具有夾層結構的沖壓板或循環帶的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于在材料上、特別是在木質材料或塑料材料上壓花的沖壓板（1）或循環帶。為了明顯地降低制造成本和原料投入，根據本發明提出：使用夾層體，該夾層體包括承載體（10）和壓印體（11），其中該承載體和壓印體通過磁活性的和/或金屬的附著劑（12）牢固且平坦地相互連接。因此通過選擇例如形式為磁性膜或磁性材料、硬釬料或軟釬料或焊膏的附著劑產生的可能性是：隨時可逆地消除連接并因此更換壓印體（11）。
【專利說明】具有夾層結構的沖壓板或循環帶
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于借助表面結構化來在材料上、特別是在木質材料或塑料材料上壓花的沖壓板或循環帶，以及一種用于制造根據本發明的沖壓板或循環帶的方法。
【背景技術】
[0002]為了將木質材料板與裝飾紙和/或貼面紙相擠壓需要沖壓板或循環帶。在這種情況下，利用也稱為熱固性塑料樹脂的氨基塑料樹脂對木質材料板進行全面涂覆。例如在單層短周期壓力機、多層壓力機或雙帶式壓力機中進行加工。制成的沖壓板或循環帶被裝入壓力機，以便使需制造的木制材料獲得所期望的表面結構。在這種情況下優選、但并不是僅僅使用重合的(deckungskonform)壓花。這意味著:所使用的裝飾紙利用重合的沖壓板或循環帶被置入，使得該裝飾紙的結構可以浮雕式地壓入到表面中。在這種情況下使用的結構可以源自自然，例如模仿木孔結構或巖石表面。同樣存在的可能性是:根據客戶要求制造任意期望的結構。
[0003]所使用的裝飾紙和貼面紙優選由熱固性塑料樹脂構成，這種熱固性塑料樹脂通過壓力設備中的壓力和溫度轉變成流體形式，并且在樹脂粘度在終態中上升的同時以升高的交聯度達到與木質材料的牢固連接。三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂或三聚氰胺/脲醛樹脂屬于所使用的熱固性塑料樹脂，這些樹脂證實為特別適合的。在擠壓過程期間，在壓力和溫度下三聚氰胺樹脂變成流體，并且發生進一步的縮聚。擠壓時間和溫度決定三聚氰胺樹脂的交聯度及其表面質量。在擠壓時間過后三聚氰胺樹脂具有所期望的交聯度并轉變成固相，其中，通過所進行的同時對三聚氰胺樹脂表面的結構化壓花，實現了逼真的、再現壓花模具的表面的表面設計結構。
[0004]根據現有技術，形式為沖壓板或循環帶的壓花模具由鋼板制成，這些鋼板通過相應的加工而獲得需要的表面結構。為此已知有不同的方法，例如通過絲網印刷法的涂敷來提供抗蝕層，以便接著對沖壓板實施蝕刻。在這種情況下使用的板材具有很大的規格，因而如果需要更多的作業步驟，重要的是很精確的加工和特別是重合的繼續加工。如果必須蝕刻特別深的結構并且為此需要更多的具有之前涂敷的抗蝕層的蝕刻過程，那么總是產生更多的作業步驟。在蝕刻方法中，所有之后應該形成的表面結構的凸形區域的區域被掩模遮蓋，從而只在能夠直接被腐蝕液侵蝕的區域中進行表面蝕刻。被蝕刻的區域然后構成所期望的結構的輪廓谷(Prof iltal)，其中，在蝕刻過程結束后清理表面并且特別是移除所述掩模。
[0005]備選地可以涂敷感光層，該感光層然后經受曝光，以便在感光層顯影結束后使沖壓板或循環帶經受蝕刻過程，在所述顯影中感光層的一部分作為抗蝕層殘留下來。通過這種方法制成的掩模的可重復性是很困難且有問題的，因為如果應該蝕刻特別深的結構，那么需涂敷的抗蝕層必須始終精確地設置在相同的位置中。
