МНОГОСЛОЙНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к производству стекла, а более конкретно к светопроницаемым, преимущественно декоративным, многослойным композициям из стекла и может быть использовано в архитектуре, при оформлении интерьера и в рекламе.
Из уровня техники известно многослойное стекло, содержащее по меньшей мере два стеклянных листа и по меньшей мере один полимерный промежуточный лист (прокладку) на основе поливинилбутираля (ПВБ), см., описание к пат.RU, №2305269, кл. G01N 19/04, опубликовано 2007.08.27. Известное многослойное стекло характеризуется высокими звукоизоляционными свойствами и механической прочностью, однако у него полностью отсутствуют декоративные свойства.
Известен способ получения декоративного изображения на стекле путем нанесения на его поверхность защитного покрытия, переноса на его тыльную поверхность контура рисунка, поочередного освобождения частей рисунка и их абразивной обработки, а после абразивной обработки дополнительно наносят зеркальное покрытие, см., описание к пат. RU, №2049747, кл. С03С 17/06, опубликовано 1995.12.10. Способ выполнения рельефного рисунка на стекле позволяет получать высокохудожественные изображения с тончайшими проработками, многими глубинами. Вместе с тем известный способ не позволяет получить цветное изображение, а также ухудшает светопроницаемость стекла в результате получения матовых поверхностей после абразивной обработки. Кроме того, многоглубинность достигается за счет эквивалентного количества переходов абразивной обработки, что усложняет процесс производства.
Известно многослойное стекло, включающее силикатные и/или полимерные стекла, между которыми в склеивающем полимерном слое размещены имплантируемые объекты изотропной структуры в качестве которых используют непрерывные слои волокон, тканей, бумаги, пленок, сеток, фольг, пластин и др., см. описания изобретения к пат. RU, №2057093, кл. С03С 27/12, опубликовано 27.03.1996 г. Известный объект изобретения характеризуется многофункциональностью свойств, декоративностью, прочностью, электропроводностью, химстойкостью, низкой материало- и энергоемкостью. Объемное изображение достигается путем имплантации реальных объектов, что ограничивает возможности стекла как в выборе самих объектов, так и в толщине получаемого стекла.
Известно многослойное стекло, включающее стекла, между которыми в склеивающем слое размещен, по меньшей мере, один слой пленки и/или ткани, отличающееся тем, что каждый слой пленки и/или ткани является носителем изображения, при этом изображение, нанесенное полиграфическим способом, преимущественно занимает всю поверхность носителя и нанесено на одну или обе поверхности, по меньшей мере, одного слоя пленки или ткани, см. патент на полезную модель RU, №73332, кл. С03С 27/12, опубликован 2008.05.20. Указанный известный объект принят в качестве прототипа как наиболее близкий по назначению, технической сущности и достигаемому результату аналог. Многослойное стекло согласно прототипу характеризуется тем, что изображение, заключенное внутри многослойного стекла и занимающее всю его поверхность, обладает повышенной стойкостью к разнообразным внешним воздействиям и обладает способностью воспроизведения ряда стерео и цветовых визуальных эффектов.
Недостатком прототипа является то, что в нем многоуровневое изображение получается в результате наложения плоских слоев пленки и/или ткани один на другой, или помещения между ними дополнительного слоя стекла или пленки или ткани. Однако ввиду ограниченного количества слоев стекла и толщины слоя пленки или ткани глубина достижения эффекта объемного изображения и степень приближения к реальному объекту оставляет желать лучшего. Кроме того, композиция с большим количеством слоев стекла и пленки трудоемка в производстве.
Предлагаемое изобретение направлено на достижение нового технического результата, который выражается в том, что даже при наличии всего двух слоев стекла (верхнего и нижнего) и всего одного слоя пленки или ткани в композиции достигается формирование многоуровневого объемного полицветного изображения с высокой глубиной и степенью приближения к реальности. Кроме того, композиция характеризуется минимальной толщиной пакета высокой светопроницаемостью и технологичностью в производстве. При этом в конструкции композиции максимально сохранены все положительные свойства прототипа, в том числе повышенная стойкость к разнообразным внешним воздействиям и эффективное использование всей поверхности стекла. В конечном итоге, указанный технический результат позволяет улучшить экономические функциональные и потребительские свойства стекла, расширить область его применения за счет применения современных технологий.
Указанный положительный технический результат достигается тем, что многослойная композиция, включающая стекла, между которыми размещены, по меньшей мере, один склеивающий слой и один слой пленки и/или ткани, который является носителем изображения, нанесенного полиграфическим способом, отличается от прототипа тем, что поверхность каждого стекла выполнена рельефной для создания объемного изображения, при этом форма и контуры рельефных поверхностей стекол соответствуют друг другу и изображению на пленке и/или ткани.
