CN109514110A - 一种激光雕刻印花工艺及实施该工艺的设备 - Google Patents

Abstract

一种激光雕刻印花工艺及实施该工艺的设备，涉及印花领域，包括以下步骤：S1、选择基材；S2、分析制品孔隙结构；S3、分色制印花网版；S4、激光雕刻花纹；S5、印花加工；S6、喷漆，抛光打磨。本发明的一种激光雕刻印花工艺通过对基材结构的分析，在待加工产品表面进行激光微雕刻处理，并在激光雕刻形成的微孔进行印花，使到浆料按照设定花纹渗透到基材中，使花纹不易褪色，通过设计能实现连续化生产，生产出来的印花制品色彩图案变化丰富。一种激光雕刻印花的设备，包括依次连接的激光雕刻装置、印花装置、烘干装置，所述烘干装置包括多级烘干装置及总烘干装置，浆料与基材之间形成稳固化学键，在使用过程中不会轻易脱落。

Description

一种激光雕刻印花工艺及实施该工艺的设备

技术领域

本发明涉及印花技术领域，特别是涉及一种激光雕刻印花工艺及实施该工艺的设备。

背景技术

随着个性化家装和家具设计发展，个性化墙布使用、追求天然的木质产品使用和PU制品使用越来越广泛。

（1）基于毛毡布类产品：

目前市场上墙布类型很多，主要为四层结构：纤维热熔网膜+水刺无纺布+纤维热熔网膜+刺绣/提花/定制画面（由底到上），表层花纹完全可以根据设计进行选择或定制，厚度在0.5-2mm之间。针对一些需要隔音效果的软装，如各种音乐声乐练习场、靠路边的住房所，常规墙布就无法满足需要，要达到隔音要求，只能选择2-3cm厚的包墙面软装或者用色彩单调的毛毡布（厚度一般为0.2-0.5cm，一般为白色或灰黑色）进行隔音；另外针对一些宣传栏，需要用图钉、大头针或磁铁等固定纸质文件的，常规墙布也无法满足需求。

包墙面软装价格较贵，而且厚度大，占用空间；毛毡布不占空间，但是产品内部是由多层纤维网组成，常规用水刺法、针刺法、点热熔法或者胶水粘合法形成面料。产品内部纤维结构杂乱松散，纤维间缝隙孔洞不规则，常规的圆网和平网印花方式加工，浆料进入面料后，粘稠度较低的浆料会在面料内部形成无规律的渗透，无法形成成型的花纹图案；而粘稠度较高的浆料会容易造成印花网孔堵塞，也无法形成花纹。目前只能通过涂料印花加工，但涂料印花手感较差，并且只浮于织物表面，花纹耐磨性较差。

（2）基于木材基质：

传统的木质贴皮家具或墙壁装饰贴皮木板表面加工一般有以下四种形式：第一是通过把木材刨片后染色，染后木皮片粘贴在家具表面，再上保护漆和进行抛光等处理，此产品表面带有染料颜色，并能显示天然木板纹理；第二种是通过把木材刨片后直接涂漆料或涂料上色，漆料或涂料完全覆盖天然木纹，显示漆料或涂料颜色（清漆除外，清漆显示原木材花纹）；第三种是在前两者基础上通过贴花纹纸形式，再上一层涂料颜色，主要是显示花纹纸图案；第四中是在第一种方式染色基础上，再使用激光雕刻设备在木皮上雕刻花纹，上保护漆，打磨抛光，此产品表面带有一定色彩的，单一颜色的花纹图案。整体而言，除了第三种直接在产品上喷刷油漆或者涂料能让产品形成鲜明色彩外，木质家具都无法产生既能保留木纹肌理纹路，又能色彩斑斓的完美结合。

目前市场除了采用不同色彩木材进行镶嵌的工艺外，并无既能显示木材肌理纹路，同时兼具能满足不同色彩风格图案变化的产品 。而镶嵌类木制品在价格上偏高，而且色彩变化也受到木材本身颜色数量限制，无法达到客户对色彩的需求。

直接在木皮上印制花纹，主要出现两个状况，第一，木质结构紧密，浆料无法渗透，只在表面形成色彩和图案，打磨抛光后(打磨深度一般为0.1mm），花纹基本消失；第二，木质相当松散，浆料可以渗透，但是木材内部存在各种微管道，渗透会出现无规律，打磨抛光后出现花纹散乱情况。

（3）PU制品与木质结构紧密产品加工原理基本相同。

毛毡布类产品、木材基质及PU制品具有以下缺陷：首先，墙布和沙发布艺类产品在家具市场占的比重越来越高，其主要原因是产品可以满足任何消费者对色彩、花纹和图案的变化，甚至可以个性定制面料，以满足整体设计要求；其次，普通涂料做墙面和墙布相比，木质家具与布艺类家具相比，都显得色彩和图案单调，缺乏个性；最后，家装中PU制品表面印花，产品经过一段时间使用，花纹会磨损。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种激光雕刻印花工艺，本工艺能在毛毡、木皮制品或PU制品上保留材质天然肌理纹路的基础上进行印花，并能有色彩花纹变化；在长期使用过程中能保留花纹效果。本发明的目的之二在于提供一种激光雕刻印花的设备，该设备能灵活实现一种激光雕刻印花工艺。

