JP2022516696A - 深い構造部を作成するためのプレスプレート - Google Patents

Abstract

この発明は、ベースボディ（１）よりも熱伝導率が高いストリップ状およびフレーム状のウェブ（２，３）が用意された窪み（４）に挿入されている金属製ベースボディ（１）で構成されている、例えば、木製ベースボード或いは樹脂コートされた紙で作られた積層体のようなパネル状の製品に、深い構造を作るためのプレスプレートに関する。【選択図】 図１

Description

この発明は、パネル状の製品、例えば、樹脂被覆紙（クラフト紙）で作られた木質ボードや積層板などに深い構造部を作り出すプレスプレートに関する。

このようなプレスプレートは、例えば、技術文献１で知られている。

多くの工業分野では、構築されたプレスプレートは、構造部表面を生成するための母材として使用されている。プレスプレートは、通常、数 ミリメートル (主に５ミリメートル)の厚さでクロムメッキされ、研磨されている鋼板である。木材材料産業では、このようなプレスプレートは、いわゆる短サイクルプレスで使用されている。これらの短いサイクルプレスでは、加圧力および加温度の下で、合成樹脂含浸装飾紙が木質材の板に押し付けられる。この押し付けプロセスの間、合成樹脂は溶融し、交差結合し、そこで部分的に木材ベースのボードに浸透し、それによって効果的に合成樹脂含浸紙が木材ベースのボードに固定される。技術文献１で公知のプレスプレートは、木材ベースのボードの上側まで浸透する方法でエンボスに使用することができる。しかし、木質基板にエンボス構造を入れることはできない。

また、合成樹脂含浸化された装飾紙を、フェノール樹脂含浸クラフト紙で押し付けることも知られている。この方法で製造された積層体は、キャリアボード上に積層され、ワークトップや隔壁などとして使用される。

DE 10 20 2014 010 747 B4 EP 2 127 901 B1 EP 2 991 293 B1 DE 10 2021 021 421 A1 DE 10 2012 004 375 U1 DE 10 2011 051 266 A1

特許文献２には、短いサイクルプレスを使用する床パネルを製造するための方法が開示されている。この短いサイクルプレスは、プレスプレートが床パネルのその後のさらなる処理のために、低圧のゾーンを持つ領域内に２つのウェブ（web：細い部分）が互いに近接配置され、加えて、充填ラインを結合するシミュレーションのためにウェブが個別に配置されていることを特徴としている。２つのウェブ／個別に配置されたスタンプを持つ領域が所望の間隔で繰り返されている。エンボスの窪みは、異なる形状を有していても良い。プレートは、エンボス加工後に、個々のボードまたはタイルに分割することができる。しかし、それらは常 にいくつかの接続された部分に処理することができるので、接続された部分をエンボスするためには高圧の狭いゾーンのみが必要とされる。ここで、これらのゾーンは小さな領域となる。この場合、ボード全体またはタイル表面は、低圧のゾーンとして記載されている。

プレスプレートの構造は、通常、エッチングによって製造される。複雑なプロセスでは、耐酸性ラッカーは、後の構造に相当するプリント画像として鋼ブランクに印刷される。ラッカーが塗らない箇所では、その後のエッチング処理で材料が除去される。この処理は、ラッカーのない箇所では行われない。この場合における問題は、単一のエッチング処理で任意のエッチング深さを達成することができない点にある。このことは、深い構造部のために、多くのエッチングサイクルがなさならなければならないことを意味している。これは、特許文献２に記載されるように、例えば、長い時間で高価な生産プロセスを与えることとなる。

上述のラッカーの塗布は、ますます深い構造部では正確に適用できなくなったため、エッチング技術は一定の構造分の深さからはもはや使用できなくなっている。エッチング技術を用いて作成される深い構造部は、通常約２００μｍとなっている。

家具に対してプレス含浸するに用いるプレスプレートは、特段の摩耗なしで、容易に70,000から100,000のプレスに耐えさせることができる。コランダム（鋼石）を含む含浸物を使用する場合、可能なプレスの数は半分から３分の１に減少する。深い構造が必要な場合は、再加工でプレス数を再び半分にすることができる。これは、かなりのコストをもたらすだけでなく、より多くのプレートを必要とすることとなる。

