專利名稱：在金屬表面形成光學(xué)可變圖像的方法及該方法制成的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成光學(xué)可變圖像(OVD，Optically Variable Device)的技術(shù)，特別涉及利用金屬冷成型法在金屬表面上形成光學(xué)可變圖像的方法以及利用該方法制成的金屬幣和金屬章。
然而，現(xiàn)有的OVD圖像復(fù)制技術(shù)不適用于在金屬表面上形成OVD圖像。這是因?yàn)橥ㄟ^加熱方式進(jìn)行模壓或滾壓容易使金屬材料發(fā)生氧化，金屬表面一旦生成了氧化層，不但所形成的OVD圖像的精細(xì)度得不到保證，而且易脫落的氧化層會(huì)破壞所形成的OVD圖像。特別是當(dāng)人們希望在金屬幣和金屬章上形成OVD圖像以增強(qiáng)金屬幣和金屬章的防偽功能或藝術(shù)觀賞價(jià)值時(shí)，基于人們對(duì)貨幣的經(jīng)常流通性，長(zhǎng)期使用性以及永久保藏性等方面的要求，現(xiàn)有的OVD圖像轉(zhuǎn)印技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的要求?，F(xiàn)有技術(shù)的上述不足局限了OVD圖像技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展。
本發(fā)明的內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提出一種在金屬表面上形成OVD圖像的方法，將形成在金屬工作片上的OVD圖像利用金屬冷成型方式直接復(fù)制到金屬表面(無(wú)涂層)上。利用該方法形成的OVD圖像精細(xì)度高，能夠永久地保存在金屬表面上不會(huì)褪變。
本發(fā)明的另一目的是利用上述的在金屬表面上形成OVD圖像的方法制作帶有OVD圖像的金屬幣和金屬章，所制成的金屬幣和金屬章不僅具有更強(qiáng)的防偽功能，而且圖像清晰明亮、動(dòng)感效果好、色彩豐富、立體感強(qiáng)，滿足了人們對(duì)于金屬幣和金屬章的藝術(shù)觀賞性、收藏性和防偽性的要求。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，提出了一種在金屬表面上形成OVD圖像的方法，包括以下步驟制作帶有OVD圖像的工作片，工作片的硬度至少不小于所述的金屬表面的硬度；采用金屬冷模壓方式將工作片上的OVD圖像轉(zhuǎn)移到所述的金屬表面上。
根據(jù)本發(fā)明，所屬的金屬表面是由純金屬材料或合金材料形成的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，采用電鑄法形成帶有OVD圖像的鎳工作片。鎳工作片厚度為50μ-350μ，硬度為韋氏硬度在100-480的范圍內(nèi)，鎳工作片的厚度最佳為150μ-170μ，韋氏硬度為200。在該技術(shù)方案中，冷模壓的壓力在5-200噸范圍內(nèi)，最佳壓力為50噸。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種帶有OVD圖像的金屬幣，其特征在于在金屬幣的至少一面形成OVD圖像。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供一種帶有OVD圖像的金屬章，其特征在于在金屬章的至少一面形成OVD圖像。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，采用鎳工作片。鎳工作片的韋氏硬度選擇為100-480，優(yōu)選韋氏硬度為200。工作片材質(zhì)的硬度太小，例如小于韋氏硬度100，在隨后的冷模壓過程中由凹凸光柵形成的OVD圖像易發(fā)生變形，工作片的重復(fù)利用率低。工作片材質(zhì)的硬度太大，例如大于韋氏硬度480，工作片將會(huì)脆裂，無(wú)法實(shí)現(xiàn)批量轉(zhuǎn)印，且OVD圖像轉(zhuǎn)移不完整。
本發(fā)明可采用現(xiàn)有技術(shù)中各種已知的方法來(lái)制備帶有OVD圖像的金屬工作片。根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選方案，采用電鑄的方式制備帶有OVD圖像的鎳工作片，然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解本發(fā)明并不局限于此。電鑄是電鍍的一種特殊工藝方法，其形成的金屬鍍層較厚，一般大于10μ，該鍍層與被鍍界面可以完全分離以作為金屬工作片。
當(dāng)帶有OVD圖像的鎳工作片形成之后，將欲在其上形成OVD圖像的金屬表面基材(經(jīng)過拋光或壓平)放置在

圖1所示的模具內(nèi)。圖1中標(biāo)號(hào)1和2分別表示用于在金屬表面上冷模壓OVD圖像的上模和下模，下模上端設(shè)置有用于放置工件的至少一個(gè)槽，金屬表面基材3放置在槽中。
將上述帶有OVD圖像的鎳金屬工作片4扣合在金屬表面基材上，如圖2所示。帶有圖像的一面朝向金屬表面，鎳工作片上的OVD圖像對(duì)準(zhǔn)金屬表面上設(shè)計(jì)形成OVD圖像的位置。然后，將上模下降，如圖3所示，將鎳工作片緊緊地壓向金屬表面。由于工作片的硬度大于或至少等于金屬表面材料的硬度，施加在上模的壓力足夠大的情況下，OVD圖像可以從鎳工作片轉(zhuǎn)移到金屬表面上。
