CN1715081B - 钢板表面图案转印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了表面印有图案的钢板及其转印方法和彩色电梯用板，解决了现有技术无法满足立体成型工件的转印和无法在钢板表面制得尺寸较大且清晰的图案的不足。图案转印方法包括以下过程：(1)先将钢板加工成型；(2)表面预处理：包括二次聚酯塑粉涂层；(3)热升华转印纸上图案的印制；(4)热升华转印制程：A将带图案的热升华转印纸有图案的一面覆盖固定在成型钢板表面的聚酯涂层上，B用一个压紧装置将转印纸与成型钢板紧密贴合，C将紧密贴合状态下的成型钢板及转印纸烘烤，D取出钢板，剥离转印纸。采用本发明的图案转印方法可以制得图案清晰的彩色成型电梯用板。
Description
技术领域
本发明涉及钢板表面图案的转印方法，尤其是高清晰图案的印制方法和成型电梯用板上转印图案的方法。
背景技术
采用热转印的方法在金属或金属制品表面印制图案，制成彩色钢板或彩色制品已为现有技术所公开。如公开号为CN1358630A的发明专利申请，公开了一种个性化彩色钢板制造方法，其将现成的彩钢板按用户要求裁剪成定尺料，并剥掉彩钢板正面外层的保护膜后，将个性化图案等信息在电脑中处理后，输出并用打印机打印到转移印花纸或膜上，然后将转印纸或膜上印有升华油墨的一面与彩钢板正面外层结构密合，通过热和压力的作用，将原来印在转印纸或膜上的图案升华成气相，转移到彩钢板的表面结构中，从而制成带图案的彩色钢板。该方法能将富有个性化的图案转印到钢板上去，适合为小批量用户提供产品。但这种技术必须使用带特殊涂层的彩钢板为原料来完成，而且只公开了平面转印方法，没有涉及对立体工件的转印方法，即采用该方法只能制得彩色平钢板，无法获得立体的彩色钢板成型件，平钢板在加工成型过程中其表面的转印层很容易损坏，特别是较厚的钢板在折弯时，其折弯处极易拉伤、损坏；另外，在图案的印制上，当所需图案较大时，如2m×1m以上时，根据该技术公开的内容无法制得较清晰的图案，因此其也只适合小面积图案的印制，正如其说明书所说该方法制得的产品适用做家用电器外壳。
现有技术同时也公开了在金属制品表面转印图案的方法。如公开号为CN1380195A(申请号：02119442.4)的发明专利申请，提出了一种不锈钢制 品表面彩色图案的转印方法。其采用的技术要点为：包括不锈钢制品表面预处理、转印纸图案印制、转印制程三个过程，在不锈钢制品表面预处理过程中，先将不锈钢制品表面进行清洁处理，然后在不锈钢制品表面涂饰胺基醇酸烘漆，并通过高温烘烤使其硬化；在转印纸图案印制过程中，用转印油墨在喷墨打印纸或热转印纸上印制彩色图案；在转印制程过程中，首先将带图案的转印纸附着在不锈钢制品的表面，然后用与不锈钢制品相配套的热转印机器模具烤印图案，最后取下转印纸即可完成。这种技术需要有与制品相配套的专用模具及机器来完成，所以只能适宜于批量生产；而且其用于不锈钢表面处理的涂层料配制较复杂，所以也不是理想的方法。
电梯用板主要包括电梯门和轿壁，随着社会经济的发展，电梯的装饰性及其图案个性化要求越来越高，要求电梯门外表面和轿壁内表面的图案印制能适应小批量、个性化，并要求具有较高的清晰度。若采用以上第一种方法或其等同技术制造彩色电梯用板，一方面加工局限性较大，一般只能对较薄的板材进行剪、折等有限的板金加工，因为随着板厚的增加，加工成型过程中其弯折处的装饰层损伤也会加大，同时在加工过程中其外露表面不能进行电焊等处理，因为电焊处理会使表面涂层损坏。若采用以上第二种方法或其等同技术制造彩色成型电梯用板，必须有与钢板成型件相配套的热转印机器及模具，由于成型电梯用板的尺寸较大，高乘宽一般在2m×1m以上，因此与其配套的模具也要这么大，成本较高，用这种方法来生产个性化的小批量成型电梯用板显然是极不经济的。
