CN101209575A - 模内薄膜结合成型制程 - Google Patents

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Abstract

一种模内薄膜结合成型制程，首先提供一薄膜、一模具与一射出机，接着将该薄膜置入该模具，并操作该模具夹持固定该薄膜，之后热成型该薄膜成一预定形状后，操作该模具闭合，最后利用该射出机将一射出料注入该模具，使该射出料与该薄膜结合，据以制得一表面披覆有该薄膜的成品。

Description

模内薄膜结合成型制程
技术领域
本发明是与表面装饰技术有关，更详而言之是指一种模内薄膜结合成型制程。
背景技术
为追求塑件的高精度与高品质，各种表面装饰制程因应而生，以模内贴合成型制程为例，其主要技术为先对一薄膜进行印刷与装饰，接着以高气压拉伸立体成型，由此塑造出薄膜的形状，再接着冲切所需尺寸，尔后放入模具射出成型，而射出成品因表面具有该装饰薄膜，因此其外观面耐磨，文字与图案不易破损或脱落；惟，由于薄膜是先于模具外部成型后，再被置入模具的模穴，然而目前各种塑料原料皆具有热涨冷缩的特性，因此薄膜在经外部成型后，将因为固化时间的不同而产生不同的收缩率(即缩水率)，造成薄膜置入模穴时产生无法密合的现象，进而使得射出机在将射出料以高温高压射入模穴时，发生薄膜破裂的情形，造成不良率升高，导致产品上的文字或图案不在预定位置上，反到使得射出成品不美观。
为改善上述缺点，遂有业者开发出一种如图1至图5所示的模内薄膜结合成型制程，其步骤为先提供一包括有一公模2与一母模3的模具1，其中该公模2具有一第一表面2a，且于该第一表面2a突起形成有一凸部2b，该母模3具有一第二表面3a，且于该第二表面3a凹陷形成有一凹部3b；接着将一连续片状薄膜4置入模具1，并控制该薄膜4与该母模3保持一适当距离，再接着操作一具有高热的加热板6下移至该公、母模2、3之间一预定位置，待到位后再控制该加热板6往该母模3方向移动，并以其加热面6a与该母模3的第二表面3a一同夹固该薄膜4，使该薄膜4受到固定，此时受热软化的薄膜4被一气压源(图未示)真空吸引而贴附于该母模3的凹部3b以形成一预定形状，尔后，加热板6被移至模具1外部，且模具1闭合进行射出成型，以使得射出料与该薄膜4结合，开模后即可得到表面披覆有该薄膜4的成型品，据以改善前述薄膜定位不良的问题。
诚然上述射出后的成型品由于表面具有该薄膜4保护，因此其表面耐磨，且文字或图案不易破损或脱落；惟此般的制程仍存有下述情形而有所不便及困扰：
即在图2的加热程序中，该加热板6与该薄膜4是以几近接触的方式加热，因此薄膜4容易遭受加热板6的高温影响而熔融；即便上述薄膜4不会发生熔融现象，但在接下来图3的加热程序中，由于该加热板6是直接夹固该薄膜4周边并进行加热，因此薄膜4极易被高热熔融，致使整个制程中断；是以，即便该薄膜4可承受加热板6的高温而不毁坏，但该薄膜4仍将因温度不易控制而产生翘曲，除使成品外观不平整外，亦无法产生大角度的弯折变形，因此产品的弯折角度均小于70度以下，造成产品应用范围窄化；其次，薄膜4亦有可能因过热粘附于该加热板6上而被一并带离，导致薄膜4无法与母膜3顺利结合。
因此上述薄膜4受损问题一旦发生，整个作业流程势必停止，且须待受损薄膜处理完后，始可重新启动作业，如此一来，势必将造成生产不便及材料的浪费，是以，上述制程成本与良率实不符经济效益。
有鉴于此，本案发明人乃经详思细索，并积多年从事相关行业的开发与制造经验，终而有本发明的产生。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种模内薄膜结合成型制程，是直接利用模具夹持固定薄膜并隔开该薄膜与加热源，以扩展产品应用范围外，同时兼顾成品的精度与品质。
缘以达成上述的目的，本发明所提供的一种模内薄膜结合成型制程，其特征在于，包含以下步骤：
提供一薄膜；
提供一模具与一射出机，其中该模具包括一第一模块、一第二模块与一位于该第一与第二模块间的夹固件，该夹固件可受操作而于一未接触该第二模块的第一位置与一接触该第二模块的第二位置间往复移动；
将该薄膜置入该模具第二模块上方；
操作该模具的夹固件夹固该薄膜于第二模块上；
热成型该薄膜成一预定形状于第二模块内；
