于平面或曲弧面上可且呈立体视觉效果图案的加工方法

摘要

一种于平面或曲弧面上可呈立体视觉效果纹饰图案的喷涂加工方法及其涂布产品，该方法先将含有软磁颗粒涂料喷涂在任何材质待加工的被涂物产品，其被涂物产品可为平板或曲弧面板。再利用能产生一种应消费者所需设计的纹饰或图案且呈立体视觉效果的磁治具(含永久磁及电磁铁的磁治具)，置于待加物表面上，使尚未干固含有软磁颗粒涂料产生有规则且可重复再现所设计的具立体视觉效果纹饰图案。

说明书

技术领域

本发明是有关以漆料喷涂加工制造使被涂物表面经涂装而具有立体感的加工方法，详细地说，是关于先将含有软磁颗粒涂料喷涂于任何材质的被涂布物，其被涂物可为平板或曲弧面板，于该喷涂涂料尚未硬化干固前以能产生一种应消费者所需设计的纹饰或图案且呈立体视觉效果的磁治具置于待加工物表面上。使尚未干固含有软磁颗粒涂料起磁吸效应产生有规则且可重复再现所设计的具立体视觉效果纹饰图案的涂布加工方法以及此方法所构成的被涂物。

背景技术

目前产业界所使用以漆料涂布的方法，有喷枪喷漆涂布法，此法仅能使产品表面产生同一色系的单色涂布，或可为复数色块的迭合产生平面纹饰图案，是为一种纯为产品外观的保护及平面纹饰图案装饰。仅属平面无视觉立体感且其角隅或切口处的涂料有膜厚不足等缺点。

另电着涂布法，是利用被涂物本身带电而令欲涂布的漆料依其电场而依附于产品表面上。该种涂布方法可令边缘及切口处可以与一般平面所依附的涂料厚度一致，惟亦属平面无立体视觉感的涂布方法。

而静电涂布法，是利用待加工被涂物本身呈负电荷，涂料因经喷枪而产生正电荷，使涂料因待加工被涂物本身的负电荷而产生吸附作用，其带正电荷的涂料就均匀涂布于被涂物表面，此种涂布方法虽可节省大量涂料，惟亦无法产生立体视觉感受涂布效果。

在物品表面上，以涂料喷涂制造具有立体感纹饰图案的方法(3D涂料涂装)，则于物品被喷涂表面的另一侧(里侧)先置磁铁，然在其表面上喷涂含有磁性材料的涂料生成涂膜，或在其涂膜上再喷加着色颜料或云母等，由磁铁的磁场作用形成具立体感的文字、图案的方法，早已见于日本专利公报特开昭63-175670，特开平3-151083，特开平5-314060及特开2006-281011等以及本发明人前申请的中国台湾095133357号发明。

该等方法仅适用于平板或片状型的一般可透过磁力线待加工被涂物，例如塑料、木材、玻璃、陶瓷及铝等的非磁性材料，其厚度若超过磁力线所无法影响的厚度则无法逹到其所需设计呈立体视觉效果的纹案。

若其待加工物具有磁性，例如广泛被使用的钢板、铁板所制金属制品等，该等制品会阻碍磁力线的穿透，又由于因磁治具置于被喷涂面的下方或另一侧，且与待加工物贴近，当磁治具一有移动会导致待加工物受残留磁影响，而使待加工物于加工喷涂时产生模糊的轮廓，造成纹饰图案的不良品。

再如，笔记型计算机(NB)面板的3D涂料涂装，由于其面板下方具甚多螺丝顶柱及补强肋等高低不平的构造，往往会导致磁治具的磁力线分布，同时亦造成磁治具的加工困难及成本的增加。又如，3D涂料涂装的空心高尔夫球头的工艺为半成品成型尔后再焊合研磨、涂装始能形成一完整的高尔夫球头。若以先前的涂装方法则需于半成品时先予涂装，尔后焊合、研磨，对于先前的涂装造成破坏而影响质量甚巨。

发明内容

为克服背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种于平面或曲弧面上可且呈立体视觉效果图案的加工方法。

