CN1830665A - 三维设计制作水印模版的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种三维设计制作水印模版的方法，涉及防伪水印模版的制作方法，特别涉及利用三维立体技术设计、雕刻制作水印模版的方法；是为了解决现有包括电镀翻版、灌制铅版工序的二维设计制作水印模版的方法中存在的工序复杂、成本高、废品率高、不利于环保的问题，提供一种利用三维技术设计制作水印立体图案，在计算机上进行三维修版，再控制自动化雕刻机三维走刀直接在合金铜或轴承钢上雕刻制作水印凹版和凸版模版，形成直接应用于生产的水印压网模版的方法，该方法与现有技术相比，具有工序简单、废品率低、降低成本、利于环保、水印模版使用寿命长的优点，可广泛应用于利用水印防伪的造纸行业。

Description

三维设计制作水印模版的方法
技术领域
本发明涉及防伪水印模版的制作方法，特别涉及利用三维立体技术设计、雕刻制作水印模版的方法。
背景技术
水印是目前纸张防伪的主要手段之一，纸张中的水印是依靠水印凹版和凸版模版先在铜网上重合压制出水印图案，然后用该铜网在抄纸过程在纸张中制作出相应的水印图案，其中水印凹版和凸版模版现在的制作方法为如图1所示：获得手绘图稿或照片等原始图样，利用计算机辅助设计在二维平面上依据水印图案的梯级灰度转化成水印模版的高低深浅，来设计制作水印图案，然后将以梯级灰度表达的水印二维图案设计数据转化为自动化雕刻机可以识别的机器语言传输到自动化雕刻机，进行水印模版雕刻，雕刻出的水印模版通过电镀工艺翻制出对应的水印凹版和凸版，因电镀出的水印版很薄，需要再进行水印版灌铅，制作出水印凹版和凸版的铅制压网模版，电镀翻版和灌铅制版是以雕刻出的水印原版翻制，使水印凹版和凸版的水印图案完全吻合，在两者重合压制铜网时，会形成如图3或图4所示的狭窄处，这样经常会将铜网压破，废品率高，因此每副水印版为了满足使用要求，必须进行人工修版，又易造成每副经人工修版后的模版的水印图案不一致。上述所说的二维辅助设计和制作是在二维平面上按灰度梯级不同来表达水印图案的高低深浅，使得雕刻出的水印模版的高低深浅区域不能平滑过度，雕刻出的水印图案并不是如图3所示的圆滑状，而是如图5所示的梯级状，易造成尖角压破铜网。如图3所示，现有的方法灌制铅版的水印凸版1和水印凹版2，其上的水印图案完全吻合，压制出的铜网4如图4所示，存在狭窄处，很容易断裂；而且其按照水印图案的灰度来雕刻的水印版的高低深浅，易出现如图5所示的水印图案3上的尖角5，压制出的铜网如图6所示，同样存在易使铜网破裂的危险，所以现有的方法中，必须经过如图7所示的人工修版后，才能压制出如图8所示的符合要求的铜网。因此，现有的这种二维设计制作水印模版的方法存在以下的缺点：一是需要经过电镀翻版、灌制铅版和人工修版才能制作出生产用的水印模版，生产工艺复杂、周期长，人工、物料成本大，并产生环境污染源；二是铅制水印压网模版强度弱，其自身易磨损，使压制出的铜网水印版图像易变形模糊，使用寿命短；三是，因灰度梯级表达的图案深浅高低的不平滑的尖角易使压制出的铜网断线，造成废品率高。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的二维设计制作水印模版方法存在的上述缺点，为用户提供一种工序简单，利于环保，省去电镀翻版、灌制铅版、人工修版工序的三维设计制作长寿命水印模版的方法。
本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：
三维设计制作水印模版的方法，包括获得原稿、计算机辅助设计、雕刻制版步骤，其中获得的原稿为照片或手绘图，雕刻制版步骤是由计算机向自动雕刻机输出指令控制雕刻机的走刀雕刻制版，其特征在于：
a)计算机辅助设计步骤是把把获得的原稿通过计算机三维制图软件在计算机上设计出水印的三维立体凹版和凸版图案；
b)在计算机辅助设计步骤之后还有一个计算机仿真修版步骤，该步骤是依据水印制版的要求，对设计出的水印三维立体凹版和凸版图案在计算机上进行仿真调整，使两者重合后为压制铜网所留的间隙均匀；
c)雕刻制版步骤是，由计算机将水印三维立体凹版和凸版图案的设计数据转化为自动雕刻机可以识别的机器语言，控制其走刀，自动雕刻出水印的三维立体凹版和凸版模版。
上述雕刻出的水印三维立体凹版和凸版模版为高硬度的金属材质。
上述的金属材质为高碳铬轴承钢或合金铜。
上述的金属优选为高碳铬轴承钢。
上述所制作的水印三维立体凹版和凸版模版直接作为生产中的水印压网模版使用。
本发明的有益效果是，本方法可以使设计好的水印图案虚拟立体显示，有利于雕刻前检验水印立体效果；有利于计算验证水印图案的凹凸版的尺寸变化及配合和弧度关系，减少了人工修版工序，降低废品率和生产成本；制作出的金属水印三维立体凹版和凸版模版可直接作为生产中的压网模版压制出铜网，减少了电镀翻版、灌制铅版和人工修版工序，既降低了成本，又消除了环保污染源，也延长了水印模版的使用寿命。
附图说明
图1是现有技术的工序流程图；
图2是本发明的工序流程图；
图3是现有技术中灌制铅版的水印凹版和水印凸版的示意图；
图4是现有技术中的水印凹版和水印凸版压制的铜网水印示意图；
图5是现有技术中灌制铅版的水印凹版和水印凸版放大示意图；
图6是现有技术中的水印凹版和水印凸版压制的铜网水印放大示意图；
图7是现有技术中经人工修版后的水印凹版和水印凸版的示意图；
图8是现有技术中经人工修版后的水印凹版和水印凸版压制的铜网水印示意图；
图9是本发明雕刻制版的水印凹版和水印凸版的示意图；
图10是本发明雕刻制版的水印凹版和水印凸版压制的铜网水印示意图；
图中标号，1是水印凸版，2是水印凹版，3是水印图案，4是压制的铜网，5是尖角。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1：如图2所示，获得手绘的水印图案的原稿，扫描进计算机，先用PHOTOSHOP软件在计算机上针对此二维水印图案进行预处理，主要是进行一些明暗调整、阴影处理和暗斑修饰等，然后以此二维水印图案为基础，以ArtCAM软件在计算机上进行三维辅助设计生成水印三维立体图案。在设计过程中，设计师根据纸浆沉积的高低变化及湿纸页干燥去水后的收缩率等指标，生成可用于生产并在纸张内还原为最初的水印图案的水印三维立体图案，并以此图案为基础，设计出水印三维立体凹版和凸版，设计师可以在计算机上虚拟显示该水印三维立体图案的实际效果，将水印三维立体的凹版和凸版进行重合演示雕刻，根据其重合的配合程度，结合铜网的拉伸率等指标对水印三维立体图案进行修改、补充和调整，在计算机上进行三维仿真修版，如图9所示，使水印三维立体凹版和凸版重合后形成的为压制铜网所留的间隙均匀，再由计算机转化为CNC自动雕刻机可以识别的机器语言，控制其走刀，CNC自动雕刻机根据三维设计的数据立体走刀，在Gcr15轴承钢坯体上雕刻出如图9所示的水印凹版2和水印凸版1模版，然后将雕刻好的钢质水印凹版2和水印凸版1进行淬火处理，直接以三维图案走刀雕刻，保持了边缘线平滑过度，由于Gcr15钢是一种合金含量较少、具有良好综合性能、应用最广泛的高碳铬轴承钢，经淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能，可以直接作为生产中的压网模版使用，减少了电镀翻版、灌制铅版和人工修版工序，直接以此凹凸钢质水印模版在铜网上压制出如图10所示的铜网上的水印图案，以此铜网抄造出含有水印的防伪纸张。
上述方法中也可以直接在已经经过淬火处理的Gcr15轴承钢上雕刻，而不必在雕刻完后再进行淬火处理。
目前按图1所示的现有水印凹版和凸版模版的制作方法，制作周期为18天左右，按本发明的三维设计制作水印模版的方法，制作周期可控制在6天左右，并减少制作了电镀制版、灌制铅版、人工修版工序；一付水印钢质压网凹凸模版的使用寿命至少为原有的灌铅水印压网凹凸模版的5倍以上，原来每年生产用水印模版约200付，使用本发明的方法只需20付，按原来的方法制作的水印模版成本约为3000元/付，采用本发明的方法制作的水印模版成本可控制在800元/付左右，生产成本大幅降低，年可节约直接成本近40万元。
实施例2：基本方法如实施例1，水印模版材质为合金铜。

