TWI531430B - 三維圖案形成用成型模具及利用該成型模具的家電產品外板製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種家電產品外板(exterior panel)等的製造技術，更詳細而言，係關於一種為了在家電產品外板等的表面形成壓花花紋(embo pattern)等三維圖案而利用的成型模具及利用該成型模具的家電產品外板製造方法。
在人造大理石或家電產品外板等的表面形成壓花花紋等三維的形狀圖案時，主要利用模具內的圖案轉印方式。
在圖案轉印方式之中，在模具內部表面形成與需要形成的圖案相反之三維圖案，使得在模具內製造的成型品的表面轉印三維圖案。
此時，主要利用的模具為玻璃材質的模具。玻璃材質的模具具有模具變形少，容易重新使用的優點。
但是，玻璃材質的模具中存在有很難形成精密的壓花花紋，在成型品的製造後不容易脫模之問題。
因此，鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種能夠在成型品中容易地賦予壓花花紋等三維圖案，並使得變形最小化的三維圖案形成用成型模具。
本發明之另一目的在於提供一種利用三維圖案形成用成型模具，在表面容易地形成三維圖案的家電產品外板製造方法。
為了達到上述之一個目的，本發明實施例的三維圖案形成用成型模具包含有：一鑄型部，在成型面形成用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案；以及一框架部，附著於鑄型部的外部面，用於加強上述鑄型部的強度。
此時，鑄型部係由金屬(metal)、聚四氟乙烯(Teflon)及橡膠中的一種以上的材質形成，框架部係由玻璃或金屬蜂窩(metal honeycomb)板材形成。
為了達到上述之一目的，本發明另一實施例的三維圖案形成用成型模具，在成型面形成用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案，由具有3~20mm的厚度的金屬材質形成。
為了達到上述之一目的，本發明再一實施例的三維圖案形成用成型模具，包含分別具有成型面的下模以及上模，在下模及上模中的一個之成型面形成有用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案，在此下模及上模中的另一個之成型面形成有與三維圖案相反之圖案。
為了達到上述另一目的，本發明實施例的家電產品外板製造方法包含：(a)準備在成型面中形成有三維圖案的成型模具之步驟；(b)在成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂組合物之步驟；(c)一邊使得樹脂組合物硬化，一邊轉印成型面的三維圖案之步驟；以及(d)使得成型模具脫模之步驟。
為了達到上述之另一目的，本發明另一實施例的家電產品外板製造方法包含：(a)準備在成型面中形成有三維圖案的成型模具之步驟；(b)在成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂熔融物之步驟；(c)冷卻樹脂熔融物進行固化，轉印成型面的三維圖案之步驟；以及(d)使得成型模具脫模之步驟。
根據本發明中的三維圖案形成用成型模具，利用具有雙重結構的模具，內部的鑄型部由不銹鋼、聚四氟乙烯、橡膠等材質形成，從而具有容易地形成三維圖案，在成型後模具的脫模容易的優點。並且，外部的框架部由玻璃、鋁蜂窩板材等材質形成，加強鑄型部的強度，從而能夠防止內部的鑄型部發生變形。
並且，根據本發明中的三維圖案形成用成型模具，除了上述雙重結構以外，利用厚的金屬材或是在上模及下模中適用相互相反的圖案，從而具有使模具的變形最小化之優點。
由此，利用根據本發明中的三維圖案形成用成型模具的家電產品外板製造方法，具有能夠在需要成型的家電產品外板的表面容易地形成壓花花紋等三維圖案之優點。
