專利名稱：真空成型三維表面制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種真空成型方法和相應(yīng)的將一可熱成型的塑料薄片模塑成一原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品(其中塑料片載有原始作品的永久圖象)的裝置。
本發(fā)明背景社會(huì)對(duì)藝術(shù)作品的興趣的更新導(dǎo)致了對(duì)原始作品的便宜復(fù)制品的需求。多年來，社會(huì)必須與通常是用照相技術(shù)復(fù)制的二維復(fù)制品斗爭(zhēng)。這些二維復(fù)制品無(wú)法復(fù)制經(jīng)常是藝術(shù)作品的重要特征的表面浮雕。例如，對(duì)某些繪畫而言，作品的某些靈性不僅在于所創(chuàng)作的圖象，還在于作品的紋路如筆觸，該筆觸能，例如以某種特殊方式反光。
達(dá)到這個(gè)目的的第一個(gè)障礙是復(fù)制藝術(shù)作品的第三維的方式。為了創(chuàng)造出該第三維，已經(jīng)提出了不同的方法，然而，其中某些方法涉及將一種物質(zhì)倒到原始作品上以復(fù)制其表面浮雕，從而從原始作品本身制造一個(gè)基體；(US 4,285,744；4,971,743；法國(guó)專利1,493,516和1,548,337)。不幸的是，在復(fù)制原始作品時(shí)，這一步驟是無(wú)法接受的，因?yàn)樗赡芪：υ甲髌返奈锢硗暾裕覍?duì)杰作而言，根本就得不到這些作品以供使用。
從制出的模型可制造出陰模塑模和可能的陽(yáng)模塑模。這些模構(gòu)成了壓制攜帶有圖像的基體的模具。模塑可以通過壓力機(jī)，真空或別的能對(duì)基體施加壓力的裝置來完成。
壓制基體所遇到的問題包括找到一種能充分反映所尋求的清晰度的介質(zhì)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PVC是一種在控制條件下能適當(dāng)?shù)刈冃蔚慕橘|(zhì)。不幸的是，這種材料在壓制前必須加熱，而這經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致包含在其上的圖像的錯(cuò)位和變形。
傳統(tǒng)方法企圖通過下面的方法來處理上述問題。加拿大專利申請(qǐng)2,020,206及其美國(guó)同族專利5,182,063和5,201,548提出了另一種形成反映藝術(shù)作品的三維特征的基體，而不危害原始作品的方法。在US4,001,062中也描述了一種相似的方法。攝取兩幅原始作品的照片，并將其并置在載體上。將將要在其上復(fù)制三維元素的透明基體放在其中的一張圖像上。然后，根據(jù)基體下的圖像一位藝術(shù)家就開始重新創(chuàng)造表面浮雕(例如，筆觸)。當(dāng)基體由于覆蓋了顏料而開始難以看清其下的圖像時(shí)，藝術(shù)家只要參考其旁邊的另一張圖像就行。通過讓藝術(shù)家在基體上復(fù)制原始作品的三維元素，然后從可任意處理的基體上形成模具的方法，而始終沒有接觸原始藝術(shù)作品。另一方面，這種方法的缺點(diǎn)之一是一旦藝術(shù)家開始依賴基體旁邊的圖像而不是其下面的那一張，表面浮雕的忠實(shí)復(fù)制就開始變得不夠精確。
為了在壓制過程中保證足夠的清晰度，許多現(xiàn)有的方法(4,971,743；5,116,562和4,285,744)要求將圖像載體(大多數(shù)情況下是PVC片)在壓紋前一刻加熱到軟化狀態(tài)。通常將PVC加熱到110℃到130℃。軟化后，PVC片在陰壓紋模上凹陷但并不與其相接觸。然后抬高壓機(jī)以使軟化的PVC充滿壓紋模所有的凹口和凹穴，然后施加壓力足夠的時(shí)間。不幸的是，將PVC片加熱到軟化狀態(tài)不可避免地產(chǎn)生不均一的軟化，因此部分PVC將比其余的要軟化得快，因而將會(huì)比其余的先凹陷，這會(huì)導(dǎo)致圖像的錯(cuò)位。因此，模塑的表面浮雕與圖像不一致。在US5,182,063的方法中，將畫布用樹脂材料浸漬以形成基體，然后將帶有圖像的PVC片材熔融并壓到基體上以將PVC片粘到基體上。壓制操作涉及將所希望的表面浮雕壓入PVC和基體三明治結(jié)構(gòu)中的壓紋模的使用。雖然圖像在基體上看起來是穩(wěn)定的，但需要?jiǎng)e的操作以保證其穩(wěn)定。
為此，一些發(fā)明，如US4,285,744，提供了一種通過將PVC迅速加熱到其熔融狀態(tài)，監(jiān)控?zé)崃康姆植迹缓笱杆倮鋮s，模塑PVC基體，同時(shí)保證圖像的質(zhì)量的方法。也就是說，企圖縮短PVC軟化和凹陷到壓紋模上的時(shí)間。然后，根據(jù)PVC的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，不可能預(yù)測(cè)它軟化的方式，即使是在加熱受到調(diào)節(jié)的情況下。
Braund的US3,010,152中描述了一種用來生產(chǎn)地球儀的外表皮的真空熱成型法。該外表皮是將一塑料片真空熱成型成半球形而制造的，表皮表面上形成有凸起，以使表面的表面浮雕有地球山區(qū)的山脈的感覺，這些山脈是通過塑料片上的圖像來表示的。然而，Braund必須加熱塑料片直到其軟化或塑化到塑料片懸掛或松垂。Braund的陽(yáng)模插入軟化的塑料片中以真空成型表面凸起和將陽(yáng)模的整個(gè)的半球形狀真空成型到塑料片中。
本發(fā)明一個(gè)方面試圖按如下方式克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。當(dāng)在基體上重新創(chuàng)造原始藝術(shù)作品的三維特點(diǎn)時(shí)，本發(fā)明保證了基體上的圖像始終保持可見，這樣藝術(shù)家沒必要對(duì)特定表面浮雕的位置加以人為的猜測(cè)。這是通過使用標(biāo)準(zhǔn)攝影鏡頭放大器或等效裝置將圖像投影到基體上而完成的。通過投影圖像，藝術(shù)家始終都能看到作品，不管覆蓋基體的顏料的量的多少，這同樣增加了三維復(fù)制品的可靠性。
