IML材料選用介紹課件

1、IML 製程基本介紹IML一般選用材料IML薄膜結(jié)構(gòu)分析Polycarbonate (PC)Acrylic (PMMA)Polyester (PET)Polyester/Polycarbonate blend (PET/PC)Other films for IMLIML一般選用材料PCABSPC/ABSPMMAPETPVC第1頁(yè)，共23頁(yè)。IML 製程基本介紹選擇塑膠薄膜與射出料 IML 模具設(shè)計(jì)與開模網(wǎng)版印刷/平版印刷於空白塑膠薄膜3D 熱壓成型2D/3D 軋型將薄膜崁入射出模內(nèi)射出成型取出射出成品成品檢驗(yàn)與包裝第2頁(yè)，共23頁(yè)。 IML 薄膜結(jié)構(gòu)分析第 1 層: 空白塑膠薄膜第 2 層:印

2、刷油墨第 3 層:防沖墨與強(qiáng)化黏著油墨第 4 層:射出料選擇性塗層: 硬化處理第3頁(yè)，共23頁(yè)。一般通用 IML 塑膠材質(zhì)PC 是非常普遍的 IML 製程的塑膠用料，且被使用在各式各樣的 IML 產(chǎn)品。主要的原因之一是 PC 容易加工處理。從印刷、經(jīng)熱壓、軋型到射出形成，PC 具有比其他材料較優(yōu)的加工性。同時(shí)製造費(fèi)用也較低。對(duì) IML 產(chǎn)品有文案精確度與3D熱壓要求，PC 是首選材料。GE (T2F) 與 Bayer (DP5001) 亮面薄膜皆提供較低殘餘應(yīng)力特性。這使3D熱壓形成時(shí)能保持文案位置的穩(wěn)定性，並且現(xiàn)有成熟的 IML 油墨可應(yīng)用。顏色與咬花: 許多不同程度咬花、透明、金屬效果或珍

3、珠顏料可提供選用。非常細(xì)紋的咬花效果像 GE 8A13 但容易刮傷，通常不適合應(yīng)用於有耐刮要求的產(chǎn)品. 除非有經(jīng)過表面硬化處理。更粗糙的咬花， 譬如 GE 8B35F 不須表面硬化處理亦可應(yīng)用。熱壓性: 熱壓性佳。低溫?zé)釅貉u程可熱壓達(dá)約 2mm，高溫高壓可製程可熱壓達(dá)約 1225mm。吸真空熱壓製程可達(dá)更深的高度。Polycarbonate (PC)第4頁(yè)，共23頁(yè)。軋型性: PC 軋型性佳。運(yùn)用一般的鋼刀模具製作理論。PC不適合雷射切割因?yàn)樵谇懈钸吘壧帟?huì)產(chǎn)生氧化和焦黃現(xiàn)象。但如果成品組裝時(shí)邊緣能完全地被掩藏，也許是可接受的。軋 PC 薄膜經(jīng)常會(huì)殘留“毛邊”，就算最鋒利刀模軋也會(huì)有微許毛邊產(chǎn)生

4、。這些毛邊需要控制在一定接受範(fàn)圍內(nèi)，不能殘留在表面而造成二次汙染。用刀鋒型刀模軋2D薄膜時(shí)毛邊有明顯改善，但是刀鋒在10K車週期以後將逐漸鈍化且失去尺寸精確度。表面耐刮度: 表面未硬化處理的 PC 一般多應(yīng)用在非視窗鏡面的產(chǎn)品。除非有特別細(xì)紋咬花的需求。Tekra Marnot hard-coated PC 可應(yīng)用在熱壓高度約1mm且平滑的R角半徑。Autotype有提供表面硬化處理的可熱壓 PC 薄膜，但相對(duì)之下價(jià)格非常昂貴。耐衝擊性與硬度: 良好抗化性: 一般 抗UV性: 一般缺點(diǎn) : 不適合應(yīng)用在 Keypad 產(chǎn)品，因生命週期沒有 PET 或 PC/PET 佳。表面未硬化處理 PC 抗

5、UV性比較差不適合應(yīng)用在戶外產(chǎn)品。且抗化性也比 PET 差。Polycarbonate (PC)第5頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan T2F and T2FOQ(.18-.64mm)優(yōu)優(yōu) (適用於3D成型較深)良良一般一般Bayer Makrofol DPF 5001(.13-.75mm) DPF 5037(0.5mm, 亮面)優(yōu)優(yōu)良良一般一般GE Lexan 8XXX, FR and Visualfx series(.13-.75mm)優(yōu)2.5D:良3D:一般一般良亮面:一般細(xì)緻霧面: 差霧面:良一般Bayer Makrofol

