DE102007001280B4

DE102007001280B4 - Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements

Info

Publication number: DE102007001280B4
Application number: DE102007001280.4A
Authority: DE
Inventors: Shih-Sheng Yang
Original assignee: Universal Trim Supply Co Ltd
Current assignee: Universal Trim Supply Co Ltd
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2007-01-08
Publication date: 2020-02-06
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: DE102007001280A1; CN100455423C; CN1868719A

Abstract

Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:(a) Herstellen eines Formkerns 10, wobei ein Formkern 10, der die Form eines Kunststoff-Druckgusselements hat, hergestellt wird;(b) Hinzufügen von Haftpapier 20 zu dem Formhohlraum 11, wobei eine Schicht aus Haftpapier 20 auf den zu bearbeitenden Abschnitt in einem Formhohlraum 11 geklebt wird;(c) Laserschneiden eines bestimmten Musters 21, wobei eine Lasergravurbearbeitungstechnik verwendet wird, um ein bestimmtes Muster 21 in dem Haftpapier 20 auf der Oberfläche des Formhohlraums 11 zu gravieren;(d) Entfernen eines unerwünschten Randes 22 des Musters 21, wobei überschüssiges Haftpapier 20 des Musters 21 entfernt wird und dabei der Musterabschnitt 21 festgehalten wird;(e) Ausführen einer Formtexturierung, wobei: in einem zusätzlichen Abschnitt des Musters 21 ein dekoratives Design geätzt wird, um eine matte Oberfläche 12 zu bilden;(f) Entfernen des restlichen Haftpapiers 20, wobei das restliche Haftpapier 20 in dem Formhohlraum 11 abgezogen wird;(g) Vervollständigen des Formkerns 10, der eine Oberfläche mit einem dekorativen Design 13 hat, wobei in dem Formhohlraum 11 eine nicht texturierte glänzende Oberfläche mit einem fein bemusterten dekorativen Design freigelegt wird; und(h) Ausführen eines Kunststoff-Druckgusses, wobei eine Druckgussmaschine, die die fertig gestellte Form nutzt, verwendet wird, um ein Kunststoff-Druckgusselement herzustellen, das eine Oberfläche mit dem feinen Prägemuster 31 hat.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements, das ein Texturieren, d. h. eine elektrochemische Abtragbearbeitung der Oberfläche eines Gießhohlraums umfasst, um ein bestimmtes Muster zu erzeugen, wodurch eine Oberfläche eines Druckguss-Kunststoffelements ermöglicht wird, die ein dekoratives Design und somit ein verbessertes ästhetisches Aussehen besitzt.
Kunststoff-Druckgusselemente besitzen viele Anwendungen bei Gegenständen des täglichen Gebrauchs. Beispielsweise werden Befestigungselemente in großem Umfang für Kleidungsstücke, Rucksäcke und dergleichen verwendet, wobei die Formen und die Vielfalt solcher Befestigungselemente, die auf dem heutigen Markt vorhanden sind, unzählbar sind. Auf Grund des Anstiegs der Lebensqualität der Menschen ist darüber hinaus ein erhöhter Bedarf an Gütern hoher Qualität entstanden. Was jedoch den Entwurfsaspekt früherer Befestigungselemente betrifft, gibt es keine erhebliche Veränderung hinsichtlich der Gestaltung der äußeren Form, der Farbe und der Textur dekorativer Entwürfe. Das gleiche Problem besteht auch bei anderen Beispielen: Kunststoffrahmen von Computerbildschirmen und Tastaturen sowie Kunststoffoberflächen von Telekommunikationsgeräten (beispielsweise Kunststoffabdeckungen von Mobiltelephonen). Ihre Oberflächen sind im Allgemeinen mattiert, um eine raue taktile Wahrnehmung zu erzielen, die optischen Wirkungen sind jedoch mäßig und können nicht gerade einen Eindruck von hoher Qualität vermitteln. Das US 2005 / 0 087 521 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Mustern für ein Dekorstück, umfassend die Schritte des Verwendens einer Metallplatte als das Formungssubstrat zum Laserätzen, des Platzierens des Formsubstrats unter einer Laserätzvorrichtung, um von einem Laserstrahl geschnitten zu werden, des wiederholten und verbreiternden Aushöhlens an einer bestimmten Position Stufe für Stufe mittels verschiedener Emissionsdurchmesser, um eine Vertiefung mit einer ersten Tiefe zu bilden, danach des Wiederholens der zuvor erwähnte Bearbeitung, und zwar nach dem Entfernen des Laserkopfes (einschließlich des Prismensatzes) um einen Abstand, des Bewerkstelligens von einer Vielzahl von Formvertiefungen, die auf einer Oberfläche der Formvertiefung durchschnittlich verteilt sind, und des Fortfahrens mit einer Kunststoffeinspritzung und des Bildens von kleinen Stiften auf dem Kunststoffdekorstück.
Das US 6 361 703 B 1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Form, die eine mikrotexturierte Oberfläche aufweist, wobei die Form verwendet werden kann, um eine elastomere Dichtung mit einer mikrotexturierten Oberfläche zu bilden. Die resultierende Dichtung hält eine Schmiermittelmenge, die mit der Zeit freigesetzt wird, und die Freisetzung des Schmiermittels führt zu einer verringerten Reibung zwischen der Dichtung und einer Oberfläche, die von der Dichtung berührt wird.
Das US 2005 / 0 082 254 A1 betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ätzen des Inneren einer Form. Bei einer Ausführung der Erfindung wird das Innere einer Form mit einem säurebeständigen Material beschichtet. Es wird ein lichtempfindliches Laminat teilweise zu Licht exponiert, wobei nur die zu ätzenden Bereiche exponiert werden. Das Laminat wird anschließend entwickelt, um den Teil des Laminats zu entfernen, der exponiert wurde. Dieser entfernte Teil entspricht dem Teil der Form, der geätzt werden soll. Nach der Entwicklung wird das Laminat im Inneren der Form über der säurebeständigen Beschichtung positioniert, und dann werden Teile des säurebeständigen Materials abrasiv entfernt. Das Laminat wird bei manchen Ausführungen leicht angefeuchtet, um es flexibler und dehnbarer zu machen, wodurch es ihm ermöglicht wird, sich leichter an die Innenfläche der Form anzupassen. Die intakten Teile des lichtempfindlichen Laminats (jene Bereiche, die nicht zu dem Licht exponiert wurden) bieten gegen das säurebeständige Material Schutz, während die entwickelten und entfernten Teile des lichtempfindlichen Laminats nur geringen oder keinen Schutz bieten.
Daher hat der Erfinder, der auf eine lange Erfahrung bei der Entwurfsentwicklung in verwandten Gebieten zurückblicken kann, eine intensive Untersuchung vorgenommen, um schließlich ein Verfahren zu schaffen, das Kunststoff-Druckgusselemente schöner aussehen lässt und ihr ästhetisches Erscheinungsbild verbessert, wodurch die unterscheidenden Charakteristiken von Kunststoff-Druckgusselementen verbessert werden und die Produkte, die solche Kunststoff-Druckgusselemente nutzen und von Verbrauchern und von der Öffentlichkeit verwendet werden, höherwertig erscheinen. Das folgende Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Befestigungselements stellt ein Beispiel zur Erläuterung der Erfindung dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Befestigungselements unter Verwendung einer Lasergravur-Bearbeitungstechnik und einer Haftschicht in Kombination mit der Formtexturierung zu schaffen, um ein bestimmtes feines Prägemuster auf einer Oberfläche eines Druckguss-Befestigungselements zu erzeugen, wodurch das ästhetische Erscheinungsbild des Elements verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, um ein feines Prägemuster auf einer Oberfläche eines Befestigungselements mit verbesserten unterscheidenden Charakteristiken zu bilden, wodurch der Wert des Produkts, das solche Befestigungselemente verwendet, erhöht wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Befestigungselements umfasst die folgenden Schritte:

