專利名稱：金屬工件制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬工件制作方法，且特別是一種在金屬工件表面制作立體圖 紋的方法。
背景技術：
目前眾多電子裝置，例如筆記型計算機、行動電話或數字相機等，常利用金屬 材料作為外觀構件的材質。為了增添電子裝置整體美感的設計，常需在外觀構件上形 成各式圖紋。現有對于在金屬材料表面形成圖紋的方式多是以溶劑對金屬材料進行蝕刻 (例如咬花或拉絲)或是以噴漆、轉印的方式制作。然前者的表面處理技術復雜且困 難度高，且其制程屬高污染性，而后者則受限于金屬材料的化學性質，以致無法做出較 佳的外觀。
一般若要在塑料機殼上形成圖紋，常見的作法是利用模內射出的相關工法(例 如IMR或IMF)，將一層裝飾層(內含圖紋)以射出成型的方式與塑料機殼結合，但是 這樣的作法對于每一層的密著性要求較高，實務上常有脫落的問題產生。發明內容
本發明提供一種金屬工件制作方法，以便于在金屬工件上形成立體圖紋。
本發明的一實施例提出一種金屬工件制作方法。首先涂布一膠層在一金屬工件 上。接著藉由一模具壓印于膠層，以使膠層形成一立體圖紋。最后對膠層施以多次熱處 理以固化此膠層。
基于上述，在本發明的上述實施例中，藉由將膠層涂布在金屬工件上，并以模 具壓印在膠層上而使膠層形成立體圖紋。此舉有效地降低在金屬工件上形成立體圖紋的 技術門坎，且其方便的制作過程亦能增加金屬工件的制作效率。
此外，本發明選擇應用于金屬工件的主要考慮為以下幾個原因
1.后加工因為本發明的制作方法是施作于一平板工件，當立體圖紋完成后還 需要對平板工件進行后續的沖壓成型。
2.溫度在本發明中選用的接著層(primer)的溫度約在攝氏170度，一般塑料 機殼溫度約在攝氏90度(聚碳酸酯，polycarbonate，PC)至160度(丙烯-丁二烯-苯 乙烯，acrylonitrile-butadiene-styrene，ABS)，因此本發明的制作方法并不適用于塑料機殼。
為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖詳 細說明如下。
圖1至圖4是依照本發明一實施例的一種金屬工件制作方法的流程示意圖。
圖5是本發明另一實施例的一種金屬工件的示意圖。
圖6是本發明又一實施例的一種金屬工件的示意圖。
符號說明
100:金屬工件 200:膠層
300:模具 400 顏色層
410:平面圖紋 500 保護層
600:第一接著層700:第二接著層
800:立體構件 Sl 第一表面
S2 第二表面具體實施方式
圖1至圖4是依照本發明一實施例的一種金屬工件制作方法的流程示意圖。請 參考圖1至圖4，在本實施例中，首先在一金屬工件100上涂布一膠層200。接著，以一 模具300壓印于此膠層200上，并同時對膠層200進行固化。完成后便可移除模具300， 而在金屬工件100上形成立體圖紋。
在本實施例中，金屬工件100的材質例如是鋁合金(5052)、不銹鋼030、 304)、冷軋鋼(spcc)或鎂合金(AZ91D、AZ61)等適于作為外觀構件的金屬材料。在涂 布膠層200于金屬工件100上之前，需先行對金屬工件100進行脫脂去油以及烘烤等前處 理工藝，以確保不會有任何妨礙膠層200附著于金屬工件100的雜質。
接著，在金屬工件100上涂布膠層200之后，需對膠層200進行適當地烘烤與加 溫，以減低膠層200的流動性。接著，提供模具300，其具有立體圖紋，且此模具300通 常為透明材質，以利光線通過。將模具300壓印在半干燥狀態的膠層200上，便能在膠層 200上形成與模具圖紋互補的立體圖紋。最后便進行固化膠層200的步驟，此處固化膠層 200的方式可為光固化或熱固化，其中該光固化方式可采用紫外光照射而熱固化方式可采 用加熱烘烤，其操作參數可依實際狀況調整，端賴所使用的膠層200種類而定。一般而 言，熱固化可以大型烤箱進行批次烘烤，其溫度范圍約介于攝氏150至200度之間。
另外值得注意的是，此處所述的光固化程序可分成兩部分
第一部分當模具300壓印于膠層200時，先以較低能量QOO至300mj/cm2)的 紫外光照射，使得膠層200的立體圖紋維持其造型；以及