Оптимальным, с точки зрения достижения указанного технического результата, является рельефная поверхность стекол, образованная вогнутыми или выпуклыми или плоско-параллельными разноуровневыми участками или их комбинацией. Возможно выполнение многослойной композиции в которой каждый слой пленки и/или ткани состоит из отдельных кусков, а изображение нанесено на рельефную поверхность стекла. Во всех исполнениях рельефная поверхность стекла, преимущественно, имеет переменную толщину.
В основу изобретения положено оригинальное техническое решение использования трехмерной (3D) компьютерной графики и соответствующего специализированного программного обеспечения для выполнения на плоскости трехмерного изображения объемного предмета путем его аппроксимирования большим количеством малых плоских фигур. В дальнейшем эти фигуры в виде отдельных фрагментов изображения переносят на слой пленки и/или ткани или даже непосредственно на специально обработанную рельефную поверхность стекла и располагают их таким образом на различных уровнях визуального восприятия.
Повышенная полнота приближения изображения объемного предмета к реальности согласно изобретению достигается высокой степенью детализации фрагментов изображения, каждый из которых представляется возможным расположить в композиции не только на своем оригинальном уровне, но также придать ему дополнительную объемность за счет вогнутости или выпуклости участка рельефной поверхности стекол.
Ключевую роль в реализации объемного (трехмерного) изображения в многослойном стекле играет факт наличия на каждом листе стекла входящего в композицию рельефных поверхностей образованных вогнутыми или выпуклыми или плоско-параллельными разноуровневыми участками или их комбинацией. Рельефные поверхности стекол формируются по специальной технологии с использованием матрицы и представляют собой местные углубления или выступы на стекле, совокупность которых своей формой и контурами в точности воспроизводит форму и контуры изображения, только без цветовой окраски. Цветовую окраску объемному изображению в композиции придает нанесенное полиграфическим способом на пленку и/или ткань плоское изображение. Поскольку рельефные поверхности стекол соответствуют друг другу таким образом, что будучи наложенными друг на друга они практически не образуют зазора между собой, эластичный носитель изображения которым является пленка и/или ткань, помещенный между ними неизбежно повторяет рельеф поверхности стекол. Таким образом, плоское изображение на пленке и/или ткани превращается в трехмерное внутри многослойной композиции.
Изображение занимает преимущественно всю площадь многослойной композиции и может носить как декоративный, так и информационный характер. При незначительной, а к тому же и переменной толщине, многослойное стекло обладает высокой прочностью и жесткостью, что предоставляет возможность изготовления стекол больших размеров. Изображение, заключенное внутри многослойной композиции, отлично сохраняется в течение длительного времени в самых разнообразных условиях. Стекла надежно защищают изображение от внешнего агрессивного воздействия, механических повреждений, деформирования, выцветания. Многослойное стекло с изображением внутри предоставляет возможность его двухстороннего демонстрирования, подсвечивания или просвечивания, установки на открытом воздухе, в воде, в том числе в горизонтальном или наклонном положении. Для изготовления многослойной композиции может быть использовано как обычное силикатное стекло, так и органическое стекло (полиметилметакрилат), или акриловое стекло.
Пленка и ткань, являющиеся носителями изображения, обладают рядом специфических свойств. При толщине в несколько микрон они имеют высокую прочность, прозрачность или полупрозрачность при матовой или цветовой однотонной окрашенности, стойкость к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению, совместимость со склеивающим слоем, преимущественно из поливинилбутираля или этиленвинилацетата. Пленка и ткань могут быть изготовлены на основе лавсановых волокон, а ткань - с добавлением стекловолокон. Основным свойством пленки и ткани является пригодность для нанесения на их поверхности любым способом изображения, т.е. совместимы с полиграфическими и печатающими устройствами. Изображение может быть самым разнообразным, например, однотонным или сочетанием цветов, в виде пейзажа, при необходимости может содержать текст информационного или рекламного характера.
Для реализации самой простой многослойной композиции необходимо наличие одного прозрачного или однотонного слоя пленки и/или ткани, при этом изображение может быть нанесено как на поверхность пленки и/или ткани, так и непосредственно на рельефную поверхность стекла. При наличии в многослойном стекле нескольких слоев пленки и/или ткани их, преимущественно, накладывают один непосредственно на другой, но при несовместимости слоев их отделяют друг от друга склеивающим слоем.
Указанные свойства многослойной композиции позволяют реализовать декоративное полицветное стекло с объемным трехмерным изображением, которое может быть использовано при оформлении любого интерьера, витрин, информационных стендов и световой рекламы. Кроме того, композиция обладает повышенной звуко- и теплоизоляцией, а также травмобезопасностью в сравнении с обычным закаленным стеклом.
