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EP2497650B1 - Verfahren zur bearbeitung einer strukturierten oberfläche eines prägewerkzeuges - Google Patents

Verfahren zur bearbeitung einer strukturierten oberfläche eines prägewerkzeuges Download PDF

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Publication number
EP2497650B1
EP2497650B1 EP11001986.6A EP11001986A EP2497650B1 EP 2497650 B1 EP2497650 B1 EP 2497650B1 EP 11001986 A EP11001986 A EP 11001986A EP 2497650 B1 EP2497650 B1 EP 2497650B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gloss
areas
degrees
coating
structured surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11001986.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2497650A1 (de
EP2497650C0 (de
Inventor
Martin Marxen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hueck Rheinische GmbH
Original Assignee
Hueck Rheinische GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=44584780&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP2497650(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hueck Rheinische GmbH filed Critical Hueck Rheinische GmbH
Priority to PL13000993T priority Critical patent/PL2626216T3/pl
Priority to EP11001986.6A priority patent/EP2497650B1/de
Priority to EP13000993.9A priority patent/EP2626216B1/de
Priority to ES13000993.9T priority patent/ES2688298T3/es
Priority to PT13000993T priority patent/PT2626216T/pt
Priority to CA2817270A priority patent/CA2817270C/en
Priority to JP2013541209A priority patent/JP6213774B2/ja
Priority to CN201280004183.3A priority patent/CN103313860B/zh
Priority to RU2013122408/12A priority patent/RU2582445C2/ru
Priority to PCT/DE2012/000223 priority patent/WO2012119586A1/de
Priority to US13/991,424 priority patent/US9138774B2/en
Publication of EP2497650A1 publication Critical patent/EP2497650A1/de
Priority to US14/826,220 priority patent/US9561524B2/en
Priority to CY181100987T priority patent/CY1120708T1/el
Publication of EP2497650B1 publication Critical patent/EP2497650B1/de
Publication of EP2497650C0 publication Critical patent/EP2497650C0/de
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/062—Press plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing

Definitions

  • the invention relates to a method for processing a structured surface of an embossing tool, in which the surface is provided with a first metallic coating over the entire surface and has at least one further metallic coating with a different degree of gloss in selected areas.
  • the resin After the pressing time has elapsed, the resin has reached the desired degree of crosslinking and is in a solid phase. During this process, the resin surface takes on the desired natural surface due to the surface structure of the embossing tool.
  • Duroplast resins are used as the coating material, for example melamine, phenol or melamine/urea resins.
  • a structured metallic pressed sheet preferably a steel sheet, is used as an embossing tool.
  • the embossing tools are additionally provided with a coating. This process preferably uses embossing tools that were produced using digital printing technology, so that the decorative papers used are also produced true to scale and in line with the digital printing process can. A precise arrangement of the decorative paper and the embossed structure can thus be achieved, which means that significantly better results can be achieved than with the prior art.
  • An alternative method is to first apply a photo layer, which is then subjected to exposure, in order to subject the press sheets or endless belts to a rinsing process after the final development of the photo layer, so that only the parts of the photo layer remain that form the mask for the later etching process .
  • the reproducibility of the masks produced in this way is very difficult and problematic because the negative or positive used to expose the light-sensitive layer must always be arranged in exactly the same position relative to the existing structuring.
  • several exposure and etching processes are required. Due to the fact that these are extremely large-format pressed sheets, even the slightest deviations lead to significant displacements of the structures.
  • the reproducibility of the application of the mask is therefore associated with considerable difficulties, particularly in the photographic process to achieve high imaging accuracy.
  • the difficulties can increase further if a three-dimensional structure has to be achieved through several consecutive exposure and etching processes and there is a need to apply several masks one after the other and to carry out an etching process between each mask application.
  • Due to the precise positioning required and the required number of corresponding masks the production of the pressed sheets or endless belts is very complex and cost-intensive.
  • the results that can be achieved also depend very much on the processes used, with complex handling having to be taken into account due to the size of the pressed plates or endless belts.
  • a method for applying coatings to surfaces is known in which a nozzle head is used and the individual nozzles are controlled by control signals. Either the nozzle head can be moved over the surface or the surface to be treated is moved relative to the nozzle head.
  • a UV varnish is preferably used here, which is hardened after application to the surface by irradiation with UV light.
  • a press for laminate panels in which a press sheet is used to structure the surface of the panels.
  • the pressed sheet metal is chrome-plated over the entire surface and more or less polished in order to obtain different surface roughness.
  • pressed sheet metal production in the manner of an offset printing plate with a galvanic coating is proposed, whereby the coating is exposed and removed in the areas that are not required.
  • the decorative image can be projected directly onto the press sheet.
  • the areas that are not required can be removed by etching, as is the case in the production of printing plates.
