專利名稱：注塑塑料產(chǎn)品的制造方法及集成升級系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明(下文為彩色法Colochrome)包括一種利用IM膜(模內(nèi)薄膜)制造注塑塑料產(chǎn)品的方法，其中該IM膜經(jīng)由一些選定的加工工序被傳送到注塑工序成型為有精加工表面的有形的成品，隨后再實(shí)施一些選定的加工工序以獲得完善的商品成品。
本發(fā)明-彩色法是一臺(tái)完全獨(dú)立的生產(chǎn)裝置，其中所有必要的品位升級方法都組合成一個(gè)整體，其中所有的工序都彼此同步，也就是說待制產(chǎn)品不需要在別處接受品位升級，為獲得所需工件的所有工序都能在該彩色生產(chǎn)裝置上實(shí)施。
彩色法的特征是其足夠的適應(yīng)性，也就是說，它無須預(yù)定生產(chǎn)接口，只要在工件注塑約35秒鐘以前對設(shè)計(jì)作出決定即可。
當(dāng)檢查目前的消費(fèi)品和與其相關(guān)的市場和結(jié)構(gòu)方式時(shí)一般認(rèn)為對產(chǎn)品設(shè)計(jì)的決策過程不得不一再推遲，且在產(chǎn)品的生命周期和制造過程的整個(gè)期間會(huì)多次改變。
這類典型的消費(fèi)品是電子產(chǎn)品，諸如移動(dòng)電話、手表、光盤錄放設(shè)備、便攜式個(gè)人電腦等，用于汽車工業(yè)的設(shè)備部件、電插座及開關(guān)等。
下面將通過移動(dòng)電話裝置詳細(xì)介紹本發(fā)明。
移動(dòng)終端(下文為終端)廠商在市場上經(jīng)營，其中產(chǎn)品的技術(shù)性能、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及質(zhì)量對商業(yè)成功極為重要。
在終端制造中，通常只有少量設(shè)計(jì)變動(dòng)，僅用保護(hù)性彩色著色終端蓋。
本發(fā)明-彩色法提供若干解決辦法，它改善產(chǎn)品的表面品質(zhì)，明顯加快生產(chǎn)過程，降低生產(chǎn)成本。而且，此法有足夠的適應(yīng)性。
彩色法的基礎(chǔ)是采用一種為上述各目的而選定的IM膜(圖6，58、59、60和61)。該膜必須是純凈的，那就是未曾用任何方法處理過的。
IM膜構(gòu)成產(chǎn)品的組成部分，它在注塑工序中處于工件外表面的位置，同時(shí)構(gòu)成傳送帶。因此，IM膜的大小、形狀等是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，并借助它在不同加工工序之間傳送。在此場合，IM膜可以有穿孔點(diǎn)(圖4，48、45)或加固邊緣40，例如借助齒輪(圖5，54)來幫助傳送。
最困難的加工工序，諸如用壓電打印或激光打印來形成圖象(圖4，49)，用UV硬化漆使外表面形成硬涂層，就可在IM膜仍然筆直和未加工時(shí)實(shí)施(

圖1、2和3)。借助激光雕刻法可以在該膜上獲得三維表面。
圖1公開了彩色法的原理圖，把與品位升級有關(guān)的所有工序都安排在圖上成象和激光雕刻工序2、表面涂漆和UV固化工序3，工序2、3在3d格式化(formatting)工序4之前實(shí)施，之后實(shí)施真空涂布工序5和6以獲得外觀色彩、金屬涂層、鏡面等。
因此，處在3d格式中的IM膜，具有精加工的表面和性能，此刻已經(jīng)形成，此膜接著被傳送到注塑工序8，之后一種有精加工表面的蓋會(huì)出現(xiàn)，它仍然是IM膜帶9和1的組成部分。
在這以后，在IM膜帶1、9被傳送到激光工序10之前可以簡單地實(shí)施真空RF屏蔽工序，其中小孔和小口在工件以IM膜帶卸下之前被所示的激光刺穿。工件11此刻1準(zhǔn)備就緒。
不言而喻，IM膜1呈如圖的膜卷狀態(tài)而且是純凈的、即預(yù)先未曾用任何其它方法處理過，除一面或兩面蝕刻以獲得較好的漆或打印油墨粘合力，或涉及膜傳送的“打孔”之外，總之這些加工無關(guān)產(chǎn)品或表面的生成，只是輔助手段。