为实现上述目的，本发明提供的加工方法，其步骤为：

(1)于待加工物上先将含有软磁颗粒涂料加以喷涂；

(2)俟涂料尚未干固之前将所需纹饰图案磁铁制成的磁治具置于待加工面上保持一适当间隙，由磁治具的磁力线强弱及其疏密分布；与

(3)涂料中的软磁颗粒磁吸，构成立体视觉效果纹饰图案为特征的加工方法。

所述的加工方法，其中，所需纹饰图案磁铁制成的磁治具是以电磁铁或永久磁铁与轭铁贴附于治具基板上制成。

所述的加工方法，其中，磁治具是硬质陶质磁铁所构成。

所述的加工方法，其中，磁治具的硬质陶质磁铁是以压铸成形加工。

所述的加工方法，其中，磁治具的硬质陶质磁铁材料选自钐钴铁、铝钴镍钴合金或钕铁硼。

所述的加工方法，其中，磁治具是工程塑料磁铁所构成。

所述的加工方法，其中，磁治具的工程塑料磁铁是以射出成型。

所述的加工方法，其中，待加工物的材质除空气及水的流体外，其它任何一种材料均可。

所述的加工方法，其中，待加工物的厚度不受限制。

所述的加工方法，其中，待加工物的加工面可为平面或曲弧面的任何面板。

所述的加工方法，其中，涂料喷涂的膜厚以5μm～100μm的厚度为佳。

所述的加工方法，其中，具磁性的磁治具与待加工物的较佳间隙为0.5～1.0cm。

附图说明

图1是本发明的磁治具立体示意图。

图1-1是本发明的待加工物上涂布涂料示意图。

图1-2是本发明的待加工物与磁治具迭置加工剖面示意图。

图1-3是本发明的待加工物与磁治具局部放大的关系位置图。

图1-4是本发明的含磁性颗粒涂料受磁场磁力线影响产生的凹凸形状示意图。

图1-5是图1-4的A部放大详图。

图1-6是本发明经涂布完成的立体纹饰图案局部剖面示意图。

图1-7是本发明的经涂布完成的立体纹饰图案示意图。

图2是本发明的另一磁治具立体图。

图2-1是加上镂空轭铁的磁治具与待加工物迭置的剖面示意图。

图2-2是加上镂空轭铁的磁治具与待加工物迭置的剖面示意图以及其上方治具定位时磁场磁力线疏密分布剖面示意图。

图2-3是加上镂空轭铁的磁治具与待加工物迭置的剖面示意图以及其侧方治具定位时磁场磁力线疏密分布剖面示意图。

图2-4是本发明的经涂布完成的立体纹饰图案实施例图。

图3-1是加上轭铁的磁治具立体示意图。

图3-2是本发明的待加工物上涂布涂料示意图。

图3-3是加上轭铁的磁治具与待加工物迭置的剖面示意图以及磁治具定位时磁场磁力线疏密分布剖面示意图。

图3-4是本发明于麻钢的高尔夫球头涂布完成的实施例图。

附图中主要组件符号说明：

1.磁治具

11.软性橡胶磁铁

110.电磁铁

13.纹饰图案

131.纹饰间隙

14.间隙

16.治具基板

17.中央弧凸纹案

18.两侧弧凸中央凹陷纹案

2.待加工物

21.固定导引杆

22.侧固定导引杆

3.添加有软磁颗粒的涂料

31.透明保护漆料

4喷枪

5.磁场疏密分布

51.磁力线分布中心

61.硬质陶质磁铁

71.工程塑料磁铁

72.镂空轭铁

73.轭铁

具体实施方式

本发明人经长期的研究与试验发现，将公知磁铁治具置于待加工物的另一侧(里侧)后再加以喷涂，其方法在喷涂作业上不但很不理想同时亦为一件施行困难的工作。乃思以将前述加工步骤加以改变，而将添加含有软磁颗粒的涂料先行涂布于待加工物(如铁或非铁金属材料)的表面上，然后再将磁铁治具置于待加工物被喷涂膜的上方时，不但平板或片状甚至曲弧面材料的铁或非铁金属材料所制成的物品皆可如一般涂料喷涂作业埸一般可在设有水幕的负压喷涂埸施以连续喷涂，不仅维持作业场所的环保，同时其磁铁治具可随意调整上下左右而加以控制其磁力大小、定位进而使其生产速度加快，解决上述缺失及困难且能快速地、精准地形成具立体视觉效果纹饰图案。

依据本发明，利用磁铁的磁吸效应原理，其第一目的为提供一种不仅平板或片型甚至于具曲弧面的任何材质待加物都皆可应消费者所需的设计且呈立体视觉效果纹饰图案的涂布方法。

本发明的第二目的是提供一种为先喷涂添加有软磁颗粒的涂料附着于任何材质的待加工物表面上利用磁吸效应作用，在涂膜尚未干固前产生立体视觉效果纹饰图案涂膜的制造加工简单，且可行的新颖涂布加工方法。

本发明的第三目的是提供一种永久磁铁或电磁铁与轭铁(Yoker，轭铁的材料为可影响磁力线分布的磁性材料，如能导磁的钢或纯铁；其目的为导磁)所组成的磁治具，以轭铁控制永久磁铁或电磁铁的磁力线而产生具中央弧凸纹案或两侧凸起中央凹陷纹案的呈立体视觉效果纹饰图案的涂布方法。

