根据图案对金属进行三维装饰的系统和方法与流程

本发明涉及在金属上施加颜色的系统和方法，并且更具体地涉及根据特定图案在金属上施加3d装饰。

背景技术：

如今，对金属进行涂抹通常使用热固化粉末涂料来执行，与使用包含溶剂的漆料进行涂抹相比，这是一种环境友好的涂抹方法。在通过静电粉末喷枪喷射时，粉末带正电荷，并均匀地散布在金属物体上。然后加热金属物体，粉末熔化成均匀的薄膜，最后冷却金属物体，使得粉末形成硬涂层。通常，在金属达到其熔融温度点之后，粉末在200℃固化约10分钟。加热金属物体通常通过对流固化炉来完成。

然而，该技术仅限于以一种颜色阴影着色整个金属物体，因为不可能控制喷射到物体的一部分上的粉末。相反，喷射到金属物体上的粉末在整个物体上产生均一和均匀的散布，因为带电的粉末被吸引到金属物体上，并且例如即使仅用粉末喷射物体的前面时也到达物体的背面。

因此，该技术不能装饰具有某些3d预定义形状和图案的金属物体，由于同样的原因——粉末喷射并且更具体地在金属物体上喷射静电粉末关于形状或图案、沿金属物体的位置以及沿金属物体的形状或图案的厚度方面不能进行控制。

欧洲专利申请序号17176965.6公开了一种系统，包括：用于将根据预定图案的底漆施加到完全涂有第一颜色的金属基材的至少一个侧面上的装置，用于将包含第二颜色的uv(紫外线)可固化粉末涂料喷射到底漆上的静电枪，用于将空气吹到uv可固化粉末上以除去过量uv粉末以使得uv可固化粉末仅保留在金属基材上的由底漆所确定的位置处的气枪，以及用于固化uv可固化粉末涂料的ir(红外线)和uv(紫外线)能源，由此形成在金属基材的至少一个侧面上根据特定预定图案用至少两种颜色装饰的金属基材。

然而，uv(紫外线)可固化粉末涂料在可能使用的颜色范围内非常有限。实现结合使用这种uv可固化粉末涂料的系统需要特殊制造这种类型的颜色。此外，每种颜色的漆料每波长需要uv和ir能量的调节。这些限制导致系统的高度复杂性。此外，3d装饰在施加施加有有色粉末的底漆时需要高精度，并且还需要在固化过程之前精确地去除所有过量的粉末。如欧洲专利申请序号17176965.6中所公开的去除过量粉末的方法可能不足以实现这种方法。

能够根据特定图案以一种或多种颜色对金属物体进行3d装饰在设计和建筑市场中具有很大的潜力。例如，如果设计师或建筑师能够为客户提供设计结合在其建筑物中的金属挤压件，以使得挤压件的外侧用一种颜色(有或没有任何颜色的3d装饰)着色，而朝向建筑物内部的挤压件的那一个侧面可以用第二种不同的颜色(有或没有任何颜色的3d装饰)着色，则可能性可以是无限的，并且可以根据每个客户的喜好和期望进行调节。

