CN103029498B - 塑胶件的内雕方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种产品的内雕方法,就是在单层透光的塑胶工件内部雕刻任意的文字和图案的塑胶件中雕刻图案或标识的塑胶件内雕方法。对至少包括一层透光材料的塑胶件内进行内雕,包括步骤:开启内雕机;测量待雕刻的塑胶件的尺寸;图案和文字进行编辑处理;将图案进行算点;调入图档,选择产品尺寸规格并设定参数;进而进行雕刻。本发明的塑胶件的内雕方法不但实现了传统工艺的图案和字符等展示效果,更重要的是它解决了传统工艺的弊端和不足,例如掉漆、脱落、褪色、不耐磨损、寿命短、易藏污垢、不环保、无法个性化生产等,而且以高效、新奇、环保、没耗材等成为一种制作任意图案和文字的新工艺,更为当今个性化时代提供了广阔的个性展示的平台。

Description

塑胶件的内雕方法
技术领域
本发明涉及一种产品的内雕方法,尤其是一种在塑胶件中雕刻图案或标识的塑胶件的内雕方法。
技术背景
目前电器壳(如DVD面板)、电器外套(如手机保护套)、电器视窗面板(如MP4的视窗镜片)、电器按键(如电话按键、电梯按键、电脑按键等)等塑料材质上出现图案是通过印刷技术、激光镭射和激光打标技术来实现,但这些图案或文字等都是在材料的外表面,随着时间推移和使用,这些字符或图案就会脱落、掉色、磨损掉等缺陷。有的印刷材料等不符合环保要求,又会对消费者的身心健康带来危害,给企业、个人等带来很大的损失。
详细的来说,印刷工艺形成的图案或文字易出现掉漆、划花、褪色、不耐磨损、寿命短等缺点,使用材料必须环保才能符合相关标准,并且不宜实现个性化生产;镭射和激光打标工艺形成的图案或文字可以实现个性化生产,但因是通过激光等对材料表面或涂层等进行镭射或烧刻,所以对外表面材质进行了破坏,有时还会有手感,且凹陷部分容易残留灰尘污垢等,有涂层的有时也会出现脱落,退色、不耐磨等缺点。
在水晶礼品行业有内雕技术的应用,但都局限在水晶或玻璃这个领域的内雕应用,没有应用到大规模的工业化生产应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种塑胶件的内雕方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
对至少包括一层透光材料的塑胶件内进行内雕,包括如下步骤:
A、开启内雕机;
B、测量待雕刻的塑胶件的尺寸,并将尺寸参数输入内雕机软件中;
C、对要雕刻的图案和文字进行编辑处理;
D、使用算点软件根据产品和要求设置相应参数将图案和文字进行算点;
E、在雕刻控制软件中调入刚才要雕刻的已经算好的图档,选择产品尺寸规格;
F、根据待雕刻的塑胶件特性及图案和文字特性来设定参数;
G、设定参数后在塑胶件内进行雕刻;
其中,
所述的步骤F中所述的设定参数包括:
设定调整电流参数:改变雕刻的效果,雕刻的效果包括清晰度、烧伤、气泡、颜色深浅;
设定调整点距参数:调整清晰度、雕刻速度、颜色深浅;
设定调整层距参数:调整雕刻速度、图案厚度;
设定调整对比度参数:让雕出来的产品效果漂亮;
设定调整层数参数:改变雕刻速度和雕刻效果的;
设定调整频率参数:调整雕刻速度;
设定制冷温度参数:调整激光强度、雕刻效果;
所述的步骤G中激光焦点一般控制在两层的中间部位或者多层透光和不透光的交接面上,电流过大时产品会出现气泡,所以电流要调整适中。
优选地,所述的步骤C中的编辑处理包括调整图案尺寸大小使雕出来的图案与工件大小相匹配;调整图案效果及对比度使雕出来的图案美观清晰。
优选地,所述的塑胶件材料包括PC、ABS、PMMA以及PC和ABS的混合材料。
优选地,所述的步骤G中被雕刻塑胶件材料为双层或多层,且单面透光,因为只有单面透光,激光焦点才能调整到材质的内部去。
优选地,所述的步骤G中调整焦点一定是激光在透光的一面进入,否则无法实现内雕。
优选地,所述的步骤G中图案的清晰度不理想或者产品气泡解决不了时,可以通过降低电流,增加雕刻遍数来实现。
优选地,所述的步骤G被激光穿透的材料层之外的材料层为单色彩颜色。
由于采用了上述方案,本发明的塑胶件的内雕方法不但实现了传统工艺的图案和字符等展示效果,更重要的是它解决了传统工艺的弊端和不足,例如掉漆、脱落、褪色、不耐磨损、寿命短、易藏污垢、不环保、无法个性等,更为当今个性化时代提供了广阔的个性需求的平台。传统工艺的图案必须批量化生产,但这种发明可以轻松实现个性化,各种图案完全可以根据你的需要进行随心所欲的制作,并不增加成本。