圖1，5是真空工序，其中可獲得整個(gè)光譜范圍內(nèi)的色彩，例如反射、金屬、氧化物和惰性氣體。
圖1，2、圖2，17是IM膜32的漆基板硬涂層，如把壓電(piezo)噴涂/priott頭連接成一排，就可獲得較大的涂層底面。
在彩色法中所有各工序都是數(shù)字化控制的，每一工序(它涉及形成一層視覺表面)，獨(dú)自提供極大可能性來改變設(shè)計(jì)，而且組合起來，其變化范圍幾乎是不受限制的。
把各種各樣的、能導(dǎo)向純凈IM膜并能數(shù)字化控制的加工技術(shù)(工序)加以組合是本發(fā)明的基本想法，因此所得表面的數(shù)目是不受限制的，用不著任何機(jī)械加工就能提供有足夠適應(yīng)性的制造方法。只有生產(chǎn)件/工件時(shí)，離開3d格式化區(qū)(圖1，4)IM膜的模具應(yīng)當(dāng)更換，離開注塑機(jī)8的模具也是一樣。
本發(fā)明-彩色法，其中不同工序組合起來同步加工，對加工質(zhì)量的有效作用是單一工序所不能達(dá)到的。例如圖4中的IM膜43的作業(yè)圖象49的打印、表面50的硬涂層，在彩色法生產(chǎn)裝置上實(shí)施，就能在成本和質(zhì)量上得到更好的結(jié)果。
圖2和4公示了IM膜32外表面的位置，其地點(diǎn)位于一個(gè)精確限定的范圍內(nèi)。
隨著該IM膜32被傳送到下一個(gè)加工點(diǎn)18(烘干漆)，在IM膜32的下表面上同步實(shí)施壓電(piezo)打印或激光打印24，其中如果這兩個(gè)涂層都是由UV硬化性打印油墨/漆制成的話，就對此工序有利。
下一個(gè)加工點(diǎn)19包括UV源25和26，IM膜32兩個(gè)側(cè)面上的表面漆和印制圖象都靠它硬化，同樣必不可少和新發(fā)現(xiàn)的是，在下一個(gè)加工點(diǎn)20的IM膜32將被熱到這程度以便3d格式化。
上面公開的是所謂的技術(shù)完全創(chuàng)新，而直接在表面上加工，和在漆/打印油墨結(jié)晶之前的一定時(shí)段內(nèi)實(shí)施3d格式化，有可能獲得理想的圖象質(zhì)量，并使硬涂層從2d格式成型為一種極高質(zhì)量的3d格式。顯然，打印油墨和表面漆在結(jié)晶之前都是有彈性的。獲得表面漆內(nèi)的彈性，其結(jié)果在技術(shù)上很容易制成2d格式的圖象，這正好也是在3d格式化之后有可能獲得理想質(zhì)量所需的性能。
從改變生產(chǎn)過程借助彩色法來獲得理想的圖象。下面把此法和現(xiàn)有的生產(chǎn)方法作比較。
目前使用的生產(chǎn)方法與彩色法基本不同之處在于工作原理。現(xiàn)有生產(chǎn)方法運(yùn)作的結(jié)果是各種不同的加工工序各自在別處實(shí)施，它們只會(huì)在某一工序與有形的3d蓋“連接”在一起。
實(shí)施例1基于上述工作原理，本發(fā)明的方法大量生產(chǎn)一種有圖象和表面涂漆的IM膜成品，接著以膜卷形式傳送給用戶，準(zhǔn)備把它安放在注塑機(jī)上，該IM膜將經(jīng)由深沖壓工序?qū)蜃⑺芄ば虮旧怼?br> 在使用IM膜時(shí)有兩種不同的方法。一種方法是有文本、圖象和色彩的IM膜對注塑工序只起傳送基底/膜的作用，其中圖象、文本等粘附在工件上，IM膜卻不粘附。
在此場合，必須首先在IM膜表面上涂蠟打底，用多層涂布法(按需定層數(shù))在涂蠟表面實(shí)施印刷加工。注塑工序中放出的熱量使IM膜同涂蠟表面分離，因?yàn)橥肯灡砻娴恼掣搅Ξ?dāng)然比有印刷產(chǎn)品表面的粘附力小得多。
另一種方法是待用的印制IM膜留作成品的組成部分。該法的不同之處在于全然不用蠟，因?yàn)榇丝逃≈飘a(chǎn)品與IM膜間的粘附越牢越好。否則加工工序本身就與那個(gè)導(dǎo)向IM膜本身的打印工序并無差別。