(a) Herstellen eines Formkerns, wobei ein passender Formkern gefertigt wird;
(b) Hinzufügen von Haftpapier zu dem Formhohlraum, wobei eine Schicht aus Haftpapier auf den zu bearbeitenden Abschnitt in einem Formhohlraum geklebt wird;
(c) Laserschneiden eines bestimmten Musters, wobei eine Lasergravur-Bearbeitungstechnik verwendet wird, um ein bestimmtes Muster mit beliebiger Form auf dem Haftpapier auf der Oberfläche des Formhohlraums zu gravieren;
(d) Entfernen eines unterwünschten Randes des Musters, wobei überschüssiges Haftpapier des Musters entfernt wird und der Musterabschnitt beibehalten wird;
(e) Ausführen einer Formtexturierung, wobei in dem Musterabschnitt ein dekoratives Design geätzt wird, um eine matte Oberfläche zu bilden;
(f) Entfernen des restlichen Haftpapiers, wobei das restliche Haftpapier in dem Formhohlraum abgezogen wird,
(g) Vervollständigen des Formkerns, der eine Oberfläche mit einem dekorativen Design hat, wobei eine nicht texturierte glänzende Oberfläche in dem Formhohlraum mit einem feinen Muster in einem dekorativen Design freigegeben wird; und
(h) Ausführen eines Kunststoff-Druckgusses, wobei eine Druckgussmaschine, die die fertig gestellte Form nutzt, verwendet wird, um ein Befestigungselement herzustellen, wodurch ein Befestigungselement mit verbessertem ästhetischen Aussehen erhalten wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:

