CN104133260B - 一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法。现有方法得到的微棱镜模具，只存在一种结构的微棱镜反光单元，由此形成的反光材料的反射光强度难以满足在较宽的照射和观测角度范围内进行识别的要求。本发明主要包括以下步骤：采用刀具对基板进行三个方向的切削，三个切削方向的切削线间距D为300μm～500μm，所述的刀具具有两个角度不同的切削角度A和切削角度B，将刀具偏移距离D/2，以与三个切削方向相反的方向对基板进行切削，切削后形成微棱镜型反光材料模具。通过本发明获得的微棱镜型反光材料模具，具有优异的“广角性”，而且“方向性”不明显，能很好的满足较宽照射角和观测角范围内的识别要求。

Description

一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法

技术领域

本发明涉及微棱镜型反光材料模具的制造方法，尤其涉及一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法。

背景技术

反光材料具有将入射光反射回光源的特点，其具有节省能源、绿色环保的优点，广泛应用于交通安全指示牌、工程标识、服饰等领域。目前反光材料主要分为两大类：玻璃微珠型反光材料和微棱镜型反光材料。其中微棱镜型反光材料是由具有微棱镜反光单元阵列结构的微棱镜型反光材料模具在高分子薄膜材料上模压或经高分子树脂浇注而成，其核心是具有特定结构形式的三角锥体组合而成的微棱镜反光单元，所述的微棱镜反光单元通常是由6个三角锥体组合而成的六边形。由六个单一结构的三角锥体组合而成的微棱镜反光单元称作单一结构微棱镜反光单元，由多个结构不同的三角锥体组合成的微棱镜反光单元谓为多结构微棱镜反光单元。

任一特定结构的三角锥体都有着特定的反射光强度分布特性，其所形成的微棱镜反光单元的反射光强度分布特性也是特定的；反射光强度的分布能满足微棱镜型反光材料在较宽的照射角和观测角范围内进行识别的特性，行业内通常谓为“广角性”；反射光强度的分布在不同方向截然不同的特性，行业内通常谓为“方向性”。随着车道增多、车道变宽和车速的提升，现在交通状况日益复杂，这就要求用于制作各种指示牌或标识的微棱镜型反光膜具有优异的“广角性”，而且“方向性”不明显。而目前市售微棱镜型反光材料的微棱镜反光单元普遍由单一结构的三角锥体组合而成，其反射光强度分布特性只能满足在较窄的照射角和观测角范围内进行识别；而且在光源具有一定发散角时，反射光是六个光斑的阵列，各光斑之间有一定间距，其“方向性”很明显。由这种反光材料制成的各种指示牌和标识的识别效果将大打折扣，为后续施工带来不便，更成为交通安全的隐患。

形成单一结构微棱镜反光单元的根本原因在于加工三角锥体的刀具的角度及加工方法，一般而言加工微棱镜反光单元阵列都需要一个特定角度的三角形刀具，且加工过程中需保证刀具垂直等分加工，且每条切削线的方向一般都一致，如公告日为2011年9月28日、公告号为CN102200599A、名称为“一种具有逆反射性能的微棱镜及其模具制作方法”的发明专利披露了一种制作具有逆反射性能的微棱镜模具的方法，该方法在微棱镜基片上切削凹槽形成电铸制模所需模具，该方法采用切削角度在70.6175度与70.4418度之间的三角形金刚石刀具进行三个方向的切削，刀具的三个切削方向夹角均为60度，并同时满足以下条件：①三个切削方向的切削线间距L一致；②每条切削线的加工深度H一致；③加工深度H满足：H≥ctan(α/2)L/3，并且每条切削线的加工参数均保持一致。如图1、图2所示，通过该方法得到的微棱镜模具，其三角锥体的三个切削面c相同，即该微棱镜模具只存在一种结构的微棱镜反光单元，且相邻两个三角锥体与垂直方向之间的夹角C的度数相同，由此形成的反光材料的反射光强度难以满足在较宽的照射和观测角度范围内进行识别的要求，易形成交通安全隐患；而且，这种反光材料在不同方向上呈现出截然不同的反射光强度，不利于后续施工。因此也有人想到用两把不同的刀具实现具有不同结构的微棱镜反光单元，但两把刀具在加工时调整和更换极为困难，对加工设备和工艺提出了非常严苛的要求，至今尚不能有效实施。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，通过本方法制作的模具，其微棱镜反光单元由具有多种结构形式的三角锥体组合而成，每种结构的三角锥体分别代表了某一角度范围内和某一方向上的反光强度特性，经组合后，该微棱镜反光单元“广角性”优异，在较宽的照射角和观测角范围内均易于识别，而且反光强度在不同方向均匀、一致，没有明显的方向性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，包括以下步骤：

