传统的装饰性注射模塑方法加工得出的塑料制品多种多样，例如：压敏性粘贴标签、收缩性外套装标签；底漆印刷制品和胶版印刷制品；热转印彩箔；贴花印膜等等，全部属于这一类产品。而这些产品全都需要进行二次加工才能制成，而其生产工艺最近却要面对来自一步法生产工艺的挑战，也就是“ 模内贴标技术”（In-Mold Labeling）。所谓模内贴标技术（IML），可使塑料制品加工厂商加工出的各种制件看起来像似“没有标签”，其印制上标签图案的质量是某些后彩饰工艺方法所无法达到的。如影像照片、轮廓起伏分明的图案、甚至三维全息图案等都可作为产品中的一个整体部分，其质量效果要优于那些标签设在外表面的制品。这种采用模内贴标工艺加工生产的塑料制品在构造上更具有装饰效果，并使得包装制品可减轻10%～15%的质量，而同时又增加了制品侧壁的强度。

　　模内贴标工艺制品的设计款式有多种多样，从各种形状的扁平盖子到360°环绕式标签，可设计出含有3面、4面、5面、甚至8面的制品，也可以做成带有圆弧角的矩形、圆形、正方形的制品，或者是呈波纹侧边图形的制品。这是一种独特的技术，其“标签”制作的方法是只需将一块模塑的塑料衬垫围绕在一块印刷的硬纸卡片周围，制成一个完整的凸缘。

 欧洲市场最先采用

　　欧洲的塑料制品加工厂、模具制造厂、自动化设备制造厂是模内贴标技术最强有力的支持者，在这一技术领域他们至今已积累了至少20年宝贵的专业经验，当今欧洲市场至少有85%～95%的食品包装物是采用模内贴标技术加工而成，同时某些耐用商品，如有重复利用价值的啤酒装箱也应用此技术。最新的尖端技术产品包括：由上、下两个部分构成的酸乳酪包装杯，这种包装容器中的每个部分都配以环绕式标签，以及在盛装食物的杯子上打有一个呈3维立体感的凹凸式胶片标签为特色，正如Walt Disney公司为麦当劳生产的一种促销专用包装品。

　　德国Spies塑料公司是世界上最大的模内贴标生产厂商之一，该公司拥有70台生产设备（几乎全是耐驰特机械制造公司出品），采用模内贴标技术加工生产广泛的食品包装制品，从普通的瓶盖到具有8个面的容器，以及新型的“ 波浪式”容器。Spies塑料公司的首席执行官Michael Spies介绍称，公司还模塑加工与众不同的酸乳酪杯，由两个制件组成，配以两个环绕式标签。有3家来自美国的加工厂商参观了Spies公司，深入认识模内贴标技术的相关工艺及配套设备。

　　在北美地区，模内贴标技术在有限的范围内用于加工某些耐用商品已有好些时间，比如玩具。而最近，却破天荒地出现了应用模内贴标技术注射加工包装制品的巨大发展势头（在该地区的包装品加工行业一直是由吹塑瓶生产工艺一统天下）。该地区应用模内贴标技术加工的食品包装制品占全部食品包装制品的比例还不到5%，但已呈现出强劲的发展势头。围绕模内贴标技术的开发工作主要针对冰淇淋杯、运动场看台用饮水杯、爆玉米花桶、黄油盛装容器、色拉油瓶盖等食品包装品，还包括应用于非食品包装方面的个人护理用品，如婴儿爽身水的包装瓶、以及在园艺花园、洗衣房和家居用清洁用品等。据数家塑料制品加工厂商介绍说，有意参与商业性和试验性推广计划的企业包括：宝洁公司（P&G）、通用食物公司、雀巢公司、Folgers公司、Kimberly-Clark公司、Kirkland/Costco公司、Kroger公司、美国国家足球联合会、以及全美普通汽车赛车协会（NASCAR）等。

　　有几家美国塑料制品加工厂商声称，他们已拥有模内贴标工艺技术的专业加工能力。目前，美国国内已有13家工厂应用模内贴标加工技术，新泽西州的精密技术公司正在利用一个3 面贴标的生产设备，为Pampers 品牌婴儿爽身水加工包装瓶。

　　密苏里州的Plastic Enterprises公司则利用一套深模腔的迭层模具，将纸质标签放进模具内，加工出一种双组分的冰淇淋杯盖。这套专利性的系统设备可加工处理数百个不同的标签嵌件，以及10～12种不同颜色的树脂着色剂。Plastic Enterprises公司的市场经营部副总裁Greg Peters表示，2004年度公司的模内贴标产品的销售业绩状况“ 微不足道”，但已于2005年安装1～2台新的模内贴标成型设备，对公司的经营收益实现了10%的提升。

