標識固著方法及其產品的製作方法
2023-07-20 19:33:51 2
專利名稱：標識固著方法及其產品的製作方法
技術領域：
本發明有關一種標識固著方法及其產品，特別是有關一種將標識固著於複合材料上的方法及其產品。
背景技術：
利用噴塗、熱轉印或是網印等習知方式而將標識、文字或圖案著印於由塑膠材料或複合材料(Composite Material)所製成的產品上已經是一項極為普遍且發展成熟的技術，例如在碳纖維複合材料所製成的網球拍表面噴塗文字、在玻璃纖維複合材料所制的滑板表面網印標識等，皆是目前相當常見的標誌固著方法。
然而，噴塗、熱轉印與網印的方式皆無法適用於由其他材質所製成的標識或文字樣板，對於由金屬或塑膠所製成的標識、文字樣板或圖案樣板而言，僅能在其表面塗布樹脂膠料(Adhesive Resin)後，藉由黏貼的方式黏著於成型的產品上。在施行此一黏貼方式時，複合材料(即被黏著物)皆已完成固化(Cured)成型，因此所黏貼的標識、文字樣板與圖案樣板將於產品表面形成一突出表面，而容易在使用產品時因摩擦而脫落、崩壞。
此外，利用黏貼方式將標識、文字樣板與圖案樣板黏著於產品表面還存在下述缺點(一)在將標識、文字樣板與圖案樣板黏貼在產品表面之後，必須將溢出的樹脂膠料刮除，然而此步驟不但費時費工，亦影響產品外觀；(二)黏貼表面存在的樹脂膠料空孔與氣泡會降低黏著力；以及(三)必須額外以溶劑或清潔劑處理黏著物(即標識、文字樣板與圖案樣板)與被黏著物(即複合材料產品)表面所沾附的油脂與雜質，以避免黏結不良。
發明內容
本發明的目的是提出一致標識固著方法及其產品，以共固化成型(Co-curedFormation)方法為基礎，將無背膠或具背膠的標識、文字樣板與圖案樣板放置於未固化的複合材料表面層，以壓力壓合成型而同時完成複合材料的固化及標識或文字樣板、圖案樣板等的固著。
本發明的第一構想在於提供一種用於將物件固著於複合材料的方法，該方法包含步驟(a)提供一未固化的複合材料；(b)提供至少一物件於該複合材料的一表面層；以及(c)固化該複合材料，藉以使該物件固定於該複合材料上並與該複合材料同時共固化成型。
根據上述構想，其中該複合材料的材質是選自高分子基複合材料、金屬基複合材料與陶瓷基複合材料其中之一。
根據上述構想，該方法於步驟(a)中，該未固化的複合材料的型態是選自預浸料(Prepreg)、團料(Bulk Molding Compound，BMC)、片料(Sheet MoldingCompound，SMC)與溼積層料(Wet Lay-up)其中之一。
根據上述構想，其中該物件是選自標籤、標識、圖案樣板與文字樣板其中之一。
根據上述構想，其中該物件的材質是選自金屬、塑膠、高分子發泡體、金屬發泡體、陶瓷材料與複合材料其中之一。
根據上述構想，其中該物件的型態是選自薄膜、薄片與薄板其中之一。
根據上述構想，其中該物件還包含一表面處理層。
根據上述構想，該方法於步驟(c)中所使用的固化成型方法是選自模壓製造法(Press Molding)、真空成型法(Vacuum Forming)、吹氣成型法(BlowMolding)、熱膨脹模造法(Themal Expansion Molding)、三明治成型法(SandwichStructural Forming)、纏繞成型法(Filament Winding)與其組合其中之一。
根據上述構想，該方法於步驟(c)中，該物件與該複合材料是於常溫至1600℃的溫度範圍中同時共固化成型。
根據上述構想，該方法於步驟(c)中，該物件與該複合材料是於真空至100大氣壓的壓力範圍中同時共固化成型。
本發明的一第二構想在於提供一種複合材料產品，該複合材料產品包含一複合材料與至少一物件，其中該物件是與該複合材料同時共固化成型而固著於該複合材料產品的一表面。
根據上述構想，其中該物件是與該複合材料同時固化成型為一平坦表面與一曲面其中之一。
根據上述構想，其中該複合材料的材質是選自高分子基複合材料、金屬基複合材料與陶瓷基複合材料其中之一。
根據上述構想，其中該物件是選自標籤、標識、圖案樣板與文字樣板其中之一。
根據上述構想，其中該物件的材質是選自金屬、塑膠、高分子發泡體、金屬發泡體、陶瓷材料與複合材料其中之一。
根據上述構想，其中該物件還包含一表面處理層。