1 einen Ablaufplan zur Erläuterung des Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung;
2 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des Verarbeitungsschrittes (a) gemäß der Erfindung;
3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Verarbeitungsschritte (b) und (c) gemäß der Erfindung;
4 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Verarbeitungsschritte (d) und (e) gemäß der Erfindung; und
5 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Verarbeitungsschritte (f), (g) und (h) gemäß der Erfindung.

1 zeigt einen Ablaufplan zur Erläuterung eines Herstellungsverfahrens gemäß der Erfindung, während die 2, 3, 4 und 5 bestimmte Schritte des Herstellungsverfahrens der Erfindung veranschaulichen, die im Folgenden beschrieben werden:

(a) Herstellen eines Formkerns: Zunächst wird ein Formkern 10 hergestellt, wobei eine Werkzeugmaschine verwendet wird, um eine Fräsbearbeitung und eine elektrochemische Abtragbearbeitung vorzunehmen, um einen Formhohlraum 11 mit einer konturierten glatten (verspiegelten) Oberfläche für ein Befestigungselement herzustellen (siehe 2).
(b) Hinzufügen von Haftpapier zu dem Formhohlraum: Eine Schicht aus Haftpapier 20 wird in den Formhohlraum 11 geklebt, um den gewünschten Bearbeitungsabschnitt einer ebenen Oberfläche mit feinen Höhen und Vertiefungen oder gefasten Oberflächen sichtbar zu machen (siehe 3).
(c) Laserschneiden eines bestimmten Musters: Ein bestimmtes Muster 21, das jede beliebige geometrische Form einschließlich einer kreisförmigen, einer dreieckigen, einer viereckigen oder einer Polygonform haben kann, wird in dem Haftpapier 20 auf der Oberfläche des Formhohlraums 11 unter Verwendung einer Lasergravur-Bearbeitungstechnik graviert, außerdem wird eine Bearbeitung durch Einstellen der Schnitttiefe des Laserbearbeitungskopfes entsprechend der Arbeitsfläche mit unterschiedlichen Höhen ausgeführt (siehe 3).
(d) Entfernen eines unerwünschten Randes des Musters: Haftpapier vom Rand 22 des Musters 21 wird manuell entfernt, wobei der Musterabschnitt 21 in dem Formhohlraum 11 gehalten wird (siehe 4).
(e) Ausführen einer Formtexturierung: Die Formtexturierung wird in dem Formhohlraum 11 ausgeführt, indem in dem zusätzlichen Randbereich 22 des Musters 21 ein dekoratives Design geätzt wird, um eine matte Oberfläche 12 zu bilden, wobei die Ätztiefe näherungsweise im Bereich von 0,01 bis 0,5 mm liegt (siehe 4).
(f) Entfernen des restlichen Haftpapiers: Das Haftpapier des Musterabschnitts 21, das vorher in dem Formhohlraum 11 gehalten worden ist, wird abgezogen (siehe 5).
(g) Vervollständigen des Formkerns, der eine Oberfläche mit einem dekorativen Design hat: Ein dekoratives Design 13, das eine glänzende (verspiegelte) Oberfläche in dem Formhohlraum 11 besitzt, wird nach dem Abziehen des restlichen Haftpapiers von dem Formhohlraum 11 freigelegt (siehe 5).
(h) Ausführen eines Kunststoff-Druckgusses: Eine Druckgussmaschine, die den hergestellten Formkern 10 nutzt, wird verwendet, um ein Befestigungselement 30 mit einer Oberfläche mit einem feinen Prägemuster 31 zu erzeugen.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kann ein Befestigungselement mit einem ästhetischen Aussehen geschaffen werden, das die unterscheidenden Charakteristiken des Befestigungselements verbessert, wodurch die Produkte, die solche Befestigungselemente verwenden, höherwertig erscheinen. Wenn der Formkern eine Aussparung für einen gegossenen Knopf, einen Reißverschlussansatz, einen Kunststoffrahmen eines Computerbildschirms, eine Tastaturabdeckung oder eine Kunststoffabdeckung eines Mobiltelephons bildet, kann die Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsprozesses Produkte mit einer Oberfläche mit dem feinen Prägemuster 31 schaffen.
Zusammengefasst wird mit der Erfindung der angestrebte Fortschritt erreicht, indem ein Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Befestigungselements geschaffen wird. Darüber hinaus sind die Ausführbarkeit und die Fortschrittlichkeit der Erfindung klar in Übereinstimmung mit wesentlichen Elementen, die für eine Patentanmeldung gefordert werden.
Selbstverständlich dienen die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung, wobei der Fachmann auf dem Gebiet viele Abwandlungen vornehmen kann, ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der durch die folgenden Ansprüche angegeben ist.

