随着IMD（IMS）应用材料的发展，光固油墨生产和制造IMD（IMS）变得更加方便快捷，且有较高的质量水平，现在我们就光固化油墨在可成型表面装饰IMD（IMS）技术上的应用为大家做一介绍。

一、IMD的组成

　　1．材料

　　包括片材、树脂、油墨三部分。

　　2．设计

　　（1）图文构架的设计。（2）成型注塑模具的结构设计。（3）注塑模浇注口位置和形状的设计。

　　设计注塑模浇注口的位置，应考虑在注塑时，使PC注塑料不能直接冲击到印刷油墨的印迹上，从而保证注塑后油墨印迹的完整清晰和挺括性能。如果在注塑后，油墨印迹上出现水纹、流散、扩散、飞油等现象，就应该考虑改进注塑口的位置和形状及注塑模的整体结构。此外，还需调整注塑料的温度，使其达到印刷油墨可以承受，同时又能保证PC料、PC片和印刷油墨具有良好附着力的最佳状态。这一点，不单是对UV油墨，对溶剂型油墨更应该考虑，才能达到最佳效果。

　　3．生产过程

　　包括印刷、成型、注塑三部分。

二、IMD的印刷及制作流程

　　1．丝网印刷、覆膜、成型注塑法

　　制作流程：PC片背面印刷溶剂型或光固化型IMD专用油墨→干固→油墨印迹面整体热复合薄膜→高压冷（热）压成型→模切废边→注塑料的预热处理→注塑→完成部件。

　　2．丝网印刷补助剂成型注塑法

　　补助剂：用柯图泰公司生产的AQUATEX SC水性网印粘合胶。

　　作用：可提高PC片、油墨和注塑料（树脂）之间的结合力。

　　方法：PC片背面网印IMD专用油墨→干固→PC片印墨面整体网印水性补助剂→高压冷（热）压成型→模切废边→注塑料的预热处理→注塑→完成部件。

　　3．工艺流程

　　网印IMD（IMS）油墨→干固→复合PC薄膜→成型→切边→注塑成型→完成。

三、溶剂型油墨和光固化型油墨在IMD网印中的区别

　　1．溶剂型油墨

　　采用溶剂型油墨网印IMD的PC片后，需在遂道式且具有良好通风的三级干燥机中烘干。三级的最后一级干燥，建议在90℃恒温下烘干3-5h。因此，溶剂型油墨的生产周期长，且一旦油墨的干燥程度掌握不好或不佳，就会给最后的注塑成品率带来非常大的影响。因为溶剂型油墨印后干燥不完全、不彻底，在油墨中残留溶剂，此溶剂在注塑模内受热的条件下，溶剂无法跑掉，就会向油墨内外散发，在溶剂蒸气压力大的情况下，油墨就会向四周扩散而造成“飞油”现象，使图文周边模糊，严重者印刷的图文全部扩散、飞溅形成向四周散射性的“花纹”（具体制作工艺，请参阅《丝网印刷》2000年第4期“IMD技术及IMD技术专用油墨的推广应用”一文）。

　　2．光固化油墨在IMD技术上的应用特点

　　1）可实行自动化印刷，生产效率高；2）UV油墨光固化只需几秒或十几秒，固化速度非常快；3）可网印更精细的线条，分辨率高，且墨层较薄，印刷面积大；4）注塑前，UV墨印迹上若不覆膜，也不会产生印迹油墨“飞油”现象；5）整个操作系统容易控制，UV油墨因溶剂量较少，故不需长时间蒸发或烘干溶剂过程，因而，注塑时，油墨受热就不会产生“飞油”现象。

四、诺固IMD专用光固化油墨的使用

　　1．印刷参数的选用

　　丝网目数选用120-165目/cm单丝聚酯丝网，可根据具体情况按图文精细度及下墨量而定。

　　网版的张力大于20N/cm左右。

　　胶刮的硬度为70-80°。

　　采用耐溶剂型的毛细18感光膜片或感光胶制版。

　　2．UV光固化要求

　　1）PC薄片在带有IR辐射的UV固化机内，会因受到IR的热辐射而挠曲、变形，为此，对UV固化设备就有更高的要求。

　　2）诺固IMD光固油墨所适应的光谱波长一般在300-400nm之间，其光波峰值为365nm最佳，因为在365nm下光固油墨里的引发剂最活泼。其UV灯的功率为120W/cm或2支80W/cm的UV中压汞灯或金属卤素灯，如果PC片是耐高温的或PC片在高效UV机内较快地通过，可减少IR对PC片的冲击变形。

　　为什么PC片在UV机内会受IR辐射变形呢？

　　其原因是：市售UV机的光照系统中，目前的中压汞灯与反射罩有聚焦型和非聚焦型两种，对于这两种结构的反射罩，在反射要求的紫外光波长的同时，也同样将IR热辐射线反射在PC片上，尤其是当过UV机速度慢的情况下和印白色（对光全反射）及黑色（对光全吸收）油墨时，PC片就更容易挠曲变形。

