CN114585502A - 用于修复结构化表面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于修复具有损坏部位(4)的构件(1)的结构化表面(2)的方法，该损坏部位包括在表面(2)的子区域(3)中的材料脱离部，该方法具有以下步骤：a)针对子区域(3)确定具有至少相似的表面结构的参考区域(5)；b)将至少在固化状态下透明的可固化模具材料(7)施加到参考区域(5)上；c)在利用挤压力将模具材料(7)按压在参考区域(5)上时：固化模具材料(7)以形成透明模具(7’)，该模具能与参考区域(5)分离而不留下残留物并且具有参考区域(5)的表面结构的阴模形状；d)利用能以电磁辐射固化的材料(11)填充子区域(3)的损坏部位(4)；e)将模具(7’)放置到损坏部位(4)中的可固化材料(11)上，以使透明模具(7’)的阴模形状相应对准损坏部位(4)处的期望的表面结构；f)在利用挤压力将模具(7’)按压在损坏部位(4)上时，利用穿过透明模具(7’)的电磁辐射照射可固化材料(11)，直到材料(11)固化为止；以及在损坏部位(4)处将模具(7’)从固化材料(11’)移走而不留下残留物。

Description

用于修复结构化表面的方法
技术领域
本发明涉及一种用于修复构件的结构化表面的方法。
背景技术
在由工业生产构件的情况下，在使用状态下朝向使用者的表面可以是结构化的表面，以便给予使用者期望的视觉和/或触觉印象。特别地，通过结构化表面结合合适的着色，可能产生与实际用于该构件的材料不同的材料印象。例如，当要在构件的表面上再现木材纹理或石材粗糙度时，可以通过塑料特别真实地表现木材或石材表面。具有结构化表面的相应构件的实例是：所谓的由聚氯乙烯(PVC)制成的设计地板(其可以具有石材、瓷砖或木材外观)，由合成树脂制成的厨房工作台面(具有石材外观)，或塑料贴面板，诸如用于飞机的内部装饰的构件上的塑料贴面板(其具有木材外观以及相应的纹理)。
在构件的结构化表面被损坏的情况下(通过该损坏将结构化表面的一部分分离，例如表面层因为冲击而脱落)，通常期望修复构件的表面，以使修复的位置没有或仅有很小的残余可见性。当整个构件的更换是不可能的或只有在使用高成本时才可能时，这特别适用于构件表面。
在当前的现有技术中，只能通过需要大开销的非常精巧的(因此非常高成本的)手工工作实现具有小的残余可见性的结构化表面的修复。
在现有技术中，同样使用的压印技术(其中用于填充表面的受损位置的材料借助于压印装置进行表面结构化并且在应用该压印装置时被固化)必要时仅适用于与方向无关的小规模的随机表面结构。然而，尤其在与方向相关的表面结构(例如仿造木材纹理)的情况下，压印误差通常会出现，使得以此方式修复的缺陷永久地保持且清晰可见。此外，可用于这种修复方法的材料不适用于所有应用，因为例如材料不充分耐热或不满足防火安全要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于修复构件的结构化表面的方法，其中，现有技术的缺点不再出现或者仅在减小的范围出现。
该方法通过根据独立权利要求的方法实现。从属权利要求给出有利的改进方案。
因此，本发明涉及一种用于修复构件的结构化表面的方法，该构件具有损坏部位，该损坏部位包括在表面的子区域中的材料脱离部，该方法具有以下步骤：
a)针对子区域确定具有至少相似的表面结构的参考区域；
b)将能固化的并且至少在固化状态下透明的模具材料施加到参考区域上；
c)在利用挤压力将模具材料按压在参考区域上期间：固化模具材料以形成透明的模具，该模具能够与参考区域分离而不留下残留物并且该模具具有参考区域的表面结构的阴模形状；
d)利用能以电磁辐射固化的材料填充子区域的损坏部位；