另外，在壓制步驟前，本發(fā)明不需要將PVC加熱到塑料片下垂，向下懸掛或松垂在壓紋模上的程度，因?yàn)橄麓?，松垂等增加了與將要成型到塑料片上的表面浮雕相對(duì)應(yīng)的圖像的變形和錯(cuò)位。取而代之，塑料片被加熱到第一溫度，使用真空模并連續(xù)升高溫度，真空抓住塑料片并將圖像固定在模具表面的相應(yīng)位置。換句話說，仍然需要加熱到成型塑料片所需的最佳溫度，但該最終的軟化狀態(tài)僅是在塑料片被抓住或包含在陰模中時(shí)才達(dá)到，此時(shí)與陰模上的表面浮雕相對(duì)應(yīng)的圖像已沒有變形或錯(cuò)位的可能。
與現(xiàn)有技術(shù)的反向壓制相反，本發(fā)明使用真空以施加模塑PVC片所需的壓力。雖然真空成型機(jī)可能沒有配合模的反向壓制，如US4,285,744中所描述的反向壓制有效，但本發(fā)明允許在陰模中鉆許多小孔，這會(huì)導(dǎo)致增加真空吸附圖像載體效率，因此，這會(huì)導(dǎo)致所壓紋的表面浮雕清晰度的增加，從而克服大部分缺點(diǎn)。雖然US4,308,224中描述了模具中微小氣道的使用，但它們是用作完全不同的目的的使箔片處于熔融狀態(tài)時(shí)讓空氣逸出。隨著熔融箔流入模具中并將空氣從箔片下面通過氣道排出，熔融狀態(tài)的箔片呈現(xiàn)模具的形狀。
雖然根據(jù)本發(fā)明的方法得到的三維復(fù)制品的質(zhì)量可能不如用其它某些方法得到的那么高，但是該方法使得生產(chǎn)時(shí)間大大縮短。
本發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用來模塑可熱成型的薄塑料片的方法，和一種原始藝術(shù)作品的精確三維表面浮雕復(fù)制品，該塑料片的一面印制有藝術(shù)作品的永久圖像，該方法包括i)支撐印制的塑料片使其貼緊真空成型陰模，其印制一側(cè)面對(duì)模具，陰模上有一表面浮雕，該表面浮雕是原始藝術(shù)作品的表面浮雕的復(fù)制，圖象與模具的表面浮雕相配準(zhǔn)，模具中具有多個(gè)真空成型孔；ii)加熱所述的塑料片；iii)使模具與塑料片接觸，在此同時(shí)塑料片被加熱到第一溫度，該溫度低于正常的熱成型溫度，在此第一溫度下，圖像由于塑料片的加熱而相對(duì)于模具的運(yùn)動(dòng)被最小化，立即對(duì)模具中的孔抽真空以開始將塑料片拉進(jìn)模具中并因此而將塑料片與模具相對(duì)固定下來以進(jìn)一步最小化塑料片上的圖像相對(duì)于模具的運(yùn)動(dòng)；iv)繼續(xù)加熱塑料片到第二溫度，該溫度比第一溫度高，塑料片將在此溫度下熱成型，在此同時(shí)，維持模具中的小孔內(nèi)的真空以完成塑料片中三維表面浮雕的形成；v)一旦塑料片達(dá)到正常熱成型溫度范圍內(nèi)的第二溫度，就停止對(duì)塑料片的加熱，同時(shí)繼續(xù)對(duì)模具孔抽真空，在停止加熱后開始冷卻塑料片到低于第一溫度的第三溫度，以使塑料片中形成的三維表面浮雕永久固定；vi)停止冷卻塑料片并將其從模具中取出。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種將可熱成型的薄塑料片真空成型為原始藝術(shù)作品的精確三維表面浮雕復(fù)制品的設(shè)備，該塑料片的一面印制有原始藝術(shù)品的永久圖像，該設(shè)備包括i)真空成型陰模，模具內(nèi)有一表面浮雕，該表面浮雕是原始藝術(shù)品的表面浮雕的復(fù)制，模具中具有多個(gè)真空成型孔；ii)支撐印制的塑料片使其緊貼模具(印制面面對(duì)模具)的裝置，支撐裝置支撐與模具的表面浮雕相配準(zhǔn)的圖像；iii)加熱塑料片的裝置，該加熱裝置安裝在使加熱裝置從第一位置移離模具到塑料片的未印制面上方但與其隔開的第二位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置上；iv)當(dāng)處在第二位置的加熱裝置將塑料片加熱到低于正常熱成型溫度的第一溫度時(shí)，相對(duì)移動(dòng)塑料片和模具以使塑料片和模具相接觸的裝置；v)使塑料片的周邊與模具的相應(yīng)周邊密封起來的裝置；vi)當(dāng)密封裝置密封塑料片且塑料片處于第一溫度時(shí)對(duì)模具中的多個(gè)孔應(yīng)用真空的裝置；vii)當(dāng)塑料片處于第二熱成型溫度時(shí)將加熱裝置移回到第二位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置；viii)在加熱裝置處于第二位置時(shí)冷卻塑料片的裝置；ix)在塑料片被冷卻裝置冷卻到第三溫度，密封裝置釋放模具和塑料片之間的密封以使成型的塑料片從模具中移開時(shí)消除多個(gè)孔中的真空的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制作陰模的陽(yáng)模生產(chǎn)方法，該陰模是用來真空成型可熱成型的塑料片以形成原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品，包括i)安裝基體塑料片；ii)將原始藝術(shù)品的圖像投影到基體塑料片上；iii)將一種可模塑的化合物涂敷到基體上以復(fù)制原始圖像的筆觸，而基體上原始圖像的投影指導(dǎo)化合物的應(yīng)用；和iv)使化合物硬化以提供用來制作陰模的模具。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種用于制作陰模的陽(yáng)模生產(chǎn)方法，該陰模是用來真空成型可熱成型的塑料片以形成原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品，該方法包括i)在其上印制有原始藝術(shù)品的圖像的可熱成型塑料片中熱成型畫布表面浮雕；ii)往塑料片的印制面涂敷一種可模塑的化合物以在圖像上復(fù)制原始圖像的筆觸，而印制的圖像指導(dǎo)化合物的應(yīng)用；和iii)讓化合物硬化以提供用來制作陰模的陽(yáng)模。
附圖簡(jiǎn)述根據(jù)附圖描述了本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，其中