　　加拿大魁北克省的北美IML容器制造公司正在生产几种模内贴标的包装制品，包括一种用于盛装Land O’ Lakes 品牌黄油的桶盖和容器。这项生产计划已经商业化推广了2年，是在2套2×6的迭层模具上加工制成，其中一套模具用于加工容器桶，另一套模具用于加工桶盖。

　　北卡罗来纳州的Technimark公司正在为国家足球联合会制造生产运动场看台用饮水杯，这是一种装有3D（凹凸透明状）薄膜嵌件的饮水杯。另有几项小规模或专利性的模内贴标开发项目，正在由以下几家公司筹划开发，或已进入商业化推广阶段，这些公司包括：俄亥俄州的Berry塑料制品公司；麻省Nypro公司；加拿大魁北克省的IPL公司。

　　在耐用商品的生产方面，加拿大蒙特利尔的Mega Bloks国际有限公司加工出品了采用模内贴标装饰的玩具，其业务量正不断扩大。德国Jokey Plastik Wipperfurth有限公司是一家在加工模内贴标桶类容器领域处于领先地位的专业厂家，计划于2005年初在多伦多市开设一间技术中心，以在北美地区市场介绍推广模内贴标技术产品。

　　造成北美地区应用模内贴标技术落后于欧洲的首要原因，就是包装产品的市场容量。欧洲主要是在模腔数量较少的模具上加工模内贴标产品，每年生产的产品数量达数百万套/件。正如德国自动化设备供应商Hekuma公司的市场销售总监Kurt Knoepfler所说：“ 欧洲应用模内贴标技术通常是在一套4 模腔单面模具，或者在4 模腔双面模具上进行加工。” 德国Spies塑料公司的首席执行官Michael Spies补充说：“ 我们每年加工5.5亿套商标和标签，但这些印刷品数量在美国市场根本不值一提。”

　　美国StackTeck公司从事模具制造加工并供应成套模内贴标系统，该公司销售部总经理JordanRobertson认为，打入欧洲市场可能每年的产量要达到3000万套，连同一些小型加工设备，而在北美市场从事生产经营，则年产量需达到9000万套或更多。

　　美国的大型食品包装制品加工企业不会采用模腔数量少的模具系统进行加工生产，而他们的客户也不打算通过对多腔模具及设备进行投资和开发，来检验模内贴标产品的市场认可程度。相反的是，塑料制品加工厂怀疑模内贴标产品并不存在长期市场认可性。

　　针对多模腔模内贴标系统来生产薄壁包装品，市场上存在很多反对意见，指责这项工艺技术尚未成熟，仅在几年前出现的多模腔模内贴标生产系统，其在自动化控制、工具及配件方面的精确度、可重复性、稳定可靠性等因素还达不到理想状况，而所有这些因素是构成该项工艺技术生命力的关键因素。过去几年，美国塑料制品加工厂商们曾尝试利用模内贴标技术，然而以多次失败告终，这是由于加工出的标签质量差，自动化设备系统受限所致。

　　一套模内贴标生产设备可能要比传统模塑设备的价格高出15%或更多，即使一套2个或4个模腔的模内贴标包装品生产单元也价值12～15.5万美元，其加工生产速度很快，4模腔系统设备的加工循环周期大约在5.2～5.4秒之内，还可设置得更快。

　　随着北美地区模内贴标包装产品市场的日趋成熟，该项技术将有更广阔的发展空间。欧洲的设备供应商正在为北美市场开发多模腔的加工设备系统，包括复杂的迭层系统。同时，北美自动化设备制造商和模具制造商也把目光更多地投向于模内贴标技术领域。

 
主要生产厂家

　　拥有模内贴标加工技术经验的美国自动化设备生产供应商Automated Assemblies公司以及idesign公司，加上欧洲一大批原始设备制造商，包括：Beck自动化设备制造公司、G-Mat有限公司、Hekuma公司、Ilsemann公司、SAS公司、Wittmann公司、MachinesPages公司（StackTeck公司的战略合作伙伴）、瑞士H.Muller-Fabrique de Moules公司、德国克劳斯-玛菲公司等，最近都采购和装配了Neureder机械手装置。其中，StackTeck公司和MachinesPages公司宣布在这一技术领域已经售出超过300套加工系统，Hekuma公司则声称售出270 套，Beck自动化设备制造公司和Ilsemann公司也各自宣称安装了几百套设备。其大部分落户于欧洲，仅有少数几套在美国和亚洲的工厂内安装并投入运营。