e)将模具放置到损坏部位中的能固化的材料上，以使透明的模具的阴模形状相应对准损坏部位处的期望的表面结构；
f)在利用挤压力将模具按压在损坏部位上期间，利用穿过透明的模具的电磁辐射来照射能固化的材料，直到该材料固化为止；以及
g)在损坏部位处将模具从能固化的材料移走而不留下残留物。
根据本发明的方法可以修复构件的结构化表面，在该结构化表面上已经剥离了形成该构件的表面的材料的一部分。例如，相应的损坏部位能涉及剥落、撞击损坏或深划痕。已经发现，通过根据本发明的方法修复的损坏部位总体上相对于该表面结构几乎不可见并且还可以符合要求，例如在热或机械负载或防火安全性方面，必要时这些要求也可以增加。两个优点都可以通过使用根据本发明提供的透明模具来实现，该透明模具用于在损坏部位的区域中的表面上形成结构，由于该模具的透明度，一方面该透明模具可以精确地对齐以能有效地防止压印误差，并且另一方面由于该透明度，可以使用能以电磁辐射固化的材料，该材料可以利用通过该模具的适当辐射被固化，以便填充该损坏部位。
为了最小化经修复的损坏部位的残余可见性，根据本发明，用于随后修复待修复的损坏部位的模具还根据参考区域(即在表面结构方面与具有损坏部位的子区域相似、优选相同的区域)来形成，以便实现在损坏部位的区域中的表面结构的最佳可能匹配。在这种情况下，参考区域可在具有待修复的损坏部位的同一构件上找到。这特别适用于重复的表面结构。作为替代方案，还可以在与待修复的构件相同的无损坏构件上找到参考区域。在这种情况下，能以与具有损坏部位的子区域相同的方式选择无损坏构件上的参考区域。换言之，因此可以在无损坏构件上的位置(损坏部位位于待修复的构件上的位置)精确地制造模具。这样的工序尤其可以用于工业上连续生产的构件。
在已经确定合适的参考区域之后，将至少在固化状态下透明的可固化模具材料施加到整个参考区域上。例如，模具材料可以是透明树脂。树脂可以例如是环氧树脂、丙烯酸树脂或聚氨酯树脂。必要条件仅是在固化状态下的树脂是透明的并且还是足够几何稳定的，以便随后形成可固化材料的形状。为了可靠地确保固化模具的后续分离而不留下残余物，必要时可以在施加模具材料之前将合适的脱模剂施加到参考区域上。
然后用预定的或自由选择的挤压力将可固化模具材料压到参考区域上，然后固化。固化可以根据模具材料的材料特性进行，并且必要时例如通过热或通过电磁辐射(例如通过(紫外)光)激励。模具材料也可能由于化学反应而固化，例如在应用前不久混合两种组分的化学反应。
在已经进行固化之后，获得透明模具，该透明模具可以分离而不留下残余物并且具有该参考区域的表面结构的阴模形状。
在透明模具形成之后或与透明模具的形成同时，待修复的构件的子区域中的实际损坏部位被填充能以电磁辐射(即特别是可见光或紫外(UV)辐射)固化的材料。在这种情况下，必要时可以在用可固化材料填充之前扩大损坏部位，以便增加提及的材料与构件之间的接触区域。必要时还可以引入底切部，这使得该材料与该构件之间的随后的连接不仅包括材料粘结还包括形状配合连接。
可固化材料能优选为树脂，例如基于环氧化物、丙烯酸酯或聚氨酯。在这种情况下，该树脂能以如下方式选择，即其在固化状态下具有期望的或规定的特性，例如在热或机械稳定性或防火安全性方面。当然，优选根据损伤位置处的表面的色调来选择可固化材料的色调。在这种情况下，固化状态下的材料的色调尤其是相关的，以便实现修复的损坏部位的最低可能的残余可见性。
在子区域的损坏部位已经被能以电磁辐射固化的材料填充之后，先前形成的模具随后被放置到损坏部位中的可固化材料上，其中，透明模具的阴模形状的定向对应于在损坏部位处的期望表面结构。由于根据本发明的方法，模具是透明的，所以可以直接检查模具的正确对准。在这种情况下，沿着所有三个轴线的正确对准是必需的，以便减小修复的损坏部位的残余可见性。
