یکی از عواملی که در طول ‌فرآیند(In Mold Labeling)، تأثیر و اهمیت ویژه‌ای دارد، نحوه‌ی ثابت نگه‌داشتن لیبل در درون قالب، به هنگام تزریق مواد است. برای ثابت نگه‌داشتن برچسب معمولاً از دو شیوه استفاده می‌شود.

۱) نگهداری با شارژ الکترواستاتیکی؛ اضافه‌کردن بار استاتیکی(Static Loads)، برای نگه‌داشتن لیبل در قالب تزریق است که با حذف محفظه‌های مکش، باعث کاهش هزینه بیشتری می‌شود. زمانی که شارژ استاتیک، روی لیبلی با جنس و ساختار مناسب قرار می‌گیرد، لیبل به صورت استاتیکی، می‌تواند برای مدت طولانی روی محل قالب باقی بماند. در فرآیند الکترواستاتیک، ربات، لیبل را از روی صفحه‌ی برچسب با مکش (Suction) بر می‌دارد. با این‌کار، بار الکتریکی زیادی در لیبل ذخیره و به کمک بازوی روباتیک‌(EOAT;‌End of arm tooling‌‌)، به عنوان بخش مهمی از یک سیستم روباتیک که به آن قابلیت تعامل با قطعات و اجزاء و پیشرفت را می‌دهد، به سطح محفظه قالب نزدیک می‌شود. سپس بازوی رباتیک، برچسب را در محل در نظر گرفته ‌شده قرار می دهد، ساکشن، خلاء برچسب را رها می‌کند و برچسب در محل موردنظر، به سطح محفظه قالب می‌چسبد. در این مرحله دیگر نیازی به سیستم خلاء محفظه قالب یا وجود ماده چسبنده بر روی سطح برچسب نیست. وقتی برچسبی که از مواد و طرحی مناسب برخوردار است، باردار شود، به واسطه خاصیت جذب الکترواستاتیکی به سطحِ فلزی قالب که نقش زمین را بازی می‌کند می‌چسبد. برچسب می‌تواند تا چند دقیقه با میزان چسبندگی عالی به سطح محفظه‌ی قالب بچسبد. البته یکی از موارد احتیاط به هنگام شارژ به برچسب، عدم استفاده از جوهر یا پوشش ضد‌استاتیکی در ساخت برچسب است. برچسب های مورد استفاده در این روش به طور معمول باید کاملاً نارسانا باشند.

• روش‌های شارژ و شارژر‌های انتهای بازوی ربات

برای دستیابی به تمامی فواید استفاده از الکترو‌استاتیک باید به مواردی خاص دقتِ ویژه‌ای داشت؛ دقت در مواردی چون، در بکاربردن یک ربات با طراحی مناسبِ ابزار انتهایی بازوی آن (EOAT)، استفاده از مخزن لیبل، منبع تغذیه ولتاژ بالای DC با ظرفیت خروجی قابل تنظیم برای بارگذاری، انتخاب لیبل‌هایی از جنس و ساختار مناسب برای جذب و نگهداری شارژ استاتیک و البته استفاده از روش‌های متداول و مناسب شارژ که یکی از مهمترینِ این الزامات است و به صورت استاندارد یا ساده می‌تواند طبقه‌بندی شده و کاربرد داشته باشد.

• شارژ استاندارد

این روش قابل اطمینان بوده و کارایی بالایی دارد اما برای طراحان و تولید‌کنندگان بازوی رباتیک کمی چالش‌برانگیز است و رعایت نکاتی در آن اهمیت ویژه‌ای دارد.

