EP2626216B1 - Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs und das Prägewerkzeug - Google Patents

Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs und das Prägewerkzeug Download PDF

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EP2626216B1
EP2626216B1 EP13000993.9A EP13000993A EP2626216B1 EP 2626216 B1 EP2626216 B1 EP 2626216B1 EP 13000993 A EP13000993 A EP 13000993A EP 2626216 B1 EP2626216 B1 EP 2626216B1
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EP
European Patent Office
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mask
gloss
chemically
applying
processing
Prior art date
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EP2626216A1 (de
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Martin Marxen
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Hueck Rheinische GmbH
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Hueck Rheinische GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/062—Press plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a surface of a stamping tool.
  • the resin After the pressing time, the resin has reached the desired degree of crosslinking and is in a solid phase. In this process, the resin surface assumes the desired lifelike surface due to the surface structure of the embossing tool.
  • Duroplastic resins are used as the coating material, for example melamine, phenolic or melamine / urea resins.
  • a structured metallic press plate preferably a steel sheet, is used for this purpose as an embossing tool.
  • the embossing tools are additionally provided with a coating.
  • embossing tools are used in this method, which were produced by means of digital printing technology, so that the decorative papers used can also be made true to scale and congruent to the digital printing process.
  • embossing tools are used in this method, which were produced by means of digital printing technology, so that the decorative papers used can also be made true to scale and congruent to the digital printing process.
  • a passagenaue arrangement of the decorative paper and the Embossed structure can be achieved, whereby much better results than in the prior art can be achieved.
  • Embossing tools in the form of press plates or endless belts are produced according to the prior art by appropriate machining of the surface, by producing a desired surface structure.
  • the pretreated sheet was provided with a matrix, for example by means of a screen printing process, so that subsequently an etching of the sheet can take place.
  • An etching of the sheet takes place here only in the areas that are not covered by the matrix. Due to the sheet size used in this case a very accurate processing and especially congruent processing is required, as far as the production of the surface structure takes place in several steps.
  • An alternative method is first to apply a photo layer, which is then subjected to an exposure to rinse the press plates or endless belts after the final development of the photo layer, so that only those parts of the photo layer remain, which form the mask for the subsequent etching process .
  • the reproducibility of the masks produced in this way is very difficult and problematic because the negative or positive used for exposure of the photosensitive layer must always be arranged exactly in the same position relative to the existing structuring. For example, to complex three-dimensional structures on the surface of Therefore, several exposure and etching processes are required to reproduce press plates or the endless belt. Due to the fact that they are extremely large press plates, even the slightest deviation leads to considerable shifts in the structures.
  • the reproducibility of the application of the mask is therefore associated, in particular in the photographic process to achieve a high imaging accuracy with considerable difficulties.
  • the difficulties can be further increased if a three-dimensional structure has to be achieved by a plurality of successively required exposure and etching processes and for this purpose there is a need to apply a plurality of masks in succession and to perform an etching process between each mask application.
  • Due to the required exact positioning and the required number of corresponding masks the production of the press plates or endless belts is very complicated and expensive.
  • the achievable results are also very much dependent on the methods used, which due to the size of the press plates or endless belts a complex handling must be considered.
  • a method for applying coatings to surfaces is known in which a nozzle head is used and the individual nozzles are controlled by control signals. Either the nozzle head can be moved over the surface or the surface to be treated is moved relative to the nozzle head. Preference is given here a UV varnish is used, which is cured after application to the surface by irradiation with UV light.
  • a press plate which has a surface structuring.
  • a flat press plate is provided with a sensitive layer which leads to a negative impression on the press plate after exposure and removal of the excess sensitive layer.
  • a subsequent etching process only the structures in raised form, which were previously covered with the sensitive layer, are retained. This process can be repeated again, in turn, by applying a sensitive coating and after the exposure and removal of the unexposed sensitive layer a renewed etching can be carried out.
  • a press plate which has been chromed over its entire surface and polished in some areas.
  • the entire press plate is galvanically coated for this purpose, for example in the manner of an offset printing plate, and the coating is removed by etching in the areas which are not required.
  • the structuring of the surfaces of the press plates or endless belts are subjected to a plurality of cleaning process and can additionally be coated with a nickel layer, which is then refined by further metallic coatings.
  • the metallic coatings give the surface a desired degree of gloss and a necessary surface hardness.
  • the gloss level is responsible for that Pressing the materials to be processed with the aid of the press plates or endless belts, the pressed structure receives different shades and color reflections.
