WO2009062488A2 - Verfahren zur bearbeitung einer strukturierten oberfläche - Google Patents

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Berthold Thölen
Rolf Espe
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Hueck Engraving Gmbh & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a method for processing a structured surface of a stamping tool, in which the surface is provided over its entire surface with a first metallic coating.
  • thermoset resins used include the melamine, phenolic or melamine / urea resins.
  • the surface design of the melamine resin films takes place under pressure and temperature in hydraulic heating press systems.
  • a structured metallic press plate is used as a stamping tool, for example a steel sheet.
  • the stamping tools are additionally provided with a coating.
  • the melamine resin becomes liquid under pressure and temperature and another polycondensation takes place.
  • Pressing time and temperature determine the degree of crosslinking of the melamine resin and its surface quality. After the pressing time, the melamine resin has reached the desired degree of crosslinking and has entered the solid phase. In this process, the melamine resin surface also faithfully adopts the surface of the embossing tool.
  • embossing tools in the form of press plates and endless belts made of steel sheets, which receive a surface structure by appropriate processing.
  • a pretreated sheet is provided with a matrix, which is applied for example by means of a screen printing process, so that subsequently an etching of the sheet can take place in order to achieve a surface structure.
  • the sheets used in this case have a very large format, so that it depends on a very precise processing and especially a congruent processing, as far as several steps are necessary.
  • the etched areas then form the profile valleys of the desired structure, after completion of the etching process the surface is cleaned and in particular the mask is removed.
  • 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 may arise here if a three-dimensional structure is to be achieved by a plurality of consecutive exposure and etching processes and for this purpose a plurality of masks must be applied, an etching process taking place between each mask application. Due to the exact positioning and the required number of corresponding masks, the production of the press plates or endless belts is thus very complicated and cost-intensive. The achievable resolution is also very much dependent on the method used. Furthermore, a considerable number of steps are required, which require a complicated handling, in particular by the size of the press plates or endless belts.
  • the mask directly to the press plate or endless belt by means of a digitized printing technique or to partially expose an existing photographic layer, in order subsequently to be able to carry out the etching after cleaning.
  • the particular advantage of the digitized printing technique is that the structure is detected very accurately by the use of identical files and thus several etching processes, for example, to achieve a deep structure, can be performed successively fit.
  • a method for applying coatings to surfaces wherein the device used comprises a nozzle head which has at least one nozzle which can be controlled by a control signal.
  • the method alternatively provides for the movement of the surface to be coated or the movement of the nozzle head.
  • a fluid coating material is applied to the surface through the nozzle, whereby a selective coating of selected areas with liquid or gaseous materials is provided, which may also be viscous, for example.
  • An example becomes among other things called the use of UV varnishes.
  • the method can be used, inter alia, for etching surfaces, wherein chemical reagents are applied to the surface.
  • the press plates and endless belts are subjected to a plurality of cleaning processes and can additionally be coated with a nickel layer, which is then refined by further metallic coatings such that the surface obtains a desired degree of gloss and a necessary surface hardness.
  • This degree of gloss is responsible for the fact that after compression of the materials to be processed with the help of the press plates or the endless belts, the structure pressed here receives different shades and color reflections.
  • the object of the present invention is to further increase the design possibilities of the surface structure and to adapt the synthetic resin surface as far as possible to a lacquered real wood surface.
  • the gloss level of an embossing tool in particular a press plate or an endless belt, at least partially differ from each other in partial areas.
  • the visual impression is sustainably improved and leads to a surface which is congruently executable as a result of the precisely fitting print templates and accurately applied matrix and thus not only a different depth structure can be achieved, but also a different degree of gloss in order to highlight certain structural areas.
  • This gloss difference can be optionally provided, for example, the raised areas may have a higher gloss level than the lower areas or vice versa.
  • a lacquered real wood surface can be modeled, wherein the raised surfaces have a certain degree of matt and the deeper wood pore, due to the light reflection, show a shiny area.
  • the wood pore structures which match in register with the wood decor print, are produced according to the known etching technology.
  • a tailor-made protective layer is applied for this purpose, which allows in a subsequent operation, a further partial coating in the areas that are not covered by the protective layer.
  • a digital printing technique is used, so that exactly on an already existing structure a post-structuring can be done on the one hand and also made a gloss level change after applying a protective layer can.
  • a chromium plating is performed, which may be a high-gloss chrome plating or a matte chrome plating.
