CN104736290A - 用于在压模上制造光泽效应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于对特别是冲压板或冲压带的压模的结构化表面的光泽度进行调整的方法，其中利用高能射束、特别是激光射束使表面的至少一部分重熔直到1至5μm的深度、优选直到深度1至3μm的深度。因此提供一种比传统用于冲压板的抛光方法明显更加快速且经济的方法，利用该方法另外可以与表面结构无关联地改变模具表面的光泽度。

Description

用于在压模上制造光泽效应的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对特别是冲压板或冲压带的压模的结构化表面的光泽度进行调整的方法。
背景技术
表面结构化的大型号冲压带(也称为循环冲压带)和冲压板用于为了装饰或者工艺目的而为基材如特别是板材或带材设置表面结构。表面结构化的板材或带材例如应用在家具工业、地板工业、建筑工业和载货车工业中。材料例如由各种不同的塑料制成。同样使用刨花板、胶合板和中密度纤维板，它们利用经过密三聚氰胺树脂浸渍的膜/纸/装饰物在它们的使用侧(上侧面)或下侧面上设层。在生产地板或者载货车地板中同样如在建筑板材中那样为使用面上的三聚氰胺膜/三聚氰胺纸附加地增加限定份额的金刚砂材料，以便使板材使用面具有必要的耐磨强度。板材表面为了装饰应用而设置有装饰结构，诸如木结构、石结构或其它结构(例如珍珠状的或细条纹的表面结构等)。用于建筑工业和载货车工业的板材例如获得工艺几何形状的结构，如菱形、小皿(Naepfchen)、或网纹，以便例如产生抗滑性(Rutschfestigkeit)。
在制造板材时使用双带压机和热压机。在热压机中使用具有需压花的板(压花板(Praegnat))的各个冲压板或由冲压板对/压花板对构成的隔成方格形的板叠。在压力机中，在限定的压力和温度下对压花板进行压印。
通常通过将结构化的、耐蚀刻的掩模涂敷到压模的需结构化的表面上并且接着对已掩蔽的表面的蚀刻来制造上述大多由钢材加工而成的压模。通常将耐蚀刻的掩模压印到表面上。在蚀刻之后机械地或电解地除去掩模并将表面清理干净。频繁地利用具有不同结构化的掩模重复这个过程，直到达到所期望的最终结构为止。由此通过在形式为掩模的表面上制造高度轮廓来产生结构。在表面上制造结构的另一种可能性在于：部分地或完全地例如通过利用相应坚硬的喷射材料所进行的喷射来使得表面变形，从而由此产生表面效应，这些表面效应然后能够由压模传递到压花板上。
通常情况下，然后对经过结构化的模具表面进行镀铬。通过这种方式提高它的使用寿命，设定需制造的板材表面的限定的光泽度并且能够使板在压印之后更加容易脱模(使压模脱离压花板)。压模的表面结构然后与需在板材上产生的表面结构的负片相符。分别全面地实施对压模的印花与蚀刻。
通过相应的磨削工序和抛光工序在表面结构化之前制造相应光滑的压模。在这些工序中，分别对冲压带的或冲压板的表面进行全面的机械加工，从而产生均质而很均匀的表面并且在光泽方面产生表面光泽。
压模的结构化表面的部分光泽用于产生附加的光泽效应。通过这些附加地施加于已经存在的结构化表面的效应，可以在表面外观的整个视觉效应方面持续地改进压花板的表面外观(Oberflaechenaussage)(例如改进地、等同天然地展示一种木装饰，闪烁的表面，或类似外观)。例如可以通过对已经镀铬完毕的表面进行非常轻微的磨削来产生光泽效应。在此，必须规定涂覆的铬层的厚度的尺寸，使得可以利用尽可能细的磨削介质(例如砂带K1000)对表面进行磨削，而不通过磨削过程将铬层磨穿。这样可以如此精细地将结构的最大隆起弄平，从而产生强烈的光泽效应。经过弄平的结构元素则能够使在挤压中的压花板的结构底部(Strukturgrund)比其余结构区域显得亮得多。这个方法的缺点是：利用这个加工仅仅能够使结构的隆起的结构元素在冲压带或冲压板上抛光。这明显地限制了可能的构造变型。