然后用挤压力将模具压到损坏部位上。在这种情况下，挤压力优选地与模具材料的固化过程中的挤压力相同，以便形成模具。例如，先前在模具材料的固化期间使用的压印装置可以用于压制。
如果模具的轮廓与损坏部位的轮廓不匹配，例如通过相应的精加工使过量的可固化材料可以从损坏部位沿侧向超出模具，损坏部位和/或模具可配有用于过量的可固化材料的出口。在可能出现过量材料的情况下，确保将来的表面与损坏部位的区域中的周围子区域齐平。
为了防止可能出现的材料粘附在围绕损坏部位的子区域上，在损坏部位处填充可固化材料之前，包围损坏部位的子区域可配有脱模剂。
如果将模具如上所述在先前检查的位置按压到可固化材料上，可通过透明模具对其进行电磁照射，例如用可见光和/或UV范围内的光，在适于固化的波长下，直到材料完全固化为止。
如果模具随后在损坏部位处从固化材料移走而不留下残留物，结构化表面的修复在许多情况下已经完全完成。仅在其中例如需要特定表面光泽以进一步降低残余可见性的情况下，可以在必要时在移走模具之后用涂覆漆修整固化的材料。
已经发现，通过根据本发明的方法构造的构件的表面可以被有效且经济地修复，该构件具有在表面的子区域中包括材料脱离部的损坏部位，而修复的损坏部位以后还是不可直接识别的。
附图说明
现在参考附图根据实施例通过示例性说明来描述本发明，附图示出：
图1-图8示出了根据本发明的方法的单独的中间步骤的示意图。
具体实施方式
图1至图8借助于构件1的以截面表示的表面2示出了根据本发明的方法的示例性单独步骤。构件1的表面2是结构化的并且具有凹部和突起。
在图1所示的起始状态下，在表面2的子区域3中有损坏部位4，在该损坏部位中存在由于与尖锐物体撞击导致的材料脱离部。
为了修复结构化表面2，初始选择参考区域5，该参考区域的表面结构与处于初始状态并且因此处于待恢复状态的子区域3的表面结构相匹配。在本实施例中，合适的参考区域5直接位于也具有损坏部位4的构件1上。然而，还可以在与构件1相同但未损坏的构件(未示出)上使用参考区域5，在这种情况下，可以在同一构件上在类似于子区域3的位置处选择参考区域5。
在参考区域5的区域(图2)中施加脱模剂6，其可以在稍后的时间被去除而不留下残留物。
随后可以在参考区域5的区域中施加模具材料7(图3)，该模具材料可以通过用UV光照射而固化并且在固化状态下是透明的，并且稍后可以在固化状态下与表面2无损地分离而不留下残余物。
为了固化，借助于压印装置8将挤压力施加到模具材料7上。在朝向模具材料7的表面上，在这种情况下，压印装置8具有平面UV光源9(例如由LED面板形成)或适合于内置的UV光源的光射出窗口。当以这种方式将模具材料7压在表面2上时，同时进行利用UV光的电磁辐射，使得模具材料7固化以形成透明模具7’(参见图5)。
与此并行的是，为了修复而以如下方式制备损坏部位4，即除了清洁损坏部位4之外，还通过创建小的横向孔12(例如通过钻孔)扩大损坏部位4，从而形成底切部，该底切部使得填充损坏部位4的材料最终不仅通过材料结合还通过形状配合连接来固定在损坏部位4处。
将脱模剂10再次施加在子区域3的包围实际损坏部位的区域中，该脱模剂旨在用于防止随后用于填充损坏部位4的可固化材料11粘附在表面2的实际上未被损坏的区域中。
如图5所示，损坏部位4(包括横向孔12)填充了能以UV范围内的电磁辐射固化的材料11。在这种情况下，材料11(例如环氧树脂)被以如下方式选择：在固化状态下该材料呈现与表面2的色调相对应的色调。
随后，从参考区域5取出先前生产的透明模具7’并且将其放置在可固化材料11上。由于模具7’的透明性，该模具可以在子区域3上以如下方式对齐：参考区域5在其下侧的阴模形状对应于在子区域3中的表面2的未来期望形状的阴模(图6)。为了使修复的损坏部位4的后续的残余可见性尽可能小，这是必要的。在这种情况下，可能的过量材料11”能在模具7’之下的侧向出现并且能被脱模剂10去除而不留下残留物。
