塑胶表面处理工艺大全.pptx

1、塑胶表面处理工艺大全Overview of Decoration ProcessPainting (HSG)Electroplating(HSG,LCD CVR)IMD(HSG,CVR)Printing(HSG,LCD CVR)Texture 第一部份第一部份 噴漆噴漆(Painting)現有廠商噴漆製程簡介現有廠商噴漆製程簡介批次式噴漆線批次式噴漆線(Batch Painting Line):噴槍採活噴槍採活動式動式連續式噴漆線連續式噴漆線(Continuous Painting Line):噴槍噴槍採固定式採固定式噴漆製程佈局噴漆製程佈局噴塗線流線示意圖噴塗線流線示意圖塗料的組成塗料的組成

2、塗料構成四要素塗料構成四要素樹脂樹脂溶劑溶劑顏料顏料其它添加劑其它添加劑塗料用樹脂的種類塗料用樹脂的種類酸醇樹脂酸醇樹脂酚樹脂酚樹脂胺基樹脂胺基樹脂丙烯樹丙烯樹脂脂環環(碳碳)氧樹脂氧樹脂 聚胺基聚胺基甲酸乙酯甲酸乙酯矽氧樹脂矽氧樹脂氟樹脂氟樹脂塗料用顏料的種類塗料用顏料的種類塗料用顏料，讓塗膜顯塗料用顏料，讓塗膜顯現所想要的顏色現所想要的顏色主要分類如下：主要分類如下：體質顏料體質顏料著色顏料著色顏料特殊顏料特殊顏料塗料用助劑塗料用助劑塗料中添加例如安定劑、塗料中添加例如安定劑、分散劑、防沉劑等助劑；增分散劑、防沉劑等助劑；增加塗料的穩定性。加塗料的穩定性。稀釋劑及用途稀釋劑及用途顧名思義就

3、是要稀釋塗顧名思義就是要稀釋塗料，使塗料稀釋到可以作業料，使塗料稀釋到可以作業的濃度並可以降低塗料的成的濃度並可以降低塗料的成本。本。稀釋劑及用途稀釋劑及用途稀釋劑主要用於稀釋塗料中樹稀釋劑主要用於稀釋塗料中樹脂，但由於樹脂的種類不同，所脂，但由於樹脂的種類不同，所以稀釋劑種類不同；主要成分有以稀釋劑種類不同；主要成分有機溶劑中的酮類、酯類、醚酯類機溶劑中的酮類、酯類、醚酯類。利用有機溶劑各成分沸點的不。利用有機溶劑各成分沸點的不同，乾燥速度也不同，可以製作同，乾燥速度也不同，可以製作成適合各種噴塗設備、作業方法成適合各種噴塗設備、作業方法及塗膜不同的表現。及塗膜不同的表現。塗料乾燥的種類塗料

4、乾燥的種類揮發乾燥揮發乾燥(利用稀釋劑蒸發乾燥利用稀釋劑蒸發乾燥)融合乾燥融合乾燥(分子與分子因揮發而分子與分子因揮發而相聚合相聚合)氧化乾燥氧化乾燥(不飽和脂肪酸與空氣不飽和脂肪酸與空氣中氧結合中氧結合)利用架橋反應而乾燥利用架橋反應而乾燥(利用架橋利用架橋劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化劑即所謂硬化劑形成架橋而硬化)紫外線硬化紫外線硬化(不飽和聚脂類加入不飽和聚脂類加入增感劑後由紫外線波長增感劑後由紫外線波長300400nm照射後分子聚合而硬化照射後分子聚合而硬化)作業條件之比較作業條件之比較(一一)膜厚膜厚通過測試規格所需之膜厚通過測試規格所需之膜厚 CASHEW 1015m AKZO NO

5、BEL 2025m 大世紀大世紀 2025m膜厚的增加會增加塗料使用量膜厚的增加會增加塗料使用量，成本的增加，成本的增加作業條件之比較作業條件之比較(二二)作業時乾燥時間及所使用塗料作業時乾燥時間及所使用塗料種類種類 CASHEW 60 20分分 壓克力矽塗料壓克力矽塗料 AKZO NOBEL 80 40分分 PU系列塗料系列塗料 大世紀大世紀 80 30分分 PU系列塗料系列塗料 乾燥時間的增長會使塗膜於乾燥時間的增長會使塗膜於(化學反應化學反應)進行高分子聚合反應中增進行高分子聚合反應中增加一些不確定變數，容易造成塗膜加一些不確定變數，容易造成塗膜的聚合失敗或塗膜不良的表現。的聚合失敗或塗

