CN105047100A - 一种三维标识及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三维标识及其制作方法，本发明方法通过磁控溅射或真空镀膜对亚克力三维标识基体进行表面金属化处理，使其表面附着一层纳米级金属原子，达到金属三维标识外观效果。本发明方法工艺实现了对金属外观效果标识生产成本、能源消耗及生产周期的优化。本发明方法工艺简单、生产成本低、生产周期短、能耗低，可根据不同需求，设计制作对应的三维标识产品，满足不同需求，应用广泛。采用本发明方法制作得到的三维标识，其表面具有金属光泽、可大大减少金属材料的用量、成本低、可根据需求设计制作成三维发光标识。

Description

一种三维标识及其制作方法

技术领域

本发明涉及广告标识领域，具体而言，涉及一种三维标识及其制作方法。

背景技术

标识，同“标志”(mark；Sign)，为记号，符号或标志物。用以标示，便于识别。

标识的本质在于它的功用性。虽然具有观赏价值，但标识主要不是为了供人观赏，而是为了实用。具有不可替代的独特功能。具有法律效力的标识尤其兼有维护权益的特殊使命。

标识种类繁多、用途广泛，无论从其应用型式、构成形式、表现手段来看，都有着极其丰富的多样性。其应用形式，不仅有平面的、立体的，具象、意象、抽象图形构成的，还有以色彩构成的。多数标识是由几种基本形式组合构成的。

三维标识是一种立体标识，具有一定的三维结构和形状，现有技术中长使用金属、石材、高分子材料、玻璃等材料制作三维标识；现有技术中若需制作具有金属外观效果的三维标识，通常直接使用金属材料，通过金属材料雕刻或焊接进行制作，但金属板材雕刻和焊接制作标识生产成本高、生产周期较长、能耗高，其中包括焊接、折弯、洗槽、车床、水切割、线切割、打磨、抛光、拉丝、电镀、氧化、腐浊、烤漆等步骤，工艺复杂。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种三维标识的制作方法，该方法工艺简单、生产成本低、生产周期短、能耗低，可根据不同需求，设计制作对应的三维标识产品，满足不同需求，应用广泛。

本发明的第二目的在于提供一种采用所述的三维标识的制作方法制作得到的三维标识，所述的三维标识具有金属光泽、可大大减少金属材料的用量、成本低、可根据需求设计制作成三维发光标识。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种三维标识的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体；

(2)将三维标识基体进行表面打磨、抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体进行UV底漆喷涂、固化处理；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，进行磁控溅射或真空镀膜表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层金属原子；

(6)在金属原子层外侧进行UV表漆喷涂、固化处理，得到一种三维标识。

该方法工艺简单、生产成本低、生产周期短、能耗低，可根据不同需求，设计制作对应的三维标识产品，满足不同需求，应用广泛。该方法采用磁控溅射及真空镀膜技术，在无尘的环境中对产品进行处理，极大地减少了在传统工艺中产生的斑点、突起等瑕疵，展现出完美的金属光泽，更均匀，更显高档。

所述步骤(1)制作三维标识基体的方法为按照产品设计要求制作三维雕刻文件，导入雕刻机并将基板雕刻成型，或采用3D打印工艺制作三维标识基体。采用雕刻机或3D打印工艺，步骤简单，生产周期短，且制作精度高。

所述基板为亚克力板。亚克力，又叫PMMA或亚加力，源自英文acrylic(丙烯酸塑料)。化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美，在建筑业中有着广泛的应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。