（a）在一平整基板上，采用刀具对基板进行三个方向的切削，三个切削方向之间的夹角均为60度，三个切削方向的切削线间距D为300μm～500μm，切削深度H为60μm～110μm，所述的刀具具有两个角度不同的切削角度A和切削角度B，所述的切削角度A为35.2度～35.4度，所述的切削角度B为35.1度～35.3度；

（b）将刀具偏移距离D/2，以与步骤（a）中三个切削方向相反的方向对基板进行切削，切削后形成微棱镜型反光材料模具。

以此加工方法获得的微棱镜型反光材料模具，其微棱镜反光单元由六个三角锥体组合而成，每一个微棱镜反光单元中皆有四组不同结构的三角锥体，不同于现有加工方法所获得的、由六个结构相同的三角锥体组合成六边形的微棱镜反光单元的微棱镜型反光材料模具，以本方法获得的微棱镜型反光材料模具，具有优异的“广角性”，而且“方向性”不明显，能很好的满足较宽照射角和观测角范围内的识别要求，各方向的反光强度也较均匀，其加工方法简单，加工容易，加工周期短，对设备的精度要求也相对较低，在后续进行超精密复制时容易保持微棱镜的形貌，有利于以该模具在高分子薄膜上经模压进行微棱镜的复制。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，所述的切削线间距D为360μm～420μm。

能够提高单位面积内微棱镜反光单元的分布量，增强反光强度。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，所述的切削深度H为80μm～100μm。

如此的切削深度更加利于切削设备的加工，而且该模具在后续进行超精密复制时更容易保持微棱镜的形貌，提高复制精度；有利于以该模具在高分子薄膜上经模压进行微棱镜的复制。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，所述切削角度A为35.2度～35.3度。

在这一角度范围内，多结构微棱镜反光单元能够在较大范围内更好地对入射光进行有效反射，使其具有更好的“广角性”。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，所述切削角度B为35.1度～35.2度。

在这一角度范围内，多结构微棱镜反光单元能够在较大范围内更好地对入射光进行有效反射，使其具有更好的“广角性”。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，经所述步骤（b）后，对所述的基板进行超声波清洗。

能够去除基板上面的切削杂质，让基板表面更加光滑。

作为优选，上述所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，经所述步骤（b）后，在所述的基板表面镀上镍磷合金镀层。

能够防止基板的超精密切削面在保存过程中氧化，更有利于保存。

本发明具有如下有益效果：

通过本方法制作的微棱镜型反光材料模具的反光单元由具有多个结构形式的三角锥体组合而成，该反光单元在较宽的照射角和观测角范围内均能获得较好的反射光强度，具有优异的“广角性”；其反光强度在不同方向均匀、一致，没有明显的方向性；且加工方法简单，加工容易，加工周期短，对设备的精度要求也相对较低，在后续进行超精密复制时容易保持微棱镜的形貌，有利于以该模具在高分子薄膜上经模压进行微棱镜的复制。

附图说明

图1为现有的具有单一结构形式微棱镜反光单元的模具的结构示意图；

图2为现有三角锥体的结构示意图；

图3为本发明的加工方法示意图；

图4为本发明中三角锥体的结构示意图；

图5为本发明中由六个三角锥体组成的一个微棱镜反光单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图3-5和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但它们不是对本发明的限制：

