SE443880B - Sett att ingravera monster pa krokta arbetsytor, som anvends for att framstella preglade monster hos produkter av deformerbara material - Google Patents

Description

IUU/JUI d. 10 15 20 25 30 35 2 för sig till vad som kan benämnas tvådimensionell använd- _ ning, varvid djup hos etsningen enbart är nödvändigt med hänsyn till mönsterteckcingens omfattning för trycknings- ändamål. Formetsning å andra sidan, som utgör föremål för föreliggande uppfinning, hänför sig till tredimen- sionell användning, dvs en verklig yttextur hos ett före- mål, som framställts medelst den etsade formen. Förfa- ringssteg för att åstadkomma en ytetsning är i många fall o- tillfredsställande för att skapa en djupare etsning för yttextur.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med uppfinningen att åstadkomma ett förenklat sätt för att framställa präglade mönster på arbetsytor, såsom formar, valsar och stansar. För en-' kelhets skull komer uttrycket 'form” allmänt att använ- das i det följande. Detta nya förfarande kräver färre steg och färre material än sättet enligt känd teknik och reducerar därigenom både den tid och den kostnad som krävs för att prägla ytorna hos formhåligheter. Sättet enligt föreliggande uppfinning är inte bara enklare och snabbare, utan det medger också framställning av finare mönster på ett mera positivt sätt än de kända sätten.

Ett modernegativ av det mönster som skall reprodu- ceras iordningställes och detta mönster exponeras för ett överföringsmaterial för fotomekanisk bildalstring. vid framkallning är de härdade bildområdena syrabestän- diga och överföres sedan med hjälp av bärarket, på vil- ket bilden alstrats, till formytorna. Bärarket gnides eller gnuggas med ett trubbigt ritverktyg för att över- föra bildområdena till formytan, som vanligen har prepa- rerats på lämpligt sätt före appliceringen av de syra- beständiga bildelementen. Fonmytan etsas sedan, bild- elementen avlägsnas och formen är därefter färdig för att utnyttjas för framställning av plastföremål. Uttrycket 'plast' skall här tolkas vidsträckt och inbegriper varje deformerbart material innefattande gumi, metaller, som ges yttextur med hjälp av stansar, och metaller, tyg eller papper, som textureras eller präglas med hjälp av valsar. »~ a, .»*.~..~-_rf«s¿.m;-=M.Å« , - amwsa-'_~.s~_.-.sâfl~.všffx.u \= _<..:: ~^ « 19' 10 15 2C 25 30 35 _med hjälp av föreliggande uppfinning. Pig 2 visar orgi- RITNINGSBESKRIVNING Ändamålen, fördelarna och de utmärkande dragen hos uppfinningen kommer att framgå klart av den efterföljande, detaljerade beskrivningen med hänvisning till de bifogade ritningarna. På ritningarna visar fig l en perspektivvy av en formhålighet, på vars ytor ett mönster är bildat nalkopian av det mönster som skall präglas på formytorna.

Pig 3 visar negativet, som framställts från orginalkopian enligt fig 2. Pig 4 är en delvy med vissa delar åtskilda och visar det vid uppfinningen använda överföringsmate- rialet. Pig 5 är en perspektivvy av arrangemanget för exponering av överföringsmaterialet. för mönstret. Pig 6_ visar hur den klara skyddsfilmen avlägsnas från den expo- nerade emulsionen. Pig 7 är en perspektivvy av framkall- ningssteget. Pig 8 är en förstorad perspektivisk delvy av polyesterbärarket med därpå anordnade syrabeständiga mönsterelement. Pig 9 är en sektionerad delvy av en del av en form och visar den noggrant ruggade ytan hos for- men. Pig 10 är en sektionerad delvy av en formyta i för- storad skala och visar bärarket och mönsterelementen mot _____i_¿ggwø¿¿¿fiæå¿,_gwå,ë_šxríb ¿(I:l¿_x.\ ._ .-. V _ g! -_,¿.,N: ¿ Å_ Nea., formytan samt gnuggningssteget för att överföra mönster- elementen från bärarket till formytan. Pig ll visar hur bärarket avlägsnas från de överförda mönsterelementen.