  • the present invention has for its object to provide a further improved embossing tool and a method for producing the same in order to enable a variety shading ability with appropriate transfer to a wood material.
  • the aforementioned method describes the possibility of applying a first mask to the existing surface of the embossing tool to carry out a chemical processing of the surface to achieve a surface structure and then to perform a re-processing of the surface provided with the second mask after applying a second passagenauen mask.
  • the surface can be polished, activated, cleaned, and chrome plated before applying another third matte mask to the chrome surface.
  • the third mask covers the areas which are no longer subject to further treatment, while the exposed areas are subsequently given a different degree of gloss by a renewed metallic coating or mechanical or chemical aftertreatment.
  • the application of further masks and further aftertreatments by a metallic coating or mechanical or chemical aftertreatment can hereby be repeated as desired.
  • the abovementioned methods are characterized in that there is a structure-conforming overlap and that no deviation from the desired structure results over the entire surface of the press plates or endless belts.
  • the number of masks is determined here by the number of necessary processing steps, with the structuring of the surface being the main focus in order to then be able to make a desired degree of gloss adjustment.
  • at least one first degree of gloss is predetermined by metallic coating, while further partial degrees of gloss are given a different degree of gloss either by metallic coating or by mechanical or chemical treatment methods.
  • the frequency of the applied masks and processing operations depends essentially on the surface structuring, whether it is, for example, a lifelike replica of a wooden pore or a rock surface or graphic artificial structures are to be reproduced faithfully.
  • the application of the method according to the invention leads to an embossing tool with a structured surface, which is arranged over the entire surface of the structured surface of a metallic coating of a first material with a selected gloss and other areas have a different gloss level, which by a metallic coating of a second material or by matte etching, sandblasting or chemical treatment can be produced, the other areas of the raised or lowered areas, and the flanks between these areas, each having a different gloss level.
  • a material coating with chrome is made for this purpose, since these is particularly hard and is most suitable for the pressing operations to be carried out.
  • the particular advantage of the method according to the invention and the embossing tool presented here is to produce identical structures, as they are known from nature, with different degrees of gloss, which have a particularly attractive appearance and feel, so that the impression arises that, for example, it has grown natural wood acts. Due to the different degree of gloss, certain areas, for example, raised areas or even lower areas, can additionally be provided with several different degrees of gloss, so that the structure emerges very concisely and produces an optical effect which leads to a material surface which, for example, hardly grows from grown wood to distinguish. Alternatively, it is possible to feel other, lifelike surfaces accordingly.
  • FIG. 1 shows a perspective view of an inventive press plate 1, which is flat in the embodiment shown. In the case of an endless belt, however, this embossing tool can also be curved.
  • the Press plate 1 shows a grain 2 which is modeled on the shape of a wood structure. However, it is conceivable that other grains or other surface textures are produced in this way by the method according to the invention and the etching process required for this purpose.
  • FIG. 2 shows in an enlarged side view a part of the front edge region of the press plate 1 and the structure thereon 3, which has a mountain-like surface with valleys 4 and heights 5.
  • the surface is produced by one or more etching processes, after which a matrix has previously been applied in a standard process or a digitized printing technique, the regions which are not to be subjected to the etching processes being masked by the mask. With the aid of the etching process, for example, fine surface structures and deep structures can be produced, which are then optionally additionally rounded off by mechanical processing or etching processes. After the surface has been etched, the surface structure is completed by further chemical processing, polishing and, where appropriate, activation of the polished surface, so that subsequent cleaning takes place before a first metallic coating 6 with a certain degree of gloss is applied.
  • the metallic coating 6 has a certain degree of gloss, which depends on the customer's wishes. Subsequently, a mask is applied to this first metallic coating 6 which covers the areas which are not to be subjected to any further treatment. In contrast, the exposed areas can be provided with a different degree of gloss by further processing methods, for example matte etching, sand blasting or mechanical polishing or repeated application of a metallic coating.
  • the method according to the invention provides that in each case a mask is applied for specific partial areas and the exposed areas are subjected to a further treatment process. After removal of the applied mask, this process can be repeated several times, so that the structure 3 of the press plate 1 receives different degrees of gloss in selected areas.
  • different degrees of gloss have been produced on the first metallic coating 6 by applying different masks and subsequent treatment methods.
  • the areas marked in white 7 have the gloss level of the first metallic coating 6, while on the other hand the tips of the heights 5 have different degrees of gloss.
  • These different degrees of gloss are characterized by completely colored areas 8 and by hatched areas 9 and 10.
