塑胶表面处理工艺大全精品文稿.ppt

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1、塑胶表面处理工艺大全第1页，本讲稿共66页Overview of Decoration ProcessPainting (HSG)Electroplating(HSG,LCD CVR)IMD(HSG,CVR)Printing(HSG,LCD CVR)Texture 第2页，本讲稿共66页第一部份第一部份 噴漆噴漆(Painting)現有廠商噴漆製程簡介現有廠商噴漆製程簡介1.批次式噴漆線批次式噴漆線(Batch Painting Line):噴噴槍採活動式槍採活動式2.連續式噴漆線連續式噴漆線(Continuous Painting Line):噴槍採固定式噴槍採固定式第3页，本讲稿共66页噴

2、漆製程佈局噴漆製程佈局第4页，本讲稿共66页噴塗線流線示意圖噴塗線流線示意圖第5页，本讲稿共66页塗料的組成塗料的組成塗料構成四要素塗料構成四要素樹脂樹脂溶劑溶劑顏料顏料其它添加劑其它添加劑第6页，本讲稿共66页塗料用樹脂的種類塗料用樹脂的種類酸醇樹脂酸醇樹脂酚樹脂酚樹脂胺基樹脂胺基樹脂丙烯樹脂丙烯樹脂環環(碳碳)氧樹脂氧樹脂 聚胺基甲酸乙酯聚胺基甲酸乙酯矽氧樹脂矽氧樹脂氟樹脂氟樹脂第7页，本讲稿共66页塗料用顏料的種類塗料用顏料的種類塗料用顏料，讓塗膜顯現所想要的顏色塗料用顏料，讓塗膜顯現所想要的顏色主要分類如下：主要分類如下：體質顏料體質顏料著色顏料著色顏料特殊顏料特殊顏料第8页，本讲稿共

3、66页塗料用助劑塗料用助劑塗料中添加例如安定劑、分散劑、防沉劑等塗料中添加例如安定劑、分散劑、防沉劑等助劑；增加塗料的穩定性。助劑；增加塗料的穩定性。第9页，本讲稿共66页稀釋劑及用途稀釋劑及用途顧名思義就是要稀釋塗料，使塗料稀釋顧名思義就是要稀釋塗料，使塗料稀釋到可以作業的濃度並可以降低塗料的成到可以作業的濃度並可以降低塗料的成本。本。第10页，本讲稿共66页稀釋劑及用途稀釋劑及用途稀釋劑主要用於稀釋塗料中樹脂，但由於樹脂稀釋劑主要用於稀釋塗料中樹脂，但由於樹脂的種類不同，所以稀釋劑種類不同；主要成分的種類不同，所以稀釋劑種類不同；主要成分有機溶劑中的酮類、酯類、醚酯類。利用有機有機溶劑中的

4、酮類、酯類、醚酯類。利用有機溶劑各成分沸點的不同，乾燥速度也不同，可溶劑各成分沸點的不同，乾燥速度也不同，可以製作成適合各種噴塗設備、作業方法及塗膜以製作成適合各種噴塗設備、作業方法及塗膜不同的表現。不同的表現。第11页，本讲稿共66页塗料乾燥的種類塗料乾燥的種類揮發乾燥揮發乾燥(利用稀釋劑蒸發乾燥利用稀釋劑蒸發乾燥)融合乾燥融合乾燥(分子與分子因揮發而相聚合分子與分子因揮發而相聚合)氧化乾燥氧化乾燥(不飽和脂肪酸與空氣中氧結合不飽和脂肪酸與空氣中氧結合)利用架橋反應而乾燥利用架橋反應而乾燥(利用架橋劑即所謂硬化劑形成利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化架橋而硬化)紫外線硬化紫外線硬化(不飽和

5、聚脂類加入增感劑後由紫外線波不飽和聚脂類加入增感劑後由紫外線波長長300400nm照射後分子聚合而硬化照射後分子聚合而硬化)第12页，本讲稿共66页作業條件之比較作業條件之比較(一一)膜厚膜厚通過測試規格所需之膜厚通過測試規格所需之膜厚 CASHEW 1015m AKZO NOBEL 2025m 大世紀大世紀 2025m膜厚的增加會增加塗料使用量，成本的增加膜厚的增加會增加塗料使用量，成本的增加第13页，本讲稿共66页作業條件之比較作業條件之比較(二二)作業時乾燥時間及所使用塗料種類作業時乾燥時間及所使用塗料種類 CASHEW 6020分分 壓克力矽塗料壓克力矽塗料 AKZO NOBEL 80

