首页 > 新闻中心 > 注塑模内贴标的工艺及设计要点

注塑模内贴标的工艺及设计要点

  一模内贴标成型工艺及影响因素


  1.1成型工艺


  模内贴标有2种贴标成型方式:吹塑成型和注射成型。对注射成型模内贴标而言,自动化机械手将标签贴附在模具内壁上,合模后注射充模,借助树脂高温熔化模内标签背面热熔粘合树脂,从而使标签和容器融为一体,欧洲80%的模内贴标是通过注射成型的。


  1.2模内贴标影响因素


  在模内贴标这一技术中,主要的影响因素包括标签、模具、机械手、成型设备,其中zui重要的当属注塑生产设备。


  1.2.1标签


  标签在生产中是一个非常重要的环节,标签的好坏直接关系到了产品的质量,对标签影响zui重要的就是印刷了,如果标签的着墨性不好,容易造成油墨对模具的污染,从而导致产品的质量不良。


  (1)组成。标签大致可分为3层,片材(一般为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚碳酸酯)、油墨、黏合剂(多为一种特殊的胶)。当注塑完成后,薄膜和塑料融为一体,片材在外面,片材表面一般经过硬化。


  (2) 片材成型。片材是模内贴标模具成败的关键,一般片材的材质为对苯二甲酸乙二醇酯,也有有机玻璃(PMMA)、聚碳酸酯。但聚对苯二甲酸乙二醇酯的成型及加工都较优良,表面光泽度、耐磨性也能达到客户要求,因此应用广泛,厚度125μm的对苯二甲酸乙二醇酯片材zui为常用。在片材热定型环节,温度控制很重要,否则易变形,废品率高。热定型机的上、下模都有加热板,在工作期间保持恒定的温度。移动式加热板在放入片材后,移动片材顶部对片材进行预热,使其变软,才可合模进行热定型处理。片材尺寸要比最终部件尺寸小一点,一般片材尺寸比部件尺寸单边小0.02~0.03 mm,片材不仅置入型腔内容易,而且能完全伸展开来。


  (3)油墨。油墨对模内标签也很重要,在选用油墨之前,应根据最终应用的要求,对油墨在标签材料上的附着力、耐刮擦性、抗化学性等性能进行测试。首先必须保证良好的印刷适应性,其次满足各阶段(印刷、贴标和最后使用)的性能要求,最后要求成本低、环保。标签对墨层的耐磨性要求更高,UV油墨同溶剂型的相比具有较高的墨层强度,比较适合模内标签。注射成型用的标签由于注射成型时需要的压力大,因此不需材料背面的压纹或磨砂表面便可排出标签与瓶体间的空气。注射成型用的标签在模具中一般采用静电吸标工艺,因为注射成型时产生的压力很大,如果采用真空吸标工艺,标签将会被击穿,从而影响生产的连续性。


  1.2.2模具


  模具设计的好坏直接关系到产品的产量、质量及寿命,因为模具在整个IML的投资中占据了很大的一部分。


  (1) 薄膜成型模具设计。成型模具尺寸设计公式:阳模成型配母模注塑或阴模成型配公模注塑时成型模具尺寸等于注塑模具尺寸、注塑模具60~80℃的热膨胀、薄膜收缩之和减去成型模具在工作温度下的热膨胀和薄膜厚度;阳模成型配公模注塑或阴模成型配母模注塑时成型模具尺寸等于注塑模具尺寸、注塑模具60~80℃热膨胀、薄膜收缩之和减去成型模具在工作温度下的热膨胀。当成型模具和注塑模具使用的是相同的材料并且在相类似的温度下工作,注塑模具60~80℃的热膨胀和成型模具在工作温度下的热膨胀可以相互抵消。成型后的薄膜圆角必须同注塑模具的圆角相匹配或薄膜稍小的圆角被伸展以匹配注塑模具圆角。


  (2) 注塑模具设计。一般丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、PMMA的缩水率为0.5%,如做模内贴标模具,因产品表面覆盖一层聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,两者显然热收缩率不同。模内贴标注塑模具成型产品的缩水率较普通模具小些,取0.3%比较合适。因为,注射成型时塑胶底材被片材包裹,对塑胶的收缩起到了阻碍作用。为减少成型中振动、变形等问题,模具制造常选用高刚性金属材料,如H-13,但成本要高于标准模具的20%,也可采用适合的加强筋和模板厚度提高模具刚性。


  1.2.3机械手


  在整个生产中,机械手也起到了很重要的作用,机械手在放置标签时要确保标签被放于正确的位置,以避免产品出现重标。其中自动化机械手与注塑机信号通讯的协调一致性及电气连锁安全保护功能尤其重要,关系到模具和机械手安全和整个生产线的效率。同时模内贴标工艺要求机械手将标签嵌入模具的准确率大约在(土0.2)mm以内,还要求运行精度高、稳定性好。