  • this method is not limited to the chrome plating of the surface, but other metal coatings can be made. It is imperative, for example, as far as a chromium plating takes place, that the protective layer used in this case of a chromic acid-resistant material so that the protective layer is not affected during the chrome plating.
  • a baking of the protective layer wherein after the second metallic coating, the protective layer is completely removed.
  • a deep etching is usually carried out first and then a circular etching in order to emphasize the shape of the pore structure.
  • a mechanical polish can be done before the surface is cleaned and degreased.
  • the structured surface can be additionally activated before the application of the coatings, or other coatings which ensure better adhesion, for example a nickel layer, can be applied.
  • the aforesaid method describes processing the surface of an embossing tool, for example a press plate or an endless belt, by applying the first mask to the surface by means of a digital printing technique and the subsequent chemical processing to obtain the surface structure, this patterning by repeated application of a mask and an etching process can be repeated before the finished structured surface is subjected to a cleaning step by polishing and activating and then a first coating is applied by a chrome plating, after which a mask in the form of the protective layer is applied again, so that in a final process step a renewed chrome plating can be done with a different degree of gloss.
  • the method according to the invention leads to an embossing tool having at least one structured surface, wherein a metallic coating of a first material and partially a metallic coating of a second material are arranged on the structured surface over the entire surface.
  • the material coatings used are chromium, since this is particularly hard and thus suitable for the pressing operations to be carried out.
  • it is readily possible for example, if materials are compacted which do not have a particularly high degree of hardness or whose surface is elastic and soft, likewise to achieve particular effects by corresponding partial chromium plating with different firmness gloss.
  • the particular advantage of the method according to the invention and the embossing tools produced thereby is that the structure specified there is imaged identically on the materials to be machined with the aid of the embossing tools, whereby at the same time the present degree of gloss, at least in two gradations, directly on the materials to be processed is recognizable. Due to the different degree of gloss, certain areas, for example raised areas or even lower areas, can additionally be provided with a different degree of gloss, so that the structure emerges very succinctly and produces an optical effect which leads to a material surface which hardly differs from, for example, grown wood is. According to this method, other, lifelike surfaces can be simulated accordingly.
  • the invention will be explained again with reference to the figures.
  • Fig. 2 in an enlarged side view of the existing structure on the press plate surface.
  • Figure 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 3 thereon, 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 covered by the mask.
  • the etching process it is possible, for example, to produce fine surface structures and deep structures which are subsequently optionally rounded off by mechanical processing.
  • the surface structure is completed by further chemical processing, polishing and optionally activation of the polished surface, so that subsequent cleaning is performed before a first chromium plating layer 6 having a certain degree of gloss is applied, followed by another Mask covered a portion of these chrome-plated surfaces, so that subsequently the uncovered areas can be chrome plated again with a Verchrom layer 7, with a deviating from the first chromium coating 6 gloss level.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, bei dem die Oberfläche mit einer ersten metallischen Beschichtung (6) vollflächig versehen wird. Um die Gestaltungsmöglichkeit von strukturierten Oberflächen zu erhöhen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass auf der ersten Beschichtung (6) in vorbestimmten Bereichen zumindest eine weitere metallische Beschichtung (7) angeordnet wird, wobei sich der Glanzgrad der ersten Beschichtung (6) von dem der weiteren Beschichtung (7) unterscheidet. Durch die Maßnahme können beispielsweise Holzporen wesentlich besser nachempfunden werden.

Description

Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, bei dem die Oberfläche mit einer ersten metallischen Beschichtung vollflächig versehen wird.
Bei der Beschichtung von Holzwerkstoffplatten mit Duroplastharzen, versucht man immer wieder Oberflächen aus der Natur soweit naturgetreu wiederzugeben wie möglich. Zu den verwendeten Duroplastharzen zählen die Melamin-, Phenol- oder Melamin-/Hamstoffharze. Die Oberflächenausgestaltung der zum Beispiel Melaminharz- filme geschieht unter Druck und Temperatur in hydraulischen Heizpressenanlagen. Als Oberflächengeber wird zum Beispiel ein strukturiertes metallisches Pressblech als Prägewerkzeug eingesetzt, beispielsweise ein Stahlblech. Um die Verschleißfestigkeit und Trenneigenschaft der Metalloberfläche zu verbessern, werden die Prägewerkzeuge zusätzlich mit einer Beschichtung versehen. Während des Pressvorgangs wird unter Druck und Temperatur das Melaminharz flüssig und es tritt eine weitere Polykondensa- tion statt. Presszeit und Temperatur bestimmen den Vernetzungsgrad der Melaminhar- ze und deren Oberflächenqualität. Nach Ablauf der Presszeit hat das Melaminharz den gewünschten Vernetzungsgrad erreicht und ist in die feste Phase übergetreten. Bei diesem Vorgang nimmt die Melaminharzoberfläche auch naturgetreu die Oberfläche des Prägewerkzeuges an.