　　为多模腔设备系统加工制造配套工具的模具厂家包括：Axxicon、Foboha、Fostag、Glaroform、OttoHofstetter、Manner、Schottli、StackTeck公司等，他们指出了许多在工具设计方面必须考虑的因素：标签转移至模具内，怎样才能将标签固定在工具上；而且标签是放置在型芯上，还是在型腔边，或是设在浇口位置。

　　模内贴标工艺的注射压力必须控制在合理的参数范围内，应用在加工薄壁制件时，要符合所需的高速注射和高压力工艺条件，而且不能出现制件缺陷，薄标签在模具内不能发生移位。另外，精确的合模定位对于通过机械手辅助将标签嵌入的重复性而言，也是至关重要的。由机械手将标签移送至工具内的精确度大约在0.4mm。

先进的工具 

　　至今，模内贴标技术领域最大型的模具设置了32个模腔，同时包含了一套2×16的迭层模具和一套32模腔的单面模具。而这只是用于加工扁平状的面层盖产品，加工容器的模腔深度已达2×8。

　　在K 2004展会上，Milacron公司展示了一套双位转动式迭层系统，其名称为“Twin-Cube”，这套立方体的系统；由Foboha公司加工制造，安装在Milacron公司出品的K-Tek机器上，配有2套4面的转位式中央迭层系统，在每套模具的表面设有16个模腔，在展台上向参观人员现场演示了在模具内贴上商标并加工出浅型双组分制件的全过程。这套系统给模内贴标装置增设了一个新型回转式粘接头，这是由于所采用的标签属于自粘结型，在模塑成型后由机械手自动地将标签粘结在制件上，而不是在注射之前就将标签放置在模具内。当模具面夹持制件移送至旁边时，4面呈立方体构型式设计有利于方便地贴上标签。

　　模内贴标技术对模具的浇口形状及排气口设计影响巨大，该工具还特别要求限制标签移动。

　　对于标准扁平式标签而言，标签正面应紧贴着模腔的冷却面，模具浇口应设计正对着型芯，或者不设在制件的表面边上的位置。赫斯基注塑系统公司的模内贴标生产部经理Matthew Brett解释称：“ 阀式浇口有助于降低热量聚集，由此也就避免了直观的对标签的损坏。所有的瓶盖类产品以及有3面或5面的包装容器，都必须采用内藏式阀门浇口，正对着标签的位置。”加工环绕式标签时，模具制造商必须在模具上开设一个内嵌式的“脚”，或者设置在模腔面的水平位置上，使得注射过程中可将标签固定在恰当的位置上。这个围绕着模腔而设计的脚的宽度要窄于0.5mm，使得标签可以稳固地紧贴着模具表面，以防止塑料熔体流动对标签造成影响。在制件的底部也要设置一个边框，以避免标签由于熔体流动而在凹模的底部产生移动。“模具内需综合考虑设计特殊的冷却回路，尤其是在正对着浇口的位置。由于对标签的局部进行了冷却，可避免‘ 洗去’标签的现象出现。”StackTeck公司的罗伯特森发出忠告。

　　如果需加工一个底部贴上标签的制件，应在放有标签的模腔一面开设浇口，浇口实际上的开口穿过标签而直通底部。这样在标签的底部留下了一条浇口残迹，由此需在浇口对着标签中心部位开设一个专门的凹槽或“拱形区域”。

　　加工环绕式和具有3～5面的贴标产品同样可以在型芯的边上开设浇口，这是由于这一类型的标签可在模塑加工之前定位在型芯上面。瑞士耐驰特公司的核心技术部门经理Michael Sansoucy 认为：“如果加工3～5面的贴标产品时，采用内藏式浇口，在制品的底部就可获得连续性的表面装饰效果，制件外表面不会存在浇口残迹。这一优势意味着可将注射和顶出制件的位置设计在模具的同一面，还可延长冷却时间0.5秒，而模具的成本最高提升15%。如果制件采用多级脱模方法就比较困难，尤其是在加工易受损的容器时。”

