DE112021005535T5

DE112021005535T5 - Laminiertes produkt und verfahren zur herstellung eines laminierten produkts, verfahren zur verarbeitung eines laminierten produkts und verwendung eines entsprechenden geschnittenen produkts sowie computerlesbarer speicher

Info

Publication number: DE112021005535T5
Application number: DE112021005535.6T
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-09-14
Also published as: DK202270582A1; FR3129875A1; NL2033689A; NL2033689B1; WO2023102620A1; AU2022283614A1; SE2251422A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein laminiertes Produkt, das mindestens ein erstes Element (100) umfasst, das mit mindestens einem zweiten Element (200) mittels mindestens einer Haftschicht (300) verbunden ist, wobei das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur aufweist, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts (10), ein Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts (10) um ein geschnittenes Produkt (500) zu erhalten, die Verwendung eines geschnittenen Produkts (500) sowie einen computerlesbaren Speicher.

Description

Anwendungsgebiet
Die vorliegende Erfindung gehört zum Gebiet der Drucksachen und laminierten und/oder beschichteten Materialien, umfassend das Verbinden oder Formen einer Polymerschicht mit anderen Schichten anderer Materialien. Die vorliegende Erfindung gehört auch zum Gebiet der Drucksachen und Zierprodukte, umfassend Bücher, Hefte, Alben, Ordner und Zierelemente.
Einleitung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein laminiertes Produkt und ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts, um ein geschnittenes Produkt zu erhalten, und die Verwendung des entsprechenden geschnittenen Produkts.
Grundlagen
Wie bereits bekannt, greifen Prozesse zur Herstellung von laminierten Produkten und zur Verarbeitung eines laminierten Produkts, um ein geschnittenes Produkt zu erhalten, oft auf handwerkliche oder manuelle Schritte und Prozesse zurück, hauptsächlich wenn es sich um kundenspezifische oder personalisierte Produkte wie Fotoalben, Geburtstagskarten, Hefte, Sammelalben und verschiedene Zierelemente handelt.
Solche Verfahren haben als klare Nachteile und Probleme den Zeitaufwand, hohe Material- und Werkzeugkosten, zusätzlich zu den Beschränkungen, die durch die Fähigkeiten des Handwerkers oder verantwortlichen Benutzers auferlegt werden.
Im Stand der Technik wurden jedoch mehrere Anstrengungen unternommen, um Lösungen bereitzustellen, die das Erhalten und Personalisierung/Anpassung dieser Produkte und Prozesse erleichtern. Trotzdem stoßen diese Lösungen häufig auf Probleme, die unter anderem den Einsatz von speziellen Druckern, Formen mit wenigen Möglichkeiten zur Wiederverwendung und wenig vielseitige Installationen betreffen.
Stand der Technik
Im Stand der Technik gibt es mehrere Lösungen, um ein laminiertes Produkt und dieses enthaltenden Endprodukts zu erhalten. Ein Beispiel ist in der Patentschrift US 9,205,695 mit dem Titel „Scrapbook kit and method for creating a multi-layered visual image“ zu sehen, die ein Design-Kit für Scrapbook-Seiten offenbart, welches so gebildet ist, dass es Elemente enthält, die verwendet werden, um ein Verfahren zum Erzeugen eines gewünschten visuellen Effekts auf einer Scrapbook-Seite zu ermöglichen. Dies geschieht, indem dem Benutzer eine Auswahl an assoziierten Template- bzw. Vorlage-Designs bereitgestellt wird.
Das Kit der Patentschrift US 9,205,695 weist einen Untergrund auf, die zum Auflegen von mindestens zwei Arbeitsblättern des Scrapbooks ausgelegt ist, welche verwendet werden, um die Vorlagen darauf zu legen und so den gewünschten visuellen Effekt zu erzeugen. Das Kit weist auch eine obere Klappe auf, die an einem oberen Rand des Untergrunds befestigt ist, und mindestens drei Fächern zum gesonderten Auflegen der Umschlag-Vorlagen, Zubehör-Vorlagen und Bild-Vorlagen aufweist.
Außerdem hat das Kit der Patentschrift US 9,205,695 eine rechte Klappe, die an einem rechten Rand des Untergrunds befestigt ist und mindestens eine Tasche zum Einlegen eines Arbeitsblattes aus Papier aufweist, und eine linke Klappe, die an einem linken Rand des Untergrunds befestigt ist und mindestens eine Tasche zum Sammeln von ausgewählten Fotos, die auf das Arbeitsblatt des Scrapbooks gelegt werden sollen (gemäß der Zusammenfassung der Patentschrift).
