CN103547708A - 加工用于制造缩尺模型的金属板的方法、缩尺模型的制造方法以及缩尺模型 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法、一种包括由该加工方法加工的金属板的缩尺模型、一种缩尺模型的制造方法以及一种由该制造方法所制造的缩尺模型，所述加工用于制造缩尺模型的金属板的方法包括：步骤（A），制备金属板；步骤（B），在金属板的表面上形成第一感光树脂层；步骤（C），形成第二感光树脂层；步骤（D），设置用于形成凸起的光掩模并曝光；步骤（E），去除表面上的感光树脂；以及步骤（F），在金属板的表面上形成凸起。根据加工用于制造缩尺模型的金属板的方法，可易于在金属板的表面上形成具有不同高度的凸起。

Description

加工用于制造缩尺模型的金属板的方法、缩尺模型的制造方法以及缩尺模型

技术领域

本发明涉及一种加工用于制造缩尺模型（scaled model）的金属板的方法、一种缩尺模型的制造方法以及一种缩尺模型，尤其涉及一种可易于通过蚀刻在用于制造缩尺模型的金属板的表面上形成具有不同高度的凸起的方法。

背景技术

在制造缩尺模型时需要在表面上实现具有不同高度的凸起。当制造诸如图1中所示的货车这样的、通过连接金属板而制成的货车的缩尺模型时，需要使顶部120上的铆钉125的高度与侧面130上的铆钉135的高度不同，即便它们是相同的铆钉，同时也需要使顶部120的高度与侧面130的高度不同。考虑到消费者需要具有与所辨识的实际对象相同形状的缩尺模型，所以这种构造用于反映出在实际对象中顶部看起来比侧面更加凸出。如上所述，在制造缩尺模型时为了实现具有不同高度的凸起，现有技术中使用了将接合而成的铆钉通过焊接连接至金属板的表面、联结不同厚度的金属板等方法，然而所述方法具有这样的问题，即在精确实现方面存在局限并且此项工作并不容易。

需要开发一种加工金属板的方法，该方法克服了上述局限并且可易于在用于制造缩尺模型的金属板的表面上形成具有不同高度的凸起，以便满足消费者不断增长的对缩尺模型精确性的期望。

公开内容

技术问题

本发明的一个实施方式意在提供一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法，所述方法可易于在所述金属板的表面上形成具有不同高度的凸起。

本发明的另一个实施方式意在提供一种缩尺模型，所述缩尺模型包括由一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法所加工的金属板，其中所述方法可易于在所述金属板的表面上形成具有不同高度的凸起。

本发明的另一个实施方式意在提供一种使用用于制造缩尺模型的金属板来制造缩尺模型的方法，所述方法可易于在所述金属板的表面上形成具有不同高度的凸起。

本发明的另一个实施方式意在提供一种通过使用用于制造缩尺模型的金属板来制造模型的方法所制造的缩尺模型，所述方法可易于在所述金属板的表面上形成具有不同高度的凸起。

本发明的目的并不限于上述目的，并且通过下文的描述本领域技术人员将清楚地理解上文未作陈述的其它目的。

技术方案

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法，包括：步骤（A），制备金属板；步骤（B），通过使用液态感光树脂合成物（composite）在步骤（A）制备的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；步骤（C），通过使用感光树脂膜在步骤（B）形成的所述第一感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；步骤（D），在所述第二感光树脂层上设置用于形成凸起的光掩模并曝光；步骤（E），通过将步骤（D）中曝光的所述金属板进行显影（developing）而去除待腐蚀表面上的所述感光树脂；以及步骤（F），在利用蚀刻液将步骤（E）中显影的所述金属板进行腐蚀（corroding）之后，通过去除未腐蚀表面（non-corroded surface）上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上形成凸起。

所述金属板可由从铁、铜、黄铜、磷青铜、白铜、铍铜、不锈钢、镍或者这些成分中的两种或更多种的合金中选出的一种而制成。所述凸起的表面宽度可为0.1～5mm。所述表面宽度的意思包括表面直径。所述凸起的表面的形状为圆形或线型，并且所述圆形凸起的表面直径优选为0.1～2mm，线型凸起的表面宽度优选为0.3～5mm。凸起的高度可以是0.01～5mm。

步骤（B）的液态感光树脂合成物可以是包含光敏化合物和树脂或基质（base material）的液态合成物。所述光敏化合物可以是从银盐、重铬酸盐、重氮化合物、叠氮化合物或铁盐中选出的一种或多种；所述树脂或基质可以是从酚树脂(phenol resin)（Nobolak树脂）、环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚脲、聚乙烯醇、明胶或胶水中选出的一种或多种。所述合成物可包括从氨水、甲基乙基酮或醇中选出的一种或多种作为溶剂。所述醇可以是从甲醇或辛醇中选出的一种或多种。

步骤（C）的所述感光树脂膜可包括支撑膜以及堆叠在所述支撑膜上的感光树脂合成物层。

所述感光树脂合成物层的树脂合成物可以与所述液态感光树脂合成物中的树脂合成物相同。

步骤（D）中所述的曝光通过使用从紫外线或阳光或从汞灯发出的光中选出的一种或多种以10～500mW/cm²的曝光量进行1～500秒。优选地，可使用灯功率为8kW、灯电压为1200V并且灯电流为7.5A的汞灯。

