際上是一個具有恒溫控制功能的水箱，水箱材料一般采用不銹鋼制作而成（如圖二）；全自動的上膜設(shè)備可實現(xiàn)機械手操作，不僅大大提高生產(chǎn)效率，同時降低人工操作的繁瑣程序，穩(wěn)定轉(zhuǎn)印膜外觀質(zhì)量。2水洗設(shè)備 水洗設(shè)備由水池、高壓噴嘴、排風(fēng)機及輸送裝置構(gòu)成，輸送裝置完成產(chǎn)品的輸送，水池及高壓噴嘴則用于產(chǎn)品表面殘余薄膜的清洗，一般水洗設(shè)備制造成流水線形式，滿足批量生產(chǎn)（如圖三）。（圖三）3烘干設(shè)備 （圖四）烘干設(shè)備有兩種形式：生產(chǎn)線式和單機柜式。單機柜式常用于產(chǎn)品打樣過程的干燥，而流水線式則用于大規(guī)模批量生產(chǎn)，流水線烘干設(shè)備有輸送裝置、加熱裝置、供排風(fēng)裝置等構(gòu)成（如圖四），設(shè)計時要求滿足產(chǎn)品從進入烘干單元后到終端輸出時能徹底干燥；隨著UV噴涂技術(shù)的迅猛發(fā)展， UV的環(huán)保優(yōu)勢和更加優(yōu)越的物理化學(xué)性一直為水轉(zhuǎn)印領(lǐng)域所關(guān)注，如使用UV噴涂技術(shù)時，烘干方式必須采用UV烘干生產(chǎn)線。4噴涂設(shè)備噴涂設(shè)備用于在產(chǎn)品轉(zhuǎn)印面進行清漆噴涂，全自動的噴漆設(shè)備不僅可以穩(wěn)定漆膜外觀質(zhì)量，而且還減少了溶劑等對噴涂人員的健康危害。四、水轉(zhuǎn)印涂裝工藝及關(guān)鍵控制點：工藝流程：表面處理噴底漆烘干打磨放膜活化轉(zhuǎn)印水洗烘干罩光固化1 表面處理：1.1 塑料成型時易形成內(nèi)應(yīng)力，造成涂裝后應(yīng)力集中處開裂，一般可采用退火處理，退火處理是把塑料成型件加熱到熱變形溫度以下,然后按規(guī)定時間進行保溫（以ABS為例：一般加熱溫度60，保溫2h）；1.2 塑料表面沾有油污、手汗和脫模劑等污染物，如果直接涂漆會造成漆膜附著力變差，涂層易產(chǎn)生龜裂、起泡和脫落等問題，因此涂裝前必須進行除油處理,一般采取異丙醇或其它溶劑擦試；1.3 塑料表面電阻一般在1013以上，極易產(chǎn)生靜電效應(yīng)，造成空氣中的細(xì)小灰塵因靜電作用而吸附于塑料表面，一般采用高壓離子化空氣流對塑料件表面進行除電、除塵處理。2 噴底漆：噴漆室手工噴涂區(qū)風(fēng)速一般設(shè)定在0.40.5m/s，工藝溫度一般控制在1835，相對濕度一般控制在6070%，油漆施工壓力控制在0.20.3Mpa，霧化空氣壓力一般控制在0.50.6Mpa，底漆采用兩道噴涂，膜厚控制在1525um左右；3 底漆烘干：為了避免溶劑揮發(fā)過快造成涂膜表面桔皮、針孔、氣泡等缺陷，需要晾干57min才能進入烘干室，烘烤溫度不宜過高，一般控制在40左右，烘烤時間1520min； 底漆打磨：烘干后，底漆表面或多或少存在油漆缺陷，為了提供良好的轉(zhuǎn)印面，有必要對底漆進行打磨處理，打磨材料一般采用1000號水砂紙，打磨較大缺陷時可先使用400號砂紙粗磨，再用1000號細(xì)砂紙細(xì)磨一遍； 