洗衣機(jī)控制面板是“背板設(shè)計(jì)式”多層復(fù)合薄膜，配有40個(gè)背光控制傳感器。為用戶提供了極大地使用便捷性，節(jié)約了大量的和組裝成本（圖片由R. Bauer提供）。

在K 2010展上，位于奧地利Linz（林茨）的plastic electronic GmbH對無按鈕功能性操作終端進(jìn)行了***展示，成功證明了通/斷開關(guān)、旋轉(zhuǎn)式或滑動(dòng)式電位器等可以被直接集成到結(jié)構(gòu)部件，而無需額外的附加件。此項(xiàng)技術(shù)可應(yīng)用于載膜組合，即采用金屬導(dǎo)體路徑結(jié)構(gòu)以及保護(hù)膜或粘附膜，通過真空沉積方法加以制備，從而建立起與塑料熔的體接觸。

圖1：2010年開始推出的首款“touchskin”展示實(shí)物?；A(chǔ)功能單元是置于蓋子內(nèi)表面的后成型薄膜。該蓋子帶有印刷電子結(jié)構(gòu)。外裝飾膜帶有功能指示器，隱含手指導(dǎo)航功能（圖片由塑料電子公司提供）。

在來自奧地利Schwertberg（施韋特貝格）的注塑機(jī)制造商恩格爾奧地利公司的展位上進(jìn)行的***展示，堪稱是“touchskin”技術(shù)的開端。功能的集成受到后注塑成型的兩層膜面的影響，特別是部件所采用的夾層式構(gòu)造，即兩層膜面（傳感膜和裝飾膜），中間被注塑成型的塑料芯層分隔開（圖1）。該傳感器除功能擁有驗(yàn)證之外，在其電路載膜的三維變形方面也展示了相對較低的拉伸比。

在下一步的開發(fā)中，塑料電子將專注于提高薄膜的三維變形性能及其相應(yīng)的傳導(dǎo)路徑。在Fakuma 2011（德國國際塑料加工展覽會(huì)）上展示了相應(yīng)的“感應(yīng)表面”概念，即為Magna group開發(fā)的一種集成了傳感器多功能操作的汽車中心控制臺（圖2）。盡管具備上述先進(jìn)性和功能性，然而由于缺乏對于黑暗環(huán)境中的應(yīng)用不可或缺的傳感區(qū)域背光，因而尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用的突破。開發(fā)出高度與復(fù)合膜相適應(yīng)的合適的照明系統(tǒng)，將是第三開發(fā)階段的重點(diǎn)。

圖2：2011年下一個(gè)革命性階段的結(jié)果是，配有控制信息娛樂功能中心傳感區(qū)域的汽車中心控制臺。該組件提高了后成型功能膜的3-D變形性能（圖片由塑料電子公司提供）

“薄片”而非“薄膜”

背光系統(tǒng)的集成徹底改變了touchskin技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。因?yàn)長ED照明元件和導(dǎo)光板需要的*小層厚為1 - 1.5毫米，照明控制系統(tǒng)無法在先前階段集成到附加的薄膜層。因此，“薄膜”這個(gè)詞并不十分準(zhǔn)確。事實(shí)上，稱之為“薄片”可能更恰當(dāng)。在這一項(xiàng)目中，外裝飾表面也是如此，它也是實(shí)際的用戶表面。

為便于大型家用電器的安裝，需要采用結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高的表面平坦的部件，因而將裝飾膜層厚度增加到1毫米，尤其是還能在控制表面上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的“黑色面板效果”。有關(guān)這一點(diǎn)，應(yīng)該指出，采用較薄的層厚也能實(shí)現(xiàn)類似的裝飾效果。

洗衣機(jī)控制面板應(yīng)用實(shí)例

由于“multiskin”疊層片這一新概念取代了touchskin薄膜概念（圖3），塑料電子的**執(zhí)行官Philipp Weissel解釋說，multiskin代表適用于帶功能表面并具有高可變性的疊層復(fù)合解決方案。畢竟，具體涂層的布局可以在預(yù)定設(shè)計(jì)規(guī)則范圍內(nèi)自由變化。因此，預(yù)備的復(fù)合部件不僅能確保產(chǎn)品和操作設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性可能性，還能帶來巨大的成本節(jié)約潛力。這主要是因?yàn)橛锌赡軠p少單個(gè)組件數(shù)量及相關(guān)的組裝工作量，特別是，即使是小批量中，也具有靈活的色彩或裝飾個(gè)性化?！?/p>

圖3：multiskin疊層復(fù)合解決方案（圖片由塑料電子公司提供）

塑料電子公司開發(fā)出類似的控制面板，用于洗衣機(jī)、烘干機(jī)和洗碗機(jī)，以證明multiskin的實(shí)用性。更準(zhǔn)確地說，這是一個(gè)擁有40個(gè)背光控制按鈕的控制面板。這項(xiàng)開發(fā)工作并不是只專注于解決技術(shù)問題，還從一開始就包括有關(guān)操作概念的實(shí)用性問題，及其能否被潛在用戶所接受。