本发明的目的之一通过以下技术方案实现：

提供一种激光雕刻印花工艺，包括以下步骤：

S1、选择基材；

S2、分析基材的孔隙结构并设计印花样 ；

S3、分色制印花网版；

S4、激光雕刻花纹 ；

S5、印花加工；

S6、喷漆，烘干后抛光打磨。

所述步骤S1的基材为毛毡、木皮产品和PU制品中的一种，基材的幅宽小于80cm，其中毛毡为化学粘合法成型或热熔法成型产品。

所述步骤S2中采用显微镜或者电镜分析孔隙结构的形貌。

所述步骤S3中每个颜色制作一个独立印花网版，花纹精度≤3000dpi，花网版的网目≤300目，花网版的数量不大于8个。

所述步骤S4中激光雕刻形成微孔，所述激光为镭射激光束，雕刻深度为0.1-0.2mm，雕刻时间为3-30s。

所述步骤S5中的印花加工包括步骤：定位、上浆、刮浆及烘干，单个颜色刮浆需要的时间为1-3s，所述烘干需要30s-2min，温度在130-160℃之间。对于基材结构疏松的，在印花浆料调制中增大印花糊料粘稠度以防止加工中印花浆料渗透。

优选地，所述步骤S6中使用喷涂机对步骤S5的粗制品进行抛光打磨。

本发明的目的之二通过以下技术方案实现：

一种激光雕刻印花的设备，包括依次连接的激光雕刻装置、印花装置、烘干装置，所述烘干装置包括多级烘干装置及总烘干装置。

优选地，所述激光雕刻装置、印花装置及烘干装置内均设有传输装置，所述激光雕刻装置的上游设有放卷装置，烘干装置的下游设有收卷装置。

优选地，所述激光雕刻装置的上下游均设有导辊。

本发明的有益效果：本发明的一种激光雕刻印花工艺通过对基材结构的分析，在待加工产品表面进行激光微雕刻处理，并在激光雕刻形成的微孔进行印花，使到浆料按照设定花纹渗透到基材中， 使花纹不易褪色。本发明工艺简单，通过设计能实现连续化生产，生产出来的印花制品色彩图案变化丰富。

进一步地，激光加工与材料表面没有接触，不受机械运动影响，表面不会变形，一般无需固定，不受材料的弹性、柔韧性影响。

本发明的一种激光雕刻印花的设备，该设备能实现上述工艺，分级烘干装置为分级烘干，通过第一个烘干装置使上浆的基材快速凝固，防止第二个颜色套上去时容易沾污，通过多级的烘干逐步减少水分；最后的总烘干装置是要求全部浆料内外全部烘干，浆料与基材之间形成稳固化学键，在使用过程中不会轻易脱落。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的一种激光雕刻印花工艺的步骤S4的示意图。

图2是本发明的一种激光雕刻印花工艺的步骤S5的示意图。

图3是本发明的一种激光雕刻印花工艺生产的成品的示意图。

图4是本发明的一种激光雕刻印花的设备的结构示意图。

其中包括：

1.基材；

101.微孔；

102.花纹；

2.激光雕刻装置；

3.印花装置；

301.刮板；

302.涂料；

4.电脑控制装置；

5.放卷装置；

61.分级烘干装置；

62.总烘干装置；

7.传输装置；

71.导辊；

72. 传输履带；

8.收卷装置。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

本实施例的一种激光雕刻印花工艺，参照图1至图3，包括以下步骤：

S1、选择基材1：基材为毛毡、木皮产品和PU制品中的一种，基材的幅宽小于80cm，其中毛毡为化学粘合法成型或热熔法成型产品，可根据客户需要进行底色染色加工；

S2、采用显微镜或者电镜分析基材的孔隙结构并设计印花样 ；

S3、分色制印花网版，每个颜色制作一个独立印花网版，花纹精度≤3000dpi，花网版的网目≤300目，花网版的数量不大于8个。印花时颜色由浅到深逐一印制，总体图案通过单色组合叠加后呈现；

S4、激光雕刻花纹，使用激光雕刻装置2雕刻形成微孔101，所述激光为镭射激光束，雕刻深度为0.1-0.2mm，雕刻时间为3-30s ；

S5、印花加工：包括定位、上浆、刮浆及烘干，定位是基材进入激光雕刻设备，在指定图案雕刻花纹（形成微孔），上浆和刮浆是雕刻后的物料精准定位进入印花区，刮刀将染料（涂料）刮入指定花纹微孔处；

