JP2006212647A

JP2006212647A - 表面処理方法

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Publication number: JP2006212647A
Application number: JP2005025656A
Authority: JP
Inventors: Jeng-Fu Jou; 周政富; Tosho Shu; 周棟勝; Shiken Rin; 林志堅; Shii Cho; 張志偉
Original assignee: Silitech Technology Corp
Current assignee: Silitech Technology Corp
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2006-08-17

Abstract

【課題】塗装製品の生産品質や製造効率及び製品の付加価値が向上される効果が得られる表面処理方法を提供する。
【解決手段】ワークを提供する工程と、レーザー彫刻設備により該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成させ工程と、保護用の硬膜が当該レーザー彫刻後のワーク上に使用される工程とが含有されることを特徴とする表面処理方法。レーザー彫刻工程の導入により、金属／非金属の外観部品の表面処理の工程を行って、必要とするマーク、飾りパターン及びヘヤライン加工効果を彫刻し、その後、透明な硬膜を吹付け、これにより、塗装製品の生産品質や製造効率及び製品の付加価値が向上される効果が得られる。本発明は、従来の塗装や印刷及びレーザー彫刻工程等と、複合的に組み合わせることにより、独特な、優れる表面飾り処理がある金属製品を生じる方法である。
【選択図】図２

Description

本発明は、表面処理方法に関し、特に、レーザー彫刻工程の導入により、金属／非金属の外観製品の表面処理を行って、マークや飾りパターンが彫刻される表面処理方法に関する。

図１は、従来のマグネシウム合金の表面処理方法のフローチャートである。フローチャートから分かるように、従来の表面処理方法には、まず、マグネシウム合金のワークが成形される工程（S100）と、当該マグネシウム合金のワークについて、仕上げする工程（S102）と、その後、当該仕上げされた後のマグネシウム合金のワークについて、フィルム形成処理をする工程（S104）と、下塗り吹付け処理をする工程（S106）と、上塗吹付け処理をする工程（S108）と、硬膜吹付け保護処理をする工程（S110）と、最後に、グラフィック印刷をする工程（S112）とを含むことにより、完成品が完成される。

一般の、マグネシウム合金製品は、マグネシウム合金素材を加工した後、フィルム防食酸化防止処理をし、その後、実際の用途や必要に応じて、塗装スプレーやメッキ等の工程を行うことにより、最終的に必要とするマグネシウム合金の完成品が得られる。

一般に、マグネシウム合金のワークが外観用途に使用される場合、メッキ工程は、色に対して、大きい影響を与えないが、陽極処理は、ワークの表面品質について、厳しく要求するため、僅かの特別な用途以外では、あまり行われない。また、従来のペイント塗処理では、ペイント色の種類を選別することにより、顧客の需要を満足できる、異なる色のワークを製造できる。その後、顧客の需要に応じて、必要とする文字や符号を印刷する。

しかしながら、印刷の方法により、インク付着という問題があり、そして、耐久性が悪くなる。また、環境保護法の修正により、廃棄物を回収する比率が、年毎に高くなり、従来のプラスチック部品の使用には、膨大な衝撃を与える。マグネシウム合金には、百パーセントが回収可能である特性に加えて、高い強度や軽量化、優れた熱伝導率及び完璧な電磁波輻射遮蔽等の特性があるため、二十一世紀において、最も重要な環境保護製品の一つになる。今において、マグネシウム合金のワークは、大幅に、そして、大量に３Ｃ製品に使用されている。そのため、この新しい用途において、直ちに、製品の付加価値を向上することが必要である。しかしながら、生産過程中、スプレー塗装が使用されるため、ワークには、直接に、金属の質感が表さない。膨大な消費者にとっては、その高い付加価値を感じ難い。そのため、一部的に使用する場合、ヘヤライン加工処理により、金属であるベースを露出させ、直接的に、金属の質感を表す。しかし、今において、ヘヤライン加工には、次の二つの問題点がある。

