用于利用水射流裝置制造表面結(jié)構(gòu)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于借助至少一個(gè)包括加工頭(25)的水射流裝置制造擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥形式的工件(1)的表面結(jié)構(gòu)(4)的方法。按照本發(fā)明的方法能夠以環(huán)保的和低成本的方式實(shí)現(xiàn)這樣加工工件表面(2)，使得進(jìn)行樣品的表面結(jié)構(gòu)的SD表面形狀或其負(fù)模的模擬。工件(1)的表面(2)在按照本發(fā)明的方法中借助水射流裝置局部去除。利用這樣加工的擠壓件可以例如壓制不同的材料、如包括支承膜片的壓制板，其中在壓制的材料的表面上進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的復(fù)制。
【專利說明】用于利用水射流裝置制造表面結(jié)構(gòu)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種借助至少一個(gè)包括加工頭的水射流裝置用于制造工件的表面結(jié)構(gòu)的方法，所述工件尤其是擠壓件、如金屬的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥，并且本發(fā)明涉及一種用于應(yīng)用所述方法的設(shè)備以及借此制造的材料板。

【背景技術(shù)】
[0002]為了生產(chǎn)材料板、例如木質(zhì)材料板需要擠壓板材或環(huán)形帶，所述材料板對(duì)于家具業(yè)設(shè)有對(duì)應(yīng)的裝飾。備選的使用可能性在生產(chǎn)層壓嵌板或?qū)訅旱装?地面嵌板)中可見到。使用的材料板具有例如由MDF或HDF制成的也稱為基質(zhì)層的核心，其中，至少在一側(cè)敷設(shè)不同的材料層，所述材料層例如可以包括裝飾層和保護(hù)層(覆蓋層)。為了避免所使用的材料板的翹曲，通常在背側(cè)同樣設(shè)置對(duì)應(yīng)的材料層，從而在壓機(jī)中所述材料板在使用擠壓板材或環(huán)形帶的情況下可以相互擠壓。優(yōu)選在這里使用熱壓機(jī)，因?yàn)椴煌牟牧蠈右园被芰蠘渲?、例如密胺樹脂浸濕并且因此在熱作用下?dǎo)致與核心的表面熔合。所使用的裝飾層可以在這里結(jié)構(gòu)化，其中例如壓上木材或瓷磚裝飾。備選地，使用對(duì)應(yīng)于相應(yīng)的使用目的藝術(shù)地構(gòu)造的結(jié)構(gòu)。為了尤其是在木質(zhì)裝飾、瓷磚裝飾或天然石料表面中改善逼真的模擬并且為了取得確定的光澤度，使用具有設(shè)置的結(jié)構(gòu)的負(fù)模復(fù)制的擠壓板材和環(huán)形帶。所設(shè)置的結(jié)構(gòu)是木質(zhì)裝飾、瓷磚裝飾或天然石料表面的三維的表面形狀(接著稱為3D表面形狀)。所制造的包括裝飾層和壓印圖案的材料板的質(zhì)量在這里基于擠壓板材表面的數(shù)字化的印刷技術(shù)和數(shù)字化的制造達(dá)到高的精確性，所述擠壓板材表面基于精確配合的定向非常接近自然的木質(zhì)嵌板或類似的材料。通過調(diào)節(jié)確定的光澤度此外給出下述可能性，即，產(chǎn)生可能的反射或陰影，所述反射或陰影對(duì)于觀察者帶來自然的或磨過的木材表面或其他類似的材料的印象。
[0003]為了取得上述結(jié)果，對(duì)于擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的生產(chǎn)提出高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所述質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)與設(shè)置的裝飾層的精確配合的或配合一致的制造。擠壓板材和環(huán)形帶在這里作為以擠壓板材覆蓋的短周期壓機(jī)中的上模具和下模具或在環(huán)形帶情況下作為雙帶式壓機(jī)使用，其中同時(shí)進(jìn)行材料層的壓印和加熱，從而氨基塑料樹脂通過熔化和硬化與核心結(jié)合。壓印輥與之相反在材料板的表面上滾過并且同樣用于結(jié)構(gòu)化。
[0004]為了制造擠壓板材、環(huán)形帶或壓印輥，由現(xiàn)有技術(shù)已知如下方法，所述方法設(shè)置將裝飾圖像作為抗腐蝕部施加到預(yù)處理的金屬的表面上，以便在后續(xù)的腐蝕過程中通過腐蝕方法將第一結(jié)構(gòu)產(chǎn)生到表面上，并且設(shè)置對(duì)抗腐蝕部的隨后的去除。該工作過程可以按照希望的表面質(zhì)量多次相繼地重復(fù)，從而可以實(shí)現(xiàn)到擠壓板材或環(huán)形帶的表面中的特別高的壓入深度并且此外通過粗和精細(xì)結(jié)構(gòu)化可以實(shí)現(xiàn)希望的結(jié)構(gòu)圖。為此，例如在進(jìn)行凈化之后借助絲網(wǎng)印刷法將掩模涂敷到預(yù)處理的板材上并且通過隨后的腐蝕處理所述掩膜并且產(chǎn)生希望的表面結(jié)構(gòu)，其中，絲網(wǎng)印刷品施加到大型號(hào)的面上并且隨后所述板材經(jīng)受全表面的表面腐蝕。形成突出的表面結(jié)構(gòu)的全部的區(qū)域在這里通過涂敷的掩模遮蓋，從而表面腐蝕只可以在可以由腐蝕液直接作用的區(qū)域中進(jìn)行。被腐蝕掉的區(qū)域于是形成希望的結(jié)構(gòu)的輪廓谷。在進(jìn)行腐蝕之后，凈化表面并且尤其是去除掩模，從而通過其他的工作過程，所述表面可以經(jīng)受其他的調(diào)制過程、例如硬質(zhì)鍍鉻。
[0005]備選地存在可能性，使用感光方法，其中首先全表面地涂敷光敏層。所述光敏層必須隨后對(duì)應(yīng)于用于制造表面結(jié)構(gòu)設(shè)置的掩模而曝光。在此之后需要對(duì)感光層顯影。在其間必須進(jìn)行全面的沖洗過程，借此可以為后續(xù)的工作步驟預(yù)備和凈化表面。這樣在感光層顯影之后產(chǎn)生掩模，所述掩模同樣稱為腐蝕樣板或抗腐蝕部。以這種方式制造的掩模的可重復(fù)性是有問題的，因?yàn)橛糜谒龉饷粜缘膶拥钠毓獾呢?fù)片或正片必須相對(duì)于光敏層總是精確在定位在相同的位置中。多個(gè)曝光和腐蝕過程可以相繼，以便因此將復(fù)雜的三維的結(jié)構(gòu)施加到擠壓板材或環(huán)形帶的表面上。這在如下情況中特別有問題，即，用于光敏性的層的曝光的負(fù)片或正片直接敷設(shè)到所述層上并且所述負(fù)片或正片不是在光敏層的每個(gè)位置上精確地具有相同的距離。掩模的所述施加的可重復(fù)性在此尤其是在用于取得高的復(fù)制精度的感光方法情況下不總是被確保。當(dāng)三維的結(jié)構(gòu)應(yīng)該通過多個(gè)相繼需要的曝光和腐蝕過程產(chǎn)生并且為此必須依次涂敷多個(gè)掩模時(shí)，可能產(chǎn)生其他的困難，其中在每次掩模涂敷之間進(jìn)行腐蝕過程。因此由于準(zhǔn)確的定位和需要數(shù)量的相應(yīng)的掩模，擠壓板材或環(huán)形帶的制造非常耗費(fèi)并且費(fèi)用多。表面結(jié)構(gòu)的分辨率在這里強(qiáng)烈依賴于要涂敷的掩模和使用的方法并且此外需要顯著多數(shù)量的工作步驟，其中，尤其是由于擠壓板材或環(huán)形帶的大小需要耗費(fèi)的操作。
