一种带复杂图案工件的加工方法与流程

1.本发明涉及图案加工技术领域，具体涉及一种带复杂图案工件的加工方法。


背景技术：

2.现有技术中，在工件上制作复杂图案，需丝印多次。目前采用ccd全自动丝印机多次抓点定位后再丝印，由于该技术需要多次抓点定位，使得工件上图案位置的偏差度大，图案位置精度不高。因图案和图案之间的位置度精度差，容易导致图案之间的油墨产生干涉，产品容易出现异色问题。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供一种带复杂图案工件的加工方法，能在产品上制作精美的复杂图案，且产品具有高精度和高良率的特性，满足用户的需求，实用性强。具体技术方案如下：
4.一种带复杂图案工件的加工方法，包括以下步骤：
5.第一步：在工件的背面的丝印区域丝印第一油墨，得到具有镂空的第一图案的第一涂层；
6.第二步：在第一涂层表面丝印与第一油墨颜色不同的第二油墨，第二油墨将镂空的第一图案进行填充，第一油墨与第二油墨形成第二涂层；
7.第三步：在第二涂层上采用激光镭雕刻出镂空的第二图案；
8.第四步：在镂空的第二图案处丝印填充第三油墨，第一油墨、第二油墨、第三油墨形成复杂丝印涂层，得到带第一图案和第二图案的工件。
9.优选的，第二步中还包括：在第二涂层上丝印第一油墨，使第二涂层表面齐平。
10.优选的，所述第一步中所述第一图案为cd纹，所述丝印区域为圆环状，所述丝印区域的内侧为圆状的视窗区域。
11.优选的，所述第二步中丝印的第二油墨的内外圈相对所述第一步中镂空的第一图案的内外圈扩大0.1mm-0.2mm。
12.优选的，所述第二步中丝印的第一油墨的内圈距所述视窗区域的外轮廓线0.3mm
±
0.1mm。
13.优选的，所述第三步中所述第二图案包括三角形图案和/或矩形图案和/或logo图案；所述第四步中，不同形状图案采用的第三油墨的颜色不同。
14.优选的，所述第三步中激光打标速度1000mm/s-3000mm/s，填充密度0.02um-0.05um。
15.优选的，所述第四步中丝印的第三油墨的丝印区域比对应的所述第三步中镂空的第二图案的轮廓线外扩0.1mm-0.2mm。
16.优选的，所述第一步中丝印的第一油墨的厚度为3um-5um；所述第二步中丝印的第二油墨的厚度为3um-5um，所述第二步中丝印的第一油墨的厚度3um-5um；所述第四步中丝
印的第三油墨的厚度为2um-10um。
17.优选的，还包括：第五步，在所述复杂丝印涂层上丝印第四油墨；所述第四油墨与第一油墨的颜色相同。
18.应用本发明的技术方案，效果是：本发明先采用丝印制作镂空的第一图案以及丝印填充镂空的第一图案的方案制作出高良率的第一图案(如无水波纹不良、无断开无缺墨现象等)，再采用激光镭雕刻出镂空的第二图案以及丝印填充镂空的第二图案的手段，通过镭雕使第二图案一次定位并完成雕刻，再在第二图案位置填充油墨，使正面显示第二图案效果，图案与图案之间的位置精度高，且图案与图案之间的油墨不会产生干涉，最终获得具有第一图案和第二图案的复杂图案的产品，且产品具有高精度和高良率的特性。
19.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点；下面将结合附图及实施例对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
20.图1为实施例1第一步中具有镂空第一图案(此处示意镂空的cd纹)的工件背面示意图，其中第一图案(即cd纹)处无油墨，此时工件正面示意图与图1相同；
21.图2为实施例1第二步中丝印填充镂空的cd纹后的工件背面示意图；
