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        原材料的革新推動免噴涂技術的發展

         

        塑料產品豐富的色彩可以由噴漆來實現,但是噴涂成本高,且不環保。免噴涂技術通過在塑料原料中直接添加特殊效果顏料,然后直接擠出或者注塑加工成型,產品自帶不同效果的色彩而無需二次噴涂加工。

        對于消費者來說,免噴涂產品更加健康、環保,符合人們對高品質生活追求的趨勢;對于家電以及塑料加工企業來說,免噴涂技術意味著更低的成本,更加簡便的產品制造方式。

        要獲得各種漂亮的仿金屬、仿噴涂效果,秘密在于向樹脂中加入各種特殊效果顏料,例如鋁粉、珠光粉、銅粉、玻片、金蔥粉、熒光粉等。

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        各種特殊效果顏料


        1、普通效果顏料

        以常用的鋁粉為例,少量的鋁粉即可使塑料制件表面呈現出銀白光亮的金屬光澤,并且鋁粉的價格比較低,綜合成本遠低于噴涂。

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        左:免噴涂保險杠 右:噴漆前保險桿裝飾條(寶馬)

         

        這是由于鋁金屬的延展性非常好,普通鋁粉在球磨加工時被延展成薄片狀,而不是想象中的顆粒狀。這種薄片結構不但遮蓋效果非常好,而且能夠大面積反射入射光從而使制件表面光亮如銀。

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        薄片型鋁粉的SEM圖(左)薄片形鋁粉在塑料熔體中大面積反射(右)

         

        2、流痕、熔接線

        這是個非常誘人的結果:簡單、漂亮、成本低,但事實上免噴涂技術目前并沒有非常大規模地得到應用,因為還有兩大難題難以解決:流痕和熔接線,這嚴重影響了產品的整體美感。

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        流痕影響造成產品外觀缺陷


        由于鋁薄片在注塑過程中容易取向,它在隨塑料熔體流動時或者在兩股熔體交匯處容易發生卷曲和翻轉,熔結處鋁粉稀少導致制件表面局部反射能力下降;鋁薄片比較脆弱,容易發生破碎而失去光澤,這些原因都導致流痕和熔接線的產生。

        鍥劇墖8.jpg 熔接線示意圖

         

        此外,薄片型鋁粉分散性欠佳,容易團聚引起表觀不良。尤其當產品有明顯空洞結構;產品背面有較多螺絲柱、卡扣、加強筋等;產品壁厚不均、中間位置部分較薄時,流痕、熔接線會更加容易出現。

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         熔接線:產品有明顯空洞結構

         

         

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        流痕:產品背面有較多螺絲柱、卡扣、加強筋等


         

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         流痕:產品壁厚不均,中間位置部分減薄

         

        普通鋁粉難以滿足免噴涂的外觀需求,雖然通過模具改進、工藝調整或者配色來改善流痕和溶接線,但是這些方法所屬周期較長、模具修改會增加成本,改進的效果也比較有限。

        流痕、熔接線產生的最大原因是效果原料的取向,改進效果顏料的形貌結構是一種比較好的手段。

         

         3、效果顏料的改進

        還是以鋁粉為例,增加鋁薄片的徑厚比,得到不易取向的鋁粉結構,例如銀元型鋁粉。銀元型鋁粉有一定的厚度,取向程度比片形鋁粉弱;結構規整,邊緣光滑,表面光潔,有利于光線的反射,金屬光澤度好;粒度分布范圍窄,光感均勻;有一定的厚度,耐摩擦,不易發生破碎而失去光澤。

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        銀元型鋁粉的SEM圖


        或者對鋁粉進行包覆也能有效增加鋁粉厚度,達到銀元型鋁粉類似的效果。

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        日本東洋有色鋁粉漿,通過樹脂和顏料的復合包覆制備出不同顏色的鋁粉

         

        與普通鋁粉相比,銀元型鋁粉取向程度相對較弱,一定程度上削弱了流痕和熔接線,但是依然不能從根本上解決問題。 

         

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        普通鋁粉與改進后鋁粉對比


        4、展望

        免噴涂技術體現了人們對于美、健康、環保的訴求,但它不僅僅是一種簡單裝飾技巧,它是一種對材料、加工、配色技術的整體考驗。

        對于免噴涂技術來說,目前最大的考驗在于“流痕”技術瓶頸的解決,在于熔接痕的減輕。這些問題通過加工工藝和配色來解決并不具有普適性,但是從最根本的材料源頭出發進行創新能極大地推進免噴涂技術的發展。

        材料尤其是效果顏料還存在很大的改進空間,如果效果顏料的創新能夠消除現有的不足,那么后續的加工將會更加簡便,配色效果將更加豐富,產品的開發會更加順暢,應用也會更加廣泛。

        我們期待這樣的創新,期待免噴涂行業迎來新的可能!

         

        本文來源:

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        免噴涂技術公眾號

         


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