一種立體標牌或徽章的成型方法及裝置的製作方法
2023-10-29 05:16:27
專利名稱：一種立體標牌或徽章的成型方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明是關於一種標牌或徽章裝飾物的成型及其裝置，特別是關於一種可簡化成型步驟並提高標牌或徽章外觀質感的立體標牌或徽章成型方法及其裝置。
傳統的標牌或徽章裝飾物成型方法，是利用高周波或電熱管等加熱裝置將一表層材料熔接於一基材上，並利用一刻有溶斷刃部的模具將部份表層材料予以熔斷，完成加熱操作後，再以手工作業方式將被熔斷的部份表層材料予以剔除，未熔斷並接觸於基材上的表層材料則依據模具的刻紋表現出所希望的花紋式樣。其主要缺點包括1)對於寬度間隔較窄的欲除去表層材料部份，其手工剔除作業相當困難，特別是寬度在0.5mm以下的狹小區域，其剔除作業更是不可能的，因此，以傳統方法成型標牌或徽章上花紋式樣，其紋線的間隔必須在一定寬度以上，而難以成型精密細緻的花紋線條，使其在外觀上難以展現出高品質感。
2)其未熔斷而接觸於基材上的表層材料，基本上是位於同一平面上，僅能表現出一種平面花紋式樣，無法展現高質感的立體感花紋式樣；如果該表層材料採用熱塑性合成樹脂時，在加熱過程中，由於花紋線條的寬度不一，使其熱塑性合成樹脂材料因受熱而隆起的高度亦有不同，因其差異甚小，實質上仍被視為一種平面花紋式樣，並不具有立體花紋式樣的高品質感。
由此可見，上述傳統的標牌或徽章裝飾物成型方法仍有很多缺點，它無法製造具有微細花紋線條及立體花紋式樣的高質感標牌或徽章飾物，因此需要加以改進。
本發明的主要目的是提供一種利用加熱模壓基材上的表層，形成微細線條及立體花紋式樣的立體標牌或徽章成型方法及其裝置，花紋中的微細線條是藉助模具的模壓刃部將表層材料熔融薄化至可看到基材的程度，以展現出紋路細緻且清晰可辨的細線狀基材顏色，而獲得清晰的高質感標牌或徽章成型品。
本發明的另一目的，在於利用一活動上模及一固定下模對表層及基材進行加熱模壓工序，使表層及基材被模壓成具有明顯凹凸表面的立體花紋式樣，進而成型為高質感的立體標牌或徽章裝飾品，而有別於傳統的平面花紋標牌或徽章。
本發明的另一目的是在於提供上述型式的立體標牌或徽章成型方法及其裝置，它可簡化成型步驟，特別是可簡化加熱模壓工序後的後加工步驟。
具有上述優點的本發明立體標牌或徽章成型方法及其裝置，是將頂面積層有金屬鍍膜或非金屬有色、透明或半透明薄膜的表層，疊置於一基材的上方；該表層是以熱塑性材料或底面塗層有熱塑性材料的其他材料所製成，其上層表面可進一步形成有織布狀的微細凹凸花樣；然後利用高周波及電熱裝置的複合加熱裝置及刻有特定花紋式樣的模具組對該表層及基材進行加熱壓模工序，用以模壓該表層及基材的模具組包括有一活動上模及一固定下模，上模刻設有用以熔斷部分表層的熔斷刃部以及使部份表層被熔融而薄化至可看到基材程度的模壓刃部，下模則具有與模壓刃部配合的承壓刃部；進行加熱模壓工序時，部份表層被熔斷刃部所熔斷，以形成標牌或徽章的外輸廓線，而另一部份表層則被模壓刃部及承壓刃部熔融薄化並被模壓成向上突起的立體花樣，而其熔融物則浸滲到基材組織中，使表層與基材相互接觸成一體；被模壓刃部所熔融的表層殘餘部份變得非常薄，以形成與模壓刃部等寬且可看到基材的細溝，並由該等細溝構成一清晰可辨且寬度可在0.5mm以下的線細狀花紋線。
請參閱以下有關本發明優選實施例的詳細說明及其附圖，可進一步了解本發明的技術內容及其目的功效；有關的附圖為