6、(All series other than DPF5001, .13-.75mm)優(yōu)2.5D:良3D:一般良良亮面:一般細(xì)緻霧面: 差霧面:良一般非表面硬化處理 PC 材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第6頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan HPXX (.13-.75mm, 亮面, 3 種咬花)優(yōu)差優(yōu)良優(yōu)良Bayer/Tekra Marnot XL (.13-.75mm, 亮面, 5種咬花)優(yōu)深度小於1mm 優(yōu)良優(yōu)良Autotype Autoflex Autoform (.18-.75mm, 亮面)優(yōu)深度小於1mm優(yōu)良優(yōu)良Autotype Autofle

7、x HiForm (.18-.75,亮面)優(yōu)依R角不同, 可熱壓 6-10mm一般良良 (有自行回覆性質(zhì))一般Autotype Autoflex XtraForm (.18-.75mm,亮面)優(yōu) (非 UV油墨, 是經(jīng) UV照射硬化)不可有銳角且依R角不同可熱壓 1215 mm一般良優(yōu) (射出前須經(jīng) UV照射硬化)良表面硬化處理 PC 材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第7頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性GE Lexan HP FAF(0.18 to 0.75mm)優(yōu)依R角不同, 可熱壓 5mm良 (不能熱壓超過 5mm)良優(yōu)良GE Lexan GS 135(0.18

8、to 0.75mm, 霧面)優(yōu)可熱壓,但未測(cè)試可熱壓,尚未知可熱壓多深良優(yōu)良Bayer Makrofol EPC ETE(0.25-0.75mm, 亮面, 霧面, 絲咬花)優(yōu)尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料良PC with Co-Extruded (壓擠) Top Layer 材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第8頁(yè)，共23頁(yè)。壓克力薄膜主要應(yīng)用在耐刮性須求高的鏡面視窗或?yàn)槭彝饪棺贤饩€的產(chǎn)品。其抗化性也比 PC 佳但油墨較難附著。最近市場(chǎng)有開發(fā)適合的油墨系列能克服這個(gè)問題. 壓克力材料廠商像 Rohm-Degussa (99524) 和 Autotype Autoflex Autoform PMG，有提供一些可熱壓

9、可軋型的壓克力薄膜等級(jí)材料。顏色與咬花: 一般適用於鏡面視窗，也有提供細(xì)微咬花紋理作選用。熱壓性: 必須以高溫?zé)釅撼尚头駝t會(huì)有白化現(xiàn)象產(chǎn)生. 目前高溫高壓成型方式可達(dá)12mm。軋型性: PMMA軋2D沒問題，但軋3D會(huì)非常困難因?yàn)樗囊姿樾匀菀自?R角附近造成龜裂。故在設(shè)計(jì)刀模時(shí)需特別留意應(yīng)該提供適當(dāng)?shù)赌ｉg距並且增加 R角半徑和角落尺寸。 PMMA 是可雷射切割的。表面耐刮度: 防刮性比PC好。Degussa IML films 鉛筆硬度可達(dá)2H，Autotype hard-coated PMMA 鉛筆硬度可達(dá)3H。Acrylic (PMMA)第9頁(yè)，共23頁(yè)。耐衝擊性與硬度: 較差，但配合

10、PC or MMBS (Zytel) 射出料將有很大改善?？够? 良好抗UV性: 優(yōu)缺點(diǎn) : 在熱壓成形後極具易碎性，但比 PC 堅(jiān)硬。熱壓形成的深度被限制於其易碎物性。故對(duì)於結(jié)構(gòu)較複雜的成品軋型難度相當(dāng)高，高溫高壓成形可達(dá)約10mm。Acrylic (PMMA)第10頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性Degussa 99524 (.18-.5mm, hardcoat on request)良(油墨與射出貼合性較差)高溫高壓可成型至 12mm. 但易有白化和龜裂現(xiàn)象良 (印刷前須先烘烤)一般 (軋型易有龜裂現(xiàn)象. 建議預(yù)熱)優(yōu) (2H)良且俱有防

11、UVAutotype Autoflex Autoform PMG(0.18 and 0.25mm, hardcoated)良(油墨與射出貼合性較差)深度小於1mm優(yōu) (印刷前須先烘烤)一般 (軋型易有龜裂現(xiàn)象. 建議預(yù)熱)優(yōu) (3H)優(yōu)且俱有防 UVSumitomo Technolly尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料尚無資料良且俱有防 UVAcrylic PMMA 材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第11頁(yè)，共23頁(yè)。PET 是 IML 普遍應(yīng)用在 Keypads 軟鍵或按鈕需要高週期反覆使用特性的產(chǎn)品。它有比 PC 較優(yōu)的抗化性。顏色與咬花: 有透明塑材可供選擇，有亮面與咬花兩種。熱壓性: 只能壓凸，熱壓深度約達(dá)

