TWI491461B - 具全像繞射圖樣之物品加工方法 - Google Patents

Description

具全像繞射圖樣之物品加工方法

本發明係關於一種具全像繞射圖樣之物品加工方法，特別是一種以雷射加工製作全像繞射圖樣而生成該全像繞射圖樣於物品之加工方法。

近年來，將全像繞射圖樣應用於雷射標籤、民生必需品、飾板等各種物品乃為業界慣用技術手段，且業者通常多仍是採用母版翻鑄等方式製出所需成品。

如中華民國公告第550188號專利案，其係提供一種產生全像繞射效果的方法，該方法係先以全像片技術製作母版，使母版具有第一紋路；再翻鑄母版以得到陽模，並使陽模具有對應於第一紋路之第二紋路；藉由陽模翻製本體，使本體具有對應第二紋路之第三紋路；在第三紋路之外側覆蓋具光反射性之材料，以形成覆蓋層。如此，由外側觀察該覆蓋層時，該覆蓋層與第三紋路相配合，即可產生全像繞設之視覺效果。

然而，利用母版翻鑄手法製作成飾板或銘板時，多仍需經過電鑄翻模的過程，方可獲得具金屬光澤且呈現全像繞射圖樣之物品，但往往因電鑄翻模之時間過於冗長，而衍生製作效率不佳且成本相對提高等問題；甚至，由於母版製作時受限於後續的翻鑄過程，而致使母版僅能為平面結構，無法選擇於曲面上進行全像繞射圖樣之製作，故習知方法的實用性著實受到明顯限制。

有鑑於此，確實有必要發展一種有別於習知之物品加工方法，以能輕易於該物品上製作全像繞射圖樣，並且解決如上所述之各種問題。

本發明主要目的乃改善上述缺點，以提供一種具全像繞射圖樣之物品加工方法，其係能夠省去電鑄翻模所需耗費之時間，以提升製作效率並降低製作成本者。

本發明次一目的係提供一種具全像繞射圖樣之物品加工方法，係能夠廣泛運用於平面、曲面等各種加工結構，致使成型物品具有更多變化，以增進實用性者。

為達到前述發明目的，本發明具全像繞射圖樣之物品加工方法，係包含：以雷射光束直接於一模具之模穴表面構製全像繞射圖樣，該雷射光束構製全像繞射圖樣時，該雷射光束係於該模穴表面成形有多道刻痕線，且任二道相鄰刻痕線所相隔之間距是為5~15微米，該雷射光束之光束直徑為10~30微米；注入塑料於該模穴，致使該塑料覆蓋該全像繞射圖樣，並成形出具全像繞射圖樣之物品。

其中，該模具具有一模仁，該模穴表面係形成於該模仁之一表面。

例如，該模穴表面係為一凹穴內表面。該雷射光束產生於該模穴表面之刻痕線間距為10微米，且雷射光束之光束直徑為15微米。

且如，該模穴表面具有一曲面，全像繞射圖樣係形成於該曲面。該雷射光束產生於該模穴表面之刻痕線間距為 10微米，且雷射光束之光束直徑為30微米。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：本發明具全像繞射圖樣之物品加工方法係可應用於雷射標籤、民生必需品、飾板等各種物品，只要是能配合一模具作射出成型者皆可為之，以由全像繞射圖樣增進各種物品的附加銷售價值。注意的是，本發明所述「全像繞射圖樣」係泛指各式圖樣微結構及可產生絢麗七彩紋路之光學圖紋〔例如防偽標籤之3D圖樣〕，其僅需選擇以不同規格之雷射機具即可構製成形，此乃熟習該技術領域之人員可理解，容後以本發明較佳實施例予以說明。

該具全像繞射圖樣之物品加工方法係包含以下步驟：以雷射光束直接於一模仁表面構製全像繞射圖樣，並使該模仁組裝於一模具所構成之凹槽內。詳言之，該模仁表面係用以形成該模具之模穴，當欲利用雷射光束構製全像繞射圖樣時，係可選擇以單道雷射光束間隔擊發於該模仁表面，或者同時透過具適當間距之多道雷射光束擊發於該模仁表面，以致使該模仁表面成形有多道刻痕線，且任二道相鄰刻痕線所相隔之間距〔即線寬，pitch〕是為5~15微米。藉此，當光線通過該些刻痕線時，遂能濾除部份波長之光線，以透過該些刻痕線產生光線干涉效果，進而於該模仁表面呈現出全像繞射圖樣。

