CN101804693B - 复合式模内装饰印刷膜成型工艺及其成型设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷膜成型工艺。复合式模内装饰印刷膜成型工艺，包括气压式印刷膜成型工艺，气压式印刷膜成型工艺包括对印刷薄膜加热，和气压拉伸成型，还包括模压成型工艺。通过模压成型工艺，将气压拉伸成型后的印刷薄膜进行模压成型，以弥补在气压式印刷膜成型工艺中所存在的不足。复合式模内装饰印刷膜成型设备，包括一气压式印刷膜成型设备主体，还包括一模压系统。通过模压成型工艺形成在气压成型工艺中无法生成的尖锐的角部，进而满足设计需要。

Description

复合式模内装饰印刷膜成型工艺及其成型设备

技术领域

本发明涉及一种印刷膜成型工艺，尤其涉及模内装饰印刷膜成型工艺。

背景技术

模内装饰(IMD)技术是目前国际风行的表面装饰技术。经由模内装饰技术生产出的塑料件，一般表面是硬化透明薄膜，中间是印刷图案层，背面是注塑层。印刷图案层(或称为油墨层)设置在中间，可使塑料件上的图案防止被刮花和抵抗摩擦，并可长期保持颜色的鲜明不褪色。另外还可以防止油墨中的甲醛或其他有害物质散发到外界。

传统的塑料加工技术已渐渐无法满足新时代的需求。随着轻、薄、短小的消费性电子产品的市场份额快速增加，以及人们的环保意识日益增强，模内装饰技术在这些基础上应运而生。由于模内装饰(IMD)技术的诸多优点适合于家电、LOGO铭板、手机、汽车零件等塑料产品。特别是目前流行的手机外壳及各式仪表面板。因此世界许多材料如德国Bayer、美国GE、日本和韩国正投入大量人力和财力在研发适合于该工艺的新型材料，每一年都有涌现出大量功能薄膜和油墨材料。

模内装饰(IMD)技术同时还具有提高产品质量，增加图像的复杂性和提高产品耐久性优点，应用在产品外观上，模内装饰(IMD)技术是目前最有效率的方法。但是现在模内装饰(IMD)技术在应用上还具有一些局限性，比如拉伸定位精度较低、异形与凸点间距相对难以把握、难以生成尖锐的倾角等问题。

现在模内装饰(IMD)技术主要有两种方案，一种是模压成型方案，一种是气压成型方案。

模压成型方案：通过加热的上、下模具将平面印刷薄膜压制成三维立体的形状。但是，传统靠热传导的上、下模具合模挤压薄膜成型时，由于印刷膜受热不均，在模具压制的过程中局域受力亦不一致，故一是印刷图案、符号在不均匀的压制过程中易变形、损坏，二是对于3mm以上的深压制将易产生局部破损现象。

气压成型方案：利用高温高压气体在密闭的模腔中将平面印刷薄膜通过模具压制成三维立体的形状。由于在密闭的模腔中，高压气体在腔内任意方向上的作用力是等同的，故软化的平面印刷薄膜上的任何区域所受的力亦是等同的，因此平面印刷薄膜拉伸均匀，根据不同几何形状及膜厚可拉伸5mm～25mm且不会造成局部破损。但是，对于需要生成尖锐的角部的部位，往往拉伸不到理想的形状，特别是难以在折角处为倾角的部位形成尖锐的角部。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种复合式模内装饰印刷膜成型工艺，以解决上述技术问题。

本发明的目的还在于，提供一种与复合式模内装饰印刷膜成型工艺相配套的复合式模内装饰印刷膜成型设备。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

复合式模内装饰印刷膜成型工艺，包括气压式印刷膜成型工艺，所述气压式印刷膜成型工艺包括对印刷薄膜加热，和气压拉伸成型，其特征在于，还包括模压成型工艺；

通过所述模压成型工艺，将气压拉伸成型后的印刷薄膜进行模压成型。将气压拉伸成型后的印刷薄膜再次进行模压成型工艺，以弥补在气压式印刷膜成型工艺中所存在的不足。

在进行所述气压拉伸成型工艺时，采用高温高压气体进行气压拉伸；在保持气压拉伸时的高温高压气体环境，且所述印刷薄膜没有彻底硬化的前提下，进行所述模压成型工艺。这样可以保证所生产的产品可以更加精确的达到设计需求。

所述对印刷薄膜加热工艺中，采用的加热方式为红外线加热方式。以便于进行穿透加热，使印刷薄膜整体加热均匀。

所述模压成型工艺中采用的模具包括下模具和上模具，所述下模具上设有尖锐的角部，所述上模具上设有与之对应的尖锐的角部。本发明中所指的尖锐的角部包括折角处R角较小的倾角。

