【CMF工艺篇】模内装饰工艺解析

原创观点

64赞|6评论|4923人气|62收藏|2024-09-08 23:19:56

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在现代制造业中，创新工艺如繁星璀璨，模内装饰技术（In-Mold Decoration, IMD）便是其中之一。作为CMF需要了解的重要内容，模内装饰技术通过将印刷薄膜与塑料基材结合，创造出具有复杂形状和丰富外观效果的多功能部件。其广泛应用于汽车、家电、3C数码等行业，包括：IMR、IML、IMT、INS、IME等多种工艺。笔者将根据自身理解详述模内装饰技术的基本内容使其“易听就懂”。

一、IMR工艺

IMR工艺的表象在于“剥离”。工艺流程中PET卷膜经过高精度印刷，获得色彩鲜艳，细节丰富的设计效果，通过机械传动装置将PET薄膜自动定位到注塑模腔中（一个不恰当的例子：类似于奶茶店用于塑封奶茶的机器），借由注塑工艺所产生的高温高压，将PET薄膜上的图案转印到塑件表面。此过程伴随着薄膜层与油墨层的分离，以此形成表面装饰效果。

IMR的优势体现在高效的生产速率，能够快速实现复杂的图案和精细化纹理的转移。广泛用于电子产品外壳、汽车内饰件等领域，提升产品的设计感与品质感。相反，由于是油墨层附着在塑件表面，长期使用可能导致图案磨损或褪色。由于工艺的流程化操作，复杂的三维结构难以实现效果覆盖。

二、IML工艺

IML工艺的表象在于“预成型”。工艺流程中需要先将印刷好的PET薄膜通过成型机进行预成型，并进行修剪，通常成型效果与塑件装饰面外观一致。后将成型好的PET膜片放入注塑模具中，进行注塑成型。此时，IML用于装饰的油墨层被夹在PET薄膜与塑件之间，从而提高了表面抗刮擦性，能够长久保持外观效果的稳定性。

IML由于夹层的工艺方式，表面装饰性更长久，能够实现复杂的纹理和高光泽效果，提升产品高级感。相反预成型和剪切工艺增加了整个流程的复杂性，导致成本上升，也限制了设计的自由度，特别是对复杂三维结构的适应性较差。

三、IMT工艺

IMT工艺的表象在于“光学效果”。其工艺可以被视为IMD的衍生工艺，工艺流程中与众不同的是PET薄膜所呈现的三维、渐变等复杂的金属光学效果。通过在PET薄膜表面转印UV纳米纹理（光栅），并进行PVD（物理气相沉积）镀膜，来实现。IMT工艺通常采用与IMR相似的流程，即通过高温高压将薄膜图案转移至塑件表面，但其独特的视觉效果，使得产品外观更为多样化。

IMT的外观效果是极其丰富的，但PET装饰薄膜涉及纳米纹理的设计、开模、转印、镀膜等系列化工艺，生产过程较为复杂，成本较高。

四、INS工艺

INS工艺的表象在于“拉伸性”。INS工艺是IML的衍生技术，通过吸塑等成型方式，将印刷好的PET片材进行三维拉伸，后按照产品外形进行裁切，再将薄膜精确放置于注塑模具中进行成型。该工艺广泛应用于汽车内饰设计和制造，如仪表盘、中控面板等。其最大特点是能够实现复杂形状的表面装饰，特别适合曲面和不规则形状的产品外观，大幅提升了设计自由度，不再受限于简单的平面设计。

值得注意的是，高拉升性的PET薄膜需要精准控制工艺参数以保证图案的完整性和美观度。当然任何工艺都有上限，过高曲率和复杂凹陷的产品，INS工艺实施难度较大，也容易出现撕膜的风险。

五、IME工艺

IME工艺的表象在于“印刷电路”。其被称为模内电子技术，是传统IMD技术与柔性印刷电路相结合的产物。通过将功能性电路或触控传感器印刷在薄膜上，再将其与塑件一体成型。IME工艺可以在注塑过程中同时完成电子电路的集成。这种技术广泛应用于汽车、家电和消费电子产品中，最终的成型件不仅具有装饰功能，还能实现触摸响应的智能交互体验。

IME将装饰和电子功能集成到同一部件中，显著减轻产品重量，简化组装工艺，提升产品的一体化设计。其附带的触控、感应功能，为产品设计带来了新的可能性，提升用户体验。

IME工艺涉及电路的设计和制造，与传统的模内装饰相比，工艺复杂性显著增加，生产成本较高。且由于电路被集成在模内，长期可能面临老化、故障等问题，对生产和设计提出了更高的要求。在产品设计阶段，应进行全面的可靠性测试，以确保电路在长期使用中的稳定性和耐用性。