較佳而言，為配合雷射光束可於該模仁表面構置全像繞射圖樣，本實施例所述之雷射光束的光束直徑〔beam diameter，泛指光束橫截面積上能量分佈的大小〕是為10~30微米，以確保發散之雷射光束可確實於該模仁表面打出任二道相鄰刻痕線之間距為5~15微米的多道刻痕線，而致使該模仁表面具有全像繞射圖樣。

當該模仁表面構製有全像繞射圖樣後，接著再注入塑料於該模穴，致使該塑料覆蓋該模仁表面之全像繞射圖樣，並成形出具全像繞射圖樣之物品。詳言之，經前述步驟構製完成全像繞射圖樣後，本發明便能採用傳統塑料射出成形之製作方式，通入適量塑料於模穴，以迫使塑料在完整包覆全像繞射圖樣之同時，隨之成形出具全像繞射圖樣之物品。其中，塑料射出成形之操作條件乃本領域的常規技術手段，且所屬技術領域中具有通常知識者更可依實際情形加以調整，不需再贅述。

基於本發明之概念，請參閱第1a~1c圖所示，當本發明欲於一填充罐等物品外表面形成全像繞射圖樣時，係可選擇一具有圓弧形凹穴之模仁作為前處理物件，進而利用雷射光束成形全像繞射圖樣於該呈凹穴之模仁內表面，以方便後續之製程。首先，本實施例係先以五軸雷射光L所發散之雷射光束對第1a圖所示之模仁1之凹穴內表面進行全像繞射圖樣之微雕，並對一雷射機具輸入需控制之參數條件，使得雷射光束產生於模仁之凹穴內表面之刻痕線間距較佳為10微米，且雷射光束之光束直徑較佳為15微米，以配合適當作功能量而於該模仁1的凹穴內表面完成所欲 成形之全像繞射圖樣〔如圖面所示之微結構S〕；其中，該作功能量乃視雷射機具型態而可加以調整，此乃熟息該領域之技術人員可輕易理解，容不贅述。

承續第1a圖，當該模仁1構製有全像繞射圖樣之後，方可如第1b圖所示，再將該模仁1組裝於一模具2所構成之凹槽21內，即供該模仁1貼接於下模具2a並配合相對應之上模具2b〔該上模具2b含有如圖面所示之不設限態樣的一上模仁〕，而組成一供注入塑料的模穴22，成形於該模仁1之凹穴內表面的全像繞射圖樣〔即微結構S〕是位於該模穴22的表面；如此，便能經由一射料管3注入塑料於該模穴22，以致使該塑料覆蓋並填滿成形於該模仁1之凹穴內表面的全像繞射圖樣〔即微結構S〕，並經塑料射出成形即產出如第1c圖所示之外周面具有全像繞射圖樣〔即微結構S〕之物品4，以透過該物品4外周面所呈現之連續圖樣變化呈現出特殊視覺效果。

值得注意的是，當物品型態較為簡易，且所欲加工之全像繞射圖樣僅需落於其表面時，基於上述相同概念，本發明具全像繞射圖樣之物品加工方法亦可選擇操作下述步驟，以同樣產出具全像繞射圖樣之物品。該步驟包含：以雷射光束直接於一模具所構成之模穴表面構製全像繞射圖樣；注入塑料於該模穴，致使該塑料覆蓋該全像繞射圖樣，並成形出具全像繞射圖樣之物品。其中，以雷射光束直接對該模具構製全像繞射圖樣之手段乃相同於前述，以下僅單就實施例簡單予以說明。

請參閱第2a~2c圖所示，當本發明欲於一凸樣飾板等 物品表面形成全像繞射圖樣時，係可選擇直接對模穴表面呈曲面態樣之模具作雷射光處理，以在後續製程中省去模仁設置之繁瑣。首先，以雷射光L’所發散之雷射光束對第2a圖所示之模具5進行全像繞射圖樣之微雕，並對一雷射機具輸入需控制之參數條件，使得雷射光束產生於模穴表面之刻痕線間距較佳為10微米，且雷射光束之光束直徑較佳為30微米，以同樣配合適當作功能量於該模具之模穴曲狀表面完成所欲成形之全像繞射圖樣〔如圖面所示之微結構S’〕；其中，該作功能量亦可隨雷射機具之型態而變化，不再多加贅述。