圖1是用來將圖像投影到基體上的圖像投影系統(tǒng)的透視圖；圖2是往基體上涂敷一種可模塑的化合物以復(fù)制原始藝術(shù)品的筆觸的透視圖；圖3是將要安裝到固體背襯上去的已成型的陽(yáng)模的透視圖；圖4是沿圖3的剖面線的剖面；圖5表示傾倒用來制作陰模的可固化物質(zhì)；圖6是裝在模塑盒中的陽(yáng)模和陰模的剖面；圖7是陰模的剖面；圖8所示為在陰模中鉆多個(gè)孔；
圖9是部分移開以顯示其細(xì)節(jié)的透視圖；圖10是陰模的放大剖面，顯示了在表面浮雕表面提供的相對(duì)微小尺寸的孔；圖11顯示了在真空成型機(jī)的真空盒中安裝陰模的透視圖；圖12顯示了將塑料薄片支撐在陰模上方及其與加熱裝置的相對(duì)位置的剖面；圖13表示真空盒向上運(yùn)動(dòng)以密封加熱的可熱成型薄片以及使用真空以在薄片中形成表面浮雕；圖14是真空成型機(jī)的透視圖；圖15A，15B和15C依次顯示的是對(duì)塑料片加熱和抽真空；圖16是塑料片的頂視圖，顯示了在圖15C中施加真空前薄片的溫度；圖17A，17C和17C表示依次撤走加熱，保持真空和對(duì)熱成型的薄片進(jìn)行冷卻；圖18表示圖17A所示的撤走加熱裝置時(shí)顯示薄片溫度的頂視圖；圖19是其上印制有圖像的薄塑料片的視圖；圖20表示將一畫布表面浮雕成型到圖19的印制塑料片里去的真空情況；圖21是一放大圖，表示安置在真空盒上的畫布，在其上部圖19的塑料片放置在圖20的真空成型機(jī)中；圖22表示其上熱成型有畫布表面浮雕的塑料片；圖23表示往圖22的薄片上涂敷可模塑化合物以在其表面上復(fù)制原始藝術(shù)品的筆觸；圖24表示根據(jù)圖23的陽(yáng)模形成陰模的可固化化合物的應(yīng)用；和圖25是圖24的模塑盒的剖面圖，陰模形成在圖23的陽(yáng)模上端。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的真空成型方法大大地加速了在塑料片上產(chǎn)生印制的圖像的生產(chǎn)時(shí)間，其中塑料片上已形成有原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制，該表面浮雕與圖像是相配準(zhǔn)的。本發(fā)明的方法和設(shè)備可用來制作用于許多不同領(lǐng)域多種藝術(shù)復(fù)制品。傳統(tǒng)的應(yīng)用是用來形成具有畫布背襯，絕緣纖維板背襯或刨花板背襯的藝術(shù)復(fù)制品，該復(fù)制品一旦裝框，看上去就跟原始作品基本相同。這種藝術(shù)復(fù)制品也可用于服裝工業(yè)，根據(jù)本發(fā)明的方法制作的不同形狀和尺寸的藝術(shù)品，可以粘到布片，背心，夾克，牛仔依和帽子等形狀的衣服上。真空成型的材料也可以層壓到運(yùn)動(dòng)包，粗呢毯包，壘球，足球，橄欖球和別的體育用具上。包裝工業(yè)中，根據(jù)本發(fā)明的方法真空成型的圖像，可用到產(chǎn)品包裝上，如食品包裝、香料、布料和服裝包裝等。這種包裝就具有了藝術(shù)品的表面紋理，這會(huì)促進(jìn)這種產(chǎn)品的銷售。本發(fā)明的別的應(yīng)用領(lǐng)域包括將真空成型的藝術(shù)品應(yīng)用到智力玩具，按數(shù)字繪制的藝術(shù)品，運(yùn)動(dòng)板，地圖等物品上。
雖然已經(jīng)描述了從原始藝術(shù)作品形成陽(yáng)模和陰模的技術(shù)，如前所述，這會(huì)大大損害原作，從而使得要么必須處理原作，要么需要藝術(shù)家對(duì)其進(jìn)行大修。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，如結(jié)合圖1至7所述的，制作了一個(gè)陰模以完成真空成型和設(shè)備的獨(dú)特特征，而不需要用任何形式的模塑材料接觸原始藝術(shù)作品。如圖1所示，基體10安裝在固體支撐物12上。根據(jù)本實(shí)施方案，基體10包括一安裝在固體背襯16上的畫布?jí)|14。該固體背襯可能是絕緣纖維板，刨花板或別的實(shí)質(zhì)上剛硬平整材料。投影系統(tǒng)18與基體10隔開。該圖像投影系統(tǒng)包括一幻燈片20，該幻燈片是原作的爆光負(fù)片的正像。該正像是采用正常膠片處理技術(shù)洗印的，原作用相機(jī)照相，通常是用4寸×5寸標(biāo)準(zhǔn)大小相機(jī)?；脽羝?0上的圖像用投影燈22投影到基體10上。圖像用常用投影儀18上的聚焦鏡頭24聚焦到基體10上。圖像一旦聚焦，看上去就象一幅由畫布14上的如山地形26所描繪的風(fēng)景。我們認(rèn)為，圖像的投影可以是水平的以讓人在垂直平面上工作，或者投影是垂直的以讓人在水平平面上工作?，F(xiàn)在的目標(biāo)是在圖像上和畫布上復(fù)制與原始的藝術(shù)家的相似的筆觸。
如圖2所示，可以使用圖像26作為指導(dǎo)在畫布上復(fù)制筆觸。用刷子28和/或軟膏刀30將可模塑化合物涂敷到畫布上。涂敷化合物的人具有藝術(shù)能力因而能解釋由圖像所顯示的原始藝術(shù)作品以在畫布上涂敷復(fù)制原始的藝術(shù)家的筆觸和雕刻的表面紋理。有幾種可達(dá)到此目的的可模塑化合物。例如，可以使用由容器32提供的可模塑化合物丙烯酸聚合物模塑糊和/或丙烯酸聚合物明膠。操作者慢慢地在基體表面上堆積。可模塑化合物以復(fù)制筆觸和雕刻。圖像連續(xù)投影到畫布表面14上以讓操作者在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完善對(duì)筆觸的復(fù)制，投影的圖像起作指導(dǎo)的作用以保證正確地運(yùn)筆以盡可能精確地復(fù)制原作的表面浮雕紋理。
為幫助藝術(shù)家復(fù)制筆觸，可模塑材料可以是不透明的且是白色顏料以增強(qiáng)和勾劃復(fù)制品。通過使用白色顏料，在已涂有化合物的區(qū)域，投影的圖像仍然顯示清晰。
如圖3所示，將已完成的筆觸復(fù)制品34安裝在固體底座36上。該固體底座可以是3/4英寸的膠合板或別的剛硬物質(zhì)。如圖4所示，畫布14的表面上有硬化的模塑化合物38。剖面圖中硬化的化合物38的表面浮雕表示原始藝術(shù)作品的筆觸和雕刻。從而硬化的化合物38在畫布背襯16(安裝在膠合板16上)上形成了一據(jù)以形成陰模的陽(yáng)模。