采用上述模具，通过所述模压成型工艺可以生成气压式印刷膜成型工艺中在印刷薄膜上难以形成的折角处R角较小的倾角。以便于满足设计需要。

为了进一步更好的适应生产需求，本发明提供一种复合式模内装饰印刷膜成型设备。

复合式模内装饰印刷膜成型设备，包括一气压式印刷膜成型设备主体，所述气压式印刷膜成型设备主体包括一气压式模具系统、一红外加热系统、以及一控制系统；所述气压式模具系统包括一下模具，下模具上方设有一可以上下移动的型腔，其特征在于，还包括一模压系统，所述模压系统包括一为模压动作提供动力的模压动力系统，所述模压动力系统连接一联动机构，所述联动机构连接一上模具；

所述上模具为一与所述下模具配套的上模具，所述上模具设置在所述型腔内；

所述模压动力系统连接所述控制系统，所述控制系统对所述模压动力系统进行控制。

通过上述设计使本发明可以同时具有气压成型功能和模压成型功能。便于通过一种工艺弥补另一种工艺的不足，以满足设计需求。

另外，在需要进行气压成型工艺的时候，采用本发明所具备的气压成型功能进行工作，以满足气压成型工艺的需求。在需要进行模压成型工艺的时候，采用本发明的模压成型功能进行工作，以满足模压成型工艺的需求。在同时需要气压式印刷膜成型设备和模压式印刷膜成型设备的场合，采用本发明便可以满足客户需求。同时减少了设备所占用的空间，有效降低了投入成本。

所述下模具上设有尖锐的角部，所述上模具上设有与之对应的尖锐的角部。本发明中所指的尖锐的角部包括折角处R角较小的倾角。

所述上模具的厚度，小于所述型腔的深度。以免在所述上模具在进行气压成型工艺时造成影响。

具体使用中将平面印刷薄膜放置在所述下模具上，并进行固定。首先采用本发明所具备的气压成型功能。启动所述红外加热系统对平面印刷薄膜进行加热，加热到适当温度后闭合所述型腔，并向型腔内通入高压气体(最好是高温高压气体)，通过高压气体对软化的平面印刷薄膜施压，使平面印刷薄膜贴服在下模具上进行拉伸，拉伸出接近下模具所限定的形状的形状。

实际中，在所述下模具上设有尖锐的角部的情况下，通过气压成型工艺，虽然可以满足拉伸深度，但是无法拉伸出所需要的尖锐的角部(R角较小的倾角)，无法满足设计需要。

为了满足设计需要，可以在采用本发明所具备的气压成型功能后，再采用所具备的模压成型功能。

在气压成型结束后，继续保持所述型腔闭合，维持高温高压气体环境，通过所述控制系统，控制所述模压动力系统运动，通过所述联动机构带动上模具运动，最终实现所述上模具与所述下模具合模，实现模压成型工艺。通过模压成型工艺形成在气压成型工艺中无法生成的尖锐的角部(R角较小的角)，进而满足设计需要。本发明所述的气压成型结束，是指通过已经通过高压气体拉伸出接近下模具所限定的形状的形状。

所述气压式模具系统还包括一高压气泵系统，所述高压气泵系统还包括一气体加热系统，所述气体加热系统包括一加热控制系统，还包括一发热元件，所述发热元件可以设置在所述高压气泵的气流通道中，也可以设置在所述高压气泵的储气罐中。以便于向型腔内充入高压高温气体。通过所述加热控制系统可以控制高压高温气体的温度，以便提高气压成型工艺质量。

附图说明

图1为复合式模内装饰印刷膜成型工艺的流程示意图；

图2为复合式模内装饰印刷膜成型设备的部分结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。

参照图1，复合式模内装饰印刷膜成型工艺，包括气压式印刷膜成型工艺a。气压式印刷膜成型工艺a包括对印刷薄膜加热a1，和气压拉伸成型a2，还包括模压成型工艺b。通过模压成型工艺b，将经过气压拉伸成型a2后的印刷薄膜进行模压成型。将气压拉伸成型a2后的印刷薄膜再次进行模压成型工艺b，以弥补在气压式印刷膜成型工艺a中所存在的不足。对印刷薄膜加热a1工艺中，采用的加热方式为红外线加热方式。以便于进行穿透加热，使印刷薄膜整体加热均匀。

在进行气压拉伸成型工艺a2时，采用高温高压气体进行气压拉伸。在保持气压拉伸时的高温高压气体环境，且印刷薄膜没有硬化，或者没有彻底硬化的前提下，进行模压成型工艺b。这样可以保证所生产的产品可以更加精确的达到设计需求。

