[發(fā)明專利]制造壓花設(shè)備的方法和系統(tǒng)及相應(yīng)的壓花設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202180053097.0
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN116018276A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·伯格利;G·杜米特魯
• 申請（專利權(quán)）人: 伯格利-格拉維瑞斯股份有限公司
• 主分類號: B44B5/02
• 分類號: B44B5/02
• 代理公司: 深圳紫藤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44570
• 代理人: 蘇蕾

一種制造壓花設(shè)備或注塑模具的方法包括以下步驟：提供具有圓柱形芯和硬涂層的硬涂層壓花輥，該硬涂層的厚度等于或小于30μm；以及對硬涂層圓柱體進(jìn)行激光燒蝕，以從該硬涂層去除材料以形成開口，該開口的表面在該硬涂層內(nèi)形成結(jié)構(gòu)特征，以形成結(jié)構(gòu)化硬涂層圓柱體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及諸如壓花輥、輥、滾筒、圓筒、板等壓花設(shè)備的領(lǐng)域，更具體地，涉及制造外表面具有壓花結(jié)構(gòu)的壓花設(shè)備的方法以及相應(yīng)的制造系統(tǒng)的領(lǐng)域，例如，用于對包裝材料進(jìn)行壓花的壓花設(shè)備，使用這樣的壓花設(shè)備對包裝材料進(jìn)行壓花。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域提出了不同的方法來制造壓花輥。例如，壓花的或結(jié)構(gòu)化的包裝箔已用于各種工業(yè)部門的包裝，例如，煙草產(chǎn)品、諸如巧克力、甜食、糖果等的食品，以及諸如電子元件和設(shè)備的裝置、珠寶、手表或用于任何零售部門禮品包裝的包裝箔。例如，出于美觀和保護(hù)目的，已經(jīng)使用了具有特定圖案的所謂內(nèi)襯，該內(nèi)襯可以包裹在香煙、雪茄、巧克力周圍。壓花輥可用于連續(xù)的卷對卷(roll-to-roll，R2R)制造工藝，其中薄箔壓花有壓花圖案，壓花圖案可以包括金屬元素、可穿透的導(dǎo)電元素、非金屬元素、電介質(zhì)元素等。另一個應(yīng)用領(lǐng)域是使用熱塑性薄膜，通過熱壓花工藝，例如通過R2R或卷對板(roll-to-plate，R2P)，例如熱塑性聚合物的熱壓花，來創(chuàng)建壓花圖案。例如，參見《微型機(jī)械與微型工程學(xué)報》2013年第24卷第1期第013001頁中Peng等人的《熱塑性聚合物的微熱壓花：綜述》(Peng?et?al.,“MicroHot?Embossing?of?Thermoplastic?Polymers:aReview,”Journal?of?Micromechanics?and?Microengineering,Vol.24,No.1,p.013001,2013)。

關(guān)于通過激光工藝制造用于協(xié)作輥對的壓花輥或滾筒，編號為9,579,924的美國專利(其全部內(nèi)容通過引用并入本文)描述了制造具有凸輥和凹輥的壓花輥組的方法，該壓花輥組的結(jié)構(gòu)元件關(guān)于線性維度和角度維度的任意偏差具有特定結(jié)構(gòu)特征。該壓花輥組的結(jié)構(gòu)由激光設(shè)備L12獨(dú)立制造，該設(shè)備L12具有激光12和偏轉(zhuǎn)單元14，偏轉(zhuǎn)單元14可以包括分束器以及聲光調(diào)制器或電光調(diào)制器或多角鏡。偏轉(zhuǎn)單元14、聚焦光學(xué)器件15和偏轉(zhuǎn)鏡16形成雕刻單元17，該雕刻單元在x軸上可以線性移動。工件由驅(qū)動器23驅(qū)動，其由旋轉(zhuǎn)角表示。通過結(jié)合雕刻單元的線性位移和輥的旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生了一條恒定的螺旋線SL，其允許均勻的機(jī)加工。

此外，編號為8,435,373的美國專利(其全部內(nèi)容通過引用并入本文)描述了通過去除和/或添加材料在柔性基底上形成期望圖案的不同R2R工藝/設(shè)備，其中，在卷對卷壓花工藝中執(zhí)行具有壓花表面(具有浮雕)的旋轉(zhuǎn)圖案化工具，例如用于原位掩模層，可以用多種材料和適合形成聚合物三維(three-dimensional，3D)浮雕圖案的各種技術(shù)制成。

此外，編號為9,993,895的美國專利(其全部內(nèi)容通過引用并入本文)描述了用于雕刻壓花輥的激光加工方法，該壓花涂覆有非常硬的表面涂層，例如非晶四面體碳(tetrahedral?amorphous?carbon，Ta-C)，以提供兩個疊加的非常小的壓花結(jié)構(gòu)，其尺寸可以小于一微米，優(yōu)選地具有300nm的深度。這允許壓花箔具有不同的可見多色光學(xué)衍射效應(yīng)。

此外，編號為10,183,318號的美國專利(其全部內(nèi)容通過引用并入本文)描述了一種結(jié)構(gòu)化壓花鋼輥表面的方法，該壓花輥由非均勻高合金鐵基底料制成，該方法使用具有激光的激光加工系統(tǒng)，該激光加工系統(tǒng)使用針對高激光偏轉(zhuǎn)速度的特定激光加工參數(shù)，其中，偏轉(zhuǎn)速度可達(dá)100m/s及以上，以形成60μm至200μm之間的結(jié)構(gòu)深度。