Pig 12 är en förstorad delvy i sektion och visar form- ytan vid slutet av etsningsteget. Pig 13 visar formytan enligt fig 12 efter avlägsnande av de syrabeständiga f-fläø; v» .kvm mönsterelementen.

DETALJERAD BESKRIVNING ¿ Pâ ritningarna och mera speciellt i fig l visas en É formhålighet 21, som har innerväggsytor 22 med dekorativa mönster 23 inpräglade däri. I föreliggande sammanhang § visar figuren ett relativt enkelt mönster med bokstaven R "E" flankerad av dekorativa områden. Naturligtvis kan man använda mycket komplicerade yttexturer eller mönster.

Det inses av fackmannen på området att varje mönster som kan reproduceras fotografiskt eller på annat sätt kan överföras till ett reliefmönster på innerytan av form- 10 15 20 25 30 35 :1=f1_-;l+í(&.í,« I åáfi: 4 håligheten så att föremål, som formas i håligheten, får mönstret inpräglat som en integrerande del av sin ytter- yta. *äwšïfislfiai :sin 42% Originalkopian 24 (fig 2), från vilken moderfilm- negativet 25 (fig 3) skall framställas, är vanligen en svartvit bild. Xopian kan ha vilken som helst önskad storlek och är ofta större än det verkliga präglade mönstret så att det kan förminskas fotografiskt och fort- farande bibehålla den önskade fina linjekvaliteten. Moder- filmnegativet framställs från originalet medelst konven- tionella fotografiska förfaranden. Filmen visas på rit- ningsfigurerna såsom ett negativ, men en positiv genom- siktsbild kan användas om så önskas. överföringsmateri- al 26 för fotomekanisk bildalstring, som visas i fig 4, exponeras därefter, såsom visas i fig 5. Ett opakt maske- wí» à .U in] . ringspapper 28 åstadkommer stöd för överföringsmaterialet 26, som inbegriper ett klart skyddsark 27, ett emulsions- skikt 31 och ett polyesterbärark 32, varvid det klara skyddsarket anordnas mitt emot maskeringspapperet. Ovanpå överföringsmaterialet 26 är modernegativet 25 anordnat och ovanpå detta en glasskiva 33. En konventionell ljus- källa 34 alstrar strålningen för exponering av emulsionen i överföringsmaterialet med mönstret hos negativet 25.

Exempel på ljuskällor kmmer att ges i det följande. När exponeringen är avslutad avdrages det klara skyddsarket 27 från den exponerade emulsionen, såsom visas i fig.6, var- vid den exponerade emulsionen 31 kvarlämnas på polyester- bärarket 32. Flytande framkallare 35 hälles sedan på det 'exponerade överföringsmaterialet och ett lämpligt verktyg, såsom en dyna eller borste 36, används för att utbreda framkallaren jämnt över den exponerade ytan för att under- lätta framkallning av emulsionen, såsom antyds i fig 7.

När bilden är helt synlig sköljs överföringsmaterialet med vatten och torkas. I detta läge (se fig 8) inbegriper överföringsmaterialet 26 polyesterbärarket 32 och det syra- beständiga, överföringsbara materialet 37 i diskreta om- råden i form av den önskade mönstret. Det så bildade mate- rialet 37 har lämplig grad av klibbighet för att möjlig- 10 15 20 25 30 35 IwVdVVI .k S göra vidhäftning till formytan utan att materialet är så mjukt att det flyter ut när det utsätts för tryck vid applicering på formen.

