CN101310991A - 可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法 - Google Patents

Abstract

可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法，将陶瓷、玻璃或金属的转印受载体置于有支撑框架支撑的多孔金属材料工装上，转印受载体的转印面朝上放置转印介质，转印介质上压有耐温弹性材料，耐温弹性材料上面再压有与转印受载体形状尺寸相匹配的压力板，压力板上通过施加压力使转印介质紧压在转印受载体表面，然后放置到有热源的环境中，热源加热使转印受载体转印面上的温度达到100－250℃。本发明能够烤制任何形状和尺寸的影像盘，能够一次多个转印和批量生产，能够使用烤箱、窑炉批量工业化生产，并且能够转印任何能够承受100－250℃热源下不变形的所有陶瓷、金属、玻璃、贝壳等物体。

Description

可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法

技术领域

本发明属于陶瓷、玻璃、金属影像的制作技术。

背景技术

热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像是将画面通过热转印的方式转印到陶瓷、玻璃、金属上，国内外现有的烤制陶瓷、玻璃、金属的热转印技术，是用热转印墨水通过打印机把画面打印到彩喷纸上或用普通墨水打印到热转印纸上或通过印刷到纸或膜上再把所打印或印刷画面反贴到陶瓷、玻璃、金属表面。用一个烫烤头压到陶瓷、玻璃、金属面加到一定的压力使画面纸与盘面贴紧，烫烤头加热120-250℃，使热转印墨转印到陶瓷、玻璃、金属表面的涂层里面或热转印纸上的树脂图层粘到陶瓷、玻璃、金属表面，这样就做好了一个陶瓷、玻璃、金属像。该技术采用的是利用烫烤头直接加热画面及陶瓷、玻璃、金属面的方式，烫烤头是用一块平面的铁板和硅胶板做成的，硅胶板之间夹上电热丝和电热偶，电热丝用于加热，电热偶用于测量温度，铁板是用于施加压力的。硅胶板的最高短时间承受温度只有250℃且不能长时间维持在这个温度上，而热转印墨的最佳转印温度是180-200℃，那么在烤头和陶瓷、玻璃、金属表面维持该温度，电热丝和瓷盘之间的硅胶板不能太厚，太厚了陶瓷、玻璃、金属盘表面的温度达不到180-200℃。如果陶瓷、玻璃、金属表面能维持180-200℃温度，超过了硅胶板的最高短时间承受温度，容易把硅胶板烧了，因此陶瓷、玻璃、金属与电热丝之间的硅胶板只能用2-3毫米的厚度。由于所用的硅胶板比较薄，陶瓷、玻璃、金属稍有不平就很难把画面压紧，贴紧的地方就烤上色了，没有压紧的地方就烫烤不上色，这样整个陶瓷、玻璃、金属盘就废了。刚开始烫烤2个盘时烤头里面与盘边缘的温度相差不大，烤制的陶瓷、玻璃、金属盘还比较好，时间一长，烫烤头接触的地方的散热和陶瓷、玻璃、金属盘边缘的温差就大了，陶瓷、玻璃、金属盘中心烤糊了，烫烤头边缘的画面还没烤上。因此一个烫烤头只能适合烤制与烤头一样大的画面，并且不能长时间工作，烫烤上几个需要冷却几分钟再用。由于烫烤头直接与陶瓷、玻璃、金属盘局部接触，陶瓷、玻璃盘不能均匀受热，很容易炸裂。因此目前国内外所采用的技术具有很大的局限性和不成熟性。

1、烫烤头不能长时间工作；

2、烫烤头容易烧坏；

3、对陶瓷、玻璃、金属盘平整度要求高，凹凸不平的陶瓷、玻璃、金属盘不能烤制，烤制多个尺寸必须配备相应的多个烫烤头；

4、只能烫烤制特定尺寸的陶瓷、玻璃、金属盘，只能烫烤制小件的陶瓷、玻璃、金属盘。由于烫烤头直接压在陶瓷、玻璃、金属盘的平面上烤画面，陶瓷、玻璃、金属盘的大小形状受到了限制，盘底的平面尺寸跟烫烤头尺寸不匹配的不能烤制。目前国内外只做通用的3个尺寸，即画面直径为85、125、150毫米的陶瓷、玻璃、金属盘。

