產(chǎn)品設(shè)計(jì)與涂裝制程報(bào)告課件

產(chǎn)品設(shè)計(jì)與塗裝製程考量2003/7/41產(chǎn)品設(shè)計(jì)與塗裝製程考量2003/7/41報(bào)告內(nèi)容塗裝材料概述印刷材料概述塗膜面物性檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗裝製程之考量問(wèn)題探討與說(shuō)明結(jié)論2報(bào)告內(nèi)容塗裝材料概述2

由於近幾年N/B外觀及塗裝顏色在搭配上朝向多樣化及生活化為訴求,塗裝顏色選擇及搭配上,已成為非常重要的一環(huán),針對(duì)目前較為成熟及量產(chǎn)普遍化材料,特別做以下相關(guān)說(shuō)明。3由於近幾年N/B外觀及塗裝顏色在搭配上朝向多樣化導(dǎo)電塗料為金屬材料與樹(shù)脂攪拌混合而成之材料,經(jīng)由塗裝製程可將不導(dǎo)電之塑膠材料轉(zhuǎn)變成導(dǎo)電性產(chǎn)品,作為防止EMI或EMC之材料，目前使用較為廣泛之種類有銅.銀銅.銀三種,因其導(dǎo)電性與成本上各有不同，選用種類上可能需視產(chǎn)品特性及需求規(guī)格。導(dǎo)電塗料在導(dǎo)電性優(yōu)越,流程簡(jiǎn)易,可在極短製程時(shí)間下完成加工動(dòng)作，而多項(xiàng)材料種類,可視產(chǎn)品規(guī)格搭配,有效控制成本。

1.1導(dǎo)電系列塗料(鎳、銅、銀銅、銀)1.塗裝材料概述1.1.21.1.14導(dǎo)電塗料為金屬材料與樹(shù)脂攪拌混合而成之材料,經(jīng)由塗裝製程可將1.1.3因金屬原料比重較高,使用上極易造成塗料沉澱,在製程設(shè)備上需搭配穩(wěn)定及精密的循環(huán)及供料系統(tǒng),方可有效掌控品質(zhì)1.1.4使用導(dǎo)電漆塗裝製程,其塗膜面在測(cè)試密著度會(huì)出現(xiàn)不同程度脫落現(xiàn)象,在程度上以銅導(dǎo)電漆較明顯,銀導(dǎo)電漆最輕微,由於原料粒徑愈大其緊密性愈差,原料中樹(shù)酯所含比例對(duì)電阻值有直接影響,在前二種因素限制下,材料本身調(diào)整空間已被設(shè)限。點(diǎn)狀脫落現(xiàn)象對(duì)產(chǎn)品可靠度無(wú)影響,一般檢驗(yàn)方式以製作脫落程度樣品輔助檢驗(yàn)判定。51.1.3因金屬原料比重較高,使用上極易造成塗料沉澱,在製此系列塗料為早期使用於N/B外觀塗裝上最為普遍之材料,分別有單液與雙液型二種系統(tǒng),此系統(tǒng)加工成熟度很高,目前在使用上已漸被銀粉塗料取代,使用上不普遍。1.2一般素色系列塗料1.2.16此系列塗料為早期使用於N/B外觀塗裝上最為普遍之材料,

1.3.1經(jīng)由塗裝製程後塗膜面所呈現(xiàn)之金屬質(zhì)感,顏色可隨不同性質(zhì)產(chǎn)品及客戶需求而作多樣化調(diào)整,多變及多樣化的選擇,已成為目前運(yùn)用最為廣泛之材料,普遍運(yùn)用於3C相關(guān)資訊產(chǎn)品上。1.3.2此系列材料上,除顏色可隨客戶設(shè)定需求設(shè)定外,在銀粉粒徑&閃度上,亦有不同等級(jí)材料可作搭配,更提供客戶多樣化的選擇。1.3.3原料中的鋁粉粒徑愈小,塗膜面所顯示之金屬值感與閃度愈鮮亮,對(duì)在製程加工上難度也較高,是選用此材料前需考量。1.3銀粉色系列塗料71.3銀粉色系列塗料7

1.4彈性系列塗料(皮革漆)極佳的柔軟表面觸感及塗膜面優(yōu)秀的耐擦傷、耐衝擊、耐磨性、耐化學(xué)品特性，對(duì)使用接觸頻繁材料上,極適合採(cǎi)用此系列材料用於外觀之塗裝。皮革漆塗料其材料特性在塗裝上,需於噴塗後作60度*30分之持續(xù)烘烤,塗膜層之特性才可達(dá)最佳狀況,故成型材料之耐變形溫度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)上需多加以考量,烘烤溫度及時(shí)間對(duì)成品可靠度有直接影響,此項(xiàng)製程控制顯是相當(dāng)重要。皮革漆標(biāo)準(zhǔn)膜厚為30u以上,不良品修補(bǔ)需考量累積膜厚,在材料損耗LOSS上,將高於一般塗料塗裝製程,由於成本上比一般面漆明顯較高,目前使用此原料塗裝仍不普遍。1.4.1.1.4.2.1.4.3.81.4彈性系列塗料(皮革漆)極佳的柔軟表面觸1.5變色珍珠系列塗料此系列塗料特色在於運(yùn)用有色底漆塗裝於下層,再搭配半透明原料(珍珠粉)塗裝於上層,從不同視覺(jué)角度下,可呈現(xiàn)出顏色變化之特性,由於塗料本身遮蔽率極差,塗裝製程中塗膜厚度變異對(duì)顏色有相當(dāng)程度之影響,也因此在顏色控制規(guī)格定義上,比其他系統(tǒng)塗料較為寬鬆。1.5.1.1.5.2.產(chǎn)品作變色珍珠塗裝設(shè)計(jì)時(shí),成品外觀之掌控上須更為嚴(yán)謹(jǐn),塗裝面以平面打光方式處理,呈現(xiàn)之顏色變化較咬花面理想。91.5變色珍珠系列塗料此系列塗料特色在於運(yùn)用1.6.變色龍系列塗料多色像、大幅度變化外觀設(shè)計(jì)為此系列塗料所強(qiáng)調(diào)之特色,此原料成本與一般材料有著極大差距(約30-40倍),目前使用此系列塗料以手機(jī)上塗裝較有使用之空間,完全基於原料成本之考量,目前在N/B產(chǎn)品上極少選用。產(chǎn)品作變色龍塗裝設(shè)計(jì)時(shí),塗裝面以平面打光方式處理呈現(xiàn)之顏色變化較咬花面為佳。1.6.1.1.6.2.101.6.變色龍系列塗料多色像、大幅度變化外觀1.7.全光澤系列塗料

