一种水转印图案的纹理分割方法技术

本发明专利技术公开了一种水转印图案的纹理分割方法，包括以下步骤：（1）仿真计算；（2）预变形图案获取；（3）薄膜制备；（4）图文转印；所述水转印设备包括水槽、水箱、放卷机构、流膜槽、活化机构、压印机构、清理回流机构和热交换机构；所述流膜槽中设置了图案分割机构；包括若干插板、滑槽、滑条、导套、导柱、液压装置、第一插杆、T形压块、挡流板、上泄口、下泄口、第一分流孔、导流板、第二分流孔、第一齿条、第二插杆、导块、复位弹簧、第二齿条、调节齿轮；本发明专利技术通过设置了图案分割机构，使得在转印过程中，每次转印都不会对后面的待转印图案区造成干扰，同时将基材工件上方的多余涂料的油墨及时排除，避免造成二次涂覆，影响转印质量。

【技术实现步骤摘要】
一种水转印图案的纹理分割方法
本专利技术属于水转印
，尤其是涉及一种水转印图案的纹理分割方法。
技术介绍
由于复杂多变的含立体结构的物体和曲面物体存在难以通过传统的印刷方式来实现的问题，近年来立体表面披覆技术得到迅速发展，例如：大量的工业产品如手机外壳、防盗门、各种家具、家电、汽车产品及化妆品行业产品等都选择通过水转印披覆技术来印刷图案，且该方法为越来越多的行业普遍采用。现有的水转印技术通常采用手持或者夹具将基材工件由上往下压入转印池中，用挡板将后面待加工图案区隔开之后通过摇晃将水面多余的油墨荡开，之后再将转印完成的基材工件取出；这种转印工艺比较原始，人为放置挡板效率低下，而且会造成水面波纹，对图案会造成一定的扰动，从而引起图案变形；采取摇晃的方式荡开油墨依然会制造出水面的波动，不可避免会对图案成造成冲击；在取出转印完成的基材工件时，被荡开的油墨会重新聚拢，对工件二次涂覆，使图案被破坏。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种高效无二次涂覆的水转印图案的纹理分割方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种水转印图案的纹理分割方法，包括以下步骤：一种水转印图案的纹理分割方法，包括其特征在于：包括以下步骤：（1）仿真计算：根据三维物体的转印模型形状以及PVA薄膜入水角度；利用斯托克斯流模型对进入活化状态的PVA薄膜进行建模仿真，模拟PVA拉伸及形变过程；（2）预变形图案获取：根据步骤（1）的仿真模拟结果，建立PVA薄膜与三维物体转印模型映射关系坐标，根据映射关系计算获得转印预变形图像；（3）薄膜制备：利用凹版印刷技术将步骤（2）中获得的转印预变形图案印刷到PVA薄膜上备用；（4）图文转印：利用水转印设备将步骤（3）制备好的PVA薄膜置于流动的水面上，向水转印PVA薄膜上喷涂使图案活化的活化剂，将基材工件从所述PVA薄膜的上方压入水中并与PVA薄膜相贴合，并保证每个基材工件与图案对应。所述水转印设备包括设有支撑脚的水槽、固定连接于所述水槽的水箱、设于所述水箱上方的放卷机构、设于所述水箱后侧的流膜槽、设于所述流膜槽上方的活化机构、设于所述流膜槽上方的夹持压印机构、设于所述流膜槽后方的清理回流机构和设于所述水槽下方的热交换机构；其特征在于：所述流膜槽中设置了图案分割机构；具体包括滑动连接于所述流膜槽的若干插板、设于所述插板上的滑槽、滑动连接于所述滑槽的滑条、固定连接于所述水槽的导套、可滑动连接于所述支撑台的导柱、设于导柱上方的液压装置、固定连接于所述导柱的第一插杆、固定连接于所述第一插杆的T形压块、固定连接于所述流膜槽的挡流板、设于所述挡流板上部的上泄口、设于所述挡流板下部的下泄口、分布于所述挡流板中部的第一分流孔、滑动连接于所述挡流板的导流板、设于所述导流板上的第二分流孔、固定连接于所述导流板的第一齿条、固定连接于所述插板的第二插杆、固定连接于所述插杆的导块、套设于所述导块的复位弹簧、固定连接于所述第二插杆的第二齿条、可转动连接于所述流膜槽内壁并且与所示第一齿条与第二齿条啮合的调节齿轮；所述T形压下表面与所述插板上表面相接触并且上下位置可以进行调整；所述导流板的有效面积大于所述挡流板；所述挡流板与所述导流板上表面在初始位置时位于同一平面；当转印工作进行时，活化后的图案层在水流的带动下以恒定的速度向前移动，水流液面高度与插板上边缘保持齐平，所述挡流板与所述导流板上表面位于同一平面，经过挡流板的水流可分为三层，上层水流从上泄口流过，中层