WO2016136586A1 - 凹凸形成体 - Google Patents
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Definitions
- This invention relates to the uneven
- the concave-convex formed body of the second aspect of the present invention is formed in a state in which three or more resin bodies are stretched from intersections by irradiating the resin body with a laser and a resin body having thermoplasticity, A recess in which the amount of heat generated by the laser of the resin body is reduced at the intersection when the resin body is formed, and the recess is formed in the resin body so that the resin body is formed on the side of the recess. And a convex portion.
- the unevenness formed body according to the third aspect of the present invention is the unevenness formed body according to the first aspect or the second aspect of the present invention, wherein when the recess is formed in the resin body, the amount of heat generated by the laser of the resin body is It is gradually lowered toward the intersection side of the recess.
- a concavo-convex formed body according to any one of the first to third aspects of the present invention, wherein a laser is applied to the resin body when the concave portion is formed in the resin body.
- the resin body is cooled at the time of irradiation and / or at least one of when the laser irradiation to the resin body is stopped.
- the resin body has thermoplasticity, and the resin body is irradiated with a laser, whereby a concave portion is formed in the resin body and a convex portion is formed on the side of the concave portion. Is formed. Moreover, the 3 or more recessed part is formed in the resin body in the state extended
- the intersection portion of the concave portion is set to the laser irradiation start position or the irradiation stop position. For this reason, when the intersection part of a recessed part is formed, it can suppress that a convex part is formed in the side of the intersection part of a recessed part, and a convex part is arrange
- the resin body has thermoplasticity, and the resin body is irradiated with a laser, whereby a concave portion is formed in the resin body and a convex portion is formed on the side of the concave portion. Is formed. Moreover, the 3 or more recessed part is formed in the resin body in the state extended
- the amount of heat generated by the laser of the resin body is gradually reduced as it goes to the intersection side of the recess. For this reason, it can suppress that the depth dimension of a recessed part changes rapidly in the intersection part of a recessed part.
- the resin body when the resin body is irradiated with the laser when the recess is formed in the resin body and at least one of when the laser irradiation to the resin body is stopped The resin body is cooled. For this reason, it can suppress that the laser irradiation part of a resin body ignites, and the depth dimension of a recessed part and the height dimension of a convex part can be enlarged.
- FIG. 1 is a sectional view showing a groove forming body 10 (unevenness forming body) according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is a plan view showing the groove forming body 10.
- the groove forming body 10 is, for example, a wheel cap that is a vehicle component, and is attached to the vehicle width direction outer side of a vehicle wheel (not shown).
- the groove forming body 10 includes a plate-like resin plate 12 as a resin body.
- the resin plate 12 is made of, for example, PP resin, PC resin, ABS resin, PC-ABS resin, or the like. It is made of PA resin and has thermoplasticity.
- the thickness dimension of the resin plate 12 is increased to, for example, 1.5 mm, and the resin plate 12 has high strength against cracking, bending, twisting, and the like, and has high rigidity.
- the depth dimension D of the groove 18 is equal to the depth dimension E of the concave portion 14 and the convex portion 16.
- the total height is set to H.
- the depth dimension D of the groove 18 is 0.1 mm or more (for example, 0.1 mm)
- the width dimension W of the groove 18 is 0.5 mm or more. (For example, 0.7 mm).
- a plate-like mask 20 as a covering member is attached to the resin plate 12 from the front side, and the surface of the resin plate 12 is partially covered by the mask 20. .
- a hook portion 20A is formed at the end of the mask 20, and the hook portion 20A protrudes toward the resin plate 12 side.
- the mask 20 is mounted on the resin plate 12 by being hooked on the groove 18 of the resin plate 12 in a state where the hook portion 20A is elastically deformed. Thereby, when the surface of the resin plate 12 is painted, it is limited that the portion covered with the mask 20 on the surface of the resin plate 12 is painted.
- the grooves 18 are formed on the surface of the resin plate 12
- the grooves 18 of the resin plate 12 are formed as shown in FIGS.
