CN102303461A - 一种金属表面图案印刷工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种金属表面图案印刷工艺，包括如下步骤：a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200~5:200；所述固化剂与所述油墨的质量比为5:200~7:200；b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；d、将步骤c中的得到产品在70。C~100。C的温度范围烘烤0.5~1小时，使图案上的油墨固化。采用本发明中的图案印刷工艺得到的图案具有鲜艳的色泽并且具有良好的耐磨性。
Description
技术领域
本发明属于印刷技术领域，尤其涉及一种在金属产品表面印刷图案的工艺。
背景技术
除了塑料外，金属也是一类重要的非纸类承印物。金属制品属耐用品，表面装饰性要求更高、更耐用，因此在金属表面进行印刷的工艺应用近年来也广被应用。
现有中国专利文献CN 101992585A公开了一种用于在表面上印刷的方法和设备，其中，设备包括激光蚀刻系统和印刷机，利用所述激光蚀刻系统将掩模膜中蚀刻出蚀刻图案并且将蚀刻图案蚀刻到产品的表面中，其中所述掩模膜附着到所述产品的表面中；所述印刷机用来在所述蚀刻图案上以墨水图案涂布至少一种墨水，其中，所述墨水图案比所述蚀刻图案略宽，以在所述掩膜上形成过度喷洒区域；上述技术方案公开的在产品表面上进行印刷的方法中，将至少一种墨水暴露到紫外辐射，以使所述至少一种墨水硬化。
上述技术方案中，其印刷过程中需要采用UV硬化墨水涂布到蚀刻图案上，之后还需要通过紫外辐射使硬化墨水硬化，采用紫外辐射的方法硬化，由于紫外光穿透力较弱，因此其固化的深度有限，对产品的几何形状要求较高，如果紫外光照射不到的死角及不透光的部位就不容易固化；再者得到的产品虽然想要实现的目的是表面图案能够改善印刷图案的耐刮擦和耐磨损性能，例如其可以通过在印刷品表面进行前后移动100次的刮擦激励来进行测试，而对于一些对印刷质量要求较高的产品，需要通过德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验等严格要求来说，仅满足印刷品表面进行前后移动100次的刮擦激励来进行测试是远远不够的；另外，虽然上述技术方案可以在能够进行激光蚀刻的任何材料的产品表面进行，但是其在印刷过程中需要利用所述激光蚀刻系统在掩模膜中蚀刻出图案并且将蚀刻图案蚀刻到产品的表面中，其中所述掩模膜附着到所述产品的表面，而掩模膜最终不能够留在产品表面，还要在印刷完成后将掩模膜移出才能使产品上展现出整齐的印刷图案，整个过程比较复杂，从而会导致整体印刷效率的降低。
现有专利文献CN 10138016A公开了一种感温变色油墨在贵金属币（章）上应用的工艺，其将感温变色油墨同金属油墨对压印后的贵金属币（章）坯饼进行得加彩印，经二次彩印、固化后真空塑封而成，实现不同温度下图案的色彩变化，其实现步骤中包括制菲林、制感光印版、油墨调配、一次彩印及固化、二次彩印及固化、封装六步，其中油墨调配步骤中，金属油墨、稀释剂、固化剂是按照重量比为12:4:3的配比将油墨混合调匀；在彩印和固化步骤中，将调匀的油墨利用移印设备对压印后的贵金属币（章）坯饼进行彩印，彩印后的产品放入烘箱进行固化处理，烘烤温度控制在60~100。C，时间为3~5分钟。上述技术方案中，配比的防伪油墨经过烤箱烘烤之后具有较强的粘合力，不致产生掉色、褪色现象，但是其主要是应用于防伪产品中的，因此需要其在印刷完成后能够比较容易的通过刮擦或者磨擦的形式从产品中去除掉，上述过程所要达到的技术效果恰好是与我们在金属产品表面进行图案印刷后具有良好的耐刮擦性和耐磨性的目的相违背，因此不能应用于对附着力要求较高的金属产品表面的图案印刷中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中的金属产品表面图案印刷工艺不能满足对耐磨性和耐刮擦性的德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验的严格要求并且工艺过程复杂，出产率较低。
为解决上述技术问题，本发明提供一种金属表面图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200~5:200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为5:200~7:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在70。C~100。C的温度范围烘烤0.5~1小时，使图案上的油墨固化。
步骤a中，所述稀释剂与所述油墨的质量比为1:50。
步骤a中，所述固化剂与所述油墨的质量比为3:100。
所述稀释剂为坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂。
所述固态固化剂为坚毅工程有限公司生产的TPWH/GL添加剂。
步骤d中将产品在70。C温度下烘烤1小时。
步骤d中将产品在100。C温度下烘烤0.5小时。
步骤c中，油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸大0.1mm。
本发明具有以下有益效果：
本发明中，通过结合油墨配比比例与烘烤温度和烘烤时间的不同情况的组合，技术人员针对各种情况均进行了大量的试验后，得到在液态稀释剂与油墨的质量比为3：200~5:200；固化剂与油墨的质量比为5:200~7:200；并配合烘烤温度为70。C~100。C时，烘烤时间为0.5~1小时的情况下，得到的产品印刷表面不但色泽鲜艳而且能够通过德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验等测试，具有良好的耐磨性和耐刮擦性，而且其能够在9.8N的压力下进行十万次刮擦都不会掉漆；由于本发明中采用的烤炉烘烤产品，烘烤过程结合产品自身的导热性能及热气的对流过程，可以对任何几何形状的产品的任何部位进行加热固化，不存在固化的死角；并且本发明所述的印刷过程直接在产品表面直接进行，整个工艺流程简单，出产率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细阐述。
