IML 工艺:塑料注塑加工的创新技术,广泛应用于多个领域

   发布日期:2024-06-21 08:23:25     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:270    评论:0    
核心提示:应用案例遍布汽车、家电、消费电子、包装等领域这一技术可广泛用于汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域。IML走进医疗领域工艺,为制药行业和医疗技术创造附加价值。超薄产品广泛应用在超薄电脑、智能电器产品上,是对传统注塑的一次革新。已应用在医疗设备行业。目前已成功应用在视听、触摸高档电子产品上。

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图片来源:网络

IML是塑料注塑成型中常用的一种工艺,目前已广泛应用于汽车仪表板、控制面板、导航系统、家电外壳、消费电子产品外壳及装饰件、塑料包装等领域,成为这些行业制造产品的重要技术之一。

所谓IML(In Label),即模内注塑(模内贴标),是在薄膜内表面印刷上图案,将印刷好的薄膜通过热成型的方式加工成3D曲面形状,剪掉多余的材料,将薄膜放置在模具中,再通过注塑工艺将成型后的薄膜与树脂结合为一体的成型工艺。

该工艺最显著的特点是表面是硬化透明膜,中间是印刷图案层,背面是塑料层。由于油墨夹在中间,所以产品能防止表面刮伤,耐摩擦,并能长期保持色彩鲜艳产品包装技术,不易褪色。

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IML结构图(来源:IMR)

IML工艺作为一种独特的塑件表面装饰工艺,可以提升产品档次,实现丰富多彩的纹理效果,如仿玻璃、仿金属、碳纤维纹理、可定制的光学纹理等。目前IML工艺在塑料加工行业中已经比较成熟,接受度较高。

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IML结构图(来源:IMR)

应用案例遍布汽车、家电、消费电子、包装等领域。

在汽车领域,IML已广泛应用于汽车内外饰件,可应用于汽车外部标识、进气格栅、车内空调控制面板、车载显示触控板、带氛围图案的车门饰条等诸多领域。

IML工艺主要包括四个步骤,即印刷→成型→冲孔→注塑。印刷时,汽车行业一般将图文打印在透明PC薄膜上,然后利用高压软化、充气,将2D片材变成3D形状,再将多余的材料切掉,也就是冲孔工序,最后放入模具中进行一体注塑成型。

近年来,随着汽车电动化趋势的到来,IME(In-Mold)模内电子技术逐渐被人们所熟知。

IME(In-Mold)是由IML、IMC制程延伸而来的一种新技术,是将传统PCB覆铜蚀刻电路制造方式升级为在薄膜上印刷图案装饰层后,直接在薄膜上印刷电路,再将电子元件(如电阻、电容、传感器、芯片IC等)SMT贴合于薄膜电路表面,经3D高压成型后作为嵌件置于模具内,以射出成型方式制造而成的一种一体式塑胶电子触控面板制程技术。此技术可广泛应用于汽车、家电、消费电子、医疗器械等领域。

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图IME在汽车领域的应用(图片来源:互联网)

随着家用电器的不断更新换代,消费者对于产品外观的要求也越来越高。IML涉及的产品包括各类家用电器的外观件、智能面板,例如热水器、空调、空气净化器、吸尘器、冰箱、激光电视、洗衣机、电饭煲、电烤箱等。以洗衣机控制面板为例产品包装技术,需要事先将图案设计印刷在PET薄膜材料上,对薄膜材料进行热压成型,再将成型的薄膜嵌入模具内注塑成型,最后呈现最终的效果。

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图1.采用IML技术的洗衣机控制面板(来源:互联网)

在消费电子领域,IML主要应用于各类消费产品,例如电子烟、数码相机、智能手表、笔记本等。

在包装领域,市面上的“高颜值”杯子,包括奶茶杯、泡面杯等,通常都是采用IML技术注塑而成。在实际成型过程中,会将预先制作好的薄膜标签放入注塑模具中进行背面注塑,脱模后薄膜直接留在零件上,从而打造出优质耐用的表面。该技术可与成熟的机器人技术相结合,实现高效自动化生产,产品设计自由度高,搭配不同的装饰薄膜,可实现更加多样化的表面。