塗膜面光澤度在80度以上,極佳之鮮豔性、外觀優(yōu)美，有逐漸熱門化趨勢(shì)。塗裝製程方式有三種,直接作一塗或在有色塗膜層上加噴透明金油，直接以有色高光澤塗料作業(yè),由於製程單純相對(duì)在成本與時(shí)效上較具競(jìng)爭(zhēng)性,但也由於材料中有色料加入,原料流動(dòng)性較差,造成塗膜面平坦性較差,表面橘皮現(xiàn)象也相對(duì)較為明顯,以調(diào)整塗料粘度可做些微改善,但須同時(shí)考慮降低粘度對(duì)遮蓋率影響程度。使用加噴透明金油方式塗裝,成本與加工時(shí)間上較高及長(zhǎng),但塗膜面因採(cǎi)二次塗裝,在耐摩擦之測(cè)試上較前製程優(yōu)越，在外觀上鮮豔質(zhì)感也較佳。另一種加工方式是在成型材料上直接塗裝透明金油,此方式在成型素材上須能嚴(yán)謹(jǐn)及有效控制,透明金油中並未含有任何色料,是無(wú)法遮蔽素材表面任何瑕疵。

1.7.1.1.7.2.1.7.3.111.7.全光澤系列塗料塗膜面光澤度在80度以

此系統(tǒng)塗料在塗膜面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)物性上測(cè)試上更較二液型塗料更具優(yōu)秀之物理性,乾燥方式較一般傳統(tǒng)烘烤製程不同,需搭配特殊硬體設(shè)備(紫外線照射爐),以達(dá)反應(yīng)乾燥條件,塗裝後不良品無(wú)法作修補(bǔ)重工動(dòng)作(因塗膜面經(jīng)反應(yīng)硬化後,再塗會(huì)有密著不良脫漆之現(xiàn)象)。

1.8.UV系統(tǒng)塗料12此系統(tǒng)塗料在塗膜面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)油墨在使用上較為普遍有:a.單液型系統(tǒng)b.雙液型系統(tǒng)c.UV系統(tǒng),a.b二種系統(tǒng)在N/B機(jī)構(gòu)外觀加工上,應(yīng)用較為廣泛,而UV系統(tǒng)目前運(yùn)用上仍以手機(jī).PDA較為普遍。 單液&雙液型油墨為藉由烘烤達(dá)到硬化乾燥,在耐磨擦特性上要求較佳,或塗膜面為彈性塗料製程下,須以雙液型或UV系統(tǒng)油墨作業(yè)。 UV系統(tǒng)在印刷面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)物性上測(cè)試上皆有極優(yōu)秀之效果,乾燥方式較一般傳統(tǒng)烘烤製程不同,需搭配特殊硬體設(shè)備(紫外線照射爐),以達(dá)反應(yīng)乾燥條件,塗裝後不良品無(wú)法作修補(bǔ)重工動(dòng)作,在成本上需考量。

2.印刷材料概述2-1.2-2.2-3.13油墨在使用上較為普遍有:a.單液型系統(tǒng)b.雙液型系統(tǒng)檢驗(yàn)方式及規(guī)格視塗料系統(tǒng).原料供應(yīng)商區(qū)別而有所差異:單液型:檢驗(yàn)時(shí)機(jī)須在烘烤50-60度*10-15分,再經(jīng)自然乾燥約12hr或60度*30min強(qiáng)制乾燥後實(shí)施,一般檢測(cè)項(xiàng)目有a.密著度(百方格剝離測(cè)試)b.耐酒精c.表面硬度。雙液型:此系統(tǒng)塗料為反應(yīng)型塗料,其乾燥條件需具初期乾燥與反應(yīng)乾燥二項(xiàng)要件,一般硬化乾燥時(shí)間需七天,考慮產(chǎn)品生產(chǎn)週期極短下,需提前實(shí)施塗膜性能檢測(cè)時(shí),應(yīng)另行定義合理及適當(dāng)之檢測(cè)規(guī)格。檢驗(yàn)時(shí)機(jī)須在定義在烘烤60度*30min下,再經(jīng)自然乾燥約24hr後實(shí)施,一般檢測(cè)項(xiàng)目有a.密著度(百方格剝離測(cè)試)b.耐酒精c.耐磨耗d.表面硬度e.色差。印刷:由於油墨原料本身具有高固成分、高黏度之特性,通常對(duì)耐摩擦、耐酒精、表面物性上無(wú)法與塗料相比(除特殊之雙液型系統(tǒng)orUV系統(tǒng)),除客戶有另行定義規(guī)格狀況外，測(cè)試項(xiàng)目?jī)H作密著性部分(百方格剝離測(cè)試)。

3.塗膜面物性檢驗(yàn)

14檢驗(yàn)方式及規(guī)格視塗料系統(tǒng).原料供應(yīng)商區(qū)別而有所差異:3.4.1.材料選擇考量:

基於塗料相異系統(tǒng)所得到之塗膜物性有極大差異,在產(chǎn)品初期規(guī)劃階段應(yīng)作謹(jǐn)慎考量,目前低溫塗裝製程塗膜面硬度等級(jí)單液型塗料在F-H,雙液型塗料在H-2H等級(jí),但其製程初期乾燥時(shí)間與自然乾燥時(shí)間須超過(guò)72hr以上,方可達(dá)到H等級(jí)之硬度，相對(duì)從投入到所需之時(shí)間高於單液型塗料。雙液型塗料塗膜乾燥硬化後,具優(yōu)良之耐化學(xué)品.耐候性.耐磨擦.極佳之表面硬度。影響塗膜硬度另一項(xiàng)重要考量為成型選用原料,底材硬度直接影響塗膜硬化成形之表面硬度,相同塗料噴塗在不同底材上,會(huì)得到不同之測(cè)試結(jié)果,以目前在資訊產(chǎn)品上使用較普遍之原料來(lái)區(qū)分,加碳纖及玻纖硬度較佳,其次是PC.PC+ABS.ABS。對(duì)於低附加價(jià)值之產(chǎn)品可考慮使用單液型塗料作業(yè),重工性佳,製程所需時(shí)間短,客戶要求規(guī)格相對(duì)較低,符合成本效益。

4.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗裝製程上考量

154.1.材料選擇考量: 4.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗就塗膜面可靠度考量上,應(yīng)避免塗裝面任何可能出現(xiàn)之銳角外觀,塗膜標(biāo)準(zhǔn)厚度約18-25u(雙液型),銳角部位塗料附著狀況遠(yuǎn)低於平面附著,故在銳角部位之塗膜層可靠度(耐磨&附著度測(cè)試),會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的疑慮。雙色塗裝為目前相當(dāng)廣泛使用之外觀設(shè)計(jì),對(duì)於兩色交界設(shè)計(jì)與塗裝相互關(guān)係,分別提出以下建議:

4.2.1.4.2.塗裝製程設(shè)計(jì)考量:4.2.2.16就塗膜面可靠度考量上,應(yīng)避免塗裝面任何可能出現(xiàn)之銳角外觀,塗以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底噴漆),建議寬度為0.8-1.0m/m,深度為0.4-0.6m/m,由於塗裝溝槽會(huì)產(chǎn)生明顯氣流反彈現(xiàn)象,過(guò)深或太窄之設(shè)計(jì)將降低塗料附著率。a.17以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底噴漆),建議寬度為0.8-1以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議寬度為0.8-1.0m/m,深度為0.5-0.7m/m,寬度較低直接降低模具崁入部位之強(qiáng)度,其次寬度大於0.8m/m才能有效預(yù)留成型尺寸變化對(duì)模具產(chǎn)生無(wú)法崁入之變數(shù)。

b.18以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議寬度為0.8-

另外美工溝槽R角應(yīng)以自然R為優(yōu)先考量,R角愈大將會(huì)降低噴漆治具強(qiáng)度及壽命,此部分需作考量,使用治具B之遮蔽設(shè)計(jì),在R角部位將無(wú)法達(dá)到理想品質(zhì)(產(chǎn)生交界模糊)c.19 另外美工溝槽R角應(yīng)以自然R為優(yōu)先考量,R角愈大以高低落差方式設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議其落差為0.6-0.8m/m,爲(wèi)避免積漆,遮蔽方式只有一種選擇。d.20以高低落差方式設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議其落差為02121溝槽內(nèi)規(guī)格常較具爭(zhēng)議部位,因?yàn)閷?duì)於加工成本及治具模具開(kāi)模數(shù)有直接關(guān)聯(lián),如何在噴漆治具開(kāi)模前作檢討及定義,對(duì)順利導(dǎo)入量產(chǎn)有相當(dāng)助益,對(duì)於噴塗模數(shù)與溝槽內(nèi)噴漆請(qǐng)參考圖面。

以上考量以塗裝模具製作精度達(dá)成率、塑膠成型尺寸作業(yè)空間及塗裝製程良率及把握度為主要前提。

e.22溝槽內(nèi)規(guī)格常較具爭(zhēng)議部位,因?yàn)閷?duì)於加工成本及治具模具開(kāi)模數(shù)有雙色塗裝製程可選擇顏色重疊與個(gè)別塗裝方式,此二種製程對(duì)成本較有直接關(guān)聯(lián),作個(gè)別遮蔽治具塗裝在模具與加工費(fèi)用明顯增加,而作雙色塗裝製程，若在塗料遮蔽率理想狀況下,重疊塗裝流程比較能符合成本效益。 組裝功能上需預(yù)留塗裝膜厚,在量產(chǎn)階段任何追加遮蔽塗裝區(qū)域的變更都直接影響加工成本,塗膜厚度於設(shè)計(jì)初期應(yīng)作一並考量,滑動(dòng)部位及緊配合區(qū)域特別重要,塗膜厚度(雙液型面漆)正常塗裝單邊約為20u,不良品修補(bǔ)累計(jì)膜厚可能達(dá)45u，皮革漆修補(bǔ)累計(jì)膜厚達(dá)70u(單次塗裝30u)，導(dǎo)電漆(銅)膜厚約40u。

4.2.4.4.2.3.23雙色塗裝製程可選擇顏色重疊與個(gè)別塗裝方式,此二種製程對(duì)成本較塗膜面光澤度設(shè)定以10-25度在製程控制及成品塗膜面物性測(cè)試結(jié)果,都有較佳之表現(xiàn),低於10度之產(chǎn)品表面對(duì)耐刮傷表現(xiàn)較差.而由於會(huì)對(duì)瑕疵有加強(qiáng)顯現(xiàn)作用,故高於25度光澤之製程良率也將會(huì)相對(duì)下降,高光澤產(chǎn)品塗裝須受限於無(wú)塵環(huán)境作業(yè),否則將無(wú)法有效提升良率就是因?yàn)橛写丝剂?。EMI設(shè)計(jì)以塗裝方式處理,上、下蓋.前、後蓋接觸面如藉由導(dǎo)電漆噴塗結(jié)合線達(dá)到導(dǎo)通性,結(jié)合面在不影響空間下,高度以2m/m效果較佳,由於導(dǎo)電漆材料特性,對(duì)於接觸面若設(shè)計(jì)需塗裝時(shí),需考慮裝配及維修拆卸時(shí)會(huì)因摩擦產(chǎn)生金屬粉粒脫落之現(xiàn)象,塗(A)設(shè)計(jì)較塗(B)設(shè)計(jì)適合量產(chǎn)製程。