依照本发明，主要使用磁治具的静磁场磁吸效应原理，由于静磁场具有两磁极，分别是N极与S极。兹两极由静磁场的分布可了解其磁场磁力线的分布与强度，而其磁力线由该磁性体的中心向外环绕分布于磁性体的两侧。

本发明的此一磁治具的静磁场磁吸效应，即治具基板上的磁铁形状及磁性大小与涂料中的软磁颗粒的互相磁吸作用及配合，而使具平或片板或具曲弧面的任何材质待加工物上产生呈现一种可应消费者所需的设计且呈立体视觉效果纹饰图案。此纹饰图案不仅具规则性、且又可控制重复再现。

根据本发明，首先将磁铁贴附于治具基板组成一磁治具，该磁铁只要制成能产生一因应消费者所需的设计纹饰图案，且具磁场效应的任何一种磁治具都可以；本发明最为主要的重点在于先将添加含有软磁颗粒的涂料喷涂于待加工的任何材质上，并于该软磁颗粒的涂膜尚未干固前，将磁治具置于已喷涂含有软磁颗粒涂料的待加工物表面涂膜上，并与磁治具保持一0.1～2.0CM的间隙，此时含有软磁颗粒的涂料受磁治具上的静磁埸磁吸效应而产生规则性且呈现具立体视觉效果纹饰图案涂膜。其添加含有软磁颗粒的涂料喷涂于待加工的任何材质物上，即于涂料涂布尚未干固前将磁治具的磁力有效距离接近于待加物的上即可。其软磁颗粒涂料的涂布膜厚以5μm～100μm为宜。

上述用于本发明的磁铁，可选自电磁铁或以橡胶类制成的橡胶磁铁、陶土压铸而成的陶瓷磁铁、或射出成形的工程塑料磁铁等永久磁铁。由于附贴的磁铁种类或形状的不同，其磁场产生的磁力线分布、磁性大小都各为不同，影响亦不同。其磁铁的表面磁力以50～3000高斯为佳。

用于本发明的涂料，为添加含有软磁颗粒的任何一种涂料(3)，其软磁颗粒可选自铁粉、四氧化三铁或磁赤铁矿等金属氧化软磁材料粉剂或其混合物，其颗粒大小小于30μm。在静磁场中会受到磁力线疏密分布的作用而改变排列及聚集的方向，且其软磁颗粒的聚集量会依静磁场磁力线疏密的分布情况而有不同的排列。

本发明的磁治具的基材治具基板是选自非磁性材料所制成。而待加工物的材质可为任何磁力线可穿透或不穿透的任何平板或曲弧面板材料，除水及空气等流体状者的外都可作为待加工物。例如，钢板或铁板制成的平板或曲弧面板待加工物的立体纹饰图案的涂布亦同，即于涂料涂布尚未干固前将永久磁治具在磁力有效距离接近于待加物的上即可。

上述钢板或铁板制成的平板或曲弧面板亦可成形为阶级状(如墙角的线板形状)、凹弧形状、波浪形状或转折面形状皆可，仅由待加工物板面上的磁治具相配合即可由磁吸作用而产生该等效果。

当该待加工物品表面上的涂膜完成上述定型工艺，可阴干或热风处理，俟物品表面上的添加含有软磁颗粒材料的涂料定型后再移离磁治具，再将其待加工物品置入50-160℃烤箱中加温10-30分钟，使其添加含有软磁颗粒材料的涂料表面固化；或再于涂膜上涂布透明保护漆料亦可。

为使本发明更为明了，以下以待加工物的表面具曲弧面的钢板(例如麻钢(Maraging metal)制的高尔夫球杆头(Golfground))为例加以详细说明；但本发明的技术及权利要求范围不受这些实施例所限制。

实施例一

磁治具(1)的制作(详参图1)。先于治具基板(16)上贴附具有一因应消费者所需的设计纹饰图案(13)模样橡胶磁铁(11)作成的磁治具(1)，此橡胶磁铁(11)的纹饰图案(13)可以冲压成形、一般雕刻成形、C.N.C雕刻加工成形及橡胶磁铁整面充磁布列等等。其磁场性能固定，不需透过电流调整其磁力大小，适用于线条形状较单纯的涂料喷涂。

以喷枪(4)将填加含有软磁颗粒的涂料(3)均匀喷涂于待加工物(2)的表面上，并于该喷涂添加含有软磁颗粒的涂料(3)尚未干固前，将上述先行制成的磁治具(1)(详参图1-1及图1-2)置于待加工物(2)涂膜上，使磁治具(1)与待加工物(2)保持于0.1至2.0cm之间隙(14)，待加工物(2)的厚度、材质可不受限制，只要能使磁治具(1)上的橡胶磁铁(11)磁力会影响达于待加工物(2)的上即可。此时其喷涂的添加含有软磁颗粒的涂料(3)就随磁治具(1)的磁场疏密分布(5)被磁吸排列聚集(详参图1-4)。