[0006]最近轉(zhuǎn)而代替感光方法或絲網(wǎng)印刷法將要施加的掩模直接利用例如噴墨打印機(jī)涂敷到擠壓板材上，其中使用數(shù)字化的數(shù)據(jù)。通過所述措施保證，準(zhǔn)確的復(fù)制可以精確地多次涂敷到相同的表面區(qū)域上，從而可以進(jìn)行特別深的結(jié)構(gòu)化、也就是說表面腐蝕。然而在該方法中也需要一系列腐蝕過程。
[0007]通常，擠壓板材的表面借助腐蝕過程的結(jié)構(gòu)化關(guān)于要求很高的環(huán)保法規(guī)并且也關(guān)于消費(fèi)者的提高的環(huán)保意識(shí)被視為有問題的。尤其是在對(duì)如在壓制大面積的材料板時(shí)使用的大面積的擠壓件如擠壓板材、環(huán)形帶或壓印輥的表面結(jié)構(gòu)化時(shí)，該方面是重要的，因?yàn)楦g浴必須對(duì)應(yīng)地大地確定尺寸。因此必須也使用大體積的要使用的化學(xué)試劑。這提高了生產(chǎn)通過腐蝕過程制造的擠壓件的價(jià)格。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的任務(wù)是，給出一種新型的方法，利用該方法可以加工擠壓件尤其是金屬的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的表面并且在此可以使用環(huán)保的和低成本的技術(shù)。然而擠壓件的幾何結(jié)構(gòu)不限于擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥。也可以使用直角平行六面體形的擠壓件，所述擠壓件的外表面可以地可選地以按照本發(fā)明的方法結(jié)構(gòu)化，以便然后借助該外表面進(jìn)行材料的壓制。這樣可以在直角平行六面體形的擠壓件的外表面上設(shè)置不同的表面結(jié)構(gòu)化，從而將要壓制的表面結(jié)構(gòu)從一種表面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成另一種通過直角平行六面體形的擠壓件的定向的改變是輕易可能的。
[0009]按照本發(fā)明，為了解決該方法任務(wù)設(shè)定，擠壓件尤其是金屬的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的表面結(jié)構(gòu)的制造借助至少一個(gè)包括加工頭的水射流裝置進(jìn)行，其中所述方法具有如下步驟:
[0010]-提供和使用表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)，
[0011]-使用所述數(shù)字化的數(shù)據(jù)以用于所述至少一個(gè)加工頭在通過X和y坐標(biāo)形成的平面中的位置控制或工作臺(tái)在所述通過X和y坐標(biāo)形成的平面中相對(duì)于位置固定地保持的加工頭的跟蹤，
[0012]-使用z坐標(biāo)以用于控制加工頭，其中z坐標(biāo)確定表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的深度，
[0013]-通過至少一個(gè)加工頭局部地去除表面，以用于在工件的表面上復(fù)制表面結(jié)構(gòu)的預(yù)先確定的3D表面形狀或其負(fù)模，其中z坐標(biāo)確定去除深度。
[0014]本發(fā)明其他的有利設(shè)計(jì)由從屬權(quán)利要求得出。
[0015]相對(duì)于至今使用的技術(shù)，擠壓件如擠壓板材、環(huán)形帶或壓印輥借助水射流結(jié)構(gòu)化，其中，水射流通過局部地去除擠壓件的表面直接產(chǎn)生擠壓件的要取得的表面結(jié)構(gòu)。該操作方式具有許多有利的優(yōu)點(diǎn)。首先要提到的是，利用該方法可以放棄腐蝕過程，除了借助水射流制造表面結(jié)構(gòu)之后希望再腐蝕以用于對(duì)邊緣倒圓之外。所述水射流技術(shù)可以在這方面例如用于對(duì)擠壓件的表面結(jié)構(gòu)粗結(jié)構(gòu)化，而與此相對(duì)可以按照已知的方法進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)化。例如可以將掩模涂敷到借助水射流進(jìn)行的粗結(jié)構(gòu)化之后的半成品上，以便接著借助腐蝕進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)化。但備選地也存在如下可能性，即使用包括或沒有研磨的介質(zhì)的水射流，以便同樣進(jìn)行局部的精細(xì)結(jié)構(gòu)化。
[0016]此外可以借助數(shù)字化的數(shù)據(jù)精確控制排出水射流的加工頭，從而可以重復(fù)進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)的幾乎相同的復(fù)制。為此僅存在如下的必要性，提供表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)。當(dāng)基于笛卡爾坐標(biāo)x、y和z的使用時(shí)，則z坐標(biāo)描繪3D表面形狀的作為坐標(biāo)對(duì)(x、y)的函數(shù)的深度或高度。坐標(biāo)X和y形成一個(gè)平面，擠壓件的要加工的表面可以設(shè)置在所述平面中。借助所述值對(duì)(x、y)控制加工頭的位置。借助配置給所述值對(duì)的z坐標(biāo)，控制加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、噴射時(shí)間或要加工的表面與加工頭之間的距離。由擠壓件表面上的相鄰的點(diǎn)、亦即相鄰的值對(duì)(x、y)的噴射時(shí)間，可以確定加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度。因此可以借助樣品的表面結(jié)構(gòu)的數(shù)字化的3D表面形狀的z坐標(biāo)也控制加工頭的推進(jìn)速度。然而也可以借助z坐標(biāo)控制水的體積流量。
[0017]在按照本發(fā)明的用于制造表面結(jié)構(gòu)的方法中可以沿一個(gè)坐標(biāo)方向在通過X和y坐標(biāo)形成的平面中使用多個(gè)加工頭以用于加工并且使所述加工頭共同沿另一個(gè)坐標(biāo)的方向向前運(yùn)動(dòng)。備選地可以進(jìn)行工作臺(tái)的跟蹤，其中，位置固定地保持水射流裝置的所述一個(gè)加工頭或水射流裝置的所述多個(gè)加工頭。