- the laser L irradiated portion of the resin plate 12 is heated and melted and sublimated.
- the laser L irradiated portion of the resin plate 12 is pressed and moved to the front side of the resin plate 12 by vapor pressure, so that the concave portion 14 is formed on the surface of the resin plate 12 and the convex portions are formed on both sides of the concave portion 14.
- 16 is formed and a groove 18 is formed.
- the concave portions 14 and the convex portions 16 are continuously formed along the scanning locus T of the laser L, and the grooves 18 are continuously formed.
- four concave portions 14 are formed on the surface of the resin plate 12 so as to extend from the intersection 14A.
- each concave portion 14 when each concave portion 14 is formed on the surface of the resin plate 12, the amount of heat generated by the laser L of the resin plate 12 is reduced at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the concave portion 14.
- the formation depth dimension due to is reduced. For this reason, even if all the recesses 14 are formed on the surface of the resin plate 12, the depth dimension E of the recesses 14 can be suppressed from increasing at the intersection 14A portion of the recesses 14, and the depth dimension E of the recesses 14 can be made uniform.
- the formation of voids (bubbles) at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the recess 14 can be suppressed. Thereby, the formation quality of the recessed part 14 to the resin board 12 can be improved.
- the amount of heat generated by the laser L of the resin plate 12 at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the recess 14 increases toward the intersection 14 ⁇ / b> A side of the recess 14.
- the depth of the recess 14 formed by the laser L is gradually reduced as it goes toward the intersection 14A of the recess 14. For this reason, it can suppress that the depth dimension E of the recessed part 14 changes rapidly in the intersection 14A part of the recessed part 14, and the depth dimension E of the recessed part 14 can be made more uniform.
- the laser L is irradiated and scanned at a position where the concave portion 14 is formed on the resin plate 12 a plurality of times (for example, three times or more). For this reason, after the laser L is irradiated and scanned at the concave portion 14 forming position of the resin plate 12, the laser plate L is irradiated and scanned at the next concave portion 14 forming position of the resin plate 12. By temporarily stopping the irradiation of the laser L to the position where the recess 14 is formed, the position where the recess 14 is formed on the resin plate 12 is left and cooled.
- the irradiation amount of the laser L to the concave portion 14 formation position of the resin plate 12 is reduced each time. .
- the depth dimension E of the recessed part 14 and the height dimension H of the convex part 16 can be enlarged, The depth dimension D of the groove 18 can be increased. For this reason, when the mask 20 is mounted on the resin plate 12, the amount of engagement of the mask 20 on the groove 18 of the hook portion 20 ⁇ / b> A can be increased, and the coating protrusion from the mask 20 can be further prevented.
- the amount of heat generated by the laser L of the resin plate 12 gradually increases toward the intersection 14 ⁇ / b> A side of the recess 14 at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the recess 14. It is made smaller. However, when each recess 14 is formed in the resin plate 12, the amount of heat generated by the laser L of the resin plate 12 may be reduced at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the recess 14.
- the output of the laser L is reduced at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the recess 14, and the irradiation amount of the laser L and thus the resin plate 12.
- the amount of heat generated by the laser L is reduced.
- the scanning speed of the laser L is increased at the intersection 14 ⁇ / b> A portion of the concave portion 14, and the amount of irradiation of the laser L and thus the amount of heat generated by the laser L of the resin plate 12 is increased. It may be made smaller.
- the irradiation of the laser L to the resin board 12 is temporarily stopped by irradiating the resin board 12 with the laser L several times. In doing so, the position where the recess 14 is formed on the resin plate 12 is cooled.
- the resin plate 12 is irradiated with the laser L when each concave portion 14 is formed in the resin plate 12 and at least one of when the laser L irradiation to the resin plate 12 is temporarily stopped.
- the recessed portion 14 forming position of the resin plate 12 may be cooled.
- the resin plate 12 or the periphery of the resin plate 12 may be cooled (temperature is lowered), and the position where the recess 14 is formed on the resin plate 12 may be cooled.