12、1mm。PET 材質(zhì)熱壓後不能保有原良好成形度。軋型性: 使用標(biāo)準(zhǔn)軋型鋼模設(shè)計(jì)，但邊緣有時(shí)可能發(fā)生龜裂現(xiàn)象。表面耐刮度: 無硬化處理的 PET 耐刮度比一般 PC 好。有硬化處理的 PET 有良好的耐刮度。耐衝擊性與硬度: 優(yōu)抗化性: 良好抗UV性: 較差. 不建議使用於室外產(chǎn)品。缺點(diǎn) : 只能壓凸，熱壓深度僅達(dá)約1mm。因 PET 材質(zhì)熱壓後不能保有原良好成形度。Polyester (PET) 第12頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性Autotype Autoflex EB (0.13, 0.18, 0.25mm, 亮面,1面有硬化處理)優(yōu) (不能

13、使用 UV 乾燥)深度小於1mm優(yōu)良優(yōu)(3H)優(yōu)Marnot XL Polyester(0.13, 0.18, 0.25mm, 亮面, 5 種咬花選擇,1面有硬化處理)尚無資料深度小於1mm優(yōu)良優(yōu)優(yōu)Polyester (PET) 材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第13頁(yè)，共23頁(yè)。PC/PET 複合材料的物性是介於 PC 與 PET 之間. 應(yīng)用在高週期反覆使用的特性產(chǎn)品，譬如 Keypads 軟鍵或按鈕。顏色與咬花: 有透明塑材，有亮面與多種咬花可供選擇。熱壓性: 低溫?zé)釅嚎蛇_(dá)1mm，高溫高壓可達(dá)1mm 1225mm。吸真空熱壓可達(dá)更深高度。軋型性: 使用標(biāo)準(zhǔn)軋型鋼模設(shè)計(jì)。雷射切割邊緣可能會(huì)有輕微焦黃現(xiàn)象。表面

14、耐刮度: 與一般未硬化處理 PC 差不多。目前尚無硬化處理的PC/PET 複合材料。耐衝擊性與硬度: 優(yōu)抗化性: 良好抗UV性: 良好缺點(diǎn) : 材料成本較 PC 與 PET貴 。熱壓製程中文案偏移不易控制。PC/PET 複合材料 第14頁(yè)，共23頁(yè)。 性質(zhì)塑材總類印刷性熱壓性3D 文案穩(wěn)定性軋型性表面耐刮度抗化性Bayfol CR 1-4(0.18-0.5mm, 亮面/細(xì)咬花)良深度小於1mm優(yōu)良一般優(yōu)Xylex (0.18-0.5mm,亮面, 絲咬花, 霧面)良可熱壓一般良一般5010:優(yōu)7010:良PC/PET 複合材質(zhì)特性簡(jiǎn)表第15頁(yè)，共23頁(yè)。塑材供應(yīng)市場(chǎng)上還有許多薄膜也可適當(dāng)?shù)膽?yīng)用在

15、IML產(chǎn)品上。下面簡(jiǎn)要地說明:GE 在過去幾年銷售了幾種新IML薄膜。Lexan HP FAF 防霧化 PC 依不同熱壓製程與R角，可熱壓深達(dá) 25mm。Lexan Visualfx 薄膜能提供金屬片和其它併合的視覺效果。同時(shí)配合不同顏色的射出料能呈現(xiàn)多種不同組合效果。而且在圖文或商標(biāo)上面也能保有薄膜效果。GE Lexan SLX 是將已印色薄膜經(jīng)貼合擠壓加工以提高其耐候性質(zhì)。SLX 目前有 6 種顏色可供選用?？稍诘? 表面印刷的SLX 薄膜已在開發(fā)測(cè)試中。 GE 與 Fiberlok 共同開發(fā)的 Lextra 薄膜，是在 PC上貼一層長(zhǎng)毛絨纖維。Lextra 纖維是尼龍與高耐用性?？稍诶w維

16、上使用不同的顏色創(chuàng)造樣式，文本和圖案。從測(cè)試發(fā)現(xiàn)，Lextra 纖維若使用高溫的 PC 射出料射出，將失去原長(zhǎng)毛絨效果。若使用較低熔點(diǎn)的 ABS 射出，會(huì)保有較好長(zhǎng)毛絨效果。其他薄膜材料 第16頁(yè)，共23頁(yè)。 GE 並且推出幾種有金屬效果的 Dorrie 薄膜。Dorris 薄膜依塑材表面性質(zhì)及熱壓製程的選擇，有趨向於不易成形與貼合不佳的問題. 在這敘述此材質(zhì)特性之時(shí), 關(guān)於這些技術(shù)資訊問題尚無資料。因此，材料選用者應(yīng)在使用此材質(zhì)之前，當(dāng)先行測(cè)試。 Avery-Dennison 提供亮面印色花紋樣式的薄膜，譬如木紋和觸感佳的裝飾薄膜。這些薄膜製造過程是經(jīng)擠壓加工完成且最小厚度為 0.5mm。這