第一個(gè)問題涉及打印油墨和表面漆的性能，它們必然會(huì)在某時(shí)間范圍之內(nèi)結(jié)晶，其原因都是稀釋劑的蒸發(fā)及與IM膜表面起反應(yīng)，不管是用UV、熱或空氣來硬化打印油墨或漆/涂料(paints)。
問題恰恰在于在結(jié)晶(即穩(wěn)定化)之后，彈性幾乎不復(fù)存在，而當(dāng)考慮使用IM膜實(shí)施3d格式化時(shí)，卻需要很好的彈性來保持圖象表面的準(zhǔn)確和令人滿意的質(zhì)量。
由于彈性微不足道或不存在，打印油墨和漆/油漆在3d格式化中會(huì)龜裂和斷裂，所以質(zhì)量會(huì)變得相當(dāng)?shù)土印?br> 在真空工序中，全然不能涂布金屬氧化物、氧化硅等，因?yàn)樗鼈冊?d格式化中碎裂成無法控制的片斷；就是說它們只能以彩色法中業(yè)已提供的方式，即用于精加工的3d加工工件。
顯然，在平滑筆直的2d表面上實(shí)施打印工序和表面涂漆/彩繪是最不費(fèi)力和成本效益更好的，這種表面例如存在于彩色法中的IM膜，而這涉及時(shí)間的運(yùn)用和工序的安排，它要求所有工序都同步地組合起來，否則將如IM膜的現(xiàn)有使用方法那樣會(huì)是有問題的。
另一個(gè)問題涉及那些由于現(xiàn)有制造方法和IM膜的使用帶來的后果。
如上所述，移動(dòng)終端就是一種設(shè)計(jì)產(chǎn)品，要求其表面是優(yōu)質(zhì)的，并具有工序復(fù)雜的外部特性；由于設(shè)計(jì)經(jīng)常改變，在生產(chǎn)上就要求有足夠的適應(yīng)性。
因此，把預(yù)先制成的IM膜順序傳送給實(shí)物成品制造商這樣一種操作方式在此場合是行不通的。
首先，總共耽擱的時(shí)間太長。即使在能用于制品之前從制膜開始，通常也要耗時(shí)一個(gè)月或兩三個(gè)月，而在所需數(shù)量的例如蓋件準(zhǔn)備傳送并安裝在終端制造廠之前還要耗費(fèi)同樣長的時(shí)間。
目前的市場營銷循環(huán)如此快速，人們必須作出實(shí)時(shí)反應(yīng)，否則將會(huì)制造出沒人需要的產(chǎn)品。這涉及所謂的標(biāo)準(zhǔn)蓋，成為“徒有虛名”的蓋，反應(yīng)時(shí)間是若干分鐘，也就是說，目前的生產(chǎn)方式，其中必須提前數(shù)月對設(shè)計(jì)方案作出決定，沒有可行性。
如前所示，印刷、涂漆或彩繪工序已在前面實(shí)施過，單單這一做法就導(dǎo)致涂層結(jié)晶、彈性喪失，該表面一經(jīng)加熱和3d格式化就會(huì)斷裂/龜裂，結(jié)果其質(zhì)量和設(shè)計(jì)已不合格。面對著薄膜制造和產(chǎn)品之間的時(shí)間耽擱，再考慮到避免生產(chǎn)“徒有虛名”的產(chǎn)品，和為了采用特種工藝操作諸如激光雕刻、真空涂布、壓電/激光打印，目前的制造方法在質(zhì)量和技術(shù)方面都已沒有競爭力了。
在一般水平上，人們應(yīng)設(shè)法把基本和必要的工序諸如RF屏蔽等組合起來。否則又須把工件從生產(chǎn)工序向外傳送，正如目前一樣，又大量耗費(fèi)時(shí)間和費(fèi)用。這一問題的處理在下面將作為后勤保障的一部分和制造法來描述。
圖7和8展示普遍存在的現(xiàn)時(shí)情況。圖7公開了一種注塑塑料工件的制造工序和相關(guān)的后勤保障。工件是移動(dòng)電話蓋，后勤工序包括蓋的彩繪。
圖8展示生產(chǎn)中的后勤保障，其中工件須借助真空工序加以屏蔽(RF屏蔽)，該工序是在技術(shù)上和商業(yè)上都正確的唯一方法。
公開的圖7和8共同和分別展示，當(dāng)這個(gè)工業(yè)制造鏈尚未發(fā)展成像彩色法那樣的實(shí)時(shí)操作時(shí)，控制該制造鏈有多么復(fù)雜。
圖7展示一種塑料工件在注塑工序72中的成型情況，其中用機(jī)械手或機(jī)器人73把工件安放在包裝臺(tái)82、90上，再放進(jìn)運(yùn)輸車74，接著按需要量76堆積75、運(yùn)送77到中間儲(chǔ)藏庫78。