因此，需要一种能够以工业上可应用的方式用一种或多种颜色对金属进行3d装饰的系统和方法。

技术实现要素：

提供了一种用于根据特定图案用一种或多种颜色来装饰金属物体的工业上可应用的系统和方法。

使用热固化，3d图案化装饰可以与金属物体最初着色时的颜色相同，或者3d图案的颜色可以是与金属物体的颜色不同的颜色。

根据一些实施例，一种用于在金属基材的至少一个表面上根据预定图案形成具有3d装饰的金属基材的方法，可以包括：

(a)确定用于定义3d装饰的厚度的底漆的液滴大小；

(b)根据预定图案将底漆施加到金属基材的至少一个表面上；

(c)向其施加包含颜色的静电热固化粉末涂料；

(d)去除过量的静电热固化粉末涂料，使得所述静电热固化粉末涂料仅保留在由所述底漆确定的所述金属基材上的位置处；

(e)将所述金属基材插入对流炉中；和

(f)在所述金属基材的所述至少一个表面上根据所述预定图案形成具有3d装饰的金属基材。

根据一些实施例，底漆可以是基于热的底漆。

根据一些实施例，底漆可以选自由以下组成的底漆组：基于uv的底漆、基于溶剂的底漆和基于热的底漆。

根据一些实施例，该方法可以包括在施加所述底漆之前，用第一颜色完全涂抹所述金属基材或者完全阳极氧化所述金属基材。

根据一些实施例，用第一颜色完全涂抹所述金属基材的步骤可以包括施加包含所述第一颜色的静电热固化粉末涂料。

根据一些实施例，所述静电热固化粉末涂料的颜色可以与所述金属基材的颜色相同或不同。

根据一些实施例，可以使用吹气和刷洗单元执行去除过量的静电热固化粉末的步骤。

根据一些实施例，所述金属基材可以由选自由以下组成的组中的金属制成：铝、铁、铜、钢、不锈钢及其合金。

根据一些实施例，可以用第二颜色的至少一种另外的静电热固化粉末涂料重复步骤(a)-(e)，如通过预定图案所确定的。

根据一些实施例，一种用于在金属基材的至少一个表面上根据预定图案形成具有3d装饰的金属基材的系统可以包括：

用于根据用于定义3d装饰的厚度的预定液滴大小并且还根据预定图案将底漆施加到金属基材的至少一个表面上的装置；

用于将静电热固化粉末涂料喷射到所述底漆上的粉末枪，其中所述静电热固化粉末涂料包括颜色；

用于将空气吹到所述静电热固化粉末涂料上的气枪和用于刷洗到金属基材上以用于去除过量的静电热固化粉末的刷洗单元，使得所述静电热固化粉末涂料仅保留在由所述底漆所确定的所述金属基材上的位置处；和

用于固化所述静电热固化粉末涂料的对流炉。

根据一些实施例，用于施加底漆的装置可以是数字打印机。

根据一些实施例，所述底漆可以是基于热的底漆。

根据一些实施例，所述底漆可选自由以下组成的底漆组：基于uv的底漆、基于溶剂的底漆和基于热的底漆。

根据一些实施例，所述静电热固化粉末涂料的颜色可以与所述金属基材的颜色相同或不同。

根据一些实施例，所述对流炉可以是横向加载对流炉。

附图说明

在以下附图中图示出了所公开主题的一些非限制性示例性实施例或特征。

在一个或多个附图中出现的相同或重复或等同或相似的结构、元件或部件通常用相同的附图标号来进行标记，并且可以不重复标记和/或描述。

附图中所示的组件和特征的尺寸是为了方便或清楚地呈现而选择的，并且不一定按比例或真实透视图进行示出。为了方便或清楚起见，一些元件或结构未被示出或者仅被部分地示出和/或以不同的透视图或从不同的视角被示出。

对先前呈现的元件的引用是暗含的而不必进一步引用它们所出现的附图或描述。

图1是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案形成具有3d装饰的金属基材的系统的示意图；

图2是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案形成具有3d装饰的金属基材的方法的流程图；

图3是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案对金属基材进行3d装饰的系统的顶视图的示意图示；

图4是根据本公开的实施例的打印模块的侧视图的示意图示，该打印模块被包括在用于根据预定图案对金属基材进行3d装饰的系统中；

图5a是根据本公开的实施例的在金属基材一个侧面上根据预定图案对金属基材进行3d装饰的步骤的示意图；

图5b是根据本公开的实施例的施加到金属基材上的3d装饰的示例的照片；

图6是根据本公开的实施例的施加到金属基材上的3d装饰的另外示例的照片；

图7是根据本公开的实施例的施加到金属型材上的3d装饰的示例的照片；

图8是根据本公开的实施例的没有保护侧壁的粉末涂料和吹气模块的侧视示意图示；

图9是根据本公开的实施例的刷洗系统的顶侧视图的示意图示；

图10a-图10b分别是根据本公开的实施例的刷洗单元的透视图和正视图的示意图示；

图11是根据本公开的实施例的刷洗单元相对于金属基材的正视图的示意图示；

图12是根据本公开的实施例的抽吸单元的示意图示；和

图13是根据本公开的实施例的横向加载对流炉的顶视图的示意图示。

具体实施方式

在本公开的上下文中，在没有限制的情况下，术语“基材”涉及可以将漆料或底漆施加到其上的基础材料。

在本公开的上下文中，术语“物体”涉及可以将漆料或底漆施加到其上的任何物质。

在本发明的上下文中，在没有限制的情况下，术语“底漆”涉及在用第二种颜色对可以以某个第一种颜色被初始阳极氧化或初始涂抹的基材进行涂抹之前施加在基材上的预备涂料，第二种颜色可以与第一种颜色相同或不同。将底漆施加到涂抹的基材上的图案定义了要被施加到底漆上的第二颜色的图案。