操作该模具的第一模块与第二模块闭合形成一射出空间；
操作该射出机将一射出料注入该模具的射出空间，使该射出料与该薄膜结合，以制得一表面披覆有该薄膜的成品；以及
进行开模作业，该第一模块被操作往该第二模块反方向移动，取出成品。
其中该薄膜于提供前已预先制成一预定尺寸的单一片材。
其中该第一模块与该射出机连接，该第二模块与该夹固件连接，在该薄膜被置入该模具之前，该夹固件位于该第一位置，在该薄膜被置入该模具之后，该夹固件受操作移动至该第二位置而将该薄膜夹固于该第二模块与该夹固件之间，之后再热成型该薄膜。
其中该第一模块具有一凸部，该第二模块具有一凹部，该夹固件具有一对应该凹部的镂空部，在热成型该薄膜之后，该第一模块往该第二模块方向移动，且其凸部穿过该夹固件的镂空部而与该第二模块的凹部接合，以使该模具闭合，之后该射出机将该射出料自该凸部注入该模具。
其中该夹固件是受到一连接该第二模块与该夹固件的汽缸组的驱动而于该第一位置与第二位置间往复移动。
其中在提供薄膜作业步骤方面，该薄膜是利用一送膜装置将其自该模具外部输送至该第二模块与该夹固件之间。
其中该送膜装置包括二悬臂，该二悬臂夹持该薄膜的二相对端，且自该模具外部受操作移动至该模具附近而将该薄膜输送至该第二模块与该夹固件之间。
其中该第二模块具有二凹槽，该二悬臂夹持该薄膜伸入该二凹槽而将该薄膜输送至该第二模块与该夹固件之间，并在该夹固件到达该第二位置后松释该薄膜并伸出该二凹槽。
其中前述热成型该薄膜的步骤是先对该薄膜进行加热，再使得该薄膜贴附于该第二模块凹部底面。
其中是该对该第二模块凹部抽真空形成负压，使得该薄膜贴附于该第二模块。
其中是该对该薄膜外部形成正压，使得该薄膜贴附于该第二模块。
其中该薄膜是通过一加热装置进行加热，于加热前，该加热装置是先自该模具外部受操作移动至该第一模块与该夹固件之间，之后以相隔一至少大于该夹固件厚度的距离的方式再对该薄膜进行加热；该第二模块连接一气压源，在该薄膜受热一预定时间后，启动该气压源对该第二模块凹部抽真空，并于该射出料与该薄膜结合成型后，关闭该气压源。
其中该进行开模作业时，并启动该气压源增压为正压进而推离该成品及该薄膜脱离该第二模块的凹部。
其中该凹部具有大于70度以上的弯折。
是以，本发明的夹固件是可取代现有加热器夹固薄膜，以使得成品应用范围获得扩展，并同时兼具高精度与高品质。
附图说明
以下，列举本发明的较佳实施例，并配合下列附图详细说明于后，其中：
图1至图5为现有模内薄膜结合成型制程的示意图。
图6为本发明一较佳实施例的模内薄膜结合成型制程，揭示该制程在开始前的薄膜、模具与射出机的位置。
图7揭示悬臂夹持薄膜伸入至凹槽内的顶视图。
图8为图7的侧视图。
图9揭示夹固件夹固薄膜，且悬臂仍位于凹槽内的侧视图。
图10揭示薄膜被夹固件夹固，且悬臂已伸出凹槽的顶视图。
图11揭示薄膜被夹固件夹固，且悬臂已伸出凹槽的侧视图。
图12为图9的正视图。
图13揭示薄膜受到加热装置加热的侧视图。
图14揭示薄膜被真空吸附于第二模块而成型的侧面剖视图。
图15揭示模具闭合进行射出成型的侧面剖视图
图16揭示模具开启的侧视图。
具体实施方式
请参阅图6至图16所示，是本发明一较佳实施例的模内薄膜结合成型制程，其包括下列步骤：
首先，准备一薄膜10，本实施例的薄膜10已预先裁切制成一预定尺寸大小的单一片材，其表面可视需求而预先形成文字或图案；该薄膜10是装载于一送膜装置100上，该送膜装置100将一连续状薄膜预先裁置成所需薄膜10尺寸及调整该薄膜10的位置后，再通过二悬臂101夹持该薄膜10的二相对端而于一预定位置待命。
接着，准备一射出机11与一模具12，其中该射出机11备有射出料(图未示)，且具有一连接该模具12的注入管11a。该模具12于本实施例中包括一第一模块13、一第二模块15与一位于该第一与第二模块13、15间的夹固件21；该第一模块13于本实施例是与该射出机11连接，且可受控制而移动；该第一模块13具有一凸部14，该射出机11可通过该注入管11a将射出料射入该第一模块13；该第二模块15于本实施为固定的模块，其是由前述第一模块13的移动而与的进行开启及闭合，该第二模块15具有一凹部16，该凹部16具有大于70度以上的弯折，且于凹部16转折处环绕设一气孔18(参照图14)，该气孔18并通过该第二模块15内部布设的一气道19(参照图6)与外部气压源(图未示)连接，该气压源是可为泵浦，可操控使该凹部16于密闭状态下被抽取呈真空负压状态或增压至正压状态；另外，该第二模块15于该凹部16二侧设有二长形凹槽20，用以供该二悬臂101伸入，以实现单片薄膜10的快速进料。