5、加热不均匀；

6、加热过程中容易烤裂陶瓷、玻璃盘。

本申请人申请的申请号为200410024304.8、公开号CN 1 706660A的发明专利解决了以上问题，其所要解决的技术问题是提供一种陶瓷盘形状和尺寸不受限制，加热均匀，不受加热时间限制的陶瓷影像盘烤制方法。主要是将陶瓷盘放置于金属网面上，陶瓷盘面上涂有化学涂层，将影像画面纸贴到涂层表面，画面纸上压有耐温弹性材料，弹性材料上面再压有压力板，在陶瓷盘的下部设置热源，热源加热陶瓷盘使陶瓷盘盘面上的温度达到180-200℃。该专利文献突出的技术特点是改变了已有技术烤头直接加热瓷盘的方式而采用了下加热的方式，即在陶瓷盘底部加热，热源距离陶瓷盘底部最好为10-15厘米，使热源既不直接接触瓷盘底部，又能使热量均匀地传到陶瓷盘底部。由于陶瓷盘受热受力不均匀容易爆裂，所以下加热陶瓷盘必须悬空使热源热量能够均匀地加热陶瓷盘底部，陶瓷盘又很脆弱，支撑点受力不均匀很容易压裂陶瓷盘，因此用金属网做支撑面，有很好的弹性可以均匀地支撑陶瓷盘，使陶瓷盘能够承受很大的压力。由于金属网的网面大小可以不受限制，下加热方式加热时间和面积不受限制，因此可以加热任何尺寸和形状的陶瓷盘。关于陶瓷盘面的化学涂层、画面纸(由热转移墨水通过打印机把画面打印到彩喷纸上形成)、画面转移温度、压力(使画面纸与瓷盘面贴紧即可)与已有技术相同，没有改变。但压画面纸的方式进行了改变，即给画面纸施加压力与陶瓷盘面贴紧时，画面纸上设置了耐温弹性材料。因为耐温弹性材料比较软、有弹性，可以做成与所烤制的瓷盘尺寸和形状相适应的板状，对凹凸不平的瓷盘施加压力时也能与瓷盘表面压得很紧，瓷盘凹凸不平的程度不同，可以采用一层或多层耐温弹性材料压紧，所以不论何形状和大小的瓷盘都可以得到比较好的压力，烤制的影像盘效果就非常好。因为瓷盘上面的温度控制在180-200℃，耐温弹性材料只要能耐此温度即可，可以选用硅胶海绵板、硅胶板、橡胶板、毛毡等材料，优选硅胶海绵板，它的耐热温度在250℃以下，因热源不直接接触瓷盘，因而不怕烧坏硅胶海绵板。在耐温弹性材料上面压上与之相应尺寸形状的压力板，如铁板或其它有重量的板，对画面进行加热的同时提供一定的压力使画面纸与陶瓷盘面贴紧，便于将画面转印到陶瓷盘上。

该专利文献还存在如下不足：

1：由于加压设备和热源与放置转印载体的设备是一体的，一次只能热转印一个陶瓷影像盘，影响生产效率，不能使用烤箱或电窑炉生产，不能满足批量工业化生产的需求。

2：一个工装设备需独立使用一个加热源，浪费资源。

3：放置转印受载体的工作面是金属网，如果需要很大的压力时，由于金属网的强度不够，金属网丝容易蹦断。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法，可以热转印任何形状和尺寸的陶瓷、玻璃、金属盘和板材类的工艺品，可单个制做，也可以批量工业化生产。

本发明可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法，其特征在于将陶瓷、玻璃或金属的转印受载体置于有支撑框架支撑的多孔金属材料工装上，转印受载体的转印面朝上放置转印介质，转印介质上压有耐温弹性材料，耐温弹性材料上面再压有与转印受载体形状尺寸相匹配的压力板，压力板上通过施加压力使转印介质紧压在转印受载体表面，然后放置到有热源的环境中，热源加热使转印受载体转印面上的温度达到100-250℃。

以下较为详细地说明本发明的工艺：

1、将转印受载体放置于一个有支撑框架支撑的多孔的金属材料工装上，便于四周和下面的热源或热辐射通过金属孔下裸露的空隙里把热量传递给转印受载体，在转印受载体受到上面的压力时，有多孔的金属材料会拉伸变形，增大与转印受载体的接触面积，使加压的陶瓷、玻璃不至于压碎。

2、转印介质上压有耐温弹性材料，该耐温弹性材料在350度高温内能保持良好弹性和塑性的材料，使通过它传递的压力把转印介质和各种形状、凹凸不平承印面压紧贴实便于实施成功转印。因为转印受载体上面的温度控制在100-250℃，耐温弹性材料只要能耐此温度即可，可以选用硅胶海绵板、硅胶板、橡胶板、毛毡等材料，优选硅胶海绵板，它的耐热温度在350℃以下。弹性材料上面再压有向转印面施加传递压力的压力板，压力板的材料可以是一切能在170-250℃内受到50公斤-500公斤压力不变型或稍有变形的板类材料制做，压力板的形状尺寸是根据转印受载体的规格形状尺寸相匹配的，压力板所传递的压力是通过外部设备产生的压力通过压力板使承受压力的承印面压力均匀，通过压力板传递的压力，使转印介质紧压在受转印的载体表面。压力板上的压力可以采用各种加压方式，如丝杠、载重、杠杆等。