在本公开的上下文中，在没有限制的情况下，术语“数字打印”涉及根据预定的基于数字的图像将图案打印到基材上的方法。在本公开的上下文中，数字打印机根据基于数字的图像的图案将底漆打印到对象上。

在本公开的上下文中，在没有限制的情况下，术语“完全涂抹”涉及用至少一层颜色均匀地覆盖在基材或物体的整个侧面或表面上的基材或物体的至少整个侧面或表面。

在本公开的上下文中，术语“预定图案”涉及视觉饰物或装饰的任何形状或图案或轮廓，根据该视觉饰物或装饰，可以将底漆和漆料施加到基材或物体上，所述形状或图案或轮廓可以在施加底漆和漆料之前被预先确定或预先定义。预定图案包括显示根据预定图案涂抹的颜色以及在施加预定图案之前的基材或物体的颜色的形状或图案或轮廓。预定图案还包括仅显示根据预定图案涂抹的颜色而不显示在施加预定图案之前的基材或物体的颜色的形状或图案。也就是说，预定图案包括这样的图案，根据该图案将底漆和漆料施加到基材或物体的整个侧面或表面上，使得基材或物体在其整个侧面或表面上均匀地涂覆有底漆和漆料。

在本公开的上下文中，术语“3d装饰”或“3d涂抹”涉及具有厚度并且在基材的表面上方以预定程度突出的视觉饰物或装饰的任何形状或图案或轮廓——无论在施加3d装饰之前，基材是否最初涂抹有第一颜色或者是否进行了阳极氧化。

以上引用的术语还意指其变化和变形物。

金属的工业涂抹方法通常包括使用可热固化的粉末涂料，通过粉末喷枪将其喷射到金属物体上。使用静电粉末喷枪是对金属物体进行涂抹的优选方法，因为粉末在被喷射到金属物体上时带正电荷，这致使粉末电吸引到金属物体上并因此以均一和均匀的方式覆盖金属物体。由于粉末被吸引到金属物体上，喷射在金属物体的一个侧面上的粉末也独立地到达并施加到金属物体的相对侧上——尽管以不太均匀的方式，并且存在将粉末直接喷射到相对侧上的需要，以便获得与第一面相同的均匀涂料。因此，基于静电粉末的涂抹方法使得能够用多于一种颜色对涂抹金属物体进行非常小的控制，例如，用一种颜色涂抹金属物体的一个侧面，同时用不同的颜色涂抹金属物体的另一个侧面，更不用说根据预定图案涂抹金属物体。

因此，需要一种工业上可应用的系统和方法，用于在金属物体的至少一个侧面上根据预定图案来用多于一种颜色涂抹和装饰金属物体。

数字打印使得能够根据预定义的基于数字的图像准确地打印任何特定图案和形状，同时避免了对于制造要施加到物体上的每个图案或形状的掩模、印章或印版的昂贵需求。因此，使用数字打印机根据预定液滴大小打印底漆可以使得底漆能够以精确的预定图案或形状、在金属物体的表面上方以一定的厚度、打印在金属物体的侧面或表面上(在某些情况下，其可能已经用第一种颜色着色或者可能已经经过阳极氧化)，以便根据预定图案产生用3d装饰装饰的金属物体。底漆应被配置为实现这样的精确打印。因此，底漆应被设计成具有特定的粘度和粘性特性，其将使得能够经由数字打印装置将底漆精确地施加到金属物体上，以及控制金属物体的表面上方的厚度的程度。底漆应具有精确的粘度，以便由打印装置根据预定图案精确地施加，即底漆应具有低粘度，以便使得底漆能够连续均匀地流过打印装置的喷嘴，同时能够施加用于3d装饰的精确图案。