22.图3为图2中工件的正面示意图，其中cd纹处为第二油墨的颜色(如灰色等)；
23.图4为实施例1在第一涂层上丝印第一油墨使第二涂层表面齐平时的工件背面示意图；
24.图5为实施例1第三步中激光镭雕得到镂空的第二图案后的工件背面示意图；其中矩形图案、矩形图案和logo图案处均为镂空且无油墨填充；
25.图6为实施例1第四步丝印第三油墨后得到的产品的正面示意图；
26.图7为实施例1中丝印第四油墨后得到的产品的背面示意图；
27.图8为实施例1中丝印第四油墨后得到的产品的正面示意图；
28.图9为对比例1中直接丝印cd纹的正面示意图；
29.其中：1-cd纹，1.1-镂空的cd纹，2-视窗，3-矩形图案，3.1-镂空的矩形图案，4-三角形图案，4.1-镂空的三角形图案，5-logo图案，5.1-镂空的logo图案。
具体实施方式
30.以下对本发明的一些实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
31.实施例1：
32.一种带复杂图案工件的加工方法，工件可为手表的圆形镜片，还可以为应用于其他电子产品的面板、底板、镜片、窗口等等，该加工方法具体包括以下步骤：
33.一种带复杂图案工件的加工方法，包括以下步骤：
34.第一步：在工件的背面的丝印区域丝印第一油墨，得到具有镂空的cd纹1.1的第一涂层；此处为环形cd纹，中间预留视窗2区域；丝印之前清洗干净工件，详见图1，图1为实施例1第一步中具有镂空第一图案(此处示意镂空的cd纹)的工件背面示意图，其中第一图案(即cd纹)处无油墨，此时工件正面示意图与图1相同；
35.第二步：在第一涂层表面丝印与第一油墨颜色不同的第二油墨，第二油墨将镂空的cd纹进行填充，第一油墨与第二油墨形成第二涂层，详见图2和图3，其中图2第二步中丝印填充镂空的cd纹后的工件背面示意图；图3为图2中工件的正面示意图，其中cd纹处为第二油墨的颜色(如灰色等)；
36.第三步：在第二涂层上采用激光镭雕刻出镂空的第二图案，详见图5，图5为激光镭雕得到镂空的第二图案后的工件背面示意图；其中矩形图案、矩形图案和logo图案处均为镂空且无油墨填充；激光镭雕刻出第二图案后建议进行超声清洗；
37.第四步：在镂空的第二图案处丝印填充第三油墨，第一油墨、第二油墨、第三油墨形成复杂丝印涂层，得到带cd纹1和第二图案的工件，详见图6。
38.本实施例中，第二步中还包括：在第二涂层上丝印第一油墨，使第二涂层表面齐平，详见图4，图4为第二步在第一涂层上丝印第一油墨使第二涂层表面齐平时的工件背面示意图，既能避免产生沙眼，又能利于后续激光镭雕操作的参数控制(如激光能量、焦距等)，无需变换参数，降低油墨被灼烧或油墨残留不良，操作方便。
39.本实施例中，所述第一步中所述第一图案为cd纹，所述丝印区域为圆环状，所述丝印区域的内侧为圆状的视窗区域，采用先丝印镂空的cd纹再丝印填充镂空的cd纹制作高良率cd纹，无水波纹不良，也不会出现cd纹断开或缺墨现象，良率高。
40.本实施例中，所述第二步中丝印的第二油墨的内外圈相对所述第一步中镂空的第一图案的内外圈扩大0.15mm，使镂空的第一图案填满，避免产生未透和沙眼。
41.本实施例中，所述第二步中丝印的第一油墨的内圈距所述视窗区域的外轮廓线0.3mm
±
0.1mm(优选0.3mm)，避免第一油墨干涉到视窗区域，造成油墨毛牙和锯齿不良。可根据实际需求选择。
42.本实施例中，所述第三步中激光打标速度1500mm/s，填充密度0.03um。激光镭雕参数便于控制。
43.本实施例中，所述第三步中所述第二图案包括三角形图案和/或矩形图案和/或logo图案。