3、把放置转印受载体的设备放置在有热源的环境中，热源和放置转印受载体的设备是分离的，热源加热转印受载体使转印受载体转印面上的温度达到100-250度，从而达到转印目的。热源可以是红外线加热、也可以是电磁加热、也可以是电热丝加热、也可以是硅碳棒加热，总归是能够满足加热均匀、升温曲线稳定、能精确控制温差10度以内的热源就能够满足我们所需要的热源要求。

4、一个热源设备上可以放置多个放置转印受载体的设备，由于放置转印受载体的设备和热源设备是分离，所以也可以把一台或多台放置转印受载体的设备放在同一个下加热方式的热源下(即热源位于转印受载体下方)同时加热实施转印，也可以放入烤箱、电窑炉实施批量生产转印(即热源采用烤箱或窑炉)。

5、有支撑框架支撑的多孔金属材料工装，其中的支撑框架与多孔金属材料可以位于同一水平面上，即多孔金属材料的四周加有支撑框架，也可以是支撑框架为具有一定高度的筒状体，多孔金属材料置于筒状体的顶部。可以根据实际需求和工作环境，实施灵活多样的选择。

6、多孔的金属材料为金属网或金属孔板。放置转印受载体金属工作面发生了改变，不再是单一的金属网，可以根据转印需求的不同选择强度高、使用寿命长的多孔金属板，也可以选择弹性好、伸缩性好，能够使陶瓷、玻璃转印受载体在承受很大压力的情况下不破损的金属网。用金属板制做多孔工作面能承载较大的压力，使用寿命长，但如果是转印陶瓷、玻璃类的由于它在受到下压的压力时伸缩性和弹性小，很容易压碎转印受载体。如果选用金属网制做多孔工作面，金属网在受到很大压力时，金属网丝很容易蹦断，但由于它伸缩性和弹性好，在转印陶瓷、玻璃类材质时不容易压碎陶瓷、玻璃类材质。所以在制做放置转印受载体的设备时可以根据所转印的材质类别，适时选择多孔金属工作面。

7、有支撑框架支撑的多孔金属材料工装，其中的支撑框架为具有一定高度的筒状体，筒状体的侧壁上可开有导热孔。在比较密闭的热源环境中，使热量充分地交流，提高热使用效率。

8、转印介质、是否采用化学涂层、画面纸、画面转移温度、压力(使画面纸与瓷盘面贴紧即可)等都与已有技术相同。

本发明的优点：

1、加热源与放置转印受载体的设备完全分离，使选择加热形式更加灵活多样，可以把一台或多台放置转印受载体的设备放在同一个下加热源同时加热实施转印，也可以把批量放置转印载体的设备放入烤箱、窑炉实施批量生产转印。

2、放置转印受载体的设备与加压设备的分离，使选择加压形式，更加灵活的选择，可以很好的利用现有的一切加压设备工具满足实施加压的需求。

总之本发明继承了CN 1 706660A专利文献能够烤制任何形状和尺寸的影像盘，能烤制凹凸不平的影像盘的优点的基础上，实现了能够一次多个转印和批量生产，能够使用烤箱、窑炉实施转印的批量工业化生产，并且能够转印任何能够承受100-250℃热源下不变形的所有陶瓷、金属、玻璃、贝壳等物体。

附图说明

图1、图2分别为本发明的实施状态参考图；

图3～10分别为有支撑框架支撑的多孔金属材料工装的结构示意图。

图中：1压力板 2耐温弹性材料 3转印受载体 4转印介质 5多孔金属材料 6支撑框架 7导热孔

具体实施方式

如图1，将陶瓷、玻璃或金属材质的转印受载体3(主要为盘状)置于有支撑框架6支撑的多孔金属材料5工装上，转印受载体3的转印面朝上放置转印介质4，转印介质4上压有耐温弹性材料2，耐温弹性材料2上面再压有与转印受载体形状尺寸相匹配的压力板1，压力板1上通过外部施加压力使转印介质紧压在转印受载体表面。上述整体放置转印受载体的设备放置到有热源的环境中，热源加热使转印受载体转印面上的温度达到100-250℃。

耐温弹性材料可采用硅胶海绵板等，如果转印受载体有一定弧度，硅胶海绵板可采用一层或多层要将转印受载体内的空间填满，一般耐温弹性材料要高出转印受载体最高平面3～4厘米。

图1中支撑框架为具有一定高度的筒状体，高度一般在15～20厘米，多孔金属材料5置于筒状体的顶部。在支撑框架的底部可以放置热源，也可以直接放入其它热源环境中。

图2与图1的不同在于有支撑框架支撑的多孔金属材料工装，其中的支撑框架6设置在多孔金属材料5的四周。多孔金属材料5采用金属网，受向下的压力后金属网有一定弯曲。根据实际需求或工作环境选择放入烤箱或窑炉等热源中。