  • the surfaces of the pressed sheets or endless belts are structured, they are subjected to several cleaning processes and can also be coated with a nickel layer, which is then refined with further metallic coatings.
  • the metallic coatings give the surface a desired level of gloss and the necessary surface hardness.
  • the degree of gloss is responsible for the fact that after the materials to be processed have been pressed using the press sheets or Endless belts give the pressed structure different shades and color reflections.
  • the present invention is based on the object of demonstrating a further improved embossing tool and a method for producing the same in order to enable a variety of shading options with corresponding transfer to a wood material.
  • these gloss levels are achieved by a metallic coating and on the other hand by mechanical ones or chemical processing, whereby a digitized mask is applied between the individual treatment steps in order to process or coat only the areas that should receive a different level of gloss.
  • a metallic coating can also be applied, but a mechanical or chemical treatment process can also be used.
  • the combination of the different treatment processes results in the particular advantage that the finest differences in gloss levels can be produced and, moreover, cost-effective production is possible even with multiple gloss levels.
  • a digital printing technology is used to apply the protective layer (mask), which ensures that the protective layer is applied precisely even after multiple repetitions.
  • the protective layer can be applied in subsequent work steps in such a way that it is applied at least partially overlapping or not overlapping the already finished areas.
  • This difference in gloss level can be optionally provided, for example the raised areas can have a higher level of gloss than the lower areas or vice versa.
  • the structured areas of the surface of the pressed sheet or endless belt can be highlighted even more clearly than was previously possible. This makes a significant improvement in detailed structuring possible.
  • a painted real wood surface can be modeled, with the raised surfaces having a certain degree of mattness and the deeper wood pores showing a shiny area due to the light reflection.
  • the wood pore structures required here are produced using the precise matrix and well-known etching technologies.
  • a deep etching is usually carried out first and then a circular etching to highlight the shape of the pore structure.
  • Mechanical polishing can then be carried out before the surface is cleaned and degreased.
  • the structured surface can be additionally activated before the coatings are applied or other coatings that ensure better adhesion, for example a nickel layer, can be applied.
  • a first applied metallic coating usually consists of chrome plating, which can be high-gloss chrome plating or matt-gloss chrome plating. In any case, it is conceivable that other metal coatings are used instead of chrome plating. However, if a first coating was applied using chrome plating, it is imperative that the protective layer (mask) to be applied consists of a chromic acid-resistant material so that the protective layer is not affected during the chrome plating or further chrome plating steps.
  • a further intermediate step can be to bake the protective layer, with the protective layer being completely removed after the second treatment.
  • a process step involving matt etching, sandblasting or mechanical polishing can be provided.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, bei dem die Oberfläche mit einer ersten metallischen Beschichtung vollflächig versehen wird und in ausgewählten Bereichen zumindest eine weitere metallische Beschichtung mit einem abweichenden Glanzgrad aufweist.
  • Gattungsgemäße Prägewerkzeuge werden in der holzverarbeitenden Industrie, insbesondere bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten, benötigt. Mit Hilfe der Prägewerkzeuge wird die sichtbare Oberfläche der Holzwerkstoffplatten insoweit geprägt, dass ein gewünschtes Motiv, vorzugsweise eine naturgetreue Nachbildung einer natürlichen Oberflächenstruktur, hergestellt werden kann. Zu diesem Zweck werden auf Holzwerkstoffplatten, welche vorzugsweise aus Pressspan hergestellt werden, beispielsweise Harzfilme aufgelegt, welche anschließend unter Druck und Temperatur in hydraulischen Heizpressenanlagen mit der Holzwerkstoffplatte verpresst werden. Während des Pressvorganges wird unter Druck und Temperatur der Harzfilm flüssig und es findet eine Polykondensation statt. Die Presszeit und Temperatur bestimmen den Vernetzungsgrad der Harze und deren Oberflächenqualität. Nach Ablauf der Presszeit hat das Harz den gewünschten Vernetzungsgrad erreicht und befindet sich in einer festen Phase. Bei diesem Vorgang nimmt die Harzoberfläche aufgrund der Oberflächenstruktur des Prägewerkzeuges die gewünschte naturgetreue Oberfläche an. Als Beschichtungsmaterial werden Duroplastharze eingesetzt, beispielsweise Melamin-, Phenol- oder Melamin-/Harnstoffharze. Zur Oberflächengestaltung wird hierzu ein strukturiertes metallisches Pressblech, vorzugsweise ein Stahlblech, als Prägewerkzeug eingesetzt. Um die Verschleißfestigkeit und Trenneigenschaften der Metalloberfläche zu verbessern, werden die Prägewerkzeuge zusätzlich mit einer Beschichtung versehen. Vorzugsweise werden bei diesem Verfahren Prägewerkzeuge verwendet, welche mit Hilfe der Digitaldrucktechnik hergestellt wurden, sodass die verwendeten Dekorpapiere ebenfalls nach dem Digitaldruckverfahren maßstabsgetreu und deckungskonform hergestellt werden können. Somit kann eine passagenaue Anordnung des Dekorpapiers und der Prägestruktur erzielt werden, wodurch wesentlich bessere Ergebnisse als nach dem Stand der Technik erzielt werden können.