　　这两种反射罩的结构特点是：聚焦型反射罩所反射的UV光线能量集中，光固化的效率高，有利于厚墨层的油墨固化，可使油墨的深层达到固化，这种聚焦反射罩，尤其是反光白色油墨和吸光黑色油墨适应性更好些，在同功率、同等条件下，聚焦型比非聚焦型的穿透性能更强些。但这两种结构的反射罩都会产生较高的热能，容易使PC片受热挠曲变形。

　　怎样避免和减少PC片在UV固化过程中受IR热辐射而引起的挠曲变形？

　　方法有两种。

　　第一种方法，在UV反射罩的表面涂一层涂料，该涂料层的功能是吸收IR热辐射波，PC片在UV固化的整个过程中，由于IR被吸收掉，PC片上只有UV光照射，所以PC片上不再受IR热辐射，故不会固受热而挠曲变形。这种结构的反射罩，不但适用于IMD（IMS）的PC片材，同时也适用于其他用UV油墨印刷的塑料片及标牌。

　　第二种方法，在UV机内，将两只灯稍微远离开，在两只灯当中设置一个能反转的装置，PC片印上油墨后，经过前一个UV灯后，工件走到中间时，PC片就反转180°后再过另一只UV灯，这样用两只低能量、同时也是低辐射能的UV灯，对透明PC片上印刷的油墨正反面两次固化，从而使PC薄片受热减少，温度降低，达到全固化，又不变形。

五、油墨光固化及注塑应用注意事项

　　1．UV灯管的使用寿命

　　新的UV灯（中压汞灯）从使用时起，一般1000h后应更换，同时，在1000h内应经常用无水乙醇清洁UV灯管及反射罩的表面，每清洁一次，将UV灯管旋转90°，有利于UV射线全部有效地辐射在UV油墨上，保证一定的穿透能量，使UV能量穿透到油墨底部，使油墨完全固化。

　　2．UV灯管的辐射能量

　　能量（功率）不够的UV灯，UV油墨过UV机的次数再多也不能使深部墨层全部固化，相反还会使UV油墨的表面封闭、老化、变脆等。同时油墨的附着力不好会使叠印的层间结合力很差。因此，UV灯的功率一般要求120W/cm或两支80W/cm中压汞灯或效果更好的金属卤素灯。

　　3．墨层的厚度和油墨的颜色对UV光固化的影响

　　不同颜色、不同厚度的UV油墨的固化效果略有差别，一般情况下，供应商在生产UV油墨时，利用光引发剂的特点，可以通过选择光引发剂的种类降低颜色密度，使不同颜色的UV油墨在同一固化条件下达到固化参数一致。而UV油墨的厚度，应该通过改变网版的参数、胶刮的硬度和刮印速度等方法调整，从而保证油墨快速固化。

　　4．注塑成型

　　（1）几种成型形式的简单比较

　　热成型由于片材加热可用来深度成型。

　　机械成型由于冷的片材可使油墨承受较高的压力。

　　高压成型由于片材稍微加热，可以允许较高的压力，且可深度成型，套位准确，尺寸稳定性高。

　　（2）值得注意的关键点

　　注塑成型前PC类材料的预热处理。

　　预处理即对PC颗粒料进行预热处理，属于去除水分的干燥处理，一般时间较长，为3-4h，才能将PC材料中的水分去掉，从而确保在注塑成型时减少油墨的飞溅和提高注塑料与PC片的密合，避免注塑成型后注塑料与PC片之间产生气泡而影响透明度。至于预热处理的温度，应该按注塑料的不同而有所区别。

　　避免油墨或片材的开裂。

　　要有一定有油墨厚度，不能明显地降低颜色的色密度或遮盖性。

　　成型时，选择最大的成型半径。

　　温度高将减少油墨被洗掉的面积。

　　增加注塑树脂温度，可增加附着力。

　　5．注塑料（树脂）及注塑温度

　　注塑料可用PC、ABS、PC＋ABS、PS和PMMA等。各种注塑料的参考注塑温度见表1。

　　IMD（IMS）技术的出现，将会大大推进仪器仪表、电脑、键盘、面板、汽车表盘的网印技术的发展。在不久的将来，多种家用电器、汽车等超大型产品的外壳也将会使用IMD（IMS）技术完成，使生产完全实行自动化，提高效率。因此，IMD（IMS）技术是集合特殊PC片材、注塑树脂、耐温油墨、彩色丝网印刷、冲压成型注塑模具的设计、制造及注塑工艺的综合技术，因此IMD（IMS）的技术含量较高，涉及技术范围广，因此需要有合理的结构设计，再配上先进的器材和合理的工艺，IMD（IMS）将会得到广泛的应用。

　　表1 各种注塑料的参考注塑温度

注塑料	PC	ABS	PC＋ABS	PS	PMMA
温度	＞290℃	＞270℃	＞260℃	＞220℃	＞240℃

[时间：2001-11-06  作者：陈德山　任凤霞  来源：丝网印刷2001－5]