亚克力具有多种特性：

1、具有水晶般的透明度，透光率在92％以上，光线柔和、视觉清晰，用染料着色的亚克力又有很好的展色效果。

2、亚克力板具有极佳的耐候性、较高的表面硬度和表面光泽，以及较好的高温性能。

3、亚克力板有良好的加工性能，既可采用热成型，也可以用机械加工的方式。

4、透明亚克力板材具有可与玻璃比拟的透光率，但密度只有玻璃的一半。此外，它不像玻璃那么易碎，即使破坏，也不会像玻璃那样形成锋利的碎片。

5、亚克力板的耐磨性于铝材接近，稳定性好，耐多种化学品腐蚀。

6、亚克力板具有良好的适印性和喷涂性，采用适当的印刷和喷涂工艺，可以赋予亚克力制品理想的表面装饰效果。

7、耐燃性：不自燃但属于易燃品，不具备自熄性。

本发明优选使用5-20mm，进一步优选为10-15mm的亚克力板作为三维标识基体，便于进行雕刻、表面处理等工艺。

所述步骤(2)中采用砂纸进行表面打磨；所述步骤(2)中采用火焰均匀扫描三维标识基体进行抛光。对三维标识基体进行表面打磨和抛光预处理，能够使其表面光滑、无划痕。

所述步骤(3)中除尘、除油脂处理方法为使用酒精清洗三维标识基体表面，之后用空气喷枪吹干三维标识基体的残留酒精；此方法能够迅速有效地除去三维标识基体表面的灰尘和油脂，有助于UV底漆与三维标识基体表面更紧密地结合。

所述步骤(4)中采用紫外线将UV底漆进行固化，固化时间为1-10分钟，优选为2-7分钟，进一步优选为3-5分钟。UV底漆是一种紫外线光固化油漆，也称光引发涂料，光固化涂料，其作用是用于粘接不同材料；UV底漆具有如下优点：1、活化期长；2、耐黄变性优良；3、硬度好，透明度高；4、固含量极高；5、为目前最为环保的油漆品种之一；6、效率高，涂装成本低(正常是常规涂装成本的一半，是常规涂装效率的数十倍)。采用特定时间的紫外线光照进行UV底漆的固化，以得到平整的表面，无UV底漆流动痕迹为佳。

所述步骤(5)中磁控溅射或真空镀膜所使用的金属为Al、Fe、Cu、Ag、Au等。本发明磁控溅射或真空镀膜工艺可采用多种金属，可根据设计需求(颜色等)进行选择。也可通过电镀的方式将上述金属原子镀在UV底漆表面。本发明采用磁控溅射及真空镀膜等方法，在无尘的环境中对产品进行处理，极大地减少了在传统工艺中产生的斑点、突起等瑕疵，展现出完美的金属光泽，更均匀，更显高档。

所述步骤(6)中采用紫外线将UV表漆进行固化，固化时间为1-10分钟，优选为2-7分钟，进一步优选为3-5分钟。UV表漆是一种紫外线光固化油漆，也称光引发涂料，光固化涂料，其作用是用于为其内部结构提供保护，具有防划、防老化功能；UV表漆具有如下优点：1、活化期长；2、耐黄变性优良；3、硬度好，透明度高；4、固含量极高；5、为目前最为环保的油漆品种之一；6、效率高，涂装成本低(正常是常规涂装成本的一半，是常规涂装效率的数十倍)。采用特定时间的紫外线光照进行UV表漆的固化，以得到平整的表面，无UV表漆流动痕迹为佳。

在上述所得三维标识内镶嵌组装LED线路板，可得到一种发光三维标识。如需制作发光三维标识，应选择透明的三维标识基体，如本发明所使用的亚克力板材，亚克力发光标识广泛运用于现代广告标识行业，现今的工艺绝大部分是亚克力板平面雕刻或吸塑加组装LED灯或模组，此类传统产品在未发光时则为亚克力材质本色。

传统亚克力发光标识制作工艺无法实现亚克力三维标识发光，以及无法解决未发光时三维标识整体外观呈亚克力本色、视觉效果差的问题，而本发明亚克力三维发光标识完全解决了上述问题。