4.2.6.4.2.5.24塗膜面光澤度設(shè)定以10-25度在製程控制及成品塗膜面物性測(cè)試2525除此在整個(gè)塗裝面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)折面及斷切面。boss根部設(shè)計(jì)上需加入凹槽時(shí),應(yīng)以斜角方式代替直角處理,否則會(huì)降低電阻傳送速度,若因此造成噴漆死角,極可能造成無(wú)法導(dǎo)通狀況。

以塗裝方式作EMI處理製程,其低成本.開(kāi)發(fā)週期短.加工製程所需時(shí)間較短,具有相當(dāng)大之競(jìng)爭(zhēng)性與彈性。

26除此在整個(gè)塗裝面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)折面及斷切面。boss對(duì)於模具結(jié)構(gòu)/成型條件&不同塗裝製程之間,有相當(dāng)影響程度與關(guān)聯(lián),最明顯的就是在變型量與尺寸之變異上,除考慮各製程對(duì)素材影響程度,最重要的應(yīng)是在量產(chǎn)前作完整之追蹤及紀(jì)錄,不同產(chǎn)品製程若以經(jīng)驗(yàn)去預(yù)估變數(shù),而無(wú)藉由產(chǎn)品驗(yàn)證時(shí),將有其風(fēng)險(xiǎn)性存在,這部分對(duì)於最終產(chǎn)品品質(zhì)相當(dāng)重要且必須的步驟。由於生產(chǎn)時(shí)間短,成型製程後常欠缺足夠供材料穩(wěn)定之時(shí)間,即進(jìn)行後製程加工,常造成品質(zhì)上(尺寸&變形量)極大的不確定性，此現(xiàn)象是目前非常普遍存在問(wèn)題,值得重視。

4.2.7.27對(duì)於模具結(jié)構(gòu)/成型條件&不同塗裝製程之間,有相當(dāng)影響程度對(duì)於塗膜面噴塗完成後可加貼保護(hù)膠膜之時(shí)機(jī),首先考慮之因素為塗裝原料系統(tǒng),一般單液型於噴塗後經(jīng)烘烤完成動(dòng)作,再經(jīng)自然乾燥4hr以上即可加貼,而二液型塗料因?yàn)閷凫斗磻?yīng)型塗料,先前曾提到除了初期乾燥時(shí)間外,尚需要反應(yīng)乾燥時(shí)間,以塗料供應(yīng)商建議為7天,如果無(wú)法提供足夠時(shí)間就貼上膠膜,就有淺在性的風(fēng)險(xiǎn)存在。由於保護(hù)膠膜本身膠質(zhì)中含有不同比例溶劑,在與塗膜面長(zhǎng)期接觸下,如塗膜面未完全乾燥,則必然產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而破壞塗膜層。對(duì)於塗膜面凸出異物也將會(huì)因加貼保護(hù)膠膜,在撕開(kāi)後產(chǎn)生點(diǎn)狀脫落之現(xiàn)象,即使此缺點(diǎn)原屬可允收之規(guī)格內(nèi),也會(huì)因此製程而提高不良率。4.2.8.28對(duì)於塗膜面噴塗完成後可加貼保護(hù)膠膜之時(shí)機(jī),首先考慮之因素為塗不同的塗裝顏色對(duì)印刷成品會(huì)有相當(dāng)程度之影響,選擇油墨顏色時(shí),需在正確塗裝顏色之材料上印刷,以確認(rèn)最後成品之正確性。材料表面作咬花處理時(shí),深度愈深對(duì)印刷品質(zhì)影響愈大,超過(guò)0.2m/m以上之表面如仍要求高品質(zhì)之字體時(shí),需考慮於印刷面加印一道透明油墨,達(dá)到降低咬花深度效果,增加一道製程也直接提高成本。印刷製程區(qū)分為網(wǎng)板印刷與移轉(zhuǎn)印刷,移印其主要設(shè)定為曲面工件,網(wǎng)板印刷無(wú)法達(dá)到之品質(zhì)要求,印刷面如無(wú)足夠之作業(yè)空間,例如緊鄰?fù)钩雒婊蛟诎枷輩^(qū)域作印刷,皆須以移印方式處理,兩種製程也有成本上差異。4.3.印刷製程設(shè)計(jì)考量4.3.1.4.3.2.4.3.3.29不同的塗裝顏色對(duì)印刷成品會(huì)有相當(dāng)程度之影響,選擇油墨顏色時(shí),30305.1.成型內(nèi)應(yīng)力集中&料痕陰影