实施例1
本实施例提供一种金属表面图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为1：50；
所述固化剂与所述油墨的质量比为3:100；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在70。C的温度范围烘烤1小时，使图案上的油墨固化。
上述的金属表面图案印刷工艺，步骤c中，油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸大0.1mm。
本实施例中，采用自动三色移印机将油墨印刷到激光蚀刻图案上，该自动三色移印机是也是采用坚毅工程有限公司生产的KENTPP-150PLC四色电子推动器，该机器产品推送印刷位置的精确度达±0.025mm，由PCL电脑程式数控，持久耐用的专利密封油杯系统；且采用的移印胶头为K2A防静电胶头，韧性非常强，能抵受高压，不易变形，有效解决拉丝、气泡、沙孔，鬼影等问题；净循环达1500循环/小时，每小时产出达320pcs/线，因此具有极高的生产效率同时可以及节约大量的生产成本。
本实施例中所用的油墨从坚毅工程有限公司购买得到，配以坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂作为本发明中所述的液态稀释剂，同时配以该公司生产的TPWH/GL添加剂作为本发明中所述的固态固化剂。
在实施过程中，只要将烤炉烘烤的温度设定好之后，产品放入烤炉之后，无论产品位于烤炉中的哪一个位置，都会在相同的温度下进行烘烤，将烘烤作为生产线上的一道重要工序进行标准化的监控，因此批量生产出的产品具有统一的耐磨性和色泽度。
本发明中所用的烤炉为自制的烤炉系统，结构简单，采用通电之后的弹簧状的金属丝散热的方式，对放置在烤炉中的产品进行烘烤，通过设置在烤炉上的控制按钮可以选择烘烤的温度和烘烤的时间，功能较多，成本较低。
将得到的产品进行耐磨性和耐刮擦的测试，可以通过德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验的严格要求，并且产品色泽度鲜艳可以在9.8N的压力下摩擦十万次不掉漆。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：上述的金属表面图案印刷工艺，步骤d中将产品在100。C温度下烘烤0.5小时。
将得到的产品进行耐磨性和耐刮擦的测试，可以通过德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验的严格要求，并且产品色泽度鲜艳可以在9.8N的压力下摩擦十万次不掉漆。
实施例3
本实施例提供一种用于在金属表面印刷图案的工艺，包括如下步骤
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为5:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在80。C的温度范围烘烤0.9小时，使图案上的油墨固化。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦九万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
本实施例中，采用坚毅工程有限公司生产的KENTPP-150PLC四色电子推动器，本实施例中所用的油墨从坚毅工程有限公司购买得到，配以该公司生产的坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂作为本发明中所述的液态稀释剂，同时配以该公司生产的TPWH/GL添加剂作为本发明中所述的固态固化剂。
将得到的产品进行耐磨性和耐刮擦的测试，可以通过德国GSO标准中规定的锉刀试验、96H SO2试验，美国MOEN ES129标注规定的铅笔硬度试验的严格要求，并且产品色泽度鲜艳可以在9.8N的压力下摩擦十万次不掉漆。
实施例3
本实施例提供一种图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为5：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为7:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻出的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在90。C的温度范围烘烤0.8小时，使图案上的油墨固化。
本实施例中，采用坚毅工程有限公司生产的KENTPP-150PLC四色电子推动器，本实施例中所用的油墨从坚毅工程有限公司购买得到，配以该公司生产的坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂作为本发明中所述的液态稀释剂，同时配以该公司生产的TPWH/GL添加剂作为本发明中所述的固态固化剂。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦十万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
实施例4