6、40分分 PU系列塗料系列塗料 大世紀大世紀 8030分分 PU系列塗料系列塗料 乾燥時間的增長會使塗膜於乾燥時間的增長會使塗膜於(化學反應化學反應)進行高分子進行高分子聚合反應中增加一些不確定變數，容易造成塗膜的聚合反應中增加一些不確定變數，容易造成塗膜的聚合失敗或塗膜不良的表現。聚合失敗或塗膜不良的表現。第14页，本讲稿共66页現有機種在噴漆上所遇到的問題點現有機種在噴漆上所遇到的問題點()噴漆層過厚噴漆層過厚()噴漆粒子過粗噴漆粒子過粗()噴漆均勻度差噴漆均勻度差()耐磨性差耐磨性差()噴漆有死角噴漆有死角()噴漆底材的運用問題噴漆底材的運用問題()噴漆影響材質的強度噴漆影響材質的強度(

7、)噴漆表面的髒點噴漆表面的髒點 第15页，本讲稿共66页第二部分第二部分 IMD(In-Mold Decoration)(模內射模內射出裝飾出裝飾)所謂所謂IMDIMD即為模內射出裝飾之統稱，目前依製程即為模內射出裝飾之統稱，目前依製程不同可分為不同可分為IMFIMF及及IMLIML兩種，其概要程序如下：兩種，其概要程序如下：薄膜印刷薄膜印刷(IMF,IMR)IMF,IMR)高壓真空成型高壓真空成型(IMF)IMF)精密精密3 3D D裁切加工裁切加工(IMF)IMF)薄膜射出成型加工薄膜射出成型加工(IMF,IMR)IMF,IMR)第16页，本讲稿共66页IMF(In-Mold by Fil

8、m)此製程是先將油墨印刷在一層厚度約此製程是先將油墨印刷在一層厚度約0.18 0.18 m/mm/m的的FilmFilm上上(材質為材質為PCPC或或PET)PET)，經過經過formingforming之後，之後，於射出機台上，靠著模具定位機構定位，在於射出機台上，靠著模具定位機構定位，在模內與基材一同成型。模內與基材一同成型。第17页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(一一)PolycarbonateHard CoatLaminateLaminateRemove 2nd surface laminate第18页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(二二)IMD FilmPrint

9、 graphics inks&dry thoroughly第19页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(三三)IMD FilmRemove 1st surface laminate第20页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(四四)HOT AIRHOT AIRHOT AIRForming-Niebling第21页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(五五)VacuumVacuumForming-Thermoforming第22页，本讲稿共66页IMF 成形步驟成形步驟(六六)(Optional)UV CuringUV Light After curing the hard coat

10、 surface is scratch resistant第23页，本讲稿共66页Film Film 的材質選用的材質選用 PC 最佳的底材最佳的底材PMMA-較易脆裂、但透明度較高較易脆裂、但透明度較高Polyester-成形性及硬度均佳成形性及硬度均佳Formable PET Further development第24页，本讲稿共66页使用使用PC的優缺點的優缺點BenefitsClarityEase of cutting/printingCompatibility with moulding resinDisadvantagesForm precision(0.3mm)Flexibil

11、ity(embossed switches)Not inherently weatherableChemical resistancePoor pencil hardness第25页，本讲稿共66页使用使用PMMA的優缺點的優缺點BenefitsClarityGood forming behaviour(0.15mm)Excellent weatheringPencil hardnessDisadvantagesBrittle(cutting handling problems)Potential adhesion problems to resinForm can relax in moul

12、ding toolChemical resistance第26页，本讲稿共66页使用使用Formable PET的優缺點的優缺點BenefitsExcellent flex resistanceExcellent chemical resistanceImproved formability(form precision not yet determined)DisadvantagesCost Compatibility with moulding resinRelaxation in mouldLimited supplier choiceNot yet commercial第27页，本讲稿

13、共66页鉛筆硬度測試比較鉛筆硬度測試比較PMMA 最佳最佳PET 次之次之PC 最差最差第28页，本讲稿共66页Stress v.Temp 100%Strain-various polymers第29页，本讲稿共66页現有機種在現有機種在IMF上所遇到的問題點上所遇到的問題點FilmFilm的定位問題的定位問題油墨選用的問題（油墨選用的問題（shiningshining、separateseparate等等 .）外觀變化性的問題外觀變化性的問題FormingForming的的Die cut Die cut 問題（毛邊）問題（毛邊）Forming Forming 抽深不能過深抽深不能過深(建議小

