本發(fā)明屬于建筑裝飾用彩色鋼板生產(chǎn)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及家電外觀用彩色鋼板、居家裝飾用彩板領(lǐng)域，涉及一種家電用3D異型鋼板及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的家電用門殼3D面板的制備方法大致有以下兩種：

（1）在不銹鋼基板上直接做立體效果，一般是通過(guò)激光雕刻的方式在其表面制備不足0.5mm的圖紋，看上去有立體感，但立體觸感非常弱。

（2）在普通鍍鋅、鍍錫等鋼板上貼覆具有3D 效果的彩膜，通過(guò)不同圖案的反射程度不同而給人呈現(xiàn)出一種立體效果。而現(xiàn)有的覆彩膜類3D工藝， 靠的是彩膜的不同反射效果實(shí)現(xiàn)的立體錯(cuò)感，并且所用彩膜一般需要進(jìn)口，成本較高，所用彩膜中大多含有PVC，對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。

上述3D面板的制備方法可以得出，現(xiàn)有所謂的立體面板，事實(shí)上都是平面的，沒有一個(gè)真正的具有強(qiáng)烈3D感官?zèng)_擊的家電用面板問(wèn)世。至今沒有大尺寸立體圖案的家電外觀顛覆性產(chǎn)品。相比于彩晶玻璃面板，彩色鋼板的優(yōu)異的成形性能得不到發(fā)揮。

目前真正強(qiáng)烈觸感的3D無(wú)法做到家電門殼上，主要是受到成形和裝配過(guò)程困難以及傳統(tǒng)思維的束縛所決定的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述一系列問(wèn)題，提供一種家電用3D異型鋼板及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種家電用3D異型鋼板，該異型鋼板整體通過(guò)鈑金沖壓成型有立體花紋圖案。即本發(fā)明的鋼板以鈑金沖壓的方式實(shí)現(xiàn)最終成型，其表面呈現(xiàn)真正立體花紋圖案。

進(jìn)一步地，所述異型鋼板鈑金沖壓成型花紋圖案的最大深度為花紋圖案最窄處寬度的5%-55%，其中花紋圖案深度為 5-20mm。具體尺寸受基板材料性能的影響。

進(jìn)一步地，所述異型鋼板采用深沖壓級(jí)別的鋼板作為基板。通常薄鋼板按照沖壓級(jí)別分類，分為一般沖壓級(jí)、沖壓級(jí)、深沖壓級(jí)、超深沖壓級(jí)，這里的深沖壓級(jí)薄鋼板及鋼帶的性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度≤180MPa；抗拉強(qiáng)度240-360MPa；延伸率≥42%；沒有屈服平臺(tái)。

進(jìn)一步地，所述基板采用不銹鋼板、電鍍鋅板、熱鍍鋅板、鍍鋁鋅板、鍍錫板中的一種。

進(jìn)一步地，所述基板為涂有彩色清漆的不銹鋼板。

進(jìn)一步地，所述基板的背面由內(nèi)至外依次涂覆有化學(xué)處理層和背漆層，基板的正面由內(nèi)至外依次涂覆有化學(xué)處理層、底涂層、中涂層、粘結(jié)層和彩膜層。這里的內(nèi)外關(guān)系是以基板為準(zhǔn)，臨近基板為內(nèi)，遠(yuǎn)離基板為外。

進(jìn)一步地，所述底涂層和中涂層合成為一個(gè)涂層。

進(jìn)一步地，所述彩膜層通過(guò)貼覆具備多種花紋樣式圖案的彩膜形成或者通過(guò)印刷圖案形成。

通常，所述彩膜上的花紋圖案與異型立體圖案采用相同的圖案。通過(guò)精準(zhǔn)定位成形后產(chǎn)品的3D效果更為顯著。

進(jìn)一步地，所述彩膜層的外面設(shè)有保護(hù)膜。

所謂的異型是指不同于傳統(tǒng)的家電門殼，該異型鋼板呈現(xiàn)真正意義上的3D效果，整體通過(guò)立體鈑金沖壓成型，立體觸感強(qiáng)烈。

一種家電用3D異型鋼板的制備方法，該制備方法使用深沖壓級(jí)鋼板制備的彩鋼板作為3D異型沖壓用的基板，首先設(shè)計(jì)花紋圖案，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)圖案的3D建模，通過(guò)激光雕刻的方式，將圖形制備在模具上實(shí)現(xiàn)立體造型，最終以鈑金模具沖壓的方式實(shí)現(xiàn)家電3D異型鋼板。

