CN103619576A - 具有夹层结构的冲压板或循环带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在材料上、特别是在木质材料或塑料材料上压花的冲压板（1）或循环带。为了明显地降低制造成本和原料投入，根据本发明提出：使用夹层体，该夹层体包括承载体（10）和压印体（11），其中该承载体和压印体通过磁活性的和/或金属的附着剂（12）牢固且平坦地相互连接。因此通过选择例如形式为磁性膜或磁性材料、硬钎料或软钎料或焊膏的附着剂产生的可能性是：随时可逆地消除连接并因此更换压印体（11）。

Description

具有夹层结构的冲压板或循环带

技术领域

本发明涉及一种用于借助表面结构化来在材料上、特别是在木质材料或塑料材料上压花的冲压板或循环带，以及一种用于制造根据本发明的冲压板或循环带的方法。

背景技术

为了将木质材料板与装饰纸和/或贴面纸相挤压需要冲压板或循环带。在这种情况下，利用也称为热固性塑料树脂的氨基塑料树脂对木质材料板进行全面涂覆。例如在单层短周期压力机、多层压力机或双带式压力机中进行加工。制成的冲压板或循环带被装入压力机，以便使需制造的木制材料获得所期望的表面结构。在这种情况下优选、但并不是仅仅使用重合的（deckungskonform）压花。这意味着：所使用的装饰纸利用重合的冲压板或循环带被置入，使得该装饰纸的结构可以浮雕式地压入到表面中。在这种情况下使用的结构可以源自自然，例如模仿木孔结构或岩石表面。同样存在的可能性是：根据客户要求制造任意期望的结构。

所使用的装饰纸和贴面纸优选由热固性塑料树脂构成，这种热固性塑料树脂通过压力设备中的压力和温度转变成流体形式，并且在树脂粘度在终态中上升的同时以升高的交联度达到与木质材料的牢固连接。三聚氰胺树脂、酚醛树脂或三聚氰胺/脲醛树脂属于所使用的热固性塑料树脂，这些树脂证实为特别适合的。在挤压过程期间，在压力和温度下三聚氰胺树脂变成流体，并且发生进一步的缩聚。挤压时间和温度决定三聚氰胺树脂的交联度及其表面质量。在挤压时间过后三聚氰胺树脂具有所期望的交联度并转变成固相，其中，通过所进行的同时对三聚氰胺树脂表面的结构化压花，实现了逼真的、再现压花模具的表面的表面设计结构。

根据现有技术，形式为冲压板或循环带的压花模具由钢板制成，这些钢板通过相应的加工而获得需要的表面结构。为此已知有不同的方法，例如通过丝网印刷法的涂敷来提供抗蚀层，以便接着对冲压板实施蚀刻。在这种情况下使用的板材具有很大的规格，因而如果需要更多的作业步骤，重要的是很精确的加工和特别是重合的继续加工。如果必须蚀刻特别深的结构并且为此需要更多的具有之前涂敷的抗蚀层的蚀刻过程，那么总是产生更多的作业步骤。在蚀刻方法中，所有之后应该形成的表面结构的凸形区域的区域被掩模遮盖，从而只在能够直接被腐蚀液侵蚀的区域中进行表面蚀刻。被蚀刻的区域然后构成所期望的结构的轮廓谷（Profiltal），其中，在蚀刻过程结束后清理表面并且特别是移除所述掩模。

备选地可以涂敷感光层，该感光层然后经受曝光，以便在感光层显影结束后使冲压板或循环带经受蚀刻过程，在所述显影中感光层的一部分作为抗蚀层残留下来。通过这种方法制成的掩模的可重复性是很困难且有问题的，因为如果应该蚀刻特别深的结构，那么需涂敷的抗蚀层必须始终精确地设置在相同的位置中。

另外，由现有技术已知：通过涂敷蜡代替丝网印刷法来制造掩模或备选地采用一种UV漆，该UV漆借助数码印刷法直接印刷到需加工的冲压板和循环带上。在这种情况下，在必要的情况下必须多次重复的蚀刻完成之后，能够实现特别深的结构，这些结构通过数码化的印刷法的应用而高度重合。