（１）無法製作出複雑の曲面であるヘヤライン効果を創出できないことと、
（２）銀白色を表し、色が変化する多彩化効果が得られないことである。

上記の説明から分かるように、上記の従来の表面処理方法は、実際に使用される上で、明らかに不便や欠点があるため、これを改善しなければならない。

本発明は、塗装製品の生産品質や製造効率及び製品の付加価値が向上される効果が得られる表面処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、レーザー彫刻工程の導入により、金属／非金属の外観部品の表面処理工程を行い、必要とするマーク及び飾りパターンを彫刻する。金属／非金属のワークは、従来の的下塗り塗布と上塗塗布にされた後、レーザー彫刻工程の導入により、必要とするマーク及び飾りパターンが彫刻され、その後、保護のための透明な硬膜を吹付け、これにより、塗装製品の生産品質や製造効率及び製品の付加価値が向上される効果が得られる。
そのため、従来の塗装や印刷及びレーザー彫刻工程等と、複合的に組み合わせることにより、独特な、優れた表面飾り処理が行われる金属／非金属製品を製造できる方法を提供することができる。

上記の技術問題を解決するため、本願の第１発明は、ワークを提供する工程と、レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成する工程と、最後に、保護用の硬膜を、当該レーザー彫刻された後のワーク上に塗布する工程とを含む表面処理方法を提案する。

また本願の第２発明は、ワークを提供する工程と、レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成する工程とが、含有される表面処理方法を提案する。

また本願の第３発明は、ワークを提供する工程と、そして、保護用の硬膜を、当該ワークの表面に塗布する工程と、最後に、レーザー彫刻設備で、当該保護用の硬膜があるワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成する工程とを、含む表面処理方法を提案する。

また本願の第４発明は、ワークを提供する工程の前に、更に成形設備により原料を加工することが初期ワークになり、機械加工設備により当該初期ワークを補正するワークが予定サイズのワークに仕上げする工程と、を含むことを特徴とする、前記第１乃至３発明の何れかに記載した表面処理方法を提案する。

また本願の第５発明は、当該原料は金属原料または非金属原料であり、当該金属原料は、ＡＺ９１やＡＺ３１、ＡＭ５０或いはＡＭ６０等の全ての系列のマグネシウム合金、アルミニウム合金或いはチタン合金であり、当該非金属原料は、プラスチックやアクリルであることを特徴とする、前記第４発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第６発明は、当該成形設備は、全液体のダイカスト成形や半固体のチクソトロピー成形、固体のプレス或いは鍛造成形などの機械式である、ことを特徴とする、前記第４発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第７発明は、当該初期ワークを補正することが予定のサイズになる工程後、及びワークを提供する工程前に、更に、当該予定のサイズのワークを皮膜加工や下塗り加工及び上塗加工を行って、当該ワークを形成する工程が含有される、ことを特徴とする、前記第４発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第８発明は、当該初期ワークを補正することが予定のサイズになる工程後、及びワークを提供する工程前に、更に、当該予定のサイズのワークを下塗り加工や上塗加工を行って、当該ワークを形成する工程が含有される、ことを特徴とする、前記第４発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第９発明は、当該皮膜加工は、皮膜化処理であり、当該下塗り加工が下塗り吹付け処理で、当該上塗加工が上塗吹付け処理である、ことを特徴とする、前記第７発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第１０発明は、当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、下塗り加工により、表される、ことを特徴とする、前記第７または第８発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第１１発明は、当該レーザー彫刻設備は、当該ワークに対するレーザー彫刻深さを制御し、それは、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーを調整することにより、レーザー深さが、当該下塗り加工の下塗り層達し、或いは直接に当該ワークの基材達するように、制御される、ことを特徴とする、前記第７または第８発明の表面処理方法を提案する。

また本願の第１２発明は、当該レーザー彫刻設備は、当該ワークの表面のヘアーライン制御に、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーと光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅や距離及び線形を変化させ、必要とする柄及び様子を表す、ことを特徴とする、前記第１乃至第３発明の何れかの表面処理方法を提案する。