44.本实施例中，所述第四步中，不同形状图案采用的第三油墨的颜色不同(根据客户需求选择)。
45.本实施例中，所述第四步中丝印的第三油墨的丝印区域比对应的所述第三步中镂空的第二图案的轮廓线外扩0.1mm-0.2mm(优选0.15mm)，避免产生沙眼以及减少油墨之间发生干涉，提高第二图案的良率。
46.本实施例中，所述工件的所刻的第二图案的深度与工件上的第二涂层的厚度相同，确保第二涂层能被全部打掉，避免因出现部分区域镭雕不干净而导致油墨之间产生干涉，提高良率。
47.本实施例中，所述第一步中丝印的第一油墨的厚度为3um-5um；所述第二步中丝印的第二油墨的厚度为3um-5um，所述第二步中丝印的第一油墨的厚度3um-5um；所述第四步中丝印的第三油墨的厚度为2um-10um。具体厚度值，可根据实际需求选择。
48.本实施例中，还包括：第五步，在所述复杂丝印涂层上丝印第四油墨(优选3mm-10mm，根据实际需求选择)，详见图7和图8，其中：图7为工件的背面示意图，图8为工件的正面示意图。本实施例优选所述第四油墨与第一油墨的颜色相同。保护油墨层能对工件上第
一图案和第二图案进行很好地保护，延迟产品使用寿命。
49.本实施例第一步、第二步和第四步丝印完后进行烘烤，烘烤温度为150℃-200℃，烘烤时间为3min-10min，在第五步中丝印第四油墨时烘烤温度为150℃-200℃，烘烤时间为15min-30min，可根据实际工况选择。
50.本实施例中：第一油墨、第二油墨、第三油墨、第四油墨可根据实际需求选配，其组成可参照现有技术，如第一油墨和第四油墨相同且主要组分质量占比为：异佛尔酮(c9h14o)38％，聚氨酯树脂30％，甲基丙烯酸甲酯(c5h8o2)1％，碳粉颜料29％，添加剂2％。
51.本实施例中所有丝印步骤采用的设备为半自动丝印机(可参照现有技术)，采用本发明的方案，采用半自动丝印机也能制作高精度和高良率的带复杂图案的工件，实用性强。
52.实施例2-6
53.实施例2与实施例1不同之处在于：第三步中激光打标速度1000mm/s，填充密度0.02um。
54.实施例3与实施例1不同之处在于：第三步中激光打标速度3000mm/s，填充密度0.05um。
55.实施例4与实施例1不同之处在于：所述第三油墨的丝印区域比对应的第二图案的轮廓线外扩0.1mm；第二步中在第二涂层上丝印第一油墨比镂空cd纹处的边界线外扩0.1mm。
56.实施例5与实施例1不同之处在于：所述第三油墨的丝印区域比对应的第二图案的轮廓线外扩0.2mm；第二步中在第二涂层上丝印第一油墨比镂空cd纹处的边界线外扩0.2mm。
57.实施例6与实施例1不同之处在于：无第五步中的在所述复杂丝印涂层上丝印第四油墨。
58.对比例1-7
59.对比例1采用现有技术丝印cd纹结合实施例1中第四步至第六步激光镭雕制作图案，得到产品。
60.对比例2采用现有技术丝印cd纹结合现有技术中的直接丝印图案的方案，得到产品。
61.对比例3采用实施例1中第一步至第二步镂空制作cd纹结合现有技术中的直接丝图案的方案，得到产品。
62.对比例4与实施例1的不同之处在于：第三步中激光打标速度900mm/s，填充密度0.01um。
63.对比例5与实施例1的不同之处在于：第三步中激光打标速度3200mm/s，填充密度0.06um。
64.对比例6与实施例1的不同之处在于：所述第三油墨的丝印区域比对应的第二图案的轮廓线外扩0.08mm；第二步中在第二涂层上丝印第一油墨比镂空cd纹处的边界线外扩0.08mm。
65.对比例7与实施例1的不同之处在于：所述第三油墨的丝印区域比对应的第二图案的轮廓线外扩0.3mm；第二步中在第二涂层上丝印第一油墨比镂空cd纹处的边界线外扩0.3mm。
