CN106853553B - 利用激光进行金属艺雕的方法以及壳体 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及利用激光进行金属艺雕的方法以及壳体。其中，利用激光进行金属艺雕的方法，其包括：清洁步骤：对待加工金属工件的表面进行清洁；涂覆步骤：在待加工金属工件的表面涂一层化学聚合物；加工步骤：对待加工金属工件的表面进行激光雕刻，以得到表面具有图案的金属件；清洗步骤：去除金属件上的化学聚合物。本发明的利用激光进行金属艺雕的方法可在家用电器的壳体表面上进行雕刻，形成图案。优选地，上述方法可在壳体的内表面上进行雕刻，使壳体的外表面上显示图案的印痕，不仅使壳体的外表面上具有图案，且可保证壳体外表面的平整度。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器的壳体技术领域，特别是涉及一种利用激光进行金属艺雕的方法以及壳体。
背景技术
现有技术中的家用电器，例如冰箱、洗衣机和空调等，随着人民生活水平的不断提高，家用电器在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。家用电器一般都具有用于形成外观以及形成保护的壳体。然而，现有家用电器使用的都是没有图案的金属外壳，看去非常平淡、不够高端；目前市场上还没有这样的解决方案。
发明内容
本发明第一方面的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种利用激光进行金属艺雕的方法，其可壳体上形成图案。
本发明第二方面的目的是要提供一种根据上述利用激光进行金属艺雕的方法进行加工得到的用于家用电器的壳体。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种利用激光进行金属艺雕的方法。该利用激光进行金属艺雕的方法包括：
清洁步骤：对待加工金属工件的表面进行清洁；
涂覆步骤：在待加工金属工件的表面涂一层化学聚合物；
加工步骤：对待加工金属工件的表面进行激光雕刻，以得到表面具有图案的金属件；
清洗步骤：去除金属件上的化学聚合物。
可选地，化学聚合物为感光胶。
可选地，化学聚合物为UV感光胶，其具有溴化银。
可选地，清洁步骤包括：将待加工金属工件在去离子水中进行漂洗；用酒精擦拭待加工金属工件；将待加工金属工件在预设温度下的酸洗液中浸泡预设时间；再次将待加工金属工件在去离子水中进行漂洗；烘干。
可选地，预设温度为20℃至30℃；预设时间为3min至5min。
可选地，酸洗液包括下述重量份配比的原料：硝酸235至245份，氢氟酸53至57份，钨酸钠0.8至1.2份，烷基酚聚氧乙烯醚1.6至2.4份，水135至145份。
可选地，加工步骤包括：
将用绘图软件制作的图案传递至激光艺雕机，以使激光艺雕机确定其雕刻头的运动轨迹；
设置激光艺雕机的激光功率、艺雕速度以及在待加工金属工件的表面上的雕刻深度；
激光艺雕机根据运动轨迹、激光功率、艺雕速度和雕刻深度驱动雕刻头运动，以对待加工金属工件的表面进行激光雕刻。
可选地，清洗步骤包括：在自动喷雾线中用清洗剂把金属件上的化学聚合物去除；在清洗槽中用去离子水冲洗金属件预设时长；用具有预设烘干温度的空气烘干金属件。
可选地，清洗剂为5％NaOH溶液；预设时长为2min至3.5min；烘干温度为30℃至45℃。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种壳体，其包括：
板状壳体部，板状壳体部的厚度为0.4mm至1mm，且其内表面上具有利用上述任一种利用激光进行金属艺雕的方法形成的图案，其外表面具有图案的痕迹。
本发明的利用激光进行金属艺雕的方法可在家用电器的壳体表面上进行雕刻，形成图案。优选地，上述方法可在壳体的内表面上进行雕刻，使壳体的外表面上显示图案的印痕，不仅使壳体的外表面上具有图案，且可保证壳体外表面的平整度。
此外，本领域技术人员通常认为要使壳体上具有图案，一般在壳体的外表面上化学刻蚀或丝印图案。然而，本申请的发明人认识到，现有在壳体的外表面使用化学刻蚀的得到图案的方法很可能是壳体的外表面不够平整，进而会影响壳体的美观度。因此，本申请的发明人客服了现有的技术偏见，提供了在壳体的内表面上采用上述利用激光进行金属艺雕的方法得到图案，以使壳体的外表面具有图案的印痕，不仅使壳体的外表面上具有图案，且可保证壳体外表面的平整度。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的利用激光进行金属艺雕的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的利用激光进行金属艺雕的方法的示意性流程图。如图1所示，本发明实施例提供了一种利用激光进行金属艺雕的方法，以使待加工金属工件表面上形成图案。待加工金属工件为不锈钢板，厚度可为0.5mm。上述利用激光进行金属艺雕的方法可包括清洁步骤、涂覆步骤、加工步骤和清洗步骤以及覆膜步骤。清洁步骤为对待加工金属工件的表面进行清洁，以使待加工金属工件表面保持很高的清洁度，从而为激光雕刻做准备。涂覆步骤为在待加工金属工件的表面涂一层化学聚合物。加工步骤为对待加工金属工件的表面进行激光雕刻，以得到表面具有图案的金属件。清洗步骤为去除金属件上的化学聚合物，得到表面干净的金属件。覆膜步骤为在干净的金属件的外表面上覆盖保护膜，以保护金属件，保护膜可为PET膜或OPP膜。
在本发明的一些实施例中，化学聚合物为感光胶。化学聚合物优选为UV感光胶。该UV感光胶具有溴化银。在待加工金属工件的表面涂抹感光胶的目的主要是利用感光胶见光分解的特性使有图案的部分分解开来，以在激光扫过留下印痕。例如，可在待加工金属工件的表面涂抹5μm至1㎜的感光胶。