  • a gloss level deviating therefrom has been created by applying a corresponding mask through a subsequent process step. These areas 11 are shown in dots.
  • the present invention makes it possible to vary the arrangement of the individual gloss levels as desired. Insofar as a wood structure is reproduced on the press sheet 1 by the etching methods used, it is possible, for example, to provide the raised areas 7 with a matt degree of gloss and to provide the lower areas forming the wood pores with a higher degree of gloss.
  • adjacent raised areas can be provided with different degrees of gloss. It is also possible to provide the flanks of individual elevated areas with a different degree of gloss to clearly express the appearance of the wood pores. By this measure, the wood pore structures that match exactly register with the wood decor print are highlighted and give the with The products produced on press plates appear to have the appearance of a real wood character, which is very close to the natural product.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Prägewerkzeugs.
  • Gattungsgemäße Prägewerkzeuge werden in der holzverarbeitenden Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten, benötigt. Mit Hilfe der Prägewerkzeuge wird die sichtbare Oberfläche der Holzwerkstoffplatten insoweit geprägt, dass ein gewünschtes Motiv, vorzugsweise eine naturgetreue Nachbildung einer natürlichen Oberflächenstruktur, hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck werden auf Holzwerkstoffplatten, welche vorzugsweise aus Pressspan hergestellt werden, beispielsweise Harzfilme aufgelegt, welche anschließend unter Druck und Temperatur in hydraulischen Heizpressenanlagen mit der Holzwerkstoffplatte verpresst werden. Während des Pressvorganges wird unter Druck und Temperatur der Harzfilm flüssig und es findet eine Polykondensation statt. Die Presszeit und Temperatur bestimmen den Vernetzungsgrad der Harze und deren Oberflächenqualität. Nach Ablauf der Presszeit hat das Harz den gewünschten Vernetzungsgrad erreicht und befindet sich in einer festen Phase. Bei diesem Vorgang nimmt die Harzoberfläche aufgrund der Oberflächenstruktur des Prägewerkzeuges die gewünschte naturgetreue Oberfläche an. Als Beschichtungsmaterial werden Duroplastharze eingesetzt, beispielsweise Melamin-, Phenol- oder Melamin-/Harnstoffharze. Zur Oberflächengestaltung wird hierzu ein strukturiertes metallisches Pressblech, vorzugsweise ein Stahlblech, als Prägewerkzeug eingesetzt. Um die Verschleißfestigkeit und Trenneigenschaften der Metalloberfläche zu verbessern, werden die Prägewerkzeuge zusätzlich mit einer Beschichtung versehen. Vorzugsweise werden bei diesem Verfahren Prägewerkzeuge verwendet, welche mit Hilfe der Digitaldrucktechnik hergestellt wurden, sodass die verwendeten Dekorpapiere ebenfalls nach dem Digitaldruckverfahren maßstabsgetreu und deckungskonform hergestellt werden können. Somit kann eine passagenaue Anordnung des Dekorpapiers und der Prägestruktur erzielt werden, wodurch wesentlich bessere Ergebnisse als nach dem Stand der Technik erzielt werden können.
  • Prägewerkzeuge in Form von Pressblechen oder Endlosbändern werden nach dem Stand der Technik durch entsprechende Bearbeitung der Oberfläche hergestellt, und zwar durch Herstellung einer gewünschten Oberflächenstruktur. In der Vergangenheit wurde zu diesem Zweck das vorbehandelte Blech mit einer Matrix, beispielsweise mittels eines Siebdruckverfahrens, versehen, sodass anschließend eine Ätzung des Bleches erfolgen kann. Eine Ätzung des Bleches erfolgt hierbei nur in den Bereichen, die nicht durch die Matrix abgedeckt sind. Aufgrund der verwendeten Blechgröße ist hierbei eine sehr genaue Bearbeitung und insbesondere deckungskonforme Bearbeitung erforderlich, soweit die Herstellung der Oberflächenstruktur in mehreren Arbeitsschritten erfolgt. Hierbei werden immer wieder sämtliche Bereiche, welche später die erhabene Oberflächenstruktur bilden sollen, durch die Maske abgedeckt, sodass eine Oberflächenätzung nur in den Bereichen erfolgt, die unmittelbar von der Ätzflüssigkeit angegriffen werden können. Die ausgeätzten Bereiche bilden sodann die Profiltäler der gewünschten Struktur, wobei nach Beendigung des jeweiligen Ätzvorganges die Oberflächen gereinigt und die Maske entfernt wird. Diese Vorgehensweise kann mehrfach wiederholt werden, wobei die Genauigkeit bei Siebdruckverfahren in der Regel für eine passagenaue Aufbringung weiterer Masken erhebliche Schwierigkeiten bereitet.