14、於建議小於0.50.5mm)mm)翹曲的問題翹曲的問題 第30页，本讲稿共66页IMR(In-Mold by Roller)此製程是先以滾桶印刷方式，將此製程是先以滾桶印刷方式，將filmfilm印製成一印製成一捲以捲以rollerroller方式運送。通常一捲長度大約是方式運送。通常一捲長度大約是 1000 1000m m，以一般以一般 LCD cover LCD cover 的大小來看，大約是的大小來看，大約是 65,000 65,000 pcspcs。射出廠使用傳統射出機搭配射出廠使用傳統射出機搭配 feeder feeder 做模內射出做模內射出的動作。的動作。第31页，本讲稿共66页

15、IMR製程簡介製程簡介(一一)印刷層(離型層、硬化層、油墨層、金屬蒸著層、結合層)Foil去除使用自動送料系統作定位點射出清洗、檢驗、包裝1.選擇薄膜選擇薄膜2.印刷印刷 3.射出成型射出成型4.表面處理表面處理6.成品成品可作到有如相片般鮮艷的高畫質表現第32页，本讲稿共66页IMR製程簡介製程簡介(二二)第33页，本讲稿共66页IMR製程簡介製程簡介(三三)第34页，本讲稿共66页使用使用IMR可能發生的問題點可能發生的問題點耐磨性較差的問題耐磨性較差的問題曲面變化不能過大曲面變化不能過大目前技術使用目前技術使用PCPC較不成熟較不成熟 第35页，本讲稿共66页開發時間比較開發時間比較1.

16、IML的薄膜,模具由日本或德國供應,時間較長但將逐漸 以台灣製造取代,縮短開發時程2.2D/3D檢討,確認時可以決定交期之長短第36页，本讲稿共66页使用使用IMF的優點的優點印刷為網印，變更印刷為網印，變更artworkartwork速度快（約一週）速度快（約一週）使用使用PCPC材質，適合材質，適合latchlatch等要求機械強度的成品等要求機械強度的成品目前國內已有成熟的廠商，供貨及機動性均不目前國內已有成熟的廠商，供貨及機動性均不成問題成問題 第37页，本讲稿共66页使用使用IMF的缺點的缺點由於製程無連續性，產能無法明顯提昇由於製程無連續性，產能無法明顯提昇 由於由於filmfil

17、m的材質為的材質為PCPC或或PETPET，對於對於 scratch testscratch test較較PMMAPMMA為差為差由於目前無法克服油墨問題，以致無法做出較具金屬感的由於目前無法克服油墨問題，以致無法做出較具金屬感的外觀外觀稍有控制不良，易造成稍有控制不良，易造成filmfilm剝離的現象剝離的現象 由於目前為由於目前為”階段性市場壟斷階段性市場壟斷”，致使成本，致使成本(指指Unit Unit Price)Price)居高不下居高不下 第38页，本讲稿共66页使用使用IMR的優點的優點色彩變化豐富，無色彩變化豐富，無 shining shining 油墨剝離的問題油墨剝離的問題

18、 連線式送料，可自動化，大大提高產能連線式送料，可自動化，大大提高產能 表面亦可依喜好不同，做局部咬花處理表面亦可依喜好不同，做局部咬花處理 由於產能提高，單位成本亦下降，由於產能提高，單位成本亦下降，Unit PriceUnit Price約為約為IMFIMF之之1/21/2 第39页，本讲稿共66页使用使用IMR的缺點的缺點模具費昂貴，約模具費昂貴，約IMFIMF的的2-32-3倍倍 變更變更artworkartwork的時間長，約需的時間長，約需4545工作天工作天 油墨的耐磨性較差油墨的耐磨性較差 目前目前filmfilm及印刷及印刷know howknow how掌握在日本及德國手裡

19、，掌握在日本及德國手裡，台灣只能射出，機動性差台灣只能射出，機動性差 目前較成熟的技術只用目前較成熟的技術只用PMMAPMMA材質，材質，PCPC尚未成熟，尚未成熟，仍面臨一些技術上的問題仍面臨一些技術上的問題 第40页，本讲稿共66页目前國內廠商投入目前國內廠商投入 IMD 狀況狀況(一一)第41页，本讲稿共66页目前國內廠商投入目前國內廠商投入 IMD 狀況狀況(二二)第42页，本讲稿共66页第三部份第三部份 印刷印刷(Printing)目前印刷製程應用在手機製造上有以下目前印刷製程應用在手機製造上有以下數種：數種：網印(Silkscreen printing)移印(Movable pri

