Decoração no molde (IMD) e rotulagem no molde (IML)

Decoração no molde (IMD) e rotulagem no molde (IML)

Principais conclusões

• O IMD sobreinjeta um filme pré-formado, impresso na segunda superfície, de modo que o gráfico fica atrás de 125–500 µm de polímero.
• O IML deposita uma etiqueta impressa plana em um molde de embalagem, mantida por carga estática ou vácuo durante um ciclo de 4–8 s.
• O arraste da tinta (ink washout) é o defeito típico do IMD; quem o decide são a posição do ponto de injeção e a velocidade de preenchimento, não a tinta.
• A ligação entre filme e resina é o elo fraco. Especifique o par de resinas, a camada de ligação e o ensaio de adesão, não apenas a arte.

Decoração no molde (IMD) e rotulagem no molde (IML)

A decoração no molde (IMD) é o processo de colocar um filme polimérico impresso, em geral pré-formado, em um molde de injeção e injetar a resina atrás dele, de modo que o filme e seu gráfico se tornem a superfície final da peça; a rotulagem no molde (IML) coloca uma etiqueta impressa plana no molde para que ela se funda à peça moldada, normalmente um recipiente de polipropileno. Ambas levam a decoração para dentro do ciclo de moldagem, e por isso são especificadas juntas, embora seus filmes, resinas e custos sejam diferentes.

O IMD também é chamado de moldagem com inserto de filme (FIM). A eletrônica no molde (IME) o amplia: trilhas condutoras, painéis de toque e LEDs são aplicados ao filme antes da conformação, de modo que a superfície decorada também é o circuito.

IMD versus IML: onde passa a linha

Construções de filme e de etiqueta

Um filme de IMD é uma pilha de camadas, e cada camada tem uma função:

• Filme-base. O policarbonato de 125–500 µm é o padrão; coextrusões de PC com capa de PMMA acrescentam resistência às intempéries em acabamentos externos; o PET serve a peças planas; o filme de PP é o padrão das etiquetas de IML.
• Hardcoat. Uma camada de primeira superfície, curada por UV ou termicamente, de 3–10 µm, para resistência a riscos e a produtos químicos; os graus conformáveis só são totalmente curados após a conformação.
• Gráficos. Impressos por serigrafia ou digitalmente na segunda superfície, muitas vezes com uma cor de fundo e uma camada bloqueadora de luz para projetos retroiluminados.
• Adesivo ou camada de ligação. Um ligante impresso, ativado por calor, compatível com a resina da sobreinjeção; PC sobre PC pode se fundir sem ele, ABS e PMMA normalmente precisam dele.

Assim, a abrasão ataca o hardcoat, não a tinta, e a ligação que falha em serviço é quase sempre a de filme com resina, definida pela compatibilidade das resinas e pela temperatura do molde.

Etapas do processo e parâmetros principais

A rota do IMD segue impressão, secagem, corte com faca, conformação, rebarbação, inserção e moldagem. A conformação é uma termoformagem acima da transição vítrea do filme ou uma conformação de alta pressão (HPF) abaixo dela, a 100–300 bar, que mantém melhor o registro e os raios vivos. O IML dispensa a conformação.

Regras de projeto para filme, gráficos e ponto de injeção

• Profundidade de repuxo e raios. Mantenha o repuxo abaixo de cerca de 30 mm e os raios de canto em 2–3 mm para filme termoformado; a HPF chega a 0,5–1 mm, mas o filme afina nos cantos, portanto mantenha os gráficos longe deles.
• Posição do ponto de injeção. Injete pela face traseira, nunca através de uma área impressa, para que a frente de fluxo atravesse o gráfico como uma lâmina e não como um jato.
• Registro. Pré-distorça a arte para compensar o estiramento da conformação; espere ±0,1–0,3 mm na HPF e ±0,5 mm na termoformagem; posicione o blank nas características conformadas, não no gráfico.
• Rugas e bolhas. Evite mudanças abruptas de repuxo, alivie cantos vivos, seque o filme e preveja respiros onde o filme encontra a resina.

Defeitos e solução de problemas

Especificação e verificação de uma peça com decoração no molde

O IMD e o IML trocam dados variáveis e baixo custo de ferramental por durabilidade e volume. A tampografia e o hot stamping custam menos em ferramental e servem a séries curtas, mas deixam a tinta na superfície; a marcação a laser e o jato de tinta tratam dos números de série que um filme fixo não consegue. Onde um gráfico precisa sobreviver a anos de contato manual e produtos de limpeza, o processo no molde vence; veja métodos de decoração de plásticos comparados.

Uma especificação nomeia a construção do filme (filme-base, espessura, hardcoat, tinta, camada de ligação), o grau da resina da sobreinjeção, a posição do ponto de injeção e os ensaios que a peça deve cumprir. A arte, por si só, não é uma especificação.

Execute a adesão após as exposições, e não apenas em peças novas, e registre qual interface falhou: tinta com filme, filme com resina ou hardcoat. Os métodos estão detalhados em ensaios de resistência à abrasão e a produtos químicos de plásticos decorados.

Termos relacionados e leitura complementar

• Serviços de decoração e acabamento
• Energia de superfície
• Envelhecimento acelerado
• Medição de adesão e durabilidade à abrasão
• Marcação a laser vs impressão a jato de tinta

Aplicação na produção

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Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre decoração no molde e rotulagem no molde?

O IMD coloca no molde um filme impresso e pré-formado de 125–500 µm e sobreinjeta PC, PC/ABS, ABS ou PMMA atrás dele, de modo que o filme se torna a superfície externa da peça. O IML coloca em um molde de embalagem uma etiqueta impressa plana, geralmente de polipropileno de 50–100 µm, e a preenche com o mesmo polímero.

Por que a tinta é arrastada perto do ponto de injeção em uma peça de IMD?

Pelo cisalhamento da frente de fluxo sobre a tinta da segunda superfície. As causas usuais são um ponto de injeção próximo demais do gráfico, uma velocidade de preenchimento ajustada para uma peça sem decoração e massa fundida no topo da faixa. Mude o ponto de injeção, reduza a velocidade de preenchimento sobre o gráfico e imprima um ligante protetor sobre a tinta.

Como a etiqueta de IML é mantida em posição dentro do molde?

Um robô coloca a etiqueta no macho ou na cavidade; em seguida, uma carga eletrostática a prende ao aço aterrado ou orifícios de vácuo na superfície do molde a seguram. A estática serve a ciclos rápidos; o vácuo é usado quando a etiqueta não pode se deslocar durante um preenchimento longo.

Quais resinas podem ser sobreinjetadas em um filme de IMD?

O filme de policarbonato adere diretamente ao PC e ao PC/ABS e, por meio de uma camada de ligação impressa, ao ABS e ao PMMA. O polipropileno e o polietileno não aderem ao filme de PC; só combinam com etiquetas de PP ou PE no IML. Graus com fibra de vidro exigem uma impressão de fundo opaca; qualifique qualquer par por quadriculado após ciclagem térmica e de umidade.

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