第二部分當模具300脫離膠層200時，再以較高能量(1000至1200mj/cm2)的紫外光照射，以確保定型此膠層200的立體圖紋。在此，光固化或熱固化皆為熱處理， 故而也可將此兩種方式混合使用，即先進行光固化使得膠層200的立體圖紋維持其造型 再進行熱固化以確保定型；或是先進行熱固化使得膠層200的立體圖紋維持其造型再進 行光固化以確保定型。
在本實施例中，金屬工件100例如是一金屬板材，因此在制作此金屬工件100的 過程中，金屬工件100可通過卷式(roller)設備進行運送與加工，以增進金屬工件100的 制作效率。
另外，請再參考圖3及圖4，當膠層200已固化且將模具300移除后，從卷式設 備制作而成的金屬工件100可再以沖壓設備進行外型加工，以將金屬工件100從板材狀 態沖壓成一立體工件。據此，本實施例的金屬工件100便能通過上述技術，先于板材狀態下進行立體圖紋的形成，之后再依據所需的外型而將金屬工件100以沖壓設備進行加 工。此舉不但避免了在技術上需在立體工件的表面上形成立體圖紋的困難度，更增加了 金屬工件100的適用性。
圖5是本發明另一實施例的一種金屬工件的示意圖。與上述實施例不同的是， 于涂布膠層200在金屬工件100上之前，可先行涂布一接著層(primer) 300于金屬工件100 上，并對其以溫度約為攝氏170度進行加熱，之后再將膠層200與金屬工件100接著在一 起。再者，本實施例更包括一顏色層400，配置在接著層300上，以對金屬工件100進行 上色。在此，本實施例并未限制對金屬工件100上色的方式，其可利用涂布、網版、平 版或凹版，而將顏色層400配置在接著層300上，且顏色層400上可具有平面圖紋410， 其與膠層200形成的立體圖紋在位于金屬工件100的彎折處是連續的，且其膠層厚度較平 面處為薄，因此平面圖紋410與膠層200的立體圖紋能因干涉現象而產生圖紋立體視覺效 果或是光柵視覺三維效果。此外，當膠層200固化之后，可在膠層200上配置一保護層 500，用以避免后續沖壓制程時對金屬工件100的表面造成破壞。
圖6是本發明又一實施例的一種金屬工件的示意圖。請參考圖6，在本實施例 中，金屬工件100具有相互背對的一第一表面Sl與一第二表面S2。在涂布膠層200之 前，分別涂布一第一接著層600與一第二接著層700于第一表面Sl上與第二表面S2上。 此舉讓金屬工件100的第一表面Sl與第二表面S2皆具有黏性。隨后，膠層200則涂布 于第一接著層600上。當完成固化膠層200的步驟之后，便可通過模內射出技術而形成 多個立體構件800在金屬工件100的第二表面幻的第二接著層上。這些立體構件800例 如是多個凸柱(boss)，以方便將其它構件組裝在金屬工件100上。
另一方面，請同時參考圖5及圖6，在圖6的實施例中，第一接著層600為一顏 色接著層，其例如是將顏色染料添加于接著層600中，因而無須在圖5的接著層300上另 行印刷顏色層400便可達到對金屬工件100上色的目的。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，通過將膠層涂布在金屬工件上，并以模 具對膠層進行壓印，而在金屬工件上形成立體圖紋。此舉有效地降低在金屬工件上形成 立體圖紋的技術困難度。再者，金屬工件能于板材狀態時先進行立體圖紋制作，完成后 再將金屬工件沖壓成型或是在其另一側射出成型多個立體構件，此舉亦使金屬工件具有 較低的制造成本以及較大的適用性。
此外，經由金屬板材沖壓而形成的立體工件，其由膠層形成的立體圖紋在位于 金屬板材彎折處是連續的，且其膠層厚度較平面處為薄。據此，本發明的立體圖紋可與 下方顏色層的平面圖紋能產生金屬視覺干涉的效果，藉以增加圖紋立體視覺效果或是光 柵視覺三維效果。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何所屬技術領 域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，所 以，本發明的保護范圍當根據權利要求所界定的內容為準。
權利要求
