■ KraussMaffei / 劉濤 技術經理
前言
諸如汽車、家電、消費電子領域，業界對產品外觀的要求日新月異；塑料材料充分展現其表面效果多樣性與裝飾性等方面的優勢，另外在塑料產品的成型及表面修飾過程中賦予額外的功能性已成為當下的趨勢。克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 通過對旗下注射以及反應成型技術與設備的整合開發出了ColorForm 技術（模內噴漆一體成型技術），此技術以Multinject 多組份設備為平臺，並通過自有的反應成型系統將PUR/PUA 漆料注射到密閉的模腔中以完成塑件表面的漆面成型。
ColorForm 一步法完成塑件模內上漆
ColorForm 技術依托於久經考驗的Multinject 多組份平臺，通過創新整合克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 的反應成型系統使PUR/PUA 完成塑件表面的漆料成型；區別於傳統的噴漆流程，此技術特點在於塑件的上漆過程是在密閉的模腔內完成；就加工成型而言，整個過程為一步成型且更加環保更加經濟。
通常ColorForm 加工單元以Spinform 對射機臺為標準藍本，同時為了適應於不同的產品/ 模具/ 應用等，基於Multinject 的任意技術平臺都可以作為ColorForm 的載體如圖1；另外，通過對現有克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 標準機臺進行改造升級後，亦可實現ColorForm 技術。
製程的加工原理分為六步驟（如圖2）：
1. 模板閉合並建立鎖模力；
2. 主射臺完成對塑料基材的注射成型，其包含注射、保壓、冷卻過程；
3. 模板開啓，中間板旋轉180°將第一射的產品置於動模一側；
4. 模板再次閉合並建立鎖模力。主射臺完成下個塑料基材的注射成型；PUR/PUA 通過混合頭(Mixing head) 將漆料注入到模腔，漆料從產品表面流過並形成漆面；
5. PUR/PUA 進入固化時間，塑料注射完成保壓與冷卻時間；
6. 模具打開取出最終產品。
目前此技術已有諸多應用案例，ColorForm 加工單元在客戶端的量產情况如圖3 展示。對於ColorForm 這樣的跨領域技術組合，從用戶的角度出發，單一整合的供應商是極其重要的。克勞斯瑪菲(KraussMaffei)是全球範圍內極少數能夠提供射出、押出、反應成型機械設備和技術，同時擁有自動化、數位化與服務解決方案的領先企業，可基於全球跨業務技術平臺和經驗積累，提供一整套包含注射成型，PUR/PUA 反應成型以及自動化在內的整體解決方案。這將為日後的新產品研發，項目的推進與成功起著至關重要的作用。
圖1：可用於ColorForm 的多組份平臺
圖2：ColorForm 製程周期步驟
極致外觀與功能性融為一體
此技術中，漆料將賦予塑料件表面更加豐富的色彩與功能性。首先，漆料表面通過模內注射完成，其表面的紋理或效果一定程度上來自於漆料對於模面的複製，這區別於傳統的噴漆製程。以PUR 為例，材料體系黏度極低（典型牌號體系在67℃下，黏度低於200mPa*s），其可以完美複製模面，諸如不同的紋理效果可以被輕鬆完成如圖4。同時各大原材料廠商紛紛開發出針對ColorForm 技術的漆料牌號，其中亦包括不同顔色的金屬效果，以及具有自愈合式的功能性漆料，這在很大程度上滿足了設計者在外觀效果上的需要。同時與傳統的熱塑型塑料材質相比，漆料為
熱固型材料；其在耐候性、耐UV、耐化學品性、表面硬度、耐刮擦、質感、觸感等諸多方面具有獨特優勢；結合不同的配色以及創新的模具表面設計，可以在一次成型過程中達到多變的表面效果。
圖5 所示的汽車飾件，在一次成型過程中包含了多種材料（兩種塑料材料以及兩種漆料），並且在同一個平面內完成了不同顔色、不同紋理、不同效果的應用。通過高度集成化的加工單元完成如此多變的外觀效果是突破性的創新。
此產品通過克勞斯瑪菲(KraussMaffei) Spinform 對射機臺KM550-4300-750GXW 完成。設備配備了兩個注射單元來完成不同塑料產品的注射，並配有兩個混合頭來完成不同漆料的注射過程。主射臺注射單元完成暗紅色PC/ABS 基材即罩殼部分的注射成型；副射臺注射單元完成PC 透明玻璃窗的注射，與此同時包含鋼琴黑顔色以及純色透明漆料也被注射到暗紅色的PC/ABS 基材之上的不同型腔中，最終完成模內上漆的過程；之後模具開啓，自動化設備取件，並完成產品的後處理與裝配過程。
最終的產品中有透明PC 視窗的部分也有PC/ABS 殼體部分；而模內噴漆分為高光的鋼琴黑來表現噴漆的質感，以及透明的漆料以體現深度效果；而在鋼琴黑漆面之上又體現出不同的紋理效果，包含高光、磨砂及文字；因此，ColorForm 技術能夠在一次成型周期內完成諸多的外觀效果也在一定程度上增加了產品的設計自由度以及集成性。
目前除量產案例之外，業界也在著重開發創新的應用與視覺效果。如結合實木嵌件完成基材的成型，再通過透明漆料的運用達到極具質感的紋理效果，將真實木紋的奢華與透明漆料的深度質感完美融合，並使得產品表面更耐刮擦；另外，諸如與觸控面板嵌件相結合的工藝可同時完成產品表面外觀與實際功能的結合；這些精巧的設計與應用也進一步展現了ColorForm 技術創新的精髓。
結語
ColorForm 技術通過一步法完成模內上漆，創新材料以及功能性元素的組合將大幅拓展產品設計的自由度及創新性。同時克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 是全球極少數能夠提供整套解決方案的供應商之一，成熟的設備方案結合多年的技術積累為項目成功奠定基礎。克勞斯瑪菲(KraussMaffei) 位於浙江省的嘉興一體化工廠設有世界領先的射出研發中心和技術中心，配備整套的ColorForm 設備，用以幫助用戶完成項目前期驗證、產品開發、測試培訓等全方位支持。■
圖3：ColorForm 完整解決方案
圖4：ColorForm 漆料在模內完成創新表面效果
圖5：ColorForm 案例展示