圖1為本發明中將被加熱模壓成型為立體標牌或徽章的加工前胚料的縱向剖面視圖；圖2為利用上、下模具組對圖1所示胚料進行加熱模壓工序的縱向剖面視圖；圖3為圖2的部份放大視圖；圖4為圖3中立體標牌或徽章成型品的部份放大視圖；圖5為成型後立體標牌或徽章的縱向剖面視圖；圖6為利用單一模具對胚料進行加熱模壓工序之後的縱向剖面視圖；圖7為一立體標牌或徽章實施例的俯視圖；圖8為利用第一模具對胚料進行第一階段加熱模壓工序之後的縱向剖面視圖；圖9為利用第二模具對胚料進行第二階段加熱模壓工序之後的縱向剖面視圖；圖10為本發明立體標牌或徽章成型裝置的立體視圖；在及圖11為圖10所示立體標牌或徽章成型裝置的部份放大分解視圖。
請參閱圖1，將被成型為立體標牌或徽章的胚料是在一基材1的上方疊置一表層2的疊層材料，該基材1可使用例如織布、無紡布、合成皮革、塑膠等的任意物質製成，而表層2則為一使用例如聚氯乙稀或聚胺基甲酸酯的熱塑性合成樹脂所製成的薄膜，表層2也可以使用在底面塗層有一黏著層3的其他種類材料製成，黏著層3可使用熱塑性材料或其他膠著材料；表層2在其頂面可預先積層有一金屬鍍膜或印刷有一油墨層5，也可以用在積層有一金屬鍍膜後，再於該金屬鍍膜上印刷一油墨層的方式製成；另外，也可將該金屬鍍膜和/或油墨層積層於兩層熱塑性合成樹脂薄膜材料之間以構成該表層2，也可預先在一熱塑性合成樹脂薄膜材料的底面積層該金屬鍍膜和/或油墨層後，再將它積層於另一熱塑性合成樹脂薄膜材料的頂面。
請同時參閱圖2及圖3，上述構成的胚料被放置於一固定下模9上，而固定下模9則被固定於高周波及電熱裝置的複合熔接機的一側電極的模具載臺10上，並藉助自表層2上方向下移動的活動上模11模壓該胚料，該活動上模11是被放置於高周波及電熱裝置的複合熔接機的另一側電極的模具載臺12上，用以對胚料實施高周波及電熱裝置的複合絕緣加熱模壓工序；如土和圖3所示，該活動上模11沿著待成型胚料的外輪廓線6(請參看圖4)刻設有一連續或非連續的熔斷刃部13、比該熔斷刃部13略短而位於其上方的模壓刃部14、以及更短而位於更上方的壓迫面15，該壓迫面15可由數個位於相同平面或不同平面上的齒狀表面構成；熔斷刃部13具有相當尖銳的熔斷刃尖16，可在進行熱膜壓工序時將其與接觸的表層2及其上、下面所積層的金屬鍍膜(或油墨層)5及黏著層3予以熔斷切除，用以成型如圖4所示的成型品上的外輪廓線6；模壓刃部14具有尖銳度不如熔斷刃尖16的模壓刃尖17，且其長度正好微小於表層2及其上、下積層的總厚度，因此表層2在與模壓刃尖17的相互牴觸的部份，位於表層上方的金屬鍍膜(或油墨層)5將會被熔融拉扯而斷裂，至於表層2及其下方的黏著層3將會被熔融，熔融物的一部份將會浸滲到基材1內而發揮接著的功能，而熔融物的另一部份將會在基材1的上面殘存成可使基材1被看到的程度的非常薄的薄膜，用以成型如圖4所示的成型品上的細溝7；至於長度更短而位於更上方且刃尖更為平緩的壓迫面15，則可在保留表層頂面金屬鍍膜(或油墨層)5的情況下，使表層2成型如圖4所示的成型品上的織布狀微細凹凸花樣部分8。在加熱模壓過程中，介於兩側熔斷刃部13間的表層2和/或其底面黏著層3，特別是與模壓刃尖17的相互牴觸的部份，將會被部份熔融，熔融物的一部份將會浸滲到基材1組織中，使位於模壓範圍內的表層2與基材1相互接觸成一體。