- the recessed part 14 is extended linearly from the intersection 14A.
- the recess 14 may be extended in a curved shape from the intersection 14A.
- the laser L is a CO 2 laser.
- the laser L may be a YGA laser, a YVO 4 laser, a fiber laser, a semiconductor laser, or a second harmonic laser thereof.
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Abstract
溝形成体では、樹脂板に、レーザが照射されて、凹部及び凸部が形成される。また、4個の凹部がそれぞれ交点から延伸されている。ここで、樹脂板に各凹部が形成される際に、凹部の交点部分が、レーザの照射停止位置にされて、樹脂板のレーザによる発熱量が小さくされる。このため、凹部の交点部分の両側方に凸部が形成されることを抑制でき、凹部の交点部分と交点以外の部分との間に凸部が配置されることを抑制できる。
Description
本発明は、凹部の側方に凸部が配置される凹凸形成体に関する。
特開平10-287361号公報に記載の包材では、分子配向熱可塑性樹脂層にレーザが照射されることで、分子配向熱可塑性樹脂層に凹部が形成されると共に凹部の側方において凸部が形成されている。
ここで、この包材において、仮に、分子配向熱可塑性樹脂層に2組の凹部及び凸部が交差されて形成される場合に、一方の凹部及び凸部が形成された後に他方の凹部及び凸部が形成されても、他方の凹部及び凸部が形成される際に、一方の凹部及び凸部との交差部分において、一方の凸部が消失されにくい。このため、一対の凹部の交点部分と他方の凹部の当該交点以外の部分との間に一方の凸部が残存し易い。
本発明は、上記事実を考慮し、凹部の交点部分と交点以外の部分との間に凸部が配置されることを抑制できることが目的である。
本発明の第1態様の凹凸形成体は、熱可塑性を有する樹脂体と、前記樹脂体にレーザが照射されることで前記樹脂体に3個以上それぞれ交点から延伸された状態に形成され、前記樹脂体に形成される際に前記交点部分がレーザの照射開始位置又は照射停止位置にされる凹部と、前記樹脂体に前記凹部が形成されることで前記樹脂体に前記凹部の側方において形成された凸部と、を備えている。
本発明の第2態様の凹凸形成体は、熱可塑性を有する樹脂体と、前記樹脂体にレーザが照射されることで前記樹脂体に3個以上それぞれ交点から延伸された状態に形成され、前記樹脂体に形成される際に前記樹脂体のレーザによる発熱量が前記交点部分において低下される凹部と、前記樹脂体に前記凹部が形成されることで前記樹脂体に前記凹部の側方において形成された凸部と、を備えている。
本発明の第3態様の凹凸形成体は、本発明の第1態様又は第2態様の凹凸形成体において、前記樹脂体に前記凹部が形成される際に前記樹脂体のレーザによる発熱量が前記凹部の前記交点側へ向かうに従い徐々に低下される。
本発明の第4態様の凹凸形成体は、本発明の第1態様~第3態様の何れか1つの凹凸形成体において、前記樹脂体に前記凹部が形成される際における前記樹脂体にレーザが照射される際及び前記樹脂体へのレーザの照射が休止される際の少なくとも一方の際に前記樹脂体が冷却される。
本発明の第1態様の凹凸形成体では、樹脂体が熱可塑性を有しており、樹脂体にレーザが照射されることで、樹脂体に凹部が形成されると共に凹部の側方において凸部が形成されている。また、樹脂体に3個以上の凹部がそれぞれ交点から延伸された状態に形成されている。
