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浮雕胸牌制作以及后期处理加工流程

时间: 2013-02-28 来源:优集学习网

    浮雕胸牌的制作过程主要有以下几个步骤:1,清理材料。2,喷底漆。3,雕刻。4,遮挡及小字分色、上色。5,浮雕上光油及小字封色、烤箱烘烤。6,遮挡,喷金、银粉,封光油。7,粘背板。8,机床切割。9,边缘抛光。10,粘胸针。


1 清理板面

    我们雕刻胸牌的材料主要是2MM厚的雅克力板材。材料在出厂时有一层保护纸膜,揭下保护膜后,要用酒精将材料上残存的胶质,灰尘擦干净。在擦拭的同时,也可以去除材料的静电。然后将清理好的亚克力板放在喷漆室内用高压气体吹干即可喷漆。(如下图)


浮雕胸牌


2 喷底漆
    胸牌的底色有很多种上法。常用的有:自喷漆上色,丝网印上色,汽车用漆上色,等方法。 


1)自喷漆上色法 

    就是直接使用市场上买到的自喷漆对板材进行喷涂。此方法最为简单易行,但是,可以选用的颜色比较少。由于自喷漆本身的特性,在雕刻中容易出现漆膜熔化粘刀的情况,而且在后期处理工序中的 小字喷漆上色 时,容易与后面所喷的油漆反应,造成废品。所以,此法适合于批量较小,并且不便使用其他上色方法时使用。 


    自喷漆喷涂时的手法是:先将漆罐摇匀,然后喷嘴向下倾斜约45度,距材料板面约30-40CM,分横纵两个方向多次喷涂均匀。喷涂时每一行的行程都要超出板材的范围,使折返点在板材范围之外,以避免出现边缘漆厚,中间漆薄的情况。(如下图)


浮雕胸牌

自喷漆上色时需要注意以下几点:
    漆膜喷的要薄且均匀,如果漆膜喷的不匀,那么从正面就会看出色差。漆膜太厚,则在雕刻时很容易造成粘刀,出现废品。具体做法是:手的移动要匀速,注意保持喷嘴与板材之间的距离,每行之间的轨迹要平行。 


    由于较浅的底色往往比较透光,后期喷小字和喷浮雕时造成的色差会从正面透显出来,所以根据底漆颜色的不同,要适当的在喷完底色后再上一遍背漆。背漆的作用就是减弱底色的透光问题。选用背漆的原则是深底色用黑色,浅底色用白色。闪光银底色用银色或白色,    较特别的是白色漆需用黑色做底。见下表:

浮雕胸牌


    在喷背漆的时候薄薄的喷上一层即可。


2)丝网印上色法

    这种方法是使用丝网印刷的方法,将油墨作为底色使用。此方法在批量大时优势较明显,可以选择的颜色也较多。而且雕刻时基本不会发生粘刀的现象。


    但是丝网印刷有几个问题需要解决:油墨的化学耐腐蚀能力;油墨的透光问题;油墨在雅克力材料上的附着力问题;油墨涂层的抗刮擦能力等。


    现在公司正在组织力量试验改进一种基于丝网印技术的浮雕板。以期一次性解决自喷漆和丝网印存在的种种问题。现已进行试供货。(如下图)


浮雕胸牌


3)汽车用漆上色法
    在各地汽配城一般都会有为汽车配色调漆的油漆店。这里调出的油漆颜色有很大的自由度,可以根据需要定制。

    用这类漆做底色优势是颜色不受局限可以满足特殊需要。漆料的成本国产漆约7-10元100CC,进口的约20多元100CC。而且,在雕刻时,这种漆很少出现粘刀问题,也很少出现与其他漆料反应的问题。但是,这种方法的不足是:漆料在使用上工艺复杂,对喷漆操作人技术要求高,而且对喷漆的场地,设施有特殊要求,某些种类的油漆需要动用烤漆房或烤箱;油漆与雅克力之间的附着力也需要注意。


    综上所述,汽车漆比较适用于档次较高,有一定批量,操作人员技术较高的情况。

    汽车漆大体分三种:硝基漆,烤漆,醇酸漆。醇酸漆的耐化学腐蚀能力较差,干固时间长,所以在胸牌制作中很少应用。
    硝基漆的干固时间短,喷完漆后不用进烤箱,只要自然凉干30分钟左右就可以使用了。但是硝基漆的硬度比较小,雕刻过程中需要注意保护,使用机床压脚不方便。


