透視復合材料印制技術研討會引發熱烈回響

復合材料是除了紙張之外，工業或文化商業設計中最普遍被使用的被印材，可應用于各項日常生活用品或高科技產品之制造，附加價值遠高于紙張，是印刷業界及設計界追求創新與競爭力提升的新選擇。但復合材料種類繁多，如何掌握印制適性而達到精致美觀的效果成為業界最希望得到的答案。因此于十一月二十六日下午假中國文化大學推廣中心延平分部，由經濟部工業局、技術處主辦、臺灣曼羅蘭股份有限公司、新美光股份有限公司、中國印刷學會、中華印刷科技學會共同協辦，財團法人印刷傳播興才文教基金會贊助、印刷工業技術研究中心執行辦理了「透視復合材料印制技術研討會」，共吸引一百五十多位業者共同參與。
會議由中國印刷學會李興緯教授主持，印研中心呂董事長及印刷人雜志陳政雄發行人應邀致詞。會中邀請到臺灣曼羅蘭股份有限公司陳立強總經理剖析「復合材料印制發展趨勢」、遠東技術學院塑料精密加工中心許丕明教授主講「復合材料加工成型」、新美光股份有限公司張鴻章經理主講「復合材料印制油墨介紹」、山水彩色印刷股份有限公司吳文和廠長主講「復合材料印制實務」。從復合材料特性、油墨選擇、印制實務，一一剖析，解決業界對于復合材料應用與印制實務上的迷思，進而大膽追求產品設計的創新，迎接高獲利時代來臨。講者分別藉由琳瑯滿目的實品解說各種復合材料印制上的訣竅，引發現場與會者們的熱烈討論。以下是這次研討會幾位講者講題內容的精華摘要：
「復合材料印制發展趨勢」的講者臺灣曼羅蘭公司陳立強總經理表示，在復合材料印刷中，多以塑料材料的印制為主。 例如 pvc, hdpe, pp, pet, abs & pc。而各種材質的印刷適性、 耐熱性、熱伸張程度都不盡相同。對后處理環境需求也不一樣。 這些實際運作的能力， 就需要業者研究開發努力去達成。另外紫外線uv干燥印刷， 也是一個正在快速發展的市場，如美國每年10%成長， 歐洲每年5~10%，即使景氣循環低潮的日本也有4%的成長，在臺灣投入生產的公司也不少，除了紫外線干燥之外，設備供應業者也針對紅外線及電子光束干燥方式，有不同方式的應用。這些干燥方式也對復合材料之印制有進一步的幫助。
陳總經理并強調，在電子、it產業中，不乏各種復合材質多重制程的工業印刷品需求。例如產品外殼、窗口、按鍵結構，以至生產標示、批次編號等標志貼紙，這些都是高附加價值的印刷產品，值得業者去努力開發。印刷業者必需放大經營范圍，不能只守在平版印刷，也不該只守在文化紙品印制，必須廣泛的運用平版、網版樹脂版、凹版印制綜合制程能力，甚至加上數字印刷功能來凸顯產品的差異性。對被印材料也應該往高成本的塑料特殊紙或復合材質發展，在本業中多做研究開發來追求高附加價值的生產能力，尋求避開單純的殺價競爭，發展更廣闊的企業生存契機。
遠東技術學院許丕明博士的講題以一般印刷業者較陌生的「復合材料加工成型」為講題，使現場印刷從業人員了解塑料產品的制成方式以掌握印刷業可以切入參與制作的部分。許博士以塑料加工方法的三大領域：擠壓成型、射出成型、熱壓成型的過程開始介紹，緊些著介紹管材、塑料提袋、真空成型產品、吹瓶等日常生活中不可或缺的復合材料產品的制作程序。
復合材料不僅應用于日常生活用品的制造，也包括高科技產品的零件制作。許博士特別介紹了目前印刷業最有興趣的塑料射出成型技術(injection molding technology)以及imd技術。許教授的說明使在場從事特殊印刷業者大開眼界，也解開了業者對于塑料印刷上的迷思。
射出成型主要功能是以高壓將溶融塑料擠入模穴中，待塑料冷卻后，將模具打開取出成品。改善射出成型制程當中為使產品品質更佳，遂衍生出許多新技術層級，如氣體輔助射出、射出壓縮成型、快速射出成型、共射出成型、與overmolding目前成熟已有二十多種技術。
傳統的塑料加工技術已漸漸無法滿足新時代的需求，輕、薄、短小的消費性電子信息產品及環保意識的抬頭，使得高等塑料加工技術所占的比例漸增，在亞洲金融風暴的襲卷下，據調查資料顯示僅有光電產業及合乎綠色主義的產品仍然持續成長；高等塑料加工技術正是目前產業最迫切需求的技術，在傳統塑料加工產業中，in-mold-decoration (imd) 模內裝飾射出、氣體輔助射出、射出壓縮成型、快速射出成型、共射出成型與overmolding均有其技術層次與應用領域，未來將可大幅提升產品品質。其中以imd射出加工技術最能表現3c（computer, communication, and consumer electronics）產業注重外觀之特性。in-mold decoration (imd)射出成型之優點如下：
(1) 產品外觀面耐磨與耐刮
(2) 顏色多樣性變化，可印刷四種以上不同顏色
(3) 高度彩色對化，且塑件產品可透光
(4) 高度顏色密度
(5) 良好的emi/rfi shielding
由于imd之優點適合于3c及汽車零件之塑料產品，特別是目前流行的手機外殼及汽車內部之儀表面板。世界各先進廠商如德國bayer、美國杜邦、日本sumitomo均全面在開發此制程。
