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。

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。

! q' _. T5 S* _8 y( R& A" u/ x0 O1 D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。

* f9 @% [  y7 b一、 简介:

1、 IMD有两大类，即IML\IMD，习惯上统称为IMD。
4 o+ Q4 _$ ?- v& \4 S2 rIMD(即In-Mould-Decoration)
9 l  D) B  a! c* [有两种分类：
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).
$ A+ A, P; I  C8 r当注塑完成后，Film和塑胶融为一体，耐磨材料在最外面。
. M+ o# d  l% o2 \" z# ]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。
7 M5 f, R5 R2 {0 e+ @因PC厚，只可用丝网印，所以效果较粗糙。
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1 H! W. ]4 f+ Z, s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。
# v' \/ d0 t6 [: K2 Z/ r5 ^7 RFlim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。
: {; l9 z0 Q6 E6 C; \IMD片材图片
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2 e+ W* G( S9 g9 N9 GIML的Foil图片：
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二、 流程
- x$ d' K0 H" C1 H: n1、片材制程
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# G" z- a! {# w+ U9 _, G2 h8 [7 t2、产品生产流程
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: a6 ?0 e# y- q7 a# I2 |3、 详细的生产流程如下（实战经验，独家奉献）：
; ^+ O' h  T# k& n3 M" J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
( ^6 |/ @; I# X8 [$ h* k) e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！
三、IMD模具设计及成型要点
1、 模具缩水率问题
2 G2 z  @( T/ M- p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。
) u: a: \( @; C* X* _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。
) y6 G  |0 ?' m0 G; K2、 片材问题
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：
a、 材质、油墨
& C9 r4 U) l& z6 |4 d: X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。
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油墨，为印刷的原料，要求耐磨、耐高温、调配、丝印作业方便。

b、 预制片材（裁剪、热成型）
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一般的工艺流程为：

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
" V/ y& C+ T, ?+ q" W---〉外形冲裁（工具：刀模；要点：片材定位）
---〉贴保护膜
; e5 H  J" @, L2 J0 J8 t% ]---〉热定型（工具：热定型机；要点：温度控制）
+ G) Q- w2 L+ y/ K) B, @. Y---〉贴保护膜
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。
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！
9 k; ~% z! R- T* z. ec、 片材与型腔的配合
) W3 R  e% _4 A8 T" U片材尺寸要比最终的部件尺寸小一点点。--------最重要的原则！！！
1 x2 v  p# x8 M4 V( d4 T" \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

- q9 W$ ^1 Y8 \$ k; _& @$ V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。

# j$ s* ]+ F7 x7 B) u. R- C! K3、 片材成型模具设计要点

1 F) Z  l: \% v  Ua、 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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3 p* l( n. |5 V1 U9 jb、按片材的3D图，将其展开，作冲裁片材的刀模、菲林等。
" _, `7 i3 G$ P: |5 B% z! ~c、 按片材3D图分模
d、 制造模具

8 b- S; [5 h' |5 K4、成型模具设计要点
1 W# D# e: u0 l$ R7 Y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
6 X( Y) ]& p. p- I: J不得采用分型面直接进胶的方式！
8 Y+ }9 Z9 i& Y3 M$ D, W! c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！
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）
b、 分型面及碰穿面的要求
' H, B- b, l+ B! h& i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！
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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。
0 |/ U, x7 o1 f) y5 E( q同样，所有的碰穿面也要改为擦穿面！
! z  M4 s! P8 X* t. L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
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