硝基漆的使用方法是:

  1. 漆料买回后,根据其粘稠度来加入适量的硝基稀料。漆太粘稠的话,喷涂时雾化不好,容易聚团,需要较大的气压。而太稀的话,喷涂时需要重复喷很多遍费时费料。 
  2. 将配好的漆倒入喷枪中,气泵大概调到3-4个压力,将喷枪中的出漆量调到中等。喷前可以轻扣扳机,使喷枪只出气不出漆,来为板材除尘。其他喷涂的手法与注意事项与自喷漆的一致。 
  3. 烤漆的优势是漆膜坚硬,颜色亮丽。但不足是干固时间长,需要使用烤箱。 
  4. 烤漆的使用方法是: 
  5. 烤漆由三种成分组成:漆料,固化剂,硝基稀料。三者的比例是:100:50:10。其实,稀料的比例是可以浮动的,其原则仍然是使漆料的粘稠度便于喷涂。需要注意的是,固化剂的比例不要太多,以免影响漆膜的附着力。 
  6. 其他诸如气泵压力,喷涂注意事项等,与喷硝基漆是一样的。 
  7. 喷涂完成后,要立即放入烤箱烘烤。烤箱温度大约50--60度,干固时间大约6小时。为了考察漆膜是否干固,可以用手指用力按压漆面,看是否在漆面上留下指纹印。当留不下指纹时,漆面便干固完成了。 
  8. 在喷硝基或烤漆时,如果遇到漆膜与板材之间附着力不够时,可以事先喷一层“塑料底漆”以改善漆面的附着力。喷漆用的气泵,喷枪如下图

浮雕胸牌

3 雕刻

    胸牌雕刻时,我们使用的板材尺寸是300X600MM,或500X600MM。 至少可雕刻20X75MM尺寸的胸牌91或154个。


雕刻加工的过程是这样的:

    由于在雕刻文字、浮雕后,要经过喷光油,遮挡,浮雕、小字上色,粘背板等很多工序,半成品的胸牌才能装回机床上进行最后的切割,所以雕刻实际是被分成两部分进行的。一部分是雕刻文字、浮雕;另一部分是在喷漆、粘背板等工序完成后,进行胸牌的切割。

    在此我们先讲解文字,浮雕及销钉孔的雕刻。至于切割文件的制作将在第8节中介绍。


    首先从做文件着手。我们的单个胸牌尺寸是75X20的,一整板横向有7个,纵向13或22个。之所以这样安排主要是考虑到一板胸牌的加工周期不要太长,以便灵活的安排生产计划。另外,较小尺寸的板子在进行粘背板等操作时也比较方便。当客户的定单量大时,当然可     以不受该尺寸的制约。


    为了雕刻过程中方便的对没雕到的牌子进行补刻,胸牌的文件要完整的做出第一行,雕刻时再向上阵列。在整板的外围要做一组定位销孔的路径。以方便第二步进行切割时对位用。

    定位销钉孔的路径在制作雕刻文件时就要一起做出。销钉孔数量为2-3个,分布在雕刻文件的对角,或成“L”形排在雕刻文件左、下两边(如下图)。雕刻的刀路文件要以销钉孔为X,Y轴的输出原点。

浮雕胸牌


    在雕刻前,要在机床台面上用相应路径打好定位销钉孔(由于切割时刀路是镜像过的,所以台面上的定位销孔也须正向,镜象各打一组)。


    然后将浮雕板粘到台面上雕刻,注意,板材一定要将所打的销钉孔完全覆盖住。在浮雕及文字部分雕刻完成后,用销钉孔路径,在浮雕板上也打出定位销孔,以备后面的工序定位之用。

    销钉孔的位置坐标要记忆下来,下次雕刻其他胸牌文件时,就可以直接使用台面上的销钉孔对位,而不须再一次打对位孔了。


    销钉孔不但可以在切割时对位用,还可以在图案,浮雕等需要复杂套色时对位用。具体做法是先将一种颜色的浮雕刻完,然后从机床上取下板材喷色;漆料定位销钉孔及定位销钉(台面右边一排为镜像后的销钉孔)