彩繪工序一經(jīng)起動(dòng)，放在運(yùn)輸車81里的各個(gè)包裝臺(tái)82被卸下，以便把工件83放進(jìn)彩繪架84(通常為手工作業(yè))。把彩繪架84放在一條運(yùn)往彩繪工序(底涂85，包括中間烘干)的傳送帶，其后將實(shí)施實(shí)際的表面彩繪工序86，至少也包括空氣/熱干燥。該加工工序的持續(xù)時(shí)間為幾十分鐘。
當(dāng)彩繪架88離開彩繪加工工序85和86時(shí)，工件89從中卸下再次放在包裝臺(tái)90上，滿載后再次放在運(yùn)輸車92里，運(yùn)往93儲(chǔ)藏庫94等待裝配95。
也曾設(shè)法給上述鏈路79的一部分設(shè)旁路，以便把工件83直接從注塑工序73放進(jìn)彩繪架84，而這需要很多的彩繪架84。另一個(gè)問題是在彩繪工序85、86之后工件83、89放在哪里。
應(yīng)該注意，注塑工序根據(jù)工件耗時(shí)約15秒，而數(shù)均分子量(Mw)指出，待等候時(shí)間的加工工序耗時(shí)至少40倍于此。
如果采用本發(fā)明的彩色法，圖7中所述的所有情況都能避免，特別是當(dāng)表面漆(lacquer)/油漆仍有彈性時(shí)，靠壓電噴涂的IM膜的涂漆/彩繪(painting)和3d格式化兩者在UV硬化之后馬上就實(shí)施。
公開在圖7中的彩繪工序這樣實(shí)施正是由于IM膜已經(jīng)先打印、彩繪，等等，當(dāng)其3d格化時(shí)不再有彈性，只是斷裂。
圖8展示一種典型情況，至少帶有包括無線電發(fā)射/接收單元和處理器等的移動(dòng)終端，它要求借助真空金屬化工序把工件屏蔽(RF屏蔽)起來。
應(yīng)該注意，借助真空金屬化來屏蔽工件是由非本行業(yè)的人實(shí)施的，這對獲取專利本身無關(guān)緊要，但也是合乎全局需要的。
圖8展示一種情況，其中公開在圖7中的加工工序，即工件的注塑96和彩繪97已經(jīng)實(shí)施，工件已經(jīng)放在包裝臺(tái)(platform)90上，接著放進(jìn)運(yùn)輸車92中運(yùn)進(jìn)儲(chǔ)藏庫94。
圖8從加工點(diǎn)繼續(xù)儲(chǔ)存，其中不同形狀的工件放進(jìn)運(yùn)輸車98，傳送到99、100運(yùn)送，由于費(fèi)用原因通常滿載101放進(jìn)運(yùn)輸卡車102，傳送到公司儲(chǔ)藏庫103來實(shí)施加工工序，其中每車每次卸載105以便把工件106放在RF屏蔽架/包裝臺(tái)上。
由于加工技術(shù)原因，工件被強(qiáng)制放到所謂的屏蔽架上(與圖7中的彩繪架不同)，不考慮涉及的是平面真空金屬化工序還是圓筒真空金屬化工序。
實(shí)施一種真空金屬化的RF屏蔽，每次傳動(dòng)時(shí)間就把400-1500個(gè)待金屬化的工件放進(jìn)真空室，該工序通常一次耗時(shí)12-25分鐘。工件放在屏蔽架上實(shí)際上是手工作業(yè)。
自動(dòng)化是困難的，因?yàn)楣ぜ煌蚨b配架也需不同，而且新的金屬制品老是出現(xiàn)，即沒有實(shí)體形狀，所以很難形成自動(dòng)化。
在真空金屬化工序108之后，把工件109從屏蔽架中取出，放在包裝臺(tái)上，再放進(jìn)運(yùn)輸車110并使整個(gè)運(yùn)輸區(qū)裝滿，通過中間儲(chǔ)藏庫供最終運(yùn)輸111。
為了獲得一個(gè)清楚的比較，圖7和8展示一個(gè)對連接到用在IM膜中的使用，以便這個(gè)對比明白地提供其對生產(chǎn)效果的證明。
而且，已對下列各專利說明書做了比較-WO 00/50212制造過程中裝卸、運(yùn)輸工件的方法和裝置-EP 0723847A1模塑裝置-USP 5539971-USP 19603733A1按照圖1，本發(fā)明描述了把IM膜用作傳送帶(圖4)，結(jié)果IM膜形成一條連續(xù)不斷的膜帶，選定的加工工序，例如2、3、4、5、6、16、8、15、10，按預(yù)先規(guī)定的順序在不同的加工點(diǎn)上實(shí)施。