作为另外的备选方案，由现有技术已知，借助激光方法直接在表面上生成需要的结构，其中，直接借助激光制造需制造的深结构。在这种方法中也借助数码印刷技术对激光进行精确控制，从而在冲压板或循环带制成后，这些冲压板与装饰纸百分之百一致。通过最近开发的用于表面结构化的方法才达到了所要求的使需要的冲压板结构与装饰纸一致的尺度。

在冲压板或循环带制成之后，这些冲压板或循环带可以经受进一步的工艺步骤，以便实现特别的效果，例如以便对光泽度施加影响。光泽度可以被实施成从无光泽、亚光直到有光芒的，通过这种方式在挤压过程完成后木质材料板具有所期望的带光泽效果的表面结构，该表面结构很接近成熟的自然木材的表面结构。优选按照这些方法制造木孔结构，但是同样可以实施有想象力的表面设计结构或仿制皮革表面、瓷砖表面或天然石材表面。按照这个方法可以制造每种可想象的结构。

根据制造的木质材料板的使用目的，例如用在墙壁区域中，但同样用在地板区域中，贴面纸可以掺杂耐磨微粒如金刚砂，这样对于最终用户来说具有高耐磨强度。但是该耐磨强度对所使用的冲压板或循环带产生负面影响。在每次的挤压过程和压力机打开之后，在具有被挤压的表面的、经加工的木质材料与冲压板或循环带之间都进行相对运动，从而渐渐地出现表面结构的磨损。在这样的情况下，需要对冲压板进行完全的精加工或换上新的冲压板。在例如HDF板（高密度纤维板）和层压地板铺层具有涂层的情况下，在较短的使用持续时间后就已经需要对冲压板再次进行整修。原因是在三聚氰胺树脂薄膜中为了提高耐磨强度所使用的高份额的金刚砂，由此镀铬的表面磨蚀得较快。冲压板的制造是很昂贵且成本高的，其中在使用寿命结束时规定报废。这特别是因为：在实施新的结构化之前，冲压板的或循环带的毛坯首先经过不定向的中间打磨并且在表面结构化之前必须附加地经过剖光，因而渐渐地在多次再加工之后，冲压板或循环带的厚度不再达到所要求的尺寸。接下来才进行昂贵的结构制造，例如按照传统的蚀刻方法，涂敷抗蚀材料（Aetzreserve）、利用例如三氯化铁进行蚀刻、通过例如喷砂来实现光泽度（Glanzgradherstellung）并且接下来封装表面、例如镀铬，或备选地，通过借助激光雕刻来形成结构。同样在机械损伤时大多数情况下必须完全磨光冲压板表面并且重新进行加工处理。这导致比较贵的基础冲压板（Basispressbleche）仅仅保持有限的使用可能性并且在约四至六次整修之后必须报废，因为它们由于它们的厚度的原因变得太不稳定且不能均匀地固定在冲压设备中。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于单层压力机或多层压力机或双带式压力机的新式冲压板或循环带，该冲压板或循环带与传统的冲压板或循环带相比能够实现承载板的经济制造和更长的使用时间。

为了实现这个目的根据本发明设定：设置承载体，该承载体与具有结构化表面的压印体通过附着剂而连接。本发明的其它有益的设计在从属权利要求中加以阐述。

与具有构成冲压板或循环带的且设有结构化表面的基材的迄今为止的方法相比，根据本发明提出：采用承载体，该承载体通过附着剂与压印体相连接，其中，只有所述压印体具有结构化表面。因此可以与承载体无关地经济地制造压印体并且通过附着剂而与承载体如此程度地连接，从而可以常规地用于单层压力机或多层压力机。在结构化表面磨损后接着又可以将压印体从承载体上移除并且换上新的压印体。在这种情况下所需要的原料投入得到明显地减少，这是因为承载体始终可以再次使用并且需要更换仅仅极薄的、形式为压印体的层。

为此首先按照现有技术准备由例如不锈钢，诸如AlSl Nr.630、AlSl410或AlSl304或黄铜构成的承载体。代替通常利用蚀刻技术或数码激光雕刻使冲压板或循环带的表面结构化的是：与承载体不相关地制造压印体、就是说设置结构化表面。紧接着承载体与压印体借助附着剂彼此平坦且牢固地、然而可逆地连接，从而产生夹层结构。该夹层结构具有的特别的优点是：在之后整修时，较贵的承载体得以保留而只需更换压印体。通过这种措施大幅度节省了生产成本和原材料成本。另外，通常比承载体薄得多且便宜得多的压印体可以预先就已经制成并且将其为相应的客户放入仓库。通过这种方式节省了时间并大幅度缩短了交货时间。