[0018]在金屬加工的領(lǐng)域中已知，使用高壓水射流以用于剪下金屬的工件。在此考慮非常大的金屬的工件，所述工件僅被裁剪。但也從較大的工件剪下非常小的金屬元件，所述金屬元件例如設(shè)置用于在機(jī)電的儀器中使用。這樣例如可以由金屬的工件中剪出小的齒輪或杠桿結(jié)構(gòu)。利用高壓水射流的金屬加工的優(yōu)點(diǎn)按照本發(fā)明用于擠壓件的表面結(jié)構(gòu)化。
[0019]金屬的或非金屬的工件的水射流切割或表面結(jié)構(gòu)化相對(duì)于常規(guī)的切割方法如鋸削或激光切割的大的優(yōu)點(diǎn)是待切割的工件的尤其是在切割面上的小的熱的和機(jī)械的負(fù)載。這樣所述水射流切割是冷的切割方法，其中切割面的溫度不顯著超過大約50°C的溫度。由此不會(huì)基于熱量輸入發(fā)生切割面附近的材料變化。此外切割面的機(jī)械負(fù)載相對(duì)小，因?yàn)樗淞鲝墓ぜ谐断滦〉捏w積元件。由此不發(fā)生對(duì)切割面的較大的區(qū)域的機(jī)械負(fù)載，所述機(jī)械負(fù)載可能導(dǎo)致裂紋或其他幾何的材料缺陷的產(chǎn)生。與之相反，在所述水射流切割的方法中，到整個(gè)切割面上的力傳遞大約為五牛頓并且借此相比于常規(guī)的方法是小的。水射流工件加工的有利特性至今未被用于工件、尤其是擠壓件的三維表面結(jié)構(gòu)化。而是必須采用所描繪的腐蝕法用于工件、尤其是擠壓件的表面結(jié)構(gòu)化，并且同樣要接受列舉的缺點(diǎn)。
[0020]用于在按照本發(fā)明的方法中使用的水射流裝置具有至少一個(gè)高壓泵單元、至少一個(gè)水引導(dǎo)元件和至少一個(gè)包括噴水嘴的加工頭。所述至少一個(gè)水引導(dǎo)元件可以是剛性的引導(dǎo)水的管或柔性的引導(dǎo)水的軟管。位置固定的加工頭具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，所述加工頭可以剛性緊固。由此可以阻止，高壓泵單元或所述至少一個(gè)水引導(dǎo)元件的系統(tǒng)振蕩傳遞到所述至少一個(gè)加工頭上，這可能導(dǎo)致較小的結(jié)構(gòu)化精度。通過按照本發(fā)明的方法可以進(jìn)行表面的粗結(jié)構(gòu)化，但同樣可以進(jìn)行表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)化，從而腐蝕過程不是必要的，并且僅當(dāng)例如出現(xiàn)的邊緣必須附加地被倒圓時(shí)，才需要實(shí)施所述腐蝕過程。
[0021]另一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)如下產(chǎn)生，S卩，通過數(shù)字化的數(shù)據(jù)，表面結(jié)構(gòu)的可重復(fù)性是任意經(jīng)常地可能的并且這無需耗費(fèi)的控制措施，其中可以將操作人員的監(jiān)控活動(dòng)限制到最小。作為另一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)要提及的是，放棄耗費(fèi)的、昂貴的并且對(duì)環(huán)境有害的腐蝕法。
[0022]依賴于在工件、尤其是擠壓件的表面上要形成的結(jié)構(gòu)的希望的深度，可以利用按照本發(fā)明的方法產(chǎn)生直到6mm的結(jié)構(gòu)化深度。為此可對(duì)應(yīng)地選擇參數(shù):加工頭的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面和加工頭之間的距離。優(yōu)選所述結(jié)構(gòu)化通過控制推進(jìn)速度進(jìn)行。借助加工頭要制造的直到6mm的深度按使用目的設(shè)定。例如可能進(jìn)行表面的直到深度6mm的粗結(jié)構(gòu)化，以便隨后按照常規(guī)的方法、例如借助掩模和腐蝕法進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)化。但只要加工頭用于精細(xì)結(jié)構(gòu)化，則制造較小的1mm、優(yōu)選500 μ m的深度。只要希望僅小的結(jié)構(gòu)化深度，在需要時(shí)結(jié)構(gòu)化深度可以進(jìn)一步降低。
[0023]在按照本發(fā)明的方法的一種有利的設(shè)計(jì)中，所述至少一個(gè)加工頭的噴水嘴與要加工的表面具有Imm至5mm、優(yōu)選1.5mm至2.5mm的距離。按照本發(fā)明的方法的另一種有利的設(shè)計(jì)設(shè)定，來自所述至少一個(gè)噴水嘴的水射流與通過X和I坐標(biāo)形成的平面成一角度入射到工件、尤其是擠壓件的表面上并且在此尤其是在90度的角度下入射到要制造的結(jié)構(gòu)壁上，或通過加工頭的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)的成型，其中水射流的定向可以至少有時(shí)連續(xù)地這樣變化，使得所述水射流在錐面上運(yùn)動(dòng)，以便因此進(jìn)行存在的結(jié)構(gòu)壁的優(yōu)化的加工。在按照本發(fā)明的方法中可以設(shè)定，從加工頭中排出的水射流的傾斜和/或定向關(guān)于要加工的表面快速變化，由此可以實(shí)現(xiàn)表面結(jié)構(gòu)的例如在要加工的表面中的凹腔形式的成型。按照本發(fā)明的方法此外設(shè)定，所述至少一個(gè)噴水嘴或微型噴水嘴的水射流的直徑調(diào)節(jié)到0.05mm和2.0mm之間的值。作為來自所述至少一個(gè)噴水嘴或微型噴水嘴的水射流的直徑的特別優(yōu)選的范圍可以選擇0.1Omm至0.40mm的范圍。排出的水射流在這里在入射到要加工的表面上之前加寬到大約雙倍的尺寸。
[0024]在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)中設(shè)定，所述至少一個(gè)加工頭沿三個(gè)軸線可平移運(yùn)動(dòng)，由此加工頭可以運(yùn)動(dòng)到每個(gè)位置(x、y)上。此外加工頭圍繞三個(gè)軸線、優(yōu)選兩個(gè)軸線可旋轉(zhuǎn)，由此有利地能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生表面結(jié)構(gòu)的垂直的和傾斜延伸的區(qū)段。此外加工頭可以設(shè)置在導(dǎo)向臂上，所述導(dǎo)躲臂本身具有至少一個(gè)平移或旋轉(zhuǎn)軸線。
[0025]為了所述用于制造表面結(jié)構(gòu)的方法在由非常硬的材料制造的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥中也可以實(shí)施，需要大的水壓。按照本發(fā)明的方法因此使用產(chǎn)生1200至4100巴的壓力的高壓泵單元，其中，所述壓力可以與要加工的材料的硬度適配。