本發明的優點及特徵，以及實現該優點及特徵的方法，將請參閱附圖及後述的實施例加以明確。但是，本發明並非限定於以下揭露出之實施例，而是由其他各種形態實現，但是，本實施例旨在完整地公開本發明，為了向本領域技術人員完整地提示本發明的範圍而提供，本發明僅由專利申請範圍進行定義。在整個說明書中，相同的附圖標記表示相同的構成要素。
以下，將結合附圖對根據本發明實施例的三維圖案形成用成型模具及利用該成型模具的家電產品外板製造方法進行詳細的說明。
「第1圖」係為本發明實施例的三維圖案形成用成型模具之示意圖，其簡單地表示具有雙重結構的成型模具。
請參閱「第1圖」，圖示的三維圖案形成用成型模具包含有一鑄型部110以及一框架部120。
鑄型部110具備有一內部成型空間，用以提供用於製造家電產品外板等成型品的樹脂組合物或樹脂熔融物。並且，鑄型部110在內部的成型面形成有壓花花紋(embo pattern)等三維圖案115，用於賦予成型品的表面形狀。
由鑄型部110的成型面，即鑄型部的內部面形成的三維圖案，在製造的成型品之表面形成與鑄型部110的成型面形成的三維圖案相反之圖案。
鑄型部110係為鋼、鋁、不銹鋼等金屬(metal)、聚四氟乙烯(Teflon)、橡膠等材質，由容易形成圖案115且在成型後容易脫模的材質形成。
較佳地，鑄型部110特別由耐蝕性及強度優秀的不銹鋼(stainless steel)形成。
鑄型部110成型面的三維圖案115由各種方式形成，具體而言，由化學蝕刻、雕刻、壓印(stamping)等形成。
框架部120附著於鑄型部110之外部面，起到加強鑄型部110的強度之作用。
在本發明中，框架部120由耐彎曲而抑制變形的玻璃(glass)材質形成，並且，可以利用鋁蜂窩板材等保持平坦性的金屬蜂窩(metal honeycomb)板材。
如上所述，「第1圖」中所示的實施例中提供一種內部材質由金屬等三維圖案形成容易且脫模容易的材質，外部材質由玻璃等不容易發生變形的材質形成的三維圖案形成用成型模具。
根據上述本發明中的三維圖案形成用成型模具，透過金屬等內部材質能夠彌補習知技術中很難賦予精密的三維圖案並在成型後不容易脫模的玻璃材質模具之缺點。
並且，根據本發明中的三維圖案形成用成型模具，透過玻璃等外部材質同時能夠彌補對於模具變形脆弱的金屬材質模具的缺點。
因此，利用根據本發明的三維圖案形成用成型模具，在冰箱、空調等家電產品的外板等成型品的表面，容易地形成壓花花紋等三維圖案。
以下，對利用「第1圖」中所示的成型模具製造冰箱、空調等的家電產品的外板的方法進行說明。
「第2圖」係為本發明實施例的家電產品外板製造方法之簡單示意圖。
請參閱「第2圖」，根據本發明的家電產品外板製造方法包含一成型模具準備步驟S210、一樹脂組合物提供步驟S220、一樹脂組合物硬化步驟S230以及一脫模步驟S240。
在成型模具準備步驟S210之中，如「第1圖」所示之實施例，準備包含在成型面形成壓花花紋等三維圖案的鑄型部以及附著於鑄型部之外部面，用以加強鑄型部的強度之框架部的三維圖案形成用成型模具。
鑄型部係由金屬、聚四氟乙烯、橡膠等材質形成，框架部係由玻璃材質或金屬蜂窩板材形成。
此時，在成型模具中，鑄型部成型面的三維圖案係由化學蝕刻、雕刻、壓印(stamping)等形成。
在樹脂組合物提供步驟S220中，在成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂組合物。此時，樹脂組合物處於溶膠(sol)狀態或溶液狀態。
樹脂組合物中包含有丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂、聚氨酯樹脂、烯烴類樹脂、環氧類樹脂、密胺類樹脂、不飽和聚酯類樹脂等熱固型透明樹脂(resin)及光固型透明樹脂(resin)中一種以上的樹脂。樹脂可以是單獨的一種，也可以利用兩種以上。