特許文献３は、プレスプレートがそのエッジにフレーム形状の突起を備えている短サイクルプレス機を開示している。この短サイクルプレス機は、プレス時にプレスプレートの端部で溶融する紙樹脂における変位を防止している。このことにより、消耗する傾向が劇的に減少される。プレスは、樹脂の流れを引き起こし、突起を伴わず、溶融樹脂が側面に変位する。樹脂含浸紙にもコランダムのような硬質材料が含まれている場合、 プレス中のプレスプレートの膨張は、コランダム粒子とプレスプレートの間の相対的な動きを引き起こし、摩耗の増加を生じさせている。

特許文献４は、外向きに向けられているウェブの特徴があるプレスプレートを備えるプレスを記述している。これらのウェブは、プレスプレートから１つのピースに形成され、プレスプレートを複雑なプレートとするに役立つている。

特許文献５は、***領域及び低域領域で構成されている構造部表面を有する材料基板を開示している。表面全体に亘って第１の光沢レベルを有し、さらに作業ステップでいくつかの選択された領域でさらに異なる光沢レベルを与えられているプレスプレートまたは無限ベルトによって、この構造部表面がエンボス加工されている。光沢レベルは、金属コーティングまたは機械的および/または化学的な後処理を使用して生成されている。

特許文献６は、積層体を製造するための成形体及び小型の製造方法を開示している。その構造を与える成形体の表面領域は、特殊なインクのような形のない材料で作られた高さの特徴を備えている。要望に応じて、この高さを効果させることができる。

これらを基にして、この発明は、特に、熱硬化性の装飾的な含浸物でコーティングされるべき木製ベースのボードで、より深い構造でエンボスするために使用することができるプレスプレートを生成することを目的としている。ここで、複雑なエッチング処理は避けるべきである。特別な用途では、プレスプレートの為の簡単な生産オプションが採用されている。

この問題を解決するために、プレスプレートは、ストリップ形状および／またはフレーム状のウェブが用意されたくぼみに導入される金属ベースボディによって特徴付けられている。このウェブはベースボディよりも高い熱伝導率を有している。

この構成は、コランダムを含む含浸物が深い構造や特殊な表面でエンボス加工されるべき場合に特に実用的であり、 摩耗のためにプレスプレートを比較的頻繁に再加工されるべきである。特に高い応力が与える領域は、ストリップがプレートにエンボス加工されている領域となる。これらの領域は、プレスプレートから１つのピースに形成されないが、プレートに接続できる挿入されたウェブによって形成されるならば、交換することができる。

ウェブは、ベースボディに確実にまたは完全に結合することができる。 挿入されたウェブとの取り外し可能な接続の利点は、摩耗したプレートを再調整するときに特に明らかになる。深い構造を担う領域は、特にコランダムまたはオーバーレイ含浸物を含む樹脂が処理される場合に、重い摩耗を受けることとなる。これは、通常使用されるステンレス鋼板は、比較的短期間で作り直さねばならないことを意味している。

この設計は、基本ボディに挿入されるプロファイルを用意することで、ウェブを何度も何度も切削して新しい要素に置き換えることができるので、プレスプレートを迅速に修正できることを意味している。特に、接着されたウェブまたははんだ付きウェブは、洗練された手順を介してプレートから取り除くことができる。はんだや接着剤の融点以上にストリップが位置する領域を加熱するだけで済みます。プレスプレートは、１９０～２２０°Cの温度で使用されるため、はんだ付けと接着性はいずれも２２０°を大きく上回る耐熱性を発揮する必要がある。はんだ付けの場合は、硬いはんだを銀または真鍮はんだの使用に適用する必要がある。接着の場合、高温エポキシ接着剤は、２５０°C以上の熱安定性を保つ必要がある。 この場合、摩耗の状態に応じて、ウェブを作り直すか、新しいウェブに置き換えることができる。