[0026]在特別硬的材料的表面結(jié)構(gòu)化時(shí)，使用純凈的水射流也許只在不令人滿意的高的時(shí)間消耗時(shí)才可以取得希望的結(jié)果。因此在本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)中設(shè)定，使用伴隨引導(dǎo)有研磨劑的水射流。在此例如考慮粒度>30目數(shù)的細(xì)孔的、尖棱的沙、金屬和半導(dǎo)體氧化物、金屬和半導(dǎo)體碳化物或金屬和半導(dǎo)體氮化物。使用水研磨劑射流導(dǎo)致較快的材料去除。此外沙粒作為磨料作用并且為加工的表面去毛刺。當(dāng)然這樣的射流的結(jié)構(gòu)化精度也較小，因?yàn)樵谒心┥淞魅肷鋾r(shí)從要加工的工件中扯下的體積元件大于在使用純凈的水射流時(shí)扯下的體積元件。因此按照其表面應(yīng)該結(jié)構(gòu)化的材料的硬度可以使用所述一個(gè)或所述另一個(gè)變型，其中例如對(duì)于粗結(jié)構(gòu)化可以使用研磨的介質(zhì)并且對(duì)于精細(xì)結(jié)構(gòu)化僅使用水射流。剛石特別作為已知的和證實(shí)可行的研磨劑適用，因?yàn)閯偸念w粒具有更銳利的而不是倒圓的邊緣。剛石在此具有如下顯著的優(yōu)點(diǎn)，即，剛石的顆粒在用于水研磨劑射流切割之后也不丟失該有利的特性。
[0027]在用于制造表面結(jié)構(gòu)的方法的一種有利的設(shè)計(jì)中，表面結(jié)構(gòu)獨(dú)立于重復(fù)的圖案分成各部分區(qū)域，所述部分區(qū)域分別順序由水射流裝置加工或至少部分地由多個(gè)水射流裝置并行加工。在此所述部分區(qū)域的界限可自由選擇并且優(yōu)選這樣確定，使得所述界限與表面的未加工的區(qū)域重合，以便避免可能的結(jié)構(gòu)缺陷。
[0028]在所述方法的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)中，所確定的部分區(qū)域依賴于使用的水射流裝置具有1cm至10cm的邊緣長度。在此特別優(yōu)選50cm的邊緣長度。
[0029]在所述方法的另一種有利的設(shè)計(jì)中，要加工的表面的至少各單個(gè)區(qū)域多次加工。這樣例如依次加工的區(qū)域可以完全或部分地重疊。
[0030]在所述方法的另一種設(shè)計(jì)中，要加工的工件優(yōu)選平放在水池中地設(shè)置。因此工件、例如擠壓板材的要加工的表面處于水下。加工頭的噴水嘴以Imm至5mm的距離遠(yuǎn)離要加工的表面設(shè)置并且因此同樣在池中處于水平面之下。由此可以保證，在切割面上通過摩擦產(chǎn)生的熱量順利導(dǎo)出。此外研磨劑顆粒在要加工的表面上的反射或通過水射流或水研磨劑射流扯下的工件顆粒的反向散射通過要加工的工件和噴水嘴設(shè)置在水平面之下被阻止。由此提高在所述方法實(shí)施的環(huán)境中的工作安全性并且同時(shí)顯著減少噴射危險(xiǎn)。此外由此在實(shí)施所述方法時(shí)產(chǎn)生的噪聲級(jí)非常小。
[0031 ] 此外，在按照本發(fā)明的方法中可以在要加工的工件、例如擠壓板材的表面上設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，所述測(cè)量點(diǎn)允許對(duì)加工頭的位置的任何時(shí)間的控制，從而可使用校正控制或在任何情況下可以繼續(xù)中斷的加工過程，其中，加工頭可以目標(biāo)精確地再次放置到最后選擇的位置上。
[0032]在按照本發(fā)明的方法的一種有利的設(shè)計(jì)中，使用作為樣品的自然生長的原料例如木材表面或自然的礦物如尤其是天然石料表面或人工制造的結(jié)構(gòu)例如陶瓷的表面的表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)。所述數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以例如借助掃描器檢測(cè)，所述掃描器借助可換向的鏡系統(tǒng)逼真地檢測(cè)或通過借助經(jīng)至少一個(gè)鏡換向的激光束和由此獲得的反射掃描樣品的表面結(jié)構(gòu)的整個(gè)3D表面形狀檢測(cè)樣品的表面結(jié)構(gòu)的整個(gè)3D表面形狀。為了表面結(jié)構(gòu)化，所述數(shù)字化的數(shù)據(jù)可以用于確定表面結(jié)構(gòu)的灰度圖像形式的3D表面形狀。在此在白和黑之間色標(biāo)分成希望的數(shù)量的間隔。隨后為每個(gè)間隔配置數(shù)值。為對(duì)應(yīng)于白色的間隔或?qū)?yīng)于黑色的間隔配置以數(shù)零。所述間隔然后連續(xù)地編號(hào)直到色標(biāo)的對(duì)置的末端。z坐標(biāo)于是可以表現(xiàn)對(duì)應(yīng)于所述間隔的數(shù)值或其任意多倍并且用于控制所述至少一個(gè)加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面和加工頭之間的距離。
[0033]在這里可以設(shè)定，所述檢測(cè)到的數(shù)字的數(shù)據(jù)尤其是通過內(nèi)插法和數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)換以用于控制所述至少一個(gè)加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面和加工頭之間的距離。
[0034]為了實(shí)施按照本發(fā)明的方法，此外提出一種設(shè)備，所述設(shè)備具有用于加工的工件、尤其是擠壓板材和環(huán)形帶的支承裝置、至少一個(gè)包括加工頭的水射流裝置和用于使所述至少一個(gè)加工頭運(yùn)動(dòng)到通過X和y坐標(biāo)形成的平面內(nèi)的任意位置中的或用于相對(duì)于位置固定保持的加工頭進(jìn)行工作臺(tái)跟蹤的滑座導(dǎo)向裝置以及獨(dú)立的用于經(jīng)過位置(x、y)的驅(qū)動(dòng)元件和設(shè)置用于加工頭的位置經(jīng)過的控制單元。
[0035]所述設(shè)備的特征在于，x和y坐標(biāo)的控制通過表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的預(yù)定的數(shù)字化的數(shù)據(jù)進(jìn)行并且z坐標(biāo)用于控制加工頭，其中z坐標(biāo)描繪3D表面形狀的深度或高度并且借助所述至少一個(gè)加工頭所述表面可局部去除。在此進(jìn)行3D表面形狀或其負(fù)模在工件表面上的復(fù)制。