6、膜不良的表現。現有機種在噴漆上所遇到的現有機種在噴漆上所遇到的問題點問題點()噴漆層過厚噴漆層過厚()噴漆粒子過粗噴漆粒子過粗()噴漆均勻度差噴漆均勻度差()耐磨性差耐磨性差()噴漆有死角噴漆有死角()噴漆底材的運用問題噴漆底材的運用問題()噴漆影響材質的強度噴漆影響材質的強度()噴漆表面的髒點噴漆表面的髒點 第二部分第二部分 IMD(In-Mold Decoration)(模內射出裝飾模內射出裝飾)所謂所謂IMDIMD即為模內射出裝飾之即為模內射出裝飾之統稱，目前依製程不同可分為統稱，目前依製程不同可分為IMFIMF及及IMLIML兩種，其概要程序如下：兩種，其概要程序如下：薄膜印刷薄膜印刷

7、(IMF,IMR)(IMF,IMR)高壓真空成型高壓真空成型(IMF)(IMF)精密精密3D3D裁切加工裁切加工(IMF)(IMF)薄膜射出成型加工薄膜射出成型加工(IMF,IMR)(IMF,IMR)IMF(In-Mold by Film)此製程是先將油墨印刷在此製程是先將油墨印刷在一層厚度約一層厚度約0.18 m/m0.18 m/m的的FilmFilm上上(材質為材質為PCPC或或PET)PET)，經過，經過formingforming之後，於射出機台上，靠著模之後，於射出機台上，靠著模具定位機構定位，在模內與基具定位機構定位，在模內與基材一同成型。材一同成型。IMF 成形步驟成形步驟(一一

8、)PolycarbonateHard CoatLaminateLaminateRemove 2nd surface laminateIMF 成形步驟成形步驟(二二)IMD FilmPrint graphics inks&dry thoroughlyIMF 成形步驟成形步驟(三三)IMD FilmRemove 1st surface laminateIMF 成形步驟成形步驟(四四)HOT AIRHOT AIRHOT AIRForming-NieblingIMF 成形步驟成形步驟(五五)VacuumVacuumForming-ThermoformingIMF 成形步驟成形步驟(六六)(Option

9、al)UV CuringUV Light After curing the hard coat surface is scratch resistantFilm Film 的材質選用的材質選用 PC 最佳的底材最佳的底材PMMA-較易脆裂、但透明較易脆裂、但透明度較高度較高Polyester-成形性及硬度成形性及硬度均佳均佳Formable PET Further development使用使用PC的優缺點的優缺點BenefitsClarityEase of cutting/printingCompatibility with moulding resinDisadvantagesForm p

10、recision(0.3mm)Flexibility(embossed switches)Not inherently weatherableChemical resistancePoor pencil hardness使用使用PMMA的優缺點的優缺點BenefitsClarityGood forming behaviour(0.15mm)Excellent weatheringPencil hardnessDisadvantagesBrittle(cutting handling problems)Potential adhesion problems to resinForm can re

11、lax in moulding toolChemical resistance使用使用Formable PET的優缺的優缺點點BenefitsExcellent flex resistanceExcellent chemical resistanceImproved formability(form precision not yet determined)DisadvantagesCost Compatibility with moulding resinRelaxation in mouldLimited supplier choiceNot yet commercial鉛筆硬度測試比較鉛

12、筆硬度測試比較PMMA 最佳最佳PET 次之次之PC 最差最差Stress v.Temp 100%Strain-various polymers現有機種在現有機種在IMF上所遇到的問題上所遇到的問題點點FilmFilm的定位問題的定位問題油墨選用的問題（油墨選用的問題（shiningshining、separateseparate等等 .）外觀變化性的問題外觀變化性的問題FormingForming的的Die cut Die cut 問題（毛邊問題（毛邊）Forming Forming 抽深不能過深抽深不能過深(建議建議小於小於0.5mm)0.5mm)翹曲的問題翹曲的問題 IMR(In-Mol

13、d by Roller)此製程是先以滾桶印刷方式，此製程是先以滾桶印刷方式，將將filmfilm印製成一捲以印製成一捲以rollerroller方式運送方式運送。通常一捲長度大約是。通常一捲長度大約是 1000m 1000m，以一般以一般 LCD cover LCD cover 的大小來看，的大小來看，大約是大約是 65,000 pcs 65,000 pcs。射出廠使用傳統射出機搭配射出廠使用傳統射出機搭配 feeder feeder 做模內射出的動作。做模內射出的動作。IMR製程簡介製程簡介(一一)印刷層(離型層、硬化層、油墨層、金屬蒸著層、結合層)Foil去除使用自動送料系統作定位點射出清