ここで、樹脂体に凹部が形成される際に、凹部の交点部分がレーザの照射開始位置又は照射停止位置にされる。このため、凹部の交点部分が形成される際に凹部の交点部分の側方に凸部が形成されることを抑制でき、凹部の交点部分と交点以外の部分との間に凸部が配置されることを抑制できる。
本発明の第2態様の凹凸形成体では、樹脂体が熱可塑性を有しており、樹脂体にレーザが照射されることで、樹脂体に凹部が形成されると共に凹部の側方において凸部が形成されている。また、樹脂体に3個以上の凹部がそれぞれ交点から延伸された状態に形成されている。
ここで、樹脂体に凹部が形成される際に、樹脂体のレーザによる発熱量が凹部の交点部分において低下される。このため、凹部の交点部分が形成される際に凹部の交点部分の側方に凸部が形成されることを抑制でき、凹部の交点部分と交点以外の部分との間に凸部が配置されることを抑制できる。
本発明の第3態様の凹凸形成体では、樹脂体に凹部が形成される際に、樹脂体のレーザによる発熱量が凹部の交点側へ向かうに従い徐々に低下される。このため、凹部の深さ寸法が凹部の交点部分において急激に変化することを抑制できる。
本発明の第4態様の凹凸形成体では、樹脂体に凹部が形成される際における樹脂体にレーザが照射される際及び樹脂体へのレーザの照射が休止される際の少なくとも一方の際に、樹脂体が冷却される。このため、樹脂体のレーザ照射部分が発火することを抑制でき、凹部の深さ寸法及び凸部の高さ寸法を大きくできる。
図1には、本発明の実施形態に係る溝形成体10(凹凸形成体)が断面図にて示されており、図2には、溝形成体10が平面図にて示されている。
本実施形態に係る溝形成体10は、例えば、車両用部品であるホイールキャップにされて、車両のホイール(図示省略)の車幅方向外側に取付けられる。
図1及び図2に示す如く、溝形成体10は、樹脂体としての板状の樹脂板12を備えており、樹脂板12は、例えばPP樹脂、PC樹脂、ABS樹脂、PC-ABS樹脂又はPA樹脂にされて、熱可塑性を有している。樹脂板12の肉厚寸法は、例えば1.5mmにされて、大きくされており、樹脂板12は、割れ、曲げ及び捩れ等に対する強度が高くされると共に、剛性が高くされている。
樹脂板12の表面(意匠面)には、断面略半楕円状の凹部14が4個(3個以上であればよい)形成されており、凹部14は、交点14Aから樹脂板12の表面に沿って直線状に延伸されている。樹脂板12の表面には、凹部14の交点14A以外の部分の両側方において、断面略半楕円状の凸部16が形成されており、凸部16は、凹部14に沿って延伸されている。このため、樹脂板12の表面には、凹部14内及び凸部16間において、溝18が形成されており、溝18の深さ寸法Dは、凹部14の深さ寸法Eと凸部16の高さ寸法Hとの合計にされている。なお、例えば、溝18の深さ寸法Dは、0.1mm以上(例えば0.1mm)にされると共に、溝18の幅寸法W(凸部16の頂部間の寸法)は、0.5mm以上(例えば0.7mm)にされている。
また、樹脂板12の表面が塗装される前には、樹脂板12に表側から被覆部材としての板状のマスク20が装着されて、樹脂板12の表面がマスク20によって部分的に被覆される。マスク20の端部には、引掛部20Aが形成されており、引掛部20Aは、樹脂板12側に突出されている。このため、引掛部20Aが弾性変形された状態で樹脂板12の溝18に引掛けられることで、樹脂板12にマスク20が装着される。これにより、樹脂板12の表面が塗装される際には、樹脂板12表面のマスク20による被覆部分が塗装されることが制限される。
次に、本実施形態の作用を説明する。
以上の構成の溝形成体10において、樹脂板12の表面に溝18(凹部14及び凸部16)が形成される際には、図2及び図3に示す如く、樹脂板12の溝18形成位置に表側からレーザL(レーザ光)が照射されることで、樹脂板12のレーザL照射部分が発熱されて溶融及び昇華される。これにより、樹脂板12のレーザL照射部分が蒸気圧によって樹脂板12の表側に押圧移動されることで、樹脂板12の表面に、凹部14が形成されると共に凹部14の両側方において凸部16が形成されて、溝18が形成される。しかも、樹脂板12の表面に沿ってレーザLが走査されることで、レーザLの走査軌跡Tに沿って、凹部14及び凸部16が連続形成されて、溝18が連続形成される。