如圖5所示，框架40可以固定在底座36上以提供垂直側(cè)邊42和末端44。然后從一容器48中倒入一可固化樹脂以覆蓋陽(yáng)模34。未固化的樹脂46立即具有了陽(yáng)模34的由硬化的化合物38限定的表面浮雕。從容器48中倒入足量的樹脂以完全覆蓋陽(yáng)模34且其在裝框的模具中的高度使得陰模的厚度在1/4英寸至3/4英寸的范圍內(nèi)。圖6的剖面表明陰模50具有水平后壁52且包含在框架40中?？蚣?0中提供的陽(yáng)模具有背襯36，固體基體16的畫布層14。優(yōu)選硬化的化合物38上涂覆有合適的脫模劑以使得陰模50能從框架40中容易地脫除。倒入的樹脂46按所選用樹脂的標(biāo)準(zhǔn)操作固化。例如，一種優(yōu)選的樹脂是含有高達(dá)80wt％的鋁作為導(dǎo)熱填料的環(huán)氧樹脂。該樹脂是采用加熱20分鐘然后停止20分鐘的周期加熱來固化的。一種優(yōu)選的環(huán)氧樹脂可從Chemque ofQuebec得到，是以Chemcast 402的商品名出售的。一旦樹脂適當(dāng)固化到堅(jiān)硬狀態(tài)，就撤走框架40并從陽(yáng)模34上移走模具50。以剖面形式提供了沒有陽(yáng)模的陰模50，其表面上攜帶有表面浮雕形式的凹穴54，這些凹穴本質(zhì)上是原始筆觸的正像的底板。
如圖8所示，陰模50上鉆有許多微小通孔。這些孔可用帶有鉆頭58的電鉆56鉆出。鉆頭直徑優(yōu)選1/32″至1/64″或更小。鉆通陰模50的孔的數(shù)目隨陰模表面構(gòu)造而變化。正常情況下，每隔1/2英寸鉆一個(gè)孔以在每平方英寸陰模表面上提供9個(gè)孔?？紤]到材料的脆性，鉆孔時(shí)要小心以免在模具表面弄出缺口，同時(shí)明智地按圖10所示的方式分布小孔在表面上的分布。陰模50的放大剖面顯示了表面上的許多溝塹60或空隙62。因此，不僅要在比較平坦的部分64上鉆孔，而且也要采取謹(jǐn)慎步驟以保證在溝塹或空隙60和62處也有微孔。如圖10所示，非常精細(xì)的微孔過陰模主體66延伸到其背側(cè)52。在主體66的68處顯示了一示范孔。
然后復(fù)制其尺寸與藝術(shù)品的尺寸相一致的陰模。如圖9所示，提供了一具有冷卻盤管72的真空成型盒70。陰模50插入真空成型盒70中支撐在內(nèi)側(cè)凸緣74上，陰模50的最上表面低于模具盒的最高外周邊76。冷卻盤管72內(nèi)有合適的冷卻劑從入口78流入，從盤管的出口80流出。根據(jù)所需的冷卻程度可以使用冷卻水，氣體冷卻劑等。冷卻盤管放置在真空成型盒70中以處于陰模50的緊下面并優(yōu)選與陰模底面相接觸。這保證了模具按需要最佳冷卻，尤其是在模具是連續(xù)使用且是真空成型藝術(shù)復(fù)制品時(shí)。為有利于形成真空，通過導(dǎo)管82抽真空，進(jìn)入由內(nèi)部間隔84限定的處于陰模50下面的風(fēng)室。真空導(dǎo)管82與風(fēng)室相通，由間隔84通過擴(kuò)大的入口86限定。陰模50固定在真空盒70內(nèi)的凸緣74上，沿模50的周邊提供密封，這樣在對(duì)間隔84上部的風(fēng)室抽真空時(shí)，與陰模表面相通的孔68保持真空。
如圖11所示，裝配好的真空盒70隨時(shí)接受其上印制有與投影到圖1的基體10上的圖像26相同的圖像26的可熱成型塑料片。現(xiàn)在的目標(biāo)是在塑料片88的表面熱成型表面浮雕以復(fù)制原作的筆觸。正如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員所知的那樣，有許多種可熱成型的塑料可用于真空成型過程。塑料片優(yōu)選的厚度為10至12mil。優(yōu)選的塑料材料包括聚氯乙烯的共聚物，可對(duì)該塑料片的表面進(jìn)行處理以接受印制的圖像和在其表面上永久保留該圖像。二氧化鈦等也可以用于塑料材料中以使該材料具有一象紙的感覺以及提供能在其上印刷的合適基體。塑料片的印刷可以采用任何熟知的印刷技術(shù)來完成，其中印制在塑料片上的圖像在顏色和清晰度方面與原作的基本相同。
塑料片88放置在真空盒70的上面，圖像26面對(duì)陰模50。雖然也有可能將塑料片88放置在陰模上，其中圖像26與模具表面的凹槽，溝塹，和溝槽相配準(zhǔn)，但最好是使用合適的指導(dǎo)以保證配準(zhǔn)。如圖11所示，在拐角處提供有角隅導(dǎo)槽90，其間隔與印制好的塑料片88的拐角92的二維間隔相對(duì)應(yīng)。這保證了塑料片88上的有色圖像的清晰度與陰模50上的凹槽相配準(zhǔn)，這樣，在塑料片熱成型后，塑料片88上提供的表面浮雕與圖像相配準(zhǔn)，因此，塑料片的熱成型結(jié)束后，在復(fù)制原始作品的筆觸和雕刻方面，其整體效果與原作的基本相同。
申請(qǐng)人已發(fā)現(xiàn)，在塑料片上真空成型表面浮雕方面，陰模是最佳途徑。在表面浮雕與塑料片上的圖像相配準(zhǔn)時(shí)最重要，該方法與標(biāo)準(zhǔn)的真空熱成型技術(shù)相反。例如，前面提到的Braund的美國(guó)專利說明了用常用的陽(yáng)模技術(shù)來在塑料片上真空成型與印制的圖像相配準(zhǔn)的表面浮雕。相反，申請(qǐng)人的使用陰模帶來了許多顯著優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)在下面的討論中將會(huì)變得明顯。
為了進(jìn)行塑料片88的熱成型，將塑料片支撐在模具盒70中稍高于陰模50的位置。稍高于陰模是為了讓塑料片88緊靠相對(duì)冷的陰模50但又與其稍微隔開一些以有利于塑料片表面的快速加熱。模具是用相對(duì)的夾具組件94和96支撐的。夾具組件96繞其周邊具有抬起的凸緣90，其中凸緣90與塑料片88邊緣部分92同。在夾具組件96適當(dāng)放置的情況下，這保證了塑料片88下表面上的圖像與模具50上的表面浮雕相配準(zhǔn)。然而夾具組件94將塑料片88夾在底夾具組件96上。
