DE2114946C3 - Verfahren zur Herstellung von Gegenständen mit einer dreidimensionalen mehrfarbigen Oberfläche - Google Patents

Description

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Platte in erwärmtem Zustand durch Pressen zu der bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Gießform verformt. Selbsthärtende Kunstharze sind erhärtenden Kunststoff verwendet, der ein weißes 50 billig und leicht zu handhaben.

Pigment enthält. Besonders gute Ergebnisse wurden erhalten, wenn

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 man einen erhärtenden Kunststoff verwendet, der bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die ein weißes Pigment enthält, wobei es sich als zwcck-Platte während des Erhärtens des Kunststoffs mäßig erwiesen hat, wenn man die Platte während stützt. 55 des Erhärtens des Kunststoffs stützt. Der Pigmentgehalt gibt den Gegenständen ein besonders schönes Aussehen.

Die Zeichnungen erläutern eine Ausführungsform

der Erfindung.

60 F i g. 1 zeigt perspektivisch eine Platte aus einem thermoplastischen Kunstharz, auf welche ein Bild

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- aufgedruckt ist. Die Platte hat eine solche Dicke, daß lung eines Gegenstands mit einer dreidimensionalen sie im Vakuum verformt werden kann;
mehrfarbigen Oberfläche durch Einbringen eines Fig. 2 zeigt schematisch, wie die Platte nach

flüssigen erhärtbaren Kunststoffs in eine Gießform, 65 Fig. 1 durch Vakuum in einer Form so verformt deren Vertiefungen den Erhöhungen der dreidimen- wird, daß die dreidimensionale Oberfläche ästhetisch sionalen Oberfläche entsprechen, wobei Stellen der der aufgedruckten Darstellung des Blattes nach inneren Oberfläche der Gießform mit von der Gieß- Fig. 1 entspricht;

2! 14

F i g. 3 zeigt schematisch, wie das nach F i g. 2 verlormte Blatt gehalten und gestützt wird, während eine abgemessene Menge eines selbsthärtenden Kunstharzes in die Gießform aus einem Behälter für das Kunstharz eingegossen wird;

F i g. 4 zeigt schematisch, wie man die verformte Platte aus Kunstharz von dem gegosseuen Gegenstand nach dem Erhärten des Harzes entfernt;

F i g. 5 zeigt perspektivisch in vergrößertem Maßstab den gegossenen Gegenstand mil einer dreidimensionalen Oberfläche, auf welcher sich eine mehrfarbige Schicht aus Druckfarbe befindet, durch welche das Aussehen des Gegenstands verbessert wird. Das auf die Platte nach F i g. 1 aufgedruckte Bild ist hierbei auf die Oberfläche des Gegenstands aus selbsthärtendem Harz genau entsprechend der dreidimensionalen Oberfläche übertragen.

Zur Herstellung eines dekorativen Gegenstands 10 nach Fig. 5 druckt man ein Bild 12 auf eine im Vakuum verformbare Platte 14 aus einem thermoplastischen Kunstharz, z. B. auf einen Film aus Zelluloseacetat. Dieser Film kann eine Dicke von 0,125 bis 0,25 mm haben. Wesentlich hierbei ist es. daß die Dicke des Films ein Verformen im Vakuum oder ein Pressen ermöglicht. Am besten verwendet man einen Film, der so dünn wie möglich ist, um ohne Zerreißen verformt zu werden.

Dabei lassen sich Platten aus einem thermoplastischen Kunstharz, wie Zelluloseacetat, am besten zu Gießformen verformen. Die durch Verformen der Platte erhaltene Gießform wird mit einem selbsthärtenden flüssigen Kunstharz ausgegossen, ohne daß man Trennmittel od. dgl. verwendet. An Stelle von Zelluloseacetat können aber auch andere geeignete Kunstharze oder gleichwertige Stoffe verwendet werden. Man kann auch vom Verformen im Vakuum absehen, wenn man die Platte mit einem Preßwerkzeug verformt. Die besten Ergebnisse werden aber erhalten bei Verwendung eines thermoplastischen Kunststoffs, weil es am einfachsten ist, die Platte bis zum Erweichen zu erwärmen und sie dann gegen eine Form zu drücken. Wichtig ist es nur, daß sich die verformte Platte vom gegossenen Endprodukt leicht entfernen läßt, ohne deren Oberfläche schädlich zu beeinflussen. ^a5

Das Bild oder die Zeichnung 12 auf der verformbaren Platte 14 besteht aus einer verhältnismäßig schnell trocknenden Druckfarbe, die durch an sich bekannte Verfahren auf die Platte aufgebracht wird. Man kann hierzu Offset-Verfahren, Gravur-Verfahren oder Siebdruck-Verfahren anwenden, was auch von der Art der verwendeten Druckfarbe und der erforderlichen Tiefe des Gegenstands 10 abhängt. Die Anordnung des Bildes 12 auf der Platte 14 kann genau geregelt werden mittels der Kantenführungen, die üblicherweise einen Teil der genannten Druckvorrichtungen bilden.