進(jìn)一步地，具體步驟如下：選取基板材料→圖案花紋CMF設(shè)計(jì)→3D建?！a(chǎn)模具→模具沖壓3D異型產(chǎn)品。

1）選取合適異型沖壓用的基板材料；

2）花紋圖案CMF設(shè)計(jì)：根據(jù)用戶的需求，確定圖案并設(shè)計(jì)，結(jié)合模具技術(shù)人員的建議，設(shè)計(jì)出模具公司認(rèn)可生產(chǎn)的圖案；

3）3D建模：根據(jù)CMF花紋圖案，確定成型立體深度，產(chǎn)品邊緣處理，，建立三維產(chǎn)品模型；

4）生產(chǎn)模具：根據(jù)產(chǎn)品三維造型，設(shè)計(jì)模具，并生產(chǎn)；

5）3D異型產(chǎn)品：使用定尺料，通過(guò)模具沖壓，產(chǎn)出 3D異型產(chǎn)品。

具體工序?yàn)椋?/p>

1）選取合適異型沖壓用的基板材料：

使用不銹鋼板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、鍍鋁鋅板、鍍錫板，上述深沖壓級(jí)鋼板作為基板，立體成型最大深度為材料成型圖案最窄處寬度的5%-55%，基板經(jīng)前處理、底涂、中涂后進(jìn)入到彩膜層，經(jīng)成型后得到所述基板材料，所述薄膜厚度為20-200um，彩膜為表面帶有定制花紋的薄膜；

基板的前處理包括脫脂和鈍化兩個(gè)環(huán)節(jié)。脫脂是為了除去基板表面的油污、有機(jī)污染物等。鈍化處理是利用鈍化劑在基板表面形成一層化學(xué)處理層。起到防止基板腐蝕同時(shí)增加漆膜附著力的作用。

基板在經(jīng)過(guò)前處理后要進(jìn)行底漆涂布，在底漆涂布的同時(shí)還要進(jìn)行背漆涂布。底漆和背漆的作用大致相同，都是為了提高基板的耐腐蝕能力，只是在涂布底漆的時(shí)候還要考慮底漆涂層與中涂層的結(jié)合力等問(wèn)題。

中涂層位于底漆涂層上面，與底漆緊密結(jié)合。在工藝允許的情況下，本發(fā)明中的底涂和中涂可以合二為一。

覆彩膜階段中，成型系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：薄膜開卷（薄膜可以為PET、PVC、PMMA、PP等）、涂布機(jī)（可以選擇刮刀涂布、簾式涂布、微凹版涂布等多種涂布方式）、固化設(shè)備（可以選擇熱固化、UV固化也可以混合固化）、層壓輥、加壓輥、固化設(shè)備及薄膜收卷。

2）產(chǎn)品開發(fā)流程：

（1）圖案的確定：由CMF圖案設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶的需求和設(shè)想，進(jìn)行花紋初稿的設(shè)計(jì)；再通過(guò)生產(chǎn)模具的專家人員對(duì)圖案花紋的成形性進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)人員再根據(jù)意見進(jìn)行矯正，直至產(chǎn)出可用于生產(chǎn)的圖案，成形性評(píng)估合格；

（2）3D建模：交予ID建模人員進(jìn)行3D建模，根據(jù)選用板材的性能，確定產(chǎn)品的立體成形尺寸和圖案變形處圓角；結(jié)合最終目標(biāo)產(chǎn)品尺寸，確定圖案邊界預(yù)留尺寸及過(guò)渡方式，最終給模具專家人員進(jìn)行評(píng)估，矯正不合理之處，最終產(chǎn)出合格3D造型；

（3）模具生產(chǎn)：模具人員通過(guò)產(chǎn)品的3D模型進(jìn)行設(shè)計(jì)異型模具，確定模塊及凸凹模形貌間隙；板料成形工序的設(shè)計(jì)，優(yōu)化過(guò)程，提高產(chǎn)品成形穩(wěn)定性；

