专利名称：一种模内装饰印刷注塑的预制片材成型方法
技术领域：
本发明涉及塑料片材的成型方法，更具体地说，涉及一种模内装饰印刷注塑的预制片材成型方法。
背景技术：
模内装饰印刷注塑成型(In_Mold Decoration，IMD)是将事先预制的、印有图案的片材放入注塑模具的定模中，然后将塑胶料注入模具中，使塑胶料与片材合为一体的注塑工艺。所述片材通常为透明的聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，其厚度通常为0.1-1.2mm，先用特制的油墨将要的图案丝印在片材上，用紫外光将油墨固化，并在放入注塑模具前成型，使其与注塑模具相配。通常，所述片材的成型是在成型机上用模具液压成型的，即将片材放入定模的腔体，动模有一凸出部分，与定模的腔体相配，合模，使动模的凸出部分与片材接触而使片材成型，然后开模，并取出已成型的片材。这种成型的方法的问题在于开模合模时由于模具与片材有接触且有一定的力量，容易刮伤片材，使成品率降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术的上述刮伤片材、成品率低的缺陷，提供一种不会刮伤片材、成品率高的模内装饰印刷注塑的预制片材成型方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是构造一种模内装饰印刷注塑的预制片材成型方法，包括如下步骤1)制备片材；2)在定模和动模还未合模时，将制备好的片材放入定模的凹入部分按所述片材形外形加工好的台阶上，使所述片材除与上述台阶接触外，其余部分悬空于定模中；3)将定模和动模合拢，定模中央的凹入部分与动模中央的凹入部分构成一个模腔，由位于模腔上部的加热装置对片材加热并持续一定时间，使片材软化；4)在模具的模腔内由上向下送入具有一定压力的空气，软化的片材向下受力，使所述片材贴紧所述定模凹入部分的底部而成型。
在本发明所述的预制片材成型方法中，所述步骤3)中所述加热温度是180℃至220℃。
在本发明所述的预制片材成型方法中，所述步骤3)中所述加热时间是15秒至25秒。
在本发明所述的预制片材成型方法中，所述步骤4)中所述一定压力是0.78Mpa到1.17Mpa。
在本发明所述的预制片材成型方法中，所述步骤4)中所述一定压力的空气的保持时间为1秒到2秒。
在本发明所述的预制片材成型方法中，所述加热装置是不锈钢网，其工作电压低于安全电压。
实施本发明的预制片材成型方法，其有益效果是由于不用液压成型方式，而用气压成型，所用模具的动模上没有突出部分与定模的凹入部分配合，而是由动模和定模都有的凹入部分形成一个模腔，所以其动模与片材没有直接的接触，也就没有刮伤片材的可能，故片材成型时的成品率高。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是现有技术中成型的动模、定模的形状、位置剖面示意图；图2是在本发明方法中，动模、定模及片材在加热时的位置剖面示意图；图3是在本发明方法中，动模、定模及片材在片材成型后的位置剖面示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在现有技术中，普遍采用的液压成型模具的示意图，可以看到，液压模具同样由动模12和定模11组成，在动模12与定模11接触的一面的中央有一凸出部分10，在定模11上有一与上述凸出部分10相配的凹入部分。开模时，将要加工成型的片材放入定模11的凹入部分，合模时，动模12向定模11运动，其凸出部分10接触上述片材，并将其压向定模11的凹入底部而成型。