  • Eine alternative Methode besteht darin zunächst eine Fotoschicht aufzutragen, die anschließend einer Belichtung unterzogen wird, um nach der abschließenden Entwicklung der Fotoschicht die Pressbleche oder Endlosbänder einem Spülvorgang zu unterziehen, sodass nur die Teile der Fotoschicht erhalten bleiben, die die Maske für den späteren Ätzvorgang bilden. Die Reproduzierbarkeit der auf diesem Wege hergestellten Masken ist sehr schwierig und problematisch, weil das verwendete Negativ oder Positiv zur Belichtung der lichtempfindlichen Schicht immer exakt in der gleichen Position relativ zur vorhandenen Strukturierung angeordnet werden muss. Um beispielsweise komplizierte dreidimensionale Strukturen auf der Oberfläche des Pressbleches oder des Endlosbandes nachzubilden sind daher mehrere Belichtungs- und Ätzvorgänge erforderlich. Aufgrund der Tatsache, dass es sich um äußerst großformatige Pressbleche handelt führen bereits geringste Abweichungen zu erheblichen Verschiebungen der Strukturen. Die Reproduzierbarkeit des Aufbringens der Maske ist daher insbesondere beim Fotoverfahren zur Erzielung einer hohen Abbildungsgenauigkeit mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Die Schwierigkeiten können sich weiter erhöhen, wenn eine dreidimensionale Struktur durch mehrere hintereinander erforderliche Belichtungs- und Ätzvorgänge erzielt werden muss und hierzu die Notwendigkeit besteht mehrere Masken hintereinander aufzutragen und zwischen jeder Maskenauftragung ein Ätzvorgang vorzunehmen. Aufgrund der erforderlichen genauen Positionierung und der erforderlichen Anzahl von entsprechenden Masken ist die Herstellung der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder sehr aufwändig und kostenintensiv. Die erzielbaren Ergebnisse sind des Weiteren sehr stark von den verwendeten Verfahren abhängig, wobei aufgrund der Größe der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder eine aufwändige Handhabung berücksichtigt werden muss.
  • Alternativ ist aus dem Stand der Technik bekannt, anstelle eines Siebdruckverfahrens eine Maske durch einen Wachsauftrag mittels Druckkopf herzustellen. Der Wachsauftrag ist hierbei gegenüber den verwendeten Ätzmitteln chemisch resistent, sodass eine Ätzung in den Bereichen erfolgen kann, in denen die Oberfläche durch das Wachs nicht abgedeckt ist. Zu diesem Zweck wird ein Sprühkopf verwendet, welcher das Wachs auf die Oberfläche aufspritzt und entlang einer x- und y-Achse verfahrbar ist, um die erforderliche Struktur nachzubilden. Die Verwendung von Wachs zur Auftragung einer Matrix hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, weil das Wachs nur schwer von der Oberfläche wieder entfernt werden kann und die erforderlichen Reinigungsarbeiten sehr kostenintensiv sind. Die hierdurch entstehenden Kosten und die Auflösung einer Wachsmatrix haben dazu geführt, dass weitere digitalisierte Drucktechniken erforderlich werden. So ist es beispielsweise bekannt, einen UV-Lack mit Hilfe eines Druckkopfes auf die Oberfläche der zu bearbeitenden Prägewerkzeuge, insbesondere Pressbleche oder Endlosbänder aufzutragen. Der besondere Vorteil der digitalisierten Drucktechnik besteht hierbei darin, dass nahezu identische Masken immer wieder erneut auf vorhandene Strukturen aufgetragen werden können und damit mehrere Ätzvorgänge, um beispielsweise eine Tiefenstruktur zu erzielen, nacheinander passagenau durchgeführt werden können.
  • Aus der DE 102 24 128 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Auftragen von Beschichtungen auf Oberflächen bekannt, bei dem ein Düsenkopf verwendet wird und die einzelnen Düsen durch Steuersignale angesteuert werden. Entweder kann der Düsenkopf über die Oberfläche verfahren werden oder es wird die zu behandelnde Oberfläche gegenüber dem Düsenkopf bewegt. Bevorzugt kommt hierbei ein UV-Lack zur Anwendung, der nach dem Auftragen auf die Oberfläche durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet wird.