由於成型條件&模具結(jié)構(gòu)&原料種種因素造成之內(nèi)應(yīng)力問(wèn)題,一直是塗裝製程中常出現(xiàn)之問(wèn)題,除了會(huì)在乾燥過(guò)程中對(duì)變形量造成極大之差異外,也常出現(xiàn)無(wú)法遮蔽過(guò)之模痕及陰影,目前在檢驗(yàn)上除了全透明材料可藉由偏光板輔助,其餘非透明材料上無(wú)法由目視檢查出。對(duì)於塗裝面常出現(xiàn)之陰影,由於結(jié)構(gòu)密度較為鬆散強(qiáng)度不足,塗料對(duì)素材咬合過(guò)程中造成過(guò)度性破壞,表面呈現(xiàn)凹凸不整狀態(tài)。 5.2.素材表面氣泡&鏽斑&油污殘留材料殘留瓦斯氣或氣泡也常在塗裝完成後,造成局部密著不良之現(xiàn)象。成型後會(huì)在模具上留下污染物質(zhì),其程度需視原料特性,模具未定期作清潔動(dòng)作時(shí),會(huì)在素材表面留下鏽斑且呈現(xiàn)不定點(diǎn)及不同程度,塗料無(wú)法達(dá)到密著,在選擇原料上應(yīng)以低污染為優(yōu)先考量。成型過(guò)程中未適當(dāng)使用脫模劑,是材料表面油污殘留最主要因素,檢驗(yàn)中極難發(fā)現(xiàn)此隱藏之問(wèn)題(如為透明狀況),對(duì)於塗料密著效果有相當(dāng)負(fù)面影響。5.問(wèn)題探討與說(shuō)明315.1.成型內(nèi)應(yīng)力集中&料痕陰影 5.問(wèn)題探討與說(shuō)明35.3.含纖原料浮纖及變形

爲(wèi)提高材料剛性及強(qiáng)度採(cǎi)用之添加GForCF材料,常出現(xiàn)表面浮纖之不良現(xiàn)象,在塗裝製程中是無(wú)法克服的問(wèn)題,在使用此類原料上,需有效掌控成型條件。此類材料另一個(gè)常出現(xiàn)之問(wèn)題就是變形度不穩(wěn)定,由於成型要達(dá)到薄肉厚之要求下,變形度也不易掌控,不良品也由於其材料延展性較差,重工改善變形之機(jī)會(huì)不大。

325.3.含纖原料浮纖及變形 32

塗裝採(cǎi)用之原料影響度甚為廣泛,對(duì)於加工成本,量產(chǎn)可行性,設(shè)備可否能有效整合,產(chǎn)品是否能符合客戶需求規(guī)格…等,皆為產(chǎn)品規(guī)劃階段需謹(jǐn)慎評(píng)估,欠缺完整考量下對(duì)於產(chǎn)品量產(chǎn)化,常會(huì)造成非常大的困擾,甚至於到最後「陣前換將」臨時(shí)再更換原料以得到可接受的結(jié)果。塗料供應(yīng)商雖可提供由實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證而出之報(bào)告,但仍無(wú)法就實(shí)際量產(chǎn)後可能遭遇之問(wèn)題作全面評(píng)估及考量,模具成形狀況、加工流程、塗裝治具、設(shè)備達(dá)成度、組裝上問(wèn)題……等操作實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),皆為塗料商較為欠缺,應(yīng)該在選定使用原料前考慮,方可將不確定因素降至最低。

結(jié)論

33塗裝採(cǎi)用之原料影響度甚為廣泛,對(duì)於加工成本,量產(chǎn)可演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！產(chǎn)品設(shè)計(jì)與塗裝製程考量2003/7/435產(chǎn)品設(shè)計(jì)與塗裝製程考量2003/7/41報(bào)告內(nèi)容塗裝材料概述印刷材料概述塗膜面物性檢測(cè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗裝製程之考量問(wèn)題探討與說(shuō)明結(jié)論36報(bào)告內(nèi)容塗裝材料概述2

由於近幾年N/B外觀及塗裝顏色在搭配上朝向多樣化及生活化為訴求,塗裝顏色選擇及搭配上,已成為非常重要的一環(huán),針對(duì)目前較為成熟及量產(chǎn)普遍化材料,特別做以下相關(guān)說(shuō)明。37由於近幾年N/B外觀及塗裝顏色在搭配上朝向多樣化導(dǎo)電塗料為金屬材料與樹(shù)脂攪拌混合而成之材料,經(jīng)由塗裝製程可將不導(dǎo)電之塑膠材料轉(zhuǎn)變成導(dǎo)電性產(chǎn)品,作為防止EMI或EMC之材料，目前使用較為廣泛之種類有銅.銀銅.銀三種,因其導(dǎo)電性與成本上各有不同，選用種類上可能需視產(chǎn)品特性及需求規(guī)格。導(dǎo)電塗料在導(dǎo)電性優(yōu)越,流程簡(jiǎn)易,可在極短製程時(shí)間下完成加工動(dòng)作，而多項(xiàng)材料種類,可視產(chǎn)品規(guī)格搭配,有效控制成本。

1.1導(dǎo)電系列塗料(鎳、銅、銀銅、銀)1.塗裝材料概述1.1.21.1.138導(dǎo)電塗料為金屬材料與樹(shù)脂攪拌混合而成之材料,經(jīng)由塗裝製程可將1.1.3因金屬原料比重較高,使用上極易造成塗料沉澱,在製程設(shè)備上需搭配穩(wěn)定及精密的循環(huán)及供料系統(tǒng),方可有效掌控品質(zhì)1.1.4使用導(dǎo)電漆塗裝製程,其塗膜面在測(cè)試密著度會(huì)出現(xiàn)不同程度脫落現(xiàn)象,在程度上以銅導(dǎo)電漆較明顯,銀導(dǎo)電漆最輕微,由於原料粒徑愈大其緊密性愈差,原料中樹(shù)酯所含比例對(duì)電阻值有直接影響,在前二種因素限制下,材料本身調(diào)整空間已被設(shè)限。點(diǎn)狀脫落現(xiàn)象對(duì)產(chǎn)品可靠度無(wú)影響,一般檢驗(yàn)方式以製作脫落程度樣品輔助檢驗(yàn)判定。391.1.3因金屬原料比重較高,使用上極易造成塗料沉澱,在製此系列塗料為早期使用於N/B外觀塗裝上最為普遍之材料,分別有單液與雙液型二種系統(tǒng),此系統(tǒng)加工成熟度很高,目前在使用上已漸被銀粉塗料取代,使用上不普遍。1.2一般素色系列塗料1.2.140此系列塗料為早期使用於N/B外觀塗裝上最為普遍之材料,