[0006]另外，由現有技術已知:通過涂敷蠟代替絲網印刷法來制造掩模或備選地采用一種UV漆，該UV漆借助數碼印刷法直接印刷到需加工的沖壓板和循環帶上。在這種情況下，在必要的情況下必須多次重復的蝕刻完成之后，能夠實現特別深的結構，這些結構通過數碼化的印刷法的應用而高度重合。
[0007]作為另外的備選方案，由現有技術已知，借助激光方法直接在表面上生成需要的結構，其中，直接借助激光制造需制造的深結構。在這種方法中也借助數碼印刷技術對激光進行精確控制，從而在沖壓板或循環帶制成后，這些沖壓板與裝飾紙百分之百一致。通過最近開發的用于表面結構化的方法才達到了所要求的使需要的沖壓板結構與裝飾紙一致的尺度。
[0008]在沖壓板或循環帶制成之后，這些沖壓板或循環帶可以經受進一步的工藝步驟，以便實現特別的效果，例如以便對光澤度施加影響。光澤度可以被實施成從無光澤、亞光直到有光芒的，通過這種方式在擠壓過程完成后木質材料板具有所期望的帶光澤效果的表面結構，該表面結構很接近成熟的自然木材的表面結構。優選按照這些方法制造木孔結構，但是同樣可以實施有想象力的表面設計結構或仿制皮革表面、瓷磚表面或天然石材表面。按照這個方法可以制造每種可想象的結構。
[0009]根據制造的木質材料板的使用目的，例如用在墻壁區域中，但同樣用在地板區域中，貼面紙可以摻雜耐磨微粒如金剛砂，這樣對于最終用戶來說具有高耐磨強度。但是該耐磨強度對所使用的沖壓板或循環帶產生負面影響。在每次的擠壓過程和壓力機打開之后，在具有被擠壓的表面的、經加工的木質材料與沖壓板或循環帶之間都進行相對運動，從而漸漸地出現表面結構的磨損。在這樣的情況下，需要對沖壓板進行完全的精加工或換上新的沖壓板。在例如HDF板(高密度纖維板)和層壓地板鋪層具有涂層的情況下，在較短的使用持續時間后就已經需要對沖壓板再次進行整修。原因是在三聚氰胺樹脂薄膜中為了提高耐磨強度所使用的高份額的金剛砂，由此鍍鉻的表面磨蝕得較快。沖壓板的制造是很昂貴且成本高的，其中在使用壽命結束時規定報廢。這特別是因為:在實施新的結構化之前，沖壓板的或循環帶的毛坯首先經過不定向的中間打磨并且在表面結構化之前必須附加地經過剖光，因而漸漸地在多次再加工之后，沖壓板或循環帶的厚度不再達到所要求的尺寸。接下來才進行昂貴的結構制造，例如按照傳統的蝕刻方法，涂敷抗蝕材料(Aetzreserve )、利用例如三氯化鐵進行蝕刻、通過例如噴砂來實現光澤度(Glanzgradherstellung)并且接下來封裝表面、例如鍍鉻，或備選地，通過借助激光雕刻來形成結構。同樣在機械損傷時大多數情況下必須完全磨光沖壓板表面并且重新進行加工處理。這導致比較貴的基礎沖壓板(Basispressbleche)僅僅保持有限的使用可能性并且在約四至六次整修之后必須報廢，因為它們由于它們的厚度的原因變得太不穩定且不能均勻地固定在沖壓設備中。
【發明內容】
[0010]本發明的目的是，提供一種用于單層壓力機或多層壓力機或雙帶式壓力機的新式沖壓板或循環帶，該沖壓板或循環帶與傳統的沖壓板或循環帶相比能夠實現承載板的經濟制造和更長的使用時間。
[0011]為了實現這個目的根據本發明設定:設置承載體，該承載體與具有結構化表面的壓印體通過附著劑而連接。本發明的其它有益的設計在從屬權利要求中加以闡述。
[0012]與具有構成沖壓板或循環帶的且設有結構化表面的基材的迄今為止的方法相比，根據本發明提出:采用承載體，該承載體通過附著劑與壓印體相連接，其中，只有所述壓印體具有結構化表面。因此可以與承載體無關地經濟地制造壓印體并且通過附著劑而與承載體如此程度地連接，從而可以常規地用于單層壓力機或多層壓力機。在結構化表面磨損后接著又可以將壓印體從承載體上移除并且換上新的壓印體。在這種情況下所需要的原料投入得到明顯地減少，這是因為承載體始終可以再次使用并且需要更換僅僅極薄的、形式為壓印體的層。