14、洗、檢驗、包裝1.選擇薄膜選擇薄膜2.印刷印刷 3.射出成型射出成型4.表面處理表面處理6.成品成品可作到有如相片般鮮艷的高畫質表現IMR製程簡介製程簡介(二二)IMR製程簡介製程簡介(三三)使用使用IMR可能發生的問題點可能發生的問題點 耐磨性較差的問題耐磨性較差的問題 曲面變化不能過大曲面變化不能過大 目前技術使用目前技術使用PCPC較不較不成熟成熟 開發時間比較開發時間比較n1.IML的薄膜,模具由日本或德國供應,時間較長但將逐漸 n 以台灣製造取代,縮短開發時程n2.2D/3D檢討,確認時可以決定交期之長短使用使用IMF的優點的優點 印刷為網印，變更印刷為網印，變更artworkart

15、work速度速度快（約一週）快（約一週）使用使用PCPC材質，適合材質，適合latchlatch等要求等要求機械強度的成品機械強度的成品 目前國內已有成熟的廠商，供目前國內已有成熟的廠商，供貨及機動性均不成問題貨及機動性均不成問題 使用使用IMF的缺點的缺點由於製程無連續性，產能無法明由於製程無連續性，產能無法明顯提昇顯提昇 由於由於filmfilm的材質為的材質為PCPC或或PETPET，對於，對於 scratch testscratch test較較PMMAPMMA為差為差由於目前無法克服油墨問題，以由於目前無法克服油墨問題，以致無法做出較具金屬感的外觀致無法做出較具金屬感的外觀稍有控制不

16、良，易造成稍有控制不良，易造成filmfilm剝離的剝離的現象現象 由於目前為由於目前為”階段性市場壟斷階段性市場壟斷”，致使成本，致使成本(指指Unit Price)Unit Price)居高不下居高不下 使用使用IMR的優點的優點 色彩變化豐富，無色彩變化豐富，無 shining shining 油油墨剝離的問題墨剝離的問題 連線式送料，可自動化，大大連線式送料，可自動化，大大提高產能提高產能 表面亦可依喜好不同，做局部表面亦可依喜好不同，做局部咬花處理咬花處理 由於產能提高，單位成本亦下由於產能提高，單位成本亦下降，降，Unit PriceUnit Price約為約為IMFIMF之之1/

17、21/2 使用使用IMR的缺點的缺點 模具費昂貴，約模具費昂貴，約IMFIMF的的2-32-3倍倍 變更變更artworkartwork的時間長，約需的時間長，約需4545工工作天作天 油墨的耐磨性較差油墨的耐磨性較差 目前目前filmfilm及印刷及印刷know howknow how掌握在掌握在日本及德國手裡，台灣只能射出，日本及德國手裡，台灣只能射出，機動性差機動性差 目前較成熟的技術只用目前較成熟的技術只用PMMAPMMA材材質，質，PCPC尚未成熟，仍面臨一些技術尚未成熟，仍面臨一些技術上的問題上的問題 目前國內廠商投入目前國內廠商投入 IMD 狀狀況況(一一)目前國內廠商投入目前國

18、內廠商投入 IMD 狀狀況況(二二)第三部份第三部份 印刷印刷(Printing)目前印刷製程應用在手機目前印刷製程應用在手機製造上有以下數種：製造上有以下數種：網印網印(Silkscreen printing)移印移印(Movable printing)熱轉印熱轉印(Hot stamping)什麼是網印什麼是網印?網印的印刷歷史可以追溯網印的印刷歷史可以追溯到遠古時代，可能在還沒文字到遠古時代，可能在還沒文字產生時就有人發明了這項技術產生時就有人發明了這項技術，它的優點是實用，人們還可，它的優點是實用，人們還可以重覆使用，並且操作簡易。以重覆使用，並且操作簡易。網版印刷的原理網版印刷的原理1