  • Prägewerkzeuge in Form von Pressblechen oder Endlosbändern werden nach dem Stand der Technik durch entsprechende Bearbeitung der Oberfläche hergestellt, und zwar durch Herstellung einer gewünschten Oberflächenstruktur. In der Vergangenheit wurde zu diesem Zweck das vorbehandelte Blech mit einer Matrix, beispielsweise mittels eines Siebdruckverfahrens, versehen, sodass anschließend eine Ätzung des Bleches erfolgen kann. Eine Ätzung des Bleches erfolgt hierbei nur in den Bereichen, die nicht durch die Matrix abgedeckt sind. Aufgrund der verwendeten Blechgröße ist hierbei eine sehr genaue Bearbeitung und insbesondere deckungskonforme Bearbeitung erforderlich, soweit die Herstellung der Oberflächenstruktur in mehreren Arbeitsschritten erfolgt. Hierbei werden immer wieder sämtliche Bereiche, welche später die erhabene Oberflächenstruktur bilden sollen, durch die Maske abgedeckt, sodass eine Oberflächenätzung nur in den Bereichen erfolgt, die unmittelbar von der Ätzflüssigkeit angegriffen werden können. Die ausgeätzten Bereiche bilden sodann die Profiltäler der gewünschten Struktur, wobei nach Beendigung des jeweiligen Ätzvorganges die Oberflächen gereinigt und die Maske entfernt wird. Diese Vorgehensweise kann mehrfach wiederholt werden, wobei die Genauigkeit bei Siebdruckverfahren in der Regel für eine passagenaue Aufbringung weiterer Masken erhebliche Schwierigkeiten bereitet.
  • Eine alternative Methode besteht darin zunächst eine Fotoschicht aufzutragen, die anschließend einer Belichtung unterzogen wird, um nach der abschließenden Entwicklung der Fotoschicht die Pressbleche oder Endlosbänder einem Spülvorgang zu unterziehen, sodass nur die Teile der Fotoschicht erhalten bleiben, die die Maske für den späteren Ätzvorgang bilden. Die Reproduzierbarkeit der auf diesem Wege hergestellten Masken ist sehr schwierig und problematisch, weil das verwendete Negativ oder Positiv zur Belichtung der lichtempfindlichen Schicht immer exakt in der gleichen Position relativ zur vorhandenen Strukturierung angeordnet werden muss. Um beispielsweise komplizierte dreidimensionale Strukturen auf der Oberfläche des Pressbleches oder des Endlosbandes nachzubilden sind daher mehrere Belichtungsund Ätzvorgänge erforderlich. Aufgrund der Tatsache, dass es sich um äußerst großformatige Pressbleche handelt führen bereits geringste Abweichungen zu erheblichen Verschiebungen der Strukturen. Die Reproduzierbarkeit des Aufbringens der Maske ist daher insbesondere beim Fotoverfahren zur Erzielung einer hohen Abbildungsgenauigkeit mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Die Schwierigkeiten können sich weiter erhöhen, wenn eine dreidimensionale Struktur durch mehrere hintereinander erforderliche Belichtungs- und Ätzvorgänge erzielt werden muss und hierzu die Notwendigkeit besteht mehrere Masken hintereinander aufzutragen und zwischen jeder Maskenauftragung ein Ätzvorgang vorzunehmen. Aufgrund der erforderlichen genauen Positionierung und der erforderlichen Anzahl von entsprechenden Masken ist die Herstellung der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder sehr aufwändig und kostenintensiv. Die erzielbaren Ergebnisse sind des Weiteren sehr stark von den verwendeten Verfahren abhängig, wobei aufgrund der Größe der Pressbleche beziehungsweise Endlosbänder eine aufwändige Handhabung berücksichtigt werden muss.