In der Patentschrift US 9,205,695 werden bekannte Probleme des einschlägigen Stands der Technik festgestellt, hauptsächlich die Verwendung ungenauer handwerklicher Schritte, wie in 12 dargestellt und im Verfahrensanspruch beschrieben. Es wird auch angemerkt, dass diese Lösung darauf abzielt, einige der Probleme auf diesem Gebiet durch die Verwendung von Templates oder Vorlagen zu lösen, die die Arbeit des Endbenutzers erleichtern sollen, was andere Schwierigkeiten mit sich bringt, wie z. B. die Lagerung einer Vielzahl von Vorlagen, ihre Endkosten, die mangelnde Vielseitigkeit dieser Vorlagen und ihre Abnutzung im Laufe der Zeit. Darüber hinaus berücksichtigt diese Lösung nicht das Erhalten eines Produkts, dessen visueller Effekt eine Dreidimensionalität suggeriert.
Eine andere Lösung nach dem Stand der Technik ist in der Patentschrift US 2003/0012454 mit dem Titel „Custom cut image products“ zu sehen, die ein Verfahren zum Erhalten von Produkten für benutzerdefinierte Schnittbilder durch einen gewöhnlichen ungelernten Benutzer/Verbraucher offenbart, wobei der Verbraucher am ersten Ort ein Motiv innerhalb eines digitalen Bildes identifiziert, um ein geschnittenes Bildprodukt zu erzeugen. Ein Softwareprogramm unterscheidet das ausgewählte Motiv automatisch vom Hintergrund. Der Verbraucher bestellt dann über ein Kommunikationsnetzwerk eine Produktionsstätte an einem zweiten Standort, der vom ersten Standort entfernt ist, um ein geschnittenes Bildprodukt mit dem ausgewählten Motiv auf einem geschnittenen Datenträger zu erstellen (wie in der Zusammenfassung der Patentschrift beschrieben).
In US 2003/0012454 wird darauf geachtet, dass nicht auf die bereits besprochenen handwerklichen Schritte oder Verfahren zurückgegriffen wird. Die darin vorgeschlagene Lösung führt jedoch zu aufwendigeren Prozessen und einer komplexeren Architektur, einschließlich dedizierter Drucker und Software, die die Bilddaten an einen vom ersten Standort entfernten zweiten Standort senden. Es ist klar, dass die Lösung des Patents US 2003/0012454 im Vergleich zu anderen Lösungen letztendlich genauere und vielseitigere Ergebnisse erzielt, aber eine viel weniger vielseitige Struktur erfordert, die ausgefeilter und kostspieliger in der Implementierung und Wartung ist. Darüber hinaus beschreibt oder schlägt diese Lösung nicht das Erhalten eines Produkts vor, dessen visueller Effekt eine Dreidimensionalität suggeriert.
Weitere Beispiele des einschlägigen Standes der Technik, die ähnliche Nachteile aufweisen, sind unter anderem in den Patentschriften US 2012/0215340 , US 2011/0035038 , US 2008/0213018, JPS6245490 und US 2016/0347114 offenbart und beschrieben. Es ist hier erwähnenswert, dass solche Lösungen von der Verwendung einer Vielzahl von Druckern, Formen, Saugvorrichtungen abhängen, um durch Schneiden oder Brennen und sogar Kühlprozesse erzeugte Rückstände zu entfernen. Die von diesen Patentschriften bereitgestellten Lösungen sind oft unklar in Bezug auf die Behandlung der Grundmaterialien und ihre jeweiligen Schnitte, so dass solche Prozesse und Elemente diese Lösungen teurer, weniger vielseitig und langsamer machen. Wie die anderen hier behandelten Lösungen berücksichtigen sie nicht das Erhalten eines Produkts, dessen visueller Effekt eine Dreidimensionalität suggeriert.
Wie aus der vorliegenden Beschreibung entnommen werden kann, besteht Bedarf für eine Lösung, die die Mängel des Standes der Technik überwindet. Das bedeutet zu sagen:

a. ein laminiertes Produkt, dessen visueller Effekt eine Dreidimensionalität suggeriert;
b. ein Verfahren zum Erhalten dieses laminierten Produkts, das keine handwerklichen Schritte oder aufwendigen Herstellungsprozesse beinhaltet; und
c. die Verwendung dieses laminierten Produkts für verschiedene Arten von Produkten, wie Notizbücher, Zierelemente usw.