20、nting)熱轉印(Hot stamping)第43页，本讲稿共66页什麼是網印什麼是網印?網印的印刷歷史可以追溯到遠古時代，網印的印刷歷史可以追溯到遠古時代，可能在還沒文字產生時就有人發明了這可能在還沒文字產生時就有人發明了這項技術，它的優點是實用，人們還可以項技術，它的優點是實用，人們還可以重覆使用，並且操作簡易。重覆使用，並且操作簡易。第44页，本讲稿共66页網版印刷的原理網版印刷的原理1.使用刮刀把油墨塗在網版上。使用刮刀把油墨塗在網版上。2.再用刮膠以固定角度，將油墨平整的划向一邊，再用刮膠以固定角度，將油墨平整的划向一邊，此時油墨會依照網版製造時的圖案，因滲透而印此時油墨會依照網版

21、製造時的圖案，因滲透而印在被印物上，而且可以重覆印刷在被印物上，而且可以重覆印刷3.而印刷網版在洗版後還可以繼續保存使用。而印刷網版在洗版後還可以繼續保存使用。第45页，本讲稿共66页什麼是移印什麼是移印?移印的原理是把所需印刷的圖案先利用移印的原理是把所需印刷的圖案先利用照像製版的方法，把鋼版製成凹版再經照像製版的方法，把鋼版製成凹版再經由特製矽膠印頭轉印在被印物上，並且由特製矽膠印頭轉印在被印物上，並且可依產品的材質不同，調製專用的油墨，可依產品的材質不同，調製專用的油墨，以使品質得到保證。以使品質得到保證。第46页，本讲稿共66页移印的流程移印的流程 1.由毛刷將油墨均勻覆蓋在鋼版上。由

22、毛刷將油墨均勻覆蓋在鋼版上。2.由刮墨鋼刀將多餘油墨刮除。由刮墨鋼刀將多餘油墨刮除。3.由印頭下降到鋼版將圖案內的油墨沾由印頭下降到鋼版將圖案內的油墨沾起。起。4.由印頭移位下降至產品將圖案蓋上。由印頭移位下降至產品將圖案蓋上。第47页，本讲稿共66页轉印及燙金轉印及燙金熱印轉寫紙是從英文熱印轉寫紙是從英文HEAT TRANSFER PAPER 翻譯過來；原理是用熱力把圖案或花紋從膠膜或翻譯過來；原理是用熱力把圖案或花紋從膠膜或紙膜轉印到工作表面。轉印或燙印過程，只需對紙膜轉印到工作表面。轉印或燙印過程，只需對被印物燙印一次，便可把多種顏色圖案轉印在膠被印物燙印一次，便可把多種顏色圖案轉印在膠

23、件上。這樣可以減低膠件不良率。而燙金的原理件上。這樣可以減低膠件不良率。而燙金的原理與熱轉印雷同，最大不點為：熱轉印的圖案是先與熱轉印雷同，最大不點為：熱轉印的圖案是先印在膠模上。而燙金則是將圖案刻在印頭上。印在膠模上。而燙金則是將圖案刻在印頭上。第48页，本讲稿共66页目前機種印刷曾發生之問題目前機種印刷曾發生之問題印刷字體位偏印刷字體位偏字體或窗框邊緣呈鋸齒狀字體或窗框邊緣呈鋸齒狀印刷油墨溢出外框印刷油墨溢出外框油墨附著性不良，百格測試不過油墨附著性不良，百格測試不過(以字以字體與底色部分較受爭議體與底色部分較受爭議)第49页，本讲稿共66页第四部份第四部份 咬花咬花(Texture)咬花

24、係指將所需花色以化學蝕刻的技術，咬花係指將所需花色以化學蝕刻的技術，將模仁將模仁(大多為母模面大多為母模面)進行蝕刻的動作。進行蝕刻的動作。與其他部分較大的差異是，咬花是對模與其他部分較大的差異是，咬花是對模具的加工，而其他部分則是直接對半成具的加工，而其他部分則是直接對半成品加工。品加工。第50页，本讲稿共66页咬花作業流程咬花作業流程模具入廠模具入廠清洗模具清洗模具(整塊模仁清洗乾淨整塊模仁清洗乾淨)模具噴漆模具噴漆(保護作用保護作用)晾乾晾乾(時間約時間約 68 小時小時)修割膠帶修割膠帶(欲咬花處割開欲咬花處割開)蝕刻咬花蝕刻咬花(控制時間及深度控制時間及深度)噴砂噴砂(控制光澤度控制