臺灣因3c產業發達，所以對此技術特別有興趣；imd射出加工步驟如下：(1)薄膜多色印刷(printed film)﹔印刷加工是把多色油墨印刷到2d- film上﹔(2) 3d造型高壓成型(high pressure forming，hpf)，hpf是用高壓空氣把上面之2d-film壓成像模仁之3d-film造型﹔(3)沖壓裁切(die cut to trim film)，是用沖壓設備裁切3d-film造型之多余薄膜材料﹔(4) 3d-film造型用人工置入模內后，再作射出加工(insert molding)。
由于生產系統追求快速與自動化，現今之塑料加工機與模具已朝向機電整合之整體自動化開發。也就是整合原有之加工方法，使塑料制品可以達到精度要求且快速自動化大量生產。其中尤以射出加工技術發展最為先進。不但使塑料制品取代其它材料，且自動化生產成本降低。
國內3c產業蓬勃發展，應用imd射出加工法已引起廣泛興趣。目前imd加工因其生產不良率高，不利生產效率與自動化。其不良之因是印刷在film上之油墨經二次加工時(包括hpf、die-cutting、injection molding)產生品質不穩定。經研究發現由于油墨之熔點是135 ℃，且干油墨之物性易碎。所以在hpf及 die-cutting加工時，film因強力彎曲時，在折彎處之油墨碎裂，而導致此處透光。另外由于油墨之熔點為135℃，而射入之pc料其加工溫度在290～300 ℃，所以當油墨碰到高壓、高溫之pc料時，油墨會溶解且發生油墨位移，因而使印刷看起來模糊不清。而克服射出所引起之不良則要透過研究模具設計及射出加工技術來改善。
新美光股份有限公司研發處張鴻章經理針對復合材料的油墨系統做了介紹。其中又以溶劑型油墨為主。張經理表示，就油墨的選擇上，首先必須考慮到的是油墨的附著性，附著于材質上，因復合材料之最終必須加以接著，若油墨之附著性不足，則在層層貼合之際可能會產生變異，因此其附著性更顯重要。至于材質的選擇上，除了經驗或理論可獲得以外，通常還是必須加以試試看才會清楚。至于印刷方式的選擇上，也必須先清楚版式的特性，其設計理念皆不同，比如說：凹版與凸版看相類似，但是最基本的其油墨濃稠度就有很大的不同：網版及平版油墨皆較濃稠，而凹版油墨則較為水狀。另外也必須考慮的是內容物的性質，例如假設所包裝的物品是屬于食品的部分，則必須考量油墨在高溫高壓的狀況是否會產生變異。最后，也必須考慮到最后的加工方式，必須先看看中間的夾層材質的特性，再予以選擇，若需長期保存也必須考量其包裝之保存期限，才能確保內容物的新鮮。另外耐性的要求部分，則必須根據內容物的性質特別注意耐旋光性、耐候、耐溶劑及耐高溫等性質。
以往所采用的包裝材質，較為單純。現在的包裝材質為符合眾多市場需求，因此許多復合材質貼合技術應運而生，將復合材質取其特性予以貼合成為新的材質。再加上現今印刷技術之成熟進步及對色彩的要求，油墨方面也跟著進步，目前趨勢將朝向奈米色料的發展前進。
在「復合材料印制實務」的講題方面，邀請到在復合材料印刷方面享有盛名的山水彩色印刷公司吳文廠長來進行主講。吳廠長介紹了平版印刷業者較常承印的復合材料包括貼紙類、 金屬薄膜裱卡紙類、塑料類。一般復合材料印刷可分為復合后再印刷或印刷后再做復合工作，依不同需求而有不同工序。至于復合材料印制流程應注意的事項包括：規劃、設計、制版、材料、印刷、加工、包裝運送。而在制版、材料檢驗、印刷方面有幾項關鍵必須特別注意：
1.制版：
(1)依據工作指示單版出正像或反像(一般紙張印刷以正像居多) ，但復合材料變化就很多，不同材料不同輸出(網點形狀、線數、角度等) 。
(2)因印刷有伸縮問題，故有時制版必須作補助方法，最常用是補漏白方法(將局部印紋些微內縮或放大。
(3)印刷顏色順序須標示清楚，尤其是透明材料(因有印白色墨) 。
2.材料檢驗：材料的合格與否對后面流程影響甚巨，不得不注意，事前準備效益大于事后補救。檢驗項目如下：
(1)尺寸大小規格，若與工單不同要馬上與相關人員連系并處理。
(2)材料達因子(40mn/m以上為合格)檢驗，未達標準有兩種常用方法處理：corona(電擊處理)或primer(涂上一層介質-化學藥劑)使表面達到印刷要求。
(3)裁切是否整齊及平整，若不良將會造成印刷時的困擾及品質不穩。
3.印刷：一個印件好壞印刷占有非常重要關鍵，不可不重視。復合材料印刷有幾項重點要特別注意：
(1)整批印件顏色一致性控制不易(材料大小可放置印刷導表可輔助顏色控制) 。
(2)要求記著每批印刷時的印刷色序及所使用油墨品牌，并留下每次印刷(多次印刷)的樣張，如四色印刷，四色加雙白色等。
(3)印刷時要作首件檢查、對色、比對標準樣品尺寸、做油墨附著及耐磨擦測試。
(4)印刷條件標準化控制：水槽液ph值、導電度、雜質控制。
吳廠長最后表示，臺灣印刷業都屬小型企業，每個流程都獨力作業(分工)居多，跨行業合作整合(合并)將是未來競爭最佳利器。目前合作關系最大瓶頸是雙方未能真正敞開心胸做真正交流，往往想從對方得到全部，而自己想保留一手。希望藉研討會機會大家共享知識交流，共同為臺灣印刷業開創新的商機。


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