  1.2.4注塑设备


  注塑设备在模内贴标生产中起到了至关重要的作用。由于贴标系统是一个全自动化的系统,它对成型设备的要求是注射速度快、成型周期短、注射压力高、开模行程要大,以及生产要稳定,其中尤以注塑机的精确性和稳定性、短的生产周期和低磨损率zui为重要。如机器稳定性不好,就会使开模位置精确度下降,从而造成不良品增多。由于模内贴标容器的壁厚一般为1.0 mm以下,因此对注塑机的zui低要求是注射速度达到450 mm/s,同时注射压力达到300 MPa。


  注塑机一般采用伺服闭环控制,提高控制精度,同时增加蓄能器提高注射速度。模板的开合必须快而稳定,采用比例阀进行开合模,可发挥制动功能;另外,高刚性的机架亦对制动有帮助,模板变形会直接影响模腔厚度,若成品厚度为0.50 mm,模板变形就要控制在0.05 mm以下。


  二模内贴标产品常见问题及改善措施


  2.1产品变形


  选择标纸材质收缩比对生产工艺起了重要的作用。标签纸材质收缩比例材料不同,产品会受影响而变形(瓶身鼓起两边凹进)。目前模内标签材料市场上所用的材料在遇热后收缩是多数塑料薄膜的特性,但不同薄膜的收缩率都不同,塑料瓶身在冷却时亦会发生收缩,当收缩率不同于瓶身收缩率时,瓶身会发生变形。为解决产品变形,产品的平均厚度一般要求小于1.2 ram(包括标签厚度),且尽量做到壁厚均匀。另外通过调节注射成型工艺和优化模具结构设计,也可以有效解决产品变形问题。


  2.2气泡


  模具设计结构不合理,在生产过程中易造成产品形状变化、变形、鼓起、排气不良导致贴标过程中出现气泡。圆形的瓶身,有台阶的瓶身等不合理的瓶型设计及热烫金导致的标签凸凹不平是出现气泡的主要原因。烫金加热不平易产生气泡,模内标签可采用冷热2种烫金技术。为避免模内标签材料出现凸凹变形,排气不好产生气泡,在客户接受其视觉效果前提下,推荐使用冷烫金技术,如果加工时的温度较低,热熔胶粘剂很快就与熔融的塑料型坯固化在一起,挥发出的气体会无法顺利排除而形成气泡。


  2.3贴标问题


  在贴标时人模塑料温度、注塑压力、冷却温度等几方面要严格控制,如果控制不好会出现标纸和瓶身脱离的现象。贴标时出现的问题有以下几方面。


  (1) 重标。2张或几张标纸同时粘在瓶上,这样情况很少见,但可以导致歪标、掉标等现象出现。机械手以真空吸附的方式来吸附标签,真空吸力过大或标签间的摩擦因数过大都是造成多张或双张的主要原因。调节机械手的真空吸力、有效消除静电是解决重标问题的有效方法。


  (2) 掉标。在机械手运送标签过程中,在中途脱离吸盘就掉下来,根本就没送到模腔内或由于真空吸附力不强,从模腔中掉出。


  (3) 缺标。正常开机,正反面无标签,主要是气压和掉标问题导致这种问题产生。解决上述问题首先是贴标机械手的选择,不同厂家生产的用于模内贴机械手的贴标精度准确率是有区别的,应该多方比较,选择质量好的产品;其次是标签的选择,不同的模内标签生产的标签质量也是有所区别。一般来说,挺度好、静电少的模内标签有助于标签粘合的准确;此外操作工艺等因素的影响也不容忽视;最后在废品处理方面,不能采用一般的方法,由于标签与瓶身的材质相同,在生产过程中经过一次成型,标纸和瓶身已经完全融合在一起,要先刮去印在标签纸上的油墨,不是刮去整个标签,然后进行粉碎处理,最后加在瓶的内层中,达到再生、环保作用。


  2.4耐刮划和耐摩擦


  模内贴标产品的耐刮划和耐摩擦要求因其应用领域而不同,如应用在手机显示屏和笔记本外壳要求就比较高。解决产品刮伤的方法,除了对成型过程工艺控制之外,提高薄膜表面硬化层和薄膜材料与塑料基材的配合。


  2.5其他问题


  除了上述外,模内贴标还有其他常见问题,如产品变色、冲墨、收边不良、冲切不良、包边和裂纹等问题。这些不仅与标签质量有关(如冲墨现象就与标签油墨调配相关),而且与成型工艺及模具设计都有很大关系,因此上述问题需要依据具体情况解决。

  模内贴标杯厂家:http://www.caixinpackaging.com/


关闭