CN1857897A - 模内装饰射出成型的制法 - Google Patents
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Abstract
一种模内装饰射出成型的制法，包括下列步骤：首先，提供一塑料基材，并进行一预成型步骤，以形成一特定产品几何形状于该塑料基材上。接着，形成一图案化金属薄膜于该特定产品几何形状上，并选择性形成一油墨于该图案化金属薄膜上。之后，进行一裁切步骤，以使该塑料基材分割成多个成型单元。最后，进行一塑料射出步骤，以包覆每一成型单元上的图案化金属薄膜、油墨以及该成型单元所暴露的表面。本发明的模内装饰射出成型的制法具有下列优点：预成型的模具所造成的缺陷可藉由沉积金属薄膜所产生的平坦化效果而获得解决，同时保持沉积的金属薄膜原有的质感，可提高成品的品质。
Description
【技术领域】
本发明是有关于一种射出成型的制法，且特别是有关于一种模内装饰(In Mold Decoration，IMD)射出成型的制法。
【背景技术】
传统的模内装饰射出技术结合了油墨印刷(ink printing)、预成型(forming)、裁切(trimming)以及塑料射出(resin injection)等制法，这些制法可配合不同种类与特性的薄膜材料，藉由预成型、裁切及射出等模具的辅助加工，即能制作出适用于电脑、通讯等消费性电子产品、汽车内饰件与资讯家电等的机体构件。
一般而言，采用模内装饰射出技术所制作的成品，其表面具有一层透明材质塑料薄膜，用以保护下层油墨印刷图案不被刮伤，并能让图案持久不退。因而，传统直接于物件上进行喷涂、移印、水转印、烫金或多色多料射出等制法渐渐被上述模内装饰射出技术所取代。
承上所述，若射出成品要求具有金属质感的涂层，则在油墨印刷的前需配合金属镀膜制法，包括下列步骤：首先，于一塑料基材上全面性形成一金属薄膜，并蚀刻金属薄膜，以去除图案要求以外多余的金属薄膜。接着，利用一网版形成所需的油墨图案于图案化的金属薄膜上。最后，将油墨烘干的后，再进行预成型、裁切及塑料射出等步骤，即可完成制作此模内装饰射出成品。
值得注意的是，射出成品的外观形状决定于预成型的模具与塑料基材的热膨胀系数相互搭配得宜，才能够制作出周边区域无皱折(wrinkle)及折边(wrapping)平整的外框，特别是制作具有金属边框的视窗成品，受到模具的条件限制，预成型制法无法有效成型出所需要的折边角度，更容易凸显出外框的周边区域产生皱折及折边不平整等缺陷，失去原本优良的质感。故，如何改变制法的步骤以改善上述的缺点，实为重点待解决的问题。
【发明内容】
本发明的目的就是提供一种模内装饰射出成型的制法，通过改善预成型的步骤，以提高射出成品的品质。
本发明提出一种模内装饰射出成型的制法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)提供一塑料基材；
(2)进行一预成型步骤，以于该塑料基材上形成一特定产品几何形状；
(3)于该特定产品几何形状上形成一图案化金属薄膜；
(4)于该图案化金属薄膜上选择性形成一油墨；
(5)进行一裁切步骤，以使该塑料基材分割成多个成型单元；以及
(6)进行一塑料射出步骤，以包覆每一成型单元上的该图案化金属薄膜、该油墨以及该成型单元所暴露的表面。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的预成型步骤例如包括冲压成型该塑料基材或真空成型该塑料基材。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的图案化金属薄膜的步骤，例如先形成一金属薄膜于预成型后的塑料基材的表面上，再以微影蚀刻的方式移除多余的金属薄膜，最后形成一图案化金属薄膜于特定产品几何形状上。此外，图案化金属薄膜的步骤，亦可先覆盖一遮罩于预成型后的塑料基材之一表面上，再形成一金属薄膜于特定产品几何形状与该遮罩的表面上，最后移除遮罩，以形成一图案化金属薄膜于特定产品几何形状上。
依照本发明的较佳实施例所述，上述形成金属薄膜的方式可包括化学湿式反应性沉积(CVD)或物理真空反应性沉积(PVD)。
依照本发明的较佳实施例所述，上述形成油墨的方式可包括网版印刷。
依照本发明的较佳实施例所述，上述的特定产品几何形状例如包括多个凸起部，而相邻二凸起部例如分别相连成一外框，且该外框所围成的区域系为一透光视窗。此外，图案化金属薄膜可覆盖于每一外框的上表面及其折边。