[0036]按照所述按照本發(fā)明的方法，表面結(jié)構(gòu)的數(shù)字化的3D表面形狀的z坐標(biāo)由所述設(shè)備使用以用于控制加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面和加工頭之間的距離。所列舉的參數(shù)可以單獨(dú)或以任意的組合用于控制。
[0037]所述設(shè)備可以具有一個(gè)加工頭或多個(gè)加工頭，所述多個(gè)加工頭沿一個(gè)坐標(biāo)方向設(shè)置在所述平面中并且共同沿另一個(gè)坐標(biāo)的方向可移動(dòng)。為了所述至少一個(gè)加工頭的位置經(jīng)過，設(shè)置控制單元。備選或附加地可以通過合適的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作臺(tái)沿三個(gè)維度的跟蹤。
[0038]所述設(shè)備此外的特征在于，水射流裝置可以包括至少一個(gè)位置固定設(shè)置的具有連接導(dǎo)管的高壓泵單元，所述連接導(dǎo)管通至帶有水引導(dǎo)元件和噴水嘴的可運(yùn)動(dòng)的加工頭。
[0039]在按照本發(fā)明的設(shè)備的一種特別有利的設(shè)計(jì)中，水射流裝置的加工頭相對(duì)于表面隔開距離Imm至5mm、優(yōu)選1.5mm至2.5mm地可跟蹤地并且通過控制單元可控制地設(shè)置。由此可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)，在加工頭和要加工的表面之間的距離在彎曲大面積的、可彎曲的工件或其他不平度的情況下也可以保持恒定。該特征有利地提高所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)化精度。
[0040]在所述設(shè)備的特別的設(shè)計(jì)中設(shè)定，加工頭沿三個(gè)軸線可平移運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)并且圍繞三個(gè)軸線、優(yōu)選兩個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)，或水射流的定向至少有時(shí)連續(xù)地這樣變化，使得所述水射流在錐面上運(yùn)動(dòng)。所述加工頭可以此外設(shè)置在導(dǎo)向臂上，所述導(dǎo)向臂本身具有至少一個(gè)平移或旋轉(zhuǎn)軸線。此外水射流裝置的加工頭可以具有至少一個(gè)高度和/或碰撞保護(hù)傳感器。由此以有利的方式實(shí)現(xiàn)，識(shí)別大面積的工件的不平度和彎曲并且避免加工頭與要加工的工件嵌件的碰撞并且另一方面維持與表面的恒定距離。如以上說明的，在特別硬的工件、尤其是擠壓件的表面結(jié)構(gòu)化時(shí)可能有利的是，不使用純凈的水射流，而是使用伴隨引導(dǎo)有研磨的介質(zhì)的水射流。作為在所述設(shè)備中使用的研磨的介質(zhì)尤其是考慮細(xì)孔的沙。在這里所述設(shè)備可以具有帶有用于過濾出研磨的介質(zhì)的過濾裝置的封閉的水回路，從而可以回收研磨劑并且可以再次使用所述水。為此釋放出的工件顆粒和去除的顆粒要從收集的水中過濾出。
[0041]在所述設(shè)備中所述至少一個(gè)加工頭可以此外這樣設(shè)置，使得來自加工頭的噴水嘴的水射流與通過X和I坐標(biāo)形成的平面成一定角度入射到要加工的表面上，其中尤其是設(shè)定，水射流垂直入射到表面結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)壁上或?qū)嵤[動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，以便加工側(cè)向面。
[0042]所述設(shè)備此外具有至少一個(gè)高壓泵單元，所述高壓泵單元產(chǎn)生具有直到每秒1000米的傳播速度的水射流，所述水射流可以用于在沒有研磨的介質(zhì)的情況下結(jié)構(gòu)化。
[0043]所述設(shè)備的加工頭的噴水嘴在這里經(jīng)受特別的負(fù)載。尤其是在使用水研磨劑射流是如此，但在使用純凈的水射流時(shí)噴水嘴也經(jīng)受高的負(fù)載。出于這個(gè)原因，所述至少一個(gè)加工頭的噴水嘴或微型噴水嘴至少部分地由單晶的或多晶的金剛石制成或由基本上由A1203制成的材料構(gòu)成。由此使用的噴水嘴或微型噴水嘴的使用壽命顯著升高。盡管該特別耐磨的材料也不避免，必須定期更換噴水嘴。
[0044]為了要加工的表面的盡可能準(zhǔn)確的加工，按照本發(fā)明的設(shè)備具有支承裝置，所述支承裝置具有分成許多部分面的平的平面。在所述部分面內(nèi)設(shè)置有用于真空抽吸裝置的抽吸機(jī)構(gòu)，所述抽吸機(jī)構(gòu)可以是包括橡膠彈性的密封裝置或抽吸柱塞的抽吸開口。由此要加工的工件、例如擠壓板材可以固定在支承裝置上并且在整個(gè)水射流裝置或工件基于作用的水射流或水研磨劑射流的振動(dòng)時(shí)不打滑。也可以設(shè)定，將支承元件、例如接片設(shè)置在水池中，工件放置在所述支承元件上。
[0045]完成的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥可以在進(jìn)行結(jié)構(gòu)化之后經(jīng)受的其他處理方法。例如可以涂敷具有不同的光澤度的多個(gè)鉻層，其中首先進(jìn)行全表面的鍍鉻并且以掩模遮蓋表面結(jié)構(gòu)化的突出的或凹入的區(qū)域，以便接著涂敷至少一個(gè)第二鍍鉻層。備選地存在可能性，通過光亮鍍槽、機(jī)械的后處理或表面腐蝕影響光澤度。在這些其他的方法步驟結(jié)束之后，擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥完成并且對(duì)于設(shè)定的使用目的可使用。
[0046]擠壓件、尤其是金屬的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥借助水結(jié)構(gòu)化制造的表面結(jié)構(gòu)化設(shè)置用于，其用于為材料板壓制和/或壓印有直到6mm的深度的逼真的結(jié)構(gòu)化的表面，其中為了控制X和y坐標(biāo)使用表面結(jié)構(gòu)的3維(3D)表面形狀的預(yù)定的數(shù)字化的數(shù)據(jù)，并且使用描繪3D表面形狀的深度的z坐標(biāo)以用于控制所述至少一個(gè)加工頭沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面和加工頭之間的距離，其中，對(duì)表面局部加工并且通過去除材料進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)的預(yù)先確定的3D表面形狀的復(fù)制。
[0047]本發(fā)明涉及此外一種按照所述方法權(quán)利要求之一在使用按照本發(fā)明的設(shè)備的情況下制造的擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥。