承續第2a圖，當該模具5構製有全像繞射圖樣之後，方可如第2b圖所示，選擇利用該上模具5a配合相對應之下模具5b，以構成具全像繞射圖樣〔即微結構S’〕之該模穴51；如此，便能經由一射料管3’注入塑料於該模穴51，以致使該塑料覆蓋並填滿該模穴51表面之全像繞射圖樣〔即微結構S’〕，並經塑料射出成形即產出如第2c圖所示之曲面具有全像繞射圖樣〔即微結構S’〕之物品4’，以增進該物品4’的外觀特殊性。

以上，僅提供本發明較佳實施例作為參考，且在前述之技術範疇下，針對欲成形物品型態選擇利用不同規格之雷射機具配合適當膜仁或模具進行其表面微雕，乃為所屬技術領域中具有通常知識者可加以應用，且其脫模方式乃視實際情況而定，容不在此詳加贅述。

綜上所述，本發明具有全像繞射圖樣之物品加工方法的主要特徵在於：藉由雷射光所發散之雷射光束直接擊發 於該模具之模穴上，並配合雷射光束打出之刻痕線間距及雷射光束之直徑，遂能致使本發明經由一次加工即可於該模穴上獲得全像繞射圖樣，以取代傳統電鑄翻模方能製作出具全像繞射圖樣之模仁所需耗費的時間，進而達到增進製作效率並降低製作成本之功效；甚至，本發明更能採用不同規格之雷射光所發散之雷射光束微雕如平面或曲面等不同態樣之模穴，以透過雷射光束觸及該模穴表面的各光點能量劃出數條刻痕線，再由該數條刻痕線配合圖樣，而能夠在光線照射下經由任二相鄰刻痕線之間距產生光線干涉之效果，以使圖樣呈現出立體且具絢麗七彩紋路之態樣，並且可在塑料射出成形的同時將該全像繞射圖樣構置於物品之上。如此一來，本發明具有全像繞射圖樣之物品加工方法遂可應用於製作各式型態之物品，以增加其實用性，並透過該全像繞射圖樣賦予物品嶄新的視覺效果及附加價值。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

〔本發明〕

1‧‧‧模仁

2‧‧‧模具

2a‧‧‧下模具

2b‧‧‧上模具

21‧‧‧凹槽

22‧‧‧模穴

3、3’‧‧‧射料管

4、4’‧‧‧物品

S、S’‧‧‧微結構

L、L’‧‧‧雷射光

5‧‧‧模具

5a‧‧‧上模具

5b‧‧‧下模具

51‧‧‧模穴

第1a圖：本發明較佳實施例之雷射微雕示意圖。

第1b圖：本發明較佳實施例之射出成形示意圖。

第1c圖：本發明較佳實施例之產出物品示意圖。

第2a圖：本發明另一較佳實施例之雷射微雕示意圖。

第2b圖：本發明另一較佳實施例之射出成形示意圖。

第2c圖：本發明另一較佳實施例之產出物品示意圖。

1‧‧‧模仁

S‧‧‧微結構

L‧‧‧雷射光

Claims (6)

1. 一種具全像繞射圖樣之物品加工方法，係包含：以雷射光束直接於一模具之模穴表面構製全像繞射圖樣，該雷射光束構製該全像繞射圖樣時，該雷射光束係於該模穴表面成形有多道刻痕線，且任二道相鄰刻痕線所相隔之間距是為5~15微米，該雷射光束之光束直徑為10~30微米；注入塑料於該模穴，致使該塑料覆蓋該全像繞射圖樣，並成形出具該全像繞射圖樣之物品。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具全像繞射圖樣之物品加工方法，其中，該模具具有一模仁，該模穴表面係為該模仁之一表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具全像繞射圖樣之物品加工方法，其中，該模穴表面係為一凹穴內表面。
4. 如申請專利範圍第3項所述之具全像繞射圖樣之物品加工方法，其中，該雷射光束產生於該模穴表面之刻痕線間距為10微米，且該雷射光束之光束直徑為15微米。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具全像繞射圖樣之物品加工方法，其中，該模穴表面具有一曲面，該全像繞射圖樣係形成於該曲面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具全像繞射圖樣之物品加工方法，其中，該雷射光束產生於該模穴表面之刻痕線間距為10微米，且該雷射光束之光束直徑為30微米。