【设计】汽车INS工艺知识及设计注意点

模内装饰工艺分类

模内装饰技术，是一种表面装饰技术，主要分为IMD、IMR、IML、INS,目前行业内习惯称IMR为IMD

模内转印

将连续IMD膜片卷材安装在输膜机上，而输膜机则固定在注塑机上，在注塑开模时让薄膜输进模具中间，合模注塑后油墨图案转印至塑胶上。

模内嵌件注塑

将已印刷冲型好的装饰片材放入注塑模内，然后将树脂注射在成型片材的背面油墨层，使树脂与片材接合成一体固化成型的技术。

嵌片注塑

利用热吸塑成型或高压成型的方法，把转印好的ABS板材进行三度拉伸，然后依照产品外型裁出嵌片，接着再把此嵌片准确地至于注塑模腔内注塑成型。

中文：嵌片注塑工艺

外文：Insert-Mold Decoration

缩写：INS

它是指是将带有外观效果的INS薄膜预先吸塑/高压成型，把多余的膜边冲切，再把冲切好的薄膜壳片放置在注塑模具内进行注塑。流程为薄膜加热－ 高压空气成型（或者吸塑成型）－刀模裁切－已成型薄膜壳片放入模腔－合模，注塑成型－开模，完成总成件。当注塑完成后，Film和塑胶融为一体；耐磨材料在最外面。塑胶材料多为PC，PMMA，PET等。它主要有耐磨和耐刮伤的作用。

INS模具及工艺特性

吸塑机要有膜片预热增压功能，以达到软化膜片，有利于真空吸塑成型。吸塑模具与注塑机的匹配性最为关键，否则会发生溢料或缺料现象。如果零件有倒包现象，冲切膜的设计就非常关键。注塑模需要考虑膜片的定位问题。

INS工艺优势

工艺装饰区域更深，并能实现倒扣包膜，普通注塑机就能使用此工艺，可用于仿木纹及金属效果的薄膜表面，环保无污染，塑料流痕缺陷可以被覆盖，零件表面硬度、耐湿热、耐摩擦、耐腐蚀等性能上优势明显，仿真度更高

INS主要设备

高压成型机台（吸塑成型膜片）

冲切外型机台（冲切边角料）

注塑成型机台（嵌片成型）

INS工艺流程

INS膜片结构

PMMA:带光泽膜片/也可做亚光膜片
印刷层:凹版印刷
ABS or PP sheet:可以根据注塑树脂进行选择

INS膜片作用

表面硬化层作用，可以理解为印刷产品最外层，保护表面硬度以防刮伤效果。
粘结层的作用，可以理解为印刷在基材ABS膜片的油墨，但是其作用即是在高温高压熔融塑胶的作用下，使此层油墨起到强力粘结的作用，将图案油墨层与塑胶件紧紧粘合，实现膜片与胶料的结合。

INS膜片印刷工艺

第一种：凹版印刷

第二种：涂膜印刷

INS膜片印刷过程

INS设计注意点

翻边角度及深度设计参考

结构圆角设计参考

双色INS工艺槽设计参考

工艺槽侧壁角度: β≥1.5°
工艺槽圆角: R≥0.3mm
工艺槽深度: h≥1.5mm,推荐尺寸h= 1.8mm
工艺槽宽度: b≥0.65mm,推荐尺寸b≥0.8mm
膜片长出工艺槽圆角长度: L≥1mm
膜片到工艺槽底部距离: S (0.2-0.3) mm

INS工艺及成本考虑

工艺分析

1.薄膜的真空成型模具、刀切模具及注塑模具的尺寸匹配(如薄膜与塑料收缩考虑)，需要结合模具设计技术、INS工艺技术及薄膜性能多方面考虑才可能制造出合格产品。INS工艺经常会因为翻边与R角之间不妥协或外观要求不清晰等因素而需要在开发阶段更改造型设计及模具设计(甚至需要匹配的零件更改设计去迁就INS零件)
2.加工供应商的技术能力必须非常全面，即对零件造型设计、模具设计、薄膜性能、INS工艺生产能力、外观要求等多方面都有熟悉的技术分析及与客户的工程及设计部门在前期开发阶段已有很深入的接触及研究，才可保证产品的最终量产可行性。

成本分析

1.设备投入相对较低，但部分零件造型INS设计特殊或尺寸较大，可能导致设备需增加投入(例如激光裁切机)
2.成本制造必须要有薄膜真空成型模具、裁切模具及匹配的注塑模具;由于设计及制造都比较复杂，模具保养要求较高，所以模具总体成本也较高(一般是水转印工艺的三至六倍)
3.不适合低总量或批量不稳定产品
4.总开发周期较长，特别是遇到工艺更改或匹配出现问题时，更改可行性或周期经常会导致整个项目进展的拖延，开发成本较难控制
5.原材料成本相对较高
6.不可返工修补，不良品只可报废，生产失败成本极高