步骤（E）中所述的显影可使用碱性溶液进行。所述碱性溶液可以是3～10%体积百分比的碳酸钠溶液（也被称为苏打粉溶液）。

步骤（F）中所述的蚀刻液可以是氯化铁溶液，并且使用所述蚀刻液的工艺为使用20～60%体积百分比的氯化铁溶液进行1～120分钟。

步骤（A）所述的金属板可包括在所述表面上形成的凸起。

在步骤（A）所述金属板的表面上形成的凸起可以比步骤（F）中形成的凸起更高。

在步骤（F）中形成的凸起可由步骤（A）中在所述金属板的表面上形成的所述凸起所形成。所述凸起的表面的形状可以为圆形或线型，并且所述圆形凸起的表面直径可优选为0.1～2mm，线型凸起的表面宽度可优选为0.3～5mm。凸起的高度可以是0.01～5mm。

步骤（A）中在金属板的表面上的凸起可通过一种形成凸起的方法形成，包括：步骤（A1），通过使用从感光树脂膜或液态感光树脂合成物中选出的一种或多种而在金属板的表面上形成感光树脂层；步骤（A2），设置用于在步骤（A1）的所述感光树脂层上形成凸起的光掩模并曝光；步骤（A3），通过对步骤（A2）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的所述感光树脂；以及步骤（A4），在利用蚀刻液对步骤（A3）中显影的所述金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上形成凸起。

所述方法还可包括：步骤（G），通过使用液态感光树脂合成物，在具有步骤（F）中形成的所述凸起的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；步骤（H），通过使用感光树脂膜，在步骤（G）中形成的所述感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；步骤（I），在步骤（H）的所述第二感光树脂层上设置光掩模并曝光，所述光掩模用于形成比步骤（F）中形成的所述凸起低的凸起；步骤（J），通过对步骤（I）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的感光树脂；以及步骤（K），在利用蚀刻液对已显影的金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上进一步形成比步骤（F）中形成的所述凸起低的凸起。

所述方法还可包括在形成最后一个凸起之后形成穿过所述金属板的开口的步骤。所述开口可通过一种方法形成，所述方法包括：步骤（L），通过使用液态感光树脂合成物，在已经历上一个步骤的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；步骤（M），通过使用感光树脂膜，在步骤（L）中形成的所述第一感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；步骤（N），在所述第二感光树脂层上设置用于形成开口的光掩模并曝光；步骤（O），通过对步骤（N）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的所述感光树脂；以及步骤（P），在利用蚀刻液对步骤（O）中显影的所述金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而形成穿过所述金属板的开口。

此外，本发明提供一种缩尺模型，所述缩尺模型包括由本发明的加工方法加工的金属板。

此外，本发明提供一种制造缩尺模型的方法，包括：对由本发明的加工用于制造缩尺模型的金属板的方法所加工的金属板进行弯曲的步骤；以及将在所述步骤中弯曲的金属板进行装配的步骤。

此外，本发明提供了一种由本发明的制造缩尺模型的方法制造的缩尺模型。

有益效果

根据所述加工用于制造缩尺模型的金属板的方法，可易于在金属板的表面上形成具有不同高度的凸起，并且易于制造具有各种高度的凸起的缩尺模型。

附图说明

图1是示出作为本发明的一个实施方式的货车的缩尺模型的示图。

图2是示出用于制造图1中所示的货车的缩尺模型的金属板的实例的示图。

图3是图2中椭圆所表示的部分的AA’剖面的放大图。

图4是示出以本发明的一个实施方式的加工用于制造缩尺模型的金属板的方法来制备金属板的实例的示图。

图5是示出通过对由图4中所示的工艺所制备的金属板进行加工而在表面上形成凸起的工艺的实例的示图。

图6是示出通过对已经历图5中所示工艺的金属板进行再次加工而另外形成凸起的工艺的实例的示图。

图7是示出通过对已经历图6中所示工艺的金属板进行再次加工而形成开口的工艺的实例的示图。

图8是示出用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的金属板形状的实例的示图。

图9是示出用于形成用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的金属板的凸起的实例的光掩模的示图。

图10是示出用于形成用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的金属板的凸起的另一实例的光掩模的示图。

图11是示出用于形成用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的金属板的开口的光掩模的示图。

图12是示出用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的、经加工的金属板的实施方式的示图。

图13是示出用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的、经加工的金属板的对比实例的示图。

图14是图13中椭圆所表示的部分的BB’剖面的放大图。

图15是示出用于制造蒸汽机车中所包含的顶盖的缩尺模型的、经加工的金属板的另一对比实例的示图。

图16是图15中椭圆所表示的部分的CC’剖面的放大图。

发明模式

从下文参照附图详细描述的示例性实施方式将清楚地了解本发明的优点和特征和实现它们的方法。然而，本发明并不局限于在此所公开的示例性实施方式，而可以通过各种形式实现。这里仅以实例的方式提供示例性实施方式，以便本领域普通技术人员可以充分理解本发明的公开内容以及本发明的范围。因此，本发明仅由所附权利要求书的范围限定。

