一种基于htmi的彩晶玻璃生产工艺及其生产设备
阅读说明：本技术 一种基于htmi的彩晶玻璃生产工艺及其生产设备 (HTMI-based colored crystal glass production process and production equipment thereof ) 是由 王涛 索一玮 池哲求 索健玮 王熠 仇勇江 刁乃波 刘志凡 冯强 卜晨力 张纪 于 2021-03-15 设计创作，主要内容包括：一种基于HTMI的彩晶玻璃生产工艺及其生产设备,属于家电表面玻璃处理技术领域。本发明提供一种生产工艺简单、生产效率高、品质高、纹理图案精细、具有金属质感且透光性强的基于HTMI的彩晶玻璃处理工艺及其高速压印装置。本发明的生产工艺,清洗玻璃；在玻璃背面印制油墨层；对油墨层进行烘干；在玻璃正面上涂抹树脂层；采用软模具在树脂层上压制图案；对具有图案的树脂层进行固化烘干,形成纹理层。本发明的高速压印装置,滚涂机、点胶设备、压印机和固化设备依次固定在传送设备上,软模具固定在压印机上,待处理的玻璃放置于传送设备的一端,固化设备位于压印机的斜上方,压印机正对传送设备设置。本发明主要用于生产家电表面的彩晶玻璃。(An HTMI-based colored crystal glass production process and production equipment thereof belong to the technical field of household appliance surface glass treatment. The invention provides an HTMI-based colored crystal glass treatment process which is simple in production process, high in production efficiency, high in quality, fine in texture pattern, metallic in texture and strong in light transmittance and a high-speed stamping device thereof. The production process of the invention comprises the steps of cleaning glass; printing an ink layer on the back of the glass; drying the ink layer; coating a resin layer on the front surface of the glass; pressing a pattern on the resin layer by using a flexible mold; and curing and drying the resin layer with the pattern to form a texture layer. The high-speed imprinting device comprises a roller coating machine, a dispensing device, an imprinting machine and a curing device which are sequentially fixed on a conveying device, wherein a soft mold is fixed on the imprinting machine, glass to be processed is placed at one end of the conveying device, the curing device is positioned obliquely above the imprinting machine, and the imprinting machine is arranged right opposite to the conveying device. The invention is mainly used for producing the colored crystal glass on the surface of the household appliance.)
技术领域
本发明属于家电表面玻璃处理技术领域，具体涉及一种基于HTMI的彩晶玻璃生产工艺及其生产设备。
背景技术