• شارژر‌(EOAT)، می‌تواند یک میله‌ی شارژ استاتیکی مستقیم با طول مشخصی از پین‌های ساطع‌کننده در ردیف‌های مختلف یا شامل ماژول‌های ساطع‌کننده مستقل باشد. نوع و تعداد این شارژرها وابسته به اندازه، شکل لیبل و شکل هندسی محل جاسازی برچسب در محفظه‌ی قالب است. بدین‌سان، هر‌(EOAT) باید شارژر خاص خود را داشته باشد. هنگامی که لیبل توسط دریچه‌های مکنده‌ی نصب شده در انتهای بازوی رباتیک نگه داشته می‌شود، شارژرها مستقیما در پشت لیبل قرار می‌گیرند. پین‌های ساطع‌کننده‌ی میدان الکترواستاتیکی نیز معمولا در فاصله‌ی یک اینچی و روبه پشت لیبل قرار می‌گیرند. وقتی ربات لیبل را روی سطح قالب قرار می‌دهد، منبع تغذیه‌ی شارژر برای ۲ الی ۴ ثانیه روشن می‌شود. بدین ترتیب لیبل بار الکترواستاتیکی پیدا می‌کند و بلافاصله به سطحِ فلزی قالب که نقش زمین را بازی می‌کند، می‌چسبد. سپس دستگاه مکش خاموش شده و بازوی ربات برای چرخه‌ی بعدی خارج می‌شود.
• هنگام طراحی بازوی رباتیک که اعمال‌کننده‌ی شارژر را در درون خود جای می‌دهد، رعایت برخی نکات برای بهبود کیفیت شارژ لیبل ضروری است. چون ساطع‌کننده‌ها باید یک اینچ از لیبل فاصله داشته باشند، هر گونه قطعه فلزی (EOAT) بایستی به زمین متصل شود و حداقل ۱/۵ اینچ از ساطع‌کننده‌ها فاصله داشته باشد. فلزهای نزدیک‌تر از این فاصله می‌توانند بخشی از میدان الکتریکی تولید شده را جذب کرده و میزان شارژ موجود در لیبل را کاهش دهند و باعث شوند لیبل الکتریسیته‌ی ساکن کمتری پیدا کند. علاوه بر آن اگر در طراحی بازوی رباتیک، قرار است تعدادی ساطع‌کننده‌ی مجزا و مستقل در نظر گرفته شود تا در همان صفحه‌ی جای‌گذاری ساکشن‌های خلاء قرار بگیرند، باید صفحات از جنس عایق‌هایی مانند PE، PTFE، PVC، UHMW-PE یا اکریلیک ساخته شوند. هر جزیی از بازوی رباتیک هم که در مجاورت اعمال‌کننده قرار دارد بایستی از جنس عایق باشد تا مقاومت و یکپارچگی سازه‌ای بازوی رباتیک ‌به هم نخورد. کمااینکه هر جزء فلزی یا رسانای الکتریکی هم باید به زمین متصل باشد.
• برای انتخاب نوع اعمال‌کننده‌ی شارژر دو انتخاب وجود دارد؛ جریان محدود و جریان غیرمحدود. نوع جریان محدود آن‌ها، اغلب به صورت یک میله‌ی مستقیم استاتیکی یا مجموعه‌ای از ماژول‌های ساطع‌کننده مستقل است. مزیت استفاده از این اعمال‌کننده‌ها، عدم بروز قوس الکتریکی شدید در صورت نزدیکی با فلز و کم خطر بودن آن‌ها به هنگام تماس اتفاقی با انسان است. این در حالی است که اعمال‌کننده‌ی جریان نامحدود، اگر به مواد فلزی محفظه‌ی قالب نزدیک شود، در صورت ولتاژ شارژ بالا، جرقه می‌زند و حفره‌های ایجاد شده در اثر قوس الکتریکی، باعث خوردگی سطح قالب و عدم کارآیی آن می‌شوند. البته، برخی از منبع‌های تغذیه‌ی پیشرفته، مجهز به مدار تشخیص‌دهنده‌ قوس الکتریکی هستند تا در صورت وجود شرایط شکل‌گیری قوس، مدار، برای حفاظت در برابر اضافه‌بار، ولتاژ خروجی منبع تغذیه را قطع یا کم کند. هرچند، با استفاده از اعمال‌کننده‌ی جریان محدود، منبع تغذیه بی‌شک هیچ‌گاه دچار بار اضافی نخواهد شد و در عین حال، به بهترین نحو ممکن، قادر به شارژ بی‌وقفه‌ی لیبل‌ها با بار الکترواستاتیکی است.
• کابل رابط بین منبع تغذیه و اعمال‌کننده‌ی شارژر جریان الکتریکی، ولتاژ بالایی را منتقل می‌کند؛ ازاین‌رو باید طول کافی داشته باشد تا در طول بازوی ربات و در حین حرکت، دچار کشیدگی یا تنش فیزیکی نشود. این کابل‌ باید حداقل هفته‌ای یکبار مورد بازبینی قرار بگیرد و در صورت پارگی، سائیدگی یا هر گونه نقص دیگری تعویض شود.