En sektionerad delvy av en del av en formhålighet visas i fig 9. Hela innerytan 22 hos formen 21 är 'tan- dad” eller noggrant ruggad, vilket kan åstadkomas genom att utsätta ytan för ett syrabad för etsning av ytan och konditionering därav för mottagning av det syrabeständiga överföringsmaterialet. Andra lämpliga medel för att rugga ytan kan användas, inbegripet både mekaniska och kemiska medel. Man har emellertid funnit att detta för- farande fungerar bra på ruggade eller polerade ytor och alla mellanliggande yttexturer. Bärarket och överförings- materialelementen appliceras på formens yta, såsom visas i fig 10, så att överföringsmaterialet 37 kommer i intim kontakt med ytan 22. Överföringsmaterialet överföres från bärarket till formytan genom gnuggning, såsom visas. ' Ritverktyget 41 har en slät, trubbig ände 42, som tillå- ter användaren att utöva ett relativt kraftigt tryck mot ett relativt litet område för att därigenom överföra det syrabeständiga materialet, vilket är hårt vid beröring, men överföres från bärarket och häftar till formytan vid gnuggning. Ritverktyg med andra utformningarna kan an- vändas, men de utgöres i allmänhet av ett instrumt med trubbig ände. Allt eftersom gnuggningssteget fortskrider antar bilden ett grått utseende genom arket 32, vilket indikerar att överföringsmaterialelementen separerar från arket och överföres till formytan. När överföring av mönsterelementen har åstadkomits avlägsnas bärarket en- kelt, eftersom det inte häftar till någonting efter över- föringen, såsom visas i fig ll, och det syrabeständiga överföringsmaterialet 37 kvarlämnas i det önskade mönst- ret på ytan 22 hos formen. Man har funnit att när till- räckligt tryck har utövats för att det syrabeständiga materialet 37 skall häfta till formytan, har materialet separerat från bärarket. Det syrabeständiga materialet häftar till den ena eller andra ytan.

En etslösning 43, som normalt är syrabaserad och har 'Wu-a 2 .

Ef åínïiiz' A ä: 'VVJJJI g, 10 15 20 25 30 35 6 lämpliga egenskaper för formens material, appliceras på formytan under tillräcklig tid för att bortetsa formen i områden, som inte skyddas av det syrabeständiga över- föringsmaterialet 37, varvid upphöjda områden 44 kvar- lämnas, såsom visas i fig 12. När detta har åstadkomits * kan det syrabeständiga materialet avlägsnas mekaniskt med ett slipmedel eller med ett slipmedel i kombination É med en lösning, såsom alkohol, för att försvaga bind- ningen till formytan, varvid formen med det därpå präg- . lade mönstret i form av upphöjda områden 44 erhålles, såsom visas i fig 13. Ett typiskt exempel på en färdig form visas i fig l. É Det inses att föreliggande uppfinning eliminerar É flera mellansteg enligt den kända tekniken, speciellt E etsning av zinköverföringsplåtar, avdragning av vaxltis- sue-papper därifrån, och applicering av ett släppmedel för att separera tissue-papperet från vaxmönstret, som f ., :i , .- Ée-fz; applicerats på formytan. Uppfinningen går direkt från Ä fotografisk exponering av överföringsmaterialet till applicering av mönstret på ytan av formen. Detta innebär inte endast en betydande reducering av behandlingstiden, utan också, vilket är viktigare, att kvaliteten kan för- bättras genom att vissa av stegen enligt den tidigare tekniken elimineras, vilka steg vart och ett kan leda till en förlust av upplösning hos mönstret. Genom att gå direkt från det fotografiska steget till applicering av É mönstret på formytan kan vidare exceptionellt fina detal-' . É jer införlivas i mönstret, som troget reproduceras på föremålet, som framställs och yttextureras i formhålig- heten.

En annan faktor, som bidrar till att man kan återge de fina detaljerna hos orginalet i den färdiga formen, är exponeringsparametrarna. Så t ex kan överexponering, antingen med avseende på tid eller ljusintensitet, resul- tera i att överföringsmaterialet blir alltför hårt för att fästa riktigt på formytan, dvs det saknar de nödvän- diga klibbegenskaperna. A andra sidan kan alltför ringa exponering, även om den är tillräcklig för att alstra »I f :Ir ' -ml _ 10 15 20 25 30 35 /ÖU3DO|'¿ 7 mönsterskärpa på överföringsmaterialet, resultera i ett mjukt, syrabeständigt mönstermaterial 37, som inte separerar lätt från bärarket vid gnuggning och som sam- tidigt flyter ut på grund av trycket vid gnuggningen.