根據(jù)本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施方案，鎳工作片的厚度通常為50μ-350μ，優(yōu)選為120μ-170μ。工作片的厚度太小，例如小于50μ，則工作片的強(qiáng)度不夠，在隨后的冷模壓過程中易發(fā)生變形。當(dāng)工作片的厚度太大時(shí)，例如大于350μ，由于在隨后的冷模壓過程中需要施加很大的壓力，致使工作片金屬膨脹，OVD圖像遭到破壞。因此，工作片厚度太大或太小，將導(dǎo)致工作片的使用壽命大大下降。根據(jù)鎳工作片的厚度和硬度，選擇冷模壓時(shí)的壓力大小，通常為5-200噸，優(yōu)選為50噸。在上述壓力范圍內(nèi)工作片上的OVD圖像會(huì)轉(zhuǎn)移到金屬表面上。如果壓力太小，轉(zhuǎn)移到金屬表面的OVD圖像模糊不清；壓力太大，會(huì)使工作片發(fā)生變形。施加壓力的時(shí)間通常為3-6秒。
冷模壓完成OVD圖像的轉(zhuǎn)移后，移開上模取出鎳工作片，得到帶有OVD圖像的金屬表面基材。圖4示出了該步驟。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案示出了利用上述方法制備的金屬幣和金屬章。首先，應(yīng)根據(jù)金屬幣和金屬章的材質(zhì)選擇工作片的材料，以保證工作片的硬度大于或至少等于金屬幣和金屬章的硬度。如果金屬幣為銀幣，工作片的硬度選擇為韋氏硬度100-480，最好為韋氏硬度200。工作片的厚度為50μ-350μ，最佳厚度為150μ-170μ。冷模壓時(shí)的壓力為5-200噸，最佳壓力為50噸，模壓時(shí)間為3-6秒。在上述工藝條件下，可以制備帶有OVD圖像的金屬幣和金屬章，OVD圖像的精細(xì)度(指由凹凸光柵構(gòu)成的OVD圖像的溝槽寬度)為0.5μ-2.5μ，OVD圖像溝槽深度為0.03μ-0.8μ，溝槽形狀為矩形、正弦形、鋸齒形，或其它類似形狀，以及這些形狀的各種組合。滿足了金屬幣和金屬章的收藏性和藝術(shù)觀賞性的要求。OVD圖像可以形成在金屬幣和金屬章的一面，或雙面形成。
根據(jù)本發(fā)明，可以使用同一塊工作片重復(fù)地在多個(gè)金屬表面基材上壓制OVD圖像。這一特征十分有利于要大量重復(fù)生產(chǎn)的產(chǎn)品，例如金屬幣和金屬章、金屬工藝制品、金屬首飾等。
根據(jù)本發(fā)明，除鎳以外，工作片的材質(zhì)還可以為銅、鋼等其它金屬。所述金屬表面為純金屬材料或合金材料形成，例如可為金、銀、銅、鉑、鈀、鋁、鎳等純金屬及其合金，以及其它外表面為上述金屬的材料。
權(quán)利要求
1.在金屬表面上形成OVD圖像的方法，包括以下步驟制作帶有OVD圖像的工作片，工作片的硬度至少不小于所述的金屬表面的硬度；采用金屬冷模壓方式將工作片上的OVD圖像轉(zhuǎn)移到所述的金屬表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中工作片的硬度大于所述金屬表面的硬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中采用電鑄法形成帶有OVD圖像的工作片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的金屬表面為純金屬材料或合金材料形成的表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中工作片用金屬鎳制成，厚度為50μ-350μ，硬度為韋氏硬度在100-480的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中鎳工作片的厚度為150μ-170μ，韋氏硬度為200。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一個(gè)所述的方法，其中冷模壓的壓力在5-200噸范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中冷模壓的壓力為50噸。
9.一種帶有OVD圖像的金屬幣，其特征在于在金屬幣的至少一面形成OVD圖像。
10.一種帶有OVD圖像的金屬章，其特征在于在金屬章的至少一面形成OVD圖像。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在金屬表面上形成OVD圖像的方法，包括以下步驟制作帶有OVD圖像的工作片，工作片的硬度至少不小于所述的金屬表面的硬度；采用金屬冷模壓方式將工作片上的OVD圖像轉(zhuǎn)移到所述的金屬表面上。利用該方法形成的OVD圖像精細(xì)度高，能夠永久地保存在金屬表面上不會(huì)褪變。本發(fā)明還提供由該方法制備的帶有OVD圖像的金屬幣和金屬章，增強(qiáng)了金屬幣和金屬章的防偽功能和藝術(shù)觀賞性。
文檔編號(hào)B44F1/00GK1403308SQ02143629
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月26日
發(fā)明者張靜芳, 顧軍, 李尚昆 申請(qǐng)人:中國(guó)印鈔造幣總公司