• شارژ ساده

نصب با فاصله اعمال‌کننده‌ی شارژر، روش ساده‌ای برای باردارکردن لیبل است. این روش به اصلاحات کمتری بر روی بازوی ربات نیاز دارد. نصب و راه‌اندازی آن ساده است و با کمک آن می‌توان لیبل‌هایی با اندازه‌ها و شکل‌های گوناگون را به نحو مطلوبی بارگذاری کرد؛ و این بدین معناست که از این روش می‌توان برای بیشتر لیبل‌های مسطح که روی سطح صاف قالب قرار می‌گیرند، استفاده کرد.

• در این فرآیند شارژ، ربات برچسب را از صفحه‌ی لیبل برداشته، جهت آن را مشخص می‌کند و آن را با کمک میله شارژر در محل بارگذاری قرار می‌دهد. سطح فلزی پشت لیبل که نقشِ زمین الکتریکی را دارد، انرژی میدان الکتریکی تولید شده توسط میله‌ دستگاه اعمال‌کننده را جذب می‌کند و لیبل باردار می‌شود. سپس ربات لیبل را در محل مورد نظر از سطح محفظه‌ی قالب قرار داده و دریچه‌های ساکشن خلاء لیبل را رها می‌کنند و لیبل سر جای خود ثابت باقی می‌ماند. البته لیبل باردارشده، می‌تواند باعث باردار شدن سطح دریچه‌ها و جذب الکترواستاتیکی شود؛ در این صورت، امکان دارد، لیبل به راحتی از دریچه‌ها جدا نشود یا اینکه هنگام جدا شدن از جهت مشخص شده، انحراف پیدا کند که برای رفع این مشکل می‌توان از میله‌ی خنثی‌کننده‌ی بار استفاده کرد. هربار که ربات برای برداشتن لیبل جدید به صفحه برچسب‌ها می‌رود، با استفاده از این میله، دریچه‌های ساکشن از هرگونه بار الکتریکی احتمالی تخلیه می‌شود. دریچه‌های کوچک‌تر نیز به علت سطح کم‌تر، میزان بار کمتری را دریافت می‌کنند و با استفاده از دریچه‌های کوچک‌تر، مشکل احتمالی کم‌ترخواهد شد.
• برای اینکه انتقال برچسب از تجهیزات نصب‌ شده در بازوی ربات به محفظه‌ی قالب راحت‌تر و بدون بروز مشکلات فیزیکی صورت بگیرد، از یک قطعه فوم الکترواستاتیک استفاده می‌شود. این فوم ضخامتی معادل ۸/۳ اینچ (۲۱/۰۸ سانتی‌متر) دارد و با مقاومت سطحی و حجمی آن بین ۹^‌۱۰ یا ۱۰‌^‌۱۰ اهم ، به صفحه‌ی فلزی انتهای بازوی ربات که پشتِ لیبل قرار گرفته، چسبانده شده است. سطح بیشتر مواد ضد استاتیکی تولید شده نیز دندانه‌دار و ناهموار است و برای دست یافتن به سطوح صاف و یکنواخت باید سمباده زده شوند. سمباده زدن سطح فوم ضد استاتیک، میزان باردار‌شدن لیبل را نیز افزایش می‌دهد. علاوه بر آن، دریچه‌های ساکشن خلاء هم توسط فوم ضد استاتیکی احاطه شده و باید سطح آن‌ها با سطح فوم تراز شود؛ چون لایه فوم در مقایسه با سطح فلزی محفظه‌ی قالب، مقاومت الکتریکی بالایی دارد، لیبل‌ها تمایل به جذب شدن به سطح محفظه قالب پیدا می‌کنند و بدین‌جهت، به محض اینکه پمپ خلاء خاموش و مکندگی دریچه‌های ساکشن متوقف شود، لیبل از روی فوم به سطح محفظه‌ی قالب منتقل خواهد شد.