25、光澤度)第51页，本讲稿共66页咬花拔模角度建議值咬花拔模角度建議值第52页，本讲稿共66页目前機種咬花面曾發生之問題目前機種咬花面曾發生之問題拉花現象，不易脫模拉花現象，不易脫模配合件花紋及光澤度不同配合件花紋及光澤度不同所咬花紋規格與預期差異過大所咬花紋規格與預期差異過大咬花不均勻咬花不均勻第53页，本讲稿共66页第五部分第五部分 電鍍電鍍(Electroplating)電鍍電鍍(electroplating)electroplating)被定義為一種電沈積過程被定義為一種電沈積過程(electrodepos-ition process)electrodepos-ition process

26、)，是利用電極是利用電極(electrode)electrode)通過電流，使金屬附著於通過電流，使金屬附著於 物體表面物體表面上，上，其目的是在改變物體表面之特性其目的是在改變物體表面之特性 或尺或尺寸寸第54页，本讲稿共66页電鍍的目的電鍍的目的電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層(deposit)，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高 導電度、導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化止滲碳、氮化

27、、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。、尺寸錯誤或磨耗之另件之修補。第55页，本讲稿共66页電鍍的基本構成元素電鍍的基本構成元素 外部電路 陰極、或鍍件(work)、掛具(rack)。電鍍液(bath solution)。陽極(anode)。鍍槽(plating tank)加熱或是冷卻器(heating or colling coil)第56页，本讲稿共66页非導體金屬化方法非導體金屬化方法(Method of Metalizing Nonconductors)非導體金屬化除了電鍍非導體金屬化除了電鍍(Electroplating)方法外還有如方法外還有如真空電鍍真空電鍍(vacuum metaliz

28、ing)、陰極濺射法陰極濺射法(cathode sputtering)及及金屬噴射法金屬噴射法(metal spraying)。非導體非導體電鍍法須先將非導體表面形成導電化電鍍法須先將非導體表面形成導電化,其過程是將物件其過程是將物件用機械或化學方法粗化用機械或化學方法粗化(roughening)得到內鎖表面得到內鎖表面(interlocking surface)然後披覆上導電鍍層然後披覆上導電鍍層第57页，本讲稿共66页電鍍前處理流程電鍍前處理流程分類上架(依素材外觀選擇適合掛具)脫脂清洗 (溫度.濃度.時間)粗化(溫度.濃度.時間)中和 (溫度.濃度.時間)水洗 (自來水連續循環)敏化 (

29、溫度.濃度.時間)水洗 (自來水連續循環)活化 (溫度.濃度.時間)水洗(自來水連續循環)化學鎳完成 第58页，本讲稿共66页電鍍處理流程電鍍處理流程(一一)上架(選擇合適掛具)超音波清洗(時間.電流)鍍銅(溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小)水洗(自來水連續循環)鍍鎳(溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小.PH 值)選擇以下六種不同電鍍鎳層色澤及功能性 半光澤鎳 高流鎳 全光澤鎳 微孔鎳 沙丁鎳(霧鎳)鎳合金(古銅)第59页，本讲稿共66页電鍍處理流程電鍍處理流程(二二)水洗鎳層後可視顏色及功能性.鍍以下四種不同色澤鉻(裝飾性)青銅感(青古銅)錫鎳合金(黑鎳)黃金(K 金)純水洗淨 烘乾 OQ

30、C 檢驗第60页，本讲稿共66页目前公司對塑膠件外觀的測試規範目前公司對塑膠件外觀的測試規範硬度測試(Hardness Test)黏著力測試(Adhesion Test)耐磨測試(Abrasion Test)抗化學測試(Chemical Resistance Test)抗測試(UV Test)第61页，本讲稿共66页硬度測試硬度測試負荷：作用角度：使用器具：Mitsubishi 2H鉛筆合格標準：沒有刮痕第62页，本讲稿共66页黏著力測試黏著力測試非破壞性測試測試方法：使用3M#595膠帶5cm長度貼於表面後急拉合格標準：表面塗料成coating層不能被拉起破壞性測試測試方法：以刀片在表面劃出

31、方格(熱固性1mm*1mm,熱塑性2mm*2mm)，再用3M#595膠帶貼上後急拉合格標準：可容許在方格中15%以下的塗料或coating層被移除第63页，本讲稿共66页耐磨測試耐磨測試測試方法：RCA測試機台，使用11/16“寬的帶狀白紙，每分鐘17cycles荷重：175g合格標準：不見磨痕 第64页，本讲稿共66页抗化學測試抗化學測試測試方法：酸性測試55C，曝露時間24,48,72小時鹼性測試60C，曝露時間24,48,72小時合格標準：表面經測試後無任何改變第65页，本讲稿共66页抗測試抗測試測試方法：在60C，200小時的UV光照射(波長313nm)合格標準：表面經測試後無任何改變第66页，本讲稿共66页