Nach dem Stand der Technik werden Prägewerkzeuge in Form von Pressblechen und Endlosbändern aus Stahlblechen hergestellt, die durch entsprechende Bearbeitung eine Oberflächenstruktur erhalten. Zu diesem Zweck wird ein vorbehandeltes Blech mit einer Matrix versehen, die beispielsweise mittels eines Siebdruckverfahrens aufgetragen wird, sodass anschließend eine Ätzung des Bleches erfolgen kann, um eine Oberflächenstruktur zu erzielen. Die hierbei verwendeten Bleche weisen ein sehr großes Format auf, sodass es auf eine sehr genaue Bearbeitung und insbesondere eine deckungskonforme Bearbeitung ankommt, soweit mehrere Arbeitsschritte notwendig sind. Hierbei werden sämtliche Bereiche, welche die erhabene Oberflächenstruktur später 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 Ätzvorganges die Oberfläche gereinigt und insbesondere die Maske entfernt wird.
Alternativ besteht die Möglichkeit 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 Weg 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 positioniert werden muss, wenn beispielsweise mehr als ein Belichtungs- und Ätzvorgang erfolgen soll, um somit komplizierte dreidimensionale Strukturen auf der Oberfläche des Pressbleches oder des Endlosbandes aufzubringen. Hierbei ist ferner zu berücksichtigen, dass es sich um äußerst großformatige Pressbleche handelt, sodass geringste Abweichungen bereits zu erheblichen Verschiebungen der Strukturen führen können. Die Reproduzierbarkeit des Aufbringens der Maske ist daher insbesondere beim Fotoverfahren zur Erzielung einer hohen Abbildungsgenauigkeit mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Die Schwierigkeiten können sich hierbei erhöhen, wenn eine dreidimensionale Struktur durch mehrere hintereinander laufende Belichtungs- und Ätzvorgänge erzielt werden soll und hierzu mehrere Masken aufgetragen werden müssen, wobei zwischen jeder Maskenauftra- gung ein Ätzvorgang stattfindet. Durch die genaue Positionierung und die erforderliche Anzahl von entsprechenden Masken ist somit die Herstellung der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder sehr aufwendig und kostenintensiv. Die erzielbare Auflösung ist zudem sehr stark von dem verwendeten Verfahren abhängig. Ferner sind eine erhebliche Anzahl von Arbeitsschritten erforderlich, die insbesondere durch die Größe der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder eine aufwendige Handhabung erfordern. Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik bekannt, anstelle eines Siebdruckverfahrens eine Maske durch einen Wachsauftrag herzusteilen, welcher gegen die verwendeten Ätzmittel chemisch resistent ist und somit eine Ätzung in den Bereichen ermöglicht, in denen die Oberfläche durch das Wachs nicht abgedeckt ist. Bei diesem Verfahren wird ein Sprühkopf, welcher das Wachs auf die Oberfläche aufspritzt, entlang einer X- und Y-Achse verfahren, um die erforderliche Struktur aufzutragen. Bei der Verwendung eines Wachsauftrages hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, dass das Wachs nur sehr schwer von der Oberfläche wieder entfernt werden kann und sehr kostenintensiv ist. Obwohl somit bei diesem Verfahren ein enormer Fortschritt erzielt werden konnte, hat es sich in der Praxis jedoch gezeigt, dass die Entfernung der Wachsschicht sehr problematisch ist, weil das Wachs sich nicht mit einer chemischen Behandlung entfernen lässt und somit die Reinigung der Bleche nach dem Ätzvorgang äußerst schwierig ist, beispielsweise nur mit einem Hochdruckreiniger durchgeführt werden kann.