۲) نگهداری با مکش؛ روشی است که در آن، ماشین‌هایی با طراحی ویژه و مجهز به روزنه‌های مکش ‌(Vacume‌ Ports) می‌توانند لیبل را درون قالب‌، در مکان و موقعیت مشخص شده، نگاه دارند. در این روش، ربات لیبل را از کاست حاوی لیبل‌ها بر می‌دارد و آن را در مکان و موقعیت مناسبی در درون قالب قرار می‌دهد. سپس نیروی مکش به کار افتاده و قالب بسته می‌شود. در این روش، طراحی و ساخت قالب برای تعبیه سیستم مکش‌‌، هزینه ویژه‌ای را به چرخه‌ی فرآیند تحمیل می‌کند. کما‌اینکه نیاز است تا لیبل آن به گونه‌ای باشد که توسط شیارهای مکش روی قالب تغییر شکل ندهد، به داخل شیارها کشیده نشود و تصویر نهایی آن خراب نشود. همان‌گونه‌که اهمیت دارد ربات لیبل مورد نظر را از دست ندهد؛ چون تزریق قالب بدون لیبل موجب می‌شود تا فرآیند پاکسازی قالب و تمیز‌کردن آن برای چرخه‌ی بعدی بسیار زمان‌بر و پر هزینه باشد و برای جلوگیری از آن، مکانیزم مکش و توقف تزریق پلیمر به داخل قالب بیشتر بررسی شده و شناخته شوند. بدین‌رو، استفاده از مکش زمانی منطقی است که شکل قطعه‌ی نهایی پیچیدگی هندسی داشته یا قطعه‌ی تزریق شده نیاز به سطح چاپی‌(Textured) داشته باشد.

۳) نگهداری با روش اوری دنیسون(Avery Dennison)؛ کاستی‌ها و مشکلات دو روش نگهداری «‌مکش» و «‌الکترواستاتیک » را جبران می‌کند. راه‌حل ابداعی شرکت اوری دنیسون، استفاده از نوعی لیبل قالبی جدید به نام (ACCU – PlaceIML) است. این لیبل با روش اختصاصی (Accu-Tack‌) و طی فرآیند (‌Avery) بدون نیاز به نیروی مکش یا الکتریسیته ساکن درون قالب ثابت باقی می‌ماند. این لیبل از نوعی پوشش خاص برخوردار است که می‌تواند به طور موقت به سطح قالب بچسبد. لیبل‌های (ACCU – PlaceIML) با انواع مختلفی از رزین‌ها مانند PP ، HDPE ، LDPE ، ABS ، PC ، PC/ABS و نایلون سازگار هستند و تزئین ظروف و قطعات با آن‌ها، محصولی با گرافیک بهبود‌ یافته‌، شامل فرآیندهای چهار رنگ، ماندگار و بی‌نیاز از مهندسی مجدد را به وجود می‌آورد.