將一加熱裝置98放置在塑料片88的上方。該加熱裝置可以用輥筒100安裝在軌道102上以允許加熱裝置往復(fù)運(yùn)動(dòng)到塑料片88上方及離開塑料片。加熱裝置98可以包括電驅(qū)動(dòng)的加熱元件104以往塑料片88上輻射紅外輻射。塑料片的這一加熱按圖15，16，17和18所述的操作順序加以控制。在任一操作中，塑料片88的加熱不引起塑料片下垂、懸掛或松垂到陰模70上，但是加熱到塑料片下垂向或下垂到模具50上。塑料片的這一受控制的加熱保證了印制在塑料片上的圖像不移動(dòng)，這樣一旦模具與塑料片相接觸，圖像仍然與陰模上的表面浮雕相配準(zhǔn)。
如圖13所示，在片88的連續(xù)加熱過程中，模具盒70按箭頭106所示的方向升高，其中模具盒包括一抬起的最外側(cè)周邊76，該周邊與片88其相應(yīng)的外側(cè)周邊88A相接觸。此時(shí)，對(duì)導(dǎo)管82施以真空以對(duì)孔68抽真空。塑料片此時(shí)的溫度使其輕度軟化，這樣真空能將片88向下拉到陰模50的表畫浮雕表面108上。由于真空盒周邊78的上邊緣與塑料片的區(qū)域88A的接觸，在真空盒和塑料片之間形成了一真空。因此，由孔68抽的真空將塑料片向下拉是因?yàn)闆]有空氣進(jìn)入塑料片和模具表面108之間。繼續(xù)抽真空的過程小，加熱裝置98保持在片88的上方繼續(xù)用紅外輻射加熱塑料片，這樣塑料片達(dá)到其正常的熱成型溫度。正如將要討論的根據(jù)圖17的操作周期，最后撤走加熱裝置，保持真空，冷卻塑料片然后打開夾具94和96，釋放塑料片，這樣塑料片能從真空成型盒中移走。
雖然已知可以得到許多真空成型機(jī)可以使用本發(fā)明的真空成型盒，但是優(yōu)選的設(shè)備顯示于圖14中，該真空成型設(shè)備112包括一支撐基座114，其上安裝有固體工作臺(tái)116。使用水壓缸118來升高和降低固體工作臺(tái)116，其運(yùn)動(dòng)由導(dǎo)軌120導(dǎo)引。塑料片是用夾具94和96來支撐的，夾具以樞軸形式連接在鉸鏈機(jī)構(gòu)122上。鉸鏈機(jī)械122固定在基座114上，夾具通過水壓缸124相互合攏和分開，其中較低的夾具96包括一前部90以與裝在模具盒70中的陰模50上的塑料片88對(duì)準(zhǔn)。夾具96的內(nèi)側(cè)周邊比模具盒70的外側(cè)周邊要長(zhǎng)，如圖13所示。模具盒最外側(cè)周邊之間的空間，如由邊緣76所限定的，在較低的夾具96的內(nèi)側(cè)97內(nèi)。操作時(shí)，印制的塑料片放置在較低的夾具96內(nèi)，啟動(dòng)水壓缸124使上夾具94壓緊較低夾具。軌道102上的加熱裝置移動(dòng)到固定在夾具中的塑料比上方。在將塑料片加熱到所需的溫度范圍的同時(shí)，通過水壓缸118的伸出將模具盒70在夾具96中向上移動(dòng)。如前所述，這實(shí)現(xiàn)了模具盒和片88之間的密封。
片88的成型結(jié)束后，加熱裝置98撤回到其第一位置以空出空間，如圖14所示，然后啟動(dòng)安裝在橫梁128上的冷卻扇126以向片88上吹冷卻空氣。將此88冷卻到合適的溫度以穩(wěn)定塑料片的完整性，這樣塑料片保持平整而基本上沒有翹曲并保證模塑的表面浮雕永久。此時(shí)具夾94和96打開以允許將片88上塑料片從模具盒中移走。
陰模50的冷卻優(yōu)選連續(xù)進(jìn)行。制冷劑在盤管72中循環(huán)以連續(xù)冷卻模具50。這種冷卻大大降低了真空成型機(jī)112的周期時(shí)間，因?yàn)樵谀＞咭谱咧澳?0的表面溫度應(yīng)保持在低于片88被冷卻到的溫度。然而，我們認(rèn)為當(dāng)機(jī)器的周期時(shí)間大大增加時(shí)，可以不對(duì)模50進(jìn)行冷卻。這提供了足夠的時(shí)間以讓模具每一個(gè)循環(huán)后在下一個(gè)循環(huán)中接著對(duì)塑料片加熱前冷卻下來。
機(jī)器的循環(huán)時(shí)間根據(jù)圖15至18描述。圖15A中，片88被夾在真空盒70上方，加熱器98處于其第一位置。這是周期的開始。隨著片88在真空盒70上方稍微隔開一點(diǎn)，加熱器98移動(dòng)到其第二位置，如圖15B所示。一旦加熱器處于其第二位置，就指示著周期的零點(diǎn)。對(duì)片88加熱直到其達(dá)到低于該選擇的可熱成型塑料的正常熱成型溫度的第一溫度。在達(dá)到此第一溫度的過程中，按箭頭106所示的方向移動(dòng)真空盒70并通過導(dǎo)管82抽真空。這將片88按圖13所示的方式拉到陰模上。塑料片的溫度示于圖16中。將熱電偶置于塑料片上測(cè)定抽真空后塑料片的溫度以及提供該第一溫度的平均值。如圖16所示，塑料片表面各處的溫度非常一致，在203°F到210°F(95℃-100℃)范圍內(nèi)變化。因此對(duì)這種特定級(jí)別的PVC聚合物片而言，其優(yōu)選的范圍為約90℃至100℃。在此溫度下，不認(rèn)為PVC片處于其可熱成型溫度，然而，抽真空后足以將PVC片向下彎曲到模具表面上。然而，塑料片仍然具有足夠的結(jié)構(gòu)完整性，使其在具有的所有溝塹和縫的形狀方面與模具表面不完全一致。如前所述，在此第一溫度范圍內(nèi)，雖然塑料片被軟化，但并不明顯下垂，懸掛或松垂，而且肯定不會(huì)下垂到與模具的很大一部分相接觸的程度。在此第一溫度下，由于塑料片是沿其周邊受到支撐的，其中部分會(huì)向下輕度彎曲。這一輕度彎曲不會(huì)引起塑料片下側(cè)面上印制的圖像相對(duì)模具表面上的表面浮雕運(yùn)動(dòng)，因此圖像仍然是與模具表面的表面浮雕對(duì)齊的。眾所周知，由于塑料被加熱，由于沒塑料片長(zhǎng)度方向物理性能的不均勻性，同時(shí)也由于塑料片對(duì)應(yīng)力和應(yīng)變的記憶，通常塑料會(huì)開始運(yùn)動(dòng)。因此，已發(fā)現(xiàn)，在圖像開始在塑料片上運(yùn)動(dòng)之前對(duì)塑料片抽真空，可以保持圖像與模具表面浮雕的配準(zhǔn)而且可以將圖像在最終產(chǎn)品上的變形最小化或基本消除。