水流从第一分流孔流过，下层水流从下泄口流过，导柱沿着导套下行，带动压印机构下行，待转印工件带着转印图案被压入水中，转印图文在水压的作用下逐渐包覆在物体表面，同时，第一插杆8312在导柱的带动下下行，T形压块8313带动与之接触的插板下行，第二插杆沿着导块下行，复位弹簧压缩，进而，第二齿条被带动下行，调节齿轮逆时针旋转，第一齿条在啮合作用下上行，导流板逐渐沿着挡流板上行，进一步上泄口被导流板逐渐封闭，第一分流孔与第二分流孔逐渐完全重合，下泄孔被完全打开，上层水流被导流板的上边缘封住，逐渐停止流动，漂浮于上层水流之上的图案层被导流板分割，保持在压印机构的上游，分流孔和下泄孔流量增大，流膜槽整体流量保持稳定，进一步地，由于待转印物浸入流膜槽中、压印机构下方的两侧的插板下行，压印机构下方的流膜槽段上层水流从两侧的插板上方溢出，多余转印图案层油墨顺着水流流向流膜槽与水槽的缝隙当中，最终在清理汇流机构汇聚，整个过程产生的水波由于导流板的阻挡作用并不会影响到上游的未转印图案区，当多余油墨层完全流出，导柱上行，第一插杆上行，插板在复位弹簧的作用下复位上行，带动调节齿轮顺时针转动，导流板第一齿条下行至导流板上边缘与挡流板上边缘齐平，此时，第一分流孔与第二分流孔相互错位，有效通量减少，下泄口被部分遮挡，有效通量减少，同时，上泄口被打开，上层水流带动图案层恢复流动，整个流膜槽的单位时间流量保持不变，之后重复上述转印动作；挡流板和导流板巧妙地利用了流膜槽中水流的运动，将水的流动分为三层，每层的单位流量都可以单独控制，并且导流板和挡流板的控制配合使得不管那一层水流发生了变化，单位时间通过导流板和挡流板的流量是一定的，这就保证了当导流板上行将上层水流和图案阻断时，不会成产生足以扰动图案层的水波，而是由其他两层水流迅速补充，并且避免了单层水流动被阻断时由于惯性而产生的激波，由此保证了图案分割时图案的稳定性；同时，导流板升起的部分会形成一道屏障，保护上游带转印部分不会受到下游转印部分的干扰；插板结构将整个流膜槽分成一个个可以单独控制的区域，控制更加灵活和多样；通过第一齿条、第二齿条和调节齿轮的联动配合，是整个转印工作更加系统和自动化，节省了工人成本，避免了其他控制结构；插板下行使上层多余油墨通过向两侧倾泻的方式与流膜槽彻底分离，代替了传统的摇晃，高效且清理彻底，避免了摇晃产生的水波，整个倾泻过程平稳安静不会对水面产生波纹，同时，避免了多余油墨对工件产生二次涂覆，提高了成型质量。所述压印机构包括固定连接于所述导柱的安装板、固定连接于所述安装板下侧的水平导轨、滑动连接于所述水平导轨的若干滑块、可转动连接于所述导轨的固定旋钮、固定安装与所述滑块的液压伸缩杆、固定安装于所述液压伸缩杆末端的球头连接器、可转动连接于所述球头连接器的永磁体安装块、可转动连接于所述永磁体安装块的止转螺栓和设于所述永磁体安装块底部的多边形安装孔；转印工作开始时将基材工件夹持牢固，并将夹具靠磁力吸附在多边形安装孔中，使之固定在永磁体安装块上，进一步，根据水流速度的工件形状调节永磁体安装块与球头连接器的安装角度，以便调整合适的入水角度，最后将止转螺栓拧紧实现固定，进一步，通过滑块在水平导轨上的位移调整各基材工件的水平位置，通过液压伸缩杆的长度调整各工件的垂直位置，位置调整完毕可随导柱进行压印工作；水平滑轨和滑块可以灵活地调整多个工位的位置的相对位置，包括非对称阵列，极大地提高了设备的兼容性和效率；同时配合固定旋钮可实现快速固定，节省了调试设备的时间；可单独伸缩的液压杆可以满足不同基材工件转印本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水转印图案的纹理分割方法，其特征在于：包括以下步骤：/n（1）仿真计算：根据三维物体的转印模型形状以及PVA薄膜入水角度；利用斯托克斯流模型对进入活化状态的PVA薄膜进行建模仿真，模拟PVA拉伸及形变过程；/n（2）预变形图案获取：根据步骤（1）的仿真模拟结果，建立PVA薄膜与三维物体转印模型映射关系坐标，根据映射关系计算获得转印预变形图像；/n（3）薄膜制备：利用凹版印刷技术将步骤（2）中获得的转印预变形图案印刷到PVA薄膜上备用；/n（4）图文转印：在水转印设备中将步骤（3）制备好的PVA薄膜置于流动的水面上，向水转印PVA薄膜上喷涂使图案活化的活化剂，之后将基材工件从所述PVA薄膜的上方压入水