在将底漆以所期望的图案或形状并且以一定的液滴大小打印到金属物体的侧面或表面上之后，可以将包含颜色的静电热固化粉末涂料喷射到物体的打印侧面上。粉末涂料均匀地散布在被喷射的金属物体的打印侧面上，因此需要除去未附着在底漆上的过量粉末。通常，可以使用吹气来除去过量的粉末。然而，在某些情况下，吹气是不足够的，并且需要附加系统以用于除去过量的粉末同时仅在预定图案所规定的位置处保持粉末。因此，本公开教导了刷洗系统的使用，该刷洗系统具有用于去除过量的粉末而不会对预定图案的底漆造成任何损坏的特定特性。也就是说，可以包括一个或多个刷洗单元的刷洗系统被设计成去除过量的粉末同时不会弄脏打印在金属物体上的底漆。最后，将金属物体的打印侧面暴露于热量，该热量根据将底漆打印到金属物体上的预定图案而固化静电热固化粉末涂料。然后形成根据特定图案用3d装饰装饰的金属物体。

根据一个示例，将底漆施加到金属物体上的图案可以包括金属物体的一个侧面或表面的整个区域。根据这样的示例，可以完全涂抹有初始涂抹在金属物体上的第一颜色或者可以完全阳极氧化的金属物体可以包括完全涂抹有具有任何预定液滴大小的第二颜色的静电热固化粉末的一个侧面或表面，而金属物体的其他侧面或表面可以根本不用第二颜色的漆料进行3d装饰。在这样的示例中，图案可以包括被覆盖有一定厚度的漆料的金属物体的整个表面或侧面。根据其他示例，图案可以包括任何种类的视觉饰物或装饰，其可以显示第二颜色的静电热固化粉末以及在3d装饰之前最初涂抹在金属物体上的第一颜色或金属物体经过的阳极氧化过程。在一些实施例中，第二颜色可以与第一颜色相同或不同。图案可以包括多于一种颜色，使得可以打印底漆并且可以根据需要多次施加静电热固化粉末涂料以实现多色图案。

以下给出了实践本公开的一般非限制性表示，概述了本公开的实施例的示例性实践，并提供了针对变体和/或替代实施例的构建基础，它们中的一些随后被描述。

现在对图1进行参考，图1是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案来用3d装饰装饰金属基材的系统100的示意图。根据一些实施例，金属基材可以由任何金属或合金制成，例如铝、铁、铜、钢和/或不锈钢。根据本公开，也可以用3d装饰装饰任何其他金属。在一些实施例中，用包含第一颜色的可热固化粉末涂料最初涂抹金属基材。经由粉末喷枪例如静电粉末喷枪将粉末涂料喷射到金属物体上，使得将粉末吸引到金属物体上并在金属物体上方产生均匀涂层。在其他实施例中，可以经由其他涂抹方法(例如阳极氧化涂覆工艺)用第一颜色涂抹金属物体。

根据一些实施例，系统100可以包括用于将底漆施加到金属基材或金属物体上的装置110。装置110可以被配置成根据预定义的或预定的图案并根据一定的液滴大小将底漆施加到金属物体上。该图案可以规定在其上应该实施静电热固化粉末涂料的金属物体的区域——即装饰的类型，同时液滴大小可以规定涂料在金属物体的表面上方的突出程度，即3d装饰的存在和等级。

根据一些实施例，可以由金属物体的涂抹和3d装饰所为的任何人来选择预定义图案。将底漆施加到金属物体上的预定图案可以是任何种类的视觉饰物或装饰，并且在一些实施例中可以包括金属基材的一个侧面或表面的均匀覆盖物。通常，准备预定图案的数字文件，使得可以对应地将底漆施加到金属物体上。

在一些实施例中，液滴大小可以规定底漆的厚度的程度，并因此规定施加到金属物体上的装饰的厚度的程度。可以选择液滴大小，例如，在1dpd[每滴点数]到7dpd之间，但是可以实现其他范围。1dpd生成该范围的最小液滴大小，而随着数量的增加，液滴大小以及因此的3d装饰的厚度具有更高的程度。应该注意，在确定液滴大小时，应考虑图案的类型。例如，液滴大小越大，图案可能变得越不准确，因为大量的底漆可能等同于例如沿着图案的较粗的线。因此，在图案特性和所选底漆液滴大小之间将存在相关性。