在片88貼在模具表面上的同時(shí)，通過導(dǎo)管82繼續(xù)對(duì)真空盒70抽真空。隨著對(duì)塑料片的繼續(xù)加熱，其溫度升高到正常的熱成型溫度，這使得塑料片此時(shí)運(yùn)動(dòng)進(jìn)陰模的所有的溝塹，縫和別的表面浮雕凹陷中去，從而完成印制側(cè)塑料片表面上所希望的表面浮雕的成型。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)在片88上提供與大氣壓14.7磅/平方英寸相等的外壓的真空表，施加到導(dǎo)管82上的真空在約20磅/平方英寸的正常范圍內(nèi)。當(dāng)塑料片達(dá)到處于正常熱成型溫度范圍內(nèi)的第二溫度時(shí)，加熱裝置98撤回到第一位置，真空盒70繼續(xù)保持真空。如圖18所示，加熱裝置98撤回時(shí)塑料片的溫度大約在310至323°F(155℃～160℃)的范圍內(nèi)。同樣，塑料片上溫度的差異是由于所用的加熱裝置以及會(huì)引起塑料片局部冷卻的加熱裝置與塑料片之間的間距，空氣流等。因此這種特定類型的塑料片的優(yōu)選第二溫度在150℃至170℃的范圍內(nèi)，這一范圍被認(rèn)為是處在所選的PVC共聚物片的正常熱成型溫度范圍的上限。
使用陰模的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是塑料片的印制側(cè)對(duì)著模具表面。這保證了模塑在塑料片表面的表面浮雕是模具表面浮雕的清晰復(fù)制。使用陰模是達(dá)不到這一點(diǎn)的，因?yàn)橛≈频谋砻媾c陽(yáng)模表面相反，因此模具表面浮雕的清晰度隨塑料片的厚度而喪失。
加熱裝置98處于其第二位置時(shí)，片88的表面暴露在外，如圖17B所示，真空繼續(xù)保持著。如圖17C所示，冷卻扇126被啟動(dòng)以按箭頭128所示的方向往塑料片表面吹冷風(fēng)。正如已經(jīng)敘述的，真空盒70包括冷卻盤管以保證陰模的溫度低于第三所希望的溫度，在此溫度下在塑料片上熱成型的表面浮雕固定下來。對(duì)所選定的PVC共聚物片而言，優(yōu)選的第三溫度在120°F(50℃)或更低的范圍內(nèi)。
通過測(cè)量片88的表面溫度控制真空成型機(jī)的操作順序也是可能的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于片88的物理特征的一致性，按周期時(shí)間操作真空成型機(jī)也是可能的。對(duì)所選的PVC共聚物片而言，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)所用類型的加熱裝置而言，理想加工時(shí)間是在10至12秒內(nèi)將塑料片加熱到第一溫度。從約12秒至25秒開始抽真空。從開始25秒后將加熱器撤回到第一位置。繼續(xù)抽真空，再對(duì)塑料片冷卻20至25秒，此時(shí)在總時(shí)間32至50秒后，松開夾具，移走塑料片?？紤]到約15秒的裝配時(shí)間和將塑料片安裝到機(jī)器上和約15秒的將塑料片從機(jī)器上移走的時(shí)間，提供的總周期時(shí)間為約1至1.5分鐘。如果真空成型機(jī)能自動(dòng)控制，就能進(jìn)一步縮短周期時(shí)間。這一周期時(shí)間要比別的制作藝術(shù)復(fù)制品的塑料熱成型機(jī)的周期時(shí)間要短得多。大部分現(xiàn)有成型機(jī)的正常周期時(shí)間是5至6分鐘。因此，用本發(fā)明的方法和設(shè)備，大大縮短了周期時(shí)間，在為不同市場(chǎng)部分連續(xù)生產(chǎn)可接受的產(chǎn)品的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的顯著經(jīng)濟(jì)利益。
雖然施加到真空盒上的真空可以保持到冷卻結(jié)束，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)PVC片的大多數(shù)應(yīng)用而言，可以在開始約45秒時(shí)從真空盒上撤走真空，因?yàn)樵谑褂煤线m的冷卻裝置的情況下，塑料片被冷卻到了相當(dāng)?shù)偷臏囟?，熱成型在塑料片上的表面浮雕保持在其清晰狀態(tài)。然而，如果在這方面有困難，最好是保持真空直到冷卻周期末端且溫度已降低到在120°F或更低范圍的可接受的程度。
作為根據(jù)圖1至圖6描述的過程的另一種實(shí)施方案，圖19至圖25提出了另一種制作陽(yáng)模的方法。如圖19所示，塑料片130(可以是PVC)上印制有圖像132。該塑料片是非常平整光滑的，與圖11中所描述的熱成型過程中所用的片88在本質(zhì)上是一樣的。為了改變片130使其像原始的藝術(shù)品，在其表面上成型了畫布表面浮雕。這是通過將片130夾在真空盒70上的夾具96和98中來完成的。一畫布14放在真空盒70的上方，真空盒的周邊76將畫布片的邊緣部分136抬起。真空盒70抬起頂?shù)剿芰掀?30后，加熱裝置98對(duì)片130加熱。對(duì)于管82抽真空以將片32拉到畫布134上，此時(shí)由于塑料片抵靠著邊緣76，而畫布134夾在它們中間，在區(qū)域138中形成一密封。繼續(xù)加熱和抽真空直到畫布母體在塑料片130上形成表面浮雕。加熱過程進(jìn)行的方式保證圖像132不變形，這樣，從真空成型模上冷卻和移走的塑料片與圖22所示的片140相似，畫布母體142在具有圖像132的塑料片的表面上。為了在熱成型片140上復(fù)制筆觸，藝術(shù)家將一種模塑料化合物以復(fù)制原作的筆觸的方式涂敷到圖像上。優(yōu)選涂敷到片140的表面的模塑化合物是透明的，這樣圖像132在模塑化合物下仍然可見。就這方面而言合適的模塑化合物是藝術(shù)家用于某些丙烯酸藝術(shù)作品的透明丙烯酸凝膠。由容器144供應(yīng)的模塑化合物，用刷子146或刮刀，海綿，涂墨布或藝術(shù)家們常用的織物涂敷。讓透明模塑化合物硬化，就構(gòu)成了用于形成陰模的陽(yáng)模。根據(jù)圖5和6的第一種實(shí)施方案，將可固化樹脂46從容器48中倒到陽(yáng)模表面148上。陽(yáng)模148被支撐在一膠合板背襯等上，如圖3所示的實(shí)施例所做的那樣，并被合適的框架40包圍起來?？晒袒瘶渲?6被倒入模塑盒中并被包圍在框架40中到圖25中所示的高度。然后讓樹脂固化以形成陰模模體150，該陰模具有光滑的背面152和三維表面浮雕面154，該表面浮雕面是陽(yáng)模表面148的陰模復(fù)制品。如第一個(gè)實(shí)施方案中的一樣，陽(yáng)模表面可以用脫模材料如硅酮處理。在樹脂固化以形成硬的陰模模體150后，將模具打開，將陰模從陽(yáng)模148上脫離開來?，F(xiàn)在就可以在安裝到真空盒70中去之前根據(jù)圖7和8的實(shí)施方案對(duì)陰模進(jìn)行處理。根據(jù)形成陰模的第二個(gè)實(shí)施方案，得到了一種用模塑化合物往表面上提供筆觸的直接方法。假設(shè)所選用于片130的材料易于熱成型，畫布母體易于在塑料片上成型。然而，對(duì)希望用于制作陽(yáng)模的所選材料或較厚材料而言，最好使用第一種實(shí)施方案，因?yàn)檫@樣藝術(shù)家直接在畫布材料上復(fù)制筆觸。