在現(xiàn)有技術(shù)中把IM膜用作傳送帶是眾所周知的，其中預(yù)先印有圖文的IM膜，3d格式化在先，注塑工序緊接其后，作為IM膜組成部分的工件只是利用該膜移離注塑工序。
換句話說，本發(fā)明的彩色法和一些已知方法不同之處在于，尤其考慮到IM膜的習(xí)慣用法，在已知方法中，除預(yù)先印有圖文之外，沒有任何加工工序是導(dǎo)向IM膜的，那就是，選定的加工已在別處分別實(shí)施過。
本發(fā)明包括那些只能在組合型裝置中實(shí)施的有技術(shù)水平的加工工序。在本發(fā)明中，IM膜總是純凈的，那就是，在安裝到機(jī)械裝置之前IM膜不是任何加工工序的處理對象。
從制造技術(shù)觀點(diǎn)看，差別是巨大的。本發(fā)明方法在加工過程中的局限性是微不足道的，因?yàn)楫?dāng)被傳送到圖1中各工序時(shí)IM膜是純凈的；而在已知的IM膜用法中，該膜被預(yù)先打印(涂布)，那就是其局限性是絕對的，只有預(yù)先打印在IM膜上的“產(chǎn)品”才能加工制造。
本發(fā)明和迄今已知的發(fā)明彼此完全不同。使用本發(fā)明，無論怎樣加工的表面產(chǎn)品都能按選定的加工順序在不提高成本的情況下生產(chǎn)。本發(fā)明有足夠的適應(yīng)性；另一方面使用已知的老方法卻只能生產(chǎn)那種已經(jīng)預(yù)先打印在IM膜上，生產(chǎn)過程固定不變的產(chǎn)品，因而是一種沒有生產(chǎn)力的“徒有虛名”的產(chǎn)品。實(shí)際上，生產(chǎn)過程固定不變就是適應(yīng)性的對立面。
下面將通過圖1～6詳細(xì)介紹本發(fā)明。
圖1展示按照這個(gè)新發(fā)明制造一種注塑工件即移動(dòng)電話蓋的方法。該方法的主要原理是，用于加工的IM膜1是純凈(即未曾處理過)的，最優(yōu)選的是呈膜卷狀的1。該方法包括選定的加工工序2、3、4、5、6、16，其后緊接注塑工序8。在此之后有制造全息圖15的加工工序9、RF屏蔽和激光切開工序10。
本發(fā)明所用的IM膜必須是純凈的，那就是它沒有難對付的工序，由于這些工序和注塑工序8一起以組合方式實(shí)施，因此所有工序都是同步的。
把純凈的IM膜1傳送到第一工序2，其中把圖象打印在IM膜的一側(cè)，另側(cè)是例如彩繪或涂漆。在此之后用UV光3使該表面硬化，接著只要該表面仍有彈性(即在結(jié)晶之前)就立刻實(shí)施器3d格式化4。
上述各工序可在真空工序5和6中實(shí)施，其中在真空環(huán)境下使金屬、氧化物、金屬氧化物、合成著色劑或例如有色二氧化硅在工件表面打印出來。在同一方面，可實(shí)施激光雕刻10，盡管也可在圖象2打印之前作為第一加工工序。
借助激光雕刻可以獲得非常復(fù)雜的3d表面和圖象，即某種全息圖。
接著把帶有精加工設(shè)計(jì)的3d的IM膜傳送到注塑工序8。使塑料貼著IM膜鑄塑，即在這一段工件本身實(shí)際上呈最后形狀，在上述全息圖象制造之前仍然可以加工9。
如果需要，RF屏蔽也可作為組合型制造方法的組成部分在工序15中實(shí)施。在此之后實(shí)施最后工序-實(shí)際上導(dǎo)向工件并包括激光穿孔或打眼，從IM膜卸下工件。在此之后，此刻完善的工件11可傳送到選定的包裝臺(tái)上，或者直接送到裝配線上。
圖2以更明確的形式展示圖1中所示的、在注塑工序22、29之前實(shí)施的那些加工工序，在該加工工序17、借助壓電噴涂實(shí)施IM膜外表面的涂漆/彩繪。此處可并列多個(gè)(如2、4和5等)噴頭。
在下一個(gè)工序中，使涂漆/彩繪的外表面空氣干燥18，同時(shí)借助壓電噴涂/激光打印機(jī)24打印在IM膜32上。