  • Alternativ ist aus dem Stand der Technik bekannt, anstelle eines Siebdruckverfahrens eine Maske durch einen Wachsauftrag mittels Druckkopf herzustellen. Der Wachsauftrag ist hierbei gegenüber den verwendeten Ätzmitteln chemisch resistent, sodass eine Ätzung in den Bereichen erfolgen kann, in denen die Oberfläche durch das Wachs nicht abgedeckt ist. Zu diesem Zweck wird ein Sprühkopf verwendet, welcher das Wachs auf die Oberfläche aufspritzt und entlang einer x- und y-Achse verfahrbar ist, um die erforderliche Struktur nachzubilden. Die Verwendung von Wachs zur Auftragung einer Matrix hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, weil das Wachs nur schwer von der Oberfläche wieder entfernt werden kann und die erforderlichen Reinigungsarbeiten sehr kostenintensiv sind. Die hierdurch entstehenden Kosten und die Auflösung einer Wachsmatrix haben dazu geführt, dass weitere digitalisierte Drucktechniken erforderlich werden. So ist es beispielsweise bekannt, einen UV-Lack mit Hilfe eines Druckkopfes auf die Oberfläche der zu bearbeitenden Prägewerkzeuge, insbesondere Pressbleche oder Endlosbänder aufzutragen. Der besondere Vorteil der digitalisierten Drucktechnik besteht hierbei darin, dass nahezu identische Masken immer wieder erneut auf vorhandene Strukturen aufgetragen werden können und damit mehrere Ätzvorgänge, um beispielsweise eine Tiefenstruktur zu erzielen, nacheinander passagenau durchgeführt werden können.
  • Aus der DE 102 24 128 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zum Auftragen von Beschichtungen auf Oberflächen bekannt, bei dem ein Düsenkopf verwendet wird und die einzelnen Düsen durch Steuersignale angesteuert werden. Entweder kann der Düsenkopf über die Oberfläche verfahren werden oder es wird die zu behandelnde Oberfläche gegenüber dem Düsenkopf bewegt. Bevorzugt kommt hierbei ein UV-Lack zur Anwendung, der nach dem Auftragen auf die Oberfläche durch Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet wird.
  • Aus der DE 102 117 919 A1 ist eine Presse für Laminatpaneelen bekannt, wobei ein Pressblech zur Oberflächenstrukturierung der Paneelen eingesetzt wird. Das Pressblech wird vollflächig verchromt und mehr oder weniger poliert, um eine unterschiedliche Oberflächenrauigkeit zu erhalten. Speziell für feine Unterteilungen und unterschiedliche Glanzgrade wird eine Pressblechherstellung nach Art einer Offset-Druckplatte mit einer galvanischen Beschichtung vorgeschlagen, wobei die Beschichtung belichtet und in den nicht benötigten Bereichen entfernt wird. Hierbei kann das Dekorbild direkt auf das Pressblech projiziert werden. Die nicht benötigten Flächen können entsprechend durch Ätzen entfernt werden, wie es bei der Herstellung von Druckplatten der Fall ist.
  • Unabhängig davon, in welcher Form die Strukturierung der Oberflächen der Pressbleche oder Endlosbänder vorgenommen wurde, werden diese mehreren Reinigungsprozess unterzogen und können zusätzlich mit einer Nickelschicht überzogen werden, die anschließend durch weitere metallische Beschichtungen veredelt wird. Durch die metallischen Beschichtungen erhält die Oberfläche einen gewünschten Glanzgrad und eine notwendige Oberflächenhärte. Der Glanzgrad ist dafür verantwortlich, dass nach erfolgter Verpressung der zu verarbeitenden Werkstoffe mit Hilfe der Pressbleche oder Endlosbänder die hierbei verpresste Struktur unterschiedliche Schattierungen und Farbspiegelungen erhält.
  • Zur Verbesserung der Optik wurde des Weiteren vorgeschlagen partielle Bereiche der Oberfläche mit unterschiedlichen metallischen Beschichtungen zu vorsehen, um den Glanzgrad zu variieren. Durch diese Maßnahme können gewünschte Schattierungseffekte erzielt werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein weiterhin verbessertes Prägewerkzeug und ein Verfahren zur Herstellung desselben aufzuzeigen, um eine vielfältige Schattierungsmöglichkeit mit entsprechender Übertragung auf einen Holzwerkstoff zu ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß ist zur Lösung der Aufgabe vorgesehen, dass auf der ersten Beschichtung in mehreren ausgewählten Bereichen unterschiedliche Glanzgrade hergestellt werden, wobei die Glanzgrade durch eine Kombination von metallischen Beschichtungen, mechanischen oder chemischen Nachbehandlungen hergestellt werden. Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte sind aus den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Um eine Vielzahl von Glanzgraden auf einem Prägewerkzeug herzustellen und die Kosten so gering wie möglich zu halten wird vorgeschlagen, neben der Verwendung von metallischen Beschichtungen unterschiedlicher Glanzgrade eine partielle Nachbehandlung von einzelnen Bereichen der Oberfläche durch mechanische oder chemische Verfahren vorzunehmen. Es handelt sich somit um eine Kombination einzelner Behandlungsverfahren, um auf einer strukturierten Oberfläche des Prägewerkzeuge gewisse Bereiche, welche beispielsweise durch die Holzmaserung der Oberfläche wiedergegeben werden, mit einem bestimmten Glanzgrad zu versehen und weitere Bereiche mit hiervon abweichenden Glanzgraden, wobei mehrere verschiedene Glanzgrade auf einer Oberfläche vorhanden sein können. Einerseits werden diese Glanzgrade durch eine metallische Beschichtung und andererseits durch mechanische oder chemische Bearbeitungen hergestellt, wobei zwischen den einzelnen Behandlungsschritten eine digitalisierte Maske aufgetragen wird, um lediglich die Bereiche zu bearbeiten oder zu beschichten die einen abweichenden Glanzgrad erhalten sollen. Somit besteht die Möglichkeit nach Beendigung der Strukturierungsmaßnahmen zunächst eine Hartverchromung mit einem bestimmten Glanzgrad vollflächig aufzutragen, sodann kann nach Aufbringung einer Matrix ein Teil dieser Oberfläche mit einem abweichenden Glanzgrad durch mechanische, chemische oder gegebenenfalls eine weitere Auftragung einer metallischen Beschichtung erzielt werden. Im Anschluss daran kann zumindest einmal gegebenenfalls mehrmals eine Maske aufgetragen werden, um weitere partielle Bereiche der Oberflächenstruktur mit weiteren von den ersten Glanzgraden abweichenden Glanzgraden zu versehen. Hierbei kann im Einzelfall ebenfalls eine metallische Beschichtung aufgetragen, aber ebenso ein mechanisches oder chemisches Behandlungsverfahren zum Einsatz kommen. Durch die Kombination der unterschiedlichen Behandlungsverfahren ergibt sich der besondere Vorteil, dass feinste Glanzgradunterschiede herstellbar sind und darüber hinaus auch bei einer mehrfachen Glanzgradausbildung eine kostengünstige Herstellung möglich ist.
  • Zur Erzielung der unterschiedlichen Glanzgrade wird hierbei zum Auftragen der Schutzschicht (Maske) eine digitale Drucktechnik verwendet, welche die passagenaue Auftragung der Schutzschicht auch bei mehrfacher Wiederholung gewährleistet. Die Auftragung der Schutzschicht kann bei nachfolgenden Arbeitsschritten in der Form erfolgen, dass diese zumindest teilweise überlappend oder nicht überlappend zu den bereits fertig gestellten Bereichen aufgetragen wird. In Abhängigkeit der vorliegenden Strukturierung der Oberfläche des Presswerkzeuges kann es erforderlich sein, dass die partiellen Bereiche mit unterschiedlichem Glanzgrad nebeneinanderliegend angeordnet sind, aber es besteht auch die Möglichkeit, dass eine Überlappung aus ästhetischen Gesichtspunkten gewünscht wird.
  • Durch die Auftragung einer zweiten partiellen Beschichtung oder mechanischen oder chemischen Behandlung auf einer vorhandenen ersten Beschichtung können somit unterschiedliche Glanzgrad erzielt werden, wobei der Glanzgrad von einem Prägewerkzeug, insbesondere einem Pressblech oder einem Endlosband, zumindest teilweise in partiellen Bereichen voneinander abweicht. Durch diese Maßnahme ist es möglich erhabene Strukturen oder gegebenenfalls tiefer liegende Strukturen mit einem unterschiedlichen Glanzgrad zu versehen, um somit die Struktur besonders hervorzuheben. Durch diese Maßnahme wird der optische Eindruck nachhaltig verbessert und führt zu einer Oberfläche, die infolge der passagenauen Druckvorlagen und passagenauen Matrix deckungskonform ausführbar ist und somit nicht nur eine unterschiedliche Tiefenstruktur erzielbar ist, sondern darüber hinaus ein unterschiedlicher Glanzgrad, um bestimmte Strukturbereiche hervorzuheben. Dieser Glanzgradunterschied kann hierbei wahlweise vorgesehen werden, beispielsweise können die erhabenen Bereiche einen höheren Glanzgrad als die tiefer liegenden Bereiche oder umgekehrt aufweisen. Durch die mehrfache Aufbringung unterschiedlicher Glanzgrade sei es durch weitere Beschichtungen oder durch mechanische oder chemische Verfahren können die strukturierten Bereiche der Oberfläche des Pressbleches oder Endlosbandes noch deutlicher hervorgehoben werden als dies bisher möglich war. Somit ist eine deutliche Verbesserung einer detailgetreuen Strukturierung möglich. Beispielsweise kann eine lackierte Echtholzoberfläche nachempfunden werden, wobei die erhabenen Flächen einen bestimmten Mattgrad aufweisen und die tiefer liegende Holzpore, bedingt durch die Lichtreflektion, einen glänzenden Bereich zeigen. Die hierbei erforderlichen Holzporenstrukturen werden mit Hilfe der passagenauen Matrix und bekannten Ätztechnologien hergestellt. Durch die Verwendung der digitalen Drucktechnik ist hierbei eine mehrmalige passagenaue Anordnung und Überdeckung der jeweiligen Struktur möglich, sodass eine Vielfalt von Glanzgraden auf einer vorhandenen strukturierte Profilierung erzielbar ist, die keine Wünsche offen lässt. Beispielsweise kann eine Variation des Glanzgrades an einer einzelnen Holzpore vorgesehen werden. Ebenso besteht die Möglichkeit einzelne Holzporen mit unterschiedlichen Glanzgraden zu versehen, die entweder benachbart angeordnet sind oder größere Abstände zueinander aufweisen. Somit besteht die Möglichkeit mehrere benachbarte Holzporen jeweils mit einem abweichenden Glanzgrad zu versehen, um die Optik insgesamt zu verbessern.