[0013]為此首先按照現有技術準備由例如不銹鋼，諸如AlSl Nr.630、A1S1410或A1S1304或黃銅構成的承載體。代替通常利用蝕刻技術或數碼激光雕刻使沖壓板或循環帶的表面結構化的是:與承載體不相關地制造壓印體、就是說設置結構化表面。緊接著承載體與壓印體借助附著劑彼此平坦且牢固地、然而可逆地連接，從而產生夾層結構。該夾層結構具有的特別的優點是:在之后整修時，較貴的承載體得以保留而只需更換壓印體。通過這種措施大幅度節省了生產成本和原材料成本。另外，通常比承載體薄得多且便宜得多的壓印體可以預先就已經制成并且將其為相應的客戶放入倉庫。通過這種方式節省了時間并大幅度縮短了交貨時間。
[0014]在本發明的設計中設定:承載體具有至少一個光滑的或結構化的表面。根據本發明的作為夾層的沖壓板例如可以用于壓印光滑的表面，但是同樣可以用于壓印結構化的表面。操作方式視客戶的要求而定，其中，能夠以有益的方式借助夾層結構來實施兩種類型的壓印。背景是:光滑的壓印體也會通過使用壽命過程中的不潔物而被損傷并且因此不能再使用。但是通過更換壓印體可以重復再利用相同的承載體并產生上述優點。
[0015]備選地具有如下可能性:附著劑由釬料，例如金釬料、錫釬料、銀釬料、鉬釬料、黃銅釬料、磷釬料、含銻釬料、含鉛釬料、含鋁釬料或含硅釬料、焊膏或類似的釬料構成，這些釬料至少部分地、優選全面地設置在承載體與壓印體之間。借助釬料可以在承載體與壓印體之間實現可逆的連接，其中產生特別的優點是:所使用的釬料是出色的熱導體并且由此在擠壓過程中能夠將熱量直接傳導到材料板的表面上，以便使貼面紙通過縮聚而與木質材料連接。另外，可以通過使用薄膜焊料(Folienlot)使承載體與壓印體或者部分地連接或者全面地連接，其中，通過將兩個坯體加熱到超過所使用的釬料的熔點可以容易地將承載體與壓印體分離。只要使用薄膜形式的釬料，就同時確保:具有僅僅微小的層厚，并且此外所出現的用于擠壓的力同樣如所需的熱量一樣可靠地傳遞到需加工的材料上。為此，首先承載體至少部分地由金屬，優選由鋁、鎳、鋅、紫銅、黃銅或不銹鋼例如AlSlNr.630、A1S1410或A1S1304構成，和/或壓印體至少部分地由磁性材料構成，其中，可以與結構深度相關地選擇厚度，優選為0.3至3.0mm，特別優選為0.3至1.5mm。
[0016]對材料板的加熱在單層或多層壓力機中是絕對必要的，為了提高根據本發明的沖壓板或循環帶的導熱系數，在附著劑中摻雜金屬粉末，例如紫銅、黃銅、鋁或鐵。在這種情況下使用的附著劑可以在直到250°C的溫度下使用，因此例如在出現用于制造材料板的約220°C的溫度時壓印體不過早地脫落。同時附著劑卻可以被熱處理到250°C以上的溫度，使得壓印體可以毫無問題地從承載體上脫落。
[0017]備選地具有的可能性是:附著劑由磁性材料構成。如果承載體和壓印體雙方都由鋼制成并因此具有磁性(magnetische Eigenschaften),則這種附著劑總是適合的。為了使承載體與壓印體連接，例如可以使用耐高溫的磁性膜，該磁性膜作為附著劑保障兩個坯體之間的平面的牢固連接。只要使用磁性膜，就可以使用例如交聯的硅酮彈性體，其具有耐高溫的磁性材料添加物，例如釤/鈷、鋁/鎳/鈷、釹/鐵/硼、鋇鐵氧體或鍶鐵氧體或軟性鐵氧體、如錳/鋅。所有前述永磁材料在當前的約220°C的運行溫度下僅喪失其保持力的很小一部分、約15%至20%。磁性材料的成份視材料的相應期望的粘合力扣除在相應的運行溫度下的粘合力損失和壓印體的總重量而定。然而這些邊緣條件能夠毫無問題地得到考慮，從而借助磁性膜就已經可形成承載體與壓印體之間的持久且可逆的連接。同時磁性膜可以使兩個坯體無殘余地彼此分離，從而在磨損的情況下可以實施對壓印體的快速更換。