附图说明
图1是本发明实施例示意图。
具体实施方式
本实施例的的操作对象是至少包括一层透光材料的塑胶件,包括PC、ABS、PMMA和PC和ABS的混合材料。所述的至少包括一层透光材料的塑胶件表示,包括一厚度至少0.1毫米左右的材料透光材料,也可以为双层不透明材料,即双色注塑工件、双层或多层压合或粘合工件,其中一层或多层是任意颜色,外层是一层透光材料,透光层任意厚度均可。内雕图案就雕在透光材料层的内部或者透明材料层与其相邻的两层的中间。
具体包括步骤如下:
第一步是将内雕机打开,操作设备到正常工作状态,本实施例中使用的内雕机是通用型的,就是不同的厂家同样的产品雕出来的效果和所需的时间不同,还有就是操作的方便程度不同。目前厂家有武汉立德激光有限公司、义乌圣石激光有限公司、上海镭立激光科技有限公司等。
第二步,是人工用直尺、游标卡尺等测量要雕刻产品的尺寸,并将参数输入到雕刻控制软件中。
第三步是对要雕刻的图案和文字进行编辑处理,达到需要的效果,调整图案尺寸大小使雕出来的图案与工件大小相匹配;调整图案效果及对比度使雕出来的图案美观清晰。
第四步是打开算点软件,根据产品和要求设置相应参数将图案进行算点。在此设置点距、层距、最终确定图案大小、点数。激光内雕刻原理是激光要能雕刻塑胶件,它的能量密度必须大于使塑胶件破坏的某一临界值,或称阈值,而激光在某处的能量密度与它在该点光斑的大小有关,同一束激光,光斑越小的地方产生的能量密度越大。这样,通过适当聚焦,可以使激光的能量密度在进入塑胶件及到达加工区之前低于塑胶件的破坏阈值,而在希望加工的区域则超过这一临界值,激光在极短的时间内产生脉冲,其能量能够在瞬间使塑胶件受热破裂,从而产生极小的白点或黑点,在塑胶件内部雕出预定的形状,而塑胶件的其余部分则保持原样完好无损。
激光内雕机首先通过专用点云转换软件,将二维或三维图案或字符转换成点云图像,然后根据点的排列,通过激光控制软件控制待雕刻的位置和激光的输出,在塑胶件处于某一特定位置时,聚焦的激光将在材料内部打出一个个的小爆破点,大量的小爆破点就形成了要内雕的图案或字符。
第五步是打开雕刻控制软件,调入刚才要雕刻的已经算好的图档,选择产品尺寸规格并设定参数即可开始内雕。
所述的参数包括:
调整电流是改变雕刻的效果,如清晰度、烧伤、气泡、颜色深浅;
调整点距是调整清晰度、雕刻速度、颜色深浅;
调整层距是调整雕刻速度、图案厚度;
调整对比度是让雕出来的产品效果漂亮;
调整层数是改变雕刻速度和雕刻效果的;
调整频率是调整雕刻速度;
制冷温度是调整激光强度、雕刻效果;
调整图案大小设置是控制雕刻速度。
另外需要说明的是,手机外壳和按键产品大多以PC、ABS、PMMA、PC和ABS的混合材料等材质为主,内雕机的电流不要太大,一般放在19-22安培,频率根据设备的配置进行调整选择,PMMA材质相对要电流高一些。
下面以对iphone4的手机壳的内雕来说明整个步骤的具体实现:
1、打开机器电源,启动制冷设备,当内雕机的制冷设备温度达到26度时即可操作机器;
2、首先打开内雕机的算点软件,用直尺量取机套的长宽高(不同规格的手机套尺寸不同,以苹果4手机套为例),手机外壳X=61mm,Y=118mm,Z=11mm,(X、Y、Z是代表产品的长、宽、高),在软件产品规格一栏内输入相应的长宽高数据;
3、用该算点软件导入要制作的图案或字符等;
4、设置图片的对比度,层距一般设置为0.012至0.02的之间的数据,点距为0.05毫米,图层为两层,图片大小根据需要进行设置,但不能超出产品的大小,设置完成后点击确定按钮;
5、调整图片的位置,使其达到要求的位置,因图片在中间位置,因此还需要调整Z轴的位置到中间位置后在朝上方上升4.8mm处,使激光的焦点处在透明层和另外一层的接触面处(单层的就将焦点调整在材质的内部即可);
6、调整以后进行点击算点按钮,进行算点,一般图片点数控制在40万之80万点之间,后分块,分块的面积大小为10mm*10mm,临界面角度为85度,接缝为1毫米;
7、将算好点的文档进行保存为bpc格式;
8、打开雕刻控制软件,把算好点的bpc格式文档导入该软件;
9、调整电流大小,一般手机外壳电流在19—22之间,将产品放于内雕机的工作台的雕刻区域;