Beim nächsten Verfahrensschritt werden die bedruckten Platten 14 in eine Vorrichtung 16 zum Verformen im Vakuum nach F i g. 2 gebracht. Hierzu gehört eine Heizvorrichtung 18 über dem Tisch 20. welcher die Form 22 trägt. Eine oder mehrere Vakuum-Leitungen 24 im Tisch 20 führen zu einer Quelle für das Vakuum und stehen durch die poröse Matte 28 auf dem Tisch 20 in Verbindung mit den Leitungen 26 in der Form 22.

Die Form 22 kann aus beliebigem Material, wie HnIz oder keramischem Material, bestehen.

Sie hat eine nach oben gerichtete Oberfläche 22 a, deren Form dreidimensional dem auf die Platte 14 aufgedruckten Bild 12 entspricht.

Der Künstler, welcher der^ Gegenstand 10 zeichnet, stellt zunächst eine geeignete Zeichnung des Bildes her, die so angemalt wird, daß sie die gewünschte Zeichnung wiedergibt. Nach bekannten Verfahren werden dann eine Druckplatte, ein Gravierzylinder oder eine Siebdruckschablone hergestellt, mit denen das mehrfarbige Bild auf die Platte 14 übertragen wird. Die gedruckte Abbildung hat also nicht nur die Umrisse der Zeichnung, sondern auch die gewünschte Färbung.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird dann die Form 22 hergestellt, und zwar durch Handarbeit oder mittels einer Maschine. In einer Platte, in der Rege! aus Zink oder aus einer Magnesiumlegierung, werden Vertiefungen verschiedener liefe hergestellt, die denjenigen Gebieten der Zeichnung entsprechen, welche dem fertigen Gegenstand bezüglich des aufgedruckten Bildes das am meisten anziehende ästhetische Aussehen geben. Beispielsweise ist c^· bei der Abbildung 12 nach Fig. 1 erwünscht, daß die Körper der Kinder aus dem Hintergrund hervorragen und daß Teile der Gesichter stärker als andere Teile hervorragen, um ihnen ein dreidimensionales Aussehen zu geben. Dasselbe trifft zu bei den Armen und Beinen. Bei der Herstellung der Form sollte der Bearbeiter dies berücksichtigen. Eine Umrißlinie des Bilde, 12 wird in der Regel auf die Platte für die Form aufgedruckt, so daß der Bearbeiter die vertieften Gebiete in genauer Übereinstimmung mit dem aufgedruckten Bild herstellen kann. Wenn die Vertiefungen in der Form ziemlich tief sind, so daß der Film 14 aus Zelluloseacetat beim Verformen "erzogen wird, sollte die auf die Platte 14 aufgedruckte Abbildung optisch verzerrt sein, so daß eine genaue Übereinstimmung der Zeichnung mit den erhabenen Gebieten des Gegenstands 10 erreicht wird.

Soll die Gießform im Vakuumverfahren hergestellt werden, so ist die Form 22 mit Leitungen 26 zu versehen, die einzeln oder gemeinsam durch die Form 22 gebohrt werden. Man kann sie auch bei der Herstellung der Form entstehen lassen, wenn man entfernbare Stifte in die Gießvorrichtung einbringt. Ein Phenolharz ist das bevorzugte Material zur Herstellung der Form 22.

Die Platte 14 mit dem aufgedruckten Bild 12 wird dann in die Vorrichtung 18 so eingebracht, daß das aufgedruckte Bild 12 nach unten gerichtet ist. Dann erwärmt man die Platte 14 so hoch, daß sie zu erweichen beginnt. Hierauf senkt man die Vorrichtung 18 und bringt die Platte gegen die Oberfläche der Form 22. Dann bringt man das Vakuum in Verbindung mit der Leitung 24, wobei die Platte 14 in enge Berührung mit der Oberfläche der Form 22 gebracht wird, wie die F i g. 2 es zeigt. Die Vakuumlcitungen 24 sichern ein genaues Anpassen des Films •4 an die äußere Oberfläche der Form 22, und zwar unabhängig von einer unregelmäßigen Form dieser letzteren. Unterschnittenc Gebiete der Oberfläche 22« der Form sollten nach Möglichkeit vermieden werden, damit man die Platte 14 nach dem Verformen leicht von der Form 22 entfernen kann.