在整个说明书中相似的参考标记表示相似的部件。术语“和/或”是指包括所述部件的一种或多种组合的每个或全部。

在此使用的术语是为了解释示例性实施方式而不是对本发明进行限制。在说明书中，除非作出明确说明，否则单数形式也可以被用作复数形式。在此使用的“包括”并不排除存在或添加一个或多个其它部件、步骤、操作和/或元件。

图1是示出货车的缩尺模型的实例的示图。

图2是示出被加工以用于制造图1中所示货车的缩尺模型的金属板的实例的示图。通过弯曲图2中所示的金属板可制造图1中所示的货车。如图1和图2中所示，货车的缩尺模型100包括需要被实现为具有不同高度的凸起，诸如顶部铆钉125、顶部120、侧面130、侧面铆钉135、侧面水平线137、边缘123、金属板接合处（joints）127、前部140、前部铆钉145、前部水平线147和149、以及诸如入口150这样的开口。

图3是图2中椭圆所表示的部分的AA’剖面的放大图。

如图3中所示，顶部铆钉125是最高的凸起，次高的凸起（第二级）是顶部120，再次高的凸起（第三级）是边缘123、侧面铆钉135以及侧面水平线137，并且需要形成入口150即开口。需要将顶部铆钉125设置成从顶部120的表面凸出。

借助于图3的剖面，图4至图7中示出了用于制造货车的缩尺模型的金属板的加工方法的详细实例。

图4示出制备（A）金属板的实例的示图，图5是示出通过对利用图4中所示工艺制备的金属板进行加工而在表面上形成凸起的工艺的示图，图6是示出通过对已经历图5中所示工艺的金属板进行再次加工而另外形成凸起的工艺的示图，图7是示出通过对已经历图6中所示工艺的金属板进行再次加工而形成开口的工艺的示图。

如图4中所示，制备金属板10（A1a），金属板10是从铁、铜、黄铜、磷青铜、白铜、铍铜、不锈钢、镍或者它们中的两种或更多种的合金中选出的一种而制成。

如果需要，可在金属板上进行去除油脂（grease removing）和/或表面加工工艺。

去除油脂是去除金属板表面上的污渍和杂质（foreign substances），其中优选为不改变表面的颜色和光泽。可以使用诸如氢氧化钠（NaOH）这样的除油剂来去除油脂，当使用强碱除油剂时优选为利用酸进行中和。除油剂可以是市场上出售的除油剂（Super Ti）。

表面加工是使金属板的表面平整以便进行精确蚀刻的工艺，其中可通过使用例如砂纸、刷子或磷酸钙对金属板的表面进行抛光以去除表面上的划痕从而使金属板的表面平整。可通过配备有刷子的刷子机（brush machine）来进行表面加工。

可使用感光树脂膜或从液态感光树脂合成物中选择的一种或多种在金属板表面上形成感光树脂层（A1b）。图4（A1b）示出了通过将感光树脂膜20压在金属板表面上的方法（层压）而形成的感光树脂层，然而本发明并不限于此。可通过在喷涂、深度涂布或利用旋转涂布机涂布而涂敷液态感光树脂合成物之后对所述合成物进行干燥的方法来形成感光树脂层，或者通过在喷涂、深度涂布或利用旋转涂布机涂布而涂敷液态感光树脂合成物以及对所述合成物进行干燥之后压上感光树脂膜的方法来形成感光树脂层，或者通过在压上感光树脂膜之后喷涂、深度涂布或利用旋转涂布机涂布而涂敷液态感光树脂合成物以及对所述合成物进行干燥的方法形成感光树脂层。液态感光树脂合成物在被涂敷之后，可优选地在5～40℃干燥5～60分钟。

在本发明中，“感光树脂合成物”是指具有感光性的树脂合成物，可包含光敏化合物以及树脂或基质，并且可包含液态溶剂。感光树脂可大体上分为正（positive）感光树脂和负（negative）感光树脂。对于正感光树脂而言，曝光部分溶解于显影剂中，而对于负感光树脂而言，曝光部分不溶解而未曝光部分溶解。溶剂通过将光敏化合物保持为液态而有助于涂敷，树脂或基质为高分子物质并且决定了膜的机械性质，光敏化合物与光产生光化学反应。在正感光树脂中，光敏化合物起到阻溶剂的作用以防止高分子溶解在溶剂中，然而，当光敏化合物暴露于光下（例如，紫外线、近紫外线或太阳光）时，该结构被破坏并且不再具有阻溶作用，从而被光照射的部分选择性地溶化。这种机制被称为阻溶（dissolution inhibition）。

例如，NQD/Novolak树脂是一种二元光敏合成物，并且NQD（萘醌二叠氮化合物，Naphthoquinonediazide）是一种可溶于碱性水溶液中的光敏化合物（PAC），起到阻溶剂的作用，然而，当NQD被暴露于紫外线时产生茚烯酮（indene ketene），并且所产生的茚烯酮通过与水反应变成碱溶性3-茚碳酸并且起到助溶剂的作用，它能够良好地溶解在作为显影剂的碱性水溶液中。也就是说，通过曝光包含15～25w%的萘醌二叠氮化合物（NQD）的Novolak树脂，使得被曝光区域的溶解度增大并保持正相位（positive phase）。