这是由于磁治具(1)上形成的各纹饰间隙(131)具有各别不同的静磁场区而具有各个不同成对的N极及S极，因而产生环绕静磁场，由喷枪(4)所喷涂的添加有软磁颗粒材料的涂料(3)则由此环绕静磁场磁力疏密分布的磁吸效应影响而使涂料的各软磁粒子随静磁场磁力疏密分布的变化产生排列上的变化与各环绕静磁场相配合，且依其磁力线分布中心(51)排列形成一以磁力线分布中心(51)较薄而周围较厚中央较浅的类盆地形状的涂料依附形状(详参图1-4及图1-5、图1-6)。

上述喷涂添加含有软磁颗粒的涂料(3)随着环绕静磁场的磁吸效应产生变化，致使在待加工物(2)表面上产生涂料膜厚的差异，同时会因景差现象进而产生具立体视觉效果的纹饰图案，但以手触摸涂膜表面却是平滑的。如此产生具规则性且有立体视觉效果的立体纹饰图案(17)(详参图1-3及图1-7)。

实施例二

本发明的磁治具(1)亦可由治具基板(16)贴附硬质陶质磁铁(61)制成，其硬质陶质磁铁(61)材料可选自钐(Sm)钴铁、铝钴镍合金，钕(Nd)铁硼与铁氧磁体等。此硬质陶质磁铁(61)作成所需的纹饰图案(13)可以压铸成形加工成所需设计纹饰图案的形状。

本实施例的磁力较强，适用于图形变化较多的涂料喷涂，其余同实施例一。

实施例三

本发明的磁治具(1)亦可由治具基板(16)贴附注塑成型的工程塑料磁铁(71)制成，其工程塑料磁铁(71)材料可选自钐钴铁粉、钕铁硼粉等加入工程塑料，射出成所需的纹饰图案(13)。此工程塑料磁铁(71)所需的纹饰图案模样，可以射出成形加工成所需设计纹饰图案的形状。

本实施例的工程塑料磁铁(71)形状变化可多变，适用于图形变化较多的涂料喷涂，其余同实施例一。

实施例四

首先以一因应消费者所需设计的纹饰图案(13)制成的电磁铁(110)贴附于治具基板(16)之上，另于电磁铁(110)的上方再贴附一依纹饰图案(13)所形成的镂空轭铁(72)，即完成一磁治具(1)(详参图2)。

以喷枪(4)将添加含有软磁颗粒的涂料(3)均匀喷涂于待加工物(2)之上，再于该添加含有软磁颗粒的涂料(3)尚未干固前，利用气压装置作上、下、左、右方向将磁治具(1)置于待加工物(2)的上方，使磁治具(1)上电磁铁(110)的磁力线达于待加工物(2)之上(详参图2-2及图2-3)。

其添加含有软磁颗粒的涂料(3)随磁场疏密分布(5)排列聚集，镂空轭铁(72)就控制电磁铁(110)磁力线的分布则产生中央弧凸的纹案(17)(请详参图2-4)。

实施例五

类似实施例四亦以一因应消费者所需设计的纹饰图案(13)制成电磁铁(110)贴附于治具基板(16)之上，另于电磁铁(110)的上方再贴附一依平面纹饰图案(130)所形成的轭铁(73)，即完成一磁治具(1)(详参图3-1)。

再以喷枪(4)将添加含有软磁颗粒的涂料(3)均匀喷涂于待加工物(2)之上，于该添加含有软磁颗粒的涂料(3)尚未干固前，利用气压装置作上、下、左、右方向将磁治具(1)置于待加工物(2)的上方，使磁治具(1)上电磁铁(110)的磁力线达于待加工物(2)的上(详参图3-2)。

其添加含有软磁颗粒的涂料(3)随磁场疏密分布(5)排列聚集，附贴的轭铁(73)就控制电磁铁(110)磁力线的分布可产生两侧弧凸中央凹陷纹案(18)的立体纹饰图案(请详参图3-3)。

实施例六

实施例四及五的电磁铁亦可以永久磁铁(111)中的硬质陶质磁铁(61)取代的，其余同实施例四及五，配合附贴的镂空轭铁(72)或轭铁(73)可制成中央弧凸纹案(17)或两侧弧凸中央凹陷纹案(18)的立体纹饰图案(请详参图2-1、2-2、2-3及3-3)。

实施例七

另于曲弧面、厚度超过磁力线可穿透且为磁性材料的待加工物(2)时，以固定导引杆(21)及侧固定导引杆(22)的引导，且配合上述实施例四、五及六等例可令复杂形状的待加工物(2)(如麻钢的高尔夫球头)亦得以产生中央弧凸纹案(17)或两侧弧凸中央凹陷纹案(18)的立体纹饰图案(详参图2-1、2-2、2-3及3-4)。