  • Aus dem US-Patent 2,854,336 ist ein Pressblech bekannt, welches eine Oberflächenstrukturierung aufweist. Zu diesem Zweck wird eine ebene Pressblechplatte mit einer sensitiven Schicht versehen, die nach Belichtung und Entfernung der überschüssigen sensitiven Schicht zu einem Negativabdruck auf der Pressplatte führt. Nach einem anschließenden Ätzvorgang bleiben nur die Strukturen in erhabener Form erhalten, die vorher mit der sensitiven Schicht abgedeckt waren. Dieser Vorgang kann nochmals wiederholt werden, indem wiederum eine sensitive Beschichtung aufgetragen wird und nach dem Belichten und Entfernen der nicht belichteten sensitiven Schicht eine erneute Ätzung vorgenommen werden kann. Durch diese Maßnahmen ist beispielsweise eine tiefergehende Ätzen mit unterschiedlichen Strukturen in einem Pressblech möglich.
  • Aus der DE 102 17 919 A1 ist ein Pressblech bekannt, welches vollflächig verchromt und in Teilbereichen poliert worden ist. Um die Teilbereiche zu Polieren, wird hierzu beispielsweise in Art einer Offset-Druckplatte das gesamte Pressblech galvanisch beschichtet und die Beschichtung in den nicht benötigten Bereichen durch Ätzen entfernt.
  • Unabhängig davon, in welcher Form die Strukturierung der Oberflächen der Pressbleche oder Endlosbänder vorgenommen wurde, werden diese mehreren Reinigungsprozess unterzogen und können zusätzlich mit einer Nickelschicht überzogen werden, die anschließend durch weitere metallische Beschichtungen veredelt wird. Durch die metallischen Beschichtungen erhält die Oberfläche einen gewünschten Glanzgrad und eine notwendige Oberflächenhärte. Der Glanzgrad ist dafür verantwortlich, dass nach erfolgter Verpressung der zu verarbeitenden Werkstoffe mit Hilfe der Pressbleche oder Endlosbänder die hierbei verpresste Struktur unterschiedliche Schattierungen und Farbspiegelungen erhält.
  • Zur Verbesserung der Optik wurde des Weiteren vorgeschlagen partielle Bereiche der Oberfläche mit unterschiedlichen metallischen Beschichtungen zu vorsehen, um den Glanzgrad zu variieren. Durch diese Maßnahme können gewünschte Schattierungseffekte erzielt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiterhin verbessertes Prägewerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung desselben aufzuzeigen, um eine vielfältige Schattierungsmöglichkeit mit entsprechender Übertragung auf einen Holzwerkstoff zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß ist zur Erzielung mehrerer unterschiedlicher Glanzgrade ein Verfahren vorgesehen, welches sich aus den nachfolgenden Schritten zusammensetzt:
    • Auftragen einer ersten Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    • chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    • erneutes Auftragen einer zweiten passgenauen Maske auf die chemisch bearbeitete Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    • erneutes chemisches Bearbeiten der mit der zweiten Maske versehenen Oberfläche,
    • Polieren der chemisch bearbeiteten Oberfläche,
    • Aktivieren der polierten Oberfläche,
    • Reinigen der aktivierten Oberfläche,
    • Verchromen der gereinigten Oberfläche,
    • erneutes Auftragen einer dritten passgenauen Maske auf die verchromte Oberfläche,
    • erneute metallische Beschichtung oder mechanische oder chemische Nachbehandlung der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
    wobei die beiden zuletzt genannten Schritte für partielle Bereiche zumindest einmal wiederholt werden, um auf der strukturierten Oberfläche unterschiedliche Glanzgrade zu erzielen.
  • Das vorgenannte Verfahren beschreibt die Möglichkeit nach Aufbringung einer ersten Maske auf die vorhandene Oberfläche des Prägewerkzeuges eine chemische Bearbeitung der Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur durchzuführen und sodann nach Aufbringen einer zweiten passagenauen Maske eine erneute Bearbeitung der mit der zweiten Maske versehenen Oberfläche vorzunehmen. Im Anschluss daran kann die Oberfläche poliert, aktiviert, gereinigt und verchromt werden, bevor eine weitere dritte, passagenaue Maske auf die verchromte Oberfläche aufgetragen wird. Die dritte Maske deckt die Bereiche ab, die einer weiteren Behandlung nicht mehr unterzogen werden sollen, während die freiliegenden Bereiche anschließend durch eine erneute metallische Beschichtung oder mechanische oder chemische Nachbehandlung einen unterschiedlichen Glanzgrad erhalten. Das Aufbringen weiterer Masken und weiterer Nachbehandlungen durch eine metallische Beschichtung oder mechanische oder chemische Nachbehandlung kann hierbei beliebig wiederholt werden.