66.实施例1-6与对比例1-7所得产品的性能参数对比结果如表1所示：
67.表1实施例1-6与对比例1-7所得产品的性能参数对比表(各以100片产品测试)
[0068][0069]
根据实施例1-6以及对比例1-7的方案结合表1中的产品性能参数，可知：
[0070]
1、结合实施例1-5以及对比例1-3可知，采用本发明的方案，具体是采用丝印镂空第一图案(cd纹)、丝印填充镂空的第一图案(cd纹)、激光镭雕制得镂空的第二图案以及丝印填充镂空的第二图案的方式，详情如下：
[0071]
①
在丝印镂空第一图案(cd纹)和丝印填充镂空的第一图案(cd纹)后获得良率高的第一图案，不会出现如水波纹不良、cd纹断开或缺墨现象等，而现有技术丝印cd纹时采用直接丝印的方式，得到的cd纹上会出现水波纹不良；除此之外，因网版cd纹位置太细，采用直接丝印cd纹会出现断线的问题，cd纹不连续，从而大大影响美观；
[0072]
②
通过激光镭雕镂空的第二图案和丝印填充镂空的第二图案的结合，第一图案与第二图案之间的位置精度高，且第一图案与第二图案之间的油墨不会产生干涉，产品具有高精度和高良率。
[0073]
采用对比例1丝印cd纹和激光雕刻图案的方案，因丝印制作cd纹会出现水波纹不良以及cd纹断开缺墨不良，导致整个产品的良率大大降低。采用对比例2丝印cd纹和丝印图案的方案，一方面因丝印制作cd纹会出现水波纹不良以及cd纹断开缺墨不良，另一方面丝印图案会导致对位难从而存在图案位置精度低的缺陷，大大影响产品良率。采用对比例3中镂空制作cd纹结合丝图案的方案，虽然cd纹良率高，但后丝印图案会导致对位难从而存在图案位置精度低的缺陷，大大影响产品良率。
[0074]
除此之外，本发明工艺中采用丝印多层油墨实现第一图案和第二图案的制作，采用油墨与油墨的结合手段，产品稳定性好。
[0075]
2、结合实施例1-5以及实施例6可知，在本发明的设计思路上增设保护油墨层，能很大程度上延长产品的使用寿命。
[0076]
3、结合实施例1-3以及对比例4-5可知，激光的参数选择非常关键，参数过低，加工效率低，参数过高会导致油墨去除不彻底，遗留的油墨会与后续丝印的油墨产生干涉，在后期加工过程中会出现异色点从而影响良率；参数过低，激光长时间停留在1个位置能量会过高，会灼烧已经丝印好的油墨，产生异色，影响良率。
[0077]
4、结合实施例1、实施例4-5以及对比例6-7可知，相邻油墨层的重叠区域范围选择非常关键，过小则不能有效遮挡前一道丝印工序遗留的沙眼，过大则会导致相邻油墨层之间的油墨产生干涉导致异色不良。
[0078]
在常规的实施方式中，丝印cd纹是一次直接丝印，但对于较细的cd纹，如果直接丝印，对应采用的网版的cd纹位置太细，容易堵网，导致断线，如图9所示，网版上的断线波纹就会出现在产品的前后左右四个位置上。而在本实施方式中，通过所述第一步和所述第二步的间接加工cd纹方式，第一步中cd纹位置不丝印，其它位置丝印，丝印区域大，网版不会堵网，丝印精度高，第二步再在镂空的位置填充油墨，保证了正面cd纹图案精度高，cd纹的精度在0.05mm以内。
[0079]
并且，在常规的实施方式中，丝印复杂图案通常是通过全丝印或移印(多次)叠加图案来构成复杂的图案，需要通过ccd设备多次定位抓点，精度在0.1mm左右；而在本实施方式中，所有第二图案采用激光镭雕一次定位加工出来，镭雕的图案没有丝印或移印产生的毛缺、沙眼等缺陷，再在背面镭雕镂空位置填充油墨，图案效果从正面显示出来，图案精度高，可以达到
±