17、比GE 生產(chǎn)的 0.3mm 厚度還厚。所以，Avery 薄膜適用於汽車內(nèi)裝飾板，較不適用於薄壁設(shè)計(jì)的流行家電產(chǎn)品。Soliant LLCMayco Plastics其他薄膜材料第17頁(yè)，共23頁(yè)。一般通用 IML 射出料材質(zhì)PC 是一種非晶體工程材料， 具有特別好的抗衝擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度及抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。收縮率很低，一般爲(wèi) 0.1%0.2%。PC 有很好的機(jī)械特性，但流動(dòng)特性較差。因此，PC 材料的注塑過程較困難，在選用何種品質(zhì)的 PC 材料時(shí)，要以産品的功能需求爲(wèi)基準(zhǔn)。如果塑件要求較高的抗衝擊性，就使用低流動(dòng)率的 PC 材料。反之，使用高流動(dòng)率的 PC 以優(yōu)化注塑過

18、程。PC 一般廣泛應(yīng)用於手機(jī)類，面板類，電腦周邊設(shè)備等相關(guān)產(chǎn)品。乾燥處理: PC 材料具有吸濕性，加工前的乾燥很重要。建議乾燥條件爲(wèi)100C 到200C，34小時(shí)。加工前的濕度必須小於 0.02%。熔化溫度: 260340C模具溫度: 70120C注射壓力: 盡可能地使用高注射壓力。注射速度: 對(duì)於較小的澆口使用低速注射，對(duì)其他類型的澆口使用高速注射。PC 聚碳酸酯 第18頁(yè)，共23頁(yè)。ABS 的特性主要取決於三種單體的比率以及兩相中的分子結(jié)構(gòu)，可以在産品設(shè)計(jì)上具有很大的靈活性，由此産生了市場(chǎng)上百種不同品質(zhì)的 ABS 材料，這些不同品質(zhì)的材料提供了不同的特性。例如從中等到高等的抗衝擊性，從低到

19、高的光潔度和高溫扭曲特性等。ABS 材料具有超強(qiáng)的易加工性，外觀特性，低蠕變性和優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性以及很高的抗衝擊強(qiáng)度。材料較廣泛應(yīng)用於汽車儀錶板，機(jī)殼類產(chǎn)品。乾燥處理: ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進(jìn)行乾燥處理。建議乾燥條件爲(wèi) 8090C下最少乾燥 2小時(shí)。材料溫度應(yīng)保證小於 0.1%。熔化溫度: 210280C 建議溫度: 245C模具溫度: 2570C 模具溫度將影響塑件光潔度，溫度較低則導(dǎo)致光潔度較低。注射壓力: 5001000 bar 注射速度: 中高速度ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物第19頁(yè)，共23頁(yè)。PC/ABS 具有 PC 和 ABS 兩者的綜合特性。例如 ABS

20、 的易加工特性和 PC 的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響 PC/ABS 材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS 這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動(dòng)特性。乾燥處理: 加工前的乾燥處理是必須的。濕度應(yīng)小於 0.04%，建議乾燥條件爲(wèi)90110C， 24小時(shí)。熔化溫度: 230300C 模具溫度: 50100C注射壓力: 取決於塑件。注射速度: 盡可能地高。PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 第20頁(yè)，共23頁(yè)。PMMA 具有優(yōu)良的光學(xué)特性及耐氣侯變化特性. 白光的穿透性高達(dá)92%。PMMA製品具有很低的雙折射，特別適合製作影碟等產(chǎn)品。PMMA 具有室溫蠕變特性。 隨著負(fù)荷加大，時(shí)間增長(zhǎng)，可導(dǎo)致應(yīng)力開裂現(xiàn)象。PMMA 具有較好的抗衝擊特性。一般應(yīng)用於手機(jī) Lens，汽車工業(yè)零件與室外具抗UV相關(guān)產(chǎn)品。乾燥處理: PMMA 具有吸濕性。因此，加工前的乾燥處理是必須的。建議乾燥條件爲(wèi)90C， 24小時(shí)。熔化溫度: 240270C 模具溫度: 3570C注射速度: 中等 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 第21頁(yè)，共23頁(yè)。PET 的玻璃化轉(zhuǎn)化溫度在165C 左右，材料結(jié)晶溫度範(fàn)圍是120220C。PET在高溫下有很強(qiáng)的吸濕性。對(duì)於玻璃纖維增強(qiáng)型的 PET 材料來說，在高溫下還非常容易發(fā)生彎曲變