浮雕胸牌


    干固后,利用对位孔装回机床上,接着雕刻另一种颜色的浮雕或图案。依次反复,达到复杂套色的目的。
    在刀具的使用方面,我们的习惯是:一般曲面使用30-0.3左右的锥球刀,文字等区域雕刻的部分使用30-0.2的锥刀。销钉孔使用的是3.175MM螺旋铣刀。而将胸牌切成单块时使用的是一种特殊的倒边刀,这种刀将在第8节中详细讲述。

    板材在机床上的固定,我们使用的是双面胶带。先在机床台面上和板材正面(没有漆的一面)逐条粘满单面纸胶带,然后再逐条贴一层双面胶。之所以要将胶粘满,是为了保证板材的平整度。当然,在使用浮动压脚的情况下,也可以不满粘。但是,依然要尽量保持板材平整。


    由于雅克力板材在加工中厚度难免有误差,所以在雕刻时会造成深浅不一。对于浮雕部分的雕刻,可以用直接加深的办法。因为曲面雕刻时,一般复杂程度的标志,即便深度差值有0.2-0.3也不会有大碍。而对于小字的雕刻,直接加深就会很影响效果。我们的做法是逐行分片对刀雕刻,或使用浮动压脚。


    现在公司正在对浮动压脚进行改进,48电机配的压脚已基本完成测试,62电机的压脚也正在测试中。压脚改进的原理是,将原来全金属的压脚口部垫上一层聚四氟乙烯材料,再配以增氧泵吹除雕刻出来的碎屑,加上新设计的压脚精度高,压力调整范围扩大,运动流畅,现在已经基本可以解决压脚划伤材料的问题。

    曲面和文字雕刻完成后,选中加工定位销孔的刀路。在浮雕板上加工出定位销孔以备切割时对位之用。


4,遮挡及小字分色、上色

    整板胸牌从机床上取下后,就要进行小字分色、上色的工序了。先将板材仔细清理干净,用毛刷刷掉加工后的碎屑。(如图)


浮雕胸牌


    然后将浮雕部分用单面纸胶带遮盖住。小字部分,根据需要可能会喷成两种或多种颜色。例如,某块胸牌的小字需要分成红,黄两色。那么我们先用纸胶带遮挡住红色部分,接着喷黄漆;干固后,再遮挡住黄色的部分,喷红漆。如此,小字上色便完成了。(如下图)


浮雕胸牌


    在喷小字时,使用的主要是自喷漆。喷涂时,切忌一次喷的过多,过猛。一定要少量,分多次喷涂,以免自喷漆与底漆反应,造成废品。一般需要喷3-6遍才能完成。(如下图)


浮雕胸牌


    自喷漆中,有一类金属闪光漆,如7CF的闪光银,闪光金,立邦的AM52,AM54,P150等。这类漆可以先均匀的薄喷2-3层,再在后面罩几遍银色漆,效果会更好。


5、浮雕上光油及小字封色、烤箱烘烤

    小字上色完毕后,将所有遮挡用的纸胶带撕掉,进行浮雕上光油及小字封色的工序。

    这里所用的光油是汽车清漆。这种光油能很好的遮盖加工留下的刀纹或小毛刺。处理后的曲面浮雕,从正面看起来就好象水晶一样晶莹透亮。而且这层光油质地坚硬,抗化学腐蚀能力较强。(如下图)


浮雕胸牌


    汽车清漆其实也是汽车烤漆的一种。也是由漆料,固化剂,稀料三部分组成的。各成分之比也是100:50:10。

    光油的喷涂方法与其他烤漆的手法大体一致。在喷小字部分时,厚度可以稍厚,但是要均匀。在喷到浮雕的部分时,需要用小出漆量,多走几遍,以使其光泽饱满。喷形状复杂的浮雕时,光油不可喷的过多,以免浮雕的细节被光油覆盖掉了。例如狮子头,它的细节比较多,而且浮雕部分又相对较浅,喷清漆时可能会将比较细小的“毛发”部分给掩盖,影响了浮雕的整体效果。为了避免这种情况,我们在喷漆时可将气泵中的气体调到2个压力,喷枪的出漆量调到很低,在浮雕上均匀薄喷一遍效果最好。(如下图)


浮雕胸牌


    喷完光油后,小字里的自喷漆被封在光油下面保护起来,所以喷光油的同时也完成了小字封色。
    喷漆房的除尘清洁是很重要的。特别是当浮雕面积比较大时,很容易有灰尘落在喷过漆的表面上。有条件的话应该使用专用的喷漆房,安装瓷砖墙壁,水封的地面,门窗安装滤尘通风装置。
    喷完漆后,立即将工件放入烤箱中进行烘烤。烤箱的温度是50--60度左右。大约经过6小时可以完全干固。