实施例 1

如图3至图5所示，一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，包括以下步骤：

（a）在一平整基板上，采用刀具对基板进行三个方向的切削，三个切削方向之间的夹角均为60度，三个切削方向的切削线间距D为300μm～500μm，切削深度H为60μm～110μm，所述的刀具具有两个角度不同的切削角度A和切削角度B，所述的切削角度A为35.2度～35.4度，所述的切削角度B为35.1度～35.3度；

（b）将刀具偏移距离D/2，以与步骤（a）中三个切削方向相反的方向对基板进行切削，切削后形成微棱镜型反光材料模具。

具体的，如图3所示，所述的步骤（a）中，切削时先沿x1方向进行切削，切削完后将基板旋转60度，沿y1方向对基板进行第二次切削，切削完后将基板旋转60度，沿z1方向对基板进行第三次切削，所述的步骤（b）中，将刀具偏移距离D/2后，将基板旋转60度，沿x2方向对基板进行第四次切削，切削完后将基板旋转60度，沿y2方向对基板进行第五次切削，切削完后将基板旋转60度，沿z2方向对基板进行第六次切削，切削后形成微棱镜型反光材料模具。

如图3、图4、图5所示，以本方法获得的微棱镜型反光材料模具，由于切削用的刀具具有两个角度不同的切削角度A和切削角度B，因此每一次切削后，会在基板上同时形成与刀具的切削角度A相对应的切削面a以及与刀具的切削角度B相对应的切削面b，则经过上述方法进行六次切削后得到的微棱镜型反光材料模具，其中的一些三角锥体拥有三个切削面a，一些三角锥体拥有两个切削面a以及一个切削面b，一些三角锥体拥有一个切削面a以及两个切削面b，一些三角锥体拥有三个切削面b。而在由六个上述三角锥体组成的一个微棱镜反光单元中，例如图5所示，标记为1的三角锥体以及标记为5的三角锥体都拥有两个切削面a以及一个切削面b，因此标记为1的三角锥体以及标记为5的三角锥体为一组；标记为2的三角锥体以及标记为4的三角锥体都拥有两个切削面b以及一个切削面a，因此标记为2的三角锥体以及标记为4的三角锥体为一组；标记为3的三角锥体拥有三个切削面b，而标记为6的三角锥体拥有三个切削面a，两者结构不同，因此标记为3的三角锥体和标记为6的三角锥体各自为一组，即在一个微棱镜反光单元中，共有四组不同结构的三角锥体，因此以本方法获得的微棱镜型反光材料模具，具有优异的“广角性”，而且“方向性”不明显，能很好的满足较宽照射角和观测角范围内的识别要求。

作为优选，所述的切削线间距D为360μm～420μm。

作为优选，所述的切削深度H为80μm～100μm。

作为优选，所述切削角度A为35.2度～35.3度。

作为优选，所述切削角度B为35.1度～35.2度。

作为优选，经所述步骤（b）后，对所述的基板进行超声波清洗。

作为优选，经所述步骤（b）后，在所述的基板表面镀上镍磷合金镀层。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（a）在一平整基板上，采用刀具对基板进行三个方向的切削，三个切削方向之间的夹角均为60度，三个切削方向的切削线间距D为300μm～500μm，切削深度H为60μm～110μm，所述的刀具具有两个角度不同的切削角度A和切削角度B，所述的切削角度A为35.2度～35.4度，所述的切削角度B为35.1度～35.3度；

（b）将刀具偏移距离D/2，以与步骤（a）中三个切削方向相反的方向对基板进行切削，切削后形成微棱镜型反光材料模具。

2.根据权利要求1所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：所述的切削线间距D为360μm～420μm。

3.根据权利要求1所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：所述的切削深度H为80μm～100μm。

4.根据权利要求1所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：所述切削角度A为35.2度～35.3度。

5.根据权利要求1或4所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：所述切削角度B为35.1度～35.2度。

6.根据权利要求1所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：经所述步骤（b）后，对所述的基板进行超声波清洗。

7.根据权利要求1或6所述的一种新型的微棱镜型反光材料模具的制作方法，其特征在于：经所述步骤（b）后，在所述的基板表面镀上镍磷合金镀层。