EP0970779B1 - Verfahren zur Bearbeitung einer metallischen Oberfläche - Google Patents

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EP0970779B1
EP0970779B1 EP99110754A EP99110754A EP0970779B1 EP 0970779 B1 EP0970779 B1 EP 0970779B1 EP 99110754 A EP99110754 A EP 99110754A EP 99110754 A EP99110754 A EP 99110754A EP 0970779 B1 EP0970779 B1 EP 0970779B1
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protective layer
deep
valleys
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deep structure
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Gerd-Henning Dr.-Ing. Kiesel
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/22—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
    • B44C1/221—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching using streams of abrasive particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/04—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for treating only selected parts of a surface, e.g. for carving stone or glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/22—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
    • B44C1/227—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching by etching

Definitions

  • the invention relates to a method in Preamble of claim 1 mentioned type for processing a metallic surface.
  • embossing surface of an embossing roller is first produces a silicone cast from a natural template, on the surface of which there is such a negative Deep coarse structure is located, after which by repeated Cast produced a positive of the deep coarse structure the surface of which is covered with a conductive layer is provided, in a galvanic way metallic layer, usually nickel, applied becomes. After the galvanic application process has ended the positive is removed and so the metallic Embossed surface with the negative of the deep coarse structure the template exposed. It is known afterwards the embossing surface by irradiating particles or etching or the like with a deep fine structure to provide her with such a weariness lend that give the impression of natural leather should.
  • DE 196 36 801 A1 is a method of The preamble of claim 1 is known, where a steel belt through several treatment chambers is moved in which sandblasters are arranged are on the surface of the tape material act. Due to the multiple irradiation Irradiation effect increased. A different one Irradiation from the various sandblasting fans does not happen.
  • the invention is based on the object The method mentioned in the preamble of claim 1 kind of processing a metallic surface to create with which a product can be shaped, whose Surface in appearance a higher degree of agreement with the natural template.
  • the basic idea of the invention is the surface to form an embossed surface with a deep coarse structure and the heights and valleys of the Deep coarse structure with a different fine depth structure, different roughness, too provided, creating a higher level of agreement between the embossed surface and the surface a template, e.g. B. natural leather.
  • the method according to the invention first the entire, the deep coarse structure embossed surface with a deep fine structure with a first roughness depth, after which then the one with the deep fine structure with the first Surface provided with a roughness in the area of the valleys the deep coarse structure with a protective layer which is the embossing surface in the area of the valleys protects if according to a further process step the heights protruding from the protective layer the deep coarse structure by irradiation with particles or etching with a deep fine structure provided with a second roughness depth becomes.
  • the embossing surface has its shape according to the invention, where the heights and valleys of the deep coarse structure different deep fine structures, so Roughness or gloss levels.
  • the degree of roughness can vary and either the highs can be a deep fine structure with a lower surface roughness than the valleys or the other way around.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the protective layer over heights and valleys of the deep coarse structure applied and then the protective layer in Removed area of heights of deep coarse structure becomes. This removal can be advantageous by wiping or wiping, preferably under Use of an agent softening the protective layer, respectively.
  • Fig. 1 shows a small section in section an embossing roller 2, the surface 4 valleys 6 and Heights 8 has.
  • a transport medium either air or a liquid
  • Particles 12 directed onto the surface 4 the size and nature of these particles so is chosen that that achieved by the radiation Deep fine structure a relatively low roughness Has.
  • a protective layer 14 being applied to the surface 4 has been spread over the valleys 6 and Extends heights 8.
  • the protective layer can it is a protective lacquer that is sprayed on has been.
  • FIG. 3 illustrates the subsequent method step, in which the protective layer 14 in the area the heights 8 has been removed, so that the Protective layer is only in the area of the valleys 6.
  • Removing the protective layer from heights 8 can be done by wiping with the help of a Protective layer of softening agents.
  • the protective layer 14 in liquid Form by means of a squeegee to be applied when applying sweeps over the heights 8, so that there no material of the protective layer remains.
  • FIG. 4 illustrates the further method step, with the coarser particles by means of the nozzle 10 16 are irradiated onto the surface, whereby only the exposed heights 8 and so with be provided with a roughness that has a greater roughness depth has than that in the method step according to Fig. 1 generated roughness over the entire surface.
  • Fig. 5 shows the surface 4 after removing the Protective layer from the valleys 6 so that the surface 4 forms an embossed surface with a rough structure with valleys 6 and heights 8 that are in the range of heights is overlaid by a deep fine structure, the Roughness is greater, preferably much greater than that of the deep fine structure in the area of the valleys 6th
  • Fig. 6 illustrates the use of the embossing roller 2 for embossing a thermoplastic film 18 under Heat and pressure.
  • Fig. 7 shows the enlarged embossed film 18, the surface 20 of which is a positive the Has surface structure of a leather template, while the surface 4 of the embossing roller 2 in a known manner Sage a negative of original natural leather represents.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Bearbeitung einer metallischen Oberfläche.