圖1是根據本發明方法的一較佳實施例的步驟流程圖；圖2是根據本發明的第一較佳實施例說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品的示意圖；圖3是根據本發明的第二較佳實施例說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品的示意圖；以及圖4是根據本發明的第三較佳實施例說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品的示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1，是根據本發明方法的一較佳實施例，以說明本發明方法的步驟流程圖。
首先，提供一未固化的複合材料，如步驟11所示；其中該複合材料的材質是根據所欲產品而定，而可選自為高分子基複合材料、金屬基複合材料與陶瓷基複合材料其中之一；而該未固化的複合材料即一般的預浸料(Prepregs)、團料(Bulk Molding Compound，BMC)、片料(Sheet MoldingCompound，SMC)或溼積層料(Wet Lay-up)等型態。
接著，將欲固著的物件放置在該未固化的複合材料的表面部分，如步驟12所示。舉例而言，可將該物件放置在成型模具的表面，待填入該未固化的複合材料時，該物件即位於該未固化的複合材料的表面部分；其中該物件可為標籤、標識、文字樣板或圖案樣板等常見於產品表面的商標或標記，且一般而言，其材質可為金屬、塑膠、高分子發泡體、金屬發泡體、陶瓷材料或是其他複合材料等；此外，該物件的的型態為薄膜、薄片或薄板；當然，其表面亦可具有一表面處理層(例如膠層)。
然後，固化上述的內含物件未固化複合材料，如步驟13所示；該物件藉以固著於該複合材料上，並與該複合材料共固化成型(Co-cured Forming)為所欲產品；其中，該物件與該複合材料是藉由模壓製造(Press Molding)、真空成型(Vacuum Forming)、吹氣成型(Blow Molding)、熱膨脹模造(ThermalExpansion Molding)、三明治成型(Sandwich Structural Forming)或纏繞成型(Filament Winding)等方式而於常溫至1600℃的溫度範圍及真空至100大氣壓的壓力範圍中共固化成型，同時完成複合材料的固化以及標籤、標識、文字樣板與圖案樣板等的固著。
由上述說明可知，本發明的標識固著方法相當簡單易行，除可降低生產成本之外，藉由本發明的方法所製成的共固化成型產品還具有平整、清潔、美觀等優點。
請參閱圖2，是根據本發明的第一較佳實施例，以說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品；在本實施例中，是將一宏碁標識(Acer)21固著於一碳纖維布/環氧樹脂的複合材料22上，其中該宏碁標識(Acer)21是一厚度為0.01～0.3mm、無背膠的鋁合金薄片；將該鋁合金薄片放置於碳纖維布/環氧樹脂預浸料的表面後，即可利用真空成型的方式而將其加熱、加壓以共固化成型為該共固化成型產品2。
請參閱圖3，是根據本發明的第二較佳實施例，以說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品；在本實施例中，是將一鎂合金圖案樣板31a、一鎂合金文字樣板31b與一磁震公司標識31c同時固著於一航空級Kevlar纖維布/環氧樹脂的複合材料32上，其中該磁震公司標識31c同樣為一無背膠的鎂合金薄片，其厚度為0.2～0.3mm；將該等鎂合金樣板與薄片放置於航空級Kevlar纖維布/環氧樹脂預浸料的表面後，即可利用合模熱壓共固化成型方式而共固化成型為該共固化成型產品3。
請參閱圖4，是根據本發明的第三較佳實施例，以說明利用本發明方法所製成的共固化成型產品；在本實施例中，是將一鐵鎳合金圖案樣板41a與一彩色圖案樣板41b同時固著於一玻璃纖維布/環氧樹脂的複合材料42上，其中該鐵鎳合金圖案樣板41a是一鐵鎳系Invar合金薄片，其厚度為0.13mm，而該彩色圖案樣板41b是一PVC塑膠薄片，其厚度為1mm；將該鐵鎳合金圖案樣板41a與該彩色圖案樣板41b放置於玻璃纖維布/環氧樹脂溼基層的表面後，即可利用合模常溫共固化成型方式而共固化成型為該共固化成型產品4。
綜合上述實施例可知，本發明的標識固著方法適用於各種物件材質(例如金屬、塑膠、高分子發泡體、金屬發泡體、陶瓷材料或是其他複合材料等)與複合材料材質(例如高分子基複合材料、金屬基複合材料或陶瓷基複合材料等)，且無論物件的厚度與型態為何，例如薄膜、薄片或是較厚的薄板等，皆可藉由本發明方法而於複合材料的固化完成時，即將標籤、標識、文字樣板及圖案樣板等同時以共固化成型方式固著於該複合材料產品上。相較於習知的噴塗、熱轉印、網印與黏貼方式而言，本發明具有下述的優勢與技術特徵(一)利用未固化的複合材料中樹脂成分的流動性與變形能力，配合共固化成型時所施加的壓力，可使複合材料與標籤、標識、文字樣板、圖案樣板等物件在固著時位於同一平面或曲面，而於成型時，共同形成一平滑表面；除增加美觀程度外，亦可避免該等物件因凸出於產品表面而易受摩擦，進而防止該等物件的脫落與崩壞。