10、点击开始按钮进行雕刻;
11、雕刻完毕以后内雕机自动归位;
12、若不再工作就将电流降到8安培然后按开机的顺序的反向一步步关闭机器。
其中,通过调整Z轴参数,来调整激光焦点的高低,一定要将激光焦点控制在材质的内部去,否则会雕在产品的表面或外部。在雕刻时可以通过眼观察,看图案是否在材质的内部;手感,用手去摸产品图案是否在材质的内部,若打到外边了,图案区域和周围区域手感不同;耳听,雕刻的时候,图案打到外边时的雕刻声音比雕到材料里面的声音响亮。
操作步骤有时根据实际情况可以先后调整,但一定是先算点再雕刻。
电流大小会影响到雕刻的效果和灰度的深浅,有时电流太大会导致图案雕到外部甚至烧坏材质。
相同的材质不同的颜色,甚至同一台设备不同时期参数都会有所不同,这些要根据经验和实际雕刻效果来调整。
因为内雕的图案无法实现彩色,为了弥补这个不足,往往通过改变材质的颜色来实现彩色效果。
并且在进行塑胶件内雕工艺时,需要注意以下几点:
1、双层或多层内雕必须是单面透光,因为只有单面透光,激光焦点才能调整到材质的内部去。因为激光焦点通过另一面透光就能将焦点调整到材质的内部,调整焦点一定是激光在透光的一面进入,否则无法实现内雕。
2、因为产品厚度的限制,透光层一般都不会太后,为了保证生产的良品率,焦点一般控制在两层的中间部位或者多层透光和不透光的交接面上。电流过大会时产品会出现气泡,所以电流要调整适中。
3、图案的清晰度不理想或者产品气泡解决不了时,可以通过降低电流,增加雕刻遍数来实现。
4、因为内雕的图案无法实现彩色,为了弥补这个不足,往往通过双层或多层来实现产品的颜色外观改变,给人弥补内雕图案颜色单一的缺憾。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种塑胶件的内雕方法,其特征在于:对至少包括一层透光材料的塑胶件内进行内雕,包括如下步骤:
A、开启内雕机;
B、测量待雕刻的塑胶件的尺寸,并将尺寸参数输入内雕机软件中;
C、对要雕刻的图案和文字进行编辑处理;
D、使用算点软件根据产品和要求设置相应参数将图案和文字进行算点;
E、在雕刻控制软件中调入刚才要雕刻的已经算好的图档,选择产品尺寸规格;
F、根据待雕刻的塑胶件特性及图案和文字特性来设定参数;
G、设定参数后在塑胶件内进行雕刻;
其中,
所述的步骤F中所述的设定参数包括:
设定调整电流参数:改变雕刻的效果,雕刻的效果包括清晰度、烧伤、气泡、颜色深浅;
设定调整点距参数:调整清晰度、雕刻速度、颜色深浅;
设定调整层距参数:调整雕刻速度、图案厚度;
设定调整对比度参数:让雕出来的产品效果漂亮;
设定调整层数参数:改变雕刻速度和雕刻效果的;
设定调整频率参数:调整雕刻速度;
设定制冷温度参数:调整激光强度、雕刻效果;
所述的步骤G中激光焦点一般控制在两层的中间部位或者多层透光和不透光的交接面上,电流过大时产品会出现气泡,所以电流要调整适中。
2.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的步骤C中的编辑处理包括调整图案尺寸大小使雕出来的图案与工件大小相匹配;调整图案效果及对比度使雕出来的图案美观清晰。
3.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的塑胶件材料包括PC、ABS、PMMA以及PC和ABS的混合材料。
4.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的步骤G中被雕刻塑胶件材料为双层或多层,且单面透光,因为只有单面透光,激光焦点才能调整到材质的内部去。
5.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的步骤G中调整焦点一定是激光在透光的一面进入,否则无法实现内雕。
6.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的步骤G中图案的清晰度不理想或者产品气泡解决不了时,可以通过降低电流,增加雕刻遍数来实现。
7.如权利要求1所述的塑胶件的内雕方法,其特征在于:所述的步骤G被激光穿透的材料层之外的材料层为单色彩颜色。
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