Decoratietechniek kent veel variaties (4)
Achterspuiten: in-mould-transferprining
Drs. Ing. John Düring, Michèl Prinsen
Bij in-mould-transferprinting wordt een transferfolie, met behulp van een doorvoerunit vanaf een rol, tussen de matrijsdelen gevoerd. Foto sensoren bepalen de positie van de bedrukte folie waarna een mechanisme de folie op de juiste plaats vastklemt. Bij het navolgens sluiten van de matrijs en het injecteren van de smelt zal bij gegeven druk, temperatuur en tijd de bedrukking van de dragerfolie op het zojuist gevormde spuitgietproduct overgedragen worden [1,2]. Dit is deel 4 van een serie artikelen over decoratietechnieken. Eerdere delen verschenen in juli, oktober en december 1999.
Figuur 1: in-mould-transferprinting (Ernst Oeser & Söhne KG). Na uitname van het afgekoelde product wordt de overgebleven dragerfolie, waarvan de bedrukking dus op het product overgegaan is, ter verwijdering opgerold en kan de volgende geïntegreerde spuitgiet- en decoratiecyclus plaatsvinden. Behalve in-mould-transferprinting of in-mould-printing wordt voor dit proces ook vaak de term in-mould-decoration (IMD) gebruikt. Echter deze laatste term wordt ook gebruikt voor andere vormen van achterspuiten waar geen gebruik wordt gemaakt van transferfolie. Figuur 2: configuratie van de randapparatuur (Leonhard Kurz Benelux BV).
Transferfolie
De transferfolie geschikt voor in-mould-transferprinting
is een verdere ontwikkeling van de transferfolie die toegepast
wordt bij foliedruk (z.g. "hot-stamp" of
"heißpräge" folie). Foliedruk is echter een directe
decoratie methode en als zodanig geen in-mould maar een
post-mould decoratie techniek. De folie is opgebouwd uit een
aantal verschillende lagen met elk een specifieke functie (zie
figuur 3). Beginnende met een polyester dragerfolie, dan een
zogenaamde loslaatlaag, vervolgens de bedrukkingslagen inclusief
een eventuele laklaag en tenslotte een lijmlaag. Figuur 3: opbouw
van een transferfolie (Nissha Printing Co. Ltd.). Op de
dragerfolie wordt als eerste een loslaatlaag aangebracht die er
voor dient te zorgen dat na het spuitgieten de dragerfolie ook
van de bedrukking gescheiden kan worden. Omdat er sprake is van
een transferproces moet de decoratie in spiegelbeeld op de
dragerfolie gedrukt worden. De lijmlaag zorgt voor de hechting
van de bedrukking aan het substraat, voor ieder type kunststof is
er een optimale lijmlaag. Uit de praktijk blijkt dat er een goede
hechting verkregen wordt ingeval polaire kunststoffen zoals PVC,
PC, ABS en PS als substraat, maar minder ingeval apolaire
kunststoffen zoals PP en PE.
3D-vormen
Hoewel het in principe mogelijk is om met behulp van
in-mould-transferprinting ook dubbel gekromde oppervlaken te
decoreren, is dit in de praktijk nog beperkt tot oppervlakten met
een relatief milde geometrie. Zo is folie-om-de-rand niet
mogelijk, de decoratie kan dus niet om-de-rand heen doorlopen om
zo niet alleen de boven- en zijkant van het product, maar ook een
gedeelte van de onderkant van het product te decoreren. Het is
echter in principe wel mogelijk om, gebruik makend van de
in-mould-transferprinting techniek, een product aan beide kanten
te decoreren [3]. De beperkingen inzake 3D-vormen worden
voornamelijk veroorzaakt door de matige flexibiliteit van de
polyester dragerfolie en het feit dat de kwaliteit van het
transferproces sterk afhankelijk is van druk en temperatuur in de
matrijs tijdens het achterspuiten. Zonder verder in te gaan op de
geometrie van het product kan gesteld worden dat de maximale
decoratie diepte gelijk mag zijn aan de toegepaste radius.