1.3.1經(jīng)由塗裝製程後塗膜面所呈現(xiàn)之金屬質(zhì)感,顏色可隨不同性質(zhì)產(chǎn)品及客戶需求而作多樣化調(diào)整,多變及多樣化的選擇,已成為目前運(yùn)用最為廣泛之材料,普遍運(yùn)用於3C相關(guān)資訊產(chǎn)品上。1.3.2此系列材料上,除顏色可隨客戶設(shè)定需求設(shè)定外,在銀粉粒徑&閃度上,亦有不同等級(jí)材料可作搭配,更提供客戶多樣化的選擇。1.3.3原料中的鋁粉粒徑愈小,塗膜面所顯示之金屬值感與閃度愈鮮亮,對(duì)在製程加工上難度也較高,是選用此材料前需考量。1.3銀粉色系列塗料411.3銀粉色系列塗料7

1.4彈性系列塗料(皮革漆)極佳的柔軟表面觸感及塗膜面優(yōu)秀的耐擦傷、耐衝擊、耐磨性、耐化學(xué)品特性，對(duì)使用接觸頻繁材料上,極適合採(cǎi)用此系列材料用於外觀之塗裝。皮革漆塗料其材料特性在塗裝上,需於噴塗後作60度*30分之持續(xù)烘烤,塗膜層之特性才可達(dá)最佳狀況,故成型材料之耐變形溫度及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，設(shè)計(jì)上需多加以考量,烘烤溫度及時(shí)間對(duì)成品可靠度有直接影響,此項(xiàng)製程控制顯是相當(dāng)重要。皮革漆標(biāo)準(zhǔn)膜厚為30u以上,不良品修補(bǔ)需考量累積膜厚,在材料損耗LOSS上,將高於一般塗料塗裝製程,由於成本上比一般面漆明顯較高,目前使用此原料塗裝仍不普遍。1.4.1.1.4.2.1.4.3.421.4彈性系列塗料(皮革漆)極佳的柔軟表面觸1.5變色珍珠系列塗料此系列塗料特色在於運(yùn)用有色底漆塗裝於下層,再搭配半透明原料(珍珠粉)塗裝於上層,從不同視覺(jué)角度下,可呈現(xiàn)出顏色變化之特性,由於塗料本身遮蔽率極差,塗裝製程中塗膜厚度變異對(duì)顏色有相當(dāng)程度之影響,也因此在顏色控制規(guī)格定義上,比其他系統(tǒng)塗料較為寬鬆。1.5.1.1.5.2.產(chǎn)品作變色珍珠塗裝設(shè)計(jì)時(shí),成品外觀之掌控上須更為嚴(yán)謹(jǐn),塗裝面以平面打光方式處理,呈現(xiàn)之顏色變化較咬花面理想。431.5變色珍珠系列塗料此系列塗料特色在於運(yùn)用1.6.變色龍系列塗料多色像、大幅度變化外觀設(shè)計(jì)為此系列塗料所強(qiáng)調(diào)之特色,此原料成本與一般材料有著極大差距(約30-40倍),目前使用此系列塗料以手機(jī)上塗裝較有使用之空間,完全基於原料成本之考量,目前在N/B產(chǎn)品上極少選用。產(chǎn)品作變色龍塗裝設(shè)計(jì)時(shí),塗裝面以平面打光方式處理呈現(xiàn)之顏色變化較咬花面為佳。1.6.1.1.6.2.441.6.變色龍系列塗料多色像、大幅度變化外觀1.7.全光澤系列塗料

塗膜面光澤度在80度以上,極佳之鮮豔性、外觀優(yōu)美，有逐漸熱門化趨勢(shì)。塗裝製程方式有三種,直接作一塗或在有色塗膜層上加噴透明金油，直接以有色高光澤塗料作業(yè),由於製程單純相對(duì)在成本與時(shí)效上較具競(jìng)爭(zhēng)性,但也由於材料中有色料加入,原料流動(dòng)性較差,造成塗膜面平坦性較差,表面橘皮現(xiàn)象也相對(duì)較為明顯,以調(diào)整塗料粘度可做些微改善,但須同時(shí)考慮降低粘度對(duì)遮蓋率影響程度。使用加噴透明金油方式塗裝,成本與加工時(shí)間上較高及長(zhǎng),但塗膜面因採(cǎi)二次塗裝,在耐摩擦之測(cè)試上較前製程優(yōu)越，在外觀上鮮豔質(zhì)感也較佳。另一種加工方式是在成型材料上直接塗裝透明金油,此方式在成型素材上須能嚴(yán)謹(jǐn)及有效控制,透明金油中並未含有任何色料,是無(wú)法遮蔽素材表面任何瑕疵。

1.7.1.1.7.2.1.7.3.451.7.全光澤系列塗料塗膜面光澤度在80度以

此系統(tǒng)塗料在塗膜面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)物性上測(cè)試上更較二液型塗料更具優(yōu)秀之物理性,乾燥方式較一般傳統(tǒng)烘烤製程不同,需搭配特殊硬體設(shè)備(紫外線照射爐),以達(dá)反應(yīng)乾燥條件,塗裝後不良品無(wú)法作修補(bǔ)重工動(dòng)作(因塗膜面經(jīng)反應(yīng)硬化後,再塗會(huì)有密著不良脫漆之現(xiàn)象)。