[0048]本發(fā)明此外涉及一種包括至少部分地壓入的表面的材料板，所述表面在使用擠壓板材或環(huán)形帶的情況下制造，所述擠壓板材或環(huán)形帶按照所述方法權(quán)利要求之一在使用按照設(shè)備權(quán)利要求之一的設(shè)備的情況下制造。
[0049]本發(fā)明特別的優(yōu)點(diǎn)在于，擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的表面加工借助水射流進(jìn)行并且因此至少在第一步驟中可以放棄耗費(fèi)的腐蝕法。借助水射流加工在這里存在下述可能性，進(jìn)行至少一個(gè)粗結(jié)構(gòu)化，所述粗結(jié)構(gòu)化借助通過水射流的第二加工過程再加工，亦或使用常規(guī)的方法、例如腐蝕法，以便進(jìn)行精細(xì)結(jié)構(gòu)化，其中為該目的可以借助數(shù)字印刷涂敷掩模。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]此外借助附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明。
[0051]示出:
[0052]圖1未加工的工件的表面的橫截面視圖和利用水射流結(jié)構(gòu)化的工件的表面的處于上述橫截面視圖下的橫截面視圖；
[0053]圖2用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備的一種實(shí)施形式的俯視圖；
[0054]圖3用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備的另一種實(shí)施形式的俯視圖以及
[0055]圖4用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0056]圖1在橫截面視圖中示出工件1，其中可以涉及用于壓制材料的擠壓板材，其中典型地涉及金屬的擠壓板材。要加工的表面2在加工之前具有對(duì)應(yīng)于所述制造方法通常的表面粗糙度3。在進(jìn)行工件I的預(yù)凈化之后通過按照本發(fā)明的方法產(chǎn)生表面結(jié)構(gòu)4，所述表面結(jié)構(gòu)的特征在于按照下面的部分視圖的突出的區(qū)域5和凹入的區(qū)域6。不僅突出的區(qū)域5而且凹入的區(qū)域6具有精細(xì)結(jié)構(gòu)7。工件I的表面的整個(gè)結(jié)構(gòu)化在這里借助按照本發(fā)明的方法產(chǎn)生，其中，通過對(duì)應(yīng)地控制加工頭進(jìn)行材料的不同的去除。圖1在這里示出精細(xì)結(jié)構(gòu)7和粗結(jié)構(gòu)，其為了更好的顯示示意性地表示，然而，其中原則是不超過直到500 μ m的深度。
[0057]圖2在俯視圖中示出用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備20。所述設(shè)備包括水池21，支承裝置26設(shè)置在所述水池中。在支承裝置26中設(shè)有空隙，在所述空隙中設(shè)置有抽吸機(jī)構(gòu)27，所述抽吸機(jī)構(gòu)可以是包括橡膠彈性的密封裝置或柱塞的抽吸開口。由此其表面2應(yīng)該被加工的工件可以面狀地固定在支承裝置26上。所述設(shè)備此外具有包括連接導(dǎo)管23的高壓泵單元22。通過所述連接導(dǎo)管23為高壓泵單元22提供水。在此所述水可以是之前已經(jīng)用于工件I的表面結(jié)構(gòu)化的回收的水。所述水通過水引導(dǎo)元件24輸送給加工頭25。通過研磨劑接頭31可以將研磨劑輸送給加工頭25，所述研磨劑通過在噴水嘴中快速流動(dòng)的水吸入所述噴水嘴中，由此水研磨劑射流從噴水嘴排出。
[0058]借助兩個(gè)沿X方向的導(dǎo)軌29，加工頭25沿X方向移動(dòng)。借助另一個(gè)可運(yùn)動(dòng)地支撐在沿X方向的導(dǎo)軌29上的沿y方向的導(dǎo)軌30，加工頭25沿y方向移動(dòng)，所述加工頭可運(yùn)動(dòng)地設(shè)置在沿y方向的導(dǎo)軌30上。在所述設(shè)備的對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)中也可能的是，僅設(shè)置沿X方向的導(dǎo)軌。通過平行于導(dǎo)軌28、29的運(yùn)動(dòng)的疊加，表面2的每個(gè)位置(x、y)可由加工頭25經(jīng)過。在表面2的位置(X、y)上的去除深度按照本發(fā)明通過加工頭25沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或表面2和加工頭25之間的距離控制。
[0059]圖3在俯視圖中示出用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備20。所述設(shè)備包括水池
21,支承元件28設(shè)置在所述水池中。支承元件28可以作為水平定向的接片或垂直定向的板實(shí)施。工件放置在支承元件28上。所述設(shè)備此外具有包括連接導(dǎo)管23的高壓泵單元22。水引導(dǎo)元件24將水從高壓泵單元22引導(dǎo)至加工頭25。借助兩個(gè)沿X方向的導(dǎo)軌29，加工頭25沿X方向移動(dòng)。借助另一個(gè)可運(yùn)動(dòng)地支撐在沿X方向的導(dǎo)軌29上的沿y方向的導(dǎo)軌30，加工頭沿y方向移動(dòng)。加工頭25可運(yùn)動(dòng)地支撐在沿y方向的導(dǎo)軌30上。通過平行于導(dǎo)軌29、30的運(yùn)動(dòng)的疊加，表面2的每個(gè)位置(x、y)可通過加工頭25經(jīng)過。為了可以使用水研磨劑射流，在所述設(shè)備的該實(shí)施形式中也設(shè)置研磨劑接頭31。在表面2的位置(X、y)上的去除深度按照本發(fā)明通過加工頭25沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或表面2和加工頭25之間的距離控制。
[0060]圖4在透視圖中示出用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備20的圖2和3的實(shí)施形式。所述設(shè)備包括水池21。在水池21上設(shè)置兩個(gè)沿X方向的導(dǎo)軌29。沿y方向的導(dǎo)軌30可運(yùn)動(dòng)地支撐在導(dǎo)軌29上。加工頭25可運(yùn)動(dòng)地支撐在沿y方向的導(dǎo)軌30上，從而可以經(jīng)過每個(gè)位置(x、y)。當(dāng)然也可以設(shè)置兩個(gè)在水池21上緊固的沿y方向的導(dǎo)軌和可運(yùn)動(dòng)地在其上支撐的沿X方向的導(dǎo)軌，其中，加工頭25于是可運(yùn)動(dòng)地支撐在沿X方向的導(dǎo)軌上。用于實(shí)施按照本發(fā)明的方法的設(shè)備20的這些和其他的等效設(shè)計(jì)不通過在圖2至4給定的具體內(nèi)容所排除。