Claims (5)

1、三维设计制作水印模版的方法，包括获得原稿、计算机辅助设计、雕刻制版步骤，其中获得的原稿为照片或手绘图，雕刻制版步骤是由计算机向自动雕刻机输出指令控制雕刻机的走刀雕刻制版，其特征在于：
a.计算机辅助设计步骤是把获得的原稿通过计算机三维制图软件在计算机上设计出水印的三维立体凹版和凸版图案；
b.在计算机辅助设计步骤之后还有一个计算机仿真修版步骤，该步骤是依据水印制版的要求，对设计出的水印三维立体凹版和凸版图案在计算机上进行仿真调整，使两者重合后为压制铜网水印图案所留的间隙均匀；
c.雕刻制版步骤是，由计算机将水印三维立体凹版和凸版图案的设计数据转化为自动雕刻机可以识别的机器语言，控制其走刀，自动雕刻出水印的三维立体凹版和凸版模版。
2、如权利要求1所述的三维设计制作水印模版的方法，其特征在于：雕刻出的水印三维立体凹版和凸版模版为高硬度的金属材质。
3、如权利要求2所述的三维设计制作水印模版的方法，其特征在于：所述的金属材质为高碳铬轴承钢，或合金铜。
4、如权利要求3所述的三维设计制作水印模版的方法，其特征在于：所述的金属优选为高碳铬轴承钢。
5、如权利要求4所述的三维设计制作水印模版的方法，其特征在于：所制作的水印三维立体凹版和凸版模版直接作为生产中水印压网版使用。
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