在本发明的设计中设定：承载体具有至少一个光滑的或结构化的表面。根据本发明的作为夹层的冲压板例如可以用于压印光滑的表面，但是同样可以用于压印结构化的表面。操作方式视客户的要求而定，其中，能够以有益的方式借助夹层结构来实施两种类型的压印。背景是：光滑的压印体也会通过使用寿命过程中的不洁物而被损伤并且因此不能再使用。但是通过更换压印体可以重复再利用相同的承载体并产生上述优点。

备选地具有如下可能性：附着剂由钎料，例如金钎料、锡钎料、银钎料、铂钎料、黄铜钎料、磷钎料、含锑钎料、含铅钎料、含铝钎料或含硅钎料、焊膏或类似的钎料构成，这些钎料至少部分地、优选全面地设置在承载体与压印体之间。借助钎料可以在承载体与压印体之间实现可逆的连接，其中产生特别的优点是：所使用的钎料是出色的热导体并且由此在挤压过程中能够将热量直接传导到材料板的表面上，以便使贴面纸通过缩聚而与木质材料连接。另外，可以通过使用薄膜焊料（Folienlot）使承载体与压印体或者部分地连接或者全面地连接，其中，通过将两个坯体加热到超过所使用的钎料的熔点可以容易地将承载体与压印体分离。只要使用薄膜形式的钎料，就同时确保：具有仅仅微小的层厚，并且此外所出现的用于挤压的力同样如所需的热量一样可靠地传递到需加工的材料上。为此，首先承载体至少部分地由金属，优选由铝、镍、锌、紫铜、黄铜或不锈钢例如AlSlNr.630、AlSl410或AlSl304构成，和/或压印体至少部分地由磁性材料构成，其中，可以与结构深度相关地选择厚度，优选为0.3至3.0mm，特别优选为0.3至1.5mm。

对材料板的加热在单层或多层压力机中是绝对必要的，为了提高根据本发明的冲压板或循环带的导热系数，在附着剂中掺杂金属粉末，例如紫铜、黄铜、铝或铁。在这种情况下使用的附着剂可以在直到250℃的温度下使用，因此例如在出现用于制造材料板的约220℃的温度时压印体不过早地脱落。同时附着剂却可以被热处理到250℃以上的温度，使得压印体可以毫无问题地从承载体上脱落。

备选地具有的可能性是：附着剂由磁性材料构成。如果承载体和压印体双方都由钢制成并因此具有磁性（magnetische Eigenschaften），则这种附着剂总是适合的。为了使承载体与压印体连接，例如可以使用耐高温的磁性膜，该磁性膜作为附着剂保障两个坯体之间的平面的牢固连接。只要使用磁性膜，就可以使用例如交联的硅酮弹性体，其具有耐高温的磁性材料添加物，例如钐/钴、铝/镍/钴、钕/铁/硼、钡铁氧体或锶铁氧体或软性铁氧体、如锰/锌。所有前述永磁材料在当前的约220℃的运行温度下仅丧失其保持力的很小一部分、约15%至20%。磁性材料的成份视材料的相应期望的粘合力扣除在相应的运行温度下的粘合力损失和压印体的总重量而定。然而这些边缘条件能够毫无问题地得到考虑，从而借助磁性膜就已经可形成承载体与压印体之间的持久且可逆的连接。同时磁性膜可以使两个坯体无残余地彼此分离，从而在磨损的情况下可以实施对压印体的快速更换。

利用现有技术中已知的方法、例如蚀刻技术或激光雕刻来制造压印体，其中这些压印体优选具有仅仅微小的厚度并且因此能够被很不复杂地加工。为此可能性在于：为了表面结构化，将形式为金属膜或薄板的压印体张紧在钢筒上，其中该钢筒的直径可以与冲压板的最大宽度相匹配，从而在制成压印体后并且在钢筒移离后，压印体可以与承载体连接。

只要使用金属膜或者薄板或其它材料、例如钢或黄铜，就可以将这些材料张紧在钢筒上并且随后相应地进行刻画，其中，上述步骤进行到制成结构化表面为止。以这种方式制成的金属膜或薄板然后被裁成承载体的尺寸大小并且与该承载体连接，使得冲压板或循环带可供进一步使用。