[0018]利用現有技術中已知的方法、例如蝕刻技術或激光雕刻來制造壓印體，其中這些壓印體優選具有僅僅微小的厚度并且因此能夠被很不復雜地加工。為此可能性在于:為了表面結構化，將形式為金屬膜或薄板的壓印體張緊在鋼筒上，其中該鋼筒的直徑可以與沖壓板的最大寬度相匹配，從而在制成壓印體后并且在鋼筒移離后，壓印體可以與承載體連接。
[0019]只要使用金屬膜或者薄板或其它材料、例如鋼或黃銅，就可以將這些材料張緊在鋼筒上并且隨后相應地進行刻畫，其中，上述步驟進行到制成結構化表面為止。以這種方式制成的金屬膜或薄板然后被裁成承載體的尺寸大小并且與該承載體連接，使得沖壓板或循環帶可供進一步使用。
[0020]備選地具有的可能性是:將約100 μ m的巴拉德層(Ballardhaut)鍍在銅底層(Kupfergrundschicht)上,其中，在底層與巴拉德層之間可以設置有分離層,這樣以后可以將巴拉德層取下。在凹版印刷中，凹印滾筒上的可脫除的銅層被稱為巴拉德層。約2mm厚的銅底層遮蓋鋼制的凹印滾筒，第二銅層、所謂的巴拉德層鍍到該銅底層上。在IOOym薄的巴拉德層與基體之間具有分離層，從而在巴拉德層雕刻花紋之后能夠容易地將其移離并換上新的巴拉德層。在鍍上銅層之后，該銅層還可以進行拋光并且接著進行表面結構化，例如借助激光。雕刻完畢的表面接著為了提高耐磨性而進行鉻層電鍍，其中在個別情況中可以進行進一步的加工步驟，以便例如對光澤度施加影響。為了脫除巴拉德層，通常在鋼筒的端部將該巴拉德層打開并且接著借助鉗子將其拉下并移離。鋼筒本身然后可以重復用于下次生產。
[0021]承載體優選使用金屬，例如不銹鋼、如AlSl Nr.630、A1S1410或A1S1304或作為備選地使用黃銅板。與此相對，壓印體可以由紫銅、黃銅或不銹鋼構成，其中，可以與要求的結構深度相關地自由選擇厚度，優選為0.3至3.0mm,特別優選0.3至1.5_。
[0022]在這種情況下，新設計的沖壓板或循環帶的主要優點在于承載體與壓印體之后的分離，其中，壓印體比承載體遭受明顯更高的磨損。因此承載體可以多次使用并且反復與壓印體重新連接，其中優選使用硬釬料或軟釬料或焊膏。備選地，為了實現所期望的優點，可以借助磁性材料、特別是磁性膠粘薄膜來進行連接。
[0023]另外，本發明的目的是:提供一種用于制造新式沖壓板或循環帶的方法。在這種情況下，為了節省材料和節省成本設定:借助承載體和壓印體來制造用于在材料上、特別是在木質材料或塑料材料上壓花的沖壓板或循環帶，其中，
[0024]一壓印體通過蝕刻方法、滾壓法、沖壓法或激光雕刻來獲得結構化表面；
[0025]一承載體和/或壓印體設有附著劑；并且
[0026]一兩個坯體承載體與壓印體通過附著劑而相互連接。
[0027]所示出的方法以特別的經濟性而出眾并且此外能夠實現承載體的多次再利用，該承載體幾乎不遭受磨損。在這種情況下使用的形式為薄金屬膜或薄板的壓印體能夠可逆地從承載體上移離，因此承載體僅需要在很小的范圍內進行整修。由此顯著節省了加工時間并且此外通過使用具有結構化表面的薄板或金屬膜獲得了顯著的節約潛力，特別是基于以下事實，即需加工處理的材料、諸如具有貼面紙和裝飾紙的木質材料導致壓印體磨損。在這種情況下，特別的優點表現在承載體與壓印體的可逆連接方面。