  • Alternativ besteht die Möglichkeit, das Verfahren durch weitere Schritte zu ergänzen, die ein mehrmaliges Auftragen einer Maske und eine Bearbeitung der Oberfläche zur Erzielung der gewünschten Oberflächenstruktur und Glanzgrade vorsieht, und zwar
    • Auftragen einer ersten Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik zur Feinstrukturierung,
    • chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    • Auftragen einer zweiten passgenauen Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik zur Porenstrukturierung,
    • chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    • erneutes Auftragen einer dritten passgenauen Maske auf die chemisch bearbeitete Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    • erneutes chemisches Bearbeiten der mit der dritten Maske versehenen Oberfläche,
    • Polieren der chemisch bearbeiteten Oberfläche,
    • Aktivieren der polierten Oberfläche,
    • Reinigen der aktivierten Oberfläche,
    • Verchromen der gereinigten Oberfläche,
    • erneutes Auftragen einer vierten passgenauen Maske auf die verchromte Oberfläche,
    • erneute metallische Beschichtung oder mechanische oder chemische Nachbehandlung der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
    wobei die beiden zuletzt genannten Schritte für partielle Bereiche zumindest einmal wiederholt werden, um auf der strukturierten Oberfläche unterschiedliche Glanzgrade zu erzielen.
  • Die vorgenannten Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass eine strukturkonforme Überdeckung vorliegt und sich über die gesamte Oberfläche der Pressbleche oder Endlosbänder keine Abweichung von der gewünschten Struktur ergeben. Die Anzahl der Masken wird hierbei durch die Anzahl der notwendigen Bearbeitungsschritte bestimmt, wobei im Vordergrund die Strukturierung der Oberfläche steht, um sodann eine gewünschte Glanzgradeinstellung vornehmen zu können. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, das zumindest ein erster Glanzgrad durch metallische Beschichtung vorgegeben wird, während weitere partielle Glanzgrade entweder durch metallische Beschichtung oder durch mechanische oder chemische Behandlungsverfahren einen abweichenden Glanzgrad erhalten. Die Häufigkeit der aufzubringenden Masken und Bearbeitungsvorgänge hängt hierbei im Wesentlichen von der Oberflächenstrukturierung ab, ob es sich beispielsweise um eine naturgetreue Nachbildung einer Holzpore oder einer Gesteinsoberfläche handelt oder grafische künstliche Strukturen detailgetreu nachgebildet werden sollen.
  • Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einem Prägewerkzeug mit einer strukturierten Oberfläche, welche vollflächig auf der strukturierten Oberfläche eine metallische Beschichtung aus einem ersten Material mit einem ausgewählten Glanzgrad angeordnet ist und weitere Bereiche einen abweichenden Glanzgrad aufweisen, welcher durch eine metallische Beschichtung aus einem zweiten Material oder durch Mattätzen, Sandstrahlen oder chemische Behandlung herstellbar ist, wobei die weiteren Bereiche aus den erhabenen oder tieferliegenden Bereichen, und den Flanken zwischen diesen Bereichen bestehen, welche jeweils einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen. Häufig wird zu diesem Zweck eine Materialbeschichtung mit Chrom vorgenommen, da diese
    besonders hart ist und für die durchzuführenden Pressvorgänge am besten geeignet ist. Es besteht jedoch ohne weiteres die Möglichkeit andere Werkstoffen zu verpressen, die keinen besonders hohen Härtegrad aufweisen und deren Oberfläche elastisch und weich ausgebildet ist, sodass auch andere metallische Beschichtungen infrage kommen, um einen unterschiedlichen Glanzgrad zu erzielen.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und des hier vorgestellten Prägewerkzeuges besteht darin, identische Strukturen, wie sie aus der Natur vorbekannt sind, mit unterschiedlichen Glanzgraden herzustellen, die eine besonders ansprechende Optik und Haptik aufweisen, sodass der Eindruck entsteht, dass es sich beispielsweise um gewachsenes natürliches Holz handelt. Durch den unterschiedlichen Glanzgrad können hierbei bestimmte Bereiche, beispielsweise erhabene Bereich oder auch tiefer liegende Bereiche, zusätzlich mit mehreren abweichenden Glanzgraden versehen werden, sodass die Struktur sehr prägnant hervortritt und einen optischen Effekt erzeugt, der zu einer Werkstoffoberfläche führt, die beispielsweise von gewachsenen Holz kaum zu unterscheiden ist. Alternativ besteht die Möglichkeit andere, naturgetreue Oberflächen entsprechend nach zu empfinden.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren nochmals erläutert.