在上述各工序之后，在加工工序19，借助UV光線25、26使IM膜單面或雙面硬化。面對加工點(diǎn)19上UV硬化產(chǎn)生的熱量，加工工序20上的IM膜32必須立即借助深沖壓27實(shí)施3d格式化。3d格式化的優(yōu)選時(shí)間是在打印/彩繪/涂漆表面結(jié)晶(硬化)期間和之前，那時(shí)該表面仍有足夠的彈性，也就是容易地加工處理。
在加工點(diǎn)21，借助真空技術(shù)如分批處理或?yàn)R涂法28對3格式化工件實(shí)施涂布。
IM膜30足夠純凈且優(yōu)選呈膜卷形狀，以便同步進(jìn)入所示的組合型制造裝置，也就是各個(gè)加工時(shí)段23的長度31相同。
在封閉的純凈室中所有工序和裝置自然作為一個(gè)整體，注塑機(jī)也已放入其中。
圖3展示圖2的聚焦標(biāo)記(加工工序17、18、24)-IM膜的涂布和成象。首先，在IM膜34(未來的3d產(chǎn)品)上實(shí)施一層外表面(耐磨)。該表面是由UV硬化涂料/漆等制成。
對所有工序是預(yù)定的，也就是，它們的間隔是恒定的，以便導(dǎo)向IM膜34的各加工工序容易同步化。
因?yàn)镮M膜34處于正常的2d狀態(tài)，導(dǎo)向該膜的各工序如漆/涂料表面36的空氣干燥42)容易在該膜的反面形成圖象40x、y，借助普遍壓電打印裝置或激光打印機(jī)39同時(shí)實(shí)施。
圖3展示用轉(zhuǎn)向輪37、38卷取IM膜34以便該工序在技術(shù)上容易實(shí)施，如圖中的垂直平面，因?yàn)榉駝t打印工序39就要從底下實(shí)施，這不是良好的加工位置。
圖4展示一個(gè)IM膜43的例子，該膜有例如激光雕刻44和打印好的圖象49，以及放置在反面的表面涂漆/彩繪50。所有工序可按1/100mm的最小精確度做位置分配。對位置分配起促進(jìn)作用的是IM膜的精確穿孔45、48，或是帶穿孔47的加固邊緣46。
圖5展示一種業(yè)已選定把IM膜51傳送到垂直位置的情況，例如借助有嵌齒效應(yīng)55的轉(zhuǎn)向輪52，以致成為可靠的夾緊器，結(jié)果能把IM膜51精確地向前傳送。例如，把一臺(tái)工序馬達(dá)連接到中間軸53上，在此場合對輸送56的驅(qū)動(dòng)是非常精確的。
圖6展示IM膜的不同修飾品種，應(yīng)用于不同的使用目的，和導(dǎo)向這些IM膜的加工工序的例子。
IM膜是一種塑料薄膜的通稱，其厚度一般為80μm-250μm，是由聚丙烯酸酯(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等塑料制成的。這些塑料在確定的溫度下被“格式化”。
例如，圖6中所示的各種IM膜，58“清澈”(Clear)半透明、59透明(著色、透光)、60著色(調(diào)色、透光極少)都是典型的IM膜，縱然“58”清澈是用得最多的一個(gè)。
全息IM膜61及其與眾不同的制造方法是另一個(gè)分支，其加工技術(shù)將稍后公開。
本發(fā)明方法和已知方法中所用的IM膜在塑料質(zhì)量或其它基本性能方面沒有什么不同。其差別在于，在已知方法中都是作為單獨(dú)工序預(yù)先在IM膜上實(shí)施打印或另外某個(gè)涂布工序，但是在本發(fā)明方法中選定的所有工序都是作為注塑工序的一個(gè)組成部分在IM膜上實(shí)施的。
例如，表面處理涂漆(圖6，64、68和70)，在IM膜58、59、60的外表面上形成很硬的耐磨表面，通常是指一種清漆或油漆。
在技術(shù)水平上，其差別在于，已知方法中IM膜上預(yù)先涂布涂料，涂料添加劑的配方使涂料的彈性顯著提高，就是說在制造過程中按選定的方向調(diào)整涂料添加劑的配方，例如使用一種增塑劑，或者選定一種以彈性為主要性能的涂料。
最優(yōu)質(zhì)的涂料添加劑可用于本發(fā)明，該添加劑光學(xué)上理想且非常硬，與IM膜有粘附性極好，卻在已知的IM膜方法中不能應(yīng)用。