0.01mm，提高了复杂丝印图案的精度。本案采用普通的丝印设备和镭雕设备实现了复杂的丝印涂层的高精度加工。
[0080]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种带复杂图案工件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：在工件的背面的丝印区域丝印第一油墨，得到具有镂空的第一图案的第一涂层；第二步：在第一涂层表面丝印与第一油墨颜色不同的第二油墨，第二油墨将镂空的第一图案进行填充，第一油墨与第二油墨形成第二涂层；第三步：在第二涂层上采用激光镭雕刻出镂空的第二图案；第四步：在镂空的第二图案处丝印填充第三油墨，第一油墨、第二油墨、第三油墨形成复杂丝印涂层，得到带第一图案和第二图案的工件。2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，第二步中还包括：在第二涂层上丝印第一油墨，使第二涂层表面齐平。3.根据权利要求2所述的加工方法，其特征在于，所述第一步中所述第一图案为cd纹，所述丝印区域为圆环状，所述丝印区域的内侧为圆状的视窗区域。4.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述第二步中丝印的第二油墨的内外圈相对所述第一步中镂空的第一图案的内外圈扩大0.1mm-0.2mm。5.根据权利要求3所述的加工方法，其特征在于，所述第二步中丝印的第一油墨的内圈距所述视窗区域的外轮廓线0.3mm
±
0.1mm。6.根据权利要求1至5任一项所述的加工方法，其特征在于，所述第三步中所述第二图案包括三角形图案和/或矩形图案和/或logo图案；所述第四步中，不同形状图案采用的第三油墨的颜色不同。7.根据权利要求6所述的加工方法，其特征在于，所述第三步中激光打标速度1000mm/s-3000mm/s，填充密度0.02um-0.05um。8.根据权利要求5所述的加工方法，其特征在于，所述第四步中丝印的第三油墨的丝印区域比对应的所述第三步中镂空的第二图案的轮廓线外扩0.1mm-0.2mm。9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于，所述第一步中丝印的第一油墨的厚度为3um-5um；所述第二步中丝印的第二油墨的厚度为3um-5um，所述第二步中丝印的第一油墨的厚度3um-5um；所述第四步中丝印的第三油墨的厚度为2um-10um。10.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于，还包括：第五步，在所述复杂丝印涂层上丝印第四油墨；所述第四油墨与第一油墨的颜色相同。

技术总结
本发明提供一种带复杂图案工件的加工方法，包括以下步骤：在工件的背面的丝印区域丝印第一油墨，得到具有镂空的第一图案的第一涂层；在第一涂层表面丝印与第一油墨颜色不同的第二油墨，第二油墨将镂空的第一图案进行填充，第一油墨与第二油墨形成第二涂层；在第二涂层上采用激光镭雕刻出镂空的第二图案；在第二图案处丝印填充第三油墨，第一油墨、第二油墨、第三油墨形成复杂丝印涂层，得到带第一图案和第二图案的工件。本发明采用丝印镂空第一图案以及丝印填充镂空的第一图案后，通过激光镭雕刻出镂空的第二图案以及丝印填充镂空的第二图案，第一图案与第二图案之间的位置精度高且油墨不会产生干涉，得到的产品具有高精度和高良率的特性。和高良率的特性。和高良率的特性。


技术研发人员：梁成华
受保护的技术使用者：蓝思科技（长沙）有限公司
技术研发日：2021.12.14
技术公布日：2022/3/8