因此，與技術(shù)項(xiàng)目同步進(jìn)行的還有一項(xiàng)廣泛的客戶調(diào)查，其結(jié)果將作為優(yōu)化操作邏輯的指導(dǎo)?，F(xiàn)在，該產(chǎn)品包括6組依次布置的傳感器（項(xiàng)目選擇、速度和溫度預(yù)選、兩個(gè)選項(xiàng)組以及定時(shí)器），與四條電子功能電路相結(jié)合，均由其自身的PCB（印刷電路板）觸發(fā)。

這些PCB作為SMD組件直接置于電路載膜（相當(dāng)于PET或PEN膜）上，這是復(fù)合結(jié)構(gòu)的*下層（圖3）。其上層是由不透明的PET或PC制成的中央照明系統(tǒng)板，已為LED、導(dǎo)光管區(qū)域及相鄰電路載膜上PCB超出部分壓出切口（圖4）。*上面一層是裝飾層或用戶界面。在本項(xiàng)目中，采用的是一個(gè)1mm厚PMMA薄片，其背面有一個(gè)黑屏印刷區(qū)域。

圖4：電路板載膜詳細(xì)示意圖，帶有安裝控制板和連接控制LED及控制傳感器區(qū)域的傳導(dǎo)路徑。（圖片由R. Bauer提供）。

在其表面上，傳感器標(biāo)簽清晰可見。激活的光源使按鈕位置顯得更醒目。與之相對，那些無照明的部位則隱藏在黑色涂層后幾乎看不見，這就是所謂的黑色面板效果（標(biāo)題圖）。在過程中，所有薄膜均在單獨(dú)制造完成后層疊成型。其極高的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性使其成為預(yù)成型部件（圖5）。

圖5：工作中的multiskin控制面板后視圖。內(nèi)置的LED照明系統(tǒng)清晰可見。各導(dǎo)光區(qū)域由帶側(cè)光發(fā)射孔的發(fā)光二極管照明（圖片由R. Bauer提供）。

僅作裝配界面的注塑成型

在開發(fā)的**階段，薄膜的后模塑法使touchskin組件保持穩(wěn)定，multiskin組件擁有出色的固有穩(wěn)定性，因而無需強(qiáng)制性增加注塑結(jié)構(gòu)。這種復(fù)合部件可以直接安裝、應(yīng)用和固定于外殼內(nèi)部。當(dāng)無法直接安裝復(fù)合片材時(shí)，可采用來自奧地利Schwertberg的模具制造和注塑公司Schoefer GmbH開發(fā)的一種裝配技術(shù)，它通過注塑工藝，將multiskin部件集成到框架或外殼結(jié)構(gòu)中。

Schoefer公司的**執(zhí)行官Gerald Schoefer解釋說，“我們利用復(fù)合部件自身固有的穩(wěn)定性，無需通過冗長的注塑過程使之穩(wěn)定。不過，我們通過注塑在復(fù)合面板上增加了支撐框架和裝配點(diǎn)。Schoefer從而將此復(fù)合面板插入注塑工具，盡可能輕地拉伸，然后嵌入注塑結(jié)構(gòu)（圖6）。

圖6：革命性的第三階段是，拋棄具有固有穩(wěn)定性的薄膜復(fù)合材料全部后塑成型方式，改為僅成型加工與其它結(jié)合部件形成機(jī)械界面的框架結(jié)構(gòu)。本例顯示的是，集成了照明系統(tǒng)和12針插接的2.2mm厚multi-skin復(fù)合面板。(圖片由 R. Bauer提供)。

“通過后模塑加工，出從機(jī)械接口到對應(yīng)部分的肋網(wǎng)，對特大multiskin片材形成必要支撐的結(jié)構(gòu)。當(dāng)嵌入復(fù)合片材時(shí)，應(yīng)用膜內(nèi)覆膜注塑成型技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)嵌入件和注塑區(qū)域高品質(zhì)的平穩(wěn)過渡和無縫銜接?！北M可能降低表面外觀上的差異，正如已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的一系列項(xiàng)目所展示的那樣（圖7）。

圖7：即便插件的厚度有所變化，分步模內(nèi)安裝創(chuàng)新法實(shí)現(xiàn)了從薄膜表面向塑料結(jié)構(gòu)**無縫的轉(zhuǎn)變，左圖為亞光黑色裝飾膜和高光成型表面的結(jié)合，右圖為植入了用PC材料制成的無縫、無隙硬涂透明屏幕（圖片由R. Bauer提供）。

前景

自K 2010展以來，塑料電子公司逐步開發(fā)出了大量保護(hù)的touchskin和multiskin技術(shù)的自有。公司**執(zhí)行官Philipp Weissel指出，現(xiàn)在我們專注于一定量應(yīng)用的監(jiān)控，在這方面，我們可以作為一個(gè)獨(dú)立公司不受任何限制?！?/p>

有關(guān)洗衣機(jī)面板，塑料電子正致力于手法指示的幾何結(jié)構(gòu)的集成，如細(xì)流、波浪、水槽（圖8）。Weissel解釋說，“除了對2-D touchskin用戶界面的一系列推介，我們同時(shí)還在致力于3-D設(shè)計(jì)開發(fā)?！?/p>

圖8：下一個(gè)革命是型線手指導(dǎo)航的三維形狀控制表面。圖例為直觀的下降式或波形設(shè)計(jì)（概念研究：塑料電子公司）。