如图2所示，在本发明的实施例中，动模3由进气管1，加热装置2和提供一个凹入部分安装进气管1和加热装置2的模体构成；定模4是用透气性材料制成的，其中央位置有一与要成型片材相对应的凹入部分，该凹入部分的底面就是片材要加工成的形状，在该凹入部分的四周还有一圈与定模4的模面相比略凹入的台阶；动模3上的凹入部分在与定模4相接触的一面同样有一与动模3模面相比凹入深度约为加工片材厚度的台阶，且动模3模面凹入部分的外形与定模4的模面凹入部分的外形是同样的，合模时，这两个外形时重合的。已丝印好还未成型的片材5，开模时是位于定模4上，合模时，位于定模4和动模3之间。通常，定模4在成型机上安装好后是不会随成型机的开合模动作而移动的，动模3则随成型机的开合模动作而移动；当动模3和定模4合模时成型机可进行下一步的成型动作，当动模3和定模4开模时，取出已加工好的成品并放入下一个要加工的片材。在本发明中，当定模3和动模4开模时，取出已加工好的片材，并将下一个要加工的片材放入定模4的凹入部分中，然后合模，此时动模3、定模4及片材的位置如图2所示。在图2中还可以看到大约位于动模截面中间的加热装置2，在合模后，加热装置2通电发热，迅速升温到180℃到220℃之间，并保持15秒到25秒，使片材软化，此处温度的高低和保持时间的长短是根据片材的厚度而定的，厚度越厚，所需温度就越高，保持时间也就越长，在实践中，当片材厚度为0.1毫米时，加热温度约为180℃，保持时间约为15秒；当片材厚度为0.6毫米时，加热温度约为200℃，保持时间约为20秒；当片材厚度为1.2毫米时，加热温度约为220℃，保持时间约为25秒。上述温度与时间都不是绝对的，在实践中会有一些偏差，要根据实际情况进行微调。当片材软化后，通过进气管1，向模腔内送入气压大约为0.78-1.17MPa的压缩空气，并保持该压力1秒到2秒时间，使已软化的片材受力后向下贴紧定模的凹入内壁，该模腔内壁的形状即为我们想使片材变成的形状，至此完成了片材的成型，如图3所示。上述压力和时间在实际操作中也可能会有微小的差别，也要进行微调。
上述的加热装置2是一个金属网，成型机上提供的大电流安全电压加到该金属网时由于其电阻较小，能迅速产生热量，达到加热片材使其软化的目的。又由于加热装置2加热时，定模3和动模4处于合模的状态，热量不容易被散发，所以本发明中加热的时间短，需要提供的热量也低，同样由于送入高压气体时，也处于合模状态，且制造模具所用的材料为透气性材料，所以所需要的气压也较低。
权利要求
1.一种模内装饰印刷注塑的预制片材成型方法，其特征在于，包括如下步骤1)制备片材；2)在定模和动模还未合模时，将制备好的片材放入定模的凹入部分按所述片材形外形加工好的台阶上，使所述片材除与上述台阶接触外，其余部分悬空于定模中；3)将定模和动模合拢，定模中央的凹入部分与动模中央的凹入部分构成一个模腔，由位于模腔上部的加热装置对片材加热并持续一定时间，使片材软化；4)在模具的模腔内由上向下送入具有一定压力的空气，软化的片材向下受力，使所述片材贴紧所述定模凹入部分的底部而成型。
2.根据权利要求1所述的预制片材成型方法，其特征在于，所述步骤3)中加热温度是180℃至220℃。
3.根据权利要求1所述的预制片材成型方法，其特征在于，所述步骤3)中加热时间是15秒至25秒。
4.根据权利要求1所述的预制片材成型方法，其特征在于，所述步骤4)中所述一定压力是0.78Mpa到1.17Mpa。
5.根据权利要求1所述的预制片材成型方法，其特征在于，所述步骤4)中所述一定压力的空气的保持时间为1秒到2秒。
6.根据权利要求1所述的预制片材成型方法，其特征在于，所述加热装置是不锈钢网，其工作电压低于安全电压。
全文摘要
本发明涉及一种模内装饰印刷注塑(In_Mold Decoration，IMD)的预制片材成型方法，包括制备片材、将制备好的片材放入准备好的模具中、使定模和动模合拢、由位于动模上部的加热装置对片材加热并持续一定时间使片材软化、向模具内送入瞬间一定压力的空气，以及最后使片材成型的步骤。由于本发明不用液压成型方式，其动模与片材没有直接的接触，也就没有刮伤片材的可能，所以片材成型时的成品率高，质量好。
文档编号B29C51/30GK101045323SQ20061006013
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者蔡俊华, 杨金錶 申请人:蔡俊华, 蔡考群