本实施例提供一种图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为7:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻出的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在80。C的温度范围烘烤0.7小时，使图案上的油墨固化。
本实施例中，采用坚毅工程有限公司生产的KENTPP-150PLC四色电子推动器，本实施例中所用的油墨从坚毅工程有限公司购买得到，配以该公司生产的坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂作为本发明中所述的液态稀释剂，同时配以该公司生产的TPWH/GL添加剂作为本发明中所述的固态固化剂。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦十万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
实施例5
本实施例提供一种图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为5：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为5:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻出的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在70。C的温度范围烘烤0.5小时，使图案上的油墨固化。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦十万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
实施例6
本实施例提供一种图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为4：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为6:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻出的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在100。C的温度范围烘烤1小时，使图案上的油墨固化。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦十万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
实施例7
本实施例提供一种图案印刷工艺，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为6:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻出的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在70。C的温度范围烘烤0.8小时，使图案上的油墨固化。
得到的产品色泽鲜艳，并且通过对得到的产品进行摩擦测试寿命，可以在9.8N的压力下可摩擦十万次不掉漆，完全满足客户的要求且达到了国际先进水平。
虽然本发明已经通过具体实施方式对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。
Claims (8)
1.一种金属表面图案印刷工艺，其特征在于，包括如下步骤：
a、调配一种用于在金属表面印刷的油墨，所述油墨中添加有液态稀释剂和固态固化剂；
所述稀释剂与所述油墨的质量比为3：200~5:200；
所述固化剂与所述油墨的质量比为5:200~7:200；
b、采用激光蚀刻系统在金属产品表面蚀刻出图案；
c、通过移印设备将步骤a中调配得到的油墨印刷在激光蚀刻的图案上，且油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸略大；
d、将步骤c中的得到产品在70℃~100℃的温度范围烘烤0.5~1小时，使图案上的油墨固化。
2.根据权利要求1所述的金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
步骤a中，所述稀释剂与所述油墨的质量比为1:50。
3.根据权利要求1或2所述的金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
步骤a中，所述固化剂与所述油墨的质量比为3:100。
4.根据权利要求1或2所述的金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
所述稀释剂为坚毅工程有限公司生产的TPWA添加剂。
5.根据权利要求1或3所述的金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
所述固化剂为坚毅工程有限公司生产的TPWH/GL添加剂。
6.根据权利要求1-5任一所述金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
步骤d中将产品在70℃温度下烘烤1小时。
7.根据权利要求1-5任一所述金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
步骤d中将产品在100℃温度下烘烤0.5小时。
8.根据权利要求1-7任一所述的金属表面图案印刷工艺，其特征在于：
步骤c中，油墨印刷的图案整体尺寸比激光蚀刻的图案整体尺寸大0.1mm。
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