Семь технологий пوفерхностной обработки пластиков: функциональность и эстетика

При упоминании пوفерхностной обработки многие думают о металлах. На самом деле пластики также поддаются обработке.

Поверхностная обработка пластиков — формирование на поверхности слоя со специальными свойствами физико-химическими методами. Улучшает внешний вид, тактильные ощущения, функциональность.

• Внешний вид: цвет, узор, логотип, глянцевые линии (3D, 2D).
• Текстура: тактильность, шероховатость, качество, стримерность.
• Функция: закалка, антифингерпринт, антискретч.

1. IMD — декорирование в форме (In-Mold Decoration)

Печатанную пленку кладут в металлическую форму, заливают полимер — пленка и смола монолитно соединяются в готовое изделие.

IMD включает: IML (без растяжения, малые изгибы), IMF (высокое растяжение, 3D), IMR (пленку снимают, остается только краска). В индустрии IML и IMF часто объединяют под термином IML.

Технические особенности:

1. Изысканная графика и логотипы скрыты внутри — не стираются от трения и химии.
2. Дизайн графики, логотипа, цвета меняется без замены формы.
3. Для 3D-форм — точность печати ±0,05 мм.
4. Можно обеспечить светосквозность для подсветки логотипов и окон.
5. Функциональные кнопки с равномерными пузырями, хорошее тактильное ощущение, ресурс >1 млн циклов.
6. 3D-геометрия расширяет свободу дизайнера.
7. Композитное формование дает бесшовный эффект.

2. Лакокрасочное покрытие (Spray Painting)

Распыл краски распылителем/пистолетом на заготовку. Лакокраска изолирует от воздуха — антиэйджинг пластика, главное — получают внешний эффект, недоступный самому пластику.

Преимущества:

1. Богатая гамма цветов.
2. Жидкая среда позволяет обрабатывать сложные геометрии.
3. Зрелая технология, массовое производство.
4. Уникальная прозрачность и высокий глянец.

Недостатки:

1. Высокая стоимость, не для бюджетных изделий.
2. Сложный процесс, низкий выход годных изделий.

3. NCVM — некондуктивное вакуумное напыление (Non-conductive Vacuum Metallization)

Технология прерывистого покрытия: тонкие пленки металла и диэлектриков. Благодаря дискретности — металлический вид без потери беспроводной связи.

Особенности:

1. Изделие некондуктивно, выдерживает десятки кВ на высоковольтном тестере — без пробоя.
2. Металлическая текстура поверхности со смешанной прозрачностью.

4. Гальваническое напыление (Electroplating)

Придает пластику металлический вид с высоким выходом и низкой стоимостью. Аналог PVD (физическое напыление), гальваника — химическая. Два основных вида: вакуумная и водная гальваника.

Преимущества:

1. Снижение веса.
2. Общая экономия затрат.
3. Меньше операций.
4. Имитация металлических деталей.

Недостатки:

1. Металлические вкладыши нельзя менять при формовке.
2. Детали >200 кв. дюймов сложнее производить пластиковой формой, чем литьем под давлением.
3. Пожарная опасность гальванированных пластиков в некоторых бытовых приборах.

5. Печать (Printing)

Нанесение узоров на пластик тампопечатью, шелкографией, термотрансфером.

Тампопечать:

Косвенная глубокая печать силиконовой тампой. Узор травится на форме, наносится краска, тампа переносит её на изделие.

Шелкография:

Основной метод трафаретной печати: форма — сетка, ракл проталкивает краску через ячейки на подложку. Сетка из нейлона, полиэстера, шелка или металла.

Трансферная печать:

Водный и термотрансфер.
Водный: водяное давление гидролизует переносную бумагу/пленку с узором.
Термотрансфер: узор печатают на термостойкую клеевую бумагу, затем нагревом и давлением переносят на изделие.

6. Лазерная гравировка (Laser Carving)

Лазерная маркировка/гравировка — оптический метод обработки поверхности. Аналогично шелкографии, но лазером наносят текст/узоры.

Особенности:

1. Широкая применимость, безопасность, надежность.
2. Точность, детализация, скорость.
3. Низкая стоимость, экономия, экологичность.

7. Химическое травление текстуры (Biting / Texture Etching)

Концентрированная серная кислота и др. реагенты травят внутреннюю поверхность формы — образуют текстуру «змея», «поле», «ерш». После формовки на пластике воспроизводится соответствующая текстура.

Особенности:

1. Улучшение визуала и тактильности.
2. Антискольжение.
3. Увеличение площади поверхности — лучшая теплоотдача.
4. Облегчение снятия с формы и формовки.