ویژگی‌های فیزیکی و الکتریکی لیبل‌های درون قالبی

مشخصات فیزیکی و الکتریکی لیبل تاثیر بسیار زیادی در شیوه‌ی نگهداری با شارژ استاتیکی و نحوه چسباندن لیبل به درون قالب دارد. سطح لیبل باید با کویته(حفره) قالب تماس داشته باشد. عایق خوبی بوده تا بتواند شارژ استاتیک را جذب و سپس حفظ کند. به صورت ایده‌آل، سطح آن باید مقاومتی برابر ۱۰۱۲ ohms/sq یا بالاتر داشته باشد. مقاومت بالاتر موجب جذب بهتر شارژ می‌شود.

اگر قرار است ‌طی فرآیند، از جوهر، پوشش یا لمینیت‌های رسانا استفاده ‌شود، بایستی این‌کار در قسمت پشت لیبل، خلاف سطحی که با قالب تماس دارد، انجام پذیرد. اگر شارژر نصب شده روی بازوی ربات، پشت لیبل باشد، میدان ولتاژ بالا نمی‌تواند روی لایه رسانا نفوذ کرده و شارژ کافی برای چسباندن لیبل روی سطح قالب فراهم نخواهد شد. مشخصات لیبل همانند ضخامت، انحنا، وکیفیت سطح نیز بر روی میزان چسبندگی آن تأثیر دارد.

اگر لیبل ضخیم ودارای چندین انحنای غیر متوازن ‌باشد و نیروی الکترواستاتیک نتواند بر نیروی فیزیکی ناشی از انحنا غلبه کند، لیبل از سطح تخت و صاف قالب جدا خواهد شد. کیفیت سطح لیبل و قالب نیز اهمیت دارد چون اگر میزان سطح تماس لیبل و قالب کاهش یابد اثر چسبندگی کم می‌شود.

دمای قالب، سازگاری پلیمر و لیبل، محل گیت قالب و نوع جریان مواد در هنگام تزریق نیز از دیگر شاخصه‌هایی هستند که بی‌توجهی بدان‌ها می‌تواند در فرآیند اختلال ایجاد کند.

ویژگی‌های فیزیکی و الکتریکی لیبل‌های درون قالبی

بسته‌بندی به معنی ظرف، محفظه و سیستمی هماهنگ است که نه تنها سلامت کالا و محصول را در طی فرآیند تولید تا مصرف تضمین می‌کند، بلکه ارتباطی قوی، سریع و کم هزینه بین تولید‌کننده و مصرف‌کننده برقرار کرده و از طریق زنجیره عرضه در فرآیند حمل و نقل، توزیع، انبارداری و فروش، ارزش افزوده بیشتری را ایجاد می‌کند.

علاوه بر آن، این توانایی را دارد که با برخورداری از اصول درست بازاریابی، تأمین سلایق و انتظارات متنوع و متغیر مشتری‌، سطحِ مطلوبیت منجر به وفاداری به محصول را در‌ مصرف‌کننده ارتقاء دهد. در واقع، یکی از عوامل اصلی تبدیل یک محصول معمولی به یک برند معتبر، می‌تواند نوع بسته‌بندی و نحوه ارائه آن باشد. بر همین مبنا، چون ظروف دارای لیبل «IML» تمامی پیش‌نیازهای یک بسته‌بندی مطلوب را دارند و مطابق با پارامترهایِ معیار در صنعت بسته‌بندی هستند، مطلوب تمامی صنایع شده‌اند. البته دلیل استفاده و گرایش این نوع بسته‌بندی گستردگی‌های بیشتری هم دارد.

شاخصه‌‌های (In Mold Labeling)، آن‌ را به بهترین انتخاب برای صنایع مختلف به منظور کاربردهای متنوع در تولیدات‌شان تبدیل کرده است. این تکنیک، دارای مزایای بسیاری نسبت به روش‌های متداول لیبل‌زنی مانند چاپ مستقیم روی ظروف، لیبل‌های پشت چسبدار، شرینک اسلیو و سایر روش‌های قدیمی است.