請同時參閱圖4、5及7，利用上述加熱模壓成型的立體標牌或徽章成型品18，其位於外輪廓線6以外的欲除去表層部分4因已被熔斷刃尖16熔斷切除，且該欲除去部分4不在加熱模壓範圍內，使其底面黏著層3並未被熔融，因此工作人員極易使用剔除工具將該欲除去部分4予以揭除；至於黏著於基材1上的表層2材料則展現出一具有細溝7及微細凹凸花樣部分8的花紋式樣，其中該等細溝7的寬度相等於模壓刃尖17的寬度，其寬度可在0.5mm以下，而該等細溝7的底部是藉助模壓刃尖17的壓迫而形成為厚度薄至可使基材1被看到的程度的膜狀殘存部分，其對映於緊臨細溝7且向上隆起的微細凹凸花樣19上所保持的金屬鍍膜(或油墨層)5的光輝色澤(或印刷油彩)，而可展現出經明確分離且清晰可辨的高質感纖細狀線條的花紋式樣。且其在配合以該織布狀微細凹凸花樣部分8，則可呈現出與手工刺繡法所製成標牌或徽章飾品相同外觀質感的金線狀立體標牌或徽章。
在上述立體標牌或徽章成型過程中，如欲使成型部的膨起程度增大時，則可以基材1與表層2之間加襯一熱塑性合成樹脂的發泡片體，該發泡片體可使用例如聚氯乙稀或聚胺基甲酸酯等材料予以發泡成型。另外，可預先在表層2的外表面均勻地塗布以具有黑、棕等濃厚色調且可被後述溶劑溶解的有色塗膜，並在實施高周波及電熱裝置的複合絕緣加熱模壓工序後，以含浸有例如稀釋劑、二甲苯、或醋酸乙酯等溶劑的布料擦拭表層2的外表面，使表層2中的隆起部分、平坦部分及較緩和的凹陷部分的有色塗膜被溶劑溶解，使金屬鍍膜的固有光輝面露出而呈現，而以急角度凹入的尖銳狀線條部份(即上述的各細溝7)，其有色塗膜因未被溶劑擦試而保持黑、棕等濃厚色調的古雅風格。
本發明的立體標牌或徽章成型方法中也可僅對表層進行加熱模壓，並在成型品的底面貼合一易於揭開的熱固性塑料保護膜，消費者在購買該不具有基材的立體標牌或徽章後，可自行揭開該保護薄膜，並利用熨鬥或其他加熱裝置將該底面具有熱塑性合成樹脂黏著層的立體標牌或徽章轉印至衣物、禮帽或其他物品上。上述的轉印標牌或徽章中用以保護黏著層的熱固性塑膠薄膜也可在成型前直接貼附於黏著層的底面。
另外，如圖6所示，也可僅使用單一模具對胚料進行加熱模壓工序，即將基材1與表層2疊置於作為高周波及電熱裝置的複合熔接機一側電級的平臺25上，並藉助被固定於高周波及電熱裝置的複合熔接機另一側電級的模具載臺12上的一活動上模11模壓該胚料，用以對胚料實施高周波及電熱裝置的複合絕緣加熱模壓工序。
如欲成型表面具有較大凹凸落差花紋式樣的高質感標牌或徽章飾物時，則可進行二階段的加熱模壓工序，即先使用如圖8所示具有模壓刃部27和/或壓迫面28的第一模具26對胚料1及2進行第一階段的模壓工序，使標牌或徽章飾物的表面成型有高低落差的微細線條及凹凸花紋式樣；其後再使用如圖9所示數個具有尖銳熔斷刃部30的第二模具29對胚料進行第二階段的模壓工序，而可沿著該花紋式樣的外輪廓線熔斷部份表層，並成型為該具有較大凹凸落差花紋式樣的高質感標牌或徽章飾物。該第一及第二模具26及29上所刻設的模壓刃部27、壓迫面28及熔斷刃部30可用以成型如圖7所示標牌或徽章實施例的表面花紋式樣；以沿著圖7中的A～A線所繪成其所需成型模具的縱剖面為例說明，其成型模具應具有分別示於圖8和圖9中的三個模壓刃部27、若干壓迫面28和六個熔斷刃部30。