Aufgaben der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, ein laminiertes Produkt gemäß den Merkmalen von Anspruch 1 des beigefügten Anspruchssatzes bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts gemäß den Merkmalen von Anspruch 4 des beigefügten Anspruchssatzes bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht auch darin, ein Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts bereitzustellen, um ein geschnittenes Produkt gemäß den Merkmalen von Anspruch 5 des beigefügten Anspruchssatzes zu erhalten.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein geschnittenes Produkt gemäß den Merkmalen von Anspruch 14 des beigefügten Anspruchssatzes bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung eines geschnittenen Produkts gemäß den Merkmalen von Anspruch 15 des beigefügten Anspruchssatzes.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein computerlesbarer Speicher gemäß den Merkmalen von Anspruch 16 des beigefügten Anspruchssatzes bereitzustellen.
Weitere Merkmale und ihre Einzelheiten werden durch die abhängigen Ansprüche beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
Zum besseren Verständnis und zur Veranschaulichung des Gegenstands der vorliegenden Erfindung wird er nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, welche den erzielten technischen Effekt darstellen. Es zeigen schematisch:

1: eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen laminierten Produkts;
2: eine auseinandergezogene Seitenansicht des laminierten Produkts von 1;
3: eine Seitenansicht des laminierten Produkts von 1, die den Schritt des Absenkens des ersten Elements darstellt;
4: eine Seitenansicht des laminierten Produkts von 1, die den Schritt des Schneidens des zweiten Elements darstellt;
5: eine Seitenansicht des ersten Elements nach einem Schritt des Absenkens, die für Detaillierungszwecke getrennt von dem zweiten Element dargestellt wird;
6: eine Seitenansicht des zweiten Elements nach einem Schritt des Schneidens, die für Detaillierungszwecke getrennt von dem zweiten Element dargestellt wird;
7: eine Seitenansicht des laminierten Produkts nach den Absenk- und Schneidschritten;
7a: eine Seitenansicht des laminierten Produkts nach den Absenk- und Schneidschritten;
8: eine Teil-Draufsicht auf das laminierte Produkt während des Schritts des Absenkens des ersten Elements, mit einer teilweise transparenten Darstellung der Ausrüstung und des Strahls, die die Schneidlinie und den Schneidepfad zeigt;
9: eine Teil-Draufsicht auf das laminierte Produkt während des Schritts des Schneidens des zweiten Elements, mit einer teilweise transparenten Darstellung der Ausrüstung und des Strahls, die die Linie und den Schneidepfad zeigt;
10: eine Seitenansicht eines geschnittenen laminierten Produkts, das erfindungsgemäß nach den Absenk- und Schneidschritten erhalten wurde; und
11: eine Draufsicht eines erfindungsgemäß geschnittenen laminierten Produkts, die den visuellen Effekt einer Dreidimensionalität zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Laminiertes Produkt
Ein erfindungsgemäßes laminiertes Produkt (10) ist ein Produkt, das mindestens zwei Elemente umfasst, wobei ein erstes Element (100) mit einem zweiten Element (200) mittels mindestens einer Haftschicht (300) verbunden ist.
Die Elemente (100, 200) des laminierten Produkts (10) bestehen aus Materialien unterschiedlicher physikalisch-chemischer Eigenschaften, insbesondere mit unterschiedlichem Verhalten gegenüber Temperaturanstieg. Geeignete Größen zur Charakterisierung dieses Verhaltens sind der Schmelzpunkt (oder die Temperatur, bei der ein Stoff vom festen in den flüssigen Zustand übergeht) und der Flammpunkt (die tiefste Temperatur, bei der ein Brennstoff brennbare Dämpfe bildet). Beide Punkte werden in Skalen wie Celsius (°C), Kelvin (K) und Fahrenheit (°F) gemessen. Bei der vorliegenden Erfindung ist zu beachten, dass das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur aufweist, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist.
Eine weitere physikalische Größe, die den Unterschied zwischen den Materialien der Elemente (100, 200) beschreiben kann, ist die Wärmekapazität, die das Verhältnis zwischen der einem Körper zugeführten Wärmemenge und der dabei auftretenden Temperaturänderung ist, gemessen nach dem SI in Joule pro Kelvin (J/K), wobei also die Wärmekapazität des ersten Elements (100) kleiner als die Wärmekapazität des zweiten Elements (200) sein muss.
Das Material des ersten Elements (100) muss ohne Einschränkung aus der Gruppe der Copolymere, insbesondere aus zweiphasigen Polymerschäumen, wie beispielsweise EVA (Ethylenvinylacetat) und dergleichen, allein oder als Gemisch in Kombination mit anderen geeigneten Materialien, abhängig von den gewünschten mechanischen Eigenschaften, wie z.B. PP, HDPE, LLDPE und LDPE und dergleichen ausgewählt werden.