این روش برای محصولات کره و مارگارین،پنیر، شیرینی و شکلات، بستنی، ماست، سالادها و سبزیجات، خرما، لوازم آرایشی و بهداشتی، شوینده‌ها، محصلات دارویی، ملزومات خانگی و پلاسکو، اسباب‌بازی‌ها، محصولات باغبانی و کشاورزی، رنگ وروان‌کننده‌ها، دخانیات، غذای حیوانات خانگی، قطعات یدکی خودرو و‌… کاربرد دارد.

و به طور کلی، لیبل‌های (IML) معمولاً برای تزئین ظروفی که از پلی‌اتیلن با دنسیته بالا، (HDPE)، پلی‌پروپیلن(PP)، (‌‌PET) و پی‌وی‌سی (PVC) ساخته شده، استفاده می‌شود و دارای مزایا‌ی فراوانی است.

مزایای استفاده از فناوری (IML) در تولید و بسته‌بندی:

• پروسه‌ی تولیدِ کوتاه و سریعی دارد.
• امکان تولید انبوه و اقتصادی را میسر می‌سازد.
• ‌متکی بر فناوری، مهارت‌محوری و تخصص است.
• قابلیت همگون‌سازی محصول با نیاز بازار جهانی را دارد.
• منجربه افزایش بهره‌وری و راندمان تولید می‌شود و فرآیندی تمام اتوماتیک دارد.
• فرآیندی اقتصادمحور است و باعث سهولت در بسته‌بندی و عدم نیاز به ماشین‌آلات خاص می‌شود.
• باعث حذف عملیات، فرآیند‌های موازی و اضافی، کاهش هزینه حمل و نقل و انبارش می‌شود.
• باعث کاهش چشمگیر کپی‌برداری‌های غیر‌قانونی از طرح محصولات می‌شود.
• نیازی به هیچ‌گونه عملیات یا فرآیند تکراری و هزینه‌بر ندارد.
• فرآیندی مبتنی بر رعایت کامل استانداردهای بهداشتی داخلی و بین‌المللی دارد.
• انعطاف‌پذیر است و قابلیت سفارشی‌سازی محصول را به مشتری می‌دهد.
• هیچ‌گونه محدودیتی در طرح، رنگ و بافت ندارد.
• با حداکثر کیفیت و گرافیک، محصولات را جذاب، گیرا و مشتری‌پسند می‌کند.
• دوام و ماندگاری محصول را بالا می‌برد.
• مقاومت بالایی در برابر عوامل فیزیکی و محیطی مخرب دارد.
• طراوت، تازگی محصول، ضریب بهداشتی بالا، ایمنی و مقاومت بالا دربرابر ضربه، شکستگی، لرزش‌های ناگهانی، نفوذ هوا و آلودگی به دلیل عدم دخالت نیروی انسانی را به صورت توأمان به مصرف‌کننده نهایی می‌دهد.‌‌‌‌
• قابل شستشو و استفاده مجدد در مصارف خانگی و اداری است.
• منطبق با استانداردهای زیست‌محیطی و محیط سبز پایدار است.
• امکان بازیافت را به دلیل استفاده از مواد اولیه سالم و زیست‌پذیر ارتقاء می‌دهد.
• باعث ایجاد ارزش افزوده بیشتر بر روی محصول و ارتقاء سطح فروش می‌شود.
• امکان توسعه صنایع پایین‌دست و مکمل در چرخه رشد صنعتی و تجاری را فزونی می‌بخشد.
• به تولید‌کنندگان فرصت حضورجدی، تجاری و رقابتی‌تر در بازار‌های داخلی و جهانی را می‌دهد.
• قدرت بازاریابی خاموش و وفادارسازی مصرف‌کننده به محصول را افزایش می‌دهد.
• و البته باعث افزایش رقابت در بسته‌بندی با محوریت صادرات می‌شود.

انواع لیبل های IML – (ای ام ال)