CN101458450A - 金属表面图案的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种金属表面图案的制作方法，包括：在金属表面涂覆感光胶，形成感光胶层；在金属表面罩上一具有预设图案的罩壳；从罩壳外向金属表面提供照射光，使上述的感光胶曝光；除去未曝光的感光胶；以及在该金属表面进行蚀刻、着色或者涂装。所述的金属表面为曲面(不可展开曲面)，罩壳具有与金属表面相同或经过偏移放大的相似曲面，其与感光胶层之间具有距离。罩壳由透明材料制成，预设图案为不透明的图案。本发明的方法适用于形状复杂及大曲率不可展开的曲面，并对预设图案没有限制；本方法使图案转移效率大大提高，从而可用于金属产品的批量生产；还解决了曲面金属产品加工变形引起的形状和尺寸公差往往比较难于控制的问题。

Description

金属表面图案的制作方法

技术领域

本发明涉及一种图案制作方法，特别是涉及一种在金属表面制作图案的方法。

背景技术

现有很多金属制品，为增加其外观的视觉效果，通常会在金属制品的表面设计一些花纹或者图案。在金属表面产生图案的方法一般采用蚀刻工艺。对于大批量生产的金属制品而言，其需要预先设计好图案，然后通过图案转移的方式，将预设的图案转移到金属表面，然后采用蚀刻工艺，依照金属表面上的预设图案进行蚀刻，从而得到具有预设图案的金属制品。上述的方法，将预设图案转移到金属表面是十分重要的步骤，因为转移到金属表面的图案与预设图案是否完好一致，将直接影响到最终制品的图案效果。现有的图案转移技术主要有丝印转移、移印转移和喷涂转移两种方式。发明人在实现本发明的过程中发现现有技术存在以下技术问题，丝印通常只能实现平面上的图案转移，移印转移只适合小曲率的曲面，且转移面积有限，都无法实现复杂曲面上的图案转移；而喷涂转移工艺则需要喷涂治具，将该喷涂治具制成预设图案的镂空状，并将该喷涂治具贴合在金属表面上，喷涂抗腐蚀性材料后进行蚀刻，或者直接进行蚀刻，从而在金属表面获得图案。但该喷涂转移的缺点在于，喷涂治具遮蔽的区域必须保持几何连续，无法实现不连续图案的遮蔽，图案的形式因此受到很大局限。在传统的模具蚀刻工艺中，图案转移还可以通过菲林贴覆来实现，虽然平面菲林贴覆可以通过复杂的手工修补将平面图案近似转移到不可展开曲面上，但这种工艺方案更适合单件交货。而一旦要求批量供货，手工修补的效率太低，人工及材料投入太高。

由此可见，上述现有的在曲面金属表面图案的制作方法仍存在有诸多的缺陷，而亟待加以进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的曲面金属表面图案的制作方法存在的缺陷，而提供一种新的金属表面图案的制作方法，所要解决的技术问题是使其可以大批量地在曲面金属的表面上制作图案，并且每个金属表面的图案具有稳定的重现性，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种金属表面图案的制作方法，其包括以下步骤：在金属表面涂覆感光胶，形成感光胶层；用具有预设图案且能透光的罩壳罩着所述金属表面；从所述罩壳外侧向所述金属表面提供照射光，使上述的感光胶曝光；以及对所述金属表面进行图案显示处理。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的图案显示处理为蚀刻、着色和涂装的其中之一或组合。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的金属表面为曲面；更佳的，该曲面可以为不可展开曲面。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的罩壳具有与金属表面相同或经过偏移放大的相似曲面。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的罩壳与感光胶层之间具有距离。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，在曝光之后除去未曝光的感光胶。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的罩壳由透明材料制成，所述的预设图案为不透明的图案。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的罩壳由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇脂或者玻璃制成。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的金属为铝、铁、铜、铝合金、铁合金或者铜合金。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的预设图案采用印刷、三维喷绘、激光雕刻或者手工绘制而成。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，其中所述的蚀刻采用硝酸、氢氟酸、氯化铜、UPA-200和UPA-300经配比混合后作为蚀刻液。

优选的，前述的金属表面图案的制作方法，在蚀刻、着色或者涂装完成之后，去除已曝光的感光胶。

借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点：本发明针对现有技术存在的缺陷，提出金属表面图案的制作方法，其优点在于：