19、.使用刮刀把油墨塗在網版上使用刮刀把油墨塗在網版上。2.再用刮膠以固定角度，將油再用刮膠以固定角度，將油墨平整的划向一邊，此時油墨會墨平整的划向一邊，此時油墨會依照網版製造時的圖案，因滲透依照網版製造時的圖案，因滲透而印在被印物上，而且可以重覆而印在被印物上，而且可以重覆印刷印刷3.而印刷網版在洗版後還可以而印刷網版在洗版後還可以繼續保存使用。繼續保存使用。什麼是移印什麼是移印?移印的原理是把所需印刷移印的原理是把所需印刷的圖案先利用照像製版的方法的圖案先利用照像製版的方法，把鋼版製成凹版再經由特製，把鋼版製成凹版再經由特製矽膠印頭轉印在被印物上，並矽膠印頭轉印在被印物上，並且可依產品的材質不

20、同，調製且可依產品的材質不同，調製專用的油墨，以使品質得到保專用的油墨，以使品質得到保證。證。移印的流程移印的流程 1.由毛刷將油墨均勻覆蓋由毛刷將油墨均勻覆蓋在鋼版上。在鋼版上。2.由刮墨鋼刀將多餘油墨由刮墨鋼刀將多餘油墨刮除。刮除。3.由印頭下降到鋼版將圖由印頭下降到鋼版將圖案內的油墨沾起。案內的油墨沾起。4.由印頭移位下降至產品由印頭移位下降至產品將圖案蓋上。將圖案蓋上。轉印及燙金轉印及燙金熱印轉寫紙是從英文熱印轉寫紙是從英文HEAT TRANSFER PAPER 翻譯過來；翻譯過來；原理是用熱力把圖案或花紋從膠原理是用熱力把圖案或花紋從膠膜或紙膜轉印到工作表面。轉印膜或紙膜轉印到工作表

21、面。轉印或燙印過程，只需對被印物燙印或燙印過程，只需對被印物燙印一次，便可把多種顏色圖案轉印一次，便可把多種顏色圖案轉印在膠件上。這樣可以減低膠件不在膠件上。這樣可以減低膠件不良率。而燙金的原理與熱轉印雷良率。而燙金的原理與熱轉印雷同，最大不點為：熱轉印的圖案同，最大不點為：熱轉印的圖案是先印在膠模上。而燙金則是將是先印在膠模上。而燙金則是將圖案刻在印頭上。圖案刻在印頭上。目前機種印刷曾發生之問目前機種印刷曾發生之問題題印刷字體位偏印刷字體位偏字體或窗框邊緣呈鋸齒狀字體或窗框邊緣呈鋸齒狀印刷油墨溢出外框印刷油墨溢出外框油墨附著性不良，百格測油墨附著性不良，百格測試不過試不過(以字體與底色部分較

22、以字體與底色部分較受爭議受爭議)第四部份第四部份 咬花咬花(Texture)咬花係指將所需花色以化咬花係指將所需花色以化學蝕刻的技術，將模仁學蝕刻的技術，將模仁(大多大多為母模面為母模面)進行蝕刻的動作。進行蝕刻的動作。與其他部分較大的差異是，咬與其他部分較大的差異是，咬花是對模具的加工，而其他部花是對模具的加工，而其他部分則是直接對半成品加工。分則是直接對半成品加工。咬花作業流程咬花作業流程模具入廠模具入廠清洗模具清洗模具(整塊模仁清洗乾淨整塊模仁清洗乾淨)模具噴漆模具噴漆(保護作用保護作用)晾乾晾乾(時間約時間約 68 小時小時)修割膠帶修割膠帶(欲咬花處割開欲咬花處割開)蝕刻咬花蝕刻咬花

23、(控制時間及深度控制時間及深度)噴砂噴砂(控制光澤度控制光澤度)咬花拔模角度建議值咬花拔模角度建議值目前機種咬花面曾發生之目前機種咬花面曾發生之問題問題拉花現象，不易脫模拉花現象，不易脫模配合件花紋及光澤度不同配合件花紋及光澤度不同所咬花紋規格與預期差異所咬花紋規格與預期差異過大過大咬花不均勻咬花不均勻第五部分第五部分 電鍍電鍍(Electroplating)電鍍電鍍(electroplating)(electroplating)被定義為一種電沈積過被定義為一種電沈積過程程(electrodepos-ition process)(electrodepos-ition process)，是利用電