Uitgegaan mag worden van een maximale rek van de dragerfolie van
ca. 20% voor het totale product. Scherpe diepe overgangen dienen
vanzelfsprekend vermeden te worden.
Matrijsontwerp
Om in-mould-transferprinting goed mogelijk te maken dient al bij
het ontwerpen van de matrijs hier rekening gehouden te worden. Zo
moet de matrijsgeleiding voldoende ruimte bieden om de folie door
te voeren en dient rekening gehouden te worden met het spanraam
van de folie doorvoerunit dat tussen de matrijshelften gemonteerd
wordt. Een ander belangrijk gegeven met betrekking tot het
matrijsontwerp is dat de uitstoters nu aan de stationaire kant
van de matrijs gelegen moeten zijn in plaats van aan de bewegende
kant wat normaliter het geval is. Directe aansturing via de
spuitgietmachine is dus nu niet mogelijk en de uitstoters zullen
dus separaat aangestuurd moeten worden. Het invoeren van
in-mould-transferprinting voor bestaande producten is dus niet
zonder meer mogelijk. Wel kunnen in principe praktisch alle typen
aanspuit- en 'hotrunner' systemen gebruikt worden bij
in-mould-transferprinting.
Toepasbaarheid
Zoals eerder opgemerkt is in-mould-transferprinting vooral
geschikt voor het decoreren van producten die gemaakt worden van
polaire kunststoffen met name PVC, PS, ABS en PC. De te decoreren
producten moeten verder een milde geometrie hebben zonder al te
scherpe overgangen. Hoewel oorspronkelijk beperkt tot het
decoreren van producten voor binnenshuis zijn er inmiddels al
kwaliteiten ontwikkeld geschikt voor gebruik buitenshuis. Bekende
voorbeelden zijn de logo's op de auto's van Skoda en VW.
Inhakende op de ontwikkeling van inkten die elektrische stroom
kunnen geleiden wordt in-mould-transferprinting inmiddels met
succes toegepast bij het produceren van kunststof printplaten in
de elektronica industrie, de zogenaamde
moulded-interconnected-devices (MID). Hierbij wordt een
printplaat gespoten waarbij tegelijkertijd de printsporen
(koperbanen) met behulp van in-mould-transferprinting aangebracht
worden.
Conclusie
In-mould-transferprinting kan een goed alternatief zijn voor
post-mould decoratie technieken zoals foliedruk en metalliseren.
Voorbeelden van producten die vaak door de techniek van
in-mould-transferprinting worden gedecoreerd zijn: allerlei
consumenten elektronica (b.v. frontjes van mobiele telefoons),
cosmetische verpakkingen en interieurdelen van auto's. Dit zijn
dus in het algemeen relatief kleine producten of producten
waarvan een gedeelte gedecoreerd dient te worden, maar die wel
een redelijke toegevoegde waarde hebben. Verdere ontwikkelingen
in dragerfolie, bedrukking (inclusief laklaag) en lijmlaag zullen
de inzetbaarheid van deze interessante decoratie techniek zeker
nog verder vergroten.
Literatuur
[1] Leonhard Kurz GmbH & Co. : Das
Battenfeld-Kurz-IMD-Verfahren - Dekorieren durch hinterspritzen
von Folien. Firmabrochure.
[2] Böcklein, M.; Eckardt, H.: Dekorieren von Spritzgußteilen
im Werkzeug. Kunststoffe 76 (1986) 11, blz. 1028-1032.
[3] Nissha Printing Co. Ltd.: Manufacturing of both-sided
transfer-printed molded items and mold mechanism. Abstract Japans
patent JP 62-227613 (1986).
Mercatel Groep BV
Postbus 545
7500 AM Enschede
Tel.: 053-483 66 33
Fax: 053-483 66 31
Internet: www.mercatel.nl
Back to list of publications