Das erste Element (100) kann jede geeignete Form aufweisen und ist vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, ein flaches laminares Element mit einer ersten Dicke (110) und mit zwei parallelen Flächen (120, 130) versehen, welche eine freie Fläche oder Finish-Oberfläche (220) und eine Verbindungsfläche (230) umfassen. Die freie Fläche (120) kann ferner mindestens eine Klebstoffschicht umfassen, die von einem entfernbaren Abdeckmaterial freigelegt oder bedeckt ist.
Das Material des zweiten Elements (200) muss ohne Einschränkung aus der Gruppe der Celluloseprodukte ausgewählt werden, insbesondere Papier, Karton, Kraftpapier, Pappe und ähnliche geeignete Produkte, Kunststoffe usw., solange es einen Schmelz- oder Flammpunkt aufweist, der größer als der des ersten Elements (100) ist.
Das zweite Element (200) kann jede geeignete Form aufweisen und ist vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, ein flaches laminares Element mit einer zweiten Dicke (210) und mit zwei parallelen Flächen (220, 230) versehen, welche eine freie Fläche oder Finish-Oberfläche (220) und eine Verbindungsfläche (230) umfassen. Die freie Fläche oder Finish-Oberfläche (220) kann ferner mindestens eine zusätzliche dekorative, funktionelle, schützende, abdeckende Schicht und dergleichen umfassen und kann auch eine oder mehrere Haftschichten umfassen, wobei jede der zusätzlichen Schichten einzeln oder zusammen mit anderen Schichten bereitgestellt und freiliegend oder durch ein entfernbares Abdeckmaterial abgedeckt werden kann.
Die Haftschicht (300) zum Verbinden der Elemente (100, 200) wird durch ein Klebematerial ausgebildet und muss vorzugsweise und nicht einschränkend aus Klebstoffen ausgewählt werden, die zum Kleben von Copolymeren, insbesondere zweiphasigen Polymerschäumen wie beispielsweise EVA (Ethylenvinylacetat) und dergleichen und Duplex- und Triplex-Kartenpapier und dergleichen mit einem Sicherheitsbereich geeignet sind.
Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts
Ein erfindungsgemäßes Herstellungsverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts (10), das ein erstes Element (100) umfasst, das mit einem zweiten Element (200) mittels mindestens einer Haftschicht (300) verbunden ist, in dem das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur aufweist, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist.
Das Herstellungsverfahren umfasst im Wesentlichen folgende Verfahrensschritte:

i. Bereitstellen eines ersten Elements (100) mit einer Schmelzpunkttemperatur, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist;
ii. Anordnen einer Haftschicht (300) auf der Verbindungsfläche (130) des ersten Elements (100);
iii. Bereitstellen eines zweiten Elements (200) mit einer Flammpunkttemperatur, die höher als die Schmelztemperatur des ersten Elements (100) ist;
iv. Anordnen einer Haftschicht (300) auf der Verbindungsfläche (230) des zweiten Elements (200);
v. Anordnen des zweiten Elements (200) auf dem ersten Element (100); und
vi. Ausüben von Druck auf den Satz bestehend aus dem ersten Element (100), einer oder mehreren Haftschichten (300) und dem zweiten Element (200).

Die Anordnung einer Haftschicht (300) auf der Verbindungsfläche (130) des ersten Elements (100) und/oder auf der Verbindungsfläche (230) des zweiten Elements (200) - Schritte ii und iv - wird von den Angaben der Materialien der Elemente (100, 200), Abmessungen und Verwendungsangaben des laminierten Produkts (10), Transportbedingungen, Feuchtigkeit, erwartete Lagerzeit und/oder Haltbarkeit (Verfallsdatum) usw. abhängen.
Der Druck auf den Satz bestehend aus dem ersten Element (100), der/den Haftschicht(en) (300) und dem zweiten Element (200) kann durch beliebige geeignete Mittel ausgeübt werden, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, was durch manuelle, mechanische, elektrische, hydraulische, pneumatische Pressen und dergleichen erfolgen kann, einschließlich durch Walzen und Kalander und andere Mittel, die für die verwendeten Materialien geeignet sind.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts
Ein erfindungsgemäßes Verarbeitungsverfahren ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts (10), das ein erstes Element (100) umfasst, das mit einem zweiten Element (200) mittels mindestens einer Haftschicht (300) verbunden ist, in dem das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur aufweist, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist, wobei das laminierte Produkt durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellt wurde.