发明内容
本发明的目的是，提供一种钢板表面图案转印方法，解决现有技术无法适合立体成型工件转印的缺陷。
本发明的技术方案如下：
一种钢板表面图案转印方法，其包括钢板表面预处理、热升华转印纸上图案的印制、热升华转印制程三个过程，在所述的表面预处理步骤前，首先将钢板加工成型，所述的热升华转印制程包括以下步骤，
A、将带图案的热升华转印纸有图案的一面覆盖固定在成型钢板的经处理过的表面；
B、用一个包覆式压紧装置将覆在成型钢板表面的转印纸与成型钢板紧密贴合；
C、将上述紧密贴合状态下的成型钢板及转印纸烘烤，使转印纸上的图案热升华转印至成型钢板表面上；
D、剥离转印纸；
上述B步骤中所述包覆式压紧装置由压紧带及连接其二端的收紧装置组成，收紧装置由左右二侧对称的连接架、紧固螺栓、锁紧支架以及连接左右锁紧支架的锁紧杆和锁紧栓构成，压紧带和收紧装置围成一个封闭的环状。
本发明的包覆式压紧装置还可以用真空式压紧装置来代替，达到相似的压紧效果。该真空式压紧装置由上下二条压紧带，左右二侧的紧固螺栓、连接架、真空抽气孔，支架构成，在压紧装置中间围成一个气囊，压紧带采用硅橡胶制成，覆有转印纸的电梯用板工件被放在气囊内。
作为优选，本发明的热升华转印的烘烤温度在175～185℃之间，时间在3～6分钟之间。
本发明的有益效果是：由于采用了先将钢板加工成工件，后再配以适合成型工件特征的热升华加压转印方法，因此通过本方案能直接制得彩色成型工件。当采用真空式压紧装置时，转印加工面除平面外，还可是凹面、凸面或曲面。
附图说明
图1：二种图案转印方法的具体实施工艺流程图
图2：真空式压紧装置在抽真空前的状态示意图(剖面)
图3：图2的抽真空后的工作状态示意图
图4：包覆式压紧装置工作示意图
图5：电梯厅门板的主视图
图6：图5的仰视图
具体实施方式
如图1所示，是本发明的二种钢板表面图案转印方法具体应用于彩色电梯装饰用板制造的工艺流程图。其包括：
(1)个性化图案的设计和制作
由于电梯门和壁板的高度都在2000mm以上，所以现成的图案要做到既能放大到高2000mm而仍相当清晰，又能满足用户的个性化喜好，基本上是不太可能，因此个性化图案的设计和制作也是本发明的关键之一。个性化图案的设计和制作可以采用以下几种来源及方法：
A、绘制画稿，画稿可以是预先制作或根据用户要求专门制作的具有各种风格的画稿，但画稿本身高和宽的尺寸分别不能小于1000mm和500mm，画稿完成后采用高精度专业扫描仪将画稿转化成电脑图片文件。
B、利用现成图片，图片可以是原稿也可以是印刷图片，但要保证原稿图片的尺寸不能小于1000mm×500mm，印刷图片的尺寸不能小于400mm×200mm，最好是采用印刷质量相当好的铜板纸胶印。图片确定后再采用高精度专业扫描仪将图片转化成电脑图片文件。
C、拍摄照片，照片可以是根据用户要求的风景、花卉等景物，采用高像素的数码相机或者120单反相机拍摄，使用的数码相机必须是1300万像素以上的专业数码相机，拍摄完成后将数码照片转成化电脑文件；使用的120单反相机必须是采用反转片拍摄，拍摄完成后用高精度专业扫描仪将画稿转化成电脑图片文件。
D、电脑绘画，运用专业软件在电脑里制作图片，要求将图片高×宽的尺 寸分别设置到2000mm×1000mm，分辨率设置到100dpi以上；
E、利用现成的电脑图片文件，要求图片在设置到2000mm×1000mm时不出现明显的网线、像点，不能有发虚和模糊的感觉。
(2)将个性化图案在电脑里进行预处理。