所述光敏化合物可以是诸如萘醌二叠氮化合物这样的叠氮化合物，诸如重铬酸铵这样的重铬酸盐，重氮化合物、叠氮化合物、银盐或铁盐。所述树脂可以是合成树脂或天然树脂，优选地可以是酚树脂（Nobolak树脂）、环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚脲、聚乙烯醇、明胶和/或胶水。所述溶剂可以是氨水、甲基乙基酮和/或醇。所述醇可以是甲醇或辛醇。

液态感光树脂合成物可通过例如如下方式制成：在涂敷液态感光树脂合成物之前，将70ml的PVA（聚乙烯醇）溶于水并加热20～30分钟，将2ml的氨水与3ml的辛醇混合，然后将6ml的重铬酸铵加入到所述混合物中并且用搅拌器混合好。并且，液态感光树脂合成物可通过使用明胶制成。将4000ml的水加入到500ml提纯的明胶中，并且加热5个小时，然后将其与通过将1000ml的水加入到80ml的提纯胶水中并加热而获得的合成物相混合。将10ml的氨水加入到所述混合物中，加入3ml的辛醇和2ml的福尔马林溶液并搅动，并且将所述混合物保持温热，然后通过将所述混合物与适量的重铬酸铵组合来使用，其中每1000ml感光树脂合成物使用15ml重铬酸铵。液态感光合成物可自行生产，或者可以是市场上的产品（例如，由韩国KOLONG公司生产的产品（NR系列的液态抗蚀剂）以及由韩国SHINHWA FC公司生产的产品（光刻胶））。

“感光树脂膜”是包含感光树脂的膜，也被称为干膜（dry film），并且可自行生产或者可使用市场上的产品。感光树脂膜可包括支撑膜以及堆叠在支撑膜上的感光树脂合成物层，优选地，可以依次堆叠支撑膜、感光树脂合成物层以及保护膜。支撑膜可由聚酯制成。保护膜可由聚烯烃树脂制成，聚烯烃优选为聚乙烯。具体地，可通过将液态感光树脂合成物涂布在聚酯薄膜上并进行干燥，然后在其上覆盖聚乙烯膜来制成感光树脂膜。

感光树脂膜可以是市场上的产品（例如，韩国KOLONG公司生产的产品（膜光刻胶））。

可通过用辊子辊压感光膜来形成感光树脂层。辊子可以是已被加热的。当形成感光树脂层时，在感光树脂合成物与支撑膜贴合后，可去除保护膜。可在形成树脂层并曝光之后去除保护膜。

在本发明中，感光树脂合成物或感光树脂膜中的树脂包括正感光树脂和负感光树脂。下文描述的图4例示出负感光树脂，但是并不排除正感光树脂。正感光树脂在光掩膜的光罩(light shield)中与负感光树脂相对（opposite），然而可通过相同的方法制造正感光树脂。

在金属板的表面上形成感光树脂层之后，通过设置用于形成凸起的光掩模30（A2a）并且将所述光掩模曝光于诸如紫外线这样的光50，可使与感光树脂中除了待腐蚀表面以外的部分相对应的感光树脂25固化（cure），而不使待腐蚀表面上的感光树脂27固化（A2b）。

用于形成凸起的光掩模30是包括遮光的部分和在曝光时透光的部分的掩模，并且可通过利用激光打印机或制膜机将光罩37印在诸如薄膜这样的透明支撑部33上而制成光掩模30。支撑部只要可以透光并且在其表面上可形成光罩即可，除此之外没有限制，例如，支撑部可以是聚酯膜、OPP膜或PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）膜。OPP膜可以是由单轴或双轴定向PP（聚丙烯）制成的薄膜。光罩可以通过使用激光打印机由墨粉（toner powder）形成在诸如薄膜这样的支撑部上，墨粉包括黑色的炭黑并且可以遮光，或者光罩可以由制膜机（例如，Fuji Film的Lux Setter5600）形成。

可用于曝光的光为紫外线或太阳光，并且可以是从汞灯发出的光，光量可以为4～16KW。曝光量可以为10～500mW/cm²，曝光时间可以为1～500秒。

可使用硬化剂进行薄膜硬化（film hardening），以便硬化在金属板上形成的薄膜。对于硬化剂处理，有一种硬化薄膜的方法，所述方法为将硬化剂放在潮湿状态的海绵或脱脂棉上，均匀地将硬化剂涂敷遍及整个表面，30秒钟之后用水去除所述硬化剂并使其干燥；还有一种使薄膜硬化的方法，所述方法为将曝光后已被清洁并干燥的金属板曝光于阳光中5～10分钟，或者代替阳光而将所述金属板曝光20～30分钟。

通过在曝光之后使用显影剂进行显影可去除待腐蚀表面上的感光树脂27（A3）。显影剂为碱性溶液，并且可以是3～10%体积百分比的碳酸钠溶液（也称作苏打粉溶液）。可通过将已曝光的金属板浸泡在10～40℃的显影剂中或者将显影剂喷涂于已曝光的金属板上来进行显影，其中处理时间可为10～3600秒，优选为10～300秒。