Ein erfindungsgemäßes Verarbeitungsverfahren beabsichtigt, ein oder mehrere geschnittene Produkte (500) gemäß den Design- und Schnittangaben des gewünschten Teils bereitzustellen, wobei einer entsprechenden im Stand der Technik bekannten Zeichnungslinie oder Schnittlinie (450) gefolgt wird, welche von den unmittelbar oder über eine geeignete Schnittstelle erhaltenen Ausgangsdaten eines Grafikdesignwerkzeugs und/oder ähnlichem in Form eines Ausgangsignals abgeleitet wird, das von einer Schneideausrüstung, vorzugsweise einer Laserausrüstung (401), die Datenverarbeitungsgeräte, Speicher, mit oder ohne Peripheriegeräten umfasst, gelesen werden kann, um somit ggf. gesondert und/oder zusammen mit zusätzlichen und/oder gerätespezifischen und/oder vom Benutzer in das Lasergerät (401) eingegebenen Schneideanweisungen das Lasergerät (401) zu führen, um den gewünschten Schnitt entlang eines Schneidepfads (460) auszuführen.
Bei der bevorzugten und nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren zwei Schritte, die mit derselben Laserausrüstung (401), genauer gesagt mit derselben optischen Anordnung ausgeführt werden, umfassend mindestens einen ersten Schritt des Absenkens des ersten Elements (100) und mindestens einen zweiten Schritt des Schneidens des zweiten Elements (200), welche vorzugsweise durch, aber nicht beschränkt auf Lasergeräte (401), die konzentrierte Lichtstrahlen verwenden, durchgeführt werden, wobei das Absenken und Schneiden vorzugsweise in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Elemente (100, 200), immer vom ersten Element (100) zum zweiten Element (200) durchgeführt werden.
Unter Absenkung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindungdie erhebliche Volumenverringerung verstanden, die durch Sublimation und/oder durch Schmelzen und/oder durch Schmelzen und anschließendes Verdampfen des Materials des ersten Elements (100) durch die Wirkung des ersten Laserstrahls (411) auf den Wirkungsbereich unter Berücksichtigung des oben erwähnten Schmelzpunkts des ersten Elements (100) erzeugt wird.
Schneiden bedeutet im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung das thermische Trennen durch Sublimation und/oder durch Schmelzen und/oder durch Schmelzen und anschließendes Verdampfen des Materials des zweiten Elements (200) durch die thermische Wirkung des zweiten Laserstrahls (412) auf den Wirkungsbereich unter Berücksichtigung des oben erwähnten Flammpunkts des zweiten Elements (200).
Im ersten Schritt oszilliert ein erster Strahl (411) entlang des Pfads, der der vorbestimmten Schnittlinie (450) entspricht, wobei eine Translationsbewegung entlang der Schnittlinie (450) mit einer oszillierenden oder zickzackförmigen Bewegung um die Schnittlinie (450) kombiniert wird, und mit einer ersten Translations-/Oszillationsgeschwindigkeit und einer ersten Laserstrahlleistung (411), welche derart kombiniert werden, dass das erste Element (100) abgesenkt wird, ohne das zweite Element (200) zu schneiden.
Auf diese Weise wird im ersten Element (100) ein erster kegelförmiger Kanal oder kegelförmiger Hohlraum (140) geöffnet, der sich von einem ersten breiteren Kanal (141) auf der freien Fläche (120) zu einem ersten schmaleren Kanal (142) nahe der Fläche des zweiten Elements (200) verjüngt, wobei die Wände des ersten kegelförmigen Kanals (140) einen ersten Winkel (α) mit der vertikalen Ebene bilden. Der erste Winkel (a) variiert zwischen 1° und 70°, vorzugsweise zwischen 10° und 60° und besonders bevorzugt zwischen 15° und 45°.
Die Amplitude der Oszillationsbewegungen, die dem Abstand senkrecht zur Schneidlinie (450) zwischen zwei Enden der Schneidepfad (460) entspricht, muss entsprechend den thermischen Eigenschaften des ersten Materials (100) angepasst werden und immer kleiner als die Abmessungen des ersten kegelförmigen Kanals (140) sein.
Im zweiten Schritt bewegt sich ein zweiter Strahl (412) vorzugsweise linear entlang des der vorbestimmten Schneidlinie (450) entsprechenden Pfads in einer Translationsbewegung entlang der Schneidlinie (450), welche mit dem Schneidepfad (460) und somit in der Mitte des ersten kegelförmigen Kanals (140) mit einer zweiten Translationsgeschwindigkeit und einer zweiten Laserstrahlsleistung zusammenfällt, welche derart kombiniert werden, dass das zweite Element (200) geschnitten wird. Auf diese Weise wird im zweiten Element (200) ein zweiter kegelförmiger Kanal oder kegelförmiger Hohlraum (240) geöffnet, der sich von einem zweiten breiteren Kanal (241) auf der freien Fläche (230) zu einem zweiten schmaleren Kanal (242) nahe der freien Fläche (220) verjüngt, wobei der zweite kegelförmige Kanal (240) einen zweiten Winkel ((3) mit der vertikalen Ebene bildet. Der zweite Winkel ((3) kann gleich oder verschieden, vorzugsweise kleiner als der erste Winkel (α) sein, wobei der zweite Winkel ((3) auch gleich 0° sein kann.