Aus dem vorgenannten Grunde ist man daher dazu übergegangen durch eine digitalisierte Drucktechnik entweder die Maske unmittelbar auf das Pressblech oder Endlosband aufzutragen oder eine vorhandene Fotoschicht teilweise zu belichten, um anschließend nach erfolgter Reinigung die Ätzung durchführen zu können. Der besondere Vorteil bei der digitalisierten Drucktechnik besteht darin, dass durch die Verwendung identischer Dateien die Struktur sehr exakt erfasst wird und somit mehrere Ätzvorgänge, um beispielsweise eine Tiefenstruktur zu erzielen, nacheinander passgenau durchgeführt werden können.
Aus der DE 102 24 128 A1 ist ein Verfahren zum Auftragen von Beschichtungen auf Oberflächen bekannt, wobei die verwendete Vorrichtung ein Düsenkopf umfasst, welcher zumindest eine durch ein Steuersignal ansteuerbare Düse aufweist. Hierbei sieht das Verfahren alternativ die Bewegung der Oberfläche, welche beschichtet werden soll oder die Bewegung des Düsenkopfes vor. Auf die Oberfläche wird ein fluides Beschichtungsmaterial durch die Düse aufgetragen, wobei eine selektive Beschichtung ausgewählter Bereiche mit flüssigen oder gasförmigen Materialien vorgesehen ist, welche beispielsweise auch zähflüssig sein können. Beispielhaft wird unter anderem die Verwendung von UV-Lacken genannt. Das Verfahren kann unter anderem zu Ätzen von Oberflächen, wobei chemische Reagenzien auf die Oberfläche aufgetragen werden, eingesetzt werden.
Nach erfolgter Strukturierung der Oberflächen werden die Pressbleche und Endlosbänder mehreren Reinigungsprozessen unterzogen und können zusätzlich mit einer Nickelschicht überzogen werden, die anschließend durch weitere metallische Beschichtungen dahingehend veredelt wird, dass die Oberfläche einen gewünschten Glanzgrad und eine notwendige Oberflächenhärte erhält. Dieser Glanzgrad ist dafür verantwortlich, dass nach erfolgter Verpressung der zu bearbeitenden Werkstoffe mit Hilfe der Pressbleche oder der Endlosbänder die hierbei verpresste Struktur unterschiedliche Schattierungen und Farbspiegelungen erhält.
Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde die Gestaltungsmöglichkeit der Oberflächenstruktur weiterhin zu erhöhen und die Kunstharzoberfläche weitestgehend an eine lackierte Echtholzoberfläche anzupassen.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Verfahrensaufgabe vorgesehen, dass auf der ersten Beschichtung in vorbestimmten Bereichen zumindest eine weitere metallische Beschichtung angeordnet wird, wobei sich der Glanzgrad der ersten Beschichtung von dem der weiteren Beschichtung unterscheidet. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrnes ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gegenüber dem Stand der Technik ist vorgesehen, dass nach Aufbringen der Strukturierung und einer ersten metallischen Beschichtung partiell eine weitere Beschichtung aufgetragen wird, wobei sich der Glanzgrad der ersten Beschichtung von dem der weiteren Beschichtung unterscheidet. Somit kann der Glanzgrad von einem Prägewerkzeug, insbesondere einem Pressblech oder einem Endlosband, zumindest teilweise in partiellen Bereichen voneinander abweichen. Durch diese Maßnahme ist es möglich erhabene Strukturen oder gegebenenfalls tiefer liegende Strukturen mit einem unterschiedlichen Glanzgrad zu versehen, um beispielsweise die Struktur besonders hervorzuheben. Durch diese Maßnahme wird der optische Eindruck nachhaltig verbessert und führt zu einer Oberfläche die infolge der passgenauen Druckvorlagen und passgenau aufgetragenen Matrix deckungskonform ausführbar ist und somit nicht nur eine unterschiedliche Tiefenstruktur erzielbar ist, sondern darüber hinaus ein unterschiedlicher Glanzgrad, um bestimmte Strukturbereiche hervorzuheben. Dieser Glanzgradunterschied kann hierbei wahlweise vorgesehen werden, beispielsweise können die erhabenen Bereiche einen höheren Glanzgrad als die tiefer liegenden Bereiche oder umgekehrt aufweisen.
Zum Beispiel kann eine lackierte Echtholzoberfläche nachempfunden werden, wobei die erhabenen Flächen einen bestimmten Mattgrad aufweisen und die tiefer liegende Holzpore, bedingt durch die Lichtreflexion, einen glänzenden Bereich zeigen.