樹脂組合物中根據需要還包含有聚合引發劑、交聯劑、消泡劑等添加劑。
作為聚合引發劑可利用過氧化苯甲醯(benzoyl peroxide)、過氧化乙醯(acetyl peroxide)等各種聚合引發劑。作為交聯劑可利用乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)系列化合物等多功能性丙烯酸酯。消泡劑利用矽類消泡劑，除此之外可以無限製地利用其他種類之消泡劑。
此外，在成型模具中，除了樹脂組合物以外，還提供珍珠(pearl)、顏料、碎片(chip)等。上述碎片等與樹脂組合物同時提供，或在成型模具中提供樹脂組合物之前或之後，另外地提供給成型模具。
作為顏料，可利用有機類顏料或無機類顏料，也可以使用染料。
在提供碎片之情況下，碎片對於樹脂組合物100重量份，較佳地按照5~100重量份的含量比添加。如果碎片的含量對於樹脂組合物100重量份為5重量份以內，可能導致與碎片添加對應的設計賦予效果不足，如果碎片的含量對於樹脂組合物100重量份超出100重量份，在樹脂組合物硬化時，可能導致發生彎曲、碎片堆積現象等。
上述碎片係由丙烯酸類樹脂、環氧類樹脂等形成的樹脂碎片，或是將天然石、珠母貝、玻璃、木粉等粉碎而形成的天然原材碎片，將其單獨地或兩種以上混合利用。並且，碎片可以為上述的樹脂碎片、天然原材碎片著色的著色碎片。
接著，在樹脂組合物硬化步驟S230中，使得成型模具內的樹脂組合物硬化。
樹脂組合物之硬化方法根據樹脂的硬化類型而不同。如果樹脂係為熱固型，施加50℃程度的熱量使樹脂組合物硬化，如果樹脂係為光固型，施加紫外線等光線來使樹脂組合物硬化。
在樹脂組合物硬化過程中，轉印鑄型部成型面的三維圖案，使得在硬化物的表面形成與鑄型部成型面的三維圖案對應之圖案。
當然，在樹脂組合物的硬化之前，還可以另外地執行乾燥過程。
最後，在脫模步驟S240中，透過樹脂組合物的硬化，使得成型模具自製造的硬化物，即家電產品外板脫模。
在本發明中，三維圖案形成用成型模具的內部材質係由不銹鋼等材質構成，與習知技術中利用玻璃材質的模具的情況相比較，具有容易脫模之優點。
在模具脫模以後，為了對製造的家電產品外板的表面進行處理，或是對外觀方面進行強化，還可以執行絲網印刷。
「第3圖」係為本發明另一實施例的家電產品外板製造方法之簡單示意圖，具體而言，其表示利用樹脂熔融物製造家電產品外板之實施例。
請參閱「第3圖」，圖示的家電產品外板製造方法包含一成型模具準備步驟S310、一樹脂熔融物提供步驟S320、一樹脂熔融物冷卻步驟S330以及脫模步驟S340。
在成型模具準備步驟S310中，如「第1圖」所示之實例，準備包含在成型面形成三維圖案的鑄型部與附著於鑄型部的外部面以加強上述鑄型部的強度的框架部的三維圖案形成用成型模具。
成型模具的鑄型部係由金屬、聚四氟乙烯、橡膠等材質形成，成型模具的框架部由玻璃或金屬蜂窩板材等材質形成。
鑄型部成型面之三維圖案係由化學蝕刻、雕刻、壓印等方法形成。
在樹脂熔融物提供步驟S320中，在成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂熔融物。
作為樹脂熔融物利用丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯樹脂、ABS樹脂、聚氨酯樹脂、烯烴類樹脂、環氧類樹脂、密胺類樹脂、不飽和聚酯類樹脂等熔融物，除此之外可以利用各種樹脂熔融物。
此時，在成型模具中還提供珍珠、顏料及碎片中一種以上。
在樹脂熔融物冷卻步驟S330中，冷卻成型模具內提供的樹脂熔融物進行固化(solidification)。同時，在此過程中，鑄型部成型面的三維圖案轉印至固化物。
在脫模步驟S340中，使得成型模具中由樹脂熔融物冷卻步驟S330形成的固化物脫模。
在脫模以後，根據需要還可以對製造的固化物，即家電產品外板執行表面處理或絲網印刷等。