6,遮挡,喷金、银粉,封光油

    光油烘烤干固后,就可以进行喷金、银粉的工作了。

    先将工件从烤箱中拿出来,待其冷却后,用纸胶带将除浮雕外所有部分遮盖住。


    喷金、银粉是一道较独特的工艺。金、银粉用的是丝网印刷或者烫金业所用的金、银色粉末。这种粉末的粗细分不同标号,标号越细的喷出来的效果越是光滑,而粗的粉末则会出现闪光的效果(如下左图)。另外,市场上也有一类彩色的粉末添加剂叫“珠光粉”,该粉末    多在配制珠光油漆,制作珠光板材等时使用。调配方法与金粉相同,可以用来喷涂彩色浮雕,效果较好。调金银粉用的调和剂是酒精。只要是无水的不论工业或试剂都可以。至于比例,由于一个是固体粉末,一个是液体,所以很难准确的说出。

浮雕胸牌


    可以先按金粉与酒精比大约1:3配出,再根据实际情况进行调整。调好的金粉漆料在使用前需要搅拌均匀。(如左图)


浮雕胸牌


     喷涂时,气泵的压力要调到大约2-3个压力。压力太大会把喷出的金粉吹飞。喷枪出漆量要调到很小。喷时观察喷出金粉的状态可以判断金粉与酒精的比例是否合适。如果喷出的金粉很稀,以至于过多的酒精都会成块聚集,那么就要适当增加金粉量。如果出现:压力小了喷不出来,压力大一些又会一下喷出很多,并且金粉很干,附着力又差的情况时,就说明金粉太多了,需要加一些酒精。金粉层的厚度不要太厚。否则后面喷光油时容易出现“起皮”的现象。(如左上图)


    为了粘接背板牢固,需要把板材表面的金粉去除。做法是:喷完金粉后,拿一小块平板,在板上缠一块软布或纸。用平推的办法将板材表面的金粉擦掉。此时注意,千万不要碰到浮雕内部的金粉层。如果要求不是太高的话,此步骤也可跳过。(如右上图)完成金粉的喷涂后,要再罩上一层光油加以保护。喷第一遍清漆时,气压约是2.5个压力、喷枪出漆量调至中下,喷第二遍清漆时,气体压力约为3.5,喷枪出漆量为中。直至其表面完全被清漆覆盖。如果没有做前面一步,擦除表面金粉的步骤的话,此时就要多喷几遍光油,以使背板粘贴牢固。


    处理完的工件要放入烤箱里烘烤6小时干固。对于浮雕部分的喷涂处理,也不局限于仅能使用金,银、珠光粉。一些金属闪光漆

   (如AM54闪光蓝,闪光红,闪光银等)也是可以使用的。但是那些普通漆就不宜使用了。因为胸牌上的浮雕很小,这类光泽不强的油漆喷上后根本体现不出浮雕的效果。象镀铬,36金等金属光面自喷漆也不宜使用。因为这类漆从表面看上去光亮如镜,但是从背面看却是灰色的。


7,粘背板

    胸牌烤干后,要粘一层背板以使产品完整,美观,同时也可以保护漆面,方便粘贴胸针。

    背板我们使用的是0.25MM的PVC板,这种材料公司已经批量供货了。


    粘贴用的胶粘剂有很多种类可选。常用的有普通双面胶,写真用的冷裱双面胶,502,哥俩好,乐泰460,等。还有其他一些装饰及木工行业用的胶也可以应用。其中一种叫“立时得”的装饰用胶相当适合粘贴胸牌。这种胶涂刷方便,对漆面的腐蚀小,粘接牢固,不怕水。此胶在北京的售价3.8kg 大约是 70元左右。


    双面胶是最方便,最快捷,最安全的粘贴方式。但是缺点是成品怕水,怕酒精,耐久度稍差。502适合于小面积的粘贴,如果批量不大(如几个或几十个)可以将胸牌分成单块粘贴。使用502时一定要注意,封光油时光油要厚一些,以免502渗入内部溶化自喷漆。哥俩好粘接强度好,可以整板应用,但是成本比较高。乐泰460的性质与502类似,但是不会溶解自喷漆,粘接强度比502小一些,成本相当高。“立时得”的干固时间稍长,但是使用安全,粘接效果不错,大小面积都适合。