Hierzu werden die Holzporenstrukturen, die passergenau mit dem Holzdekordruck übereinstimmen, nach der bekannten Ätztechnologie hergestellt.
Zur Durchführung dieser Maßnahme wird hierzu eine passgenaue Schutzschicht aufgebracht, welche in einem folgenden Arbeitsgang eine weitere Teilbeschichtung in den Bereichen ermöglicht, die nicht durch die Schutzschicht abgedeckt sind. Um die hohe Genauigkeit zu erreichen, welche erforderlich ist um eine passgenaue Anordnung und Überdeckung der jeweiligen Struktur zu erzielen, wird eine digitale Drucktechnik verwendet, sodass exakt auf eine bereits vorhandene Struktur eine Nachstrukturierung einerseits erfolgen kann und zudem nach Auftragen einer Schutzschicht eine Glanzgradveränderung vorgenommen werden kann.
Vorzugsweise wird als metallische Beschichtung eine Verchromung durchgeführt, wobei es sich um eine Hochglanzverchromung oder um eine matte Verchromung handeln kann. Dieses Verfahren ist jedoch nicht auf die Verchromung der Oberfläche beschränkt, sondern es können auch andere Metallbeschichtungen vorgenommen werden. Zwingend erforderlich ist zum Beispiel soweit eine Verchromung erfolgt, dass die hierbei verwendete Schutzschicht aus einem chromsäurebeständigen Material besteht, damit die Schutzschicht nicht während der Verchromung in Mitleidenschaft gezogen wird.
Zu besseren Haftung der Schutzschicht auf der bereits vorhandenen Verchromung kann als weiterer Bearbeitungszwischenschritt ein Einbrennen der Schutzschicht vorgesehen werden, wobei nach erfolgter zweiter metallischer Beschichtung die Schutzschicht vollständig entfernt wird. Zur Herstellung der Oberflächenstruktur erfolgt in der Regel zunächst eine Tiefenätzung und anschließend eine Rundätzung, um die Formgebung der Porenstruktur herauszustellen. Danach kann eine mechanische Politur erfolgen, bevor die Oberfläche gereinigt und entfettet wird. Zur besseren Haftung der metallischen Schichten, insbesondere der Chromschicht, kann die strukturierte Oberfläche vor dem Aufbringen der Beschichtungen zusätzlich aktiviert werden oder es können andere Beschichtungen, welche eine bessere Haftung gewährleisten, zum Beispiel eine Nickelschicht, aufgetragen werden.
Erfindungsgemäß ist zur Erzielung eines höheren Glanzgrades hierbei 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 und
erneutes Verchromen der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
wobei die durch die Verchromungen erzeugten Beschichtungen der strukturierten Oberfläche einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen.
Das vorgenannte Verfahren beschreibt die Bearbeitung der Oberfläche eine Prägewerkzeuges, beispielsweise eines Pressbleches oder eines Endlosbandes von Auftragen der ersten Maske auf die Oberfläche mittels einer digitalen Drucktechnik und der anschließenden chemischen Bearbeitung zur Erzielung der Oberflächenstruktur, wobei diese Strukturierung durch mehrmaliges Auftragen einer Maske und eines Ätzvorganges wiederholt werden kann, bevor die fertig gestellte strukturierte Oberfläche durch Polieren und Aktivieren einem Reinigungsschritt unterzogen wird und sodann eine erste Beschichtung durch eine Verchromung aufgetragen wird, wobei im Anschluss erneut eine Maske in Form der Schutzschicht aufgetragen wird, damit in einem letzten Verfahrensschritt eine erneute Verchromung mit einem anderen Glanzgrad erfolgen kann.
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 Oberflächenstruktur vorsehen, 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 und
erneutes Verchromen der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche, wobei die durch die Verchromungen erzeugten Beschichtungen der strukturierten Oberfläche einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen.