备选地具有的可能性是：将约100μm的巴拉德层（Ballardhaut）镀在铜底层（Kupfergrundschicht）上，其中，在底层与巴拉德层之间可以设置有分离层，这样以后可以将巴拉德层取下。在凹版印刷中，凹印滚筒上的可脱除的铜层被称为巴拉德层。约2mm厚的铜底层遮盖钢制的凹印滚筒，第二铜层、所谓的巴拉德层镀到该铜底层上。在100μm薄的巴拉德层与基体之间具有分离层，从而在巴拉德层雕刻花纹之后能够容易地将其移离并换上新的巴拉德层。在镀上铜层之后，该铜层还可以进行抛光并且接着进行表面结构化，例如借助激光。雕刻完毕的表面接着为了提高耐磨性而进行铬层电镀，其中在个别情况中可以进行进一步的加工步骤，以便例如对光泽度施加影响。为了脱除巴拉德层，通常在钢筒的端部将该巴拉德层打开并且接着借助钳子将其拉下并移离。钢筒本身然后可以重复用于下次生产。

承载体优选使用金属，例如不锈钢、如AlSl Nr.630、AlSl410或AlSl304或作为备选地使用黄铜板。与此相对，压印体可以由紫铜、黄铜或不锈钢构成，其中，可以与要求的结构深度相关地自由选择厚度，优选为0.3至3.0mm，特别优选0.3至1.5mm。

在这种情况下，新设计的冲压板或循环带的主要优点在于承载体与压印体之后的分离，其中，压印体比承载体遭受明显更高的磨损。因此承载体可以多次使用并且反复与压印体重新连接，其中优选使用硬钎料或软钎料或焊膏。备选地，为了实现所期望的优点，可以借助磁性材料、特别是磁性胶粘薄膜来进行连接。

另外，本发明的目的是：提供一种用于制造新式冲压板或循环带的方法。在这种情况下，为了节省材料和节省成本设定：借助承载体和压印体来制造用于在材料上、特别是在木质材料或塑料材料上压花的冲压板或循环带，其中，

－压印体通过蚀刻方法、滚压法、冲压法或激光雕刻来获得结构化表面；

－承载体和/或压印体设有附着剂；并且

－两个坯体承载体与压印体通过附着剂而相互连接。

所示出的方法以特别的经济性而出众并且此外能够实现承载体的多次再利用，该承载体几乎不遭受磨损。在这种情况下使用的形式为薄金属膜或薄板的压印体能够可逆地从承载体上移离，因此承载体仅需要在很小的范围内进行整修。由此显著节省了加工时间并且此外通过使用具有结构化表面的薄板或金属膜获得了显著的节约潜力，特别是基于以下事实，即需加工处理的材料、诸如具有贴面纸和装饰纸的木质材料导致压印体磨损。在这种情况下，特别的优点表现在承载体与压印体的可逆连接方面。

根据本发明的冲压板或循环带的另外的优点在于：承载体可以使用不太高质的金属并且因此可以明显降低制造成本。迄今为止必须使用必要的高质不锈钢，这些不绣钢能够进行必要的表面结构化。然而此后不需要再顾及于此，因为仅仅在压印体的表面上进行表面结构化。

通过利用所述方法特征以及用于实施该方法的必要的设备来制造材料板，这些材料板的出众之处在于：具有光滑的或至少部分结构化的表面。

附图说明

下文将参照两个附图再次对本发明进行阐述。

附图中：

图1为完成的、具有木孔结构的冲压板的透视图；和

图2为冲压板的构造的放大剖视图。

具体实施方式

图1示出的是根据本发明的冲压板1的透视图，该冲压板在所示出的实施例中构造成平的。然而在循环带的情况下，压花模具也可以构造成隆起的。冲压板1显示一种织构2，该织构例如仿做木孔结构的形式。然而也可考虑：以这样的方式通过根据本发明的方法和为此所需的蚀刻方法或激光方法来制成其它的织构或其它的表面构造。