优选地，装置110可以是数字打印机，用于根据预定的基于数字的图像数字地打印底漆。可以被用来完成底漆的打印的数字打印机可以是喷墨型打印机，例如由施乐、富士、柯尼卡美能达、京瓷等制造的数字喷墨打印机。需要将这样的数字打印机调节为打印底漆而不是墨水。例如，由于干燥底漆的残留，可能发生这种打印机的喷嘴的堵塞。如果底漆没有连续地流过喷嘴，则底漆可能在打印机的喷嘴内干燥，这可能是当底漆从某些喷嘴出来与基于数字的图像的预定图案一致时的情况。为了克服数字打印机的喷嘴的这种堵塞，可以定义用于清洁打印系统的喷嘴的预定时间段。可以进行打印系统的清洁的时间段可以通过底漆干燥所花费的通常时间来确定。此外，在打印系统中实施热控制单元可以有助于控制底漆的粘度，从而防止其干燥和堵塞打印系统的喷嘴。

在一些实施例中，施加底漆所根据的图案进一步定义了要被施加到底漆上的颜色的最终图案。在一些实施例中，最终图案可以是第二颜色，其可以与最初可以施加到金属基材上的第一颜色相同或不同。

在一些实施例中，施加到金属基材上的底漆可以是任何类型的基于uv的底漆、基于溶剂底漆或基于热的底漆。如上所解释，基于热的底漆可以是这样的底漆，其仅在被加热之后例如在通过对流炉的同时和之后将其状态从流体(这是底漆所施加到金属基材上的状态)改变为“粘性”(这是使其它材料能够粘附到其上的状态，例如粉末涂料，如下所述)。基于溶剂的底漆可以是在溶剂蒸发后将其状态从流体改变为粘性的底漆。基于uv的底漆可以是在被置于uv能量源下之后将其状态从流体改变为粘性的底漆。

由于底漆的粘性状态是粉末涂料粘附到底漆所需的状态，因此在将底漆施加到金属基材上之后不久使底漆达到其粘性状态是有益的。这也确保了现在施加有底漆的金属基材的表面光滑且美观。当使用基于uv的底漆时，在将其施加到金属基材上之后不久实现底漆达到其粘性状态的一种方法包括：验证激活底漆的uv能量的强度足够高，例如高于预定阈值。当使用基于热的底漆时，在将底漆施加到金属基材上之后不久实现底漆达到其粘性状态的一种方法包括：确保对流炉中的温度足够高，例如高于预定阈值。

另一方面，直到将第二颜色(例如，包含第二颜色的粉末涂料，如下文所述)施加到底漆上的时间需要在底漆变粘之后不久，以避免将第二颜色施加到干燥底漆上的情况，这种情况将不会导致第二颜色与底漆的适当粘合。

在一些实施例中，系统100可以进一步包括粉末涂料枪120。粉末枪120可以被配置成将包含第二颜色的粉末涂料喷射到底漆上。在一些实施例中，粉末枪120可以是静电枪，其可以把配置成将包含第二颜色的粉末涂料喷射到底漆上，同时用正电荷对粉末充电。

优选地，静电粉末涂料可以是热固化粉末涂料类型，以便能够与由现成的静电热固化粉末涂料提供的几乎任何颜色的色调一起工作。然而，uv可固化粉末涂料在可用颜色范围内受到显著限制，并且每种颜色都需要uv强度的调节。然而，在其他实施例中，粉末涂料可以是uv可固化粉末涂料或任何其他类型的粉末涂料。

可以被施加到底漆上的粉末涂料的一些示例是聚酯、聚酯干混物、超耐久树脂、聚氨酯、聚酯和丙烯酸树脂。除了其他特性以外，粉末涂料，诸如所提及的粉末涂料以及其他的，尤其可以在其对冲击、对湿度和对氧化的耐久性以及它们的光泽水平等方面可以彼此不同。因此，每种粉末涂料的表面张力是不同的，并且当被施加到金属基材上时相对于底漆的表面张力水平应当被考虑进去，使得粉末涂料的表面张力和底漆的表面张力之间的差异不显著，这可以防止均匀的颜色层涂覆金属基材。因此，要求底漆具有与粉末涂料的表面张力相一致的表面张力，例如具有基本相同的范围。