Ein wesentlicher Punkt zur Erzielung der passgenauen Anordnung der Strukturen sowie des späteren Glanzgrades besteht darin, dass die erste, zweite und dritte Maske sowie die zuletzt aufgetragene Schutzschicht mit Hilfe einer digitalisieren Drucktechnik passgenau aufgetragen wird, damit eine strukturkonforme Überdeckung vorliegt und sich über die Gesamtoberfläche der Pressbleche oder Endlosbänder keine Abweichungen von der Struktur ergeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt hierzu zu einem Prägewerkzeug mit wenigstens einer strukturierten Oberfläche, wobei vollflächig auf der strukturierten Oberfläche eine metallische Beschichtung aus einem ersten Material und darauf teilweise eine metallische Beschichtung aus eine zweiten Material angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei den verwendeten Materialbeschichtungen um Chrom, da dieses besonders hart und somit für die durchzuführenden Pressvorgänge geeignet ist. Es ist jedoch je nach Verwendungszeck ohne Weiteres möglich, sofern beispielsweise Werkstoffe verpresst werden, die kein besonders hohen Härtegrad aufweisen oder deren Oberfläche elastisch und weich ausgebildet ist, ebenfalls durch entsprechende Teilverchromungen mit unterschiedlichen Härteglanz besondere Effekte zu erzielen.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäße Verfahrens und der hierdurch hergestellten Prägewerkzeuge besteht darin, das mit Hilfe der Prägewerkzeuge die dort vorgegebene Struktur identisch auf den zu bearbeitenden Werkstoffen abgebildet wird, wobei gleichzeitig der vorliegende Glanzgrad, und zwar zumindest in zweifacher Abstufung unmittelbar auf die zu verarbeitenden Werkstoffen erkennbar ist. Durch den unterschiedlichen Glanzgrad können hierbei bestimmte Bereiche beispielsweise erhabene Bereiche oder auch tiefer liegende Bereiche zusätzlich mit einem abweichenden Glanzgrad 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. Nach diesem Verfahren können ebenso andere, naturgetreue Oberflächen entsprechend nachempfunden werden. 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.
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 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 Verchromungsschicht 6 mit einem bestimmten Glanzgrad aufgetragen wird und danach mit Hilfe einer erneuten Maske ein Teil dieser verchromten Oberflächen abgedeckt, sodass im Anschluss daran die nicht abgedeckten Bereiche erneut mit einer Verchrom ungsschicht 7 verchromt werden können, und zwar mit einem von der ersten Verchromungsschicht 6 abweichenden Glanzgrad.
Anstelle einer Verchromung können gegebenenfalls teilweise auch andere Oberflächenvergütungen vorgenommen werden, wobei unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Oberfläche partiell mit unterschiedlichen Glanzgraden versehen wird. Soweit durch die angewandten Ätzverfahren eine Holzstruktur auf dem Pressblech 1 nachgebildet werden soll, besteht beispielsweise die Möglichkeit, die erhabenen Flächen 6 mit einem matten Glanzgrad zu versehen, während die tiefer liegenden Bereiche, welche die Holzpore bilden, mit einem höheren Glanzgrad zu versehen. 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 Verchromungsschicht
7 Verchromungsschicht

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, bei dem die Oberfläche mit einer ersten metallischen Beschichtung (6) vollflächig versehen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der ersten Beschichtung (6) in vorbestimmten Bereichen zumindest eine weitere metallische Beschichtung (7) angeordnet wird, wobei sich der Glanzgrad der ersten Beschichtung (6) von dem der weiteren Beschichtung (7) unterscheidet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf der ersten Beschichtung (6) teilweise eine Schutzschicht aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzschicht mittels einer digitalen Drucktechnik aufgebracht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungen (6, 7) durch Verchromen erzeugt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Schutzschicht ein chromsäurebeständiges Material verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schutzschicht in die erste Beschichtung (6) eingebrannt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die strukturierte Oberfläche vor dem Aufbringen der Beschichtungen (6, 7) aktiviert wird.
8. 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 und
erneutes Verchromen der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
wobei die durch die Verchromungen erzeugten Beschichtungen (6, 7) der strukturierten Oberfläche einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen.
9. 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 und
erneutes Verchromen der mit der Maske versehenen verchromten Oberfläche,
wobei die durch die Verchromungen erzeugten Beschichtungen (6, 7) der strukturierten Oberfläche einen unterschiedlichen Glanzgrad aufweisen.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste, zweite und dritte Maske sowie die Schutzschicht mit Hilfe einer digitalisierten Drucktechnik passgenau aufgetragen wird.
11. Prägewerkzeug mit wenigstens einer strukturierten Oberfläche,
dadurch gekennzeichnet,
dass vollflächig auf der strukturierten Oberfläche eine metallische Beschichtung
(6) aus einem ersten Material und darauf teilweise eine metallische Beschichtung
(7) aus einem zweiten Material angeordnet ist.
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