EP1699590A1 - Verfahren zur herstellung eines grafischen elements auf einem metallisch beschichteten formkörper durch punktliche laserbestrahlung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines grafischen elements auf einem metallisch beschichteten formkörper durch punktliche laserbestrahlung

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EP1699590A1
EP1699590A1 EP04797632A EP04797632A EP1699590A1 EP 1699590 A1 EP1699590 A1 EP 1699590A1 EP 04797632 A EP04797632 A EP 04797632A EP 04797632 A EP04797632 A EP 04797632A EP 1699590 A1 EP1699590 A1 EP 1699590A1
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laser radiation
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Joachim Ripperger
Tilman Von Hacht
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • B23K2101/007—Marks, e.g. trade marks

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a linear graphic element on a shaped body.
  • the molded body can be, for example, operating, decorative or display elements which are used for a wide variety of purposes.
  • the line-shaped graphic element can be a line, a straight line or also a closed figure, for example a rectangle. With this figure, a design acting as a border of a letter can also be achieved and thus a letter can be visually represented.
  • DE 42 12423 C2 discloses a method for producing operating, decorative or display elements, in which an opaque layer which is applied to a base body is removed by means of laser radiation in order to generate a symbol. The layer is completely removed. There are areas on the base body that can be clearly distinguished from one another with or without a coating. The laser is only used as a tool 20 with which the coating is removed quickly and completely. Since the processing time is shorter the faster the coating is removed, the specification of a short processing time requires energy-intensive processing of the coating and thus the risk of damage to the base body. This results in a non-uniform visual impression of the symbol.
  • the molded body is coated directly with metal. There is no need for any intermediate layer between the molded body and the coating, as provided in DE 42 12423 C2.
  • the graphic element is generated by laser radiation, which removes the coating in a pixel shape. Only points are deducted. The energy required for this and thus the risk of damage to the base body is extremely low. If the mutual distance between the dots is the same and the dots have the same diameter, there is a uniform visual impression of the graphic element under all lighting conditions and, as a result, it is particularly easy to recognize and read.
  • the diameter of the individual point created and its distance from the next point can be varied within wide limits. A particularly good visual impression is obtained if the individual points cannot be distinguished by the human eye at a normal reading distance of approximately 30 cm.
  • a surface impression can also be generated with the method according to the invention.
  • the points created with laser radiation are arranged in the form of a surface and at the same mutual distance.
  • This variant of the method according to the invention is similar to newspaper printing, in which a surface impression is likewise obtained by a dense and uniform arrangement of printing pixels.
  • It can also be used to produce areas of different brightness by changing the packing density of the generated points.
  • the molded body is made of transparent material and is opened the side facing away from the coating is illuminated.
  • a special color effect can e.g. This can be achieved, for example, by the shaped body having a special color and being illuminated with colorless light, or when it is colorless itself and the lighting is in the desired color.
  • a colored effect also arises if the plastic material of the molded body is processed equally in every point when the coating is removed. Depending on the intensity of the radiation, there is a bronze effect of the graphic element due to the release of individual carbon atoms, which can be seen in reflected light and transmitted light.
  • This bronze effect is in its intensity, i.e. the degree of browning in connection with the degree of reflection in reflected light, variable and depending on the intensity of the laser radiation.
  • the coating is removed in a punctiform manner.
  • there is an adjustable matting of the surface Depending on the density and size of the dots, there is an adjustable matting of the surface.
  • the coating of the molded body is made of silver metallic gloss, the graphic element appears darker in incident light, but brighter in transmitted light than the other molded body. This results in further and diverse optical design options.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines linienförmigen grafischen Elements auf einem Formkörper wird der Formkörper metallisch beschichtet und das grafische Element durch eine Laserbestrahlung erzeugt, indem die Beschichtung in Form von Punkten mit gleichem Durchmesser und gleichem gegenseitigen Abstand abgetragen wird.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES GRAFISCHEN ELEMENTS AUF EINEM METALLISCH BESCHICHTETEN FORMKÖRPER DURCH PUNKTLICHE LASERBESTRAHLUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines linienförmigen grafischen 5 Elements auf einem Formkörper.
