TWI632999B - Molded article manufacturing method with surface coating - Google Patents

Abstract

一種具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其係使用一模具來進行，其實施步驟主要係於模具的模穴周壁塗布微米粒徑的色粉以形成色彩塗裝層，再對模具的模穴灌入流體狀原料，流體狀原料與模穴周壁表面的色彩塗裝層結合一體而互不相混合，待模具內之流體狀原料固化定形後形成一模塑製品後，將模塑製品自模具中取出，製成具有表面塗裝的模塑製品。藉此，提供一種實施步驟簡便、成本低且低污染之具有表面塗裝的模塑製品製造方法。

Description

具有表面塗裝的模塑製品製造方法

本創作係關於一種具有表面塗裝的模塑製品製造方法，尤指一種令模塑製品於模塑成形過程中直接於其表面形成具有色彩的塗裝層的具有表面塗裝的模塑製品製造方法。

基於產品設計的需求，某些產品的局部或全部表面須呈現特定的色彩。目前外觀具有色彩的塑膠產品或矽膠產品等模塑製品之製造方法有二：其一，係於流體狀的塑膠或矽膠等材料中添加色粉，經過攪拌混合後，將該混合有色粉的流體狀材料灌注於一模具內，待一段時間後，原流體狀材料固化定形後，自拆模取出而製成一外觀具有色彩的模塑製品。其二，係將流體狀塑膠或矽膠等材料灌注於一模具的模穴內，待一段時間後，流體狀材料固化成形後，自拆模取出而製成預定形狀的模塑半成品，之後，於模塑半成品表面經過多次噴漆與表面打磨等步驟，而於模塑半成品表面形成預定的色彩，製成一表面具有色彩塗裝的模塑製品。

惟前述二種模塑製品的製造方法，雖皆用於製造出外觀具有色彩的模塑製品。然而，第一種模塑製品的製造方法因須原料中混合色粉，而有色粉使用量多，成本高之問題，而且，該混合有色粉的流體狀材料灌注於模具內部，易因灌注時原料流動產生的流痕而導致模塑製品表面色澤不均勻，品質不佳等之問題。

至於第二種模塑製品的製造方法，因係利用噴漆、打磨等步驟交互進行，而有費時費工之問題，且作業人員須有至少三年以上經驗者方能令噴漆塗裝後的模塑製品達到較佳的品質，有人工成工偏高之問題。再者，噴漆作業使用漆料，其組成分中概包含有15%的樹脂、15%色粉以及70%溶劑等，在噴漆作業中，大約有6成以上的漆料皆在作業中被浪費掉，且漆料中的溶劑易散發於空氣，噴漆作業易產生空氣污染與危害人體等之問題。此外，就漆料而言，漆料通常須大量調劑，漆料難以保久存放，存放一段時間後，漆料會產生硬化、劣化等問題。就模塑製品而言，因噴塗成形於模塑製品表面的漆層厚度厚，對於外觀具有細紋或刻紋的模塑製品，易因漆層過厚，而使模塑製品外觀的表面細紋或刻紋難以呈現，不利於外觀形狀細緻化的模塑製品的製造。

本創作之主要目的在於提供一種具有表面塗裝的模塑製品製造方法，解決現有原料混合色粉或噴漆方式等模塑製品製造方法付出的成本高與產品品質不佳等問題。

為達成前揭目的，本創作所提出之具有表面塗裝的模塑製品製造方法係使用一模具來進行，所述模具中形成至少一對應模塑製品形狀的模穴，以及一自模具外側面連通至模穴的灌注口，該模塑製品製造方法係包含以下步驟：於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟，係以微米粒徑的色粉塗布在模具的模穴周壁之塗裝部位，色粉附著於模穴周壁表面而形成一色彩塗裝層；對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟，係將流體狀原料經由模具的灌注口灌入模穴，灌入模穴中的流體狀原料與模穴周壁表面的色彩塗裝層結合一體，且色彩塗裝層的材料不相互混合；以及 自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟，係待模具內的流體狀原料固化定形後形成一模塑製品，將模塑製品自模具中取出。

藉由前述具有表面塗裝的模塑製品製造方法之創作，其具備以下特點：

1.產品表面塗裝均勻度高，品質佳：本創作係利用模具的模穴周壁預先塗布微米粒徑色粉用以形成一薄層的色彩塗裝層，於此步驟中，作業人員能夠適當地控制色彩塗裝層的厚度，接續再令流體狀原料灌注模具的模穴中，與模穴周壁的色彩塗裝層固結一體，待流體狀原料固化後取出該表面具有色彩塗裝層的模塑製品，故使該模塑製品表面之色彩塗裝層具備較高的均勻度，提昇製品的品質。

2.適用於製造形狀細緻模塑製品：同上所述，本創作係利用模具的模穴周壁預先塗布微米粒徑色粉用以形成一色彩塗裝層，使該模塑製品表面的色彩塗裝層均勻且厚度薄，故能適用於製造表面具有細紋、刻紋等形狀細緻的模塑製品，且使其表面細紋、刻紋等能夠清晰地顯現。