Erwähnenswert ist es, dass abhängig von den Eigenschaften des Materials der Haftschicht (300), der Geschwindigkeit und der Leistung des ersten Strahls (411) kann die Haftschicht (300) im ersten und zweiten Schritt abgesenkt oder entfernt werden, wobei diese auch im ersten Schritt aus dem geschnittenen Bereich teilweise und im zweiten Schritt vollständig entfernt werden kann.
Die Leistung des ersten Strahls (411) im ersten Schritt muss immer geringer als die Leistung des zweiten Strahls (412) im zweiten Schritt sein, während die Translationsgeschwindigkeit des zweiten Strahls (412) im zweiten Schritt geringer als die Translationsgeschwindigkeit des ersten Strahls (411) im ersten Schritt sein muss. Das ideale Verhältnis wird erreicht, wenn die Leistung des ersten Strahls (411) einem Wert zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, besonders bevorzugt einem Wert von 50% der Leistung des zweiten Strahls (412) entspricht, und wenn die Geschwindigkeit des zweiten Strahls (412) einem Wert zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, besonders bevorzugt einem Wert von 50% der Geschwindigkeit des ersten Strahls (411) entspricht.
Da es sich vorteilhaft um dieselbe optische Baugruppe handelt, ist die Breite des zweiten Strahls (412) gleich der Breite des ersten Strahls (411), welche jedoch eine ausreichend hohe Leistung aufweisen, um den vollständigen Schnitt des laminierten Produkts (10) zu fördern, wobei zu bemerken ist, dass das zweite Element (200) andere thermische Eigenschaften als das erste Element (100) aufweist.
Erwähnenswert ist es, dass der erste Schritt so oft wie nötig fortlaufend wiederholt werden kann, um das Absenken des ersten Elements (100) zu fördern. In ähnlicher Weise kann der zweite Schritt so oft wie nötig fortlaufend wiederholt werden, um das Schneiden des zweiten Elements (200) zu fördern. Abschließend ist noch darauf hinzuweisen, dass der erste Schritt fortlaufend oder abwechselnd mit dem zweiten Schritt wiederholt werden kann, d.h., es können ein oder mehrere Schritte mit Translationsbewegung kombiniert mit oszillierender Bewegung und/oder ein oder mehrere Schritte mit einfacher Translationsbewegung durchgeführt werden.
In einer nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden das Absenken und Schneiden mit demselben Strahl (411) durchgeführt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Absenk- und Schneidschritte auf oszillierende Weise entlang des der Schnittlinie (450) entsprechenden Pfads ausgeführt, wobei eine Translationsbewegung entlang der Schneidlinie (450) mit einer oszillierenden oder zickzackförmigen Bewegung um die Schneidlinie (450) herum kombiniert wird.
In noch einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Absenk- und Schneidschritte auf lineare Weise entlang des der Schneidlinie (450) entsprechenden Pfads in einer mit dem Schneidepfad (460) zusammenfallenden Translationsbewegung entlang der Schneidlinie (450) durchgeführt.
In einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Laserbearbeitung in zwei Schritten durchgeführt, wobei jedoch der erste Schritt mit dem ersten Laserstrahl (411) nur mit einer Translationsbewegung entlang der Schneidlinie (450) durchgeführt wird. Diese Ausführungsform kann mit der gleichen Laserausrüstung (401) oder dem gleichen optischen Satz oder mit einem optischen Satz für jeden Schritt durchgeführt werden.
In noch einer weiteren nicht einschränkenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Laserschneiden in einem einzigen Schritt mit ausreichender Laserleistung (401) durchgeführt, um das Absenken des ersten Elements (100) und das gleichzeitige Schneiden des zweiten Elements (200) mittels eines einzelnen Strahls mit einer Winkelung zu fördern, die zu einem ersten schmaleren Kanal (142) führen kann, der größer ist als die Breite des zweiten schmaleren Kanals (242), wodurch die Kante (243) gebildet wird und einen Winkel (a) zu dem ersten Element (100) und einen Winkel ((3) zu dem zweiten Element (200) bereitgestellt werden, die in dieser Ausführungsform gleich sind. Die Breiten der kegelförmigen Hohlräume (140, 240) sind voneinander verschieden, da das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur aufweist, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist.