また、レーザLは、CO2レーザにされる。さらに、樹脂板12の表面に溝18(凹部14及び凸部16)が形成される際には、レーザLの出力は、例えば1W以上10W以下にされると共に、レーザLのスポット径は、例えば0.5mm以上2mm以下にされており、レーザLの走査速度は、例えば5m/分以上にされる。このため、樹脂板12がレーザLによって融点以上かつ沸点未満の温度に発熱される。
ところで、樹脂板12の表面には、4個の凹部14がそれぞれ交点14Aから延伸された状態に形成されている。
ここで、樹脂板12の表面に各凹部14が形成される際には、凹部14の交点14A部分がレーザLの照射停止位置(照射開始位置でもよい)にされる。このため、凹部14の交点14A部分において、レーザLの出力が凹部14の交点14A側へ向かうに従い設定出力から徐々に小さくされて、レーザLの照射量ひいては樹脂板12のレーザLによる発熱量が凹部14の交点14A側へ向かうに従い徐々に小さくされることで、凹部14の交点14A部分の両側方に凸部16が形成されることが抑制又は防止される。
これにより、凹部の交点14A部分と交点14A以外の部分との間に凸部16が配置されることを抑制又は防止できる。このため、マスク20の引掛部20Aが樹脂板12の2個以上の溝18に交点14Aを介して引掛けられて、樹脂板12にマスク20が装着される場合でも、引掛部20Aの2個以上の溝18への引掛量が当該凸部16によって小さくされることを抑制又は防止でき、マスク20からの塗装のはみ出しを防止できる。
さらに、上述の如く、樹脂板12の表面に各凹部14が形成される際には、凹部14の交点14A部分において、樹脂板12のレーザLによる発熱量が小さくされて、凹部14のレーザLによる形成深さ寸法が小さくされる。このため、樹脂板12の表面に全ての凹部14が形成されても、凹部14の深さ寸法Eが凹部14の交点14A部分において大きくなることを抑制でき、凹部14の深さ寸法Eを均一化できる。しかも、凹部14の交点14A部分にボイド(気泡)が形成されることを抑制できる。これにより、樹脂板12への凹部14の形成品質を向上させることができる。
しかも、上述の如く、樹脂板12の表面に各凹部14が形成される際には、凹部14の交点14A部分において、樹脂板12のレーザLによる発熱量が凹部14の交点14A側へ向かうに従い徐々に小さくされて、凹部14のレーザLによる形成深さ寸法が凹部14の交点14A側へ向かうに従い徐々に小さくされる。このため、凹部14の深さ寸法Eが凹部14の交点14A部分において急激に変化することを抑制でき、凹部14の深さ寸法Eを一層均一化できる。
また、樹脂板12の表面に各凹部14が形成される際には、樹脂板12の凹部14形成位置にレーザLが複数回(例えば3回以上)重ねて照射及び走査される。このため、樹脂板12の凹部14形成位置にレーザLが照射及び走査されてから次に樹脂板12の凹部14形成位置にレーザLが照射及び走査されるまでの間には、樹脂板12の凹部14形成位置へのレーザLの照射が一時的に休止されることで、樹脂板12の凹部14形成位置が放置されて冷却される。しかも、樹脂板12の凹部14形成位置へのレーザLの複数回合計の照射量は大きくされても、樹脂板12の凹部14形成位置へのレーザLの1回毎の照射量は小さくされる。
これにより、樹脂板12のレーザL照射部分が急激に温度上昇(過剰発熱)されて発火することを抑制でき、凹部14の深さ寸法E及び凸部16の高さ寸法Hを大きくできて、溝18の深さ寸法Dを大きくできる。このため、樹脂板12にマスク20が装着される際に、マスク20の引掛部20Aの溝18への引掛量を大きくでき、マスク20からの塗装のはみ出しを一層防止できる。