底漆的另一个要求涉及冲击。用于对金属基材进行着色的所有粉末涂料旨在作为外表面(例如建筑物的外表面)的一部分而被实施，符合耐候性(例如，耐湿度、温度和温度变化、阳光等)的标准、机械耐久性的标准以及任何其他标准。因此，发现所有粉末在冲击试验期间具有高冲击耐久性。最初可以被用来将第一着色层涂抹到金属基材上的粉末涂料通过机械和物理连接而连接到金属基材。然而，一旦使用底漆，底漆和第一着色层之间的连接以及底漆和第二着色层之间的连接是化学连接，其比机械和/或物理连接更强，并且其可以因此损害第一着色层和金属基材之间的连接的强度。为了确保底漆具有与粉末涂料的冲击耐久性相类似的高冲击耐久性，并因此使底漆能够吸收一些能量或冲击，使得第一着色层将保持完好无损并且适当地连接到金属基材，可以将包含高弹性的材料添加到底漆中，例如，可以将树脂添加到底漆中。通过增加底漆的弹性，提高了底漆的冲击耐久性。在其他示例中，可以降低底漆和第一着色层之间的粘合力或粘合连接，以防止底漆弱化第一着色层的冲击耐久性。

根据一些实施例，重要的是底漆，并且因此整个被涂抹的金属物体在外部环境条件下长时间具有良好的耐久性。例如，金属物体应被设计成能承受极端天气变化，而不会对被涂抹的金属物体的强度和耐久性造成任何损害。

当使用静电粉末涂料注射枪120用于施加包含第二颜色(与第一颜色相同或不同)的粉末涂料时，粉末附着到金属物体上，因此通常覆盖在其上喷洒粉末的金属基材的整个侧面。此外，粉末还可以覆盖金属物体的未与喷射的粉末涂层直接接触的至少一些侧面，例如，与在其上喷射粉末的侧面或表面相对的侧面。为了去除过量的粉末涂料并因此仅在由所施加的(例如，打印的)底漆的位置所限定的金属物体上的位置处保持粉末涂料，系统100可以进一步包括压缩气枪130。气枪130可以包括多个喷嘴，空气通过所述喷嘴被加压。空气应该通过气枪130在高压例如约6-8巴下被加压，以便从金属基材上适当地去除粉末涂料，从而除了附着在底漆上的粉末之外，从金属基材或金属物体周围去除粉末涂料。也就是说，气枪130的压力应低于包含第二颜色的粉末与底漆之间的连接强度。可能需要气枪130围绕金属基材或物体移动，以便确保从基材或物体的所有部分去除所有过量的粉末。在一些实施例中，气枪130可以包括用于保持压缩空气的高压的罐，所述压缩空气从气枪130的喷嘴出来时将被加压。压缩空气优选地被用于去除未附着到底漆上的过量粉末。因为吹气是一种非常有效且快速的去除过量物质的方法，其很少或根本不需要人工参与。然而，在其他实施例中，可以使用去除未附着到底漆上的过量粉末的其他方法，例如，使用特殊刷子刷洗过量的粉末。在这种情况下，代替气枪130，系统100可以包括用于去除过量的粉末的其他对应装置，例如刷子。在一些实施例中，可以通过指定的抽吸单元收集过量的粉末。根据一些实施例，收集的过量粉末可以重新用于未来的粉末涂覆。

在其他实施例中，气枪130可能不足以去除未附着到底漆上的所有过量的粉末涂料。在这种情况下，刷洗系统140可以被实施为系统100的一部分。这种刷洗系统140可以包括一个或多个刷洗单元，例如刷子，其被专门设计来一方面去除未附着在底漆上的粉末，同时不弄脏底漆或者根据哪个底漆和粉末涂料将被3d装饰到金属基材上而改变预定图案。在一些实施例中，过量的粉末可以由与刷洗系统140连通的指定抽吸单元收集。根据一些实施例，收集的过量粉末可以重新用于未来的粉末涂覆。

根据一些实施例，刷洗系统140确保沿着金属基材的适当且清晰的3d装饰。也就是说，由于去除未附着到底漆上的过量粉末的过程越好，沿着金属基材的3d装饰越清晰，因为在粉末不应该存在的位置处不存在粉末。刷洗系统140显著地改善了3d装饰的金属基材的清洁度，以便有助于使3d装饰更加清晰和高度可见。通过添加刷洗单元140，基本上无限类型的图案可以作为在金属基材上的3d装饰而适当地可见。