本发明亚克力三维发光标识采用精湛的亚克力三维雕刻技术雕刻成型，通过磁控溅射或真空镀膜对亚克力三维标识表面进行金属化处理，使其表面附着一层纳米级金属原子，达到金属三维标识外观效果并能保持良好的透光性，再通过镶嵌及LED整体线路板技术完全解决亚克力三维标识无法发光及未发光时三维标识整体外观呈亚克力本色、视觉效果差的问题。

制作三维发光标识过程中，可采用磁控溅射、真空镀膜或电镀等方式在UV底漆表面进行金属化，形成一层纳米级的金属原子；三维发光标识需保证一定的透光性，所制备的金属原子层厚度应根据所使用的金属材料的不同，及表面金属颜色需求的不同进行调整。比如，使用Fe材料，应适当降低金属原子层的厚度；如使用Au材料，可适当增加金属原子层的厚度。

采用上述方法制作得到的三维标识，其表面具有金属光泽、可大大减少金属材料的用量、成本低、可根据需求设计制作成三维发光标识。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明方法工艺简单、生产成本低、生产周期短、能耗低，可根据不同需求，设计制作对应的三维标识产品，满足不同需求，应用广泛。

本发明方法采用磁控溅射及真空镀膜技术，在无尘的环境中对产品进行处理，极大地减少了在传统工艺中产生的斑点、突起等瑕疵，展现出完美的金属光泽，更均匀，更显高档。

采用本发明方法制作得到的三维标识，其表面具有金属光泽、可大大减少金属材料的用量、成本低、可根据需求设计制作成三维发光标识。所制作的三维发光标识发光均匀，表面透光性良好，辨识度高，有效解决以往亚克力发光标识外观只能呈亚克力材料本色、视觉效果差的问题。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种三维标识的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体，所述三维标识基体材质为无色透明亚克力板，厚度为5mm，形状为500×300mm长方形，可根据设计需要将三维标识基体通过雕刻机雕刻成所需形状；

(2)将三维标识基体用砂纸进行表面打磨，之后用火焰均匀扫描其表面进行抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体表面以酒精擦拭干净，并用常温空气喷枪吹去残留酒精，进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体使用无色透明UV底漆(生产商为深圳宏泰环保材料有限公司)进行UV底漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为10分钟，以无流动痕迹为准；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，用金属Fe进行磁控溅射表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层纳米Fe金属原子；

(6)在金属原子层外侧使用无色透明UV表漆(生产商为深圳宏泰环保材料有限公司)进行UV表漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为7分钟，以无流动痕迹为准；得到一种表面具有金属光泽的银灰色三维标识。

实施例2

一种三维标识的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体，所述三维标识基体材质为无色透明亚克力，根据设计需要将三维标识基体通过3D打印工艺制成所需形状；

(2)将三维标识基体用砂纸进行表面打磨，之后用火焰均匀扫描其表面进行抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体表面以酒精擦拭干净，并用常温空气喷枪吹去残留酒精，进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体使用无色透明UV底漆进行UV底漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为7分钟，以无流动痕迹为准；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，用金属Cu进行真空蒸镀表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层纳米Cu金属原子；

(6)在金属原子层外侧使用无色透明UV表漆进行UV表漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为2分钟，以无流动痕迹为准；得到一种表面具有金属光泽的红棕色三维标识。

实施例3

一种三维标识的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体，所述三维标识基体材质为无色透明亚克力板，厚度为15mm，形状为500×300mm长方形，可根据设计需要将三维标识基体通过雕刻机雕刻成所需形状；

(2)将三维标识基体用砂纸进行表面打磨，之后用火焰均匀扫描其表面进行抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体表面以酒精擦拭干净，并用常温空气喷枪吹去残留酒精，进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体使用无色透明UV底漆进行UV底漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为5分钟，以无流动痕迹为准；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，用金属Ag进行磁控溅射表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层纳米Ag金属原子；需控制纳米Ag金属原子层的厚度，使其具有适当的透光性；

(6)在金属原子层外侧使用无色透明UV表漆进行UV表漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为3分钟，以无流动痕迹为准；得到一种表面具有金属光泽的银白色三维标识；