本发明的制法是在完成预成型步骤的后，再依序进行图案化金属薄膜、裁切以及塑料射出等步骤，因此在预成型阶段所造成的缺陷，例如外框的周边区域产生皱折或折边不平整等缺陷，可被图案化金属薄膜所覆盖而不易显露，进而改善射出成品的品质，回复原本优良的质感。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
图1绘示本发明一较佳实施例之一种模内装饰射出成型的制法的流程示意图。
图2～图6绘示对应于图1各个步骤的剖面示意图。
【具体实施方式】
图1绘示本发明一较佳实施例之一种模内装饰射出成型的制法的流程示意图，而图2～图6绘示对应于图1各个步骤的剖面示意图。请先参考图1，此模内装饰(IMD)射出成型的制法包括下列步骤：首先，在步骤S110中，提供一塑料基材，以作为射出成型之一内膜，在步骤S120中，进行一预成型步骤，以形成特定产品几何形状。接着，在步骤S130中，形成一图案化金属薄膜于此特定产品几何形状上，并选择性形成一油墨于图案化金属薄膜上。的后，在步骤S140中，进行一裁切步骤，以使塑料基材分割成多个成型单元。最后，在步骤S150中，进行一塑料射出步骤，以完成模内装饰射出成型。
请参考图2～图3，在步骤S110中所提供的塑料基材200例如是厚度仅有数百微米的透光薄膜，其成分大多为热塑性的聚合物、酯类等等。此塑料基材200可藉由预成型的模具(未绘示)适当真空加热、加压而成型为所需的特定产品几何形状202，例如在塑料基材的表面形成多个凸起部204、206。如图3所示，这些凸起部204、206之间分别具有一平坦部208。若以制作视窗外框为例，二相邻的凸起部204、206与一平坦部208即可构成单一个视窗外框210，其中二凸起部204、206相连并环绕于平坦部208的外围，且平坦部208即为透光视窗，可应用在液晶面板、触控面板或保护镜头的外框结构中。
承上所述，在本实施例中，相邻的视窗外框210之间分别以一凹陷部212做为分界区。在后续制法中，该凹陷部212将被切除，仅保留分割后的每一视窗外框210(或称为成型单元)，以进行塑料射出的步骤S150。此外，上述虽以视窗外框210举例说明，但不限定特定产品几何形状202的形状不限定为框形，亦可为凸起的线段或其他形状。
接着，请参考图4，在步骤S130，例如以溅镀、蒸镀等物理反应性沉积(PVD)或化学湿式反应性沉积(CVD)技术形成一图案化金属薄膜220于所要求的特定产品几何形状202上，而金属薄膜220的厚度可依照制法的需要加以调整。值得注意的是，由于图案化金属薄膜220可沉积于所要求的特定产品几何形状202(例如是凸起部204、206的上表面及其折边205)上，其厚度可适当地掩蔽预成型的模具所造成的缺陷，特别是凸起部的周边区域(即外框210)产生皱折或折边205不平整等缺陷可藉由沉积所产生的平坦化效果而获得解决，让此缺陷不易显露，并同时能保持沉积的金属薄膜220所原有的质感，以提高成品的品质。
在本实施例中，形成图案化金属薄膜220的方式有许多种，在此列举二个较佳范例进一步说明。方法一，全面性形成一金属薄膜220于预成型后的塑料基材200的表面上，再以微影蚀刻的方式移除多余的金属薄膜，最后形成一图案化金属薄膜220于特定产品几何形状202上。方法二，先覆盖一遮罩(未绘示)于预成型后的塑料基材200之一表面上，再形成一金属薄膜220于特定产品几何形状202与该遮罩的表面上，最后移除遮罩，以形成一图案化金属薄膜220于特定产品几何形状202上。若以制作视窗外框210为例，最好选择方法二以遮罩遮蔽透光视窗，以避免蚀刻液侵蚀透光视窗而降低成品的品质。
接着，请参考图5，在步骤130中，例如以网版(未绘示)印刷的方式形成一油墨230图案，并可搭配具有金属薄膜220的视窗外框210，勾勒出各式各样花纹图案，以呈现高品质的质感。当然，油墨230的形成不限定为印刷，亦可为转印或其他实施方式。的后，待油墨230烘干的后，进行步骤140中的裁切塑料基材200的步骤，以分割成多个成型单元(例如上述的视窗外框210)。