图3为使用金属板制做圆筒状支撑框架6，上面安装多孔金属材料5，多孔金属材料为金属网。

图4为使用金属板制做圆筒状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为多孔金属板。

图5为使用金属板制做圆筒状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为金属网。在支撑框架的侧壁上钻上导热孔7。

图6为使用金属板制做圆筒状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为多孔金属板。在支撑框架的侧壁上钻上导热孔7。

图7为使用金属型材制做圆状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为金属网。

图8为使用金属板制做圆状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为多孔金属板。

图9为使用金属型材制做方框状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为金属网。

图10为使用金属板制做方框状支撑框架6，上面安装的多孔金属材料5为多孔金属板。

实施例1：

用金属板材制做圆筒状支撑框架，金属板厚度3毫米、直径300毫米、高度200毫米，用孔径5毫米，丝径0.8毫米金属网，烤制8英寸高起伏不平陶瓷盘，通过外部加压，压力达260公斤，放在电磁炉上烤制，时间5分钟，转印合格，金属网没有网丝断裂。

实施例2：

同实施例1，放在电热丝加热炉上加热10分钟转印合格。

实施例3：

同实施例1，放在烤箱加热20分钟转印合格。

实施例4：

同实施例1，但在支撑框架的侧壁上钻上直径10个50毫米的孔后，情况就跟实施例1～3的相反了，放在烤箱加热7分钟转印合格。而放在电磁炉和电热丝炉上直到15-25分钟才转印合格(属于开放式加热环境)。

如果是用金属型材焊接支撑框架(如图7～10)只能用在烤箱和窑炉转印，金属板制做的筒状支撑框架适合用在下加热的热源使用，如果在支撑框架侧壁钻上导热孔就可以在烤箱和窑炉使用了，但在用在下加热源的环境中效果就不理想。

实施例5：

用厚度8毫米金属板制做的压力板实验，在转印尺寸1000毫米大的陶瓷盘的时候，由于陶瓷盘的表面和形状凹凸不平，得需要500多公斤的压力才能满足转印介质和转印受载体的表面压紧，当在压力板中心施加压力时，金属板四周由于压力的原因有略微的上翘1-2毫米，但能满足压力要求。反之我们选用厚度3毫米的金属板时，在中心承受500公斤压力时已经是严重的中心下塌、四周上翘了不能满足工作要求了。

实施例6：

用厚度12毫米木制纤维板制做的压力板实验，在转印尺寸1000毫米大的陶瓷盘的时候，由于陶瓷盘的表面和形状凹凸不平，得需要500多公斤的压力才能满足转印介质和转印受载体的表面压紧，当在压力板中心施加压力到200公斤时木制纤维板已经严重变形不能使用，当我们用最下面是1000毫米木制纤维板再在上面重叠一块800毫米、再在800毫米的木制纤维板上放置一块600毫米、再在600毫米上放置一块400毫米木制纤维板，然后再施加500公斤的压力时一切正常完全满足工作要求。

由实施例5和6可以看出在选择压力板的材质和厚度时，要根据转印受载体的形状、尺寸、凹凸不平度，适时选择。压力板的形状尺寸是根据转印受载体的规格形状尺寸相匹配的，压力板所传递的压力是通过外部设备产生的压力通过压力板使承受压力的承印面压力均匀，通过压力板传递的压力，使转印介质紧压在受转印的载体表面。这与已有技术的要求是相同的。

Claims (10)

1、一种可批量热转印烤制陶瓷、玻璃、金属影像的方法，其特征在于将陶瓷、玻璃或金属的转印受载体置于有支撑框架支撑的多孔金属材料工装上，转印受载体的转印面朝上放置转印介质，转印介质上压有耐温弹性材料，耐温弹性材料上面再压有与转印受载体形状尺寸相匹配的压力板，压力板上通过施加压力使转印介质紧压在转印受载体表面，然后放置到有热源的环境中，热源加热使转印受载体转印面上的温度达到100-250℃。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述热源采用红外线加热、电磁加热、电热丝加热或硅碳棒加热方式。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述热源位于转印受载体下方。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述热源采用烤箱或窑炉。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述耐温弹性材料是指在350℃高温内能保持良好弹性和塑性的材料。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述耐温弹性材料采用硅胶海绵板、硅胶板、橡胶板或毛毡。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述耐温弹性材料采用硅胶海绵板。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述多孔的金属材料为金属网或金属孔板。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述有支撑框架支撑的多孔金属材料的工装其中的支撑框架与多孔金属材料位于同一水平面或者支撑框架为具有一定高度的筒状体，多孔金属材料置于筒状体的顶部。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述筒状体的侧壁上开有导热孔。

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