  • Zur Herstellung der Oberflächenstruktur erfolgt in der Regel zunächst eine Tiefenätzung und anschließend eine Rundätzung, um die Formgebung der Porenstruktur herauszustellen. Danach kann eine mechanische Politur erfolgen, bevor die Oberfläche gereinigt und entfettet wird. Zur besseren Haftung der metallischen Schichten, insbesondere der Chromschicht, kann die strukturierte Oberfläche vor dem Aufbringen der Beschichtungen zusätzlich aktiviert werden oder es können andere Beschichtungen, welche eine bessere Haftung gewährleisten, zum Beispiel eine Nickelschicht, aufgetragen werden.
  • Eine erste aufgetragene metallische Beschichtung besteht in der Regel aus einer Verchromung, wobei es sich um eine Hochglanzverchromung oder um eine Mattglanzverchromung handeln kann. Hierbei ist es in jedem Fall denkbar, dass anstelle einer Verchromung andere Metallbeschichtungen vorgenommen werden. Soweit eine erste Beschichtung mit Hilfe einer Verchromung aufgetragen wurde, ist es jedoch zwingend erforderlich, dass die aufzubringende Schutzschicht (Maske) aus einem chromsäurebeständigen Material besteht, damit die Schutzschicht nicht während der Verchromung oder weiterer Verchromungsschritte in Mitleidenschaft gezogen wird.
  • Zur besseren Haftung der Schutzschicht auf der bereits vorhandenen Verchromung kann als weiterer Zwischenschritt ein Einbrennen der Schutzschicht vorgesehen werden, wobei nach erfolgter zweiter Behandlung die Schutzschicht vollständig entfernt wird. Zur Erzielung der jeweiligen Glanzgrade kann neben einer metallischen Beschichtung ein Verfahrensschritt durch Mattätzen, Sandstrahlen oder mechanischer Politur vorgesehen werden.
  • Die vorgenannten Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass eine strukturkonforme Überdeckung vorliegt und sich über die gesamte Oberfläche der Pressbleche oder Endlosbänder keine Abweichung von der gewünschten Struktur ergeben. Die Anzahl der Masken wird hierbei durch die Anzahl der notwendigen Bearbeitungsschritte bestimmt, wobei im Vordergrund die Strukturierung der Oberfläche steht, um sodann eine gewünschte Glanzgradeinstellung vornehmen zu können. Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, das zumindest ein erster Glanzgrad durch metallische Beschichtung vorgegeben wird, während weitere partielle Glanzgrade entweder durch metallische Beschichtung oder durch mechanische oder chemische Behandlungsverfahren einen abweichenden Glanzgrad erhalten. Die Häufigkeit der aufzubringenden Masken und Bearbeitungsvorgänge hängt hierbei im Wesentlichen von der Oberflächenstrukturierung ab, ob es sich beispielsweise um eine naturgetreue Nachbildung einer Holzpore oder einer Gesteinsoberfläche handelt oder grafische künstliche Strukturen detailgetreu nachgebildet werden sollen.
  • Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt zu einem Prägewerkzeug mit einer strukturierten Oberfläche, auf der eine metallische Beschichtung aus einem ersten Material und darauf teilweise eine metallische Beschichtung aus einem zweiten Material in ausgewählten Bereichen angeordnet ist, oder weitere Bereiche durch mechanische Polierung, Mattätzen, Sandstrahlen oder chemische Behandlung einen Glanzgrad aufweisen und sich die Glanzgrade der Bereiche voneinander unterscheiden, wobei die Spitzen der Höhen der strukturierten Oberfläche von den Tälern abweichende Glanzgrade besitzen. Häufig wird zu diesem Zweck eine Materialbeschichtung mit Chrom vorgenommen, da diese besonders hart ist und für die durchzuführenden Pressvorgänge am besten geeignet ist. Es besteht jedoch ohne weiteres die Möglichkeit, andere Werkstoffen zu verpressen, die keinen besonders hohen Härtegrad aufweisen und deren Oberfläche elastisch und weich ausgebildet ist, sodass auch andere metallische Beschichtungen infrage kommen, um einen unterschiedlichen Glanzgrad zu erzielen.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und des hier vorgestellten Prägewerkzeuges besteht darin, identische Strukturen, wie sie aus der Natur vorbekannt sind, mit unterschiedlichen Glanzgraden herzustellen, die eine besonders ansprechende Optik und Haptik aufweisen, sodass der Eindruck entsteht, dass es sich beispielsweise um gewachsenes natürliches Holz handelt. Durch den unterschiedlichen Glanzgrad können hierbei bestimmte Bereiche, beispielsweise erhabene Bereich oder auch tiefer liegende Bereiche, zusätzlich mit mehreren abweichenden Glanzgraden versehen werden, sodass die Struktur sehr prägnant hervortritt und einen optischen Effekt erzeugt, der zu einer Werkstoffoberfläche führt, die beispielsweise von gewachsenen Holz kaum zu unterscheiden ist. Alternativ besteht die Möglichkeit andere, naturgetreue Oberflächen entsprechend nach zu empfinden.
  • Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Figuren nochmals erläutert.
  • Es zeigt
    • Fig. 1
    in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Pressblech und
    Fig. 2
    in einer vergrößerten Seitenansicht die vorhandene Struktur auf der Pressblechoberfläche mit unterschiedlichen Glanzgraden.
  • Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßes Pressblech 1, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel eben ausgebildet ist. Im Falle eines Endlosbandes kann dieses Prägewerkzeug jedoch auch gewölbt ausgeführt sein. Das Pressblech 1 zeigt eine Maserung 2 die der Form einer Holzstruktur nachempfunden ist. Es ist jedoch denkbar, dass andere Maserungen oder andere Oberflächenbeschaffenheiten in dieser Art und Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren und das hierzu notwendige Ätzverfahren hergestellt werden.
  • Figur 2 zeigt in einer vergrößerten Seitenansicht ein Teil des vorderen Kantenbereiches des Pressbleches 1 und der hierauf befindlichen Struktur 3, die eine gebirgsähnliche Oberfläche mit Tälern 4 und Höhen 5 aufweist. Die Oberfläche wird hierbei durch einen oder mehrere Ätzprozesse hergestellt, nach dem zuvor eine Matrix in einem Standardverfahren oder einer digitalisierten Drucktechnik aufgetragen wurde, wobei die Bereiche die nicht den Ätzprozessen unterzogen werden sollen, durch die Maske abgedeckt werden. Mit Hilfe der Ätzverfahren können beispielsweise feine Oberflächenstrukturen und tiefe Strukturen hergestellt werden, die anschließend durch mechanische Bearbeitung oder Ätzverfahren gegebenenfalls zusätzlich abgerundet werden. Nach erfolgter Ätzung der Oberfläche wird durch weiteres chemisches Bearbeiten, Polieren und gegebenenfalls Aktivieren der polierten Oberfläche die Oberflächenstruktur fertig gestellt, sodass anschließend eine Reinigung erfolgt, bevor eine erste metallische Beschichtung 6 mit einem bestimmten Glanzgrad aufgetragen.
  • Die metallische Beschichtung 6 weist einen bestimmten Glanzgrad auf, der sich nach den Kundenwünschen richtet. Auf diese erste metallische Beschichtung 6 wird im Anschluss erneut eine Maske aufgetragen, welche die Bereiche abdeckt, die keiner weiteren Behandlung unterzogen werden sollen. Die freiliegende Bereiche können demgegenüber durch weitere Bearbeitungsverfahren, und zwar beispielsweise Mattätzen, Sandstrahlen oder mechanische Polierung oder nochmalige Auftragung einer metallischen Beschichtung mit einem abweichenden Glanzgrad versehen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierbei vor, dass jeweils eine Maske für bestimmte partielle Bereiche aufgetragen wird und die freiliegenden Bereiche einem weiteren Behandlungsverfahren unterzogen werden. Nach Entfernen der aufgetragenen Maske kann sich dieser Vorgang mehrfach wiederholen, sodass die Struktur 3 des Pressbleches 1 in ausgewählten Bereichen unterschiedliche Glanzgrade erhält.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind auf der ersten metallischen Beschichtung 6 durch Auftragen von unterschiedlichen Masken und anschließenden Behandlungsverfahren unterschiedliche Glanzgrade entstanden. Im Bereich der Täler 4 ist beispielsweise keine Behandlung erfolgt, sodass die weiß gekennzeichneten Bereiche 7 den Glanzgrad der ersten metallischen Beschichtung 6 aufweisen, während demgegenüber die Spitzen der Höhen 5 hiervon abweichende Glanzgrade besitzen. Diese unterschiedlichen Glanzgrade sind durch vollständig eingefärbte Bereiche 8 und durch schraffierte Bereiche 9 und 10 gekennzeichnet. In den Übergangsbereichen der Täler 4 und Höhen 5 ist durch Auftragen einer entsprechenden Maske durch einen nachfolgenden Verfahrensschritt ein hiervon abweichender Glanzgrad entstanden. Diese Bereiche 11 sind punktiert dargestellt.