また本願の第１３発明は、当該レーザー彫刻設備のレーザー彫刻深さを、当該ワークの基材までとする場合、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワー及び光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅及び距離を変化させ、ヘヤライン加工の効果が得られる、ことを特徴とする、前記第１乃至第３発明の何れかの表面処理方法を提案する。

以下の説明及び図面により、本発明の目的を達成するための技術や手段及び効果を説明する。これにより、本発明の目的や特徴がより明白となるが、本発明は実施の形態に制限されるものではない。

図２は、本発明に係わる表面処理方法の第１の実施例のフローチャートである。フローチャートから分かるように、本発明は、まず、成形設備で原料を初期ワークに加工する工程（S200）がある、表面処理方法であり、当該原料は、金属原料或いは非金属原料であり、当該金属原料は、AZ91やAZ31、AM50或いはAM60等の全ての系列のマグネシウム合金やアルミニウム合金或いはチタン合金であり、当該非金属原料は、全ての3C製品において、外観部品が、プラスチックやアクリル等の非金属である。また、当該成形設備は、全液体のダイカスト成形や射出成形、半固体のチクソトロピー成形、固体のプレス或いは鍛造成形などの機械式である。

そして、機械加工設備で、当該初期ワークを予定のサイズのワークに仕上げする工程（S202）と、そして、皮膜加工（S204）、下塗り加工（S206）、上塗加工（S208）とを介して、当該予定のサイズのワークにして、ワークを形成する。また、当該皮膜加工は、フィルム形成処理で、当該下塗り加工は、下塗り吹付け処理で、当該上塗加工は、上塗吹付け処理である。上記の初期ワークが非金属である場合、フィルム形成処理工程を省略できる。

そして、レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に、必要とするグラフィック符号を形成し（S210）、また、当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、当該工程S206の下塗り加工により、表される。

また、当該レーザー彫刻設備は、当該ワークに対するレーザー彫刻深さを制御し、それは、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーを調整することにより、レーザー深さが、当該工程S206の下塗り加工の下塗り層まで、或いは直接に当該ワークの基材までのように制御される。また、当該レーザー彫刻設備は、当該ワークの表面のヘアーラインを制御し、それは、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーと光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅や距離及び線形を変化させ、必要とする柄及び質感を表し、例えば、上塗色について、線の距離の増大や縮小することにより、明るいか暗いかという効果が得られる。レーザー出力パワーを制御して、彫刻深さが下塗り層までとすることにより、２色のヘアーラインのパターンが得られる。これは、従来の塗装方法が実現できない効果が得られる工程であるため、独特の新しい工程である。

また、当該レーザー彫刻設備により、レーザー彫刻深さが当該ワークの基材までである時、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワー及び光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅や距離を変化させて、ヘヤライン加工の効果が得られる。また、更に、レーザー出力パワーを増大して、彫刻深さを、金属／非金属のワークのベースまで達させ、そして、距離を縮小して、レーザー彫刻光路に、局部的に重ね合うようにすることにより、彫刻深さを微妙に調整することにより、加工しようとする部分が全面に露出され、ヘヤライン加工の効果が得られる。最後に、保護用の硬膜を、当該レーザー彫刻された後のワーク上に塗布して（S212）、完成品が得られる。

本発明に係わる表面処理方法の第１の実施例から分かるように、下塗りと上塗の後、本発明が導入したレーザー彫刻工程を行い、そして、最終の硬膜塗装スプレー処理を行う。本発明の工程によれば、従来の塗装後の印刷工程の代わりに、レーザー彫刻を取る。グラフィック色を制御するには、直接に、下塗りする時、ペイント色を調整塗布して、上塗をした後、レーザー彫刻で、上塗層を局部的に除去することにより、下塗りの色及び必要とするグラフィック符号が表される。最後に、保護用の透明な硬膜を覆うことにより、グラフィックの耐久性が大幅に向上される。同時に、レーザー彫刻工程による下へ凹む深さにより、グラフィック符号に、立体効果が与える。