另外，该夹固件21是由一汽缸组22连接于该第二模块15，故其可受操作而于一未接触该第二模块15的第一位置P1(参照图8)与一接触该第二模块15的第二位置P2(参照图9)间往复移动；在该薄膜10被置入模具12之前(参照图6)，该夹固件21位于该第一位置P1；且该夹固件21具有一对应该凹部16的镂空部21a(参照图6及图14)。
尔后，如图7、图8所示，该二悬臂101收到指令后，夹持该薄膜10伸入该二凹槽20，以输送该薄膜10至该第二模块15与该夹固件21之间，当该薄膜10到位后，该夹固件21受到汽缸组22的带动而往该第二位置P2移动(如图9所示)，并持续移动直到与该第二模块15共同夹紧该薄膜10后始停止，接着悬臂101松释该薄膜10并伸出该二凹槽20(如图10至图11所示)，由此，该薄膜10的四边即被该夹固件21夹紧(如图12所示)，至此完成薄膜10置入模具12的动作，此时该第二模块15的凹部16上方被该薄膜10覆盖而呈现密闭状态。
再接着进行加热并真空吸附成型该薄膜10的步骤，请配合图13与图14，于本实施例中，该薄膜10是先通过一外部加热装置23移动至对应该镂空部21a的位置后，以相隔一至少大于该夹固件21厚度的距离的方式对该薄膜10进行加热，藉以避免现有薄膜直接被加热器夹合而产生容易受损的问题，且，当该薄膜10经一预定时间的加热后呈现软化状态，启动该气压源真空负压吸引，再者，由于凹部16呈现密闭状态，促使该薄膜10紧密贴附于该第二模块15的凹部16的底面以形成一与该凹部16内廓相同的形状(如图14所示)，以使得薄膜10更为平整，而且由于该薄膜10与加热源被该夹固件21隔开，由此使得该薄膜101受热均匀而延展并紧密贴附于该凹部16，以可形成大角度的弯折处，产品应用范围更为扩展。
之后，再进行成品射出作业，请配合图15，该第一模块13被操作往该第二模块15方向移动，且其凸部14穿过该夹固件21的镂空部21a而与该第二模块15的凹部16接合，以使得该模具12紧密闭合，此时该第一模块13与该第二模块15密闭下形成一闭合的射出空间102，此一射出空间102是以该薄膜10为远程界面，当射出机11将该射出料自该注入管11a射入模具12的射出空间102后并与该薄膜10结合成型，以使得薄膜10平整披覆成品，同时关闭该气压源。
最后，进行开模作业，该第一模块13被操作往该第二模块15反方向移动，并启动该气压源增压为正压进而推离该成品103及该薄膜10脱离该第二模块15的凹部16，如图16所示的开模程序即可得到一表面披覆有该薄膜10的成品103。
由上述可知，本发明是直接利用模具12的夹固件21夹持固定该薄膜10，并将该薄膜10与加热装置23保持一适当距离，再搭配上气孔18的设计，由此使得成品103具有大角度的弯折处而可扩展产品应用范围外，同时兼具高精度与高品质。
必需加以说明的是，本发明热成型该薄膜10的步骤，是利用加热并真空吸附该薄膜10而成型于第二模块15凹部16底面，事实上，在真空吸附方面，是为内部负压的方式使薄膜10成型，其方式亦可利用外部正压的冲压方式使薄膜10成型于第二模块15凹部16底面来取代，或者利用外部正压的气压或其它型态正压方式使薄膜10成型于第二模块15凹部16底面来取代；另外，本发明的夹固件21是利用汽缸组22连接于该第二模块15，然事实上，该夹固件21可为该第二模块15外的组件而不必与该第二模块15产生连接，只要该夹固件21能于第一位置P1与第二位置P2间往复移动即可。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例而已，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (14)

1.一种模内薄膜结合成型制程，其特征在于，包含以下步骤：
提供一薄膜；
提供一模具与一射出机，其中该模具包括一第一模块、一第二模块与一位于该第一与第二模块间的夹固件，该夹固件可受操作而于一未接触该第二模块的第一位置与一接触该第二模块的第二位置间往复移动；