Bei einem allgemein bekannten Verfahren zur Erzeugung einer Tiefengrobstruktur in einer metallischen Prägeoberfläche einer Prägewalze wird zunächst von einer natürlichen Vorlage ein Silikonabguß erzeugt, auf dessen Oberfläche sich so ein Negativ der Tiefengrobstruktur befindet, wonach durch nochmaligen Abguß ein Positiv der Tiefengrobstruktur erzeugt wird, dessen Oberfläche mit einer leitfähigen Schicht versehen wird, auf die auf galvanische Weise eine metallische Schicht, in der Regel Nickel, aufgetragen wird. Nach Beendigung des galvanischen Auftragsvorganges wird das Positiv entfernt und so die metallische Prägeoberfläche mit dem Negativ der Tiefengrobstruktur der Vorlage freigelegt. Es ist bekannt, danach die Prägeoberfläche durch Bestrahlen mit Partikeln oder Ätzen oder dergleichen mit einer Tiefenfeinstruktur zu versehen, um ihr so eine Mattheit zu verleihen, die den Eindruck natürlichen Leders vermitteln soll.
Es hat sich gezeigt, daß ein mit einer solchen Prägeoberfläche geprägtes Produkt sich so von einem natürlichen Produkt unterscheidet, daß nicht der Eindruck der natürlichen Vorlage vermittelt wird.
Durch DE 196 36 801 A1 ist ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, bei dem ein Stahlband durch mehrere Behandlungskammern bewegt wird, in denen Sandstrahlgebläse angeordnet sind, die auf die Oberfläche des Bandmaterials einwirken. Durch die Mehrfachbestrahlung wird die Bestrahlungswirkung erhöht. Eine unterschiedliche Bestrahlung durch die verschiedenen Sandstrahlgebläse erfolgt nicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zur Bearbeitung einer metallischen Oberfläche zu schaffen, mit dem ein Produkt prägbar ist, dessen Oberfläche im Aussehen ein höheres Maß an Übereinstimmung mit der natürlichen Vorlage aufweist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Lehre gelöst.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Oberfläche zur Bildung einer Prägeoberfläche mit einer Tiefengrobstruktur und die Höhen und Täler der Tiefengrobstruktur mit einer unterschiedlichen Tiefenfeinstruktur, also unterschiedlicher Rauhtiefe, zu versehen, wodurch ein höheres Maß an Übereinstimmung zwischen der geprägten Oberfläche und der Oberfläche einer Vorlage, z. B. natürliches Leder, erzielt wird. Zu diesem Zwecke wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zunächst die gesamte, die Tiefengrobstruktur aufweisende Prägeoberfläche mit einer Tiefenfeinstruktur mit einer ersten Rauhtiefe versehen, wonach dann die mit der Tiefenfeinstruktur mit der ersten Rauhtiefe versehene Oberfläche im Bereich der Täler der Tiefengrobstruktur mit einer Schutzschicht versehen wird, die die Prägeoberfläche im Bereich der Täler schützt, wenn gemäß einem weiteren Verfahrensschritt die aus der Schutzschicht herausragenden Höhen der Tiefengrobstruktur durch Bestrahlen mit Partikeln oder Ätzen mit einer Tiefenfeinstruktur mit einer zweiten Rauhtiefe versehen wird. Nach Entfernen der Schutzschicht aus den Tälern hat die Prägeoberfläche ihre erfindungsgemäße Gestalt, bei der die Höhen und Täler der Tiefengrobstruktur unterschiedliche Tiefenfeinstrukturen, also Rauhtiefen oder Glanzgrade, aufweisen.
Nach diesem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich im Aussehen unterschiedliche Oberflächeneffekte erzielen. Das Maß der Rauhtiefe kann unterschiedlich sein, und entweder können die Höhen eine Tiefenfeinstruktur mit geringerer Rauhtiefe als die Täler haben oder umgekehrt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß die Schutzschicht über Höhen und Täler der Tiefengrobstruktur hinweg aufgetragen und danach die Schutzschicht im Bereich der Höhen der Tiefengrobstruktur entfernt wird. Dieses Entfernen kann in vorteilhafter Weise durch Abwischen oder Abstreichen, vorzugsweise unter Verwendung eines die Schutzschicht erweichenden Mittels, erfolgen.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die Fig. 1 bis 5
verdeutlichen aufeinanderfol gende Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 6
dient der Erläuterung der Verwendung der erfindungsgemäßen Prägeoberfläche und
Fig. 7
zeigt vergrößert eine Einzelheit aus Fig. 6.
Fig. 1 zeigt im Schnitt einen kleinen Ausschnitt einer Prägewalze 2, deren Oberfläche 4 Täler 6 und Höhen 8 aufweist. Aus einer Düse 10 werden mittels eines Transportmediums, entweder Luft oder eine Flüssigkeit, Partikel 12 auf die Oberfläche 4 gerichtet, wobei die Größe und Beschaffenheit dieser Partikel so gewählt ist, daß die durch die Bestrahlung erzielte Tiefenfeinstruktur eine verhältnismäßig geringe Rauhtiefe hat.
Fig. 2 entspricht der Darstellung in Fig. 1, wobei auf die Oberfläche 4 eine Schutzschicht 14 aufgetragen worden ist, die sich über die Täler 6 und Höhen 8 hinweg erstreckt. Bei der Schutzschicht kann es sich um einen Schutzlack handeln, der aufgesprüht worden ist.
Fig. 3 verdeutlicht den nachfolgenden Verfahrensschritt, bei dem die Schutzschicht 14 im Bereich der Höhen 8 abgetragen worden ist, so daß sich die Schutzschicht nur noch im Bereich der Täler 6 befindet. Das Abtragen der Schutzschicht von den Höhen 8 kann durch Abwischen unter Zuhilfenahme eines die Schutzschicht erweichenden Mittels erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Schutzschicht 14 in flüssiger Form mittels einer Rakel aufzutragen, die beim Auftragen über die Höhen 8 hinwegstreicht, so daß dort kein Material der Schutzschicht verbleibt.
Fig. 4 verdeutlicht den weiteren Verfahrensschritt, bei dem mittels der Düse 10 gröbere Partikel 16 auf die Oberfläche aufgestrahlt werden, wobei nur die frei liegenden Höhen 8 beaufschlagt und so mit einer Rauheit versehen werden, die eine größere Rauhtiefe hat als die bei dem Verfahrensschritt gemäß Fig. 1 erzeugte Rauhtiefe über die gesamte Oberfläche.
Fig. 5 zeigt die Oberfläche 4 nach Entfernen der Schutzschicht aus den Tälern 6, so daß die Oberfläche 4 eine Prägeoberfläche bildet mit einer Grobstruktur mit Tälern 6 und Höhen 8, die im Bereich der Höhen von einer Tiefenfeinstruktur überlagert ist, deren Rauhtiefe größer, vorzugsweise wesentlich größer ist als die der Tiefenfeinstruktur im Bereich der Täler 6.
Fig. 6 verdeutlicht die Verwendung der Prägewalze 2 zum Prägen einer thermoplastischen Folie 18 unter Hitze und Druck.
Fig. 7 zeigt in vergrößerter Darstellung die geprägte Folie 18, deren Oberfläche 20 ein Positiv der Oberflächenstruktur einer Ledervorlage aufweist, während die Oberfläche 4 der Prägewalze 2 in bekannter Weise ein Negativ der Vorlage des natürlichen Leders darstellt. Somit weist die Oberfläche 20 der in Fig. 7 dargestellten Folie 18 eine Grobstruktur entsprechend der Vorlage aus natürlichem Leder auf, deren Höhen 22 eine Tiefenfeinstruktur mit einer geringen Rauhtiefe aufweist, so daß die Höhen 22 schwach glänzend erscheinen, wie das bei natürlichem Leder aufgrund von Abnutzung der Fall ist, während in den nicht abgenutzten Tälern 24 die Tiefenfeinstruktur eine größere Rauhtiefe hat, so daß die Täler matter erscheinen als die Höhen 22.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist also die Oberfläche einer Prägewalze herstellbar, mit der eine Folie geprägt werden kann, die ein wesentlich höheres Maß an Ähnlichkeit mit einer Vorlage aus natürlichem Leder hat, als das bei bekannten Prägewalzen der Fall war.

