印刷技術(shù)的應(yīng)用範圍遍及多項產(chǎn)業(yè)，除了一般用紙外，還應(yīng)用在筆記型電腦機殼、手機面板、電路板、液晶面板、汽車儀表板、日用品等產(chǎn)品上；可印刷的材質(zhì)包括塑膠、金屬、玻璃、陶瓷等。在過去的塑膠產(chǎn)品製造中，往往需要對產(chǎn)品表面進行電鍍、噴塗、印刷等二次加工；隨著市場需求提高，近年來發(fā)展出一項嶄新的塑膠裝飾技術(shù)─模內(nèi)裝飾(In-Mold Decoration, IMD)，它結(jié)合印刷與射出成型等技術(shù)應(yīng)用，使射出塑膠成型品的表面不但耐磨擦、耐刮傷、耐腐蝕，且呈現(xiàn)精緻美觀的色彩與質(zhì)感。
常見的製造問題
在此新技術(shù)發(fā)展過程中，有兩個常見的製造問題：一是在充填階段常出現(xiàn)的沖墨(Ink wash-off)現(xiàn)象；二是產(chǎn)品冷卻過程中，因各部位冷卻不均勻而導(dǎo)致產(chǎn)品翹曲或扭轉(zhuǎn)變形。這些問題往往需要數(shù)次的設(shè)計迭代，過程費時費力。
為解決上述問題，可利用CAE模擬技術(shù)事先了解充填過程中的模內(nèi)動態(tài)行為，並藉此優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計。為了得到更精確的模內(nèi)裝飾分析結(jié)果，Moldex3D在最新的 R15版本中強化了分析功能，可精準地分析模內(nèi)裝飾薄膜之溫度分佈，再藉由求解處理器模擬塑料的流動溫度、速度場並配合產(chǎn)品幾何特性，進一步預(yù)測可能發(fā)生的沖墨現(xiàn)象。
透過分析模內(nèi)裝飾之溫度場，可以更加準確地了解模具溫度之變化，了解產(chǎn)品冷卻行為與體積收縮現(xiàn)象，並藉此優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、降低產(chǎn)品翹曲及成型缺陷。此外，Moldex3D獨家在模內(nèi)裝飾模擬的前處理流程中支援邊界條件選項，協(xié)助用戶以更快速、更簡單的方式處理飾件網(wǎng)格層。另還有「沖刷指數(shù)」預(yù)測功能，能讓產(chǎn)品設(shè)計者精準預(yù)測沖刷狀況，確保高品質(zhì)模內(nèi)裝飾產(chǎn)品的產(chǎn)出。
模內(nèi)裝飾製程案例
以下是模內(nèi)裝飾製程的案例說明。此產(chǎn)品設(shè)定模具溫度為攝氏80度，塑料溫度為攝氏240度。藉由分析可以發(fā)現(xiàn)波前流動現(xiàn)象與實驗的結(jié)果相當吻合(圖一)。
再根據(jù)此流動行為檢查模型與模內(nèi)裝飾表面的界面間的溫度變化，發(fā)現(xiàn)明顯的熱遲滯(heat hesitation)現(xiàn)象(圖二)，此現(xiàn)象是因為裝飾層的熱傳導(dǎo)能力較差所造成。
由於模內(nèi)裝飾製程需要進行產(chǎn)品表面加工和上色，在射出成型過程中，模內(nèi)有許多因素容易造成產(chǎn)品瑕疵，因此使用者必須全盤了解模內(nèi)動態(tài)行為，避免不良品產(chǎn)生。而Moldex3D的新穎模擬功能，除了可滿足使用者的需求，更可避免不斷重複試誤的過程，加速產(chǎn)品創(chuàng)新，省下可觀的時間和生產(chǎn)成本。