Detta kan effektivt förstöra tydligheten hos fina möns- ter. Vidare kan underexponering förhindra riktig fram- _kallning av mönstermaterialet så att dess syrabeständiga egenskaper är otillräckliga, dvs även om mönstret kan överföras till formytan fungerar det inte riktigt vid avmaskning av de önskade ytområdena mot syraetsning.

Om sålunda den korrekta graden av klibb inte uppnås kan etsskyddsskiktet svika under etsningssteget, vilket resulterar i en skadad form. Optimalt klibb för en stor majoritet tillämpningar med användning av en 27,94 x x 35,56 mm film kan uppnås medelst en ljuskälla, som be- står av fyra stycken 60 W, 120 V UV-lysrör, som är an- ordnade på 3,81 m avstånd från överföringsmaterialet under cirka 45 s. Exponeringstidenlunnvariera mellan 30 och 90 s i praktiken. En typisk, lämplig, kommersiellt tillgäng exponeringenhet är 3M Model EU-8000, som kan användas för att uppnå de ovan angivna önskade expone- ringsegenskaperna. Det är att märka att de ovan angivna exponeringsparametrarna endast utgör exempel och många kombinationer av ljuskällor, avstånd och exponerings- tider kan ge användbara resultat.

Ett exempel på det material som är lämpligt för an- vändning som överföringsmaterial, är en produkt, som säl- jes under benämningen I.N.T av 3M Company. Lämplig fram- kallningslösning för materialet är 3M Brand Image'N Transfer Developer. Provningar har visat att överförings- materialet 37 är cirka 0,0l27 m tjockt och kan motstå olika etsningssammansättningar, som är kända för särskilda formytmaterial och som etsar till ett djup sm är lämpligt för de särskilda mönsterkraven och typen av metall som etsas. Det inses av fackmannen på området att etsdjupet, som krävs för präglade eller ingjutna texturerade mönster är betydligt större än de djup som krävs för etsning av litografiska tryckytor, varför de överväganden som måste .š :r v* .

-Yf *ff-M \ ßwx-rß. 'tf-za '_ i' Y -rè-ff-*sfläflæ-fæaalsiæeim »L f: w ^ 1 ..»V - 7809551-2 10 15 8 göras är väsentligt annorlunda när man skall framstålla en form för texturerade mönster. Det typiska etsdjupet varierar mellan 0,00762mun till 0,038l m beroende på' typen av mönster, produkttillämpning och estetiska be- dömningar, bland annat. Kraftigare och grövre mönster kan emellertid etsas till ett djup av minst 0,127 m.

Det skall ännu en gång påpekas att etsning vid grafiska förfaranden endast har att beakta två dimensioner i mot- sats till tre dimensioner vid föreliggande uppfinning.

Sättet enligt uppfinningen kan användas på alla vanliga formmaterial, såsom förhärdat stål (t ex P20), härdat verktygsstål Isåsom S-7), aluinium (t ex 6061) och berylliumkoppar, bland annat.

Det inses att de ovan angivna materialen och speci- fikationerna endast utgör exempel och inte är avsedda att begränsa uppfinningen. Med utgångspunkt från ovan- stående beskrivning kan modifieringar och förbättringar göras av fackmannen på området inom ramen för uppfinningen.

Claims (13)

10 15 20 25 30 7809531-2 9 PATENTKRAV

1. Sätt att ingravera mönster på komplicerade krök- ta arbetsytor, såsom formar eller stansar, vilka arbets- ytor används för att framställa präglade mönster på de motsvarande komplicerade krökta ytorna hos produkter, som är formade av deformerbara material, k ä n n e - t e c k n a t därav, att en modergenomsiktsbild fram- ställs av det önskade mönstret; att överföringsmaterial exponeras för mönstret på modergenomsiktsbilden, vilket överföringsmaterial inbegriper en pà ett bärark anord- nad emulsion, vars exponerade del är syrabeständig efter exponering; att emulsionens oexponerade områden avlägs- nas för att skapa diskreta, syrabeständiga bíldelement pà bärarket; att bildelementen överföres från bärarket till arbetsytorna; att arbetsytorna etsas; och att bild- elementen avlägsnas från arbetsytorna.