由于电梯装饰用板，都是使用于等待或乘坐电梯时近距离观察的场合，因此除了要求用来制作个性化图案的原始图片的高和宽的尺寸分别能够达到2000mm和1000mm以上外，还要求图片相当清晰，不能出现明显的瑕疵、网线、像点，不能有发虚和模糊的感觉，所以还必须将个性化图案在电脑里进行预处理，使其达到可以使用的要求。此外用于每个电梯装饰用板的外形尺寸都可能大小不一，还需要对电脑里的图片尺寸进行调整，使其刚好与电梯装饰用板的外形尺寸相吻合。
根据电脑图片文件的不同来源，分别作以下处理：
A、将已转化成电脑文件的画稿、图片或数码照片，在电脑里用专业图片处理软件进行色彩、光亮度和对比度的调整，使之符合转印工艺的要求，同时还要对画面上的可能影响美感的斑点、次点等瑕疵进行修整，然后按照实际要求对图片进行一定裁剪和编辑，设置好相应的尺寸。
B、将由电脑绘画而成的或现成的电脑图片文件，在电脑里用专业图片处理软件进行色彩、光亮度和对比度的调整，并按照实际要求对图片进行一定裁剪和编辑，设置好相应的尺寸。
(3)用专业宽幅喷绘写真打印机驱动软件进行打印设置
一般的打印机驱动软件和打印机自带的驱动软件不能满足色彩管理等要求，只有用专业宽幅喷绘写真打印机驱动软件才能做到根据不同的图案色彩要求进行打印设置，才能正确地对打印的速度、方式、出墨量及色彩偏差进行恰当的调整，使其达到最逼真和理想的打印效果。
(4)在宽幅喷绘写真打印机上，将个性化图案用分散性热升华墨水打印在 热转印纸上
打印机、分散性热升华墨水和打印纸的选择非常重要，首先由于涉及的电梯装饰用板要求图案清晰、色彩柔和，其次要具备一定的高速和低成本的要素，以适用于工业生产。
A、打印机必须选用宽幅喷绘写真打印机，且一定要支持分散性升华墨水，要求具有高速、清晰和省墨的性能；
B、墨水选用热升华分散性墨水，要求升华温度低，墨水颗粒为超细的纳米级；
C、转印纸选用热转印用的喷墨打印纸，要求具有吸墨量少，耐200℃以上高温。
(5)电梯用板(电梯门和轿壁)的板金加工成型
按图纸的要求，通过剪、冲、折等相应的板金加工，使电梯用板完全成型。
(6)电梯用板的表面打磨和除油、除锈、磷化处理
将已成型的电梯用板进行表面打磨和除油、除锈、磷化处理，以保证涂层能和金属表面紧密结合。
(7)电梯用板面板底色涂层的静电喷涂及烘烤
通过静电喷涂将聚酯塑粉吸附在电梯用板的表面，然后放入烘箱，烘烤温度175～185℃之间，时间15～25分钟，使塑粉玻璃化，固化在金属的表面形成底色涂层。为了美观，可以对电梯用板的二个表面均进行底色涂层。
(8)电梯用板的面板透明涂层的静电喷涂及烘烤
通过静电喷涂将聚酯透明塑粉吸附在电梯用板表面底色涂层上(仅喷涂需转印图案的一面)，然后放入烘箱，烘烤温度175～185℃之间，时间15～25分钟，使塑粉形成玻璃化，固化在底色涂层上形成透明涂层。
(9)将印有图案的转印纸覆在电梯用板上，并固定好，选用耐高温的胶带 将转印纸固定好，以防止转印时移位，而产生图形模糊现象。
(10)用压紧装置将带电梯用板与覆在其上的带图案的转印纸紧密贴合
电梯用板一般是呈扁平的长方体(见图5、6)，故不能采用上下平压的方法，因为这种方法不能使电梯用板的两个侧面受力，故无法使两个侧面转印到图案。如图2所示，是真空式压紧装置的工作示意图。压紧装置由上下二条压紧带5，左右二侧的紧固螺栓1、连接架2、真空抽气孔3，支架4构成，在压紧装置中间围成一个气囊，压紧带5采用硅橡胶制成，覆有转印纸6的电梯用板工件7被放在气囊内。如图3所示，当将气囊抽成真空时，硅橡胶压紧带紧压在电梯用板的外表面，将转印纸与电梯用板表面紧密贴合，并可随着工件7表面的局部凹凸变化而变化，使电梯用板的任何表面都能均匀受力，从而保证使图案能完全转印到电梯用板的每个表面上。真空压力控制在150～170mmHg。