下面以双面胶为例讲解一下粘背板的做法。

浮雕胸牌


    先裁一块0.25MM厚的PVC板,背板的横纵尺寸要比胸牌毛坯板的尺寸大20MM左右。在胸牌板的背面逐行贴满双面胶带。先将背板平放在桌面上,再将胸牌板的一端放到背板上。将背板和胸牌板对齐调整好后,从一端向另一端逐渐接合粘实。这一做法与广告业里的粘即时贴的手法很相似。粘完后,可以用橡皮锤轻敲,用冷裱机滚压等方法将胶压实。粘后的背板要求没有气泡,如有可用挤压,针刺等方法去除。

    最后,用美工刀将背板多出的边沿切掉。(如上图)


8,机床切割

    粘完背板后,就要将整块的胸牌装回机床上,切割成单独的小块了。

    我们使用一个单独的文件切割胸牌。这个文件附带有一个镜象后的销钉孔加工路径,输出时要以右下角的销钉孔为输出原点。(如下图)


浮雕胸牌


    我们只要将胸牌板依照第3节中刻好的销钉孔将板材装回机床上,再把镜象后左下角的销钉孔X,Y坐标输入为文件的X,Y起刀点,对好Z轴便可以切割了。粘贴时要正面朝上,并且将正面的单面胶揭掉。

    生成切割路径时,可以应用斜线下刀功能,以避免抬落刀点的过切出现。(如下图)


浮雕胸牌


    切割使用的刀具是一种双直刃的切割、倒边一体刀。其结构与公司生产的双刃直刀柱刀相似,只是在刀刃上部是圆弧过渡的(如下图)。


浮雕胸牌


    刀的尺寸是直径2MM,刃高2.5MM。这种刀切割时会将胸牌边缘上部自然倒出一道圆弧边。当然,如果要求直侧面的话,直接用公司的2MM单刃螺旋刀就可以了。


9,边缘抛光

    胸牌切割完后,就要使用布轮抛光机对胸牌侧面进行抛光。

    抛光前要用酒精,棉丝将胸牌侧面清理干净。


    我们使用的抛光机是MP-250Z型,功率1.1KW转速3000转/分。如果仅是抛光胸牌等小物件的话功率用不着这么大,大约500瓦足够了。转速最好在2000转/分比较合适。布轮使用的是直径200MM,宽50MM的羊毛布轮(布轮基本分为两种:一种是帆布的,一般抛金属用;另一种为羊毛织布的,较细腻,专为抛光有机玻璃类制品)。


    抛光时,先将有机玻璃专用抛光膏涂在转动的抛光轮上,再手握工件,使工件与水平面成10度左右夹角,靠到抛光轮上进行抛光。因为这样才能抵消因压力造成的布轮变形对工件抛光效果的影响。抛光时胸牌的正面朝上,用力不要过大,以防胸牌出现过度磨损。(如下图)


浮雕胸牌


    不正确的抛光方法 正确的抛光方法

    抛光过程中,应注意及时补充适量的抛光膏。抛光膏过少,会造成工件抛光速度慢,工件容易发热融化。抛光膏过多又会使大量过剩抛光膏粘到工件上,不便清理。


浮雕胸牌


     抛光后的胸牌侧面晶莹剔透,会增色不少。抛光完成后,用少量煤油或酒精沾在棉丝上,将胸牌上残存的抛光膏擦除。


10,粘胸针

    胸针的粘法与其他普通胸牌没什么区别。使用502或哥俩好胶粘牢即可。

    至此,浮雕胸牌的制作过程就介绍完了。


    至于大一些的浮雕标识标牌,制作工艺与此类似。只是由于文字的尺寸较大,,为了保证效果,第4,5,6节的工序做了相应调整。顺序是:雕刻完后,先整体将浮雕和文字里都喷上光油;烤干后,再喷金粉,罩光油;最后再喷自喷漆上色。另外,由于是直侧面,所以抛光时手法与胸牌也有少许不同。(如图)

浮雕胸牌

浮雕胸牌


    这一套制作工艺步骤较多,而且是全新的尝试,所以有很多地方需要完善。希望大家相互之间加强交流;有好的技术、经验共同学习进步。
    注:由于工艺细节尚待完善,仅供参考。
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