随后使用先前已经使用的压印装置8将模具7’压制到材料11上(图7)，使得压印装置压在损坏部位4中的表面上。在这种情况下，将与图4所示步骤中相同的挤压力施加至模具7’上。在此期间，能以UV光固化的材料11’借助于由UV光源9发射且穿过透明模具7’的电磁辐射被转换成已固化的材料11’。
在材料11’完全固化之后，能够移走压印装置8和模具7’，并且已经修复具有原始损坏部位4的子区域3中的构件1的表面2(图8)。如果必要的话，随后还可以用涂覆漆来修整固化材料11’，例如为了获得与表面2的其余部分相匹配的光泽度。

Claims (9)

1.一种用于修复构件(1)的结构化的表面(2)的方法，所述构件具有损坏部位(4)，所述损坏部位包括在所述表面(2)的子区域(3)中的材料脱离部，所述方法具有以下步骤：
a)针对所述子区域(3)确定具有至少相似的表面结构的参考区域(5)；
b)将能固化的并且至少在固化状态下透明的模具材料(7)施加到所述参考区域(5)上；
c)在利用挤压力将所述模具材料(7)按压在所述参考区域(5)上期间：固化所述模具材料(7)以形成透明的模具(7’)，所述模具(7’)能够与所述参考区域(5)分离而不留下残留物并且所述模具具有所述参考区域(5)的表面结构的阴模形状；
d)利用能以电磁辐射固化的材料(11)填充所述子区域(3)的所述损坏部位(4)；
e)将所述模具(7’)放置到所述损坏部位(4)中的能固化的所述材料(11)上，以使透明的所述模具(7’)的所述阴模形状相应对准所述损坏部位(4)处的期望的表面结构；
f)在利用挤压力将所述模具(7’)按压在所述损坏部位(4)上期间，利用穿过透明的所述模具(7’)的电磁辐射来照射能固化的所述材料(11)，直到所述材料(11)固化为止；以及
g)在所述损坏部位(4)处将所述模具(7’)从能固化的所述材料(11’)移走而不留下残留物。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
在具有待修复的所述损坏部位(4)的所述构件(1)上或在未损坏的相同构件上选择所述参考区域(5)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在步骤c)和步骤f)中的挤压力是相同的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述损坏部位(4)和/或所述模具(7’)配有用于过量的能固化的材料(11)的出口。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在利用能固化的材料(11)进行填充之前，通过材料移除来扩大所述损坏部位(4)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在利用能固化的材料(11)填充所述损坏部位(4)之前，包围所述损坏部位(4)的所述子区域(3)配有脱模剂(10)，所述脱模剂用于防止能固化的所述材料(11)粘附在所述子区域上。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
能固化的所述材料(11)是优选能由紫外光固化的可固化树脂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
根据在所述损坏部位(4)处的所述表面(2)的色调来选择能固化的所述材料(11)的色调。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在移走所述模具(7’)之后，利用涂覆漆来修整能固化的所述材料(11’)。
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