3.減少空氣污染：同上所述，相較於現有模塑製品使用噴漆塗裝形成色彩塗裝層之方法，本創作係將微米粒徑之色粉直接塗裝於模穴周壁，無須如現有技術之漆料使用溶劑，故能避免溶劑揮發至空氣中造成空氣污染之問題，且能增進作業安全性。

4.製品表面塗裝成本低：同上所述，本創作係利用模具的模穴周壁預先塗布微米粒徑色粉用以形成一薄層的色彩塗裝層，於此步驟中，作業人員能夠適當地控制色彩塗裝層的厚度，且模穴中多餘的微米粒徑色粉能夠模穴塗裝後回收再利用，不會浪費，故能有效降低製品表面塗裝成本。

5.製造工序簡便：本創作係利用模具的模穴周壁預先塗布微米粒徑色粉用以形成一薄層的色彩塗裝層，接續將流體狀原料灌注模具的模穴中，與模穴周 壁的色彩塗裝層固結一體，待流體狀原料固化後取出該表面具有色彩塗裝層的模塑製品，其製造工序簡單，且作業人員無須多年的工作經驗，在短時間的學習後，即能直接參與作業。

本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法還可進一步於對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟之後，以及於自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟之前，再施以一抽真空保壓步驟，藉以使流體狀原料於模具的模穴中逐漸固化定形的過程中，利用抽真空保壓手段減少模塑製品之製品本體中的氣泡，以及提高色彩塗裝層與製品本體表面間的結合度。

此外，本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法還可進一步令色粉的微米粒徑尺寸為10×10^-6mm~80×10^-6mm，藉以使色粉於模穴周壁的附著性以及移轉至製品本體表面的效果較佳，其中微米粒徑尺寸為20×10^-6mm最佳。

10‧‧‧模具

11、12‧‧‧模具部件

13‧‧‧模穴

14‧‧‧灌注口

20‧‧‧色彩塗裝層

30‧‧‧模塑製品

圖1係本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法之一較佳實施例之流程圖。

圖2係本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法之另一較佳實施例之流程圖。

圖3係本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法之又一較佳實施例之流程圖。

圖4係圖1或圖2所示具有表面塗裝的模塑製品製造方法較佳實施例使用之模具的一模具部件示意圖。

圖5係於圖4所示模具部件的模穴周壁形成色彩塗裝層之示意圖。

圖6係於圖5所示模穴中具有色彩塗裝層的模具部件與另一模具部件合模之示意圖。

圖7係對圖6所示模具的模穴灌注流體狀原料之示意圖。

圖8係圖7所示模具開模之示意圖。

圖9係自圖8所示模具中取出表面具有塗裝層的模塑製品之示意圖。

如圖1、圖2及圖3所示，係揭示本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法之數種較佳實施例的流程圖。所述具有表面塗裝的模塑製品製造方法係使用一模具來實現，如圖4所示，所述模具10可為單一個模具部件11，或者，如圖6所示，所述模具10亦可為複數個模具部件11、12之組合，當模具10為複數模具部件11、12之組合時，該複數模具部件11、12能對應組合與分離。所述模具部件可為剛性材質(如鋼鐵等)製成的部件，或如矽膠等軟性材質製成的部件。所述模具10中形成至少一對應模塑製品形狀的模穴13，且具有至少一自模具10外側面連通至模穴13的灌注口14，所述灌注口14能兼具逃氣口之功用，或者，所述模具中再設置至少一自模具外側面連通模穴的逃氣口。

如圖1所示，本創作具有表面塗裝的模塑製品製造方法之具體實施步驟主要係包含：於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟、對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟，以及自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟。

如圖1結合圖4至圖5所示，所述於模具10的模穴13周壁形成色彩塗裝層20之步驟中，係以微米粒徑的色粉塗布在模具10的模穴13周壁之預定塗裝部位上，使色粉附著於模穴13周壁表面而形成一色彩塗裝層20，所述微米粒徑之尺寸為10×10^-6mm~80×10^-6mm，於本較佳實施例中，所述微米粒徑之尺寸 係選擇20×10^-6mm。如圖4至圖6所示，當模具10為複數模具部件11、12的組合時，係於模具10開模的狀態下，進行模穴13周壁形成色彩塗裝層20之步驟，完成色彩塗裝層20後，令模具10合模。

如圖1結合圖6所示，所述對模具10的模穴13中灌入流體狀原料之步驟，係由人工手動或機械操作方式將預定量的流體狀原料經由模具10的灌注口14灌入模穴13，原存在於模穴13中的空氣因流體狀原料的灌入，而使空氣通過灌注口14或/及逃氣口排放於外，其中，因灌入模穴13中的流體狀原料對模穴13周壁產生壓力，所述流體狀原料與色彩塗裝層20的材料不相互混合，在流體狀原料壓抵模穴13周壁表面的色彩塗裝層作用下，使流體狀原料與色彩塗裝層20結合一體。