1.一種金屬工件制作方法，其特征在于，包括 涂布一膠層在一金屬工件上；通過一模具壓印于該膠層，以使該膠層形成一立體圖紋；以及 對該膠層施以多次熱處理以固化該膠層。
2.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，更包括于涂布該膠層前，涂布一接著層于該金屬工件上，該接著層的加熱溫度為攝氏170度。
3.根據權利要求2所述的金屬工件制作方法，其特征在于，更包括 配置一顏色層于該接著層上，且該顏色層上具有一平面圖紋。
4.根據權利要求2所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該接著層為一顏色接著 層，且該顏色層上具有一平面圖紋。
5.根據權利要求2所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該金屬工件具有相互背對 的一第一表面與一第二表面，該接著層包括一第一接著層與一第二接著層，且該第一接 著層與該第二接著層分別涂布于該第一表面與該第二表面上，其中該膠層涂布于位在該 第一表面的該第一接著層上。
6.根據權利要求5所述的金屬工件制作方法，其特征在于，更包括于固化該膠層后，射出成型一立體構件于位在該第二表面的該第二接著層上。
7.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，更包括 于固化該膠層后，移除該模具；以及配置一保護層于該膠層上。
8.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該金屬工件為一金屬板材。
9.根據權利要求8所述的金屬工件制作方法，其特征在于，更包括 于固化該膠層后，移除該模具；以及沖壓該金屬板材，以使該金屬板材形成一立體工件。
10.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，熱處理的方式為光照射 或加熱。
11.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，對該膠層施以多次熱處 理以固化該膠層的方式包括在該模具壓印該膠層時施以一第一紫外光照射，以使該膠層的該立體圖紋維持其造 型；以及在該模具脫離該膠層時施以一第二紫外光照射，以確保該膠層的該立體圖紋定型。
12.根據權利要求11所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該第二紫外光照射的能 量大于該第一紫外光照射的能量。
13.根據權利要求12所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該第一紫外光照射的 能量為200mj/cm2至300mj/cm2，而該第二紫外光照射的能量為1000mj/cm2至1200mj/ cm2。
14.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，金屬工件須經過脫脂去 油前處理。
15.根據權利要求1所述的金屬工件制作方法，其特征在于，該模具為透明模具。
16.—種具有立體圖紋的金屬工件，其特征在于，包括一金屬工件；一膠層，設置于金屬工件上，且利用一模具壓印于該膠層以形成一立體圖紋，并通 過光照射方式或加熱方式固化成型該膠層。
17.根據權利要求16所述的金屬工件，其特征在于，該金屬工件與膠層間設有一接著層。
18.根據權利要求17所述的金屬工件，其特征在于，該接著層與膠層之間設有一顏色層。
19.根據權利要求18所述的金屬工件，其特征在于，該顏色層具有一平面圖紋，該平 面圖紋與該立體圖紋形成立體視覺效果。
全文摘要
一種金屬工件制作方法，涂布膠層在金屬工件上，再通過模具壓印于膠層，以使膠層形成立體圖紋并對膠層施以多次熱處理以固化膠層。
文檔編號B44C1/24GK102019806SQ20101025755
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月17日 優先權日2009年9月14日
發明者吳榮欽, 莊萬歷, 張建明 申請人:仁寶電腦工業股份有限公司