圖6，58公開了一種典型的透明IM膜，按照本發(fā)明，在作為工件外表面(該膜的組成部分)上已經(jīng)實(shí)施了不同的加工工序64-表面涂漆/彩繪。在其反面(內(nèi)表面)已借助壓電打印/激光打印機(jī)成象62，在3d格式化之后，該內(nèi)表面已被金屬氧化物、二氧化硅等真空涂布63。也曾建議過，可在IM膜58的一側(cè)或兩側(cè)實(shí)施激光雕刻65，優(yōu)選的實(shí)施時(shí)間是在上述各加工工序之前或之間，這取決于選定的結(jié)果。
圖6公開了一種能得到有單色基色表面的透明IM膜59。在采用著色透明或清澈的表面漆68時(shí)，在3d格式化之前可借助壓電打印/激光打印機(jī)在其上實(shí)施打印加工67。在此之后就實(shí)施真空涂布工序66。
圖6展示某些類型的全息圖61的生產(chǎn)，在某些應(yīng)用中所需的生產(chǎn)技術(shù)與上述那些不同。
通常所說的純色全息圖的生產(chǎn)方法是工件在呈3d格式之后的激光加工，沒有機(jī)械加工導(dǎo)向工件，因?yàn)樗鼘θD有害。
在不同的加工工序中除全息圖的生產(chǎn)順序之外，本發(fā)明無須知道不同類型全息圖的生產(chǎn)方法，諸如純色全息圖只是全息圖應(yīng)用的一種類型。
IM膜的定位公開在圖9-13上。
IM膜的利用有若干典型的問題點(diǎn)，其中同樣在3d格式化之后特殊效果及其穩(wěn)定性的利用業(yè)已解決。特別是IM膜的定位和解決這一問題的更多可能的方法將會(huì)在下面涉及。
圖9展示現(xiàn)有技術(shù)方法，其中IM膜112從模體115和壓力機(jī)架113間的邊緣受壓。在IM膜112充分受熱之后，定位孔116的吸口114產(chǎn)生的負(fù)壓使IM膜112貼著定位孔116的內(nèi)壁成型。
首要問題是怎樣使預(yù)熱的IM膜112準(zhǔn)確地固定在選定的位置上。這當(dāng)然是困難的，這是由于預(yù)熱膜很軟而且受壓，否則3d格式化將不可能發(fā)生。
IM膜112在3d格式化工序無控制地移動(dòng)117，圖象表面不會(huì)固定在規(guī)定的位置上。位移甚至可達(dá)若干毫米。
彩色法提供一個(gè)解決辦法，它主要是改善3d格式化工序中IM膜的定位(如圖10和11所示)。
圖10中提供的基本解決辦法大體上與圖9中所公開的相同，在壓制過程中IM膜118放置在模塑面115和壓力機(jī)架113之間。但上述兩圖的顯著差別是，圖10中定位于控制面119和120之間的那段IM膜118已被機(jī)械地限制在該控制面范圍內(nèi)。
圖11展示，當(dāng)負(fù)壓123在定位孔116中產(chǎn)生時(shí)，在控制面119、120之間受壓的IM膜118是怎樣同步向下移動(dòng)121、122的。在此場合，IM膜118格式化時(shí)的伸長124受到非常精確的控制，因?yàn)樵揑M膜118再也不能象已知操作那樣無控制地移動(dòng)。
圖12展示一些必須精確定位的、典型的IM膜表面和區(qū)域125、127、128、129，如文本和圖象129、幾何面126、鏡片131和蓋體130間的界面等。
圖13提供一種能用于彩色法的加工技術(shù)，它最早也要在注塑工序之后才能實(shí)施，那時(shí)工件已達(dá)到最終形狀。保持涂層134(即UV漆油漆等)已在IM膜135上成型。例如，幾何面136業(yè)已打印在IM膜135的內(nèi)表面，該幾何面鄰接第二清澈面137，其中IM膜135已移進(jìn)3d格式化工序而且該界面也可能不在精確位置重合。位移138和139可能仍被干擾。但是，可以借助激光141和142從兩個(gè)方向非常精確地實(shí)施測量(精度1/1000mm)，例如成型一個(gè)文件的全息圖，或者在表面的任一點(diǎn)134、135、136、137，也在材料內(nèi)部140實(shí)施激光雕刻加工。
這個(gè)意圖是利用所示的加工技術(shù)水平借助成型精確的新界面來使不精確性消失。
權(quán)利要求