放膜（膜的延展）：將轉(zhuǎn)印膜剪好后平放于上膜設(shè)備的水表面，當(dāng)薄膜吸水后會與水形成完全平整的貼合狀態(tài)，自由地漂浮于水面上，由于水的表面張力，油墨層也會均勻地平鋪于水面上；要求放膜速度與流膜速度保持一致，避免轉(zhuǎn)印膜拉伸變形，一般放膜及流膜變頻均設(shè)定在：2030Hz，水槽水溫控制在255，要求水槽中的水保持足夠潔凈，以免轉(zhuǎn)印面污染后造成顆粒缺陷； 活化：將活化劑均勻地噴灑于轉(zhuǎn)印薄膜表面，此時薄膜會慢慢被破壞并溶解，由于油墨的抗水性，油墨層開始呈現(xiàn)游離狀態(tài)，此時油墨非常容易變形，為了避免該問題，要求活化劑噴涂后2040秒內(nèi)，迅速進入轉(zhuǎn)印階段；活化劑是一種以芳香烴為主的有機混合溶劑，能夠迅速溶解并破壞聚乙烯醇，但不會損壞圖文層，活化劑噴涂必須適量，如過多易造成流膜及膜紋錯亂，過少轉(zhuǎn)印膜層易脫落； 轉(zhuǎn)?。簩⑿枰D(zhuǎn)印的物品呈45度角緩慢入槽，然后沿其輪廓逐漸貼近水轉(zhuǎn)印薄膜，圖文層會在水壓的作用下慢慢轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品表面，轉(zhuǎn)印過程中，承印物與水披覆膜的貼合速度要保持均勻，避免薄膜皺褶而使圖文不美觀，原則上講，應(yīng)保證圖文適當(dāng)?shù)睦欤M量避免重疊，特別是結(jié)合處，如重疊過多，會給人以雜亂的感覺；水溫是影響轉(zhuǎn)印質(zhì)量的重要參數(shù)，水溫過低，可能會使基材薄膜的溶解性下降；過高又容易對圖文造成損害，引起圖文變形，轉(zhuǎn)印水槽一般采用自動溫控裝置，將水溫控制在規(guī)定的工藝范圍內(nèi)，對于形狀比較簡單、統(tǒng)一的大批量工件，也可用專用的水轉(zhuǎn)印設(shè)備代替手工操作，如圓柱體工件，可以將其固定在轉(zhuǎn)動軸上，讓薄膜表面轉(zhuǎn)動而使圖文層轉(zhuǎn)印到產(chǎn)品表面； 水洗：將工件從水槽中取出，此時在轉(zhuǎn)印槽的尾部稍停2至3秒左右，并左右輕輕晃一下，將殘膜晃去，然后再進入自動清洗機，注意水壓不能太大，否則容易對轉(zhuǎn)印的圖文造成破壞，一般要求水溫405，水槍空氣壓力：5.50.5kg/cm2； 烘干：為增強圖文層對環(huán)境的抵抗性，需要對洗凈后的轉(zhuǎn)印面脫水干燥，只有當(dāng)水分完全蒸發(fā)后，轉(zhuǎn)印圖文才會與承印面緊密地結(jié)合在一起； 罩光（清漆噴涂）：噴涂區(qū)域風(fēng)速設(shè)定0.40.5m/s，油漆粘度2030秒,具體粘度需要根據(jù)噴房溫度變化來做適當(dāng)調(diào)整,噴涂壓力一般控制在0.20.3Mpa，霧化空氣壓力一般控制在0.40.5Mpa，清漆膜厚控制在3040um； 徹底固化：烘干溫度不宜過高，防止工件受熱變形，一般爐溫設(shè)定在650C700C,烘干時間不低于3小時，確保整體膜層徹底干燥,最終形成光澤度高，致密堅硬的圖文保護層。結(jié) 語：目前，雖然水轉(zhuǎn)印涂裝在工藝及配