CN107703570B - 一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，主要包括以下步骤：（a）制作所需数量的正面加工有微棱镜阵列的单元模具；（b）在这些单元模具的用于拼接的边上加工出斜坡；（c）使单元模具的正面朝向固定板，并按要求将单元模具固定在固定板上；（d）将单元模具上除坡口以外的其他区域涂覆电绝缘涂层；（e）采用电铸工艺在坡口上电沉积金属；（f）待坡口填满金属后，停止电沉积，此时各个单元模具连接在一起形成大尺寸模板，将大尺寸模板从固定板中取下，并对坡口上的金属进行平整化处理，最终制成大尺寸微棱镜型反光膜金属模具。本发明的方法操作简单、工艺成本低且制成的大尺寸微棱镜型反光膜金属精度高、实用性强。

Description

一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法
技术领域
本发明涉及一种反光膜模具的制作方法，尤其是指一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法。
背景技术
微棱镜型反光膜以其极好的反光性能和良好的广角性能，在交通安全、采矿以及建筑等领域获得广泛应用。微棱镜型反光膜通常是利用金属模具压制而成。无疑，金属模具的尺寸越大，反光膜的制作效率就越高，生产成本就越低。然而，现有的金刚石超精密加工技术一般只能制造出小尺寸的微棱镜型反光膜金属模具，不能很好地满足大面积微棱镜型反光膜的生产制造。因此，为了更高效地生产大面积的微棱镜型反光膜，通常将小尺寸的微棱镜型反光膜金属模具拼接成大尺寸金属模具来制备它。目前，小尺寸微棱镜型反光膜金属模具主要是通过转印与电铸工艺相结合的方法和激光焊接的方法来实现拼接的。
专利号为ZL200910099167.7的发明专利公开了一种采用精密机械加工和电铸工艺相结合的技术制备大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的方法，其主要步骤包括：取铝合金作为小尺寸金属模板基材，用金刚石刀具在小尺寸金属模板基材上刻制凸起的微棱镜阵列结构，然后在小尺寸金属模板基材上镀覆铜薄膜并将其作为阴极，采用电铸工艺电铸出镍金属薄膜，将镍金属薄膜依次压制在大尺寸的聚碳酸酯基底上形成大尺寸模板，然后在所制成的大尺寸模板上镀一层铜金属薄膜并将其作为阴极，利用电铸的方法生长出厚度为2毫米的镍金属薄模，制成大尺寸镍金属模具。这种方法需要多次镀覆铜膜、多次电铸和若干次压制，步骤较多，工艺复杂，并且在多次转印过程中极易造成模具上的微棱镜图案失真。此外，这种方法极难实现小拼缝的效果，从而影响以这种大尺寸金属模具压制而成的微棱镜型反光膜的质量。
专利号为CN201310012424.5的发明专利公开了一种制造具有微棱镜阵列的无缝镍薄板的方法，该方法采用了激光焊接的方法以对接的方式将小尺寸单元镍板模具拼接成大尺寸镍板模具。虽然这种方法效率高、速度快，但是对于较薄的单元镍板模具而言，焊接热极易造成模具变形，并且随着拼接面积的增加，所积累的变形的量也会增大，从而影响以这种大尺寸镍板模具压制而成的产品的质量。
因此，针对现有技术中工艺复杂、成本高且制成的反光膜模具精度低的不足，有必要研究开发出一种操作简单、工艺成本低且制成的反光膜模具精度高、实用性强的方法来制作大尺寸微棱镜型反光膜金属膜具。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种利用电铸工艺直接将小尺寸微棱镜型反光膜金属模具拼接成大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，以达到操作简单、工艺成本低、制得模具精度高且实用性强的效果。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，主要包括下列步骤：
（a）制作所需数量的正面加工有微棱镜阵列的单元模具；
（b）在单元模具的用于拼接的边上加工出斜坡；
（c）使单元模具的正面朝向固定板，并按要求的顺序和位置关系以斜坡对斜坡的方式将单元模具紧挨地固定在固定板上，此时，两个紧挨的斜坡形成V型的坡口；
（d）将单元模具上除坡口以外的其他区域涂覆电绝缘涂层；
（e）以经上述步骤处理好的单元模具作为阴极，采用电铸工艺在坡口上电沉积与单元模具相同材料的金属；
（f）待坡口填满金属后，停止电沉积，此时各个单元模具连接在一起形成大尺寸模板，将大尺寸模板从固定板中取下，并对坡口上的金属进行平整化处理，以去除凸出单元模具表面的金属材料，最终制成大尺寸微棱镜型反光膜金属模具。
上述技术方案中，所述的单元模具为呈平板状或圆弧状金属薄片制件。
所述的单元模具的材料为镍或镍-钴合金。
所述的斜坡的坡角为25°～37.5°。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.工艺成本低。本发明中涉及的单元模具的制备和单元模具的拼接均采用电铸工艺完成，其主要操作条件和技术要求基本相同，可共用生产设备，因此节省了模具制造成本。此外，单元模具间的拼接是在低工艺温度下实施的，拼缝处沉积的金属组织结构致密，填充无孔隙，残余应力和形变小，且拼缝正面与固定板贴合紧密，无需工艺处理，显著降低了后续工序的处理费用，从而大大节省了制备大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的工艺成本。
2. 操作简单。本发明是通过电铸工艺直接将单元模具拼接成大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的，无需进行压制、焊接等复杂步骤。电铸拼接完成后，只需对模具背面的拼缝处进行简单的平整化处理即可。本发明操作环节少，容易实施。
3.制成的模具精度高。拼接时，单元模具紧挨放置，拼缝背面处形成V型坡口，在坡口处电沉积金属，填充无孔隙，可达到小拼缝或无拼缝的效果。此外，本发明采取的电铸工艺是在低温环境下实施的，大幅度减小了模具微棱镜图案转移失真的的概率和拼接大模具的变形，保证了制成的大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的精度。
附图说明
图1是平板状的单元模具剖面图。
图2是带斜坡的平板状的单元模具剖面图。
图3是平板状的单元模具固定在固定板上的剖面图。
图4是被固定的平板状的单元模具涂覆电绝缘涂层的剖面图。
图5是平板状的单元模具电铸连接后的剖面图。
图6是平板状的大尺寸微棱镜型反光膜金属模具剖面图。
图7是圆筒状的大尺寸微棱镜型反光膜金属模具剖面图。
图中标号及名称：1、微棱镜阵列；2、单元模具；3、拼接边；4、斜坡；5、固定板；6、坡口；7、电绝缘涂层；8、电沉积的金属；9、大尺寸模板；10、大尺寸微棱镜型反光膜金属模具。