中并与PVA薄膜相贴合，在水压的作用下完成水披覆转印；/n其中步骤4所述水转印设备包括设有支撑脚（11）的水槽（1）、固定连接于所述水槽（1）的水箱（12）、设于所述水箱（12）上方的放卷机构（2）、设于所述水箱（12）后侧的流膜槽（3）、设于所述流膜槽（3）上方的活化机构（4）、设于所述流膜槽（3）上方的夹持压印机构（5）、设于所述流膜槽（3）后方的清理回流机构（6）和设于所述水槽（1）下方的热交换机构（7）；所述流膜槽（3）中设置了图案分割机构（8）；该图案分割机构（8）包括滑动连接于所述流膜槽（3）的若干插板（81）、设于所述插板（81）上的滑槽（811）、滑动连接于所述滑槽（811）的滑条（812）、固定连接于所述水槽（1）的导套（82）、可滑动连接于所述导套（82）的导柱（83）、设于导柱（83）上方的液压装置（8311）、固定连接于所述导柱（83）的第一插杆（8312）、固定连接于所述第一插杆（8312）的T形压块（8313）、固定连接于所述流膜槽（3）的挡流板（84）、设于所述挡流板（84）上部的上泄口（841）、设于所述挡流板（84）下部的下泄口（842）、分布于所述挡流板（84）中部的第一分流孔（843）、滑动连接于所述挡流板（84）的导流板（85）、设于所述导流板（85）上的第二分流孔（851）、固定连接于所述导流板（85）的第一齿条（852）、固定连接于所述插板（81）的第二插杆（813）、固定连接于所述第二插杆（813）的导块（814）、套设于所述导块（814）的复位弹簧（815）、固定连接于所述第二插杆（813）的第二齿条（816）、可转动连接于所述流膜槽（3）内壁并且与所示第一齿条（852）与第二齿条（816）啮合的调节齿轮（86）；所述T形压块（8313）下表面与所述插板（81）上表面相接触并且上下位置可以进行调整；所述导流板（85）的有效面积大于所述挡流板（84）；所述挡流板（84）与所述导流板（85）上表面在初始位置时位于同一平面；/n当转印工作进行时，导柱（83）沿着导套（82）下行，带动压印机构（5）下行，同时，第一插杆（8312）在导柱（83）的带动下下行，T形压块（8313）带动与之接触的插板（81）下行，第二插杆（813）沿着导块（814）下行，复位弹簧（815）压缩，进而，第二齿条（816）被带动下行，调节齿轮（86）逆时针旋转，第一齿条（852）在啮合作用下上行， 导流板（85）逐渐沿着挡流板（84）上行，进一步上泄口（841）被导流板（85）逐渐封闭，第一分流孔（843）与第二分流孔（851）逐渐完全重合，待转印物浸入流膜槽（3）中，压印机构（5）下方的两侧的插板（81）下行，压印机构（5）下方的流膜槽（3）段上层水流从两侧的插板（81）上方溢出，多余转印图案层油墨顺着水流流向流膜槽（3）与水槽（1）的缝隙当中，最终在清理汇流机构汇聚，之后导柱（83）上行，第一插杆（8312）上行，插板（81）在复位弹簧（815）的作用下复位上行，带动调节齿轮（86）顺时针转动，导流板（85）第一齿条（852）下行至导流板（85）上边缘与挡流板（84）上边缘齐平实现复位，之后重复上述转印动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水转印图案的纹理分割方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）仿真计算：根据三维物体的转印模型形状以及PVA薄膜入水角度；利用斯托克斯流模型对进入活化状态的PVA薄膜进行建模仿真，模拟PVA拉伸及形变过程；
（2）预变形图案获取：根据步骤（1）的仿真模拟结果，建立PVA薄膜与三维物体转印模型映射关系坐标，根据映射关系计算获得转印预变形图像；
（3）薄膜制备：利用凹版印刷技术将步骤（2）中获得的转印预变形图案印刷到PVA薄膜上备用；
（4）图文转印：在水转印设备中将步骤（3）制备好的PVA薄膜置于流动的水面上，向水转印PVA薄膜上喷涂使图案活化的活化剂，之后将基材工件从所述PVA薄膜的上方压入水中并与PVA薄膜相贴合，在水压的作用下完成水披覆转印；