  • In Abweichung des Ausführungsbeispiels besteht jedoch die Freiheit sämtliche Höhen 5 mit einem einheitlichen Glanzgrad zu versehen oder die Übergangsbereiche gegebenenfalls mit voneinander abweichenden Glanzgraden auszustatten. Grundsätzlich ermöglicht die vorliegende Erfindung durch Auftragen einer digitalisierten Maske und den hierfür vorgesehenen Verfahrensschritten zur Erzeugung eines Glanzgrades die Möglichkeit die Anordnung der einzelnen Glanzgrade beliebig zu variieren. Soweit durch die angewandten Ätzverfahren eine Holzstruktur auf dem Pressblech 1 nachgebildet wird, besteht beispielsweise die Möglichkeit, die erhabenen Flächen 7 mit einem matten Glanzgrad zu versehen und die tiefer liegenden Bereiche, welche die Holzpore bilden, mit einem höheren Glanzgrad zu versehen. Durch die Möglichkeit mehrere Masken aufzutragen und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt einen bestimmten Glanzgrad zu erzielen, können beispielsweise nebeneinander liegende erhabene Bereiche mit unterschiedlichen Glanzgraden versehen werden. Ebenso besteht die Möglichkeit die Flanken einzelner erhabener Bereiche mit einem abweichenden Glanzgrad zu versehen, um die Optik der Holzporen deutlich zum Ausdruck zu bringen. Durch diese Maßnahme werden die Holzporenstrukturen, die passergenau mit dem Holzdekordruck übereinstimmen besonders hervorgehoben und verleihen den mit den Pressblechen hergestellten Produkten den Anschein eines Echtholzcharakters, der dem natürlichen Produkt sehr nahe kommt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Pressblech
    2
    Maserung
    3
    Struktur
    4
    Tal
    5
    Höhe
    6
    Beschichtung
    7
    Bereich
    8
    Bereich
    9
    Bereich
    10
    Bereich
    11
    Bereich

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs, bei dem die Oberfläche mit einer ersten metallischen Beschichtung (6) vollflächig versehen wird und in ausgewählten Bereichen (7, 8, 9, 10, 11) zumindest eine weitere metallische Beschichtung mit einem abweichenden Glanzgrad aufweist, dadurch gekennzeichnet,
    dass auf der ersten Beschichtung (6) in mehreren ausgewählten Bereichen (7, 8, 9, 10, 11) unterschiedliche Glanzgrade hergestellt werden, wobei auf der ersten Beschichtung (6) zur Festlegung der ausgewählten Bereiche (7, 8, 9, 10, 11) teilweise eine Schutzschicht (Maske) mittels einer digitalen Drucktechnik aufgetragen wird und die Glanzgrade durch eine Kombination von metallischen Beschichtungen, mechanischen oder chemischen Nachbehandlungen hergestellt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzschicht bei nachfolgenden Arbeitsschritten zumindest teilweise überlappend oder nicht überlappend auf bereits fertiggestellte Bereiche (7, 8, 9, 10, 11) aufgetragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass für die Schutzschicht ein chromsäurebeständiges Material verwendet wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schutzschicht in die erste Beschichtung (6) eingebrannt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die metallischen Beschichtungen (6) durch Verchromen erzeugt werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass weitere Glanzgrade durch Mattätzen, Sandstrahlen, oder mechanische Polierung erzielt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Glanzgrade zumindest teilweise partiell nebeneinander liegend angeordnet werden oder dass die Glanzgrade zumindest teilweise beabstandet zueinander verlaufen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die strukturierte Oberfläche vor dem Aufbringen der Beschichtungen (6) aktiviert wird.
  9. Prägewerkzeug mit wenigstens einer strukturierten Oberfläche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass vollflächig auf der strukturierten Oberfläche eine metallische Beschichtung (6) aus einem ersten Material
    und
    darauf teilweise eine metallische Beschichtung aus einem zweiten Material in ausgewählten Bereichen (7, 8, 9, 10, 11) angeordnet ist
    oder
    weitere Bereiche (7, 8, 9, 10, 11) durch mechanische Polierung, Mattätzen, Sandstrahlen oder chemische Behandlungen einen Glanzgrad aufweisen, und sich die Glanzgrade der Bereiche (7, 8, 9, 10, 11) voneinander unterscheiden, wobei die Spitzen der Höhen (5) der strukturierten Oberfläche von den Tälern (4) abweichende Glanzgrade besitzen.
  10. Prägewerkzeug nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Spitzen der Höhen (5) unterschiedliche Glanzgrade aufweisen oder dass sämtliche Höhen (5) mit einem einheitlichen Glanzgrad versehen sind.
  11. Prägewerkzeug nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Bereiche der Täler (4) den Glanzgrad der metallischen Beschichtung (6) aus dem ersten Material aufweisen.
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