2. Sätt enligt kravet 1, därav, att överföringssteget innefattar följande mellan- k ä n n e t e c k n a t steg: placering av bärarket på arbetsytorna med elemën- ten i intim kontakt därmed; gnuggning av bärarkets yta med ett trubbigt instrument för att bildelementen därige- nom intimt skall ingripa med arbetsytan och bildelemen- ten avlägsnas från bärarket; och borttagning av bärarket från de överförda bildelementen.

3. Sätt enligt kravet 1, därav, att överföringsmaterialet inbegriper emulsionen anordnad mellan en klar skyddsfilm och bärarket, var- k ä n n e t e c k n a t jämte sättet dessutom inbegriper att skyddsfilmen av- lägsnas från den exponerade emulsionen efter exponerings- steget.

4. Sätt enligt kravet 1, därav, att en framkallningslösning utbredes jämnt över k ä n n e t e c k n a t den exponerade emulsionen vid steget för avlägpnande av emulsionens oexponerade områden.

5. Sätt enligt kravet l, k ä n n e t e c k n a t /0U70J|”¿ 10 15 20 25 30 35 I0 därav, att etsningssteget utföres med användning av en lösning, som är lämplig för materialet hos arbets- ytan. "

6. Sätt enligt kravet l, därav, att avlägsnandet av bildelementen från arbets- ytorna utföres mekaniskt med ett slipmedel.

7. Sätt enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att avlägsnandet av bildelementen från arbets- ytorna dessutom inbegriper användning av en lösning för att uppmjuka bildelementen.

8. Sätt enligt kravet 1, därav, att arbetsytorna prepareras genom uppruggning före överföringssteget.

9. Sätt enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att den exponerade de- len av emulsionen är klibbig och syrabeständig efter exponering, och att direkt mekanisk överföring av bild- elementen sker från bärarket till arbetsytorna.

10. Sätt enligt kravet 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att överföringsmaterialet exponeras så att det framkallade, syrabeständiga materialet är tillräckligt klibbigt för att vidhäfta till arbetsytorna samt till- räck1igthårt.föratt förhindra utflytning under över- k ä n n e t e c k n a t k ä n n e t e c k n a t föringssteget.

11. Sätt enligt kravet 9, därav, att överföringsmaterialet exponeras så att det framkallade, syrabeständiga materialet är tillräckligt klibbigt för att vidhäfta till arbetsytorna samt är till- räckligt hàrt för att separera från bärarket under över- k ä n n e t e c k n a t föringssteget.

12. Sätt enligt något av kraven 1, 2 eller 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att man vid exponerings- steget placerar ett fl^rta1 UV-lysrör cirka 3,8 mm från överföringsmaterialet, tänder lysrören, samt håller lysrören tända i nämnda läge med avseende på överförings- materialet under cirka 30-90 s.

13. Sätt enligt kravet 1 eller 9, k ä n n e - f j, 1 *å å -ïš f; "'<'.'M\.* _ ' , ~ ”fëfß-àäsäfm-vf.,r:ß$$2»å«>».-fifi=; ~.>-,_¿;,>,~.i:~_- a f ,-.“_ ~'_1w«,-'_;5íi=,~å3-i<~:¥°ff" * . _ r v..~fm»,_¿f;§¿=~'-f1fwgggp=çi1wftšm¿+;see171,,21:HäriïT,g,_ï?e¿k¿gäï_ï,-_ _ u ' ' ' * ' ' ' - ' '_ /auïasl-2 I! k n a g därav att etsningssteget utföres tills t e c I etsningsdjupet 1 arbetsytorna uppgår till 0,00762 _ _ m0 ,-'víi«”.à='a;zuäe=ax.ë *' -.,' -