■型創科技 / 劉岩 技術副理
前言
21 世紀初，電視機等產品開始使用高光無痕免噴塗技術。該技術可有效提升產品外觀品質，消除塑件表面熔接痕及流痕等外觀缺陷，達到一種「鏡面」效果。為了迎合電子產品的「彩色化」發展，在高光無痕免噴塗技術的基礎上研發出了免噴塗材料。所謂免噴塗材料，其實是一種可滿足直接射出成型，無需噴塗等工藝就能使產品達到「五顏六色」多彩外觀效果的材料。這種材料解決了傳統射出後續噴塗工藝可能帶來的成本及環保問題，同時也滿足了產品日益提高的外觀創意。
免噴塗材料通常可使製品達到以下幾種效果：金屬拉絲效果、金屬噴漆效果、星空閃爍效果、玉石效果以及漸變透明效果。為達到不同的效果，常選用不同顏料進行著色。
金屬漆效果
為達到金屬漆效果，通常採用鋁顏料對樹脂基體進行著色，鋁顏料形態為片狀結構，可有效提升對光線的反射能力，使樹脂呈現金屬質感。通過調整鋁顏料的比例、鋁片的徑厚比等，可進一步改變材料的「外觀效果」。
在汽車外飾等產品上，通常選用PP+Talc 作為樹脂基體，銀元型（片狀）鋁作為顏料。鋁顏料的平均直徑，一般用D50 表示；粒徑越粗，閃爍感越強，同時對基材的遮蓋力下降。鋁顏料的徑厚比增大，產品平面及厚度方向的反射差異性提高，易造成流痕及色差等外觀缺陷。
圖1：傳統噴塗工藝的塗層示意圖 ; 圖2：免噴塗材料的應用效果
閃爍效果
通過珠光粉著色，可使產品呈現珠光閃爍的效果。珠光粉與鋁粉的主要差異在於珠光粉可提供類似珠光光澤以及「星空閃爍」的效果，而鋁粉主要實現產品金屬質感。同時珠光顏料可在一定程度上提高產品的耐候性能。
通常選用PP+Talc 或ASA、PC+ 合金作為樹脂基體，選用雲母+TiO2（包覆使用，提高材料對光線的反射能力）作為珠光顏料。選用不同的包覆材料，可實現不同的珠光效果。TiO2 包覆，主要呈銀白色；鐵系氧化物包覆，主要呈金屬色澤；通過調整包覆層厚度以及添加相應有機顏料，可分別達到干涉光及彩色珠光的效果。
結語
通過配方的優化以及配色技術的實現，產品可進一步達到其他的色彩效果。且根據不同材質的選擇，也可提供產品不同的機械物性等。
在考量選用免噴塗材料時，同時也要注意相應模具及工藝的要求。對於高光澤高亮的產品，通常還需搭配急冷急熱技術，選用高光蒸汽模具等。如果材料的礦物質或金屬粉末比例較高，還需考慮模具的耐磨性。另外，一般選用免噴塗材料時，產品結構設計會盡可能减少孔洞、筋位等複雜結構，降低流痕及熔接線等缺陷的產生。
隨著環保需求越來越高，以及成本的管控等因素，越來越多的終端品牌均開始使用免噴塗材料，且近幾年在家電及汽車行業應用越加廣泛，市場潛力巨大。同時在免噴塗材料的研發上，國內外材料商也投入大量研發力量。但目前受流痕、熔接痕及其他外觀問題的侷限，該項技術在射出行業的發展也不及預期，所以未來還需進一步解決在模具、設計等方面的痛點，以擴大免噴塗材料在市場的占比。■
圖3：鋁顏料常用的四種形態 ; 圖4：汽車外飾件的應用
圖5：常用的包覆材料形態