図３は、本発明に係わる表面処理方法の第２の実施例のフローチャートである。フローチャートから分かるように、第２の施実例のプリ工程S300、S302、S304、S306、S308、S310は、第１の実施例の工程S200乃至S210と同一である。異なるのは、第２の実施例において、環境に対するテスト要求があまり厳しくない場合や高級的でない用途の製品である場合、レーザー彫刻した後、保護用の硬膜を吹付けしなくでもよく、或いは、従来の製法（図１のように）において、保護用の硬膜を吹付けした後、レーザー彫刻工程を導入して、完成品を完成する。また、上記の初期ワークが非金属である場合、フィルム形成処理工程が省略できる。

図４は、本発明に係わる表面処理方法の第３の実施例のフローチャートである。フローチャートから分かるように、第３の施実例のプリ工程S400、S402、S404、S406、S408は、第１の実施例の工程S200乃至S208と同一である。異なるのは、第３の施実例の工程S410とS412の順が、第１の実施例の工程S210とS212と、逆になる。即ち、まず、保護用の硬膜を当該ワークの表面に塗布して（S410）、その後、レーザー彫刻設備で、当該保護用の硬膜があるワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に、必要とするグラフィック符号を形成する（S412）。

当該第３の施実例の工程S410とS412との順が、第１の実施例の工程S210とS212と逆になるが、最終な完成品の外観及びその効果は、同一である。また、上記の、非金属部品に対する加工処理は、フィルム形成処理工程が省略できる。

上記の説明のように、本発明に係わる表面処理方法は、レーザー彫刻工程を導入することにより、金属／非金属の外観部品に対して、表面処理工程を行い、必要とするマークや飾りパターンを彫刻して、ヘヤライン加工効果を得、その後、保護用の透明な硬膜を吹付けして、塗装製品の生産品質や製造効率及び製品の付加価値を向上する効果が得られる。

また、本発明は、従来の塗装や印刷及びレーザー彫刻工程等と、複合的に組み合わせることにより、独特な、優れる表面飾り処理が行われる金属製品を製造できる方法である。

本発明は以上の具体的な実施例の説明や図面の記載に制限されるものではなく、当業者であれば特許請求の範囲に記載された発明の精神や実施例に基づいて様々の変更や修正ができ、これらの変更や修正は本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

従来のマグネシウム合金の表面処理方法のフローチャートである。本発明に係わる表面処理方法の第１の実施例のフローチャートである。本発明に係わる表面処理方法の第２の実施例のフローチャートである。本発明に係わる表面処理方法の第３の実施例のフローチャートである。

符号の説明

S100・・・マグネシウム合金のワークを成形
S102・・・当該マグネシウム合金のワークを仕上げ
S104・・・当該仕上げされた後のマグネシウム合金のワークをフィルム形成処理
S106・・・下塗り吹付け処理
S108・・・上塗吹付け処理
S110・・・硬膜吹付け保護処理
S112・・・グラフィック印刷
S200・・・成形設備で原料を初期ワークに加工
S202・・・機械加工設備で、当該初期ワークを予定のサイズのワークに仕上げ
S204・・・当該予定のサイズのワークを皮膜加工
S206・・・下塗り加工（当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、当該工程の下塗り加工により、表される）
S208・・・上塗加工
S210・・・レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に、必要とするグラフィック符号を形成
S212・・・保護用の硬膜を、当該レーザー彫刻された後のワーク上に塗布
S300・・・成形設備で原料を初期ワークに加工
S302・・・機械加工設備で、当該初期ワークを予定のサイズのワークに仕上げ
S304・・・当該予定のサイズのワークを皮膜加工
S306・・・下塗り加工（当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、当該工程の下塗り加工により、表される）
S308・・・上塗加工
S310・・・レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に、必要とするグラフィック符号を形成
S400・・・成形設備で原料を初期ワークに加工
S402・・・機械加工設備で、当該初期ワークを予定のサイズのワークに仕上げ
S404・・・当該予定のサイズのワークを皮膜加工
S406・・・下塗り加工（当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、当該工程の下塗り加工により、表される）
S408・・・上塗加工
S410・・・保護用の硬膜を、当該レーザー彫刻された後のワーク上に塗布
S412・・・レーザー彫刻設備で、当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に、必要とするグラフィック符号を形成