1.一種利用IM膜制造注塑塑料產(chǎn)品的方法，該IM膜連續(xù)不斷地穿過一些能于其上加工以獲得選定的圖象、文本或其它選定設(shè)計(jì)的不同工序，其特征在于，在集成升級系統(tǒng)中，加工過的IM膜被傳送到注塑工序，其中產(chǎn)品與IM膜組合在一起，隨后被傳送到平臺(tái)，或直接傳送到例如移動(dòng)電話裝配線上。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所制造的塑料產(chǎn)品包括下列裝置移動(dòng)電話、游戲控制臺(tái)、按鈕、鍵盤、插座、手表、普通時(shí)鐘、旅行箱、機(jī)器附件套、資料柜、托盤、運(yùn)動(dòng)設(shè)備諸如飛碟、滑板、滑雪板、普通消費(fèi)品、車輛用設(shè)備、飛機(jī)用設(shè)備，其特征在于不同的加工工序已經(jīng)組合在一起成為注塑工序的一個(gè)組成部分且所有工序已彼此同步。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，上述工序包括，尤其，壓電打印/激光打印法、激光雕刻法、UV顏料/油漆硬化法、真空法、IM膜的深沖壓或其它格式化法、注塑法、真空金屬化、激光切斷、壓電噴涂彩繪/涂漆。
4.按照權(quán)利要求1、2或3的方法，其特征在于，所有加工工序都是數(shù)字化可控制的。
5.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，圖象、表面的設(shè)計(jì)和制造都是數(shù)字化處理的。
6.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，產(chǎn)品制造和所有加工工序是通過因特網(wǎng)可直接控制的。
7.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該IM膜是純凈的。
8.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，該IM膜是連續(xù)不斷的且同時(shí)形成傳送帶。
9.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其中，在3d格式化工序中采用深沖壓或過壓法，其特征在于該IM膜導(dǎo)向、定位在機(jī)械移動(dòng)的輔助表面/平面上。
10.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，在注塑工序之前IM膜格式化，而且在注塑工序之前真空工序?qū)蛞鸭庸さ?d格式化IM膜。
11.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其中真空金屬化已與生產(chǎn)過程例如屏蔽組合在一起，其特征在于，在注塑工序之后把加工工序?qū)嵤┰诠ぜ膬?nèi)表面上。
12.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，從組成傳送帶的IM膜上拆卸/分離出工件這一最后工序是由激光加工實(shí)施的。
13.按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于，工件用激光法從IM膜部件拆卸下來，而且該工件已放到加工面上，該面至少是雙軸x、y的或三軸x、y、z的以致激光束總被正確地定位。
全文摘要
利用IM膜制造注塑塑料產(chǎn)品的方法，該IM膜連續(xù)不斷地穿過一些能于其上加工以獲得選定圖象、文本或其它選定設(shè)計(jì)的不同工序。在集成升級系統(tǒng)中，加工過的IM膜被傳送到注塑工序，其中產(chǎn)品與IM膜組合在一起，隨后被傳送到包裝臺(tái)、或例如直接傳送到移動(dòng)電話裝配線上。
文檔編號(hào)B29C45/00GK1878649SQ200480033193
公開日2006年12月13日 申請日期2004年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者佳里·魯圖 申請人:弗森迪塞尼特有限公司