在DE 10 2007 055 053 A1中介绍了另一种方法，该方法用于对压模的结构化表面进行加工，在该方法中，为表面全面地设置第一金属层并且在该第一金属层上设置另外的第二金属层，其中，第一层的光泽度与另外的层的光泽度不同。
也可以通过电解过程产生光泽效应。在这种情况下在需抛光的冲压带或冲压板上压印结构。接着以电解方法对表面进行抛光。所使用的印刷油墨保护结构区域免受电解侵蚀，因而仅仅未压印的区域被抛光。在去除被压印的结构之后，现在重新处于自由状态的区域显得具有天然光泽，该光泽通常明显比较黯淡。
在DE 10 2007 055 053 A1中公开的方法以及电解过程是昂贵的并且根据所追求的光泽而需要多个加工步骤(印花、蚀刻或者抛光、清理)。必须部分地多次地以总是新的印刷过程(Druckvorgang)重复这些加工步骤。另外，这些方法在生态无害方面不够完善，并且它们具有高的能量需要。
发明内容
要求权利保护的本发明的目的是，提供一种针对所述缺点更加有效的方法。这个目的利用具有权利要求1的特征的方法得以实现。
压模的表面在此和在下文中理解为在对压花板(Praegnat)进行压印时压模的有效表面。
作为高能辐射首先考虑激光辐射。但是也可以使用其它高能辐射诸如电子辐射，利用该辐射可以将充足的能量耦合到表面内，使得该表面直到1至5μm的深度(优选直到1至3μm的深度)重熔。
在使压模的表面在≤5μm的范围中重熔时，将材料熔化，然而并不剥落材料或仅仅很小程度地剥落材料。通过这种方式保留压模表面的宏观结构、即需压印的图案。然而通过重熔使得材料在表面上重新分配，因而已经由此降低微观结构的表面粗糙度。另外，在材料熔化后的快速冷却之后可以形成更细粒的材料组织。因此还产生更光滑的结构。最后附加地通过借助表面材料蒸发来略微剥落表面可以降低表面粗糙度。由此通过使最上部表面层重熔产生粗糙度相对来说非常小的表面。这样的表面必然比利用高能辐射进行处理前的表面具有更高的光泽度。
为了重熔，适宜地逐行或者曲折地在压模表面的各个区段上或在压模的整个表面上引导高能辐射。在此，并列的行可以搭接。行宽与辐射的宽度相符并且例如可以在50至500μm的范围内。轨迹偏移量(Spurversatz)例如可以在10至200μm之间。
通过改变激光参数如表面上的辐射能量、辐射宽度和进给速度可以使光泽度无级地变化，使得确定的区段获得比其它区段更高的光泽度。由此可以在压模上和因而在需用此制造的压花板上产生另外的视觉效应。
可以在一道工序中实施根据本发明的方法，而无需附加的加工步骤或表面的附加层。用于利用高能射束对表面进行处理的前述步骤同样没有那么必要，利用所述高能射束如例如在DE 103 42 750.3中介绍的那样使表面明显较深地重熔，并且所述文献涉及的是用于使模具表面抛光和结构化的类似的表面处理。这特别相关的是：压模的表面为了产生其表面结构已经经过表面处理，例如经过蚀刻。如果压模表面的处理应该重复一次或多次，那么有意义的是将加工方向扭转90°，以便改善平整结果。
当然根据本发明经过加工的表面尽管如此也可以后续地进行涂层，例如以便赋予其特别的在机械方面或化学方面的抵抗能力。通过根据本发明的表面处理造成的光泽度变化由此没有显著变动。这样根据本发明被处理的表面优选可以设置铬层，例如具有的厚度在6至12μm的范围内。
根据本发明的方法特别良好地适合于具有钢质表面的压模，并且为了重熔特别是使用脉冲(gepulst)高能辐射。但也可以使用连续辐射。
重熔持续时间优选为1至10s/cm2。
特别考虑钇铝石榴石晶体激光(ND：YAG-Laser)或准分子激光(Excimer-Laser)作为辐射源。高能辐射的功率优选在50至250W的范围内。辐射源的焦点优选在150至400μm的范围内。