Claims

ワークを提供する工程と、
レーザー彫刻設備により該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成させ工程と、
当該レーザー彫刻後のワーク上に保護用の硬膜を塗布する工程と、を含むことを特徴とする、
表面処理方法。
ワークを提供する工程と、
レーザー彫刻設備により当該ワークの表面をレーザー彫刻して、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成する工程と、を含むことを特徴とする、
表面処理方法。
ワークを提供する工程と、
保護用の硬膜が当該ワークの表面に塗布される工程と、
レーザー彫刻設備が硬膜ワークの表面を保護し、レーザー彫刻設備により、当該ワークの表面に必要とするグラフィック符号を形成させる工程と、を含むことを特徴とする、
表面処理方法。
ワークを提供する工程の前に、更に成形設備により原料を加工することが初期ワークになり、機械加工設備により当該初期ワークを補正するワークが予定サイズのワークに仕上げする工程と、を含むことを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載した表面処理方法。
当該原料は金属原料または非金属原料であり、当該金属原料は、ＡＺ９１やＡＺ３１、ＡＭ５０或いはＡＭ６０等の全ての系列のマグネシウム合金、アルミニウム合金或いはチタン合金であり、当該非金属原料は、プラスチックやアクリルであることを特徴とする、請求項４に記載の表面処理方法。
当該成形設備は、全液体のダイカスト成形や半固体のチクソトロピー成形、固体のプレス或いは鍛造成形などの機械式である、ことを特徴とする、請求項４に記載の表面処理方法。
当該初期ワークを補正することが予定のサイズになる工程後、及びワークを提供する工程前に、更に、当該予定のサイズのワークを皮膜加工や下塗り加工及び上塗加工を行って、当該ワークを形成する工程が含有される、ことを特徴とする、請求項４に記載の表面処理方法。
当該初期ワークを補正することが予定のサイズになる工程後、及びワークを提供する工程前に、更に、当該予定のサイズのワークを下塗り加工や上塗加工を行って、当該ワークを形成する工程が含有される、ことを特徴とする、請求項４に記載の表面処理方法。
当該皮膜加工は、皮膜化処理であり、当該下塗り加工が下塗り吹付け処理で、当該上塗加工が上塗吹付け処理である、ことを特徴とする、請求項７に記載の表面処理方法。
当該必要とするグラフィック符号の色は、直接に、下塗り加工により、表される、ことを特徴とする、請求項７或いは８に記載の表面処理方法。
当該レーザー彫刻設備は、当該ワークに対するレーザー彫刻深さを制御し、それは、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーを調整することにより、レーザー深さが、当該下塗り加工の下塗り層達し、或いは直接に当該ワークの基材達するように、制御される、ことを特徴とする、請求項７或いは８に記載の表面処理方法。
当該レーザー彫刻設備は、当該ワークの表面のヘアーライン制御に、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワーと光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅や距離及び線形を変化させ、必要とする柄及び様子を表す、ことを特徴とする、請求項１乃至３の何れかに記載の表面処理方法。
当該レーザー彫刻設備のレーザー彫刻深さを、当該ワークの基材までとする場合、当該レーザー彫刻設備のレーザー出力パワー及び光路の変化を調整することにより、彫刻線の幅及び距離を変化させ、ヘヤライン加工の効果が得られる、ことを特徴とする、請求項１から３に記載のいずれかの表面処理方法。