Claims (4)

1.一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（a）制作所需数量的正面加工有微棱镜阵列（1）的单元模具（2）；
（b）在单元模具（2）的用于拼接的边（3）上加工出斜坡（4）；
（c）使单元模具（2）的正面朝向固定板（5），并按要求的顺序和位置关系以斜坡（4）对斜坡（4）的方式将单元模具（2）紧挨地固定在固定板（5）上，此时，两个紧挨的斜坡（4）形成V型的坡口（6）；
（d）将单元模具（2）上除坡口（6）以外的其他区域涂覆电绝缘涂层（7）；
（e）以经上述步骤处理好的单元模具（2）作为阴极，采用电铸工艺在坡口（6）上电沉积与单元模具（2）相同材料的金属（8）；
（f）待坡口（6）填满金属（8）后，停止电沉积，此时各个单元模具（2）连接在一起形成大尺寸模板（9），将大尺寸模板（9）从固定板（5）中取下，并对坡口（6）上的金属（8）进行平整化处理，以去除凸出单元模具（2）表面的金属材料，最终制成大尺寸微棱镜型反光膜金属模具（10）。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，其特征在于：所述的单元模具（2）为呈平板状或圆弧状金属薄片制件。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，其特征在于：所述的单元模具（2）的材料为镍或镍-钴合金。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸微棱镜型反光膜金属模具的制作方法，其特征在于：所述的斜坡（4）的坡角为25°～37.5°。
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