IMD 模具设计及产品成型要点

受伤的熊儿

IMD 模具设计及产品成型要点

作为国际上流行的模具制造新工艺，IMD 模具在国内的发展也越来越迅速。就东莞地区而言，我本人觉得上规模，技术成熟及品质优良的厂家还是比较少；各厂家之间的技术交流几乎没有，各自对自己的技术保密，从发展过程来说基本处于探索阶段。
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IMD 模具的核心技术主要就是片材的制造工艺，它掌握在日本、德国的几个大型企业里。像关键的耐高温油墨、耐磨、超透明的涂料还是主要依赖进口。

7 A. \9 G( U' p, w本人也是刚刚接触IMD 模具，有了一些设计方面的心得，有的地方可能不是很正确，欢迎行业内的人士批评指正。
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一、 简介:

1、 IMD有两大类，即IML\IMD，习惯上统称为IMD。
IMD(即In-Mould-Decoration)
有两种分类：
( J9 G' ]3 x' M4 p其一是IMD，它是指是把一个丝印有图案的FILM放到塑胶模具里进行注塑。此FLIM大致可分为三层，基材（一般为PET）--- INK(油墨)---耐磨材料(多为一种特殊的胶).
0 B# W8 ^2 C1 j3 Z' g: Q5 R当注塑完成后，Film和塑胶融为一体，耐磨材料在最外面。
$ a$ {9 ^( i# u0 b$ B# K' D在手机显示屏多采用这种工艺，塑胶材料多为PC, PMMA, PBT等，它主要有耐磨和耐刮伤的作用。
因PC厚，只可用丝网印，所以效果较粗糙。

4 f5 \5 Y2 l- k& y1 R还有一种叫IML(IN-MOUld-Label)技术，和IMD大致相同，只是注塑后flim就像冲压的料带一样拉出，只是将印刷图案转印到塑胶件上，又称模内转印。
Flim一般是PET料，很像放电影时的胶片，又叫链子（FOIL）；PET薄，可用胶版印，很细腻，尤其电镀和透明，金属及表面细腻纹理都很好。
3 S5 i* s+ ^, R' Y6 M# d3 h/ k8 o) JIMD片材图片
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IML的Foil图片：
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# c  H' f) A. P. a8 {二、 流程
1、片材制程
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2、产品生产流程
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3、 详细的生产流程如下（实战经验，独家奉献）：
裁大料—〉热定型—〉裁小料—〉冲孔定位—〉印刷—〉固化—〉半成品检查—〉贴保护膜—〉点眼—〉冲切—〉成型—〉注塑—〉在线检验—〉贴保护膜—〉修浇口—〉半成品检验—〉背胶—〉成品检验—〉贴保护膜—〉成品包装
1 `6 b9 y' ?# ?+ u- Q/ y# U- s注：上述为最全面的工序；当然，简单的产品只会用到其中部分的工序！
' K2 F1 {$ e0 \+ A; ]三、IMD模具设计及成型要点
1、 模具缩水率问题
# S9 o8 l9 a/ ]- d一般ABS、PMMA的缩水为0.5%，如做IMD模具，因产品表面要覆盖一层PET薄膜，显然两者的热收缩率不同。
3 X% d/ |! m9 h3 e8 g, Z* ?  R& J" C0 O按本人的经验，IMD模具模具啤出的产品其缩水较普通模具小些，取0.3% 比较合适。因为，注塑时塑胶底材被片材包裹，对塑胶的收缩起到了阻碍的作用。
2、 片材问题
6 {* a" _! t1 y/ K片材是IMD模具成败的关键；也是最为复杂的问题。下面分几项进行分析：
2 e/ f) g* P/ [0 S1 f7 Ca、 材质、油墨
" Q3 z0 ~4 {  ?  r, k一般片材的材质为PET，也有PC、PMMA的片材。但PET的成型及加工都较优良。表面光泽度、耐磨性也达到客户要求，因此被广泛应用材质。厚0.125mm的PET片材为最热卖的片材之一。

, g* ?  W# {; P; F( V' X, l油墨，为印刷的原料，要求耐磨、耐高温、调配、丝印作业方便。
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8 u, v+ Q1 B3 z* ^% @b、 预制片材（裁剪、热成型）
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0 v/ t: R( \6 g6 d- f4 b一般的工艺流程为：
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片材选择---〉印刷（工具：菲林，丝移印机；要点：油墨选择，片材定位）
---〉贴保护膜
---〉外形冲裁（工具：刀模；要点：片材定位）
---〉贴保护膜
" e4 G7 r7 M4 ?---〉热定型（工具：热定型机；要点：温度控制）
; M1 m+ n& z5 V! s2 K. E---〉贴保护膜
4 a6 A8 }6 i' k3 _" u在热定型环节，温度控制很重要，掌握不好，容易使片材变形，报废率高。
# z2 b* a$ `0 l8 s, O0 M热定型机的上、下模都有加热板，在工作期间保持恒定的温度。移动式加热板在放入片材后，移到片材顶部对片材进行预热，使其变软，才可合模进行热定型处理！
8 j5 v2 F' u' s6 r( f( S/ v5 m3 P6 q6 H3 gc、 片材与型腔的配合
片材尺寸要比最终的部件尺寸小一点点。--------最重要的原则！！！
% }9 n' A8 c$ V. U一般情况下，建议：片材的尺寸要比部件尺寸单边小0.02至0.03mm

这样，片材置入型腔内是才容易，才能完全伸展开来。如有褶皱，啤出来的成品就会不良。

3、 片材成型模具设计要点
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a、 使用产品图，在Pro/e（或其他3D软件）按片材厚度，将产品表面向内偏置，得到片材的3D图。----最麻烦的工作！
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b、按片材的3D图，将其展开，作冲裁片材的刀模、菲林等。
c、 按片材3D图分模
d、 制造模具

, D5 J$ x* y# V+ N4 R  |7 _8 a4、成型模具设计要点
因要将片材放到型腔内注塑，所以，在设计上与普通通模具有不同的地方。下面就其特点进行分析：
a、 浇口
不得采用分型面直接进胶的方式！
原因：在分型面处一般都有片材，直接进胶将会把片材冲开，啤出的成品在浇口四周会有气纹，片材被冲起皱，丝印的图案亦会被冲开一个口子！
' e, @' B# z! W! g" |) x/ C. j+ s一般要采用顶针潜水入胶的方式，或牛角潜水入胶（后模需做两镶件，各打牛角的半边胶位）
- A2 C1 M$ C' m1 mb、 分型面及碰穿面的要求
分型面不得像普通模具一样直接从胶位边顺延拉出，一定到向下拉出3---5mm（要做3度以上的脱模角）再顺延作分型面。这样，前后模的分型面就是擦穿面！

为什么要这么麻烦呢？原因：因为片材不会完全与型腔准确的吻合且刚好比型腔边小0.02mm。不管是机械或手工置入，绝不可能完全一丝不差的放到位。
所以，擦穿的分型面就像一个罩子般，把片材 罩住，起定位作用。
# l4 Z) j; g( i2 ~同样，所有的碰穿面也要改为擦穿面！
以下为一款镜片的IMD分模图：点击了解更多
http://www.66moju.cn/News/200824102751238.shtml