S6、用喷涂机在步骤S5的粗制品喷涂保护漆，烘干后抛光打磨以制得成品。

其中，单个颜色刮浆需要的时间为1-3s，所述烘干需要30s-2min，温度在130-160℃之间。在印花装置3中，通过刮板301把涂料302刮进微孔101内，形成花纹102，对于基材结构疏松的，在印花浆料调制中增大印花糊料粘稠度以防止加工中印花浆料渗透。

本实施例的工艺通过对花纹分辨率的分解，通过对基材结构的分析，在待加工产品表面进行激光微雕刻处理，同时根据雕刻的孔径，调整浆料的浓度或者调整染料或涂料分子的大小，使到浆料基本能按照设定花纹渗透到木皮中，并能承受使用过程中的各种摩擦或打磨工序后，表面花纹和色彩仍能保留。激光加工特点:与材料表面没有接触，不受机械运动影响，表面不会变形，一般无需固定，不受材料的弹性、柔韧性影响。

本实施例的一种激光雕刻印花的设备，参照图4，包括依次连接的激光雕刻装置2、印花装置3、烘干装置，所述烘干装置包括多级烘干装置61及总烘干装置62。

优选地，所述激光雕刻装置2、印花装置3及烘干装置内均设有传输装置7，所述激光雕刻装置的上游设有放卷装置5，烘干装置的下游设有收卷装置8。传输装置7包括传输履带72，传输履带72的顶部带动基材1移动。通过电脑控制装置4控制激光雕刻装置2、印花装置3的工作。

优选地，所述激光雕刻装置2的上下游均设有导辊71。导辊71能固定基材1，防止变形，有利于激光雕刻装置2的定位工作。

本实施例中选择毛毡作为印花的基材1，毛毡常规宽度≤300mm，厚度约为0.5mm，首先通过显微镜或者电镜分析孔隙结构的形貌，然后根据孔隙结构及印花样进行花纹精细度设计（精度要求≤3000dpi）激光雕刻孔径和雕刻深度，然后对花纹进行分色制印花网版，然后把毛毡卷放在放卷装置5上，毛毡依次通过激光雕刻装置2、印花装置3、多级烘干装置61、总烘干装置62及收卷装置8，在激光雕刻装置2对毛毡进行打孔形成微孔101，微孔101经过印花装置3，在刮板301的作用下把涂料302填在微孔101内，刮浆后，雕刻的微孔填满染料（涂料），染料（涂料）与基材发生化学反应形成交联，上桨后的微孔101通过多级烘干装置61、总烘干装置62进行逐步地烘干，染料（涂料）保留在基材内部，产品原底纹基本不受影响，使涂料302凝固形成不易褪色的印花。

本实施例的一种激光雕刻印花的设备能实现上述工艺，分级烘干装置61通过第一个烘干装置使上浆的基材快速凝固，防止第二个产品颜色套上去时容易沾污，通过多级的烘干逐步减少水分；最后的总烘干装置62是要求全部浆料内外全部烘干，浆料与基材之间形成稳固化学键，在使用过程中不会轻易脱落。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、选择基材；

S2、分析基材的孔隙结构并设计印花样 ；

S3、分色制印花网版；

S4、激光雕刻花纹 ；

S5、印花加工；

S6、喷漆，烘干后抛光打磨。

2.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S1的基材为毛毡、木皮产品和PU制品中的一种，基材的幅宽小于80cm，其中毛毡为化学粘合法成型或热熔法成型产品。

3.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S2中采用显微镜或者电镜分析孔隙结构的形貌。

4.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S3中每个颜色制作一个独立印花网版，花纹精度≤3000dpi，花网版的网目≤300目，花网版的数量不大于8个。

5.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S4中激光雕刻形成微孔，所述激光为镭射激光束，雕刻深度为0.1-0.2mm，雕刻时间为3-30s。

6.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S5中的印花加工包括步骤：定位、上浆、刮浆及烘干，单个颜色刮浆需要的时间为1-3s，所述烘干需要30s-2min，温度在130-160℃之间。

7.根据权利要求1所述的一种激光雕刻印花工艺，其特征在于：所述步骤S6中使用喷涂机对步骤S5的粗制品进行抛光打磨，打磨前先将烘干喷上去的漆。

8.一种激光雕刻印花的设备，其特征在于：所述一种激光雕刻印花的设备用于实现权利要求1至7的任一项所述的一种激光雕刻印花工艺中步骤S4及步骤S5的工序，其包括依次排列的激光雕刻装置、印花装置、烘干装置，所述印花装置为多组单元印花装置构成，所述烘干装置包括多级烘干装置及总烘干装置。

9.根据权利要求8所述的一种激光雕刻印花的设备，其特征在于：所述激光雕刻装置、印花装置及烘干装置内均设有传输装置，所述激光雕刻装置的上游设有放卷装置，烘干装置的下游设有收卷装置。

10.根据权利要求9所述的一种激光雕刻印花的设备，其特征在于：所述激光雕刻装置的上下游均设有导辊。