随着国民经济的快速增长，我国家电行业也一直保持着高速增长的强劲势头，市场规模已经突破8000亿元，与之配套的玻璃门体及深加工玻璃类产品需求旺盛。在中国家电及消费电子博览会(AWE)上，各大家电品牌提出了外观精细化、多样化、纹理更有层次感的需求，家电玻璃外观质感及多样化、精细化纹理图案技术成为引领高端家电发展的趋势，家电玻璃已从单纯追求美观、廉价，向兼具外观、功能、节能、环保等作用和因素发展，根据最终用户的消费需求升级不断改进。
目前，国内外同行业丝网印刷都是采用传统网印工艺，传统彩晶玻璃丝网印刷基本制作要素为：设计图案→输出菲林→制作网版→油墨→印刷设备→烘干设备→传统印刷过程中图案和纹理需一层一层的叠加印刷工艺，在叠加套位和对位中，生产调试时间长，生产效率和产品合格率比较低，虽然玻璃的颜色有深浅变化，但印刷出来的纹理和图案层次感非常弱，给人非常呆板的感觉，达不到纹理图案的精细化。传统丝网印刷纹理精细化达不到纳米级，呈现不出超精细、高亮度、层次立体感强的效果。传统家电玻璃采用丝网印刷工艺，经烘干炉多次烘烤，印刷次数叠加做出色彩搭配以及花样纹理，烘干过程中产生大量气味，污染环境，且能耗高。
因此，就需要一种生产工艺简单、生产效率高、品质高、纹理图案精细、具有金属质感且透光性强的基于HTMI的彩晶玻璃处理工艺及其高速压印装置。
发明内容
本发明针对现有的彩晶玻璃生产工艺复杂、生产效率低、品质差、纹理粗糙、没有金属质感和透光性差的缺陷，提供一种生产工艺简单、生产效率高、品质高、纹理图案精细、具有金属质感且透光性强的基于HTMI的彩晶玻璃处理工艺及其高速压印装置。
本发明的技术方案如下：
本发明所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，它包括以下步骤：
步骤一、清洗玻璃；
步骤二、在玻璃背面印制油墨层；
步骤三、对油墨层进行烘干；
步骤四、在玻璃正面上涂抹树脂层；
步骤五、采用软模具在树脂层上压制图案；
步骤六、对具有图案的树脂层进行固化烘干，形成纹理层。
进一步地：在步骤二中，所述油墨层包括保护油墨层和主色油墨层，所述主色油墨层涂覆在玻璃背面，所述保护油墨层涂覆在主色油墨层外面。
进一步地：在步骤四中，将待处理的玻璃设置于传送设备上，然后在其表面涂抹树脂层。
进一步地：在步骤四中，所述软模具是将预设的产品纹理图案通过微纳米压印方式压印成PET模具；制作成具有雕刻纹理图案的软模具。
进一步地：在步骤五中，所述固化烘干是采用紫外线灯组对树脂层进行照射，树脂层硬化后形成与软模具对应的纹理层。
一种用于HTMI压印的高速压印装置，它包括传送设备、滚涂机、点胶设备、压印机和固化设备，所述滚涂机、点胶设备、压印机和固化设备依次固定在传送设备上，软模具固定在压印机上，待处理的玻璃放置于传送设备的一端，所述固化设备位于压印机的斜上方，所述压印机正对传送设备设置。
进一步地：所述固化设备包括紫外线灯组，树脂层在紫外线灯组的照射下瞬间固化。
进一步地：所述点胶设备包括激光定位感应器和双轴数控点胶机，所述激光定位感应器的输出端与双轴数控点胶机的输入端连接，所述激光定位感应器用于检测保护油墨层和主色油墨层是否出现故障，所述双轴数控点胶机根据激光定位感应器感应的信号对保护油墨层和主色油墨层进行补涂。
进一步地：所述传送设备包括传送机架、伺服电机、皮带和传送辊，所述传送机架设置于地面上，所述传送辊设置于传送机架内部，所述伺服电机的输出轴通过皮带与传送辊传动连接。
进一步地：它还包括定位夹片器，所述定位夹片器安装于传送辊中间，所述激光定位感应器安装于定位夹片器的前方。
本发明所涉及的一种的有益效果是：
本发明所涉及的一种，本发明突破了传统网印工艺技术，采用先进的UV纳米压印技术与传统丝网印刷技术相结合，开发出了HTMI工艺，并采用特化模型制作技术，可以根据触感及视觉效果的要求而设计调整纹理线条的粗细,将例如木头纹、岩石纹、布料纹、皮质纹等自然纹理，赋予到玻璃正面，使家电玻璃更具层次感、立体感，以及功能性和艺术性。相比传统的家电玻璃，更能实实在在地表达触感和真实感，玻璃外观更加细腻，产品呈现哑光、亮光两种效果，优雅大气，低调奢华，玻璃产品及生产过程较传统工艺更加环保、节能。
采用本发明所述的工艺开发的HTMI工艺产品，采用新型环保树脂材料结合传统油墨印刷，降低油墨烘干过程中产生的有害气体，采用模具雕刻3D纹理结合图案，使用LED紫外线固化设备，一次性固化达到传统印刷多次叠加效果，降低能源消耗，外观呈现立体多D效果，产品更加精细化，视觉效果是传统丝网印刷工艺无法达到的。
附图说明
图1为本发明的基于HTMI的彩晶玻璃处理工艺的流程图；
图2为采用本工艺形成的彩晶玻璃的断面剖视图；
图3为用于HTMI的彩晶玻璃处理工艺的传送装置的结构示意图；