[0061]附圖標(biāo)記列表
[0062]I 工件
[0063]2 表面
[0064]3表面粗糙度
[0065]4表面結(jié)構(gòu)
[0066]5突出的區(qū)域
[0067]6凹入的區(qū)域
[0068]7精細(xì)結(jié)構(gòu)
[0069]20 設(shè)備
[0070]21 水池
[0071]22高壓泵單元
[0072]23連接導(dǎo)管
[0073]24水引導(dǎo)元件
[0074]25加工頭
[0075]26支承裝置
[0076]27抽吸機(jī)構(gòu)
[0077]28支承元件
[0078]29沿X方向的導(dǎo)軌
[0079]30沿y方向的導(dǎo)軌
[0080]31研磨劑接頭
【權(quán)利要求】
1.用于借助至少一個(gè)包括加工頭(25)的水射流裝置制造擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥形式的工件(I)的表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，所述方法具有如下步驟: -提供和使用表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)， -使用所述數(shù)字化的數(shù)據(jù)以用于所述至少一個(gè)加工頭(25)在通過X和y坐標(biāo)形成的平面中的位置控制或工作臺(tái)在所述通過X和y坐標(biāo)形成的平面中相對(duì)于位置固定地保持的加工頭(25)的跟蹤， -使用z坐標(biāo)以用于控制加工頭(25)，其中z坐標(biāo)確定表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的深度， -通過所述至少一個(gè)加工頭(25)局部地去除表面(2)，以用于在工件(I)的表面(2)上復(fù)制表面結(jié)構(gòu)的預(yù)先確定的3D表面形狀或其負(fù)模，其中z坐標(biāo)確定去除深度。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，使用3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)的z坐標(biāo)以用于控制加工頭(25)的推進(jìn)速度或工作臺(tái)沿X和/或y方向的跟蹤、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面(2)和加工頭(25)之間的距離。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，使用多個(gè)加工頭(25)以用于在平面中沿一個(gè)坐標(biāo)方向進(jìn)行加工并且使所述加工頭共同沿另一個(gè)坐標(biāo)的方向向前運(yùn)動(dòng)或進(jìn)行工作臺(tái)的跟蹤。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，所述水射流裝置至少包括一個(gè)高壓泵單元(22)、至少一個(gè)水引導(dǎo)元件(24)和至少一個(gè)帶有噴水嘴的加工頭(25)，和/或借助所述水射流裝置的噴水嘴對(duì)要加工的表面(2)進(jìn)行直到6mm的深度的去除，和/或與要加工的表面(2)成Imm至5mm、優(yōu)選1.5mm至2.5mm的預(yù)選的距離跟蹤噴水嘴。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，來自噴水嘴的水射流與通過X和y坐標(biāo)形成的平面成一角度到表面(2)上地垂直入射到要制造的結(jié)構(gòu)壁上，和/或所述水射流借助噴水嘴或微型噴水嘴可調(diào)節(jié)到0.05mm至2.0mm或0.1Omm至0.40mm的直徑。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，沿三個(gè)軸線可平移運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)加工頭(25)并且圍繞至少兩個(gè)軸線旋轉(zhuǎn)加工頭或通過控制加工頭(25)至少有時(shí)連續(xù)地這樣地改變水射流的定向，使得所述水射流在錐面上運(yùn)動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，所述水射流裝置沒有或利用研磨的介質(zhì)運(yùn)行，其中，作為研磨的介質(zhì)使用粒度>30目數(shù)的細(xì)孔的沙、金屬和半導(dǎo)體氧化物、金屬和半導(dǎo)體碳化物或金屬和半導(dǎo)體氮化物，和/或使用包括1200至4100巴的高壓泵單元(22)的水射流裝置。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，表面結(jié)構(gòu)(4)不依賴于重復(fù)的圖案分成各部分區(qū)域，所述部分區(qū)域分別順序地由水射流裝置加工或至少部分地由多個(gè)水射流裝置并行加工，其中，所述部分區(qū)域可以彼此重疊，和/或所述部分區(qū)域的界限可自由選擇，優(yōu)選這樣確定，使得所述界限與表面(2)的未加工的區(qū)域重口 ο
9.按照權(quán)利要求8所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，所確定的部分區(qū)域依賴于使用的水射流裝置具有1cm至100cm、優(yōu)選50cm的邊緣長度,和/或利用加工頭(25)和所屬的噴水嘴在水下加工所確定的部分區(qū)域。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，在表面(2)上設(shè)置有測(cè)量點(diǎn)，所述測(cè)量點(diǎn)允許加工頭(25)的位置的任何時(shí)間的控制，從而可使用校正控制或繼續(xù)中斷的加工過程。
11.按照權(quán)利要求1至10之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，使用表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的數(shù)據(jù)，所述表面結(jié)構(gòu)模擬自然生長的原料如木材表面或自然礦物如天然石料表面或人工制造的結(jié)構(gòu)如陶瓷的表面，和/或其特征在于，使用用于檢測(cè)數(shù)字化的數(shù)據(jù)的3D掃描器，所述3D掃描器借助可換向的鏡逼真地檢測(cè)樣品的表面結(jié)構(gòu)的整個(gè)3D表面形狀或通過借助經(jīng)由至少一個(gè)鏡換向的激光束和由此獲得的反射掃描樣品的整個(gè)表面結(jié)構(gòu)檢測(cè)樣品的表面結(jié)構(gòu)的整個(gè)3D表面形狀，或其特征在于，使用灰度圖像以用于提供表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀。
