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之前写的多色塑料系列CMF文章中,基于的塑料成型工艺都是注塑成型。而我们在实际项目中,有不少外观结构件不是注塑成型而成。
针对于非注塑成型的外观件,如果也想要用上如IMR、IML这样的覆膜工艺,我们可以采用OMD工艺。
如下应用:
薄膜转印装饰技术总览
说到这里,其实不管IMD和OMD,他们都是薄膜转印装饰技术,关系如下图:
(数据来源:Darfon)
薄膜转印装饰技术发展历程
热转印因为精度高、效率高,所以广泛应用在消费电子、汽车等行业,它也经历了三代的发展,从2D到3D到倒扣的3D,具体如下图:
OMD工艺跟IMD工艺一样,根据膜片是否留在工件表面上分为OMF(Out Mold Film)/TOM (Three dimension Overlay Method)和OMR(Out Mold Release)。
OMD工艺视频:
OMD的薄膜结构
膜外转印技术(Out Mold Decoration,简称 OMD)是一种表面装饰技术,通过将预先印刷的图案薄膜在加热和真空环境下转印到料件的外表面。膜片留在零件外部的叫OMF,不留膜片的是OMD。
OMR的薄膜
结构如下:
OMF的膜片
结构如下:
OMR和OMF的薄膜参数对比
OMD的薄膜选型:
1. OMR(转印型,撕膜)常用:PO(聚烯烃)(离型好、耐温佳)、PET(低成本、尺寸稳)。
2. OMF(包覆型,留膜)常用:PET、PC、PMMA、ABS(需耐拉伸、耐候、高硬度)。
对我们ID设计师来讲:
1. 一般外观 / 平面 / 浅曲面:选PET(性价比高)。
2. 深冲 / 高曲面 / 需离型:选PO(OMR 主流)。
3. 高硬度 / 耐刮:选PC。
4. 透明 / 高亮:选PMMA。
OMD的加工过程:
OMD的加工过程大体上分为四步:薄膜印刷,加热、真空贴合、薄膜剪切/分离。
OMR的具体加工过程,可看如下视频,最后一步是剥离膜片:
一个笔记本A壳的OMR过程:
手机后盖的OMR过程:
OMF的具体工艺工程如下视频,最后一步是切割膜片:
86插座的表面OMF的工艺:
可以看到,OMD的整体工艺跟吸塑有点像。就是通过高温真空吸附,将膜片吸附在素材上。跟吸塑不同的是,OMD不需要模具,因为被转印的外观件就相当于支撑模具了。所以,因为这个特点,OMD可以用在任何坚硬的零件上,如塑料、玻纤、塑钢、铝镁合金、木头、石头等。
跟IMD一样,依托于精密的印刷工艺,OMD能够实现高质量的装饰效果,如复杂的图案、鲜艳的色彩、以及各种纹理和光泽效果。与传统的表面喷涂工艺相比,OMD不仅环保,减少了废气排放,还提高了产品的外观精度和设计自由度,因此在汽车内饰、手机后盖、笔电、3C电子、家电外壳等领域有着广泛的应用。
以上视频只是初略地介绍了OMD的一些核心步骤,在实际量产工艺中,要比这个复杂很多。
以玻纤板手机后盖为例,流程为热固玻纤板裁切→热压成型→喷涂底漆与底气→喷涂UV淋涂液→3D拓印内纹理→PVD镀膜→喷涂中涂→喷涂面漆UV→3D拓印外纹理→CNC精加工,最终得到带目标纹理的成品。
OMD的设计优势
对于我们ID设计师而言,OMD的优势还是很明显的,尤其是对于小批量、预算少的项目来讲,OMD给ID设计师提供既要效果又要成本的选项。
OMD工艺有如下10个优势:
1. 成品成型后再转印装饰,无需定制特殊成型模具,前期开发成本更低。
2. 曲面包覆限制小,产品外观造型设计弹性充足。
3. 工艺可实现倒扣、倒钩位完整包覆,大幅提升结构设计自由度。
4. 搭配薄膜精密压纹工艺,可复刻真实纹理肌理,触感与质感兼具(木材、皮革、大理石等都可以模拟)。
5. 基材适配性极强,无材料限制:各类塑胶、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料、玻璃等均可加工。
6. 支持异种材料一体包覆,满足复合构件外观统一需求。
7. 可实现特殊材质复合效果,如金属拉丝、金属蚀刻、渐变纹理、珠光效果、彩膜、彩印等。
8. 环保生产,采用洁净室作业,无溶剂无废水,符合绿色制造标准。
9. 可实现图案精确定位,边缘精度可控到±0.15mm。
10. 结合薄膜与真空贴合工艺,可实现传统工艺无法达成的复杂曲面纹理。
ID设计师需要知道的一些数据
虽然OMD的工艺对我们ID设计师来讲是非常友好的,但也有一些限制,我们ID设计师在设计的时候,还是需要了解下的。
以2D转印为例,我们需要注意如下几点:
1. 装饰面必须是平面或简单曲面,深度≤20mm。
2. 装饰面上,不能有通孔和凹槽,容易造成膜片断裂。
3. 装饰面转角必须是圆角,半径≥2mm。
以3D转印为例,我们需要注意如下几点:
1. 可以覆盖复杂曲面,但深度需≤40mm。
2. 装饰面也不能有通孔和凹槽。
3. 装饰面转角也必须是圆角,半径≥3mm。
当然了,OMD的加工工艺有很多种,不同的工厂,有不同的工艺,就有不同的设计限制。我上面写的也只是一个大概。我们ID设计师在设计的时候,最好跟供应商提前沟通好。
这篇文章目前先到这里,还有后续内容我后续补上。