根據(jù)本發(fā)明，制造了一種質(zhì)量一致的產(chǎn)品，該產(chǎn)品是原始藝術(shù)作品的忠實(shí)復(fù)制。用本發(fā)明的方法和設(shè)備制作的產(chǎn)品具有許多如前所述的終用途，而不僅僅限于裝在框架中的原始藝術(shù)作品的復(fù)制品。
雖然此處詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以知道，可以對(duì)本發(fā)明作出一些變化而不脫離本發(fā)明的精神或所附的權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.一種將可熱成型的塑料薄片模塑成原始藝術(shù)作品的精確三維表面浮雕復(fù)制品的真空成型方法，所述塑料片的一面印有所述原始藝術(shù)作品的永久圖像，所述方法包括i)支撐印制好的塑料片使其貼緊真空成型陰模，其印有圖像的一面面對(duì)所述模具，所述陰模上有一表面浮雕，該表面浮雕是所述原始藝術(shù)作品的表面浮雕的復(fù)制，所述圖像與所述模具的表面浮雕相配準(zhǔn)，所述模具中提供了多個(gè)真空成型孔；ii)加熱所述的塑料片；iii)在將塑料片加熱到低于正常熱成型溫度的第一溫度的同時(shí)，讓所述模具與所述塑料片接觸，該第一溫度使所述圖像由于所述塑料片的加熱而相對(duì)于所述模具的運(yùn)動(dòng)最小化，立即對(duì)所述模具中的所述孔施以真空以開始將所述塑料片拉進(jìn)所述模具中并因此而將所述塑料片與所述模具表面浮雕相對(duì)固定下來以進(jìn)一步最小化圖像在所述塑料片上相對(duì)于所述模具的運(yùn)動(dòng)；iv)繼續(xù)加熱所述塑料片，同時(shí)維持所述模具的所述孔內(nèi)的真空以完成所述三維表面浮雕在所述塑料片上的形成；v)一旦達(dá)到正常熱成型溫度范圍內(nèi)的第二溫度，就停止加熱所述塑料片，同時(shí)繼續(xù)對(duì)所述的模具孔施以真空，停止加熱后，冷卻所述塑料片以將所述塑料片冷卻到低于所述第一溫度的第三溫度，以使在所述塑料片上形成的三維表面浮雕固定下來；vi)停止冷卻所述塑料片并將所述塑料片從所述模具中取出。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述模具被冷卻以使所述模具維持在一低于所述第三溫度的溫度以幫助將所述塑料片冷卻到所述第三溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述模具在所述真空成型過程中被連續(xù)冷卻。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的多個(gè)真空成型孔的每一個(gè)均是微小尺寸的以防止真空將所述塑料片拉進(jìn)所述孔中。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述孔在所述模具中的定位包括將所述孔定位在模具表面浮雕的相對(duì)較深的凹陷處以增強(qiáng)所希望的表面浮雕在所述塑料片上的形成。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塑料片被支撐在所述模具上方低于1英寸的位置以在所述塑料片被加熱到所述第一溫度時(shí)立即對(duì)所述塑料片提供快速加熱和使所述模具與所述塑料片迅速接觸。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述塑料片與所述模具相接觸以保證對(duì)所述塑料片的所述印制面施以真空時(shí)，所述塑料片沿其周邊被夾在所述模具上。
8.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述孔的截面為1/32″或更小。
9.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述塑料片是聚氯乙烯，所述第一溫度在90°至100℃的范圍內(nèi)，所述第二溫度在150°至170℃范圍內(nèi)，所述第三溫度低于50℃。
10.一種將可熱成型的塑料薄片真空成型為原始藝術(shù)作品的精確三維表面浮雕復(fù)制品的設(shè)備，該塑料片的一面上印制有所述原始藝術(shù)作品的永久圖像，所述設(shè)備包括i)其內(nèi)具有一表面浮雕的真空成型陰模，該表面浮雕是原始藝術(shù)品的表面浮雕的復(fù)制，所述模具上具有多個(gè)真空成型孔；ii)支撐印制的塑料薄片使其緊貼所述模具、所述印制面面對(duì)所述模具的裝置，所述支撐裝置支撐與所述模具的所述表面浮雕相配準(zhǔn)的圖像；iii)加熱塑料片的裝置，所述加熱裝置安裝在使所述加熱裝置從第一位置移離所述模具到所述塑料片的未印制面上方但與其隔開的第二位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置上；iv)當(dāng)所述處于第二位置的加熱裝置將塑料片加熱到低于正常熱成型溫度的第一溫度時(shí)，相對(duì)移動(dòng)塑料片和所述模具以使塑料片和所述模具相接觸的裝置；v)使塑料片的周邊與所述模具的相應(yīng)周邊密封起來的裝置；vi)當(dāng)所述密封裝置密封塑料片且該塑料片處于第一溫度時(shí)對(duì)所述模具中的所述多個(gè)孔應(yīng)用真空的裝置；vii)當(dāng)塑料片處在第二熱成型溫度時(shí)，將所述加熱裝置移回到所述第二位置的往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置；viii)在所述加熱裝置處于所述第二位置時(shí)冷卻塑料片的裝置；ix)在塑料片被所述冷卻裝置冷卻到第三溫度時(shí)，所述密封裝置釋放所述模具和塑料片之間的密封以使成型的塑料片的模具中移開時(shí)消除所述多個(gè)孔中的所述真空的裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中提供了一種冷卻所述模具以使所述模具維持在一低于第三溫度的溫度的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中提供了一與所述表面浮雕下的所述模具相接觸的冷卻盤管。