本发明还可以通过采用包覆式压紧装置，如图4所示，该装置由压紧带8及连接其二端的收紧装置组成，收紧装置由左右二侧对称的连接架13、紧固螺栓9、锁紧支架10以及连接左右锁紧支架10的锁紧杆11和锁紧栓12构成的，压紧带8和收紧装置围成一个封闭的环状，将覆有转印纸6的工件7放在该封闭环状内，通过调节锁紧杆11和锁紧栓12，可使压紧带8收紧，使转印纸贴紧电梯用板的正面和两个侧面，从而保证了使图案完全转印到电梯用板的正面和两个侧面上。
(11)将压紧状态下的电梯用板及转印纸放进高温烘箱烘烤转印
通过高温使图案上的分散性墨水产生热升华，使之渗透到透明塑粉涂层，从而完成图案的转印。烘烤温度控制在175～185℃之间，时间3～6分钟。
(12)将经烘烤转印完成的电梯用板取出，并将转印纸迅速剥离。尽快剥离转印纸可以保证转印图案表面的光泽。
(13)将印有图案的电梯用板清理干净后喷上清漆并烘烤。转印纸剥离后 工件表面仍有纸絮残余，用软毛巾蘸取少量清水将其清理干净，然后表面用清漆上光保护。
(14)将完成的彩色电梯用板用保护膜包覆。
优选实施例1：
带个性化彩色风景图案的电梯厅门的制造，规格：门高×开门距＝2100mm×900mm。
根据用户指定的风景要求，采用柯达“DCS Pro SLR/n”1400万像素的专业单反数码相机进行实景拍摄。拍摄时必须将相机的分辨率调整至最大影像尺寸(14MP)，并用三角架固定相机，在明亮的光线下采用小光圈(16以上)拍摄，以保证拍摄质量。
拍摄完成后将数码照片导入电脑并转成化电脑图片文件TIF格式，用图片处理软件Photoshop对图片进行色彩、光亮度和对比度的调整，并根据实际需要对图片作一定裁剪、修整和编辑后，将图片尺寸设置到2135mm×980mm大小，分辨率设置到100dpi。
将图片用PhotoPrint4.0大幅面喷绘写真软件进行打印设置，对打印的色彩偏差和速度、方式、出墨量等打印参数进行恰当的调整。根据本例图案要求，色彩偏差调整好后，将打印机的打印参数设置为：4pass/双向/高速/720x720dpi/墨量60％，以达到最逼真和理想的打印效果。
为保证打印质量和转印效果，选用MIMAKI JV4-160宽幅喷绘写真打印机，分散性热升华墨水选用牌号为INK-MATE、颗粒超细纳米级的热升华墨水，有六种颜色，色号分别为：TY-119、TLM-134R、TB-127R、TLC-139R、TM-135R、TC-145R，将完成好的个性化图案打印在热转印喷墨打印纸上。
选用1.5mm厚的普通冷轧钢板，按照2120mmx615mm的尺寸落料2块，然后经板金加工成型。
将成型的门板进行表面打磨和除油、除锈、磷化处理，选用白色的聚酯 塑粉对其进行双面静电喷涂，再进烘箱烘烤固化，在门板表面形成底色涂层，烘烤温度：185℃，时间：15分钟；然后选用透明的聚酯塑粉对成型门板的正面即需转印图案的一面进行第二次静电喷涂，并进烘箱烘烤固化，烘烤温度185℃，时间15分钟。以上选用的聚酯塑粉的型号为：Interpon600，白色聚酯塑粉的色号为：JA053Z，透明的聚酯塑粉的色号为：VP188。
将制作完成印有图案的转印纸沿中心线裁开，然后分别将两张转印纸覆在待转印的两块电梯门板上，再用耐高温的胶带固定好，采用图2、3所示的硅橡胶气囊真空吸附法，将转印纸紧紧贴在整个电梯门板的外表面，使电梯门板的所有面都能均匀受力，将图3状态下的整个压紧装置及电梯门板放进高温烘箱，使转印纸的图案通过热升华转印到工件上。这里的真空压力为170mmHg，烘烤转印温度为180℃，时间3分钟。