12.按照權(quán)利要求1至11之一所述的用于制造表面結(jié)構(gòu)(4)的方法，其特征在于，通過經(jīng)內(nèi)插法和數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)換檢測(cè)到的數(shù)字的數(shù)據(jù)以用于控制加工頭(25)沿X和/或y方向的推進(jìn)速度、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面(2)和加工頭(25)之間的距離。
13.用于應(yīng)用按照權(quán)利要求1至12之一所述的方法的設(shè)備(20)，所述設(shè)備具有:用于要加工的材料的支承裝置(26);至少一個(gè)水射流裝置，所述水射流裝置包括加工頭(25)和在導(dǎo)軌(29、30)上的滑座導(dǎo)向裝置，所述滑座導(dǎo)向裝置用于使所述至少一個(gè)加工頭(25)運(yùn)動(dòng)到通過X和I坐標(biāo)形成的平面內(nèi)的任意的位置中或相對(duì)于位置固定保持的加工頭(25)跟蹤工作臺(tái)；以及用于經(jīng)過一位置的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)元件；以及控制單元，所述控制單元設(shè)置用于定位加工頭(25)或工作臺(tái)，其特征在于，X和y坐標(biāo)的控制通過表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的預(yù)定的數(shù)字化的數(shù)據(jù)進(jìn)行，并且使用z坐標(biāo)用于控制加工頭(25)，其中，z坐標(biāo)確定3D表面形狀的深度，并且借助所述至少一個(gè)加工頭(25)局部地去除擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥形式的工件(I)的表面(2)。
14.按照權(quán)利要求13所述的設(shè)備(20)，其特征在于，可使用表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的數(shù)字化的z坐標(biāo)以用于控制加工頭(25)的推進(jìn)速度或工作臺(tái)沿X和/或y方向的跟蹤、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面(2)與加工頭(25)之間的距離。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的設(shè)備(20)，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)加工頭(25)在所述平面中沿一個(gè)坐標(biāo)方向設(shè)置并且共同沿另一個(gè)坐標(biāo)的方向可移動(dòng)，和/或水射流裝置至少包括一個(gè)位置固定地設(shè)置的具有連接導(dǎo)管(23)的高壓泵單元(22)，所述連接導(dǎo)管通至帶有水引導(dǎo)元件(24)和至少一個(gè)噴水嘴的可運(yùn)動(dòng)的加工頭(25)。
16.按照權(quán)利要求13至15之一所述的設(shè)備(20)，其特征在于，水射流裝置的加工頭(25)相對(duì)于表面(2)隔開距離Imm至5mm、優(yōu)選1.5mm至2.5mm地可跟蹤地并且通過控制單元可控制地設(shè)置，和/或加工頭(25)沿三個(gè)軸線可平移運(yùn)動(dòng)地引導(dǎo)并且圍繞至少兩個(gè)軸線可旋轉(zhuǎn)或水射流的定向至少有時(shí)連續(xù)地這樣可變，使得水射流在錐面上運(yùn)動(dòng)。
17.按照權(quán)利要求13至16之一所述的設(shè)備(20)，其特征在于，水射流裝置的加工頭(25)具有至少一個(gè)高度和/或碰撞保護(hù)傳感器，和/或水射流裝置帶有或沒有研磨的介質(zhì)地運(yùn)行，和/或具有帶有用于過濾出研磨的介質(zhì)和去除的工件顆粒的過濾設(shè)備的封閉的水回路。
18.按照權(quán)利要求13至17之一所述的設(shè)備(20)，其特征在于，來自噴水嘴的水射流與通過X和y坐標(biāo)形成的平面成一定角度地垂直入射到要加工的表面(2)的結(jié)構(gòu)壁上，和/或水射流裝置具有至少一個(gè)高壓泵單元(22)，所述高壓泵單元產(chǎn)生具有直到1000米每秒的傳播速度的水射流。
19.按照權(quán)利要求13至18之一所述的設(shè)備(20)，其特征在于，所述至少一個(gè)加工頭(25)的噴水嘴或微型噴水嘴至少部分地由單晶的或多晶的金剛石或基本上由Al2O3材料制成，和/或支承裝置(26)具有被分成多個(gè)部分面的平的平面，并且在所述部分面內(nèi)具有用于真空抽吸裝置的抽吸機(jī)構(gòu)(27)，和/或所述支承裝置由至少一個(gè)支承元件(28)形成。
20.擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥，其按照用于對(duì)材料板進(jìn)行壓制和/或壓印的方法權(quán)利要求1至12之一在使用按照權(quán)利要求13至19之一所述的設(shè)備情況下制造，所述擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥通過擠壓過程獲得直到6mm深度的逼真的表面結(jié)構(gòu)(4)，其中，在所述擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的表面(2)的結(jié)構(gòu)化時(shí)，使用表面結(jié)構(gòu)的3D表面形狀的為控制X和y坐標(biāo)預(yù)定的數(shù)字化的數(shù)據(jù)，并且數(shù)字化的數(shù)據(jù)的z坐標(biāo)確定3D表面形狀的深度并且用于確定所述至少一個(gè)加工頭(25)的推進(jìn)速度或工作臺(tái)沿X和/或y方向的跟蹤、水壓、體積流量、噴射時(shí)間或要加工的表面(2)和加工頭(25)之間的距離，其中，表面(2)局部地被加工并且在擠壓板材、環(huán)形帶或圓柱形的壓印輥的表面(2)上表面結(jié)構(gòu)的預(yù)先確定的3D表面形狀或其負(fù)模的復(fù)制通過去除材料實(shí)現(xiàn)。
21.材料板，其包括在使用擠壓板材、環(huán)形帶或壓印輥的情況下至少部分地壓印的表面，所述表面按照方法權(quán)利要求1至12之一在使用按照權(quán)利要求13至19之一所述的設(shè)備的情況下被壓印。
【文檔編號(hào)】B44C1/22GK104245349SQ201380021373
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月26日
【發(fā)明者】W·施托費(fèi)爾 申請(qǐng)人:許克萊茵有限公司