Beim Abziehen der Platte 14 von der Form 22 kühlt sie ab und bleibt verformt. Nach Entfernung der verformten Platte 14' von der Form bildet sie eine Gießform nach Fig. 3. Hierbei befindet sich die

bedruckte Oberfläche 14 α mit dem aufgedruckten Bild 12 im Inneren der Gießform.

Die verformte Platte 14' wird dann in einen Träger 30 gebracht. Dieser hat eine Höhlung 30 α, die genau der Oberfläche der Platte 14« entspricht, die der bedruckten Oberfläche mit dem Bild 12 entgegengesetzt ist.

Dann bringt man eine angemessene Menge eines gießbaren Stoffs, der in der Gießform aus der verformten Platte 14' erhärten kann, in diese ein. Dieser Verfahrensschritt ist in der F i g. 3 dargestellt. Dabei verwendet man einen automatisch betriebenen Verteiler 32 für das Kunstharz.

Zur Ausführung des Verfahrens können zahlreiche Gießharze verwendet werden. Die besten Ergebnisse i$ werden erhalten bei Verwendung von Polyesterharzen, die in der Wärme erhärten und durch Verestern von mehrbasischen organischen Säuren mit mehrwertigen Alkoholen erhalten werden. Ein bevorzugtes Harz ist ein pigmentierter Polyester. Die- zo ses Polyesterharz enthält Titandioxid, welches es opak und weiß gemacht. Durch einen eingearbeiteten Katalysator erhärtet das Harz exotherm unter ansteigender Temperatur. An Stelle der Polyesterharze können aber auch selbsthärtende Epoxy-Harze verwendet werden.

Die Menge des in die Gießform aus der verformten Platte 14' eingebrachten Harzes ist nur abhängig von der gewünschten Dicke des Gegenstands 10. Die einzige Begrenzung besteht darin, daß das flüssige Harz 34 in der Gießform aus der verformten Platte 14' verbleibt, bis es vollständig durchgehärtet ist. Der Träger 30 verhindert eine Verformung der Platte 14 bei der exothermen Reaktion während des Aushärtens des Harzes 34. Ohne eine solche Stütze oder einen solchen Träger könnte die Gießform aus der verformten Platte ihre Form verändern.

Nach dem Erhärten des Kunstharzes 34 zieht man die verformte Platte 14' von dem Körper 34 α ab. wobei der fertige Gegenstand 10 zurückbleibt. Das auf die Platte 14 ursprünglich aufgedruckte Bild 12 wird hierbei auf die unregelmäßige Oberfläche 34 a' des Körpers 34 α übertragen. Eine Oberfläche des Gegenstands enthält daher eine mehrfarbige Wiedergabe der ursprünglichen Zeichnung, die identisch ist mit der Zeichnung des Künstlers. Es entsteht ferner eine dreidimensionale Oberfläche in genauer Ausrichtung mit der Zeichnung.

Die beim Aushärten des Polyesterharzes 34 entwickelte Wärme trägt wahrscheinlich dazu bei, das Druckfarbenbild 12 auf die äußere Oberfläche des Körpers 34 α so zu übertragen, daß die Druckfarbe ein wenig in die Oberfläche des Kunstharzes eindringt und bei der üblichen Verwendung des Gegenstands 10 nicht abgerieben werden kann.

Gewünschtenfalls kann eine Kante 10o um den Artikel 10 vorgesehen sein. Das erreicht man durch das einfache Mittel einer Vertiefung in der Form 22.

In dem Beispiel ist die Verwendung eines pigmentierten, selbsthärtenden Polyesterharzes im einzelnen beschrieben. Gewünschtenfalls können aber auch nichtpigmentierte Harze verwendet werden. Hierbei trägt man in der Regel eine weiße Farbe auf das Druckbild 12 auf der Platte 14 auf, so daß beim Übertragen auf das Gießharz 34 ein Hintergrund für die Druckfarbe entsteht.