1.8.UV系統(tǒng)塗料46此系統(tǒng)塗料在塗膜面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)油墨在使用上較為普遍有:a.單液型系統(tǒng)b.雙液型系統(tǒng)c.UV系統(tǒng),a.b二種系統(tǒng)在N/B機(jī)構(gòu)外觀加工上,應(yīng)用較為廣泛,而UV系統(tǒng)目前運(yùn)用上仍以手機(jī).PDA較為普遍。 單液&雙液型油墨為藉由烘烤達(dá)到硬化乾燥,在耐磨擦特性上要求較佳,或塗膜面為彈性塗料製程下,須以雙液型或UV系統(tǒng)油墨作業(yè)。 UV系統(tǒng)在印刷面之耐摩擦.耐化學(xué)品.耐候性…等各項(xiàng)物性上測(cè)試上皆有極優(yōu)秀之效果,乾燥方式較一般傳統(tǒng)烘烤製程不同,需搭配特殊硬體設(shè)備(紫外線照射爐),以達(dá)反應(yīng)乾燥條件,塗裝後不良品無(wú)法作修補(bǔ)重工動(dòng)作,在成本上需考量。

2.印刷材料概述2-1.2-2.2-3.47油墨在使用上較為普遍有:a.單液型系統(tǒng)b.雙液型系統(tǒng)檢驗(yàn)方式及規(guī)格視塗料系統(tǒng).原料供應(yīng)商區(qū)別而有所差異:單液型:檢驗(yàn)時(shí)機(jī)須在烘烤50-60度*10-15分,再經(jīng)自然乾燥約12hr或60度*30min強(qiáng)制乾燥後實(shí)施,一般檢測(cè)項(xiàng)目有a.密著度(百方格剝離測(cè)試)b.耐酒精c.表面硬度。雙液型:此系統(tǒng)塗料為反應(yīng)型塗料,其乾燥條件需具初期乾燥與反應(yīng)乾燥二項(xiàng)要件,一般硬化乾燥時(shí)間需七天,考慮產(chǎn)品生產(chǎn)週期極短下,需提前實(shí)施塗膜性能檢測(cè)時(shí),應(yīng)另行定義合理及適當(dāng)之檢測(cè)規(guī)格。檢驗(yàn)時(shí)機(jī)須在定義在烘烤60度*30min下,再經(jīng)自然乾燥約24hr後實(shí)施,一般檢測(cè)項(xiàng)目有a.密著度(百方格剝離測(cè)試)b.耐酒精c.耐磨耗d.表面硬度e.色差。印刷:由於油墨原料本身具有高固成分、高黏度之特性,通常對(duì)耐摩擦、耐酒精、表面物性上無(wú)法與塗料相比(除特殊之雙液型系統(tǒng)orUV系統(tǒng)),除客戶有另行定義規(guī)格狀況外，測(cè)試項(xiàng)目?jī)H作密著性部分(百方格剝離測(cè)試)。

3.塗膜面物性檢驗(yàn)

48檢驗(yàn)方式及規(guī)格視塗料系統(tǒng).原料供應(yīng)商區(qū)別而有所差異:3.4.1.材料選擇考量:

基於塗料相異系統(tǒng)所得到之塗膜物性有極大差異,在產(chǎn)品初期規(guī)劃階段應(yīng)作謹(jǐn)慎考量,目前低溫塗裝製程塗膜面硬度等級(jí)單液型塗料在F-H,雙液型塗料在H-2H等級(jí),但其製程初期乾燥時(shí)間與自然乾燥時(shí)間須超過(guò)72hr以上,方可達(dá)到H等級(jí)之硬度，相對(duì)從投入到所需之時(shí)間高於單液型塗料。雙液型塗料塗膜乾燥硬化後,具優(yōu)良之耐化學(xué)品.耐候性.耐磨擦.極佳之表面硬度。影響塗膜硬度另一項(xiàng)重要考量為成型選用原料,底材硬度直接影響塗膜硬化成形之表面硬度,相同塗料噴塗在不同底材上,會(huì)得到不同之測(cè)試結(jié)果,以目前在資訊產(chǎn)品上使用較普遍之原料來(lái)區(qū)分,加碳纖及玻纖硬度較佳,其次是PC.PC+ABS.ABS。對(duì)於低附加價(jià)值之產(chǎn)品可考慮使用單液型塗料作業(yè),重工性佳,製程所需時(shí)間短,客戶要求規(guī)格相對(duì)較低,符合成本效益。

4.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗裝製程上考量

494.1.材料選擇考量: 4.機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與塗就塗膜面可靠度考量上,應(yīng)避免塗裝面任何可能出現(xiàn)之銳角外觀,塗膜標(biāo)準(zhǔn)厚度約18-25u(雙液型),銳角部位塗料附著狀況遠(yuǎn)低於平面附著,故在銳角部位之塗膜層可靠度(耐磨&附著度測(cè)試),會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的疑慮。雙色塗裝為目前相當(dāng)廣泛使用之外觀設(shè)計(jì),對(duì)於兩色交界設(shè)計(jì)與塗裝相互關(guān)係,分別提出以下建議:

4.2.1.4.2.塗裝製程設(shè)計(jì)考量:4.2.2.50就塗膜面可靠度考量上,應(yīng)避免塗裝面任何可能出現(xiàn)之銳角外觀,塗以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底噴漆),建議寬度為0.8-1.0m/m,深度為0.4-0.6m/m,由於塗裝溝槽會(huì)產(chǎn)生明顯氣流反彈現(xiàn)象,過(guò)深或太窄之設(shè)計(jì)將降低塗料附著率。a.51以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底噴漆),建議寬度為0.8-1以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議寬度為0.8-1.0m/m,深度為0.5-0.7m/m,寬度較低直接降低模具崁入部位之強(qiáng)度,其次寬度大於0.8m/m才能有效預(yù)留成型尺寸變化對(duì)模具產(chǎn)生無(wú)法崁入之變數(shù)。

b.52以美工溝槽設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議寬度為0.8-

另外美工溝槽R角應(yīng)以自然R為優(yōu)先考量,R角愈大將會(huì)降低噴漆治具強(qiáng)度及壽命,此部分需作考量,使用治具B之遮蔽設(shè)計(jì),在R角部位將無(wú)法達(dá)到理想品質(zhì)(產(chǎn)生交界模糊)c.53 另外美工溝槽R角應(yīng)以自然R為優(yōu)先考量,R角愈大以高低落差方式設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議其落差為0.6-0.8m/m,爲(wèi)避免積漆,遮蔽方式只有一種選擇。d.54以高低落差方式設(shè)計(jì)作區(qū)隔時(shí)(溝底不噴漆),建議其落差為05521溝槽內(nèi)規(guī)格常較具爭(zhēng)議部位,因?yàn)閷?duì)於加工成本及治具模具開(kāi)模數(shù)有直接關(guān)聯(lián),如何在噴漆治具開(kāi)模前作檢討及定義,對(duì)順利導(dǎo)入量產(chǎn)有相當(dāng)助益,對(duì)於噴塗模數(shù)與溝槽內(nèi)噴漆請(qǐng)參考圖面。