ベースボディと比較してウェブの熱伝導率が高いことに起因して、変形する木質ボードまたは積層体の領域がより迅速に加熱されて弾性が与えられる。その結果、パネル状製品の過度の加熱が回避されるように、エンボス加工は、材料に対してはるかに優しく設計することができる。深い構造が木質の板で浮彫りされている場合、木材材料が過度に加熱され、木材繊維や木材チップをコーティングする接着剤が乾燥したり破壊されたりするのを防止している。

ベースボディにウェブを導入するために、溝状のくぼみは、好ましくは、ベースボディに粉砕され、ウェブは接着、はんだ付けまたは前記のくぼみに溶接される。

このウェブは、鋼、アルミニウム、真鍮または銅合金で作ることができる。純粋な金属は、合金元素を１％の範囲内で含むこともでき、また使用することができる。銅は、特に、純金属として用いることができる。

ベースボディとウェブは、クロムメッキが好ましい。特に、ベースボディから離れル方向に向けられているウェブのエッジは丸められている。ウェブは、０．２ｍｍ～５mmの間の高さにすることができる。この高さは、１～３ｍｍの間、特に、２ｍｍであることが好ましい。

ウェブの上側及びベースボディの上側の両方が、例えば、装飾パターンに対応する構造を表面に浮き彫りにすることができる構造で構成することができる。この構造は、いわゆる同調細孔（synchronous pore）を作成するための木の装飾パターンに一致する木目を表している。

完成品の上側の特殊な視覚的なデザインが望まれる場合、ベースボディの構造は、ウェブの構造から外れても良いこととなる。

この発明の実施例は、図を参照してより詳細に以下に説明されている。

この発明に従った第１プレスプレートの透視図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った断面図である。 この発明に従った第２プレスプレートの透視図である。 プレスプレートに挿入されたウェブを部分的に示す概略図である。

プレスプレートは、例えば、厚さが５ｍｍの鋼板であるベースボディ１から構成される。平行に間隔が空けられた窪み４がこの鋼板に作られている。この窪み４は、エッチングまたはミーリング（切削加工）によって製造される。溝状の窪み４は、凹部（穴）の代わりに設けることができる。しかし、この窪みは、ベースボディ１の全幅にわたって伸びることはできない。ストリップ状のウェブ２（図１を参照）またはフレーム状のウェブ３（図３を参照）が窪み４に導入されている。ウェブ２,３は、ベースボディ１の材料よりも熱伝導率の高い材料から作られている。ベースボディ１は、好ましくは、アルミニウム、真鍮または銅合金から作られている。また、鋼合金も使用することができる。ウェブ２は、ベースボディ１に一体的に結合され、例えば、ベースボディ１に溶接またははんだ付けされている。ウェブ２は、また、窪み、又は、凹み４に接着されてもよい。ベースボディ１の上側１．１は、木質基板または積層体の装飾パターンに一致する構造をプレート状製品の上側にエンボス加工することでできる構造１．２を特徴として備えている。ウェブ２，３の上側２．２または３．２には、構造部２．２，３．２で特徴付けられても良い。ウェブ２,３の構造部２．２，３．２は、ベースボディ１の構造部１．２から外に向けられたものであっても良い。

ベースボディ１ から離れた面にあるエッジ２．１，３．１は、構造のエンボス加工を簡単にするために丸めることができる。図４に示すように 、プレスプレート1へのウェブ２での遷移部２．４は、遷移領域内のプレスプレート１からウェブ２への高さに差がないように丸められても良い。この丸めは、フレーム３（図示されていない）にあっても良い。

ウェブ２の上部領域２．５の幅は、変えることができる。この幅は、あるべき製品における望ましいくぼみの幅に依存している。この幅は、大きなパネルを個々のパネルに分割するために使用される鋸カットによって決定される。ウェブ２の傾斜した側面２．６は、製品上に形成されている。