[0028]根據本發明的沖壓板或循環帶的另外的優點在于:承載體可以使用不太高質的金屬并且因此可以明顯降低制造成本。迄今為止必須使用必要的高質不銹鋼，這些不繡鋼能夠進行必要的表面結構化。然而此后不需要再顧及于此，因為僅僅在壓印體的表面上進行表面結構化。
[0029]通過利用所述方法特征以及用于實施該方法的必要的設備來制造材料板，這些材料板的出眾之處在于:具有光滑的或至少部分結構化的表面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]下文將參照兩個附圖再次對本發明進行闡述。
[0031]附圖中:
[0032]圖1為完成的、具有木孔結構的沖壓板的透視圖；和
[0033]圖2為沖壓板的構造的放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0034]圖1示出的是根據本發明的沖壓板I的透視圖，該沖壓板在所示出的實施例中構造成平的。然而在循環帶的情況下，壓花模具也可以構造成隆起的。沖壓板I顯示一種織構2，該織構例如仿做木孔結構的形式。然而也可考慮:以這樣的方式通過根據本發明的方法和為此所需的蝕刻方法或激光方法來制成其它的織構或其它的表面構造。
[0035]圖2示出的是沖壓板I的前部棱邊區域的一部分的以及位于其上的結構化表面的放大側視圖。如特別從圖2中可看到的那樣，沖壓板I包括承載體10、壓印體11和附著劑
12。附著劑12能夠實現壓印體11與承載體10的脫離。因此承載體10可以重復使用，而與此相對磨損的壓印體11則被替換。壓印體11上存在的結構化表面13例如借助已知的蝕刻技術或激光雕刻來制成，其中使用的壓印體的層厚為0.3至3mm、優選為0.3至1.5mm。為了制造壓印體11具有的可能性是:將該壓印體張緊在鋼筒上，以便通過蝕刻技術或激光方法來制造結構化表面13。在壓印體11制成和進一步處理、例如鍍鉻和其它用于影響光澤度的步驟之后，該壓印體借助膠粘層12而與承載體10連接。
[0036]根據本發明的這個沖壓板或循環帶的特別的優點在于:可以為承載體10使用不那么高質的金屬并且因此制造成本能夠得到明顯降低。迄今為止不得不使用必要的高質不銹鋼，這些不銹鋼能夠進行必要的表面結構化。然而此后不需再顧及于此，這是因為僅僅在壓印體的表面上進行表面結構化。
[0037]附圖標記列表
[0038]I 沖壓板
[0039]2 織構
[0040]10 承載體[0041]11 壓印體
[0042]12 附著劑
[0043]13 結構化表面
【權利要求】
1. 沖壓板(I)或循環帶，其用于借助結構化表面(13)而在材料上、特別是在木質材料或塑料材料上壓花，其特征在于:設置有承載體(10)，該承載體通過磁活性的和/或金屬的附著劑(12)而與壓印體(11)連接。
2.如權利要求1所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:承載體(10)和壓印體(11)構成夾層結構并且可逆地相互連接。
3.如權利要求1或2所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:承載體(10)具有結構化表面(13)。
