СПОСОБ ПЕРЕНОСА ИЗОБРАЖЕНИЙ С ТРАНСФЕРНОЙ ПЛЕНКИ НА МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЯ ОБЪЕМНОЙ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОТЕРМОВАКУУМНОЙ ОБРАБОТКОЙ
METHOD OF TRANSFERRING IMAGES FROM TRANSFER FILM TO METAL PRODUCTS OF SOLID STRUCTURE BY ELECTRO-VACUUM TREATMENT

Изобретение относится к области технологии нанесения полимерных порошковых композиций и покрытий на их основе в электростатическом поле и предназначено для получения высококачественных изображений на металлических изделиях при изготовлении цветных надписей, информационно-указательных знаков, рисунков (далее изображения) и может найти применение в различных областях промышленности, декоративно-прикладном искусстве. Известно «Устройство печатания с использованием термопереноса» (патент №2475364, МПК В41М 5/025, B41F 16/00, опубл. 20.02.2013). Опора для изделия, на котором изображение должно быть напечатано посредством печатания с использованием термопереноса с промежуточного листа для обратного переноса, содержит корпус, образованный из эластомерного материала и предусмотренный с конструктивным элементом, который, по существу, предотвращает деформацию частей корпуса, отличных от поверхности контактного взаимодействия. Опора имеет поверхность контактного взаимодействия, которой, по существу, придана форма для контактного взаимодействия с изделием. По меньшей мере участок поверхности контактного взаимодействия образован из эластомерного материала. Предложенная опора предотвращает деформацию изделия во время печатания.
Известен «Способ получения изображений на поверхности изделий из титана (патент №2500543, В41М 5/00, G03C 5/00, опубликовано: 10.12.2013), который включает получение изображения на промежуточной основе, перенос изображения на поверхность изделия, высокотемпературный обжиг изделия с нанесенным изображением в печи. В качестве изделия для перенесения изображения используют титановый лист. Перед нанесением изображения титановый лист подвергают высокотемпературному обжигу при температуре 890-1020°С для образования на его поверхности равномерного по толщине слоя оксида титана, выдерживают при этой температуре в течение 15-90 минут. Температуру обжига выбирают в зависимости от требуемого оттенка окрашивания оксидного слоя, а время выдержки - в зависимости от требуемой его толщины, перенос изображения осуществляют на поверхность полученного слоя оксида титана, а высокотемпературный обжиг изделия с нанесенным изображением осуществляют при температуре 550±15°С. Технический результат заключается в повышении долговечности получаемых изображений, упрощении и удешевлении технологического процесса их получения, а также высоком художественном качестве изображения с получением различных его оттенков.
Известен «Способ получения изображения полимерными порошковыми красками и устройство для его осуществления» (патент №2095253, МПК В41М 1/22, опубликовано: 10.11.1997), наиболее близкий к заявляемому и принятый за прототип. Способ включает нанесение опорного слоя из полимерной порошковой композиции в электростатическом поле, полимеризацию опорного слоя, последующую выкладку трансферной пленки с изображением на поверхность изделия и вакуумирование трансферной пленки под мембраной. Сущность способа заключается в том, что краску наносят на воспринимающую поверхность, например, металл в электростатическом поле, при этом под действием эжекции и электростатического поля, образованного разноименно заряженными воспринимающей поверхностью с красящим слоем и электродом, краску удаляют с той площади воспринимающей поверхности, которая соответствует проекции трафарета на последнюю, с последующей термообработкой. Устройство для осуществления данного способа содержит электрод, трафарет, компрессор, эжектор и емкость для сбора краски, при этом трафарет и электрод выполнены полыми, а один из входов эжектора соединен с полостью трафарета через полый электрод, а другой - с компрессором, причем выход эжектора соединен с емкостью для сбора краски. Однако известный способ не позволяет получить качественное и долговечное изображение на объемных металлических изделиях.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении качества изображения перенесенного с трансферной пленки на объемное металлическое изделие сложной формы.