Bei dem Formkörper kann es sich beispielsweise um Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelemente handeln, die für verschiedenste Zwecke eingesetzt werden. Das linienför- mige grafische Element kann ein Strich, eine Gerade oder auch eine in sich ge- 10 schlossene Figur, beispielsweise ein Rechteck sein. Durch diese Figur kann auch eine als Umrandung eines Buchstabens wirkende Gestaltung erreicht und damit optisch ein Buchstabe dargestellt werden.
In diesem Zusammenhang ist aus der DE 42 12423 C2 ein Verfahren zur Herstel- 15 lung von Bedien-, Dekor- oder Anzeigeelementen bekannt, bei dem eine lichtundurchlässige Schicht, die auf einem Grundkörper aufgebracht ist, mittels Laserstrahlung zur Erzeugung eines Symbols entfernt wird. Die Schicht wird dabei vollständig abgetragen. Auf dem Grundkörper gibt es optisch klar voneinander unterscheidbare Bereiche mit oder ohne Beschichtung. Der Laser wird dabei lediglich als Werkzeug 20 eingesetzt, mit dem die Beschichtung schnell und vollständig entfernt wird. Da die Bearbeitungszeit umso kleiner ist, je schneller die Abtragung der Beschichtung erfolgt, erfordert die Vorgabe einer kleinen Bearbeitungszeit eine energieintensive Bearbeitung der Beschichtung und damit die Gefahr einer Beschädigung des Grundkörpers. Daraus resultiert ein ungleichförmiger optischer Eindruck des Sym- 25 bols.
Dieser schlechte optische Eindruck wird noch verstärkt, wenn das grafische auch unter ungünstigeren Lichtverhältnissen, insbesondere bei Dunkelheit, erkennbar sein soll. Der Fachmann kennt diese Gestaltung bei Bedienelementen unter dem 30 Namen "Nachtdesign". Hierzu ist es aus der DE 42 12 423 C2 bekannt, den Grundkörper mit einer Lichtquelle zu hinterleuchten, so dass Licht durch die beschich- tungsfreien Stellen austreten kann. Beschädigungen des Grundkörpers in diesen Bereichen wirken optisch wie eine Verschmutzung. Es ist Aufgabe der Erfindung, das oben beschriebene Verfahren so zu verbessern, dass das grafische Element ein gleichmäßiges Aussehen auch bei verschiedenen Beleuchtungsverhältnissen besitzt und eine schnelle und prozesssichere Herstellung erlaubt.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Formkörper wird direkt metallisch beschichtet. Eine irgendwie geartete Zwischenschicht zwischen Formkörper und Beschichtung, wie bei der DE 42 12423 C2 vorgesehen, ist entbehrlich. Das grafische Element wird durch eine Laserbestrahlung erzeugt, die die Beschichtung pixelförmig abträgt. Es werden immer nur Punkte abgetragen. Die dafür notwendige Energie und damit die Gefahr einer Beschädigung des Grundkörpers ist äußerst gering. Ist der gegenseitige Abstand der Punkte gleich und besitzen die Punkte den gleichen Durchmesser, ergibt sich unter allen Beleuchtungsverhältnissen ein gleichmäßiger optischer Eindruck des grafischen Elements und daraus resultierend eine besonders gute Erkenn- und Ablesbarkeit.
Der Durchmesser des einzelnen erzeugten Punktes und sein Abstand zum nächsten Punkt ist in weiten Grenzen variierbar. Ein besonders guter optischer Eindruck ergibt sich, wenn die einzelnen Punkte mit dem menschlichen Auge im normalen Leseabstand von etwa 30 cm nicht unterscheidbar sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lässt sich auch ein Flächeneindruck erzeugen. Hierzu werden die mit Laserbestrahlung erzeugten Punkte flächenförmig und mit gleichem gegenseitigen Abstand angeordnet. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens hat Ähnlichkeit mit dem Zeitungsdruck, bei dem ebenfalls ein Flächeneindruck durch eine dichte und gleichmäßige Anordnung von Druckpixeln gewonnen wird.