Geschnittenes Produkt (500)
Ein erfindungsgemäßes geschnittenes Produkt (500) wird mittels eines Verfahrens zur Verarbeitung eines laminierten Produkts (10) erhalten.
Verwendung des geschnittenen Produkts (500)
Die erfindungsgemäße Verwendung ist die Verwendung eines geschnittenen Produkts (500) der Erfindung in Ziergegenständen, Collagen, Kunsthandwerk, Büchern, Notizbüchern, Alben, Ordnern, Möbelindustrie, Textilien.
Computerlesbarer Speicher
Ein erfindungsgemäßer computerlesbarer Speicher umfasst einen Satz von Anweisungen, die, wenn sie ausgeführt werden, das erfindungsgemäße Verfahren ausführen.
Schlussbetrachtungen
Die vorliegende Erfindung stellt auf neue und erfinderische Weise einen visuellen Effekt der Dreidimensionalität bereit, der sich aus der Auswahl von Elementen (100, 200) mit Materialien unterschiedlicher thermischer Eigenschaften, dem Verhältnis zwischen Leistung und Geschwindigkeit des Lasers (401) zwischen den Schritten im Falle des zweischrittigen Verfahrens, der Bereitstellung eines von 0° verschiedenen Winkels (a) zum ersten Element (100), sowie der Ausführung des Absenkens und Schneidens ergibt, die zu einem ersten schmaleren Kanal (142) führen, der größer als die Breite des zweiten schmaleren Kanals (242) ist, wodurch eine Kante (243) gebildet wird.
Je größer der Unterschied zwischen der ersten Dicke (110) und der zweiten Dicke (210) ist, desto besser ist der visuelle Effekt der Dreidimensionalität des laminierten Produkts bezüglich des Substrats (S). Praxistests haben gezeigt, dass die Dicke des ersten Elements (100) das 2- bis 16-fache, vorzugsweise das 4- bis 8-fache der Dicke des zweiten Elements (200) betragen soll, um den idealen dreidimensionalen visuellen Effekt zu erzielen.
Es ist klar, dass die Maßen und Beziehungen zwischen den Maßen, die für die vorliegende Erfindung beschrieben werden, je nach Größe des laminierten Produkts (10) variieren können. Ausführliche Praxistests haben jedoch gezeigt, dass die oben genannten Maßen und deren Beziehungen hocheffizient und effektiv in Bezug auf die Zuverlässigkeit und Sicherheit sind, die durch das laminierte Produkt (10) und das jeweilige Verfahren bereitgestellt werden.
Fazit
Dem Fachmann wird leicht ersichtlich sein, dass Modifikationen an der vorliegenden Erfindung möglich sind, ohne dabei von den in der Beschreibung dargelegten Erfindungsgedanken abzuweichen. Solche Modifikationen werden als in den Umfang der vorliegenden Erfindung angesehen. Dementsprechend sind die hierin im Detail beschriebenen speziellen Ausführungsformen nur erläuternd und beispielhaft und nicht beschränkend für den Umfang der vorliegenden Erfindung, dem die volle Breite der beigefügten Ansprüche und aller Äquivalente davon zuzugestehen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9205695 [0006, 0007, 0008, 0009]
US 20030012454 [0010, 0011]
US 20120215340 [0012]
US 20110035038 [0012]
JP S6245490 [0012]
US 20160347114 [0012]

Claims

Laminiertes Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein erstes Element (100) umfasst, das mit mindestens einem zweiten Element (200) mittels mindestens einer Haftschicht (300) verbunden ist, wobei das erste Element (100) eine Schmelzpunkttemperatur hat, die niedriger als die Flammpunkttemperatur des zweiten Elements (200) ist.
Laminiertes Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (100) ein flaches Laminat ist, das eine erste Dicke (110) aufweist und mit zwei parallelen Flächen (120, 130) versehen ist, welche eine freie Fläche (120) und eine Verbindungsfläche (130) umfassen.
Laminiertes Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (200) ein flaches Laminat ist, das eine zweite Dicke (210) aufweist und mit zwei parallelen Flächen (220, 230) versehen ist, welche eine freie Fläche oder Finish-Oberfläche (220) und eine Verbindungsfläche (230) umfassen.