Claims (2)

  1. Verfahren zur Bearbeitung einer metallischen Oberfläche, bei dem die Oberfläche durch Bestrahlen in mehreren Bestrahlungsstufen mit Partikeln oder durch Bestrahlen mit Partikeln und anschließendes Ätzen mit einer Tiefenfeinstruktur versehen wird, die Oberfläche (4) zur Bildung einer Prägeoberfläche zunächst mit einer Tiefengrobstruktur versehen und danach die Oberfläche (4) in einer ersten Bestrahlungsstufe mit einer Tiefenfeinstruktur mit einer ersten Rauhtiefe versehen wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mit der Tiefenfeinstruktur mit der ersten Rauhtiefe versehene Oberfläche (4) im Bereich der Täler (6) der Tiefengrobstruktur mit einer Schutzschicht versehen wird,
    daß die aus der Schutzschicht (14) herausragenden Höhen (8) der Tiefengrobstruktur durch Bestrahlen mit Partikeln (12) in einer zweiten Bestrahlungsstufe oder Ätzen mit einer Tiefenfeinstruktur mit einer zweiten Rauhtiefe versehen wird und
    daß danach die Schutzschicht (14) entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (14) über Höhen (8) und Täler (6) hinweg aufgetragen wird und daß danach die Schutzschicht (14) im Bereich der Höhen (8) der Tiefengrobstruktur entfernt wird.
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