Es lassen sich damit auch Flächen unterschiedlicher Helligkeit durch Ändern der Packungsdichte der erzeugten Punkte produzieren.
Ähnlich der DE 42 12 423 C2 ist es auch möglich, die grafischen Elemente zu hinterleuchten. Hierzu besteht der Formkörper aus transparentem Material und wird auf der der Beschichtung abgewandten Seite beleuchtet. Ein besonderer farblicher Effekt lässt sich z. B. dadurch erzielen, dass der Formkörper die besondere Einfär- bung besitzt und mit farblosem Licht durchleuchtet wird oder aber wenn er selbst farblos ist und die Beleuchtung in der gewünschten Farbe erfolgt. Ein farbiger Effekt entsteht auch, wenn das Kunststoffmaterial des Formkörpers beim Abtragen der Beschichtung in jedem Punkt gleich bearbeitet wird. Je nach der Intensität der Bestrahlung kommt es, bedingt durch die Freisetzung von einzelnen Kohlenstoffatomen zu einem Bronze-Effekt des grafischen Elements, der im Auflicht und im Durchlicht erkennbar ist.
Dieser Bronze-Effekt ist in seiner Intensität, d.h. dem Bräunungsgrad in Verbindung mit dem Reflexionsgrad bei Auflicht, variabel und abhängig von der Intensität der Laserbestrahlung. Einerseits wird dadurch die Beschichtung punktförmig abgetragen. Je nach Dichte und Größe der Punkte ergibt sich eine einstellbare Mattierung der Oberfläche. Abhängig von der Intensität der Bestrahlung ergibt sich zudem ein variabler Bräunungseffekt.
Bei einem farblosen Formkörper lassen sich durch unterschiedlich farbige Beleuchtungen farbig unterschiedliche Symbole, Buchstaben usw. erzielen. Wählt man das Material des Formkörpers durchsichtig, milchig trüb oder opak, lassen sich in Verbindung mit der Anordnung und Ausgestaltung der Bearbeitungspunkte verschiedenste optische Effekte erzielen.
Wird die Beschichtung des Formkörpers silbermetallisch glänzend ausgeführt, wirkt das grafische Element bei Auflicht dunkler, bei Durchlicht jedoch heller als der übrige Formkörper. Dadurch ergeben sich weitere und vielfältige optische Gestaltungsmöglichkeiten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines linienförmigen grafischen Elements auf ei- nem Formkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper metallisch beschichtet wird und dass das grafische Element durch eine Laserbestrahlung erzeugt wird, durch die die Beschichtung in Form von Punkten abgetragen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte mit gleichem Durchmesser und/oder gleichem gegenseitigen Abstand erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserbestrahlung so vorgenommen wird, dass der einzelne erzeugte Punkt und sein Abstand zum nächsten Punkt mit dem menschlichen Auge im normalen Leseabstand nicht wahrnehmbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen eines Flächeneindrucks die mit Laserbestrahlung erzeugten Punkte flächenförmig und mit gleichem gegenseitigen Abstand angeordnet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzeugen von Flächen unterschiedlicher Helligkeit die Packungsdichte der erzeugten Punkte geändert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Intensität der Laserbestrahlung und/oder der Dichte und und/oder der Größe der Bestrahlungspunkte ein Mattierungseffekt der Oberfläche und/oder ein Bräunungseffekt variabel eingestellt wird. Verfahren zur Herstellung eines hinterleuchtbaren Elements nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper aus transparentem Material besteht und auf der der Beschichtung abgewandten Seite beleuchtet wird.
EP04797632A 2003-12-11 2004-11-05 Verfahren zur herstellung eines grafischen elements auf einem metallisch beschichteten formkörper durch punktliche laserbestrahlung Withdrawn EP1699590A1 (de)

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