所述自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟，係待模具內的流體狀原料固化定形後形成一具有色彩塗裝層的模塑製品，將該模塑製品自模具中取出。該模塑製品自模具中取出時，原塗裝於模穴周壁表面的塗裝層係固著於流體狀原料固化後的模塑製品的製品本體表面，如圖8所示，使該模塑製品的製品本體表面具有所述塗裝層。如圖1結合圖7至圖9所示，當模具10為複數模具部件11、12組合時，係待模具10內的流體狀原料固化形成一模塑製品30後，令模具10開模，再將表面具有塗裝層20的模塑製品30自模具10中取出。

如圖2所示，前述於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之前，還包含一對模穴之清潔步驟，其係以噴氣手段對模具內的模穴施加高壓氣體，用以將清潔模穴表面。

如圖2所示，前述於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之後與對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟前，還包含一回收模穴中多餘色料之 步驟，其中係先對模具施以震動，使塗布於模穴周壁表面之多餘色粉掉落，接續將掉落於模穴中之色粉自模具中取出回收，以便下一次利用。

如圖3所示，所述對模具10的模穴13中灌入流體狀原料之步驟之後，以及於自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟之前，還包含有一抽真空保壓步驟，其係將灌入流體狀原料的模具置入一真空抽氣機具中，使流體狀原料於模具的模穴中逐漸固化定形的過程中，進行抽真空保壓，藉以利用真空抽氣手段減少流體狀原料中的氣泡，且在流體狀原料固化成形為模塑製品的同時，模具的模穴周壁表面之色粉塗裝層因抽真空保壓作用而移轉固著於已定形模塑製品表面，增加模塑製品表面的色粉塗裝層結合度。

由前述說明可知，本創作主要係利用模具的模穴周壁預先塗布微米粒徑的色粉形成色彩塗裝層，再對模具的模穴灌入流體狀原料，流體狀原料與模穴周壁表面的色彩塗裝層結合一體而互不相混合，待模具內之流體狀原料固化定形後形成一模塑製品後，將模塑製品自模具中取出，即能輕易地製成一具有表面塗裝的模塑製品，且經由本創作方法製成的模塑製品，其表面之色彩塗裝層係於原料灌注模塑成形的過程中，色彩塗裝層受到灌注的原料擠壓作用，已與原料固化成形的製品本體表面穩固地結合一體，無脫落之虞。再者，本創作還可進一步利用抽真空保壓手段使減少製品本體中的氣泡，以及提高色彩塗裝層與製品本體表面間的結合度。

Claims (8)

1. 一種具有表面塗裝的模塑製品製造方法，係使用一模具來進行，所述模具中形成至少一對應模塑製品形狀的模穴，以及一自模具外側面連通至模穴的灌注口，該模塑製品製造方法係包含以下步驟：於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟，係以微米粒徑的色粉塗布在模具的模穴周壁之塗裝部位，色粉附著於模穴周壁表面而形成一色彩塗裝層；對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟，係將流體狀原料經由模具的灌注口灌入模穴，灌入模穴中的流體狀原料與模穴周壁表面的色彩塗裝層結合一體，且色彩塗裝層的材料不相互混合；抽真空保壓步驟，係將灌入流體狀原料的模具置入真空抽氣機具中，使流體狀原料於模具的模穴中逐漸固化定形的過程進行抽真空保壓；以及自模具中取出表面具有塗裝層的已定形模塑製品之步驟，係待模具內的流體狀原料固化定形後形成一模塑製品，將模塑製品自模具中取出。
2. 如請求項1所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中，於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之後與對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟之前，還包含一回收模穴中多餘色料之步驟，係藉由對模具施以震動，使塗布附著於模穴周壁表面之多餘色粉掉落，接續將掉落於色模穴中色粉自模具中取出收集。
3. 如請求項1所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之前，還包含一對模穴之清潔步驟，其係以噴氣手段對模具內的模穴施加高壓氣體，用以將清潔模穴表面。
4. 如請求項1所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中於模具的模穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之前，還包含一對模穴之清潔步驟，其係以噴氣手段對模具內的模穴施加高壓氣體，用以將清潔模穴表面；於模具的模 穴周壁形成色彩塗裝層之步驟之後與對模具的模穴中灌入流體狀原料之步驟之前，還包含一回收模穴中多餘色料之步驟，係藉由對模具施以震動，使塗布附著於模穴周壁表面之多餘色粉掉落，接續將掉落於色模穴中色粉自模具中取出收集。
5. 如請求項1至4中任一項所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中，所述微米粒徑之尺寸為10×10^-6mm~80×10^-6mm。
6. 如請求項1至4中任一項所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中，所述微米粒徑之尺寸為20×10^-6mm。
7. 如請求項5所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中，所述模具係一矽膠材質製成的模具部件。
8. 如請求項5所述之具有表面塗裝的模塑製品製造方法，其中，所述模具係為複數模具部件之組合，所述複數模具部件中至少一個模具部件為矽膠材質製成的部件。