In dem Polyesterharz sollte so viel des Katalysators enthalten sein, daß es verhältnismäßig schnell aushärtet und eine solche Wärme erzeugt, daß das aufgedruckte Bild 12 auf den Körper 34 a übertragen wird. Die Menge des Katalysators hängt also notwendigerweise ab von den Abmessungen des herzustellenden Körpers. Wenn man einen Gegenstand 10 von etwa 10 χ 15 cm und einer Dicke von etwa 6 mm herstellen will, verwendet man in dem Polyesterharz etwa 1,04 Gewichtsprozent Methyläthylketon-Peroxid als Katalysator. Wenn man einen dünneren Gegenstand herstellen will, so kann die Menge des Katalysators herabgesetzt werden, wäh rend man bei Herstellung von größeren Gegenständen etwas größere Mengen des Katalysator! braucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

2i 14946 form auf den Kunststoff übertragbaren Farbstoffen versehen sind, Erhärtenlassen des Kunststoffs in der Patentansprüche: Gießform und Entfernen des aus dem erhärteten Kunststoff bestehenden Gegenstands mit den auf die

1. Verfahren zur Herstellung eines Gegen- 5 entstandene dreidimensionale Oberfläche übertragestands mit einer dreidimensionalen mehrfarbigen nen Farbstoffen.

Oberfläche durch Einbringen eines flüssigen er- Nach dem deutschen Gehrauchsmuster 1 948 502

härtbaren Kunststoffs in eine Gießform, deren ist es bekannt, ein flüssiges Gießharz in eine profi-Vertiefungen den Erhöhungen der dreidimensio- lierte Gießform aus einem Kunststorf einzugießen nalen Oberfläche entsprechen, wobei Siellen der io und nach dem Erhärten aus der Gießform zu entferinneren Oberfläche der Gießform mit von der nen. Man erhält hierbei Gegenstande mit einer drei-Gießform auf den Kunststoff übertragbaren dimensionalen Oberfläche.

Farbstoffen versehen sind, Erhärtenlassen des Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift

Kunststoffs in der Gießform und Entfernen des 1 045 865 ein Verfahren bekannt, bei dem einzelne aus dem erhärteten Kunststoff bestehenden 15 Stellen einer dreidimensionalen Gießform mittels Gegenstands mit den auf die entstandene drei- einer Rolle oder eines Farbkissens vor dem Einbrindimensionale Oberfläche übertragenen Färb- gen des flüssigen Gießharzes eingefärbt werden, stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Diese Farbstoffe übertragen sich von der Gießform eine ebene Platte aus thermoplastischem Kunst- auf die dreidimensionale Oberfläche des Gießkörpers stoff an den entsprechenden Stellen mit über- 20 aus erhärtetem Kunststoff.

tragbarem Farbstoff bedruckt und danach zu der Mit Hilfe eines solchen Verfahrens lassen sich

Gießform verformt wird. jedoch nur bedingt mehrfarbige dreidimensionale

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Gießkörper herstellen, da das Aufbringen verschiedekennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch ner Farben bei unregelmäßiger Oberfläche der Gieß-Offsetdruck auf die Platte aufbringt. 25 form schwierig ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren kennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch zum Herstellen von Gegenständen mit stark geglie-Siebdruck auf die Platte aufbringt. derter dreidimensionaler und mehrfarbiger Ober-

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- fläche zu schaffen.

kennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch 3° Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Gravur-Lithographie auf die Platte aufbringt. ebene Platte aus thermoplastischem Kunststoff an den

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 entsprechenden Stellen mit übertragbarem Farbstoff bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als bedruckt und danach zu der Gießform verformt Farbstoffe schnell trocknende Druckfarben ver- wird. Bei Verwendung dieser Formen lassen sich wendet. 35 sehr schöne und trennscharfe dreidimensionale

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 mehrfarbige Gegens'ände gießen.

bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als er- Bei der Durchfünrung des Aufdruckens hat es

härtenden Kunststoff ein selbsthärtendes Kunst- sich als vorteilhaft erwiesen, die Farbstoffe durch harzgemisch verwendet. Offsetdruck, durch Siebdruck oder durch Gravur-

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 40 Lithographie auf die Platte aufzubringen und als bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe schnell trocknende Druckfarben zu ver-Platte durch Ansetzen eines Vakuums zu der wenden. Alle drei Verfahren sind zur Durchführung Gießform verformt. des Aufdruckens geeignet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Als erhärtender Kunststoff wird zweckmäßigerbis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die 45 weise ein selbsthärtendes Kunstharzgemisch verwen-Platte in erwärmtem Zustand durch Pressen zu det, wobei es vorteilhaft ist, wenn man die Platte der Gießform verformt. durch Ansetzen eines Vakuums oder wenn man die