在利用蚀刻液腐蚀已显影的金属板之后（A4a），可通过去除在未腐蚀表面上剩余的感光树脂来形成顶部铆钉125即金属板表面上的凸起（A4b）。蚀刻液可选自现有技术已知的诸如氯化铁（Fe₂Cl₃）这样的蚀刻液。蚀刻液的温度为30～50℃，其中当温度高于50℃时，被蚀刻的表面是粗糙的，而当温度低于30℃时，蚀刻时间会变长。使用蚀刻液的处理过程为利用20～60%体积百分比的氯化铁溶液在30～60℃进行1～120分钟。蚀刻应当进行适当的蚀刻时间，并且由于在蚀刻期间蚀刻液的腐蚀功能降低，所以需要经常检查蚀刻液的浓度。金属表面上除了由感光树脂保护的部分以外的部分被使用蚀刻液的处理所腐蚀，形成了作为凸起的顶部铆钉125。通过将树脂浸入到20～80℃的氢氧化钠（NaOH）溶液中，优选为在3～10%的体积百分比的氢氧化钠溶液中浸泡10～30分钟，或者通过将所述溶液喷涂到树脂上，或者通过使用砂纸或配备有刷子的刷子机摩擦剩余的树脂，从而去除剩余的树脂。在去除剩余的树脂并用水清洁之后，可通过使用碳酸钙摩擦金属板来使金属板光滑。

因此，可制备具有图4b中所示顶部铆钉125（即凸起）的金属板。

然后，如图5中所示，在制备具有图4b中所示形状的金属板10之后，可通过将液态感光树脂合成物40喷涂在金属板的表面上然后对其进行干燥来形成第一感光树脂层（B）。

可通过使用例如辊子将感光树脂膜20辊压在第一感光树脂层的表面上来形成第二感光树脂层（C）。

如上所述，在由液态树脂合成物形成第一感光树脂层并将金属板的表面（优选地甚至包括所述表面和凸起之间的接合处）填满流动的液体之后，可通过由感光树脂膜另外形成第二感光树脂层而在金属板的整个表面上形成所需厚度的感光树脂层。

在本发明中，可被包含在用于形成第二感光树脂层的感光树脂膜中的感光树脂合成物优选地可包括感光材料以及树脂或基质，所述感光材料与包含在用于形成第一感光树脂层的液态感光树脂合成物中的感光树脂合成物相同。当包含在两个层中的感光材料以及树脂或基质相同时，由于可在下述诸如曝光和蚀刻的工艺中以相同的方式对它们进行处理，所以可易于形成所需的凸起。也就是说，由于所述层的成分相同，在曝光时的折射率相同，所以即使所述层是不同的层也可以用相同的方式进行处理。

并且，包含在液态感光树脂合成物中的树脂与感光树脂膜中的树脂（优选为包含在感光树脂膜表面中的树脂）是相同的，可优选为丙烯酸树脂。由于包含有相同类型的树脂，所以由于树脂的亲和性可形成均匀的感光树脂层。由于形成了均匀的感光树脂层，所以在下述诸如曝光的工艺中的折射率是相同的，从而可获得期望的效果。

然后，通过设置光掩模30以用于在第二感光树脂层上形成凸起（D1）并且将光掩模曝光于光50（例如紫外线），可固化感光树脂的未腐蚀表面上的感光树脂25，而不固化待腐蚀表面上的感光树脂27（D2）。

在曝光之后可通过使用显影剂进行显影以去除待腐蚀表面上的感光树脂27（E）。

在利用蚀刻液腐蚀已显影的金属板（F1）之后，可通过去除未腐蚀表面上的感光树脂以形成顶部120即金属板表面上的凸起（F2）。通过这种方法可形成顶部铆钉125即顶部120的表面上的更高凸起。

因此，可制备图5的（F2）中所示形状的、表面上具有不同高度的凸起的金属板。

如果没有特别说明，与图4相关的描述以同样的方式应用于根据图5描述的液态感光树脂合成物、感光树脂膜、用于形成凸起的光掩模、曝光、显影、蚀刻液以及腐蚀。

然后，如图6中所示，在制备具有图5的（F2）中所示形状的金属板10（F）之后，可通过将液态感光树脂合成物40喷涂在表面上并对其进行干燥来形成第一感光树脂层（G）。

可通过例如使用辊子将感光树脂膜20压在第一感光树脂层的表面上来形成第二感光树脂层（H）。

然后，可通过将用于形成凸起的光掩模30设置在第二感光树脂层上（I1）并且使用光50对光掩模进行曝光，从而对感光树脂的未腐蚀表面上的感光树脂25进行固化，而不固化待腐蚀表面上的感光树脂27（I2）。

可在曝光之后通过使用显影剂进行显影而去除待腐蚀表面上的感光树脂27（J）。在使用蚀刻液对已显影的金属板进行蚀刻（K1）之后，可通过去除未腐蚀表面上的感光树脂而在金属板表面上形成作为凸起的边缘123、侧面铆钉135和侧面水平线137（K2）。

因此，可制备图6的K2中所示形状的、表面上具有凸起的金属板。

如果没有特别说明，与图5相关的描述以同样的方式应用于根据图6描述的液态感光树脂合成物、感光树脂膜、用于形成凸起的光掩模、曝光、显影、蚀刻液以及腐蚀。

然后，如图7中所示，在制备具有图6的（K2）中所示形状的金属板10（K2）之后，可通过将液态感光树脂合成物40喷涂在表面上并对其进行干燥来形成第一感光树脂层（L）。