「第1圖」中表示具有雙重結構的三維圖案形成用成型模具，「第2圖」及「第3圖」表示利用該成型模具的家電產品外板製造方法，但是根據本發明的成型模具並非限定於此，也可以適用具有單一結構的三維圖案形成用成型模具。
「第4圖」係為本發明另一實施例的三維圖案形成用成型模具之簡單示意圖，其表示單一結構且加厚模具的厚度之實施例。
請參閱「第4圖」，圖示的成型模具410在成型面形成有用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案415，係由具有3~20mm的厚度的金屬材質形成。
在本實施例中，成型模具410容易形成至具有0.5mm以下的細微線寬的三維圖案，由具有適當的與樹脂的附著力的不銹鋼、鋁、鋼等金屬材質形成。
如果將與樹脂的附著力不好的矽橡膠等作為成型模具的材質使用，在樹脂硬化時，可能導致發生部分的表面光澤的異色現象，與樹脂的附著力太好的玻璃、噴砂等存在有在樹脂硬化後，不容易進行成型模具和產品的剝離的限制。
在本實施例中，成型模具410的厚度較佳為3~20mm。如果成型模具的厚度為3mm以內，可能導致發生成型模具的彎曲現象。與此相反，如果成型模具的厚度超出20mm，則存在不易處理之問題。
在利用本實施例的成型模具410之情況下，所適用的樹脂可以為丙烯酸樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂等，並且，也可以適用人造大理石用樹脂，例如混合MMA(methyl methacrylate，甲基丙烯酸甲酯)與ATH(aluminum trihydrate，氫氧化鋁)的樹脂。
「第5圖」係為本發明再一實施例的三維圖案形成用成型模具之簡單示意圖。
請參閱「第5圖」，圖示的三維圖案形成用成型模具包含有一下模510a以及一上模510b。
在下模510a的成型面形成有用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案515a。並且，在上模510b的成型面形成有與三維圖案515a相反的圖案515b。
例如，如果在下模510a的成型面形成有凹部，則在與該部分相對應的上模510b的成型面形成有凸部。相反，如果在下模510a的成型面形成有凸部，則在與該部分相對應的上模510b的成型面形成有凹部。
當然，可以在上模510b的成型面形成用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案515b，在下模510a的成型面形成與之相反的圖案515a。
下模510a與上模510b較佳地係由容易形成精密的三維圖案，在樹脂產品硬化後容易脫模的不銹鋼、鋁、鋼等金屬材質形成。
此時，下模510a與上模510b各個的厚度較佳為3~20mm。如果各個模具510a、510b的厚度為3mm以內，則可能導致發生模具之彎曲現象。並且，如果各個模具510a、510b的厚度超出20mm，則存在有不易處理之問題。
並且，在本實施例之情況下，也與「第1圖」所示的框架部(「第1圖」的120)相同，還可包含附著於下模510a及上模510b之外部面，用以加強下模510a及上模510b的強度的框架部。作為框架部利用玻璃(glass)、金屬蜂窩(metal honeycomb)板材等。
如上述「第5圖」所示之實施例，由具有相互相反的三維圖案的下模510a與上模510b構成的成型模具結構，能夠使得冰箱、空調等的外板等樹脂產品由樹脂產品硬化而收縮的程度均勻化。由此，能夠確保樹脂產品的三維圖案形狀之厚度均勻度。
結果，在樹脂產品硬化之後，能夠防止樹脂產品的變形，減少樹脂產品的表面或內部發生空隙(void)之現象。
如上所述，本發明中利用三維圖案形成用成型模具，製造冰箱、空調等家電產品的外板，從而能夠賦予精密的三維圖案，並且，抑制製造的家電產品外板的變形或空隙發生現象。