在根据本发明的方法的一种优选的设计方案中，与表面的宏观结构的结构深度相关联地实施重熔，其中设置有传感器，该传感器在高能射束前运行，并且通过该传感器确定表面的一个位置上的结构深度并且与所确定的结构深度相关联地接通和关闭高能射束。因此可以确定一定的结构深度范围，表面的光泽度应该在这些结构深度范围内变化。例如光泽度基本上只能在结构底部中、即在表面的宏观结构的最深的区域内变化。作为附加或者备选可能的是：在宏观结构的最高区域内和/或在结构底部与宏观结构最高区域之间的一个或者多个平面内提高或者改变宏观结构的光泽度。由此可以在需利用压模制造的压花板上实现完全新颖的视觉效果，例如压花板的表面的被感知到的光泽度与观察者的视角相关联地变化。
在此，例如可以通过软件控制系统来事先规定光泽度应改进的结构平面或者结构区域。这样表面的宏观结构例如可以具有约100μm的深度，并且确定结构在如下的区域中重熔，在这些区域中，所述表面比结构底部高30至70μm，即100μm的结构最深平面。另外，可以确定表面的平面区段，在这些平面区段中原则上不应该进行表面处理，或者在这些表面区段中原则上应该全面进行表面处理，或者恰恰与表面的(宏观)结构的高度轮廓相关联。当测量传感器确定结构轮廓(Strukturprofil)的高度在为加工确定的范围内时和/或当辐射源位于应该进行表面处理的表面区段内时，则接通辐射。如果这两个前提条件中的至少一个前提条件不满组，那么关闭辐射源或将辐射源保持关闭状态。通过这种方式可以与辐射源的相应位置相关联地事先确定需利用处理实现的光泽度。
这样不仅视觉效果，而且全部图像信息都能够传递到压模的表面上，其中特殊的光泽度例如与灰度梯度图像的不同灰度值相符。
附图说明
可以从附图1至3中获得利用根据本发明的方法进行光泽度调整的实例，所述附图示出冲压板的利用根据本发明的方法制造的区段的实例。
具体实施方式
图1示出一种冲压板表面，其在插图的下半部通过根据本发明的方法得到处理。可以看到，板材的整个下半部经过表面处理，其中以前确定的有条纹的区段中的表面结构在下述区域中具有不同的光泽度，所述区域相对位于旁边的结构区域具有相对结构底部的确定的最低高度。
图2示出一种冲压板表面，其在插图中的下部区段根据本发明如下地经过表面处理，即，整个表面的约50％具有较高的光泽度。结构化表面的所有部分为此根据本发明得到表面处理，所述所速有部分在表面结构的整个高度的25％至75％之间的范围内。由此表面纹理在结构底部内和在其上部区域内具有较低的光泽度。
在图3中可以看到，描绘的是本申请人的厂标以变化的光泽度分布在整个示出的冲压板表面上，此处完全与表面结构的相应深度无关。所述厂标的插图同样利用根据本发明的方法制成。

Claims (10)

1.用于对特别是冲压板或冲压带的压模的结构化表面的光泽度进行调整的方法，其特征在于：利用高能射束、特别是激光射束使表面的至少一部分重熔直到1至5μm的深度、优选直到1至3μm的深度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：冲压板由钢材制成，并且为了重熔使用脉冲式高能辐射。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：重熔持续时间为1至10s/cm2。
4.如权利要求1至3之任一项所述的方法，其特征在于：使用钇铝石榴石晶体激光或准分子激光作为辐射源。
5.如权利要求1至4之任一项所述的方法，其特征在于：高能辐射源具有50至250W的功率。
6.如权利要求1至5之任一项所述的方法，其特征在于：与表面的结构深度相关地实施重熔，设置有传感器，该传感器在高能射束运行之前运行，并且利用该传感器确定表面的一个位置上的结构深度并且与所确定的结构深度相关地接通和关闭高能射束。
7.如权利要求1至6之任一项所述的方法，其特征在于：通过重熔将图像信息传递到表面上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：使在需传递的图像信息的界限内的表面全面地重熔。
9.如权利要求1至8之任一项所述的方法，其特征在于：在一个工序中有选择地对整个表面进行抛光。
10.如权利要求1至9之任一项所述的方法，其特征在于：逐行地实施表面的重熔。
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