24、極是利用電極(electrode)(electrode)通過電流，使金屬附著於通過電流，使金屬附著於 物體物體表面上，表面上，其目的是在改變物體表面之特其目的是在改變物體表面之特性性 或尺寸或尺寸電鍍的目的電鍍的目的電鍍的目的是在基材上鍍上金電鍍的目的是在基材上鍍上金屬鍍層屬鍍層(deposit)，改變基材表面，改變基材表面性質或尺寸。例如賦予金屬光澤性質或尺寸。例如賦予金屬光澤美觀、物品的防鏽、防止磨耗、美觀、物品的防鏽、防止磨耗、提高提高 導電度、潤滑性、強度、耐導電度、潤滑性、強度、耐熱性、耐候性、熱處理之防止滲熱性、耐候性、熱處理之防止滲碳、氮化碳、氮化、尺寸錯誤或磨耗之另、尺寸錯誤或

25、磨耗之另件之修補。件之修補。電鍍的基本構成元素電鍍的基本構成元素 外部電路 陰極、或鍍件(work)、掛具(rack)。電鍍液(bath solution)。陽極(anode)。鍍槽(plating tank)加熱或是冷卻器(heating or colling coil)非導體金屬化方法非導體金屬化方法(Method of Metalizing Nonconductors)非導體金屬化除了電鍍非導體金屬化除了電鍍(Electroplating)方法外還有如方法外還有如真空電真空電鍍鍍(vacuum metalizing)、陰極濺射陰極濺射法法(cathode sputtering)及及金屬噴

26、射金屬噴射法法(metal spraying)。非導體電鍍法。非導體電鍍法須先將非導體表面形成導電化須先將非導體表面形成導電化,其過程其過程是將物件用機械或化學方法粗化是將物件用機械或化學方法粗化(roughening)得到內鎖表面得到內鎖表面(interlocking surface)然後披覆上導然後披覆上導電鍍層電鍍層電鍍前處理流程電鍍前處理流程分類上架(依素材外觀選擇適合掛具)脫脂清洗 (溫度.濃度.時間)粗化(溫度.濃度.時間)中和 (溫度.濃度.時間)水洗 (自來水連續循環)敏化 (溫度.濃度.時間)水洗 (自來水連續循環)活化 (溫度.濃度.時間)水洗(自來水連續循環)化學鎳完成

27、電鍍處理流程電鍍處理流程(一一)上架(選擇合適掛具)超音波清洗(時間.電流)鍍銅(溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小)水洗(自來水連續循環)鍍鎳(溫度.濃度.時間.電流.電壓.大小.PH 值)選擇以下六種不同電鍍鎳層色澤及功能性 半光澤鎳半光澤鎳 高流鎳高流鎳 全光澤鎳全光澤鎳 微孔鎳微孔鎳 沙丁鎳沙丁鎳(霧鎳霧鎳)鎳合金鎳合金(古銅古銅)電鍍處理流程電鍍處理流程(二二)水洗鎳層後可視顏色及功能性.鍍以下四種不同色澤鉻鉻(裝飾性裝飾性)青銅感青銅感(青古銅青古銅)錫鎳合金錫鎳合金(黑鎳黑鎳)黃金黃金(K 金金)純水洗淨 烘乾 OQC 檢驗目前公司對塑膠件外觀的測目前公司對塑膠件外觀的測試規範試

28、規範硬度測試(Hardness Test)黏著力測試(Adhesion Test)耐磨測試(Abrasion Test)抗化學測試(Chemical Resistance Test)抗測試(UV Test)硬度測試硬度測試負荷：作用角度：使用器具：Mitsubishi 2H鉛筆合格標準：沒有刮痕黏著力測試黏著力測試非破壞性測試測試方法：使用測試方法：使用3M#595膠膠帶帶5cm長度貼於表面後急拉長度貼於表面後急拉合格標準：表面塗料成合格標準：表面塗料成coating層不能被拉起層不能被拉起破壞性測試測試方法：以刀片在表面測試方法：以刀片在表面劃出方格劃出方格(熱固性熱固性1mm*1mm,熱塑

29、性熱塑性2mm*2mm)，再用，再用3M#595膠帶貼上後急膠帶貼上後急拉拉合格標準：可容許在方格合格標準：可容許在方格中中15%以下的塗料或以下的塗料或coating層被移除層被移除耐磨測試耐磨測試測試方法：RCA測試機台，使用11/16“寬的帶狀白紙，每分鐘17cycles荷重：175g合格標準：不見磨痕 抗化學測試抗化學測試測試方法：酸性測試酸性測試55 C，曝露時間曝露時間24,48,72小時小時鹼性測試鹼性測試60 C，曝露時間曝露時間24,48,72小時小時合格標準：表面經測試後無任何改變抗測試抗測試測試方法：在60C，200小時的UV光照射(波長313nm)合格標準：表面經測試後無任何改變