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Pressblech und
    Fig. 2
    in einer vergrößerten Seitenansicht die vorhandene Struktur auf der Pressblechoberfläche mit unterschiedlichen Glanzgraden.
  • Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Pressblech 1, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel eben ausgebildet ist. Im Falle eines Endlosbandes kann dieses Prägewerkzeug jedoch auch gewölbt ausgeführt sein. Das Pressblech 1 zeigt eine Maserung 2 die der Form einer Holzstruktur nachempfunden ist. Es ist jedoch denkbar, dass andere Maserungen oder andere Oberflächenbeschaffenheiten in dieser Art und Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren und das hierzu notwendige Ätzverfahren hergestellt werden.
  • Figur 2 zeigt in einer vergrößerten Seitenansicht ein Teil des vorderen Kantenbereiches des Pressbleches 1 und der hierauf befindlichen Struktur 3, die eine gebirgsähnliche Oberfläche mit Tälern 4 und Höhen 5 aufweist. Die Oberfläche wird hierbei durch einen oder mehrere Ätzprozesse hergestellt, nach dem zuvor eine Matrix in einem Standardverfahren oder einer digitalisierten Drucktechnik aufgetragen wurde, wobei die Bereiche die nicht den Ätzprozessen unterzogen werden sollen, durch die Maske abgedeckt werden. Mit Hilfe der Ätzverfahren können beispielsweise feine Oberflächenstrukturen und tiefe Strukturen hergestellt werden, die anschließend durch mechanische Bearbeitung oder Ätzverfahren gegebenenfalls zusätzlich abgerundet werden. Nach erfolgter Ätzung der Oberfläche wird durch weiteres chemisches Bearbeiten, Polieren und gegebenenfalls Aktivieren der polierten Oberfläche die Oberflächenstruktur fertig gestellt, sodass anschließend eine Reinigung erfolgt, bevor eine erste metallische Beschichtung 6 mit einem bestimmten Glanzgrad aufgetragen.
  • Die metallische Beschichtung 6 weist einen bestimmten Glanzgrad auf, der sich nach den Kundenwünschen richtet. Auf diese erste metallische Beschichtung 6 wird im Anschluss erneut eine Maske aufgetragen, welche die Bereiche abdeckt, die keiner weiteren Behandlung unterzogen werden sollen. Die freiliegende Bereiche können demgegenüber durch weitere Bearbeitungsverfahren, und zwar beispielsweise Mattätzen, Sandstrahlen oder mechanische Polierung oder nochmalige Auftragung einer metallischen Beschichtung mit einem abweichenden Glanzgrad versehen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierbei vor, dass jeweils eine Maske für bestimmte partielle Bereiche aufgetragen wird und die freiliegenden Bereiche einem weiteren Behandlungsverfahren unterzogen werden. Nach Entfernen der aufgetragenen Maske kann sich dieser Vorgang mehrfach wiederholen, sodass die Struktur 3 des Pressbleches 1 in ausgewählten Bereichen unterschiedliche Glanzgrade erhält.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf der ersten metallischen Beschichtung 6 durch Auftragen von unterschiedlichen Masken und anschließenden Behandlungsverfahren unterschiedliche Glanzgrade entstanden. Im Bereich der Täler 4 ist beispielsweise keine Behandlung erfolgt, sodass die weiß gekennzeichneten Bereiche 7 den Glanzgrad der ersten metallischen Beschichtung 6 aufweisen, während demgegenüber die Spitzen der Höhen 5 hiervon abweichende Glanzgrade besitzen. Diese unterschiedlichen Glanzgrade sind durch vollständig eingefärbte Bereiche 8 und durch schraffierte Bereiche 9 und 10 gekennzeichnet. In den Übergangsbereichen der Täler 4 und Höhen 5 ist durch Auftragen einer entsprechenden Maske durch einen nachfolgenden Verfahrensschritt ein hiervon abweichender Glanzgrad entstanden. Diese Bereiche 11 sind punktiert dargestellt.