Таким образом, все отличительные от прототипа признаки многослойной композиции направлены на получение технического результата, а именно, формирование многоуровневого объемного полицветного изображения с высокой глубиной и степенью приближения к реальности при минимальной толщине пакета и высокой светопроницаемости и улучшение тем самым экономических функциональных и потребительских свойств.
Техническое решение, характеризующееся описанной совокупностью существенных признаков, является новым, промышленно применимым и обладает изобретательским уровнем.
Техническое решение иллюстрировано чертежами.
На фигуре 1 изображен фрагмент поперечного разреза многослойной композиции рельефная поверхность которого образована плоскопараллельными разноуровневыми участками; на фиг.2 - изображен фрагмент поперечного разреза многослойной композиции рельефная поверхность которого образована комбинацией вогнутого, выпуклого и плоско-параллельных разноуровневых участков; на фиг.3 - фрагмент поперечного разреза многослойной композиции, состоящей из двух слоев стекла и склеивающего слоя в исполнении когда изображение нанесено непосредственно на рельефную поверхность стекла; на фиг.4 - фрагмент поперечного разреза многослойной композиции, состоящей из двух слоев стекла, склеивающих слоев и двух слоев пленки и\или ткани.
Многослойная композиция состоит из верхнего и нижнего слоев стекла 1. Принципиально возможна многослойная композиция включающая более двух слоев стекла. Между стеклами 1 размещены, по меньшей мере, один склеивающий слой 2, как это изображено на фиг.3, или, по меньшей мере, один слой пленки 3 или ткани и несколько склеивающих слоев 2, как это изображено на фиг.1 и 2, или несколько слоев пленки 3 или ткани и несколько склеивающих слоев 2, как это изображено на фиг.4. Слои пленки 3 или ткани являются равнозначными и взаимозаменяемыми с точки зрения возможности их расположения в комбинации. Пленка 3 и\или ткань являются носителем изображения, которое нанесено полиграфическим способом на их поверхность. На фиг.1, 2, 4 поверхность, являющаяся носителем изображения обозначена позицией 4. Поверхность стекол 1 выполнена рельефной и образована вогнутыми участками 5 или выпуклыми участками 6 или плоско-параллельными разноуровневыми участками 7 или их комбинацией, как это изображено на фиг.2. Форма и контуры рельефных поверхностей верхнего и нижнего слоев стекла 1 соответствуют друг другу, т.е. все изгибы верхнего стекла 1 в точности повторяют изгибы нижнего стекла 1. Форма и контуры рельефных поверхностей стекол 1 также соответствуют изображению на пленке 3 и/или ткани (на фигурах не показано). Для удобства изготовления композиции каждый слой пленки 3 или ткани может состоять из отдельных кусков, например, фрагментов изображения (на фигурах не показано). На отдельных участках 5, 6 или 7 рельефной поверхности стекол 1, изображение может быть нанесено непосредственно на рельефную поверхность. На фиг.3 поверхность, являющаяся носителем изображения обозначена позицией 8.
Изготовление многослойной композиции осуществляют следующим образом.
Выбранное трехмерное изображение обрабатывают в цифровом виде с применением специализированного программного обеспечения методами трехмерной (3D) компьютерной графики. В результате такой обработки создается виртуальная модель трехмерного изображения, которая представляет собой большое количество малых плоских фрагментов, расположенных в определенной пространственной связи между ними. На основе такой модели формируются контуры и форма рельефной поверхности нижнего стекла 1, а также изображение, которое впоследствии переносится на слой пленки 3 или ткани. При помощи оборудования с ЧПУ изготавливается матрица или изложница, имеющая форму и контуры рельефной поверхности. На матрицу укладывают вырезанные в размер стекла 1 с технологической прокладкой между ними и под действием температуры и давления формуют совместно рельефную поверхность обеих стекол 1. При формовании в местах вытяжки происходит местное утонение листов, а рельефная поверхность стекол 1 приобретает переменную толщину. Отформованные таким образом стекла 1 разъединяют. Сборку многослойной композиции осуществляют в следующей последовательности. Осуществляют обрезку в размер, склеивающих слоев 2 и слоев пленки 3 или ткани. На поверхности 4 пленки 3 или ткани или их куски или на поверхности 8 стекол 1 полиграфическим способом наносят изображение. Последовательно укладывают на нижнее стекло 1 склеивающие слой 2, слои пленки 3 или ткани, верхнее стекло 1. Собранную таким образом заготовку обжимают, вакуумируют и термостатируют. Производство стекол из многослойной композиции является безотходным и высокотехнологичным процессом, реализуемым в условиях простого производства. Срок эксплуатации многослойной композиции без потери качества практически не ограничен и не требует дополнительных затрат.
Описанные выше примеры многослойной композиции не является исчерпывающими и приведены только с целью пояснения изобретения и подтверждения его промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить его и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данного изобретения, отраженной в его описании.