Decorazione in stampo (IMD) ed etichettatura in stampo (IML)

Decorazione in stampo (IMD) ed etichettatura in stampo (IML)

Punti chiave

• L'IMD sovrastampa un film preformato stampato sul secondo lato, quindi la grafica si trova dietro 125–500 µm di polimero.
• L'IML inserisce un'etichetta piana stampata in uno stampo per imballaggi, trattenuta da carica statica o vuoto durante un ciclo di 4–8 s.
• Il dilavamento dell'inchiostro è il difetto tipico dell'IMD; lo determinano la posizione del punto di iniezione e la velocità di riempimento, non l'inchiostro.
• Il legame tra film e resina è l'anello debole. Si specifichino la coppia di resine, lo strato di collegamento e la prova di adesione, non solo la grafica.

Decorazione in stampo (IMD) ed etichettatura in stampo (IML)

La decorazione in stampo (IMD) è il processo che inserisce in uno stampo a iniezione un film polimerico stampato, di norma preformato, e vi stampa dietro la resina, in modo che il film e la sua grafica diventino la superficie finita del pezzo; l'etichettatura in stampo (IML) inserisce nello stampo un'etichetta piana stampata che si fonde con il pezzo stampato, in genere un contenitore in polipropilene. Entrambe portano la decorazione all'interno del ciclo di stampaggio, ed è per questo che vengono specificate insieme, sebbene film, resine ed economia siano diversi.

L'IMD è detta anche stampaggio con inserto di film (FIM). L'elettronica in stampo (IME) la estende: tracce conduttive, tastiere touch e LED vengono applicati al film prima della formatura, così la superficie decorata è anche il circuito.

IMD e IML a confronto: dove passa il confine

Costruzioni di film ed etichette

Un film IMD è una pila di strati, e ogni strato ha una funzione:

• Film di supporto. Il policarbonato da 125–500 µm è la scelta predefinita; le coestrusioni di PC con strato di PMMA aggiungono resistenza agli agenti atmosferici per le finiture esterne; il PET è adatto ai pezzi piani; il film PP è lo standard per le etichette IML.
• Hardcoat. Uno strato superficiale di 3–10 µm polimerizzato a UV o termicamente, per la resistenza a graffi e agenti chimici; le qualità formabili sono polimerizzate completamente solo dopo la formatura.
• Grafica. Stampata in serigrafia o in digitale sul secondo lato, spesso con un colore di fondo e uno strato schermante per i disegni retroilluminati.
• Adesivo o strato di collegamento. Un legante termoattivabile stampato, abbinato alla resina di sovrastampaggio; il PC su PC può fondere senza di esso, ABS e PMMA di solito lo richiedono.

L'abrasione attacca quindi l'hardcoat, non l'inchiostro, e il legame che cede in servizio è quasi sempre quello tra film e resina, determinato dalla compatibilità delle resine e dalla temperatura dello stampo.

Fasi del processo e parametri chiave

Il percorso IMD prevede stampa, essiccazione, fustellatura, formatura, rifilatura, inserimento e stampaggio. La formatura è una termoformatura sopra la temperatura di transizione vetrosa del film oppure una formatura ad alta pressione (HPF) sotto di essa, a 100–300 bar, che mantiene meglio registro e raggi vivi. L'IML non prevede la formatura.

Regole di progetto per film, grafica e punto di iniezione

• Profondità di imbutitura e raggi. Si mantenga l'imbutitura sotto circa 30 mm e i raggi degli angoli a 2–3 mm per il film termoformato; l'HPF raggiunge 0,5–1 mm, ma il film si assottiglia negli angoli, quindi si tenga la grafica lontana da essi.
• Posizione del punto di iniezione. Si inietti sulla faccia posteriore, mai attraverso un'area stampata, in modo che il fronte di flusso attraversi la grafica come un velo e non come un getto.
• Registro. Si pre-distorca la grafica per compensare l'allungamento in formatura; ci si attenda ±0,1–0,3 mm con l'HPF e ±0,5 mm con la termoformatura; si posizioni il ritaglio sulle caratteristiche formate, non sulla grafica.
• Grinze e bolle. Si evitino brusche variazioni di imbutitura, si raccordino gli angoli vivi, si essicchi il film e si preveda lo sfiato dove il film incontra la resina.

Difetti e risoluzione dei problemi

Specifica e verifica di un pezzo decorato in stampo

IMD e IML scambiano dati variabili e bassi costi di attrezzaggio con durabilità e volumi. Tampografia e stampa a caldo costano meno in attrezzature e si adattano a piccole serie, ma lasciano l'inchiostro sulla superficie; la marcatura laser e la stampa a getto d'inchiostro gestiscono i numeri di serie che un film fisso non può offrire. Dove una grafica deve resistere per anni al contatto con le mani e ai detergenti, vince lo stampo; si vedano i metodi di decorazione delle materie plastiche a confronto.

Una specifica indica la costruzione del film (supporto, spessore, hardcoat, inchiostro, strato di collegamento), la qualità della resina di sovrastampaggio, la posizione del punto di iniezione e le prove che il pezzo deve superare. La sola grafica non è una specifica.

Si esegua l'adesione dopo le esposizioni, non solo sui pezzi nuovi, e si registri quale interfaccia ha ceduto: inchiostro-film, film-resina o hardcoat. I metodi sono descritti nelle prove di resistenza all'abrasione e agli agenti chimici delle materie plastiche decorate.

Termini correlati e letture

• Servizi di decorazione e finitura
• Energia superficiale
• Invecchiamento accelerato
• Misura dell'adesione e della durabilità all'abrasione
• Marcatura laser e stampa a getto d'inchiostro a confronto

Applicazione in produzione

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Domande frequenti

Qual è la differenza tra decorazione in stampo ed etichettatura in stampo?

L'IMD inserisce nello stampo un film stampato e preformato da 125–500 µm e vi sovrastampa PC, PC/ABS, ABS o PMMA, così il film diventa la superficie esterna del pezzo. L'IML inserisce un'etichetta piana stampata, di solito in polipropilene da 50–100 µm, in uno stampo per imballaggi e lo riempie con lo stesso polimero.

Perché l'inchiostro si dilava vicino al punto di iniezione su un pezzo IMD?

Per il taglio del fronte di fusione sull'inchiostro del secondo lato. Le cause abituali sono un punto di iniezione troppo vicino alla grafica, una velocità di riempimento impostata per un pezzo non decorato e una massa fusa al limite superiore dell'intervallo. Si sposti il punto di iniezione, si rallenti il riempimento attraverso la grafica e si stampi un legante protettivo sopra l'inchiostro.

Come viene mantenuta in posizione un'etichetta IML nello stampo?

Un robot posiziona l'etichetta sul nucleo o nella cavità, poi una carica elettrostatica la fissa all'acciaio a massa oppure delle luci di vuoto attraverso la superficie dello stampo la trattengono. La carica statica è adatta ai cicli rapidi; il vuoto si usa dove l'etichetta non deve spostarsi durante un riempimento lungo.

Quali resine possono essere sovrastampate su un film IMD?

Il film in policarbonato si lega direttamente a PC e PC/ABS, e tramite uno strato di collegamento stampato ad ABS e PMMA. Polipropilene e polietilene non si legano al film in PC; si abbinano solo a etichette in PP o PE nell'IML. Le qualità caricate con fibra di vetro richiedono una stampa di fondo opaca; si qualifichi ogni coppia con la prova del reticolo dopo cicli termici e umidità.

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