1.由于罩壳是透明的，对其上的预设图案没有限制，可以设计为复杂的预设图案。

2.图案转移效率大大提高，使得传统上蚀刻单件加工的工艺得以应用于金属产品的批量生产；

3.对于形状复杂及大曲率不可展开曲面的适应性更佳；

4.由于可以与金属表面保持微量的距离，而曲面金属产品加工变形引起的形状和尺寸公差往往比较难于控制，因此，该方案对此类金属产品的有一定的针对性和适应性。

综上所述，本发明提出的金属表面图案的制作方法，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方案公开发表或使用而确属创新，其在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一个实施例的配置示意图。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的金属表面图案的制作方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1所示，是本发明的一个实施例的配置示意图，表示为实施该方法的过程中的一个瞬间。本实施的金属表面图案的制作方法，该金属表面1为一铝合金制品表面，其材质为A1050(或者A1052)，该表面为球形或者椭球形，在该金属表面1上涂覆一层感光胶形成感光胶层3，所用的感光胶为台湾六合化工提供的SY-10型感光胶。该感光胶层3的厚度为0.5-0.8mm，其涂覆面积为该金属表面所欲制作图案的全部范围，其厚度应均匀以便使曝光后的感光胶具有比较均匀的附着力。在该感光胶层3之外罩上一具有预设图案4的罩壳2，并且该罩壳的内表表与所述的感光胶层表面保持细微的距离h。其原因在于，由于在大批量生产金属制品的时候，尤其是制备曲面产品时，一般都采用冲压方式形成，由于金属的内应力的存在，在冲压结束后，即使是同一模具冲压制成的各个产品都会存在一定的公差，所以由于公差的存在加之感光胶层3在涂覆中的厚度同样存在公差，罩壳2的内表面不可能完全一致地与所有的金属表面精确配合。紧密配合处曝光边界清晰，而存在缝隙的配合处曝光边界相对模糊，整体图案边界的清晰度将产生不一致的缺陷，且不一致的位置不固定，影响产品外观。所以，本实施例的罩壳2与感光胶层3保持一定距离h，其有助于消除金属制品存在的公差和感光胶厚度公差所带来的影响。在现有的工艺条件下，通过机械装置固定金属制品，然后通过机械臂固定罩壳2可以很精确地达到罩壳2与感光胶层3所需要的距离h。所述罩壳2采用透明材料制作，如聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)或者玻璃。而罩壳2上的预设图案4为不透明的。该预设图案4可以采用印刷、三维喷绘、激光雕刻或者手工绘制等工艺制作而成。在完成罩壳2与金属表面1的位置固定后，从罩壳2的外表面提供照射光L，使上述的感光胶曝光，感光胶曝光发生化学反应并固定在金属表面，而曝光后的感光胶具有稳定的化学性质。去除未曝光的感光胶，暴露出金属表面，在该金属表面上进行图案显示处理工艺，例如施加蚀刻液，如经由硝酸、氢氟酸、氯化铜、以及台湾六合化工提供的UPA-200、UPA-300活性剂配比混合所得的蚀刻液，对金属表面进行蚀刻。控制好蚀刻液的用量和蚀刻时间，即可以获得理想的蚀刻深度。由于曝光后的感光胶化学性质稳定，其不会被蚀刻液所腐蚀，也保护了其下面所覆盖的金属表面，从而在金属表面产生与罩壳预设图案一致的图案。在完成蚀刻过程后，洗去蚀刻液，然后再去除曝光后的感光胶，可以采用固化感光胶脱离剂，如广州蓝威化工厂的“高效脱漆剂”(商品型号)。经过上述过程，便在金属制品的金属表面形成了与预设图案完全一致的图案。

上述的实施例的制作方法，同样适用于其他金属制成的产品，如铁、铁合金、铜或者铜合金。但是针对不同的金属材质，应该选择与之相适应的蚀刻液，如硫酸、盐酸等，并配合与所选的蚀刻液相适应的感光胶。上述条件的选择，本领域的技术人员根据上述实施例的启发，可以做出合理的选择，并达到制作图案的目标。

在上述的实施例中，照射光所采用的光源为日光、激光或者灯光。曝光时间的长短以保证感光胶完全曝光并固化为标准。

对于金属表面图案的形成，上述实施例中是采用蚀刻技术达到的，也可以根据需要通过着色或者涂装等工艺来形成图案。所述的涂装即为喷涂装饰或者喷漆。对于喷涂后的脱胶过程，通过选择合适的感光胶、脱胶剂和喷涂涂料，可以保证脱胶剂在成功消解(溶解、加热粉末化)固化感光胶的同时，不对喷涂的涂料造成影响。

本发明的实施例，可以应用于曲面上，尤其是对于不规则的曲面或者不可展开曲面，由于其他现有技术难于制作金属表面的图案，本发明的实施例所提供的技术方案更具有明显易用的适用性。当然，上述实施例所提供的技术方案也可以应用于平坦的金属表面。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (13)

1、一种金属表面图案的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在金属表面涂覆感光胶，形成感光胶层；

用具有预设图案且能透光的罩壳罩着所述金属表面；

从所述罩壳外侧向所述金属表面提供照射光，使上述感光胶曝光；

对所述金属表面进行图案显示处理。

2、根据权利要求1所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的金属表面为曲面。

3、根据权利要求2所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的罩壳具有与金属表面相同或经过偏移放大的相似曲面。

4、根据权利要求2所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的罩壳与感光胶层之间具有距离。

5、根据权利要求2所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于在曝光完成之后除去未曝光的感光胶。

6、根据权利要求1所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的罩壳由透明材料制成，所述预设图案为不透明的图案。

7、根据权利要求6所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的罩壳由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇脂或者玻璃制成。

8、根据权利要求1所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的金属为铝、铁、铜、铝合金、铁合金或者铜合金。

9、根据权利要求1所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的预设图案采用印刷、三维喷绘、激光雕刻或者手工绘制而成。

10、根据权利要求2-9任一项所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的图案显示处理为蚀刻、着色和涂装的其中之一或组合。

11、根据权利要求10所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的蚀刻是将硝酸、氢氟酸、氯化铜、UPA-200和UPA-300配比混合后作为蚀刻液。

12、根据权利要求10所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于在蚀刻、着色或者涂装完成之后，去除已曝光的感光胶。

13、根据权利要求10所述的金属表面图案的制作方法，其特征在于其中所述的曲面为不可展开曲面。