（4）沖壓成形：選用板料進(jìn)行鈑金模具沖壓成形，可以對(duì)模具進(jìn)行間隙微調(diào)，產(chǎn)出合格的家電門殼用3D異型鋼板。

進(jìn)一步地，所述異型鋼板的棱邊采用直線設(shè)計(jì)，為了預(yù)裝做準(zhǔn)備。

所述基板材料制備工藝流程：

開卷→前處理→背漆底漆涂布→中涂→覆彩膜→覆保護(hù)膜→收卷→定尺料；

基板開卷：整體線速：20-80m/min；

基板前處理：基板經(jīng)過(guò)脫脂槽一和脫脂槽二兩道脫脂工序，每道工序結(jié)束后都要進(jìn)行水洗；然后是鈍化工序在表面形成化學(xué)處理層；

底漆和背漆涂布：經(jīng)前處理后的基板先進(jìn)入涂布室涂覆底漆和背漆，之后進(jìn)入烘箱烘干，固化；

中涂：底漆和背漆涂層經(jīng)熱固化后板溫比較高需要水冷降溫之后進(jìn)入到中涂涂布室；中涂結(jié)束后基板進(jìn)入到烘箱烘烤固化；

覆彩膜：首先選定特定花紋的薄膜，開卷，涂布機(jī)在膠片下表面涂布膠水，進(jìn)入到固化機(jī)，結(jié)束之后進(jìn)入到層壓輥；

覆保護(hù)膜，收卷；

裁切成需要的定尺料。

異型立體圖案設(shè)計(jì)及建模：

（1）異型立體圖案考慮立體成形后的美觀，大方，流線設(shè)計(jì)。可以根據(jù)客戶需求設(shè)計(jì)圖案或者花紋，具有個(gè)性化特點(diǎn)。

（2）3D建模要根據(jù)材料性能確定相關(guān)尺寸，并且均采用適當(dāng)圓角過(guò)渡，方便最終產(chǎn)品易清潔。

（3）每個(gè)步驟都要考慮模具生產(chǎn)的成形性。

本發(fā)明采用模具沖壓成型的方法制備出了家電用3D異型鋼板，填補(bǔ)了家電外觀沒有真正3D的空白，解決了用模具沖壓方式不能實(shí)現(xiàn)的3D異型家電門殼的制備問(wèn)題，相比于利用3D效果彩膜實(shí)現(xiàn)3D門殼的制備方法，本發(fā)明不但成本相對(duì)低廉，而且更加美觀實(shí)用，給人帶來(lái)強(qiáng)烈的立體感官享受。

本發(fā)明產(chǎn)品彩膜層的印刷花紋層，使本產(chǎn)品凹凸觸感的沖壓立體紋路和彩膜花紋融為一體，使3D效果顯的更加真實(shí)，使其更有觀賞價(jià)值。

本發(fā)明的家電用3D異型鋼板同時(shí)具備變形幅度大、可大批量生產(chǎn)、圖案可定制的全新產(chǎn)品，為了實(shí)現(xiàn)本產(chǎn)品的制備，所用的模具沖壓技術(shù)屬于全新的生產(chǎn)制備技術(shù)。

本發(fā)明就是要充分發(fā)揮彩色鋼板的3D特有屬性，通過(guò)鈑金模具沖壓的方式在家電門殼上制備特有的3D圖案花紋，顛覆傳統(tǒng)家電的外觀設(shè)計(jì)。本方法可以實(shí)現(xiàn)各自圖案的具有強(qiáng)烈3D觸感的家電彩鋼面板，3D圖案通過(guò)鈑金沖壓無(wú)污染的物理方式成形，突破了諸多現(xiàn)有家電3D門殼的外觀效果和制備方法。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1）大尺度成形：對(duì)比于現(xiàn)有工藝技術(shù)，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大尺寸的家電面板成形，花紋深度為 5-20mm，具體視基板材料而定。

2）本發(fā)明所制備的圖案具有真正立體觸感。

3）個(gè)性化定制：成形的圖案，可以進(jìn)行定制，個(gè)性化。

4）生產(chǎn)效率：本發(fā)明采用模具沖壓成形，可以進(jìn)行大規(guī)模的批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，成本低。

5）環(huán)保：與覆彩膜工藝相比，本發(fā)明不使用含有PVC等3D效果的彩膜，產(chǎn)品更加環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述家電用3D異型鋼板采用的基板橫截面示意圖；

圖2是本發(fā)明所述家電用3D異型鋼板具體實(shí)施例的正面示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