Технический результат достигается тем, что в способе переноса изображений с трансферной пленки на металлоизделия объемной конструкции электротермовакуумной обработкой, включающей нанесение опорного слоя из полимерной порошковой композиции в электростатическом поле, полимеризацию опорного слоя, последующую выкладку трансферной пленки с изображением на поверхность изделия и вакуумирование трансферной пленки под мембраной, новым является то, что перед выкладкой трансферной пленки на поверхность объемного изделия ее раскраивают на отдельные элементы, прижимают раскроенные элементы к поверхности направленным электростатическим полем и фиксируют для последующего вакуумирования под мембраной, после чего изделия загружают в температурную зону, где выдерживают при оптимальных температурно-временных режимах.
Электрический потенциал на коронирующем элементе, прижимающем раскроенные элементы трансферной пленки к поверхности изделия, задают 40-45 кВ при рабочей величине тока 30-40 мкА.
Подъем температуры с момента загрузки изделия в зону нагрева производят со скоростью 6±0,5°С/мин для полного переноса изображений объемной конфигурации со сложной геометрией.
На фигуре 1 представлена схема установки для переноса изображений.
На фигуре 2 - вид А-А фигуры 1.
Здесь: 1 - изделие металлоемкое сложной коробчатой формы; 2 - вакуумный стол; 3 - прокладки; 4 - элементы раскроя трансферной пленки; 5 - прижимные жгуты; 6 - прижимная силиконовая мембрана; 7 - прижимная рамка.
Изделие 1 металлоемкое сложной коробчатой формы, на поверхность которого заранее нанесен опорный слой из полимерной порошковой композиции в электростатическом поле, устанавливают на вакуумный стол 2. Затем по периметру изделия укладывают прокладки 3, позволяющие защитить силиконовые мембраны 6 от излишней деформации в процессе вакуумирования. Перед выкладкой трансферной пленки на поверхность изделия 1 ее раскраивают на отдельные элементы с учетом геометрии поверхности. Далее раскроенные элементы 4 трансферной пленки раскладывают вручную и фиксируют специальным электростатическим устройством по всем сложным зонам изделия 1. Электрический потенциал на коронирующем элементе электростатического устройства, прижимающего электростатическим полем раскроенные трансферные элементы 4 к поверхности изделия 1, задают 40-45 кВ при рабочей величине тока 30-40 мкА.
Для качественного переноса изображения на переходных участках изделия 1 по периметру устанавливают прижимные жгуты 5, легко деформируемые и имеющие возможность повторения контура изделия 1 при их деформации прижимной силиконовая мембраной 6 в процессе вакуумирования.
На поверхность вакуумного стола 2 раскладывают силиконовую мембрану 6 размерами более длины и ширины вакуумного стола 2, которую затем прижимают рамкой 7 и фиксируют. Из нижней полости вакуумного стола 2 в процессе вакуумной откачки воздуха, мембрана 6, деформируясь, прижимает элементы раскроя трансферной пленки 4, повторяя контуры объемной конструкции изделия 1. После этого вакуумный стол 2 с помощью каретки подают в туннель нагрева (на показано), где устанавливают предварительную температуру 138°С и вход в туннель закрывается шибером. На пульте управления (не показано) устанавливают оптимальные режимные параметры технологического процесса. Вакуумирование трансферной пленки под мембраной проводят в интервале температур 150-170°С в течение 5-10 минут, а температуру обработки задают равной 168±2°С и выдерживают 5±0,5 минут. Подъем температуры с момента загрузки изделия в зону нагрева проводят со скоростью 6±0,5°С/мин для обеспечения полного переноса изображений на объемную конфигурацию сложной геометрии. По истечении заданного времени изделие 1 с вакуумным столом 2 выводят из туннеля нагрева для последующего охлаждения.
Таким образом, за счет более качественного прижатия элементов трансферной пленки к поверхности изделия электростатическим полем повышается качество изображения, перенесенного с трансферной пленки на объемное металлическое изделие сложной формы.