在本发明的一些实施例中，由于待加工金属工件表面洁净度对于激光艺雕的成功非常关键，所用的材料也必须彻底清洁。可用的清洁工艺可有多种，包括弱酸清洗、磨料打磨或酒精擦拭等，最后在去离子水中漂洗。在一些实施方式中，清洁步骤具体可包括：将待加工金属工件在去离子水中进行漂洗，例如可漂洗两遍。然后用酒精擦拭待加工金属工件，酒精可为75％至95％浓度，且擦拭两遍。接着将待加工金属工件在预设温度下的酸洗液中浸泡预设时间。再次将待加工金属工件在去离子水中进行漂洗，例如可漂洗三遍。最后烘干。
优选地，酸洗液包括下述重量份配比的原料：硝酸235至245份，氢氟酸53至57份，钨酸钠0.8至1.2份，烷基酚聚氧乙烯醚1.6至2.4份，水135至145份。预设温度为20℃至30℃；预设时间为3min至5min。
在本发明的一些实施例中，加工步骤具体可包括：先将用绘图软件制作的图案传递至激光艺雕机，以使激光艺雕机确定其雕刻头的运动轨迹。然后设置激光艺雕机的激光功率、艺雕速度以及在待加工金属工件的表面上的雕刻深度。激光艺雕机根据运动轨迹、激光功率、艺雕速度和雕刻深度驱动雕刻头运动，以对待加工金属工件的表面进行激光雕刻。具体地，在开始艺雕工艺时，需要制作图片工具。将客户文件(一般采用AI或者CDR格式)针对待加工金属工件的厚度和幅面进行补偿，然后在软件中优化，以保证待加工金属工件尺寸与文件的设定一致。然后将优化后的图案传递至激光艺雕机。激光艺雕机可自动生成或者根据程序生成雕刻头的运动轨迹，一般可为图案的轮廓。激光功率可设置为500瓦。艺雕速度为20000-30000mm/s，雕刻深度可为0.1毫米。激光艺雕机根据运动轨迹、激光功率、艺雕速度和雕刻深度驱动雕刻头运动，例如，每次雕刻可使某一点达到预定的雕刻深度后移动到下一点，或者沿着运动轨迹连续运动多次，在每一点处不停留。
在本发明的一些实施例中，清洗步骤具体可包括：先在自动喷雾线中用清洗剂把金属件上的化学聚合物去除。然后在清洗槽中用去离子水冲洗金属件预设时长。最后使用具有预设烘干温度的空气烘干金属件。具体地，清洗剂可为5％NaOH溶液。清洗槽的尺寸可为2m*1m，预设时长为2min至3.5min。烘干温度为30℃至45℃，一般情况下，10分钟左右即可烘干金属件。
本发明实施例还提供了一种用于家用电器的壳体。家用电器可为冰箱、洗衣机和空调等。该壳体包括板状壳体部，板状壳体部的厚度为0.4mm至1mm，且其内表面上具有利用权利要求1至9中任一项的利用激光进行金属艺雕的方法形成的图案，其外表面具有图案的痕迹。例如，壳体可包括侧板，侧板可为厚度为0.5mm的不锈钢板，采用上述任一实施例中的利用激光进行金属艺雕的方法在侧板的内表面形成图案，可使侧板外表面上具有该图案的印痕，及用户可以观察到的图案。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (7)
1.一种利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于包括：
清洁步骤：对待加工金属工件的表面进行清洁；
涂覆步骤：在所述待加工金属工件的表面涂一层化学聚合物；所述化学聚合物为感光胶；
加工步骤：对所述待加工金属工件的表面进行激光雕刻，以得到表面具有图案的金属件；
清洗步骤：去除所述金属件上的所述化学聚合物；且所述清洗步骤包括：
在自动喷雾线中用清洗剂把所述金属件上的所述化学聚合物去除；所述清洗剂为5％NaOH溶液；
在清洗槽中用去离子水冲洗所述金属件预设时长；所述预设时长为2min至3.5min；
用具有预设烘干温度的空气烘干所述金属件；所述烘干温度为30℃至45℃。
2.根据权利要求1所述的利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于，
所述化学聚合物为UV感光胶，其具有溴化银。
3.根据权利要求1所述的利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于，所述清洁步骤包括：
将所述待加工金属工件在去离子水中进行漂洗；
用酒精擦拭所述待加工金属工件；
将所述待加工金属工件在预设温度下的酸洗液中浸泡预设时间；
再次将所述待加工金属工件在去离子水中进行漂洗；
烘干。
4.根据权利要求3所述的利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于，
所述预设温度为20℃至30℃；所述预设时间为3min至5min。
5.根据权利要求3所述的利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于，所述酸洗液包括下述重量份配比的原料：
硝酸235至245份，氢氟酸53至57份，钨酸钠0.8至1.2份，烷基酚聚氧乙烯醚1.6至2.4份，水135至145份。
6.根据权利要求1所述的利用激光进行金属艺雕的方法，其特征在于，所述加工步骤包括：
将用绘图软件制作的所述图案传递至激光艺雕机，以使所述激光艺雕机确定其雕刻头的运动轨迹；
设置所述激光艺雕机的激光功率、艺雕速度以及在所述待加工金属工件的表面上的雕刻深度；
所述激光艺雕机根据所述运动轨迹、所述激光功率、所述艺雕速度和所述雕刻深度驱动所述雕刻头运动，以对所述待加工金属工件的表面进行激光雕刻。
7.一种壳体，其特征在于，包括：
板状壳体部，所述板状壳体部的厚度为0.4mm至1mm，且其内表面上具有利用权利要求1至6中任一项所述的利用激光进行金属艺雕的方法形成的图案，其外表面具有所述图案的痕迹。
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