本發(fā)明提出一種采用鈑金沖壓的方式成型家電門殼所用的鋼板，呈現(xiàn)一種異型門殼，整個(gè)板材都進(jìn)行了流行曲線的沖壓，圖案深度做到5-20mm，完全不同于現(xiàn)有板材3D圖案深度的局限，是真正意義上的立體圖案。異型鋼板是指不同于傳統(tǒng)的家電門殼采用的鋼板，該異型鋼板呈現(xiàn)真正意義上的3D效果，整體通過(guò)立體鈑金沖壓成型，立體觸感強(qiáng)烈。

參考圖1所示，該實(shí)施例是一種家電門殼用3D異型鋼板，圖1中所示是異型鋼板在鈑金沖壓之前的不銹鋼板的橫截面圖，該不銹鋼板包括基板1，基板1的背面由內(nèi)至外依次涂覆有化學(xué)處理層2和背漆層3，基板1的正面由內(nèi)至外依次涂覆有化學(xué)處理層4、底涂層5、中涂層6、粘結(jié)層7、彩膜層8，保護(hù)膜9，這里的內(nèi)外關(guān)系是以基板為準(zhǔn)，臨近基板為內(nèi)，遠(yuǎn)離基板為外。該不銹鋼板的彩膜層是通過(guò)涂覆彩色清漆形成的。

或者上述實(shí)施例的底涂層和中涂層還可以合成為一個(gè)涂層。

或者，上述實(shí)施例的彩膜層通過(guò)貼覆具備多種花紋樣式圖案的彩膜形成。

如圖2所示，該實(shí)施例的家電用3D異型鋼板的正面圖，該異型鋼板整體通過(guò)鈑金沖壓成型有立體花紋圖案，即將上述的彩鋼板以鈑金沖壓的方式實(shí)現(xiàn)最終成型，其表面呈現(xiàn)真正立體花紋圖案。

圖2中立體花紋圖案的寬度D1為20.5mm，D2為137.8mm，D3為50mm，D4為84.5mm。通常，異型鋼板鈑金沖壓成型花紋圖案的最大深度為花紋圖案最窄處寬度的5%-55%，其中花紋圖案深度為 5-20mm，具體尺寸受基板材料性能的影響。

上述異型鋼板采用深沖壓級(jí)別的鋼板作為基板，具體采用深沖壓級(jí)別的不銹鋼板、電鍍鋅板、熱鍍鋅板、鍍鋁鋅板、鍍錫板中的一種。

通常，彩膜上的花紋圖案與異型立體圖案采用相同的圖案，通過(guò)精準(zhǔn)定位成形后產(chǎn)品的3D效果更為顯著。

上述家電用3D異型鋼板的制備方法，該制備方法使用深沖壓級(jí)不銹鋼板作為3D異型沖壓用的基板，首先設(shè)計(jì)花紋圖案，并進(jìn)行對(duì)應(yīng)圖案的3D建模，通過(guò)激光雕刻的方式，將圖形制備在模具上實(shí)現(xiàn)立體造型，最終以鈑金模具沖壓的方式實(shí)現(xiàn)家電3D異型鋼板。

具體步驟如下：選取基板材料→圖案花紋CMF設(shè)計(jì)→3D建?！a(chǎn)模具→模具沖壓3D異型產(chǎn)品。

1）選取合適異型沖壓用的基板材料；

2）花紋圖案CMF設(shè)計(jì)：根據(jù)用戶的需求，確定圖案并設(shè)計(jì)，結(jié)合模具技術(shù)人員的建議，設(shè)計(jì)出模具公司認(rèn)可生產(chǎn)的圖案；

3）3D建模：根據(jù)CMF花紋圖案，確定成型立體深度，產(chǎn)品邊緣處理，，建立三維產(chǎn)品模型；

4）生產(chǎn)模具：根據(jù)產(chǎn)品三維造型，設(shè)計(jì)模具，并生產(chǎn)；

5）3D異型產(chǎn)品：使用定尺料，通過(guò)模具沖壓，產(chǎn)出 3D異型產(chǎn)品。

具體工序?yàn)椋?/p>

1）選取合適異型沖壓用的基板材料：

使用不銹鋼板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、鍍鋁鋅板、鍍錫板，上述深沖壓級(jí)鋼板作為基板，立體成型最大深度為材料成型圖案最窄處寬度的5%-55%，基板經(jīng)前處理、底涂、中涂后進(jìn)入到彩膜層，經(jīng)成型后得到所述基板材料，所述薄膜厚度為20-200um，彩膜為表面帶有定制花紋的薄膜；