Claims

Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: (a) Herstellen eines Formkerns 10, wobei ein Formkern 10, der die Form eines Kunststoff-Druckgusselements hat, hergestellt wird; (b) Hinzufügen von Haftpapier 20 zu dem Formhohlraum 11, wobei eine Schicht aus Haftpapier 20 auf den zu bearbeitenden Abschnitt in einem Formhohlraum 11 geklebt wird; (c) Laserschneiden eines bestimmten Musters 21, wobei eine Lasergravurbearbeitungstechnik verwendet wird, um ein bestimmtes Muster 21 in dem Haftpapier 20 auf der Oberfläche des Formhohlraums 11 zu gravieren; (d) Entfernen eines unerwünschten Randes 22 des Musters 21, wobei überschüssiges Haftpapier 20 des Musters 21 entfernt wird und dabei der Musterabschnitt 21 festgehalten wird; (e) Ausführen einer Formtexturierung, wobei: in einem zusätzlichen Abschnitt des Musters 21 ein dekoratives Design geätzt wird, um eine matte Oberfläche 12 zu bilden; (f) Entfernen des restlichen Haftpapiers 20, wobei das restliche Haftpapier 20 in dem Formhohlraum 11 abgezogen wird; (g) Vervollständigen des Formkerns 10, der eine Oberfläche mit einem dekorativen Design 13 hat, wobei in dem Formhohlraum 11 eine nicht texturierte glänzende Oberfläche mit einem fein bemusterten dekorativen Design freigelegt wird; und (h) Ausführen eines Kunststoff-Druckgusses, wobei eine Druckgussmaschine, die die fertig gestellte Form nutzt, verwendet wird, um ein Kunststoff-Druckgusselement herzustellen, das eine Oberfläche mit dem feinen Prägemuster 31 hat.
Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements nach Anspruch 1, bei dem das im Verarbeitungsschritt (c) gravierte Muster jede beliebige geometrische Form einschließlich einer kreisförmigen, einer dreieckigen, einer viereckigen oder einer Polygonform haben kann.
Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements nach Anspruch 1, bei dem die Laserbearbeitung des Verarbeitungsschrittes (c) durch Einstellen der Schnitttiefe des Laserbearbeitungskopfes entsprechend der Bearbeitungsfläche mit unterschiedlichen Höhen ausgeführt wird (siehe 3).
Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements nach Anspruch 1, bei dem die Ätztiefe der Gießformtexturierung des Verarbeitungsschrittes (e) näherungsweise im Bereich von 0,01 bis 0,5 mm liegt.
Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements nach Anspruch 1, bei dem der Formhohlraum 11, der in dem Formkern 10 während der Herstellung des Formkerns 10 des Verarbeitungsschrittes (a) gebildet wird, die Form eines Knopfes haben kann.
Verfahren zum Bilden eines feinen Prägemusters auf einer Oberfläche eines Kunststoff-Druckgusselements nach Anspruch 1, bei dem der Formhohlraum 11, der in dem Formkern 10 während der Herstellung des Formkerns 10 des Verarbeitungsschrittes (a) gebildet wird, die Form eines dekorativen Reißverschlussansatzes haben kann.