图中，1为玻璃、2为保护油墨层、3为主色油墨层、4为纹理层、5为软模具、6为传送设备、6-1为传送机架、6-2为伺服电机、6-3为皮带、6-4为传送辊、6-5为定位夹片器、7为滚涂机、8为点胶设备、8-1为激光定位感应器、8-2为双轴数控点胶机、9为压印机、10为固化设备。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1
结合图1、图2和图3说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，它包括以下步骤：
步骤一、清洗玻璃1；
步骤二、在玻璃1背面印制油墨层；
步骤三、对油墨层进行烘干；
步骤四、在玻璃1正面上涂抹树脂层；
步骤五、采用软模具5在树脂层上压制图案；
步骤六、对具有图案的树脂层进行固化烘干，形成纹理层4。
如此设置的目的是：通过丝网印刷对普通玻璃进行着色加工后，使用喷涂设备对玻璃正面喷涂树脂层，使用紫外固化设备对涂层进行一度固化，树脂层与玻璃表面充分结合后使用涂布机对玻璃进行二次涂抹树脂层，用制作好的PET纹理模具通过HTMI紫外光固化设备进行纹理压印，通过两次树脂层叠印出的光折效果配合传统丝网印刷做出所需求的特殊纹理，最后对产品进行热源烘干处理强化产品性能，自主研发设计国内首台全自动单向滚动式HTMI高强度紫外光固化设备，节省生产空间，能源消耗低，生产过程环保，具有实现UV多次叠印等优点。HTMI基本制作工艺流程为：设计纹理图案→雕刻钢辊模具→转换PET模具→背面印刷→正面环保UV树脂→LED光固→烘干。其最大的特点是具有多种精细化纹理，结合光学原理，将纹理和图案结合更加真实的制作在玻璃正面，自然纹理表达真实，图案更有层次感、立体感，产品呈现鲜活的质感和艺术感，传统丝网印刷根本达不到这种超精细化3D立体效果，带给消费者更好的体验。纹理和图案都是通过专用设备实现精细化雕刻模具制作完成，生产使用无辐射环保UV树脂，利用LED光固成形技术，生产出超精细化、多层次3D立体效果的家电玻璃，且产品环保、时尚，大大提高了整体家电的档次，引领了国内家电玻璃行业的发展。
实施例2
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，在步骤二中，所述油墨层包括保护油墨层2和主色油墨层3，所述主色油墨层3涂覆在玻璃1背面，所述保护油墨层2涂覆在主色油墨层3外面。如此设置的目的是：技术参数：硬度≧4H，拉拔力≧5MPa，色差Δe≦1.5，光固能量值为600-1400毫焦，涂层厚度为25-50μm。制作雕刻模具精细化达到0.03mm范围；结合UV数值层让图案纹理体现3D立体感；赋予布纹、皮纹、木纹等各种图案纹理的真实触摸感。技术路线：产品外观纹理图案设计开发→产品纹理图案雕刻转换PET模具→关键工艺装备设计及加工→内外纹理的实现→产品打样试制评估→样品全性能测试→确定产品工艺标准作业指导书→车间实现量产。
名称
标准值
硬度
≧4H
拉拔力
≧5MPa
色差
Δe≦1.5
光固能量值
600-1400毫焦
涂层厚度
25-50μ
实施例3
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，在步骤四中，将待处理的玻璃1通过氧化夹具设置于传送设备6上，然后在其表面涂抹树脂层。如此设置的目的是：选用优质环保UV树脂材料，结合新型环保油墨材料，通过家电行业标准各种性能实验确定最佳原材料配方，显著提高产品各项性能指标以及外观要求。通过丝网印刷对普通玻璃进行着色加工后，使用精密喷涂设备对玻璃正面喷涂树脂层，使用紫外固化设备对涂层进行一度固化，树脂层与玻璃表面充分结合后使用涂布机对玻璃进行二次涂抹树脂层，用制作好的PET纹理模具通过HTMI紫外光固设备进行纹理压印，通过两次树脂层叠印出的光折效果配合传统丝网印刷做出所需求的特殊纹理，最后对产品进行热源烘干处理强化产品性能。自主研发设计国内首台全自动单向滚动式HTMI高强度紫外光固设备，节省生产空间，能源消耗低，生产过程环保，具有实现UV多次叠印等优点。
实施例4
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，在步骤四中，所述软模具5是将预设的产品纹理图案通过微纳米压印方式压印成PET模具；制作成具有雕刻纹理图案的软模具5。如此设置的目的是：以100纳米至10微米的厚度涂层为特征制造涂层软模具，以真空增粘法，印刷，喷雾方式等方式制造涂层软模具，以胶卷材料基板上部形成热硬化性或光景化性树脂的底片，利用金属材料模具形成图案，以机械加工或电解镀金形成的金属材料模具。由阳刻或阴刻形成。
实施例5