以上，以本發明的實施例為中心進行了說明，但這僅是例示，本領域技術人員應當理解能夠從中實施各種變形及等同的其他實施例。因此，本發明的真正的技術保護範圍由本發明之專利申請範圍進行判斷。
110．．．鑄型部
115．．．三維圖案
120．．．框架部
410．．．成型模具
415．．．三維圖案
510a．．．下模
510b．．．上模
515a、515b．．．三維圖案
第1圖係為本發明實施例的三維圖案形成用成型模具之示意圖；
第2圖係為本發明實施例的家電產品外板製造方法之簡單示意圖；
第3圖係為本發明另一實施例的家電產品外板製造方法之簡單示意圖；
第4圖係為本發明另一實施例的三維圖案形成用成型模具之簡單示意圖；以及
第5圖係為本發明再一實施例的三維圖案形成用成型模具之簡單示意圖。
110．．．鑄型部
115．．．三維圖案
120．．．框架部
Claims (15)
- 一種三維圖案形成用成型模具，係包含有：一鑄型部，係在成型面形成用於賦予成型品的表面形狀的三維圖案；以及一框架部，係附著於該鑄型部之外部面，用於加強該鑄型部之強度；其中，該框架部係由玻璃或金屬蜂窩板材形成。
- 如請求項第1項所述之三維圖案形成用成型模具，其中該鑄型部係由金屬、聚四氟乙烯以及橡膠中一種以上之材質形成。
- 一種三維圖案形成用成型模具，其中，包含有分別具有成型面的一下模以及一上模；在該下模與該上模中一個的成型面形成有用於賦予成型品的表面形狀之三維圖案；在該下模與該上模中之另一個的成型面形成有與該三維圖案相反之圖案；其中，該框架部係由玻璃或金屬蜂窩板材形成。
- 如請求項第3項所述之三維圖案形成用成型模具，係由具有3~20mm的厚度之金屬材質形成。
- 如請求項第4項所述之三維圖案形成用成型模具，其中該下模與該上模係由選自不銹鋼、鋁及鋼中的材質形成。
- 如請求項第3項所述之三維圖案形成用成型模具，其中該成型模具還包含 有：一框架部，係附著於該下模及該上模之各個的外部面，用於加強該下模及該上模之強度。
- 一種家電產品外板的製造方法，係包含以下步驟：(a)準備在成型面中形成有三維圖案的如請求項第1項至第6項中任意一項的成型模具之步驟；(b)之步驟在該成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂組合物之步驟；(c)一邊使得該樹脂組合物硬化，一邊轉印該成型面的三維圖案之步驟；以及(d)使得該成型模具脫模之步驟。
- 如請求項第7項所述之家電產品外板的製造方法，其中該樹脂組合物包含有一光固型透明樹脂或一熱固型透明樹脂。
- 如請求項第7項所述之家電產品外板的製造方法，其中該步驟(b)中，在該成型模具中還提供珍珠、顏料及碎片中的一種以上。
- 如請求項第7項所述之家電產品外板的製造方法，在該步驟(d)以後，還包含：對硬化物表面進行絲網印刷之之步驟。
- 如請求項第7項所述之家電產品外板的製造方法，其中該成型面的三維圖案係透過化學蝕刻、雕刻及壓印中的一種以上的方法形成。
- 一種家電產品外板的製造方法，係包含以下步驟： (a)準備在成型面中形成有三維圖案的如請求項第1項至第6項中任意一項的成型模具之步驟；(b)之步驟在該成型模具中提供家電產品外板製造用樹脂熔融物之步驟；(c)冷卻該樹脂熔融物進行固化，轉印該成型面的三維圖案之步驟；以及(d)使得該成型模具脫模之步驟。
- 如請求項第12項所述之家電產品外板的製造方法，其中在該步驟(b)中，在該成型模具中還提供有珍珠、顏料及碎片中的一種以上。
- 如請求項第12項所述之家電產品外板的製造方法，其中在該步驟(d)以後，還包含：對固化物表面進行絲網印刷之之步驟。
- 如請求項第12項所述之家電產品外板的製造方法，其中該成型面的三維圖案係透過化學蝕刻、雕刻及壓印中一種以上的方法形成。
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