Verfahren zur Herstellung eines laminierten Produkts, dadurch gekennzeichnet, dass es für die Herstellung eines laminierten Produkts (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 bestimmt ist, und welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst: i. Bereitstellen eines ersten Elements (100) mit einer Schmelzpunkttemperatur, die niedriger als die Flammpunkttemperatur eines zweiten Elements (200) ist; ii. Anordnen einer Haftschicht (300) auf der Verbindungsfläche (130) des ersten Elements (100); iii. Bereitstellen eines zweiten Elements (200) mit einer Flammpunkttemperatur, die höher als die Schmelztemperatur des ersten Elements (100) ist; iv. Anordnen einer Haftschicht (300) auf der Verbindungsfläche (230) des zweiten Elements (200); v. Anordnen des zweiten Elements (200) auf dem ersten Element (100); und vi. Ausüben von Druck auf den Satz bestehend aus dem ersten Element (100), einer oder mehreren Haftschichten (300) und dem zweitem Element (200).
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Verarbeitung eines laminierten Produkts (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zum Erhalten eines geschnittenen Produkts (500) bestimmt ist, wobei das Verfahren mindestens einen ersten Schritt des Absenkens des ersten Elements (100) und mindestens einen zweiten Schritt des Schneidens des zweiten Elements (200) umfasst, welche mit der gleichen Laserausrüstung (401) ausgeführt werden.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Produkte (500) bereitgestellt werden, die einer Zeichnungslinie oder Schnittlinie (450) folgend geschnitten werden, welche von Ausgangsdaten in Form eines von einer Laserausrüstung (401) lesbaren Ausgangsignals abgeleitet wird, um der gewünschte Schnitt entlang eines Schneidepfads (460) auszuführen.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich im ersten Schritt ein erster Strahl (411) entlang der Schnittlinie (450) bewegt, wobei eine Translationsbewegung entlang der Schnittlinie (450) mit einer oszillierenden oder zickzackförmigen Bewegung um die Schnittlinie (450) kombiniert wird, mit einer ersten Translations-/Oszillationsgeschwindigkeit und einer ersten Laserstrahlleistung (411), welche derart kombiniert werden, dass das erste Element (100) abgesenkt wird, ohne das zweite Element (200) zu schneiden.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt ein erster kegelförmiger Kanal oder kegelförmiger Hohlraum (140) im ersten Element (100) geöffnet wird, der sich von einem ersten breiteren Kanal (141) auf der freien Fläche (120) zu einem ersten schmaleren Kanal (142) verjüngt, wobei die Wände des ersten kegelförmigen Kanals (140) einen ersten Winkel (α) mit der vertikalen Ebene bilden.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α) zwischen 1° und 70°, vorzugsweise zwischen 10° und 60° und besonders bevorzugt zwischen 15° und 45° variiert.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich im zweiten Schritt ein zweiter Strahl (412) entlang der Schneidlinie (450) in einer Translationsbewegung bewegt, die mit der Schneidepfad (460) in der Mitte des ersten kegelförmigen Kanals (140) zusammenfällt, mit einer zweiten Translationsgeschwindigkeit und einer zweiten Laserstrahlleistung, welche derart kombiniert werden, dass das zweite Element (200) geschnitten wird.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt ein zweiter kegelförmiger Kanal oder kegelförmiger Hohlraum (240) im zweiten Element (200) geöffnet wird, der sich von einem zweiten breiteren Kanal (241) auf der Verbindungsfläche (230) zu einem schmaleren zweiten Kanal (242) verjüngt, wobei der zweite kegelförmige Kanal (240) einen zweiten Winkel ((3) mit der vertikalen Ebene bildet.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Winkel (β) gleich oder verschieden, vorzugsweise kleiner als der erste Winkel (α) sein kann.
Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistung des ersten Strahls (411) im ersten Schritt einem Wert zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, besonders bevorzugt einem Wert von 50% der Leistung der zweiten Strahl (412) entspricht, und dass die Geschwindigkeit des zweiten Strahls (412) einem Wert zwischen 30% und 70%, vorzugsweise zwischen 40% und 60%, besonders bevorzugt einem Wert von 50% der Geschwindigkeit des ersten Strahls (411) entspricht.
Geschnittenes Produkt, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem laminierten Produkt (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 erhalten wird, das durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13 verarbeitet wurde.
Verwendung eines geschnittenen Produkts, dadurch gekennzeichnet, dass die Verwendung des geschnittenen Produkts (500) nach Anspruch 14 für Ziergegenstände, Collagen, Kunsthandwerk, Bücher, Hefte, Alben, Ordner, Möbelindustrie und Textilien bestimmt ist.
Computerlesbarer Speicher, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Satz von Anweisungen umfasst, welche, wenn sie ausgeführt werden, das in einem der Ansprüche 5 bis 13 definierte Verfahren zur Verarbeitung eines laminierten Produkts durchführen.