然后，可通过将感光树脂膜20压在第一感光树脂层的表面上来形成第二感光树脂层（M）。

然后，可通过将用于形成凸起的光掩模30设置在第二感光树脂层上（N1）并且使用光50对光掩模进行曝光，从而对未腐蚀表面上的感光树脂25进行固化，而不固化待腐蚀表面上的感光树脂27（N2）。

可在曝光之后通过使用显影剂进行显影而去除待腐蚀表面上的感光树脂27（O）。在使用蚀刻液对已显影的金属板进行腐蚀（P1）之后，可通过去除未腐蚀表面上的感光树脂而形成入口150（P2），入口150是被形成为穿透金属板的开口。

因此，可制备具有被形成为图7的P2中所示形状的开口的金属板。可使用上述方法利用单个设备形成凸起和开口。

图7示出了腐蚀表面的方法，然而步骤L至P2可以相同的方式同时应用于另一表面。当将所述步骤应用于另一面时，在步骤L至P2中，可用与图4的A1b相同的步骤代替步骤L和M。优选地，可利用从感光树脂膜或液态感光树脂合成物中选择的一个或多个在金属板的另一面上形成感光树脂层，并且更优选地，可利用感光树脂膜在金属板的另一面上形成感光树脂层。

可通过腐蚀金属板的两个表面而在短时间内有效地形成该开口。

如果没有特别说明，与图4相关的描述以同样的方式应用于根据图5、图6和图7描述的液态感光树脂合成物、感光树脂膜、用于形成凸起的光掩模、曝光、显影、蚀刻液以及腐蚀。然而，当形成开口时，腐蚀时间优选为15～45分钟，且更优选为30分钟，当形成凸起时，腐蚀时间优选为1～10分钟，且更优选为2分钟。通过使形成开口时的腐蚀时间长于形成凸起时的腐蚀时间，易于形成开口。

因此，可制造具有图3中所示凸起的金属板。当形成侧面130时，可通过相同的方式同时形成图2中所示金属板的金属接合处127。

因此，可加工用于制造图2中所示货车的缩尺模型的车顶和侧面的金属板。

并且，可通过以根据图4描述的方法相同的方式来形成诸如前部铆钉145以及前部水平线147和149这样的凸起，从而分别形成图1中所示的货车的前部140和尾部（具有与前部相同的形状且在图1中未示出）。通过切割金属板可将用于底板的金属板（未示出）制备成矩形，以使其长度与货车前部140的宽度相同并且其宽度与侧面130的宽度相同。并且，可制备通过铸造而成的轮组件和主体安装构件167，轮组件由彼此相连的轮160和轴165组成。

可将用于图2中所示货车的车顶和侧面的金属板弯曲成图1中所示的形状，使用焊接将金属板装配于前部、尾部以及底板，然后通过焊接将轮组件和主体安装构件安装于底板。因此，可制造图1中所示货车的缩尺模型。

下文中，参照实施方式和对比实例详细描述加工用于制造蒸汽机车的缩尺模型的金属板。

<实施方式1>加工用于制造蒸汽机车的缩尺模型的金属板

由下述方法加工用于制造蒸汽机车的顶盖的缩尺模型的金属板。顶盖是用于向蒸汽机车中提供煤的空间的车顶，并且用于制造顶盖的金属板具有图8中所示的形状。图8中所示的金属板为金属板10，金属板10具有铆钉170，带（bands）173，在表面上形成的有槽凸起（groove-forming protrusion）175，诸如通槽（through-grooves）180、通孔（through holes）185和截断部（cutoff portions）190这样的开口，以及连接部195。当制造实际模型时，为了便于工作，可将截断部190和连接部195与金属板分离使用。优选地，当由一块金属板形成用于制造缩尺模型的多块金属板时，可通过切割连接部而容易地将所用的各个金属板分离。

制备由高度或黄铜（yellow brass）A（即黄铜中的一种）制成的金属板，利用压膜辊（110℃）辊压感光树脂膜（KOLON公司（韩国）的包含丙烯酸树脂层的膜，DRY FILM），然后将用于形成图9中所示凸起（铆钉）的薄膜型光掩模设置在感光树脂膜上。光掩模由制膜机（日本，Fuji Film，Lux Setter5600）印刷在聚酯膜上，其中铆钉对应部70为透明的而其它部分为黑色。然后，由UV灯以80mW/cm²的光量对光掩模曝光20秒。

将25℃的碳酸钠溶液（3%体积百分比）向已曝光的金属板喷涂5分钟，然后通过用水清洁金属板以去除待蚀刻表面（除了铆钉部分以外的部分）上的感光树脂并对其进行干燥。

然后，在用水清洁之后，将50℃的氯化铁溶液（38%体积百分比）喷涂1.2分钟，从而腐蚀金属板。然后，通过用60℃的氢氧化钠溶液（3%体积百分比）处理20分钟以去除未腐蚀表面上剩余的感光树脂。因此，在金属板的表面上形成凸起（铆钉）。