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)孔中的每一個(gè)直徑均為1/32″或更小，裝置在所述模具后包圍所述孔以提供一風(fēng)室，所述真空與所述風(fēng)室相通。
14.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述支撐裝置包括一用來夾塑料片的周邊的夾具，所述模具的所述周邊在尺寸上處于所述夾具的內(nèi)側(cè)周邊之內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置使所述模具向塑料片移動(dòng)且所述密封裝置在所述夾具內(nèi)將塑料片的周邊部分與所述模具的相應(yīng)周邊密封起來。
16.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述加熱裝置包括一輻射加熱塑料片的加熱元件。
17.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述冷卻裝置包括一在所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置將所述加熱裝置移回到第一位置后用來將冷卻空氣吹到塑料片上的冷卻扇。
18.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中一控制器在真空成型以將表面浮雕模塑到塑料片上的過程中，控制所述往復(fù)運(yùn)動(dòng)裝置，所述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置，所述的密封裝置，施加真空的裝置和消除真空的裝置的啟動(dòng)時(shí)間。
19.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中提供了使圖像與所述模具的所述表面浮雕相配準(zhǔn)的裝置。
20.一種用于制作陰模的陽(yáng)模生產(chǎn)方法，該陰模是用來真空成型一可熱成型的塑料片以形成原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品，所述方法包括i)安裝一基體塑料片；ii)將原始藝術(shù)品的圖像投影到所述基體塑料片上；iii)將一種可模塑的化合物涂敷到所述基體上以復(fù)制原始圖像的筆觸，所述基體上所述圖像的投影指導(dǎo)所述化合物的涂敷；iv)讓所述化合物硬化以提供用來制作陰模的所述模具。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，所述的化合物選自由丙烯酸聚合物模塑糊，丙烯酸聚合物凝膠及其混合物組成的組。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，所述基體是安裝在固體支撐物上的畫布片。
23.一種用于制作陰模的陽(yáng)模生產(chǎn)方法，該陰模是用來真空成型可熱成型的塑料片以形成原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品，所述方法包括i)在其上印制有原始藝術(shù)品的圖像的可熱成型塑料片中熱成型畫布表面浮雕；ii)往塑料片的印制面涂敷一種可模塑的化合物以在所述圖像上復(fù)制原始藝術(shù)品的筆觸，所述的印制的圖像指導(dǎo)化合物的涂敷；iii)讓所述化合物固化以提供用來制作陰模的陽(yáng)模。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，所述模塑化合物是透明的。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，所述模塑化合物是透明的丙烯酸凝膠。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，所述塑料片是聚氯乙烯。
全文摘要
提供了一種將一可熱成型的塑料薄片(88)模塑成一原始藝術(shù)品的精確三維表面浮雕復(fù)制品的真空成型設(shè)備和方法。該方法包括:(i)支撐印制好的塑料片使其貼緊真空成型陰模,其印有圖像的一面面對(duì)模具;(ii)加熱塑料片(88);(iii)使模(70)與被加熱的塑料片(88)相接觸,同時(shí)塑料片被加熱到第一溫度,在此溫度下圖像(26)相對(duì)于模(670)的移動(dòng)被最小化,一旦片(88)達(dá)到第一溫度,立即對(duì)模(70)中的小孔(68)施以真空以開始將塑料片(88)拉入模(70)中并因此而將片(88)相對(duì)于模具固定下來;(iv)繼續(xù)加熱,同時(shí)保持孔(68)中的真空以完成片(88)上三維表面浮雕的形成;(v)一旦塑料片達(dá)到第二溫度立即停止加熱,同時(shí)對(duì)模具中的孔(68)施以真空,然后冷卻塑料片;(vi)停止冷卻并將片(88)從模具移走片(88)以進(jìn)行進(jìn)一步加工和裝框。
文檔編號(hào)B29C59/00GK1180330SQ96192734
公開日1998年4月29日 申請(qǐng)日期1996年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月22日
發(fā)明者格倫·T·哈丁, 威廉·哈丁, 威廉·利德爾 申請(qǐng)人:標(biāo)志卡公司