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种基于HTMI的家电表面处理工艺，在步骤五中，所述固化烘干是采用紫外线灯组对树脂层进行照射，树脂层硬化后形成与软模具对应的纹理层4。如此设置的目的是：选用优质环保UV树脂材料，结合新型环保油墨材料，通过家电行业标准各种性能实验确定最佳原材料配方，显著提高产品各项性能指标以及外观要求。光敏树脂一般为液态，一般用于制作高强度、耐高温、防水等的材料。光敏树脂是一种既古老又崭新的材料，与一般固化材料比较，光固化材料具有下列优点：
(1)固化快：可在几秒钟内固化，可应用于要求立刻固化的场合。
(2)不需要加热：这一点对于某些不能耐热的塑料、光学、电子零件来说十分有用。
(3)可配成无溶剂产品：使用溶剂会涉及到许多环境问题和审批手续问题，因此每个工业部门都力图减少使用溶剂。
(4)节省能量：各种光源的效率都高于烘箱。
(5)可使用单组分，无配置问题，使用周期长。
(6)可以实现自动化操作及固化，提高生产的自动化程度，从而提高生产效率和经济效益。
实施例6
结合实施例1说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于HTMI压印的高速压印装置，它包括传送设备6、滚涂机7、点胶设备8、压印机9和固化设备10，所述滚涂机7、点胶设备8、压印机9和固化设备10依次固定在传送设备6上，软模具5固定在压印机9上，待处理的玻璃1放置于传送设备6的一端，所述固化设备10位于压印机9的斜上方，所述压印机9正对传送设备6设置。如此设置的目的是：在板材上涂有金属或金属化合物，该板材形成任何图案。为提高模具的耐久性，特别是基板可用于在薄膜基板上形成聚合物材料或硬制树脂，将各种图案的形状分各批，并涂上厚度为100nm至10μm的厚度。通过涂覆形成任何图案的基板，降低模具的生产成本，并耐久性被熏香，由于基板的灵活性，能够提供涂层软模具，可以增加制造工艺的简易性。
实施例7
结合实施例6说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于HTMI压印的高速压印装置，所述固化设备10包括紫外线灯组，树脂层在紫外线灯组的照射下瞬间固化。如此设置的目的是：UV树脂，由聚合物单体与预聚体组成，其中加有光(紫外光)引发剂(或称为光敏剂)。在一定波长的紫外光(250-1400纳米)照射下立刻引起聚合反应，完成固化。制作雕刻纹理和图案原始模具，转换为压印pet模具，以及配套氧化夹具通过涂布机等设备，玻璃表面涂抹树脂层，利用夹具固定玻璃在设备上的位置，使用模具对玻璃进行纹理压印，压印过程中对玻璃进行LED紫外线光固化使树脂涂层瞬间硬化形成纹理，配合环保金属油墨印刷赋予产品相应色彩叠加产品多层次金属立体效果。
实施例8
结合实施例6说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于HTMI压印的高速压印装置，所述点胶设备8包括激光定位感应器8-1和双轴数控点胶机8-2，所述激光定位感应器8-1的输出端与双轴数控点胶机8-2的输入端连接，所述激光定位感应器8-1用于检测保护油墨层2和主色油墨层3是否出现故障，所述双轴数控点胶机8-2根据激光定位感应器8-1感应的信号对保护油墨层2和主色油墨层3进行补涂。如此设置的目的是：传送机架两头安装传送钢辊，通过高精度伺服电机带动钢辊转动牵引皮带转动，传送带上方水平设置两根硅胶传送辊，传送辊两边连接传送机架，由高精伺服电机控制硅胶辊转速，以及上下高度硅胶辊上方50公分处水平安装无动力辅助被动辊，硅胶棍中间位置安装LED固化灯，硅胶辊前方安装色敏激光感应器。通过控制激光感应器实现高度自动化压印，生产移动中自动定位滚动式固化生产，自动对焦尺寸，实现所有尺寸玻璃均无需定位工装，直接由摆动式生产模式转为单向生产模式，大大提高生产效率。
实施例9
结合实施例6说明本实施例，在本实施例中，本实施例所涉及的一种用于HTMI压印的高速压印装置，所述传送设备6包括传送机架6-1、伺服电机6-2、皮带6-3和传送辊6-4，所述传送机架6-1设置于地面上，所述传送辊6-4设置于传送机架6-1内部，所述伺服电机6-2的输出轴通过皮带6-3与传送辊6-4传动连接。它还包括定位夹片器6-5，所述定位夹片器6-5安装于传送辊6-4中间，所述激光定位感应器8-1安装于定位夹片器6-5的前方。如此设置的目的是：传送辊两侧安装高精度伺服电机带动皮带连接传送辊，通过控制传送辊传送速度，传送辊中间安装定位夹片器，夹片器前方安装激光感应器，通过控制夹片器开合，夹片器上方安装横向纵向滑轨，横向滑轨横梁中间安装气压喷射点胶枪，通过控制电磁阀实现精准点胶喷射。