(7)将所得表面具有金属光泽的银白色三维标识用雕刻机雕刻凹槽，在凹槽内镶嵌组装固定LED线路板，得到一种表面具有金属光泽的银白色三维发光标识。

实施例4

一种三维标识的制作方法，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体，所述三维标识基体材质为无色透明亚克力板，厚度为20mm，形状为500×400mm长方形，可根据设计需要将三维标识基体通过雕刻机雕刻成所需形状；

(2)将三维标识基体用砂纸进行表面打磨，之后用火焰均匀扫描其表面进行抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体表面以酒精擦拭干净，并用常温空气喷枪吹去残留酒精，进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体使用无色透明UV底漆进行UV底漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为4分钟，以无流动痕迹为准；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，用金属Au进行真空蒸镀表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层纳米Au金属原子；需控制纳米Au金属原子层的厚度，使其具有适当的透光性；

(6)在金属原子层外侧使用无色透明UV表漆进行UV表漆喷涂、固化处理，紫外线照射固化时间为4分钟，以无流动痕迹为准；得到一种表面具有金属光泽的金黄色三维标识；

(7)将所得表面具有金属光泽的银白色三维标识用雕刻机雕刻凹槽，在凹槽内镶嵌组装固定LED线路板，得到一种表面具有金属光泽的金黄色三维发光标识。

各实施例所得三维标识效果如下：

表1本发明三维标识使用效果

由表1可以看出，本发明三维标识通过在无尘的环境中对产品进行表面金属化处理，极大地减少了在传统工艺中产生的斑点、突起等瑕疵，表面平整，无缺陷，展现出完美的金属光泽，更均匀，更显高档；此外大大减少了金属材料的用量，成本更低；本发明三维标识可根据设计需要，制作成三维立体模型、图样、文字等标识，并可根据需要制作成内嵌LED线路板的发光三维标识，应用广泛，且所制作的三维发光标识发光均匀，表面透光性良好，辨识度高，有效解决以往亚克力发光标识外观只能呈亚克力材料本色、视觉效果差的问题。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种三维标识的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)制作三维标识基体；

(2)将三维标识基体进行表面打磨、抛光预处理；

(3)表面预处理后的三维标识基体进行除尘、除油脂处理；

(4)除尘、除油脂处理后的三维标识基体进行UV底漆喷涂、固化处理；

(5)UV底漆喷涂、固化完全之后，进行磁控溅射或真空镀膜表面处理，在涂有UV底漆的三维标识基体上涂覆一层金属原子；

(6)在金属原子层外侧进行UV表漆喷涂、固化处理，得到一种三维标识。

2.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，在权利要求1所得三维标识内镶嵌组装LED线路板，得到一种发光三维标识。

3.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(1)制作三维标识基体的方法为按照产品设计要求制作三维雕刻文件，导入雕刻机并将基板雕刻成型，或采用3D打印工艺制作三维标识基体。

4.根据权利要求3所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述基板为亚克力板。

5.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(2)中采用砂纸进行表面打磨；所述步骤(2)中采用火焰均匀扫描三维标识基体进行抛光。

6.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中除尘、除油脂处理方法为使用酒精清洗三维标识基体表面，之后用空气喷枪吹干三维标识基体的残留酒精。

7.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中采用紫外线将UV底漆进行固化，固化时间为1-10分钟，优选为2-7分钟，进一步优选为3-5分钟。

8.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(5)中磁控溅射或真空镀膜所使用的金属为Al、Fe、Cu、Ag、Au。

9.根据权利要求1所述的一种三维标识的制作方法，其特征在于，所述步骤(6)中采用紫外线将UV表漆进行固化，固化时间为1-10分钟，优选为2-7分钟，进一步优选为3-5分钟。

10.采用权利要求1-9任一所述的一种三维标识的制作方法制作得到的三维标识。