最后，如图6所示，将每一成型单元210送入射出模具(未绘示)中，进行步骤150的塑料射出的步骤，即可制作出模内装饰射出成品250。其中，此射出塑料240可包覆每一成型单元210上的图案化金属薄膜220、油墨230以及成型单元210所暴露的表面，并经过固化的后可保护油墨230图案不被刮伤，同时又能增强成品耐撞性、耐化学腐蚀性等优势。当然，在选择射出塑料240时，最好是以透光性较佳的塑胶或聚合物等物质为宜。
由以上的说明可知，本发明的制法系在完成预成型步骤的后，再依序进行图案化金属薄膜、裁切以及塑料射出等步骤，因此在预成型阶段所造成的缺陷，例如外框的周边区域产生皱折或折边不平整等缺陷，可被图案化金属薄膜所覆盖而不易显露，进而改善射出成品的品质，回复原本优良的质感。
综上所述，本发明的模内装饰射出成型的制法具有下列优点：
(1)预成型的模具所造成的缺陷可藉由沉积金属薄膜所产生的平坦化效果而获得解决。
(2)改善后的制法能同时保持沉积的金属薄膜原有的质感，以提高成品的品质。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。
Claims (14)
1.一种模内装饰射出成型的制法，其特征在于：包括下列步骤：
(1)提供一塑料基材；
(2)进行一预成型步骤，以于该塑料基材上形成一特定产品几何形状；
(3)于该特定产品几何形状上形成一图案化金属薄膜；
(4)于该图案化金属薄膜上选择性形成一油墨；
(5)进行一裁切步骤，以使该塑料基材分割成多个成型单元；以及
(6)进行一塑料射出步骤，以包覆每一成型单元上的该图案化金属薄膜、该油墨以及该成型单元所暴露的表面。
2.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该塑料基材为一透光薄膜。
3.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该预成型步骤(2)包括冲压成型该塑料基材或真空成型该塑料基材。
4.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：图案化该金属薄膜的步骤(3)，包括先形成一金属薄膜于预成型后的该塑料基材的表面上，再以微影蚀刻的方式移除多余的金属薄膜，最后形成一图案化金属薄膜于该特定产品几何形状上。
5.如权利要求4所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：形成该金属薄膜的方式包括化学湿式反应性沉积或物理真空反应性沉积。
6.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：图案化该金属薄膜的步骤(3)，包括先覆盖一遮罩于预成型后的该塑料基材之一表面上，再形成一金属薄膜于该特定产品几何形状与该遮罩的表面上，最后移除该遮罩，以形成一图案化金属薄膜于该特定产品几何形状上。
7.如权利要求6所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：形成该金属薄膜的方式包括蒸镀以及溅镀其中之一。
8.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：形成该油墨的方式包括网版印刷。
9.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该特定产品几何形状包括多个凸起部。
10.如权利要求9所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该凸起部之间分别具有一凹陷部或一平坦部。
11.如权利要求9所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该相邻二凸起部分别相连成一外框，而该外框所围成的区域为一透光视窗。
12.如权利要求11所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该图案化金属薄膜覆盖于每一该外框的上表面及其折边。
13.如权利要求11所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该裁切步骤(5)包括切断相邻二外框之间的部分，以使每一该些成型单元成为一视窗外框。
14.如权利要求1所述的模内装饰射出成型的制法，其特征在于：该射出塑料为一透光材料。
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