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