将该薄膜置入该模具第二模块上方；
操作该模具的夹固件夹固该薄膜于第二模块上；
热成型该薄膜成一预定形状于第二模块内；
操作该模具的第一模块与第二模块闭合形成一射出空间；
操作该射出机将一射出料注入该模具的射出空间，使该射出料与该薄膜结合，以制得一表面披覆有该薄膜的成品；以及
进行开模作业，该第一模块被操作往该第二模块反方向移动，取出成品。
2.如权利要求1所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该薄膜于提供前已预先制成一预定尺寸的单一片材。
3.如权利要求1所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该第一模块与该射出机连接，该第二模块与该夹固件连接，在该薄膜被置入该模具之前，该夹固件位于该第一位置，在该薄膜被置入该模具之后，该夹固件受操作移动至该第二位置而将该薄膜夹固于该第二模块与该夹固件之间，之后再热成型该薄膜。
4.如权利要求3所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该第一模块具有一凸部，该第二模块具有一凹部，该夹固件具有一对应该凹部的镂空部，在热成型该薄膜之后，该第一模块往该第二模块方向移动，且其凸部穿过该夹固件的镂空部而与该第二模块的凹部接合，以使该模具闭合，之后该射出机将该射出料自该凸部注入该模具。
5.如权利要求3所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该夹固件是受到一连接该第二模块与该夹固件的汽缸组的驱动而于该第一位置与第二位置间往复移动。
6.如权利要求3所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中在提供薄膜作业步骤方面，该薄膜是利用一送膜装置将其自该模具外部输送至该第二模块与该夹固件之间。
7.如权利要求6所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该送膜装置包括二悬臂，该二悬臂夹持该薄膜的二相对端，且自该模具外部受操作移动至该模具附近而将该薄膜输送至该第二模块与该夹固件之间。
8.如权利要求7所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该第二模块具有二凹槽，该二悬臂夹持该薄膜伸入该二凹槽而将该薄膜输送至该第二模块与该夹固件之间，并在该夹固件到达该第二位置后松释该薄膜并伸出该二凹槽。
9.如权利要求3所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中前述热成型该薄膜的步骤是先对该薄膜进行加热，再使得该薄膜贴附于该第二模块凹部底面。
10.如权利要求9所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中是该对该第二模块凹部抽真空形成负压，使得该薄膜贴附于该第二模块。
11.如权利要求9所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中是该对该薄膜外部形成正压，使得该薄膜贴附于该第二模块。
12.如权利要求9所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该薄膜是通过一加热装置进行加热，于加热前，该加热装置是先自该模具外部受操作移动至该第一模块与该夹固件之间，之后以相隔一至少大于该夹固件厚度的距离的方式再对该薄膜进行加热；该第二模块连接一气压源，在该薄膜受热一预定时间后，启动该气压源对该第二模块凹部抽真空，并于该射出料与该薄膜结合成型后，关闭该气压源。
13.如权利要求12所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该进行开模作业时，并启动该气压源增压为正压进而推离该成品及该薄膜脱离该第二模块的凹部。
14.如权利要求4所述的模内薄膜结合成型制程，其特征在于，其中该凹部具有大于70度以上的弯折。
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