この発明に従って設計されたプレスプレートは、以下のように用いられた。

実施例１：
２０ｍｍより大きい（＞２０ｍｍ）幅及び１ｍｍより小さい（＜１ｍｍ）深さを備える２つの溝４は、初めに互いに２００ｍｍの距離でベースボディ１として機能する滑らかなクロムメッキ実験プレート（サイズ：６５０×５００ｍｍ）に粉砕され、ウェブ２として機能する２つのクロムメッキ金属ウェブは、その後、前記の溝に導入され、高温で安定したシアノアクリル酸塩を使用して鋼製の実験室プレートに接着された。ウェブ２,３は、プレートの上側１上に、２ｃｍの幅で、１ｍｍだけ突出した。これらは、エッジ領域２．１の片側に丸め加工された。これらは、非丸み側をベースボディ１に接着した。接着剤が硬化したら、プレスプレートを上板として実験プレスに取り付けられた。HDFパネル（８ｍｍ、かさ密度：８５０ｋｇ／ｍ^３）は、上側にメラミン樹脂含浸化された装飾紙で覆われ、裏面にバッキング層が含浸し、以下のプレスパラメータに従って押された。冷却後、HDFパネルの上側にある２つのウェブ型凹部についてプレス深さが決定された。

表１に示すように、熱伝導率の高い金属を使用すると、大幅に優れた変形結果が得られている。即ち、より効果的な熱伝導率を持つ金属を使用する場合、より適度なプレスパラメータを使用するか、接着されたウェブ２，３の厚さを減らして同じ変形結果を達成することができる。

実施例 ２：
外形寸法が３５０×３５０×１mmで幅２０mmのフレーム３は、木構造を特徴とする非クロムメッキ実験プレート（サイズ：６５０×５００×５mm）の中央部に粉砕されている。２mmの高さを有し、凹み４の単位でフィットしている鋼およびアルミニウムフレーム３は、高温で安定したシアノアクリル酸塩を使用して窪みに接着された。フレーム ３ は、下端領域 ３．４ で丸められ、接着後のプレートとフレーム 3 の間の遷移領域で高さの差が認識されなくなっている。接着剤が硬化したら、プレスプレートを上板として実験プレスに取り付けられた。HDFパネル（８mm，容積密度：８５０kg/m^３）は、上側にメラミン樹脂含浸化された装飾紙で覆われ、裏面にバッキング層が含浸し、以下のプレスパラメータに従って押された。冷却後、HDFパネルの上側にある２つのフレーム状の凹部についてプレス深さを決定した。

実施例１及び２の比較は、プレートに挿入されたわずかに厚いアルミニウムストリップが再びより良い結果を達成することを示している。

実施例 ３：
外形寸法が３５０×３５０×１1 mmで２０ｍｍ幅のフレーム３は、木構造を特徴とする非クロムメッキ実験プレート（サイズ：６５０×５００×５ｍｍ）の中央部に粉砕されている。２ｍｍの高さを有し、凹み４にフォーマットの面でフィットされた亜鉛メッキされたアルミニウムフレーム３は、くぼみに挿入され、プレートにはんだ付けされた。フレーム ３ は、挿入後のプレートとフレーム 3 の間の遷移領域で高さの差が認識されないように、上端領域 ３．１ で丸め加工された。プレスプレートは、次にクロムメッキされました。その後、上板として実験プレスに設置されました。HDFパネル（８ｍｍ、容積密度：８５０kg/m^３）は、上側にメラミン樹脂含浸化された装飾紙で覆われ、裏面にバッキング層が含浸し、以下のプレスパラメータに従って押された。冷却後、HDFパネルの上側のフレーム状の窪み４についてプレス深さを決定した。

実施例２及び３の比較は、接着又ははんだ付きアルミニウムストリップで構造的深さに大きな差が得られるものではないことを示している。したがって、要望に応じて、接着または接着されたウェブ２，３を使用することができ、そこで接着のプロセスは、クロムメッキの前に行われるべきであるとしている。当然に、ウェブ２，フレーム ３、或いは、はめ込み加工をシミュレートする他のジオメトリ（例えば、粉砕鋼板に挿入され、”アーク接合”によってはんだ付けまたは結合）が優れている。これにより、本来生成が困難またはコストがかかるいわゆる”登録エンボス”構造を作成することが可能となる。

挿入されたウェブ２またはフレーム３を有するこのプレートは、その後、完全にクロムメッキすることができ、必要に応じて金属ウェブ、フレーム２，３などは、まず前処理（例えば、亜鉛めっき、陽極酸化）によって調製することができる。熱伝導率の高い金属として、アルミニウム、真鍮、銅が考えられ、銅は鋼に匹敵する熱膨張のためにより適している。