模压成型工艺b中采用的模具包括下模具和上模具，下模具上设有凸出或者凹陷的尖锐的角部，上模具上设有与之对应的凹陷或者凸出的尖锐的角部。本发明中所指的尖锐的角部包括折角处R角较小的倾角。采用上述模具，通过模压成型工艺b可以生成气压式印刷膜成型工艺中在印刷薄膜上难以形成的折角处R角较小的倾角。以便于满足设计需要。

参照图2，为了进一步更好的适应生产需求，本发明提供一种复合式模内装饰印刷膜成型设备。复合式模内装饰印刷膜成型设备，包括一气压式印刷膜成型设备主体，气压式印刷膜成型设备主体包括一气压式模具系统1、一红外加热系统2、以及一控制系统。气压式模具系统1包括一下模具11(或称为下模芯)，下模具11上方设有可以上下移动的型腔12。还包括一模压系统，模压系统包括为模压动作提供动力的模压动力系统，模压动力系统连接一联动机构31，联动机构31连接上模具32(或称为上模芯)。模压动力系统连接控制系统，控制系统对模压动力系统进行控制。上模具32为一与下模具11配套的上模具32，上模具32设置在型腔12内。型腔12是上模架13的内腔。下模具11下方设有下模架14。下模具11位于下模架14的内腔内。

通过上述设计使本发明可以同时具有气压成型功能和模压成型功能。便于通过一种工艺弥补另一种工艺的不足，以满足设计需求。另外，在需要进行气压成型工艺(如气压式印刷膜成型工艺a)的时候，采用本发明所具备的气压成型功能进行工作，以满足气压成型工艺的需求。在需要进行模压成型工艺的时候，采用本发明的模压成型功能进行工作，以满足模压成型工艺的需求。在同时需要气压式印刷膜成型设备和模压式印刷膜成型设备的场合，采用本发明便可以满足客户需求。并且减少了设备所占用的空间，有效降低了投入成本。

下模具11上设有尖锐的角部111，上模具32上设有与之对应的尖锐的角部321。本发明中所指的尖锐的角部包括折角处R角较小的倾角。上模具32的厚度，小于型腔12的深度。以免在上模具32在进行气压成型工艺时造成影响。

具体使用中将平面的印刷薄膜4放置在下模具11上，并进行固定。首先采用本发明所具备的气压成型功能。启动红外加热系统2对平面的印刷薄膜4进行加热，加热到适当温度后闭合型腔12。并向型腔12内通过气体管道5通入高压气体(最好是高温高压气体)，通过高压气体对软化的印刷薄膜4施压，使印刷薄膜4贴服在下模具11上进行拉伸，拉伸出接近下模具11所限定的形状的形状。

为了产生高温高压气体，气压式模具系统1还包括一高压气泵系统，高压气泵系统还包括一气体加热系统，气体加热系统包括一加热控制系统，还包括一发热元件，发热元件可以设置在高压气泵的气流通道中，也可以设置在高压气泵的储气罐中。以便于向型腔内充入高压高温气体。通过加热控制系统可以控制高压高温气体的温度，以便提高气压成型工艺质量。

实际中，在下模具11上设有尖锐的角部的情况下，通过气压成型工艺，虽然可以满足拉伸深度，但是无法拉伸出所需要的尖锐的角部(R角较小的倾角)，无法满足设计需要。

为了满足设计需要，可以在采用本发明所具备的气压成型功能后，再采用所具备的模压成型功能。在气压成型工艺结束后，继续保持型腔12闭合，维持高温高压气体环境，通过控制系统，控制模压动力系统运动，通过联动机构31带动上模具32运动，最终实现上模具32与下模具11合模，实现模压成型工艺b。本发明的气压成型结束，是指通过已经通过高压气体拉伸出接近下模具所限定的形状的形状。通过模压成型工艺b形成在气压成型工艺中无法生成的尖锐的角部(R角较小的角)，进而满足设计需要。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.复合式模内装饰印刷膜成型设备，包括一气压式印刷膜成型设备主体，所述气压式印刷膜成型设备主体包括一气压式模具系统、一红外加热系统、以及一控制系统；所述气压式模具系统包括一下模具，下模具上方设有一可以上下移动的型腔，其特征在于，还包括一模压系统，所述模压系统包括一为模压动作提供动力的模压动力系统，所述模压动力系统连接一联动机构，所述联动机构连接一上模具；

所述上模具为一与所述下模具配套的上模具，所述上模具设置在所述型腔内；

所述模压动力系统连接所述控制系统，所述控制系统对所述模压动力系统进行控制；所述下模具上设有凸出或者凹陷的尖锐的角部，所述上模具上设有与之对应的凹陷或者凸出的尖锐的角部。

2.根据权利要求1所述的复合式模内装饰印刷膜成型设备，其特征在于，所述上模具的厚度小于所述型腔的深度。

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