图2示出的是冲压板1的前部棱边区域的一部分的以及位于其上的结构化表面的放大侧视图。如特别从图2中可看到的那样，冲压板1包括承载体10、压印体11和附着剂12。附着剂12能够实现压印体11与承载体10的脱离。因此承载体10可以重复使用，而与此相对磨损的压印体11则被替换。压印体11上存在的结构化表面13例如借助已知的蚀刻技术或激光雕刻来制成，其中使用的压印体的层厚为0.3至3mm、优选为0.3至1.5mm。为了制造压印体11具有的可能性是：将该压印体张紧在钢筒上，以便通过蚀刻技术或激光方法来制造结构化表面13。在压印体11制成和进一步处理、例如镀铬和其它用于影响光泽度的步骤之后，该压印体借助胶粘层12而与承载体10连接。

根据本发明的这个冲压板或循环带的特别的优点在于：可以为承载体10使用不那么高质的金属并且因此制造成本能够得到明显降低。迄今为止不得不使用必要的高质不锈钢，这些不锈钢能够进行必要的表面结构化。然而此后不需再顾及于此，这是因为仅仅在压印体的表面上进行表面结构化。

附图标记列表

1    冲压板

2    织构

10   承载体

11   压印体

12   附着剂

13   结构化表面

Claims (15)

1.冲压板（1）或循环带，其用于借助结构化表面（13）而在材料上、特别是在木质材料或塑料材料上压花，其特征在于：设置有承载体（10），该承载体通过磁活性的和/或金属的附着剂（12）而与压印体（11）连接。

2.如权利要求1所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：承载体（10）和压印体（11）构成夹层结构并且可逆地相互连接。

3.如权利要求1或2所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：承载体（10）具有结构化表面（13）。

4.如权利要求1、2或3之任一项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：承载体（10）至少部分地由金属构成，优选由铝、镍、锌、紫铜、黄铜或不锈钢例如AlSl Nr.630、AlSl410或AlSl304构成，和/或压印体（11）至少部分地由磁性材料构成，其中，能够与结构深度相关地选择厚度，该厚度优选为0.3至3.0mm，特别优选为0.3至1.5mm。

5.如权利要求1至4之任一项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：附着剂（12）掺杂有磁活性的金属粉末，和/或附着剂（12）由磁性材料或由掺杂有磁性材料的材料构成，和/或附着剂（12）由磁性膜、例如硅酮弹性体构成。

6.如权利要求1至5之任一项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：为了使承载体（10）与压印体（11）脱开，附着剂（12）被热处理到250℃以上的温度。

7.如权利要求1至6之任一项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：磁性膜设有耐高温的磁性材料添加物，例如钐/钴、铝/镍/钴、钕/铁/硼、钡铁氧体或锶铁氧体或软性铁氧体、如锰/锌化合物。

8.如权利要求1至7之任一项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：附着剂由硬钎料或软钎料构成，例如金钎料、锡钎料、银钎料、铂钎料、黄铜钎料、磷钎料、含锑钎料、含铅钎料、含铝钎料或含硅钎料或焊膏，该附着剂至少部分地、优选全面地设置在承载体（10）与压印体（11）之间。

9.如权利要求1至8之任一项或多项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：压印体（11）构造成巴拉德层、例如可脱除的金属层。

10.如权利要求1至9之任一项或多项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：巴拉德层由金属膜或薄板构成，该金属膜或薄板为了表面结构化而被张紧在钢筒上，该钢筒的直径能够与冲压板（1）的最大宽度相匹配，和/或巴拉德层以约100μm的厚度被电镀到铜底层上，其中，在两层之间设置有分离层。

11.如权利要求1至10之任一项或多项所述的冲压板（1）或循环带，其特征在于：压印体（11）的结构化表面（13）能够通过蚀刻方法或激光雕刻方法制成。

12.用于制造用于在材料上、特别是在木质材料或塑料材料上压花的冲压板（1）或循环带的方法，该方法包括承载体（10）和压印体（11），其中，

－压印体（11）通过蚀刻方法、滚压法、冲压法或激光雕刻来获得结构化表面；

－承载体（10）和/或压印体（11）利用磁活性的和/或金属的附着剂而连接。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：承载体（10）与压印体（11）可逆地连接。

14.如权利要求11或13所述的方法，其特征在于：设置有压印体（11），该压印体为了使表面结构化而被张紧或电镀到金属筒上并且在从所述金属筒上脱除后与承载体（10）连接。

15.材料板，其通过使用如权利要求1至11之任一项所述的冲压板通过利用如权利要求12至14之任一项所述的方法制成，其特征在于，设置有光滑的或至少部分结构化的表面。

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