自动化的重要性 

　　模内贴标技术通常采用单个预先切好的标签（95%的情况下是PP材料），存放在一个存储盘内，这种方法要优于采用连续性压辊输送标签的方式。塑料加工厂商和设备供应商们都强调准确地模切标签十分重要。不合格的成型加工和模切标签过程可能有众多令人头痛的原因，如：需双重检验的模具内标签定位不准确；镶板凸起；制件有细微裂纹或“皮状龟裂”；制件卷缩；制件起波纹等现象，这是RBS 技术公司（美国亚利桑那州）总裁RonSchultz概括得出的结论。

　　目前，商标制作呈越来越薄的趋势，标准厚度为75 微米，但正趋向于50微米。Automated Assemblies公司的市场部总监NortonKaplan表示：“较薄的商标厚度意味着商标的成本也更低，但这会导致加工更加困难。”

　　速度和精密度是自动化模内贴标生产系统中最为关键的参数。系统必须具备移送标签进入模具内、确保标签能准确地自动定位、并在模塑成型后移出制件和注料浇道等功能。附加的设备功能包括：预处理标签（如在环绕式贴标制品的场合）、对标签进行除静电操作，使标签能粘附在模具内。许多模内贴标加工设备配备有2个机械手：一个机械手用于脱模取出制件，另一个机械手用于准备下一步工序。

　　耐驰特公司的核心技术部门经理Sansoucy认为，加工厂希望花费在标签嵌入和取出制件的时间越短越好，控制在0.5～0.75秒之内为理想状态。StackTeck公司的罗伯特森则补充说，加工瓶盖时所需的开模时间最少可降至0.4秒，加工大型容器所需的开模时间可控制在0.7秒内。

　　为了尽可能缩短开模时间，自动化设备供应商们通常推荐使用一个伺服驱动的侧边伸入式机械手。Wittmann公司的工程部总监WalterKlaus解释说：“采用从顶部伸入式或6轴绞接式机械手臂，其在伸入和抽出模具时所花费的时间将更长。”

　　“一种解决方案不可能解决模内贴标加工工艺出现的所有问题，因为存在着运转速度、设备负载量、加工设备型号、模具构造、二次加工、原材料等不同因素，这些都影响着自动化生产模式。”上述的言论出自于Automated Assemblies公司的市场部总监Kaplan，他与其他设备供应商们总结了以下几条规则：

　　（1）高速运行、双模板和迭层模具系统要求采用侧边伸入式机械手臂；而对于中等速度、重载荷运行情况下，以及复杂的终端手臂式工具（EOAT），则要求采用顶部伸入式机械手臂。需要二次加工的制品其加工周期也较长，常见于耐用性商品的加工工艺，可能要求采用6轴绞接式机械手臂；
　　（2）机械手臂伸入和抽出模具时，必须准确定位。因此，在主传输轴上选用伺服驱动模式最为理想；
　　（3）加工包装制品贴标时，标签的定位误差控制在正负0.4mm范围内，加工耐用性商品时，标签定位误差控制在正负0.2mm之间；
　　（4）机械手臂运转时要严格控制在低的振动状态。Beck、Hekuma、StackTeck等设备生产供应商标榜他们出品的设备产品，用户可以在模具的某一面放置上标签，同时在另一边取出制品。
　　（5）如果标签还有待于定型处理，自动化设备制造厂商设计的加工系统可以优先考虑通过机械手来定型处理扁平标签，或者采用终端手臂工具（EOAT）本身定型处理标签。环绕式贴标产品通常是通过一个旋转式“ 模拟型芯” 或者一个自身绕芯轴转动的EOAT，模拟模具内型芯或型腔的尺寸进行定型。至于加工特种的双部件酸乳酪杯时，当其他部位发生卷曲时，一个旋转的型芯被缩回，然后缩回的型芯伸长，到达接收标签的位置停下。
　　（6）在标签移送至模具内之前，通常利用抽真空系统来吸附扁平状或预定型的标签。抽真空的管线装配在EAOT装置上；
 　 （7）标签存储盘内可以弹出标签，以方便EOAT装置或机械手捡起，而对于标签取出和捡起的位置保持恒定而言，则显得非常重要，标签存储盘还需设计有快速装卸转换功能；
　　（8）利用真空吸附原理将标签固定在EOAT装置上，但把标签固定在模具内，则是另一个问题，许多制品加工厂在把标签放入模具以前，就进行静电消除处理，而为了消除静电，模具必须经过研磨，标签不能使用导电性油墨、涂层或者金属箔片。
　　（9）有时可应用监视装置，以监测模内贴标的过程、位置、图像质量和最终产品。(peter)