其中步骤4所述水转印设备包括设有支撑脚（11）的水槽（1）、固定连接于所述水槽（1）的水箱（12）、设于所述水箱（12）上方的放卷机构（2）、设于所述水箱（12）后侧的流膜槽（3）、设于所述流膜槽（3）上方的活化机构（4）、设于所述流膜槽（3）上方的夹持压印机构（5）、设于所述流膜槽（3）后方的清理回流机构（6）和设于所述水槽（1）下方的热交换机构（7）；所述流膜槽（3）中设置了图案分割机构（8）；该图案分割机构（8）包括滑动连接于所述流膜槽（3）的若干插板（81）、设于所述插板（81）上的滑槽（811）、滑动连接于所述滑槽（811）的滑条（812）、固定连接于所述水槽（1）的导套（82）、可滑动连接于所述导套（82）的导柱（83）、设于导柱（83）上方的液压装置（8311）、固定连接于所述导柱（83）的第一插杆（8312）、固定连接于所述第一插杆（8312）的T形压块（8313）、固定连接于所述流膜槽（3）的挡流板（84）、设于所述挡流板（84）上部的上泄口（841）、设于所述挡流板（84）下部的下泄口（842）、分布于所述挡流板（84）中部的第一分流孔（843）、滑动连接于所述挡流板（84）的导流板（85）、设于所述导流板（85）上的第二分流孔（851）、固定连接于所述导流板（85）的第一齿条（852）、固定连接于所述插板（81）的第二插杆（813）、固定连接于所述第二插杆（813）的导块（814）、套设于所述导块（814）的复位弹簧（815）、固定连接于所述第二插杆（813）的第二齿条（816）、可转动连接于所述流膜槽（3）内壁并且与所示第一齿条（852）与第二齿条（816）啮合的调节齿轮（86）；所述T形压块（8313）下表面与所述插板（81）上表面相接触并且上下位置可以进行调整；所述导流板（85）的有效面积大于所述挡流板（84）；所述挡流板（84）与所述导流板（85）上表面在初始位置时位于同一平面；
当转印工作进行时，导柱（83）沿着导套（82）下行，带动压印机构（5）下行，同时，第一插杆（8312）在导柱（83）的带动下下行，T形压块（8313）带动与之接触的插板（81）下行，第二插杆（813）沿着导块（814）下行，复位弹簧（815）压缩，进而，第二齿条（816）被带动下行，调节齿轮（86）逆时针旋转，第一齿条（852）在啮合作用下上行，导流板（85）逐渐沿着挡流板（84）上行，进一步上泄口（841）被导流板（85）逐渐封闭，第一分流孔（843）与第二分流孔（851）逐渐完全重合，待转印物浸入流膜槽（3）中，压印机构（5）下方的两侧的插板（81）下行，压印机构（5）下方的流膜槽（3）段上层水流从两侧的插板（81）上方溢出，多余转印图案层油墨顺着水流流向流膜槽（3）与水槽（1）的缝隙当中，最终在清理汇流机构汇聚，之后导柱（83）上行，第一插杆（8312）上行，插板（81）在复位弹簧（815）的作用下复位上行，带动调节齿轮（86）顺时针转动，导流板（85）第一齿条（852）下行至导流板（85）上边缘与挡流板（84）上边缘齐平实现复位，之后重复上述转印动作。


2.根据权利要求1所述的水转印图案的纹理分割方法，其特征在于：所述压印机构（5）包括固定连接于所述导柱（83）的安装板（831）、固定连接于所述安装板（831）下侧的水平导轨（832）、滑动连接于所述水平导轨（832）的若干滑块（833）、可转动连接于所述导轨的固定旋钮（834）、固定安装与所述滑块（833）的液压伸缩杆（835）、固定安装于所述液压伸缩杆（835）末端的球头连接器（836）、可转动连接于所述球头连接器（836）的永磁体安装块（837）、可转动连接于所述永磁体安装块（837）的止转螺栓（838）和设于所述永磁体安装块（837）底部的多边形安装孔（839）；转印工作开始时将基材工件夹持牢固，并将夹具靠磁力吸附在多边形安装孔（839）中，使之固定在永磁体安装块（837）上，根据水流速度的工件形状调节永磁体安装块（837）与球头连接器（836）的安装角度，最后将止转螺栓（838）拧紧实现固定，通过滑块（833）在水平导轨（832）上的位移调整各基材工件的水平位置，通过液压伸缩杆（835）的长度调整各工件的垂直位置，位置调整完毕可随导柱（83）进行压印工作。


3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，郭颖，周洪涛，
申请(专利权)人：明德新材料科技浙江股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33