最后将经烘烤的电梯门板从气囊取出，并将转印纸迅速剥离。再将印有图案的电梯用板清理干净后，喷上罩光清漆并烘烤固化。最后用保护膜将全部完成的工件覆盖包装好。
优选实施例2：
带个性化彩色工笔人物图案的电梯厅门的制造，规格：门高×开门距＝2100mm×1000mm。
根据用户指定的选自画册上的工笔人物画，采用海德堡“ChromaGraphS3900滚筒式扫描仪”进行扫描。被扫描的画册图片尺寸为：200mm×500mm，其原作画稿尺寸为：800mm*2000mm，扫描时主要参数为：缩放比例140％/扫描精度350dpi/密度2.1。
扫描完成后将图片文件存为TIF格式，用图片处理软件Photoshop对图片进行色彩、光亮度和对比度的调整，并根据实际需要对图片作一定裁剪、修整和编辑后，将图片尺寸设置到2135mm×1080mm大小，分辨率设置到100dpi。
将图片用PhotoPrint4.0大幅面喷绘写真软件进行打印设置，对打印的色彩偏差和速度、方式、出墨量等打印参数进行恰当的调整。根据本例图案要求，色彩偏差调整好后，将打印机的打印参数设置为：4pass/双向/高速/720x720dpi/墨量50％，以达到最逼真和理想的打印效果。
为保证打印质量和转印效果，选用MIMAKI JV4-160宽幅喷绘写真打印机和分散性热升华墨水(超细纳米级颗粒，牌号为INK-MATE，色号分别为：TY-119、TLM-134R、TB-127R、TLC-139R、TM-135R、TC-145R)，将完成好的个性化图案打印在热转印喷墨打印纸上。
选用1.5mm厚的普通冷轧钢板，按照2120x665mm的尺寸落料2块，然后经板金加工成型。
将成型的门板进行表面打磨和除油、除锈、磷化处理，选用白色的聚酯塑粉对其进行双面静电喷涂，再进烘箱烘烤固化，温度180℃，时间20分钟；然后再选用透明的聚酯塑粉对成型门板的正面即需转印图案的一面进行第二次静电喷涂，再进烘箱烘烤固化，温度180℃，时间20分钟。以上选用的聚酯塑粉与实施例1相同。
将制作完成印有图案的转印纸沿中心线裁开，然后分别将两张转印纸覆在待转印的两块电梯用板上，再用耐高温的胶带固定好，采用如图4所示的包覆式压紧装置，使转印纸紧贴在电梯门板的所有外表面。将图4所示的整个压紧装置及电梯门板放进高温烘箱，使转印纸上的图案通过热升华转印到电梯门板上，烘烤转印温度180℃，时间3分钟。
将经烘烤的电梯门板取出并将转印纸迅速剥离，再将印有图案的电梯门板清理干净后，喷上罩光清漆并烘烤固化，最后用保护膜将全部完成的工件覆盖包装好。
Claims (2)
1.一种钢板表面图案转印方法，其包括钢板表面预处理、热升华转印纸上图案的印制、热升华转印制程三个过程，在所述的表面预处理步骤前，首先将钢板加工成型，所述的热升华转印制程包括以下步骤，
A、将带图案的热升华转印纸有图案的一面覆盖固定在成型钢板的经处理过的表面；
B、用一个包覆式压紧装置将覆在成型钢板表面的转印纸与成型钢板紧密贴合；
C、将上述紧密贴合状态下的成型钢板及转印纸烘烤，使转印纸上的图案热升华转印至成型钢板表面上；
D、剥离转印纸；
其特征在于：上述B步骤中所述包覆式压紧装置由压紧带(8)及连接其二端的收紧装置组成，收紧装置由左右二侧对称的连接架(13)、紧固螺栓(9)、锁紧支架(10)以及连接左右锁紧支架(10)的锁紧杆(11)和锁紧栓(12)构成，压紧带(8)和收紧装置围成一个封闭的环状。
2.如权利要求1所述的钢板表面图案转印方法，其特征在于：热升华转印的烘烤温度在175～185℃之间，时间在3～6分钟之间。
Priority Applications (1)
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