請同時參閱圖9和圖10，應用於本發明成型立體標牌或徽章的裝置可使用傳統的高周熔接機、電熱裝置或其他的熱熔接裝置，如圖所示的腳踏控制式高周波及電熱裝置的複合熔接機19即為一適用於本發明的成型裝置，操作人員首先將上述構成的胚料放置於被固定於第一電極20的固定下模9上方的一預定位置上，然後，以腳踏控制方式操作一腳踏杆22，而使被固定於第二電極21的活動上模11向下移動，而與固定下模9共同模壓胚料，此時，輸入高周波及電熱裝置的複合熔接機的交流電壓被整流濾波而產生一直流電壓，該直流電壓以輸出用轉換元件予以轉換而供給於第一及第二電極20、21的磁力線圈，利用磁力線圈所產生的磁力渦流對胚料進行加熱，而使胚料中的表層及基材相互熔接成一體，再經過一定的模壓加熱時期後，操作人員鬆開腳踏杆22，使第二電極21活動上模11向上移回原始位置，並取出成型品，即完成一立體標牌或徽章的成型工序。上述高周波及電熱裝置的複合熔接機中的腳踏控制及傳動機構及其磁力渦流產生裝置，均屬常規技術，本文中不予詳述；至於本發明的構成特徵部分，除上述具有熔斷刃部、模壓刃部及壓迫面的模具組9、11之外，還在模具載臺12與電極21間加裝有一可調整溫度的電熱裝置23，該電熱裝置23是與模具載臺12和電極21以電連接方式相互組合成一體，用以將電極21所產生的磁力渦流及電熱裝置23所產生的熱量傳導至模具11，利用該高周波磁力線圈與電熱裝置23所產生的複合熱源同時對胚料進行加熱，它不但可縮短胚料所需的成型時間，用以提高生產效率；同時由於輔以電熱裝置23所施加的第二熱源，使本發明可針對具有相當厚度的胚料進行複合熱源加熱模壓工序。如只使用未加本發明電熱裝置的傳統高周波熔接機對較厚的胚料進行加熱模壓時，則其熱量將不足以熔斷該較厚胚料的外輪廓線，導致成型品質不佳且徒增難以剔除欲除去表層部份的困擾。該電熱裝置23可依據胚料的厚度及其使用的材料及其疊層種類，而由一調溫裝置24調整其加熱溫度。圖中雖僅示出加裝於第二電極21與上模具載臺12間的電熱裝置23，但第一電極與下模具載臺間也可以相同方式加裝一調整加熱溫度的電熱裝置。
本發明是具有以上所說明的構成及作用，僅借著在基材上以上、下模具組模壓表層以及實施高周波及電熱裝置的得合絕緣加熱的過程，即可形成具有微細線條及立體花紋式樣的立體標牌或徽章，花紋中的微細線條是藉助模具的模壓刃部將表層材料熔融薄化至可看見基材的程度程度，用以展現出紋路細緻且清晰可辨的細線狀基材顏色，而可獲得清晰的高質感標牌或徽章成型品；更可藉助相互配合的上、下模具組使表層及基材被模壓成具有明顯凹凸表面的立體花紋式樣，進而成型為高質感的立體標牌或徽章裝飾品，有別於傳統的平面花紋標牌或徽章，而能以更高效率及廉價的方式製造與傳統手工刺繡標牌或徽章具有相同外觀質感的品質合成樹脂立體標牌或徽章製品。
權利要求
1.一種立體標牌或徽章的成型方法，其特徵在於包括下列程序a)在一以熱塑性材料或底面塗層有黏著層的其他材料所製成的表面的頂面，積層有一金屬鍍膜或非金屬有色、透明或半透明薄膜；b)將該表層疊置於一基材的上方；c)藉助一個具有熔斷刃部、模壓刃部及壓迫面的上模具對該表層及基材進行模壓，並透過該模具對表層及基材加熱；該熔斷刃部的長度大於表層及其積層的總厚度，並具有一尖銳的熔斷刃尖，可在加熱模壓過程中，將部分表層及其積層材料予以熔斷切除；該模壓刃部的長度恰小於表層及其積層的總厚度，並具有一不及該熔斷刃尖牴觸的表層材料中的頂面積層被熔融拉扯而斷裂，而表層及其底面積層則被熔融成可使基材被看到的程度的非常薄的薄膜；該壓迫面是為一凹凸凹表面，其長度應短於該模壓刃部且其刃尖更為平緩，在加熱模壓過程中，可在不使表層的頂面積層熔融斷裂的情形下，使表層沿著其凸凹表面而隆起成一織布狀的微細凹凸花樣；以及d)揭除該被熔斷刃部所熔斷切除的表層及積層部分。