基板的前處理包括脫脂和鈍化兩個(gè)環(huán)節(jié)。脫脂是為了除去基板表面的油污、有機(jī)污染物等。鈍化處理是利用鈍化劑在基板表面形成一層化學(xué)處理層。起到防止基板腐蝕同時(shí)增加漆膜附著力的作用。

基板在經(jīng)過(guò)前處理后要進(jìn)行底漆涂布，在底漆涂布的同時(shí)還要進(jìn)行背漆涂布。底漆和背漆的作用大致相同，都是為了提高基板的耐腐蝕能力，只是在涂布底漆的時(shí)候還要考慮底漆涂層與中涂層的結(jié)合力等問(wèn)題。

中涂層位于底漆涂層上面，與底漆緊密結(jié)合。在工藝允許的情況下，本發(fā)明中的底涂和中涂可以合二為一。

覆彩膜階段中，成型系統(tǒng)包括以下內(nèi)容：薄膜開卷（薄膜可以為PET、PVC、PMMA、PP等）、涂布機(jī)（可以選擇刮刀涂布、簾式涂布、微凹版涂布等多種涂布方式）、固化設(shè)備（可以選擇熱固化、UV固化也可以混合固化）、層壓輥、加壓輥、固化設(shè)備及薄膜收卷。

2）產(chǎn)品開發(fā)流程：

（1）圖案的確定：由CMF圖案設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶的需求和設(shè)想，進(jìn)行花紋初稿的設(shè)計(jì)；再通過(guò)生產(chǎn)模具的專家人員對(duì)圖案花紋的成形性進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)人員再根據(jù)意見進(jìn)行矯正，直至產(chǎn)出可用于生產(chǎn)的圖案，成形性評(píng)估合格；

（2）3D建模：交予ID建模人員進(jìn)行3D建模，根據(jù)選用板材的性能，確定產(chǎn)品的立體成形尺寸和圖案變形處圓角；結(jié)合最終目標(biāo)產(chǎn)品尺寸，確定圖案邊界預(yù)留尺寸及過(guò)渡方式，最終給模具專家人員進(jìn)行評(píng)估，矯正不合理之處，最終產(chǎn)出合格3D造型；

（3）模具生產(chǎn)：模具人員通過(guò)產(chǎn)品的3D模型進(jìn)行設(shè)計(jì)異型模具，確定模塊及凸凹模形貌間隙；板料成形工序的設(shè)計(jì)，優(yōu)化過(guò)程，提高產(chǎn)品成形穩(wěn)定性；

（4）沖壓成形：選用板料進(jìn)行鈑金模具沖壓成形，可以對(duì)模具進(jìn)行間隙微調(diào)，產(chǎn)出合格的家電門殼用3D異型鋼板。

進(jìn)一步地，所述異型鋼板的棱邊采用直線設(shè)計(jì)，為了預(yù)裝做準(zhǔn)備。

所述基板材料制備工藝流程：

開卷→前處理→背漆底漆涂布→中涂→覆彩膜→覆保護(hù)膜→收卷→定尺料；

基板開卷：整體線速：20-80m/min；

基板前處理：基板經(jīng)過(guò)脫脂槽一和脫脂槽二兩道脫脂工序，每道工序結(jié)束后都要進(jìn)行水洗；然后是鈍化工序在表面形成化學(xué)處理層；

底漆和背漆涂布：經(jīng)前處理后的基板先進(jìn)入涂布室涂覆底漆和背漆，之后進(jìn)入烘箱烘干，固化；

中涂：底漆和背漆涂層經(jīng)熱固化后板溫比較高需要水冷降溫之后進(jìn)入到中涂涂布室；中涂結(jié)束后基板進(jìn)入到烘箱烘烤固化；

覆彩膜：首先選定特定花紋的薄膜，開卷，涂布機(jī)在膠片下表面涂布膠水，進(jìn)入到固化機(jī)，結(jié)束之后進(jìn)入到層壓輥；

覆保護(hù)膜，收卷；

裁切成需要的定尺料。

本發(fā)明的異型鋼板整個(gè)板材都進(jìn)行了流行曲線的沖壓，是模具沖壓整體成型， 圖案深度做到5-20mm，根據(jù)材料的不同而定，這是一個(gè)很大的突破，不同于現(xiàn)有板材圖案深度的局限。

這種整體立體沖壓的家電門殼還是首例，因?yàn)橐朔T殼的預(yù)裝等一系列問(wèn)題，棱邊是直線設(shè)計(jì)正是為了下面的預(yù)裝做準(zhǔn)備。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。