以上考量以塗裝模具製作精度達(dá)成率、塑膠成型尺寸作業(yè)空間及塗裝製程良率及把握度為主要前提。

e.56溝槽內(nèi)規(guī)格常較具爭(zhēng)議部位,因?yàn)閷?duì)於加工成本及治具模具開(kāi)模數(shù)有雙色塗裝製程可選擇顏色重疊與個(gè)別塗裝方式,此二種製程對(duì)成本較有直接關(guān)聯(lián),作個(gè)別遮蔽治具塗裝在模具與加工費(fèi)用明顯增加,而作雙色塗裝製程，若在塗料遮蔽率理想狀況下,重疊塗裝流程比較能符合成本效益。 組裝功能上需預(yù)留塗裝膜厚,在量產(chǎn)階段任何追加遮蔽塗裝區(qū)域的變更都直接影響加工成本,塗膜厚度於設(shè)計(jì)初期應(yīng)作一並考量,滑動(dòng)部位及緊配合區(qū)域特別重要,塗膜厚度(雙液型面漆)正常塗裝單邊約為20u,不良品修補(bǔ)累計(jì)膜厚可能達(dá)45u，皮革漆修補(bǔ)累計(jì)膜厚達(dá)70u(單次塗裝30u)，導(dǎo)電漆(銅)膜厚約40u。

4.2.4.4.2.3.57雙色塗裝製程可選擇顏色重疊與個(gè)別塗裝方式,此二種製程對(duì)成本較塗膜面光澤度設(shè)定以10-25度在製程控制及成品塗膜面物性測(cè)試結(jié)果,都有較佳之表現(xiàn),低於10度之產(chǎn)品表面對(duì)耐刮傷表現(xiàn)較差.而由於會(huì)對(duì)瑕疵有加強(qiáng)顯現(xiàn)作用,故高於25度光澤之製程良率也將會(huì)相對(duì)下降,高光澤產(chǎn)品塗裝須受限於無(wú)塵環(huán)境作業(yè),否則將無(wú)法有效提升良率就是因?yàn)橛写丝剂俊MI設(shè)計(jì)以塗裝方式處理,上、下蓋.前、後蓋接觸面如藉由導(dǎo)電漆噴塗結(jié)合線達(dá)到導(dǎo)通性,結(jié)合面在不影響空間下,高度以2m/m效果較佳,由於導(dǎo)電漆材料特性,對(duì)於接觸面若設(shè)計(jì)需塗裝時(shí),需考慮裝配及維修拆卸時(shí)會(huì)因摩擦產(chǎn)生金屬粉粒脫落之現(xiàn)象,塗(A)設(shè)計(jì)較塗(B)設(shè)計(jì)適合量產(chǎn)製程。

4.2.6.4.2.5.58塗膜面光澤度設(shè)定以10-25度在製程控制及成品塗膜面物性測(cè)試5925除此在整個(gè)塗裝面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)折面及斷切面。boss根部設(shè)計(jì)上需加入凹槽時(shí),應(yīng)以斜角方式代替直角處理,否則會(huì)降低電阻傳送速度,若因此造成噴漆死角,極可能造成無(wú)法導(dǎo)通狀況。

以塗裝方式作EMI處理製程,其低成本.開(kāi)發(fā)週期短.加工製程所需時(shí)間較短,具有相當(dāng)大之競(jìng)爭(zhēng)性與彈性。

60除此在整個(gè)塗裝面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減少轉(zhuǎn)折面及斷切面。boss對(duì)於模具結(jié)構(gòu)/成型條件&不同塗裝製程之間,有相當(dāng)影響程度與關(guān)聯(lián),最明顯的就是在變型量與尺寸之變異上,除考慮各製程對(duì)素材影響程度,最重要的應(yīng)是在量產(chǎn)前作完整之追蹤及紀(jì)錄,不同產(chǎn)品製程若以經(jīng)驗(yàn)去預(yù)估變數(shù),而無(wú)藉由產(chǎn)品驗(yàn)證時(shí),將有其風(fēng)險(xiǎn)性存在,這部分對(duì)於最終產(chǎn)品品質(zhì)相當(dāng)重要且必須的步驟。由於生產(chǎn)時(shí)間短,成型製程後常欠缺足夠供材料穩(wěn)定之時(shí)間,即進(jìn)行後製程加工,常造成品質(zhì)上(尺寸&變形量)極大的不確定性，此現(xiàn)象是目前非常普遍存在問(wèn)題,值得重視。

4.2.7.61對(duì)於模具結(jié)構(gòu)/成型條件&不同塗裝製程之間,有相當(dāng)影響程度對(duì)於塗膜面噴塗完成後可加貼保護(hù)膠膜之時(shí)機(jī),首先考慮之因素為塗裝原料系統(tǒng),一般單液型於噴塗後經(jīng)烘烤完成動(dòng)作,再經(jīng)自然乾燥4hr以上即可加貼,而二液型塗料因?yàn)閷凫斗磻?yīng)型塗料,先前曾提到除了初期乾燥時(shí)間外,尚需要反應(yīng)乾燥時(shí)間,以塗料供應(yīng)商建議為7