将液态感光树脂合成物（韩国SHINHWA FC，丙烯酸树脂合成物）涂敷于具有凸起（铆钉）的金属板表面，然后在20℃干燥30分钟，从而形成第一感光树脂层。

通过使用压膜机（由韩国OTS制造的YH-6300DL）将感光树脂膜（韩国KOLON公司，含丙烯酸树脂的膜KS-4840）压在已干燥的第一感光树脂层的表面上来形成第二感光树脂层，然后将用于形成图10中所示凸起（带和有槽凸起）的薄膜型光掩模设置在感光树脂膜上。通过制膜机（日本Fuji Film，Lux Setter5600）将光掩模印在聚酯膜上，带对应部（counter-band portions）73和有槽凸起对应75为透明的，其它部分为黑色。然后，由UV灯以80mW/cm²的光量对光掩模曝光20秒。

从显影器将25℃的碳酸钠溶液（3%体积百分比）以2kg/cm²的压力向已曝光的金属板喷涂5分钟，然后通过用水清洁金属板以去除待腐蚀表面（除了设置有带和开口的部分以外的部分）上的感光树脂，并进行干燥。

然后，在用水清洁之后，将50℃的氯化铁溶液（38%体积百分比）以3kg/cm²压力喷涂2分钟，从而腐蚀金属板。将已清洁的金属板干燥。然后，通过将金属板浸入60℃的氢氧化钠溶液（3%体积百分比）中20分钟以去除未腐蚀表面（带和有槽凸起的表面）上剩余的感光树脂，从而在金属板表面上形成带和有槽凸起。

将液态感光树脂合成物（韩国SHINHWA FC，含丙烯酸树脂的光刻胶）涂敷于具有带和有槽凸起的金属板的表面，并在20℃中干燥30分钟，从而形成第一感光树脂层。

通过使用压膜机（韩国OTS制造的YH-6300DL）将感光树脂膜（KOLON公司，含丙烯酸树脂的膜，干卷抗蚀剂(dry file resist)）压制在已干燥的第一感光树脂层的表面上以及金属板的未形成树脂层的另一面上，以形成具有被压在金属板上的膜的感光树脂层，从而在第一感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层。然后，将用于形成图11中所示开口的光掩模设置在第二感光树脂层上，并且将同样的光掩模在金属板另一面上的感光树脂层上对齐以形成所需的开口。然后，由UV灯以80mW/cm²的光量对两个面曝光20秒。

通过以2kg/cm²的压力将25℃的氢氧化钠溶液（3%体积百分比）喷涂5分钟，从而去除在对象的待腐蚀表面（通槽、通孔和截断部）上剩余的感光树脂。

然后，在用水清洁金属板之后，以3kg/cm²的压力将50℃的氯化铁溶液（38%体积百分比）在两个面上喷涂30分钟，从而腐蚀金属板。对已清洁的金属板进行干燥。然后，通过将金属板在60℃的氢氧化钠溶液（3%体积百分比）中浸入20分钟在未腐蚀表面（形成有带和开口的部分的表面）上剩余的感光树脂，从而形成穿过金属板的开口（通槽、通孔和截断部）。图12中示出了结果。

如图12中所示，加工得到图8中所示的金属板，其中可见，清晰地形成了铆钉（0.7mm的直径）、带（1.3mm的宽度）以及槽（0.1mm的宽度）。

<比较实例1>使用液态感光树脂合成物加工用于制造蒸汽机车的顶盖的缩尺模型的金属板

除了在形成凸起（带和有槽凸起）和开口时省略了通过将感光树脂膜（KOLON公司，含丙烯酸树脂的膜，干卷抗蚀剂）压在已干燥的感光树脂层的表面上以形成第二感光树脂层的工艺外，加工以与实施方式1相同的方式进行。

图13和图14示出了结果。图13是已加工的金属板的一部分的照片，图14是示出图13中椭圆所表示的BB’剖面的视图。如图13和图14中所示，可以看出，作为最高凸起的铆钉已被去除，并且形成了凹槽177。

在使用液态感光树脂以蚀刻的方法中，当形成高度差为2阶或更多的凸起时，不易形成最高的那个凸起。由于金属板表面上最高的凸起经常在重复蚀刻过程中被去除，所以难于形成具有不同高度的凸起。

<比较实例2>使用感光树脂膜加工用于制造蒸汽机车的顶盖的缩尺模型的金属板

除了在形成凸起（带和有槽凸起）和开口时，通过使用压膜机将感光树脂膜直接压在金属板表面上以形成感光树脂层，而不是在将液态感光树脂合成物涂敷在金属板表面上之后进行干燥而形成第一感光树脂层之后、通过将感光树脂膜压在已干燥的感光树脂层的表面上来形成第二感光树脂层以外，以与实施方式1相同的方式进行加工。

图15中示出了结果。图15是已加工的金属板的一部分的照片，图16是示出图15中椭圆所表示的CC’剖面的示图。如图15和图16所示，可以看出，由于带部的侧面在凸起中较低而向下深挖并且形成槽197，所以难于将带形成为所需的形状。

在使用感光树脂膜以蚀刻的方法中，当形成高度差为2阶或更多的凸起时，不易形成最低的那个凸起。

从结果可以看出，通过使用本发明的加工方法可在金属板的表面上实现具有不同高度的凸起。

虽然已经参照具体实施方式对本发明进行了描述，然而对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种变化和修改。