  • In Abweichung des Ausführungsbeispiels besteht jedoch die Freiheit sämtliche Höhen 5 mit einem einheitlichen Glanzgrad zu versehen oder die Übergangsbereiche gegebenenfalls mit voneinander abweichenden Glanzgraden auszustatten. Grundsätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung durch Auftragen einer digitalisierten Maske und den hierfür vorgesehenen Verfahrensschritten zur Erzeugung eines Glanzgrades die Möglichkeit die Anordnung der einzelnen Glanzgrade beliebig zu variieren. Soweit durch die angewandten Ätzverfahren eine Holzstruktur auf dem Pressblech 1 nachgebildet wird, besteht beispielsweise die Möglichkeit, die erhabenen Flächen 7 mit einem matten Glanzgrad zu versehen und die tiefer liegenden Bereiche, welche die Holzpore bilden, mit einem höheren Glanzgrad zu versehen. Durch die Möglichkeit mehrere Masken aufzutragen und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt einen bestimmten Glanzgrad zu erzielen, können beispielsweise nebeneinander liegende erhabene Bereiche mit unterschiedlichen Glanzgraden versehen werden. Ebenso besteht die Möglichkeit die Flanken einzelner erhabener Bereiche mit einem abweichenden Glanzgrad zu versehen, um die Optik der Holzporen deutlich zum Ausdruck zu bringen. Durch diese Maßnahme werden die Holzporenstrukturen, die passergenau mit dem Holzdekordruck übereinstimmen besonders hervorgehoben und verleihen den mit den Pressblechen hergestellten Produkten den Anschein eines Echtholzcharakters, der dem natürlichen Produkt sehr nahe kommt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pressblech
    2
    Maserung
    3
    Struktur
    4
    Tal
    5
    Höhe
    6
    Beschichtung
    7
    Bereich
    8
    Bereich
    9
    Bereich
    10
    Bereich
    11
    Bereich

Claims (3)

  1. Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Prägewerkzeugs, aufweisend die Schritte:
    - Auftragen einer ersten Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    - chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    - erneutes Auftragen einer zweiten passgenauen Maske auf die chemisch bearbeitete Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    - erneutes chemisches Bearbeiten der mit der zweiten Maske versehenen Oberfläche,
    - Polieren der chemisch bearbeiteten Oberfläche,
    - Aktivieren der polierten Oberfläche,
    - Reinigen der aktivierten Oberfläche,
    - Verchromen der gereinigten Oberfläche,
    - erneutes Auftragen einer dritten passgenauen Maske auf die verchromte Oberfläche,
    - erneute metallische Beschichtung (6) oder mechanische oder chemische Nachbehandlung der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche, wobei die beiden zuletzt genannten Schritte für partielle Bereiche zumindest einmal wiederholt werden, um auf der strukturierten Oberfläche unterschiedliche Glanzgrade zu erzielen.
  2. Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Prägewerkzeugs, aufweisend die Schritte:
    - Auftragen einer ersten Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik zur Feinstrukturierung,
    - chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    - Auftragen einer zweiten passgenauen Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik zur Porenstrukturierung,
    - chemisches Bearbeiten der mit der Maske versehenen Oberfläche zur Erzielung einer Oberflächenstruktur,
    - erneutes Auftragen einer dritten passgenauen Maske auf die chemisch bearbeitete Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik,
    - erneutes chemisches Bearbeiten der mit der dritten Maske versehenen Oberfläche,
    - Polieren der chemisch bearbeiteten Oberfläche,
    - Aktivieren der polierten Oberfläche,
    - Reinigen der aktivierten Oberfläche,
    - Verchromen der gereinigten Oberfläche,
    - erneutes Auftragen einer vierten passgenauen Maske auf die verchromte Oberfläche,
    - erneute metallische Beschichtung (6) oder mechanische oder chemische Nachbehandlung der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
    wobei die beiden zuletzt genannten Schritte für partielle Bereiche zumindest einmal wiederholt werden, um auf der strukturierten Oberfläche unterschiedliche Glanzgrade zu erzielen.
  3. Prägewerkzeug mit wenigstens einer strukturierten Oberfläche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vollflächig auf der strukturierten Oberfläche eine metallische Beschichtung (6) aus einem ersten Material mit einem ausgewählten Glanzgrad angeordnet ist und weitere Bereiche einen abweichenden Glanzgrad aufweisen, welcher durch eine metallische Beschichtung aus einem zweiten Material oder durch Mattätzen, Sandstrahlen oder chemische Behandlung herstellbar ist, wobei die weiteren Bereiche aus den erhabenen oder tieferliegenden Bereichen, und den Flanken zwischen diesen Bereichen bestehen, welche jeweils einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen.
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