重要的是避免任何指纹或具有比粉末涂料更高的表面张力的任何其他材料，其可能留下诸如汗的、脂肪的或油脂的痕迹之类的标记与金属基材接触。脂肪、油脂或汗液可能粘附粉末涂料，使得即使在对未附着在底漆上的过量粉末进行吹气之后，一些粉末涂料可能仍在脂肪、油脂或汗液所存在的区域中保持附着在金属基材上，从而打断了预定义图案的清洁度和精度。因此，在一些实施例中，生产线可以包括清洁单元，用于在将金属基材加载到生产线上之后(并且在施加底漆之前)清洁金属基材的表面，以便确保高度清洁的基材和高质量的产品。

在去除过量的粉末之后，使得粉末涂料仅保留在金属基材上或物体上的由底漆限定的位置处，粉末需要经过固化过程以便形成与金属基材(或物体，例如金属型材)的牢固且稳定的附着。优选地，粉末涂料是可热固化的粉末涂料，使得粉末经由热能的施加而是可固化的。因此，系统100可以包括对流炉150，对流炉150用于根据由底漆限定的图案将可热固化的粉末固化到金属基材上，并且粉末附着到该对流炉150。可以将金属基材放入对流炉150中，以便引发固化过程。

金属基材或物体冷却下来，然后例如在建筑工业中可以作为任何结构的一部分而被结合。例如，金属物体，例如，在一个侧面上用一种颜色着色而在另一个侧面(通常的是与第一侧面相对的侧面)上实施的用第二种颜色和/或包括与第一种颜色相似或不同的第二种颜色的图案进行3d装饰的铝挤压件，可以被实施为建筑物的一部分，使得挤压件的一个侧面是建筑物外部的一部分，并且挤压件的另一个侧面是建筑物内部的一部分，虽然每一个侧面可能具有完全不同的颜色和/或图案。在金属物体的至少一个侧面上根据预定图案对金属物体进行3d涂抹或3d装饰的方法能够实现金属物体的无限设计；其中物体的一个侧面或一个表面可以具有由颜色和/或图案限定的一个3d设计，其与金属物体的不同侧面或表面可以具有的3d设计相比可以完全不同。

现在对图2进行参考，图2是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案对金属基材进行3d装饰的方法200的流程图。方法200可以包括步骤210，包括确定要被施加到金属基材上的底漆的液滴大小。如上所解释，通过限定底漆的液滴大小，限定了厚度的程度并因此限定了3d装饰的程度。方法200可以进一步包括步骤220，包括根据预定图案将底漆施加到金属基材的至少一个侧面上。在一些实施例中，金属基材最初可以涂抹有第一着色层。可以通过涂抹金属的任何已知方法用第一颜色涂抹金属基材，例如通过使用可热固化的粉末涂料、uv可固化粉末涂料或任何其它类型的涂料。通常在金属基材的所有侧面上用第一颜色均匀地涂抹金属基材。

在步骤220中，根据预定图案将底漆施加到着色的金属基材上，到金属基材的至少一个侧面上，使得例如金属基材的一个侧面可以具有根据第一着色层的第一颜色，而金属基材的另一个侧面可以具有根据特定图案施加在其上的底漆，因此随后使得该侧面具有根据特定图案的第二着色层。在一些实施例中，注入到底漆上的第二颜色可以与第一颜色相同，而在其他实施例中，第二颜色可以与第一颜色不同。

优选地经由数字打印施加底漆，但是可以实施施加底漆的其他方法。数字打印是根据预定义图案施加底漆的优选方法，因为数字打印非常精确并且足够快以用作生产线的一部分。将预定义图案作为基于数字的图像加载到被调节用于打印底漆的数字打印机上。然后将底漆数字打印到金属基材上，从而在金属基材的表面上方限定应该由第二着色层出现在金属基材上的所期望的图案和所期望的图案厚度。

系统200可以进一步包括步骤230，包括将包含第二颜色的热固化粉末涂料施加到金属基材上。在其他实施例中，可以使用其他类型的粉末涂料，例如uv可固化粉末涂料。通常使用将静电粉末注射到金属基材上的静电粉末涂料注射枪(例如图1中的枪120)将可热固化的粉末涂料施加到金属基材上，致使粉末附着到粉末所喷射到的金属基材上的侧面的整个区域上，并且甚至可以致使粉末附着到金属基材的另一侧面上。因此，在将粉末涂料施加到金属基材上之后，根本不知道打印底漆根据什么图案。