なお、本実施形態では、樹脂板12に各凹部14が形成される際に、凹部14の交点14A部分において、樹脂板12のレーザLによる発熱量が凹部14の交点14A側へ向かうに従い徐々に小さくされる。しかしながら、樹脂板12に各凹部14が形成される際に、凹部14の交点14A部分において、樹脂板12のレーザLによる発熱量が小さくされればよい。
さらに、本実施形態では、樹脂板12の表面に各凹部14が形成される際に、凹部14の交点14A部分において、レーザLの出力が小さくされて、レーザLの照射量ひいては樹脂板12のレーザLによる発熱量が小さくされる。しかしながら、樹脂板12に各凹部14が形成される際に、凹部14の交点14A部分において、レーザLの走査速度が大きくされて、レーザLの照射量ひいては樹脂板12のレーザLによる発熱量が小さくされてもよい。
また、本実施形態では、樹脂板12に各凹部14が形成される際に、樹脂板12にレーザLが複数回照射されることで、樹脂板12へのレーザLの照射が一時的に休止される際に、樹脂板12の凹部14形成位置が冷却される。しかしながら、樹脂板12に各凹部14が形成される際における樹脂板12にレーザLが照射される際及び樹脂板12へのレーザLの照射が一時的に休止される際の少なくとも一方の際に、樹脂板12の凹部14形成位置が冷却されればよい。しかも、樹脂板12又は樹脂板12の周囲が冷却されて(温度を低下されて)、樹脂板12の凹部14形成位置が冷却されてもよい。
さらに、本実施形態では、凹部14が交点14Aから直線状に延伸される。しかしながら、凹部14が交点14Aから曲線状に延伸されてもよい。
また、本実施形態において、レーザLを吸収して発熱する発熱材料(例えばカーボンブラック)を樹脂板12に混入してもよい。
さらに、本実施形態では、レーザLをCO2レーザにした。しかしながら、レーザLをYGAレーザ、YVO4レーザ、ファイバーレーザ、半導体レーザ、又は、これらの第2高調波のレーザにしてもよい。
2015年2月24日に出願された日本国特許出願2015-34371号の開示は、その全体が参照により本明細書に取込まれる。
10 溝形成体(凹凸形成体)
12 樹脂板(樹脂体)
14 凹部
14A 交点
16 凸部
L レーザ
12 樹脂板(樹脂体)
14 凹部
14A 交点
16 凸部
L レーザ
Claims (6)
- 熱可塑性を有する樹脂体と、
前記樹脂体にレーザが照射されることで前記樹脂体に3個以上それぞれ交点から延伸された状態に形成され、前記樹脂体に形成される際に前記交点部分がレーザの照射開始位置又は照射停止位置にされる凹部と、
前記樹脂体に前記凹部が形成されることで前記樹脂体に前記凹部の側方において形成された凸部と、
を備えた凹凸形成体。 - 熱可塑性を有する樹脂体と、
前記樹脂体にレーザが照射されることで前記樹脂体に3個以上それぞれ交点から延伸された状態に形成され、前記樹脂体に形成される際に前記樹脂体のレーザによる発熱量が前記交点部分において低下される凹部と、
前記樹脂体に前記凹部が形成されることで前記樹脂体に前記凹部の側方において形成された凸部と、
を備えた凹凸形成体。 - 前記樹脂体に前記凹部が形成される際に前記樹脂体のレーザによる発熱量が前記凹部の前記交点側へ向かうに従い徐々に低下される請求項1又は請求項2記載の凹凸形成体。
- 前記樹脂体に前記凹部が形成される際における前記樹脂体にレーザが照射される際及び前記樹脂体へのレーザの照射が休止される際の少なくとも一方の際に前記樹脂体が冷却される請求項1~請求項3の何れか1項記載の凹凸形成体。
- 前記樹脂体にレーザが複数回重ねて照射される請求項1~請求項4の何れか1項記載の凹凸形成体。
- レーザを吸収して発熱する発熱材料が前記樹脂体に混入される請求項1~請求項5の何れか1項記載の凹凸形成体。
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