IMG成型综述

     阴模真空成型技术，即阴模真空成型及模内压纹（Inner Mold Grain）技术简称IMG是一种使用刻有皮纹图案的阴模，将不带皮纹的膜料在模内成型出内时间性状的带皮纹的表皮，或者在成型出带皮纹的表皮后在机器的同一工位将该表皮真空吸附在基材上，从而生产出所需的产品。如图1.1所示，真空成型机主要提供成型所需真空力、上下台面动作、压框动作、表皮上料、加热等功能。模具可根据产品形状以及花纹形貌不同进行设计。上下模分别固定在机器上下台面上。通常情况下，真空复合成型的产品(表皮基材复合)，凹腔(cavity mold)位于上模，凸腔（core mold）位于下模。而真空成型产品（表皮成型）凹凸腔设置与真空复合成型产品正好相反。在实际生产过程中，表皮先经过加热板加热到一定温度，在转台的带领下移动成型工位。上下模合模动作对加热后表皮进行预成型，使表皮符合模腔形貌。此后，上下模真空力作用使表皮印上花纹。成型结束后，完成取件工作，并重复以上步骤。

     从原理上看，阴模真空成型技术并不复杂，但其技术壁垒却很高。原因在于模具成型要求很高的加工精度：

1.模腔间隙的控制应很精确。

2.皮纹凹凸感和分布具有很高的均匀性。

3.为使表皮正面不产生由真空力作用导致的“毛刺”，真空孔的直径几乎小到目视不可见的程度(<0.1mm)。目前，只有日本KTX等少数几家公司有此加工能力，并对其加工技术申请了专利。

      阴模真空成型的技术优势

一种新技术从研制到推广，一定有其无可替代的优势。相对传统表皮成型的阳模真空技术、搪塑技术来说，阴模真空成型主要有以下几大优点：

(1)       IMG和搪塑工艺相对于真空成型，产品没有皮纹拉伸皮纹均匀；

(2)       IMG和搪塑工艺产品质量的重复稳定性优于真空成型；同时搪塑和IMG均可一次成型不同种类的皮纹；

(3)       IMG比真空可以成型更小的圆弧；

(4)       使用的材料上，IMG使用较为环保的TPO和PP材料。而搪塑使用的是PVC

材料，其热稳定性和耐候性较差，材料分解后会有Cl2等有毒气体产生；

(5)       在设备的投入和维护上，阴模成型维护成本低于搪塑成型；

(6)       IMG的模具寿命（一般40万模）远远高于搪塑。阴模真空成型的局限性阴模真空成型作为较先进的工艺，推广时间不长，技术还有待成熟和完善。

目前其主要局限性在于：

(1)   IMG表皮厚度不如搪塑表皮均匀，存在各向异性；

(2)   IMG比搪塑成型在产品的形状上大，不能成型拉伸大的产品；

(3)   IMG模具的成本和制造周期高于搪塑和真空成型；

(4)   IMG模具和搪塑模类似，一旦损坏，维修困难；

(5)   IMG对模腔间隙要求及其严格，间隙过大或过小均会导致产品缺陷。因此在真空复合成型时，对注塑骨架尺寸要求也很高。

模内皮纹成型工艺应用发展简介

     IMG工艺在汽车内饰中的应用:主要用于生产汽车的3-D设计程度高的内饰件，如仪表板、车门内板、中控台、手套箱盖板、安全气囊盖板等。选择IMG的技术，降低了设备一次性投资三分之二，满足了内饰件表面皮纹质量及内饰件产量的需求。使用IMG的技术工艺与传统的凸模覆皮相比关键要求成型后的表皮能够精确的覆在基材上，这对设备和工艺提出更高的要求。另外，由于皮纹在高温条件下在模内成型模具需要定时的清理和维护，以保证产品的表面.

IMG工艺的模具按照使用材料不同，可分为镍壳类阴模模具；铝合金阴模模具；钢质类阴模模具；树脂类阴模模具。

       2004年，世界上领先的汽车内饰系统供应商之一——江森自控公司，其研发的应用于Opel Astra 的门板的“In-Mold Graining”工艺技术，获得了塑料工程师协会（欧洲）汽车行业创新大奖，该奖被誉为塑料工程业的“奥斯卡”。江森自控的“IMG”工艺，将无花纹的TPO发泡片材包覆在骨架上并形成皮纹，这种工艺可以应用于所有传统的骨架材料，也可与传统发泡工艺联合使用。江森自控通过模内皮纹和阴模真空成型等技术开发改进汽车内饰板的表面，首先应用于Opel Astra车型的门板系列产品中，并且进一步应用该技术于仪表板和座舱模块产品中，如Mitsubishi 的一款新车Colt，其产品表面是相当有吸引力的，具有两种不同的皮纹效果。江森自控的“IMG”工艺一个显著特点是结合轻质骨架材料，可减轻座舱模块的重量。为充分发挥这种效果，江森自控的工程师在一款概念车Etimos中使用Fibrit作为仪表板的骨架材料。Fibrit是一种特殊的轻质天然纤维材料，由大约90%的可回收利用的原材料组成，而且它可以和其他骨架材料相结合应用于IMG工艺中，可大大减轻产品重量，满足汽车轻量化的发展需求。

        IMG”工艺的另一个优点是在环境保护方面的有益效果。用于本工艺的TPO发泡片材不含有PVC，并且能够相对容易的从Fibrit骨架材料相分离，便于回收再利用。选择Fibrit作为骨架材料同样也提高了环境保护能力：天然纤维是可回收的原材料，并且在处理过程中不会产生污染残余物。如果骨架材料是与TPO片材相似的合成物，那么仪表板只需要一道工序即可完全的回收。江森自控已开始将In-Mold Graining工艺作为传统层压技术的替代选择应用于中级车的仪表板中，这是该工艺第一次应用于大规模生产。江森自控IMG工艺的模具供应商是德国FRIMO公司。在门板表面材料的应用方面,通过欧宝汽车ASTRA项目, FRIMO成为行业内第一个把IMG 技术深入应用到一系列的同类操作中, 并且在实践中不断发展完善。