2.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該上模具可配合一個下模具共同模壓該表層及基材，該下模具刻有與該模壓刃部及壓迫面的形狀相互配合的承壓刃部。
3.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，可使用一具有模壓刃部及壓迫面的第一模具對該表層及基材進行第一階段加熱模壓工序，其後，再使用一具有尖銳熔斷刃部的第二模具對該表層及基材進行第二階段加熱模壓工序。
4.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該基材是使用可與該表層被熔斷物相互接觸成一體的織布、無紡布、合成皮革等各種材料所製成。
5.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該基材是使用不與該表層被熔融物相互接觸的熱固性塑膠薄膜材料所製成，使該基材可以成型後易於被揭開，而成型後的表層則可被轉印貼合於其他物品的表面。
6.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該表層的頂面是先積層有一金屬鍍膜後，再與該金屬鍍膜上塗有一有色、透明或半透明塗膜。
7.根據權利要求6所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，在完成加熱模壓工序後，可利用溶劑將位於表層隆起部份及平坦部份的有色、透明或半透明塗膜溶解擦除，使該金屬鍍膜的色澤呈現，而表層中的凹陷部份仍保留該有色、透明或半透明塗膜的色調。
8.根據權利要求1所述的立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該表層由二層熱塑性材料之間積層一金屬鍍膜貨非金屬有色、透明貨半透明塗膜而構成。
9.一種用以製造上述各權利要求所述立體標牌或徽章的成型裝置，其為一個腳踏控制式高周波熔接機，包括有一可供固定該下模具的第一電極；一個可固定該上模具的第二電極；一個可使該第二電極及上模具行往運動的腳踏控制式傳動機構；以及一個可產生磁力流而對被加工物進行加熱的磁力流產生裝置，其特徵在於該上、下模具與第一、第二電極間分別加裝有一電熱裝置，該電熱裝置是與模具及電極以電連接方式相互組合成一體，藉助電極所產生的磁力流及該電熱裝置所產生的熱量傳導至模具。
10.根據權利要求9所述之立體標牌或徽章成型方法，其特徵在於，該電熱裝置可由一調溫裝置調整其加熱溫度。
全文摘要
一種立體標牌或徽章的成型方法及其裝置，是將頂面積層有金屬鍍膜或金屬有色、透明或半透明薄膜的表層，由高周波及電熱裝置的複合加熱模壓方式，使之固定於一基材上；該表層是以熱塑性材料或在其底面塗層有熱塑性材料的其他材料所製成，而用以模壓該表層材料的模具包括有一活動上模及一固定下模，上模刻設有用以熔斷表層的熔斷刃部，下模則具有與模壓刃部配合的承壓刃部；進行加熱模壓工序時，部分表層被熔斷，而部分表層則被熔融薄化並被模壓成向上突起的立體花樣，而其熔融物則滲到基材組織中，使表層與基材相互接觸成一體。
文檔編號G09F7/00GK1151565SQ9511931
公開日1997年6月11日 申請日期1995年11月29日 優先權日1995年11月29日
發明者吳泗滄 申請人:吳泗滄