4.如權利要求1、2或3之任一項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:承載體(10)至少部分地由金屬構成，優選由鋁、鎳、鋅、紫銅、黃銅或不銹鋼例如AlSl Nr.630、A1S1410或A1S1304構成，和/或壓印體(11)至少部分地由磁性材料構成，其中，能夠與結構深度相關地選擇厚度，該厚度優選為0.3至3.0mm,特別優選為0.3至1.5mm。
5.如權利要求1至4之任一項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:附著劑(12)摻雜有磁活性的金屬粉末，和/或附著劑(12)由磁性材料或由摻雜有磁性材料的材料構成，和/或附著劑(12)由磁性膜、例如硅酮彈性體構成。
6.如權利要求1至5之任一項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:為了使承載體(10)與壓印體(11)脫開，附著劑(12)被熱處理到250°C以上的溫度。
7.如權利要求1至6之任一項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:磁性膜設有耐高溫的磁性材料添加物，例如釤/鈷、鋁/鎳/鈷、釹/鐵/硼、鋇鐵氧體或鍶鐵氧體或軟性鐵氧體、如錳/鋅化合物。
8.如權利要求1至7之任一項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:附著劑由硬釬料或軟釬料構成，例如金釬料、錫釬料、銀釬料、鉬釬料、黃銅釬料、磷釬料、含銻釬料、含鉛釬料、含鋁釬料或含硅釬料或焊膏，該附著劑至少部分地、優選全面地設置在承載體(10)與壓印體(11)之間。
9.如權利要求1至8之任一項或多項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:壓印體(11)構造成巴拉德層、例如可脫除的金屬層。
10.如權利要求1至9之任一項或多項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:巴拉德層由金屬膜或薄板構成，該金屬膜或薄板為了表面結構化而被張緊在鋼筒上，該鋼筒的直徑能夠與沖壓板(I)的最大寬度相匹配，和/或巴拉德層以約100 μ m的厚度被電鍍到銅底層上，其中，在兩層之間設置有分離層。
11.如權利要求1至10之任一項或多項所述的沖壓板(I)或循環帶，其特征在于:壓印體(11)的結構化表面(13)能夠通過蝕刻方法或激光雕刻方法制成。
12.用于制造用于在材料上、特別是在木質材料或塑料材料上壓花的沖壓板(I)或循環帶的方法，該方法包括承載體(10)和壓印體(11)，其中， 一壓印體(11)通過蝕刻方法、滾壓法、沖壓法或激光雕刻來獲得結構化表面； 一承載體(10)和/或壓印體(11)利用磁活性的和/或金屬的附著劑而連接。
13.如權利要求12所述的方法，其特征在于:承載體(10)與壓印體(11)可逆地連接。
14.如權利要求11或13所述的方法，其特征在于:設置有壓印體(11)，該壓印體為了使表面結構化而被張緊或電鍍到金屬筒上并且在從所述金屬筒上脫除后與承載體(10)連接。
15.材料板，其通過使用如權利要求1至11之任一項所述的沖壓板通過利用如權利要求12至14之任一項所述的方法制成，其特征在于，設置有光滑的或至少部分結構化的表面。
【文檔編號】B30B15/06GK103619576SQ201280031087
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月26日 優先權日:2011年6月29日
【發明者】奧利弗·艾斯佩, 羅爾夫·艾斯佩 申請人:許克萊茵有限公司