例如,在克劳斯玛菲185周年庆典暨客户开放日上,克劳斯玛菲在其凌飞®350T全电动注塑机(PACK)上展示了采用IML技术生产方便面杯。

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图:IML技术让产品表面兼具个性化与功能性,耐刮擦又精致,并能满足多种装饰设计想法:带背面切割的3D表面、图案印刷、背光效果和触觉表面(来源:)

IML进入医疗领域

我们注意到,近年来IML开始进入医疗领域。

一个典型的例子是,联影医疗将跨界创新作为高端医疗设备的突破口。联影医疗在2022世界设计之都大会(WDCC)上展出的磁共振设备uMR Omega,就有很多突破性的设计,其中一项设计给我们留下了深刻印象:一般医疗设备的按键,用几年就变得“模糊”。联影医疗在行业内首次引入IML(模内成型)工艺技术,让按键呈现出白瓷质感,持久耐磨。而且每个按键都精准稳定,点击次数极限超过100万次。

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图片纽扣具有白瓷质感,坚固耐用(图片来源:网络)

对于医疗领域来说,IML的作用不在于装饰,而在于通过集成功能实现精准和增值。2023年,在德国塑料工业展览会上,阿博格首次以带标签的离心管为例展示了创新的IML工艺,为制药行业和医疗技术创造附加值。这是一个创新的联合IML项目,其核心是一台用于洁净室的520A电动注塑机,知名合作伙伴科博(模具)、MCC/(标签)、贝克(自动化系统)和(摄像检查)均参与其中。

借助 KEBO 的 8 腔模具,520 A ()电动注塑机可以用 PP 材料生产每个容量为 15 毫升的离心管。使用 Beck 的标签调节头来贴标签,然后通过 Beck 的摄像系统进行光学检查。在这种应用中,IML 标签实现了一步到位的集成,无需在每次注塑后进行打印,也无需印刷或涂胶等传统工作步骤。这种独特的代码可以 100% 跟踪每个产品的工艺数据、质量数据、患者数据等,还可以监测温度曲线或提供回收和仓库管理信息。这种智能链接对于患者和医生或家庭护理应用之间的顺畅数字通信至关重要。

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图520 洁净室用电动注塑机(来源:)

目前网络上关于IML与医疗应用的公开报道相对较少,但随着IML技术在医疗领域的应用潜力不断扩大,相信未来还会出现更多的案例。

IML技术的发展方向

随着IML技术的不断发展,它开始突破过去的一些限制并与一些新的技术方向相融合。

超薄新型注塑技术

传统的超薄注塑产品无法在表面装饰复杂的花纹,通过技术改进,引进高端设备,IML技术可以实现超薄注塑。超薄产品广泛应用于超薄电脑、智能电器,是传统注塑的革新。产品最薄可达0.7mm(目前主要用于手机外壳)。

抗菌注塑

可抵抗产品表面两种世界上最难对付的细菌:大肠杆菌和葡萄糖菌。IML工艺通过调整片材的结构成分起到消毒杀菌的作用(片材已通过日本JIS Z 2801:2010标准验证,SGS检测编号:-2),真正达到环保要求。目前已在医疗器械行业应用。

发光效果注塑件

传统注塑产品在熄灯时,产品表面的图案或功能按钮都无法看清,操作不便,而IMD/IML产品在熄灯时,图案依然明亮,操作方便,目前已在麻将机、通讯手机等医疗、娱乐领域得到广泛应用。

表面划痕自动修复技术

传统塑胶件表面当硬物刮伤时,无论用多大的力度,都会在表面留下划痕。而IML工艺则让产品改良,不但不会留下划痕,表面还能瞬间恢复原状,目前已成功运用在影音、触控等高端电子产品上。

享受真皮注射技术的感觉

传统真皮无法放入模具注塑,先注塑再粘贴,时间长了会出现脱落或者粘贴不牢的情况。而新型IML技术则是通过多道工序对皮革内表面进行加工,再将皮革压成与产品一致的形状,再放入模具中,形成一体化注塑产品。

IML技术日新月异,创新的方向也很多,我们这里只做了简单的盘点,对这项技术感兴趣的读者可以进一步探索。无论你想要珠光效果、UV、3D纹理、变色效果、镭射效果、渐变效果、半透效果、柔和触感、拉丝注塑效果、双面膜设计,都可以通过IML技术得到。

 
 
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