(二)本發明方法是利用未固化的複合材料中樹脂成分所具有的黏著性而將物件與複合材料緊密接合，無須額外在物件表面塗布膠層，因而不會產生膠層溢出的現象；此外，配合模具的使用，即可藉由模面限制(Constrain)而避免複合材料溢出。因此，在本發明方法中，無須執行刮除步驟，亦無須清除固化成型時附著於複合材料表面的脫模劑，不但節省時間物力成本，亦可確保共固化成型產品的優良外觀。
(三)本發明的方法可與多種常用的固化成型技術搭配使用，還可配合抽真空程序，以排除物件與複合材料的固著表面所存在的空孔與氣泡，進而提升固著強度。
(四)本發明的方法適用於各種不同材質(例如金屬、塑膠、玻璃等)的標籤、標識、圖案樣板與文字樣板等物件，藉由其與複合材料共固化成型的方式，可將單一物件或多個不同物件同時固著於欲成型的複合材料表面；本發明方法除可大量節省成本之外，亦可完全應用於目前工業技術中，具有產業上的可利用性。
權利要求
1.一種用於將物件固著於複合材料的方法，該方法包含下列步驟(a)提供一未固化的複合材料；(b)提供至少一物件於該複合材料的一表面層；以及(c)固化該複合材料，藉以使該物件固定於該複合材料上並與該複合材料同時共固化成型。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於該複合材料的材質是選自高分子基複合材料、金屬基複合材料與陶瓷基複合材料其中之一。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在于于步驟(a)中，該未固化的複合材料的型態是選自預浸料、團料、片料與溼積層料其中之一。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於該物件是選自標籤、標識、圖案樣板與文字樣板其中之一。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於該物件的材質是選自金屬、塑膠、高分子發泡體、金屬發泡體、陶瓷材料與複合材料其中之一。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於該物件的型態是選自薄膜、薄片與薄板其中之一。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於該物件還包含一表面處理層。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在于于步驟(c)中所使用的固化成型方法是選自模壓製造法、真空成型法、吹氣成型法、熱膨脹模造法、三明治成型法、一纏繞成型法與其組合其中之一。
9.如權利要求1所述的方法，其特徵在于于步驟(c)中，該物件與該複合材料是於常溫至1600℃的溫度範圍中同時共固化成型。
10.如權利要求1所述的方法，其特徵在于于步驟(c)中，該物件與該複合材料是於真空至100大氣壓的壓力範圍中同時共固化成型。
11.一種複合材料產品，其包含一複合材料與至少一物件，其中該物件是與該複合材料同時共固化成型而固著於該複合材料產品的一表面。
12.如權利要求11所述的複合材料產品，其特徵在於該物件是與該複合材料同時固化成型為一平坦表面與一曲面其中之一。
全文摘要
本發明提供一種將物件固著於複合材料的固著方法，該方法包含以下步驟(a)提供一未固化的複合材料；(b)提供至少一物件於該複合材料的一表面層；以及(c)固化該複合材料，藉以使該物件固定於該複合材料上並與該複合材料同時共固化成型。本發明的方法是以共固化成型(Co－cured Formation)方法為基礎，將無背膠或具背膠的標幟、文字樣板與圖案樣板放置於未固化的複合材料中，並壓合成型而同時完成複合材料的固化及標幟或文字樣板、圖案樣板等的固著。
文檔編號B29C51/14GK1861372SQ200510071288
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月11日 優先權日2005年5月11日
發明者翁慶隆, 陳贊升, 楊濬豪, 黃鼎貴 申請人:磁震科技開發股份有限公司