要望に応じて、プレスプレートを製造する際に、必要なウェブ２および/またはフレーム３に対して考慮することが必要される。例えば、プレスプレートを構造化（エッチング）する場合、粉砕されたウェブ２および/またはフレーム３が後に配置される箇所では、構造化することを省略することができる。これらは、構造化および粉砕後に追加することがでる。この場合、プレートの構造をウェブ/フレーム２，３の構造に適合させることができるのが有利である。ウェブ２，３は、プレスプレートの高さから始まる０．２～５ｍｍ以上（＞０．２～５ｍｍ）の高さを有することができる。もちろん、ウェブ２、フレーム３、または他のジオメトリは、３Dプリントを使用してプレート内に作成することもできる。

このようなプレスプレートは、特に、特殊な製品のために使用することができる。これらは、接合領域におけるタイル装飾パターンのためのいわゆるプレス接合または指示接合を有している、例えば、積層板床材の製造に用いられるシートである。また、挿入されたウェブ２、フレーム３なども、プレートの残りの部分とは異なる構造を特徴とすることができる。たとえば、はめ込みプロファイルが非構造化の木造の構造を特徴としも良い。

１ ・・・ベースボディ／プレスプレート
１．１ ・・・ 上側
１．２ ・・・ 構造部
２ ・・・ ウェブ/フレーム
２．１ ・・・ エッジ/エッジ領域
２．２ ・・・ 上側
２．３ ・・・ 構造部
２．４ ・・・ 遷移
２．５ ・・・ エリア
２．６ ・・・ フランク
３ ・・・ ウェブ/フレーム
３．１ ・・・ エッジ／エッジ領域
３．２ ・・・ 上側
３．３ ・・・ 構造部
４ ・・・ 凹み

Claims (16)

1. ベースボディ（１）よりも熱伝導率が高いストリップ状およびフレーム状のウェブ（２，３）が用意された窪み（４）に挿入されている金属製ベースボディ（１）で構成されている、パネル状の製品に、例えば、木製ベースボード或いは樹脂コートされた紙で作られた積層体に深い構造を作るためのプレスプレート。
2. 前記ウェブ（２，３）が前記ベースボディ（１）に一体的に結合されていることを特徴とする請求項１に係るプレスプレート。
3. 前記ウェブ（２，３）が前記ベースボディ（１）に確実に結合していることを特徴とする請求項１または２に記載のプレスプレート。
4. 前記ベースボディ（１）及び前記ウェブ（２，３）がクロムメッキされていることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
5. 前記ベースボディ（１）から外方に向けられた前記ウェブ（２，３）のエッジ（２．１，３．１）が丸められることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
6. 前記ウェブ（２，３）が鋼合金で作られていることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
7. 前記ウェブ（２，３）がアルミニウム合金で作られていることを特徴とする上記の請求項１～請求項５のいずれか１つに係るプレスプレート。
8. 前記ウェブ（２，３）が銅合金で作られていることを特徴とする上記の請求項１～請求項５のいずれか１つに係るプレスプレート。
9. 前記ウェブ（２，３）が真鍮合金で作られていることを特徴とする上記の請求項１から請求項５のいずれか１つに係るプレスプレート。
10. 前記プレスプレートがクロムメッキされていることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
11. 前記ウェブ（２，３）の上側（２．２,２．３）が構造部（２．２,２．３）であることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
12. 前記ベースボディ（１）の上側（１．１）が構造部（１．２）であることを特徴とすることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
13. 前記ベースボディ（１）の構造部（１．２）が前記ウェブ（２，３）の構造部（２．２,２．３）から逸脱していることを特徴とする上記の請求項１１或いは請求項１２のいずれかに係るプレスプレート。
14. 前記ウェブ（２，３）が５ｍｍまでの高さ（Ｈ）を有することを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。
15. 前記ウェブ（２，３）が溶接、はんだ付け、または、ベースボディ（１）に接着されていることを特徴とする上記の請求項２に係るプレスプレート。
16. 前記ウェブ（２，３）が３Ｄ印刷プロセスで作成されることを特徴とする上記の請求項のいずれか１つに係るプレスプレート。

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