工业应用性

本发明具有工业应用性，原因在于：其提供了一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法、包括由该方法所制造的金属板的缩尺模型、缩尺模型的制造方法以及由该制造方法所制造的缩尺模型，其中所述金属板的加工方法使具有不同高度的凸起形成在金属板的表面上。

Claims (23)

1.一种加工用于制造缩尺模型的金属板的方法，包括：

步骤（A），制备金属板；

步骤（B），通过使用液态感光树脂合成物在步骤（A）中制备的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；

步骤（C），通过使用感光树脂膜在步骤（B）中形成的所述第一感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；

步骤（D），在所述第二感光树脂层上设置用于形成凸起的光掩模并曝光；

步骤（E），通过将步骤（D）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的所述感光树脂；以及

步骤（F），在利用蚀刻液将步骤（E）中显影的所述金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上形成凸起。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属板由从铁、铜、黄铜、磷青铜、白铜、铍铜、不锈钢、镍或者这些成分中的两种或更多种的合金中选出的一种而制成。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述凸起的表面宽度为0.1～5mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（B）中的所述液态感光树脂合成物为包含光敏化合物和树脂或基质的液态合成物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述光敏化合物是从银盐、重铬酸盐、重氮化合物、叠氮化合物或铁盐中选出的一种或多种。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述树脂或基质为从酚树脂（Nobolak树脂）、环氧树脂、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚酰亚胺、聚脲、聚乙烯醇、明胶或胶水中选出的一种或多种。

7.根据权利要求4所述的方法，其中所述合成物包括从氨水、甲基乙基酮或醇中选出的一种或多种作为溶剂。

8.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（C）中的所述感光树脂膜包括支撑膜以及堆叠在所述支撑膜上的感光树脂合成物层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述感光树脂合成物层的树脂合成物与所述液态感光树脂合成物中的树脂合成物相同。

10.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（D）中的所述曝光通过使用从紫外线或阳光中选出的一种或多种以10～500mW/cm²的曝光量进行1～500秒。

11.根据权利要求1所述的方法，其中使用碱性溶液进行步骤（E）中的所述显影。

12.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（F）中的所述蚀刻液是氯化铁溶液。

13.根据权利要求1所述的方法，其中步骤（A）的所述金属板包括在所述表面上形成的凸起。

14.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤（A）的所述金属板的表面上形成的凸起高于步骤（F）中形成的所述凸起。

15.根据权利要求14所述的方法，其中在步骤（F）中形成的凸起由步骤（A）中的所述金属板的表面上形成的凸起所形成，在其上。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述凸起的表面宽度为0.1～5mm。

17.根据权利要求13所述的方法，其中在步骤（A）中的金属板的表面上形成的凸起可由一种形成凸起的方法形成，包括：

步骤（A1），通过使用从感光树脂膜或液态感光树脂合成物中选出的一种或多种而在金属板的表面上形成感光树脂层；

步骤（A2），设置用于在步骤（A1）的所述感光树脂层上形成凸起的光掩模并曝光；

步骤（A3），通过对步骤（A2）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的所述感光树脂；以及

步骤（A4），在利用蚀刻液对步骤（A3）中显影的所述金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上形成凸起。

18.根据权利要求1所述的方法，还包括：

步骤（G），通过使用液态感光树脂合成物，在具有步骤（F）中形成的凸起的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；

步骤（H），通过使用感光树脂膜在步骤（G）中形成的所述感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；

步骤（I），在步骤（H）的所述第二感光树脂层上设置光掩模并曝光，所述光掩模用于形成比步骤（F）中形成的所述凸起更低的凸起；

步骤（J），通过对步骤（I）中曝光的所述金属板进行显影而去除待腐蚀表面上的感光树脂；以及

步骤（K），在利用蚀刻液对已曝光的金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而在所述金属板的表面上进一步形成比步骤（F）中形成的凸起更低的凸起。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括在形成最后一个凸起之后形成穿过所述金属板的开口的步骤。

20.根据权利要求19所述的方法，为了形成所述开口，所述方法还包括：

步骤（L），通过使用液态感光树脂合成物，在已经历最后一个步骤的所述金属板的表面上形成第一感光树脂层；

步骤（M），通过使用感光树脂膜，在步骤（L）中形成的所述第一感光树脂层的表面上形成第二感光树脂层；

步骤（N），在所述第二感光树脂层上设置用于形成开口的光掩模并曝光；

步骤（O），通过对步骤（N）中曝光的所述金属板进行显影而在待腐蚀表面上去除所述感光树脂；以及

步骤（P），在利用蚀刻液对步骤（O）中显影的所述金属板进行腐蚀之后，通过去除未腐蚀表面上的所述感光树脂而形成穿过所述金属板的开口。

21.一种缩尺模型，包括由根据权利要求1至20中的任一项所述的方法加工的金属板。

22.一种制造缩尺模型的方法，包括：

对由根据权利要求1至20中的任一项所述的方法所加工的金属板进行弯曲的步骤；以及

对所述弯曲的金属板进行装配的步骤。

23.一种由根据权利要求22所述的方法制造的缩尺模型。

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