因此，方法200包括步骤240，其包括去除过量的可热固化的粉末涂料，使得涂料仅保留在由底漆确定的位置处。去除过量粉末涂料(通常是热固化粉末涂料)的步骤240是确保包含第二颜色的粉末涂料仅保留在由底漆限定的位置处的必要步骤，使得以高精度和高准确度根据预定义图案将第二着色层的图案打印到金属基材上。可以使用加压空气、经由气枪例如气枪130去除过量的可热固化粉末涂料，但是可以使用其他方法。在一些实施例中，加压空气不提供对过量粉末的完全去除，并且需要附加的手段，例如刷洗系统140，其可以包括一个或多个刷洗单元，所述刷洗单元被配置成温和但有效地从金属基材中去除过量的粉末。

在一些实施例中，方法200可以进一步包括步骤250，其包括激活对流炉以便固化可热固化的粉末涂料。由于粉末涂料优选是可热固化的粉末涂料，因此需要对热量进行激活以便实现粉末涂料的固化，从而在金属基材上方形成稳定的涂层。经由热能源(例如对流炉150)将热能施加到涂覆的金属基材上。在大约180℃下大约8-12分钟时段之后，根据打印底漆的特定图案和厚度将粉末完全固化并且均匀地涂覆到金属基材上。

在一些实施例中，方法200可以包括步骤260，包括在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案形成具有3d装饰的金属基材。在方法200结束时，可以对金属基材进行3d装饰，使得可以用不同的设计进行装饰金属基材的每个侧面。例如，金属基材的一个侧面可以包括第一着色层(例如，根据用于在方法200开始之前对整个金属基材着色的颜色层)，而金属基材的另一个侧面(通常相对侧面)除了第一着色层之外还可以包括根据图案的3d第二着色层。可以将第二着色层施加到金属基材的至少一个侧面上所根据的3d图案可以是任何视觉装饰，其可以显示或可以不显示穿过其中的第一着色层。在一些实施例中，将底漆施加到金属物体上所根据的图案可以包括金属物体的一个侧面或表面的整个区域。在这种情况下，可以避免使用底漆，并且仅使用粉末枪120用于将粉末施加到金属基材的所需侧面或表面上。应该注意的是，明确地需要从金属基材的不应着色的所有其他侧面或表面上适当地去除过量的粉末。

在一些实施例中，图案可以是包括多于两种颜色的多色图案。因此，可以在重复步骤中将底漆施加到用第一着色层着色的金属基材上。在每个步骤期间，可以按照将在金属基材的表面上方以预定厚度被涂抹到金属基材上的每一种颜色而将底漆施加到金属基材上。也就是说，可以将图案划分为与构成图案的颜色的数量相对应的图案部分。在每个步骤中，在确定底漆的液滴大小之后，根据与颜色之一相关的图案部分将底漆施加/打印到金属基材上。然后可以将包含该颜色的对应粉末涂料施加到底漆上，去除过量的粉末，并使剩余的粉末固化。然后根据与不同颜色相关的不同图案部分将底漆施加/打印到金属基材上，并且重复该过程直到将整个图案施加到金属基材上。

现在对图3进行参考，图3是根据本公开的实施例的用于在金属基材的至少一个侧面上根据预定图案对金属基材进行3d装饰的系统的顶视图的示意图示。系统300可以包括若干模块，由此这些模块中的至少一些可以等同于关于图1详细描述的单元。

在一些实施例中，系统300可以包括上载单元302，其通常包括传送器，其可以被配置为将金属基材通常以金属型材例如铝型材的形式上载到打印模块304中。打印模块304可以包括打印机，通常是数字打印机，其被设计用于在各种类型的型材上打印底漆。也就是说，打印模块304可以是可调节模块，其根据插入其中的金属型材调节其参数和特性。打印模块304可以等同于用于施加底漆的装置110(图1)。

在一些实施例中，系统300可以进一步包括粉末涂料和吹气模块306，其可以被配置为将粉末施加到已经由打印模块304打印到金属型材上的底漆上，以及从金属型材上吹走过量的粉末，以便确保粉末仅保留在由打印底漆确定的金属型材上的位置处，并且从而避免粉末附着到沿着型材的不应被着色的区域。模块306可以等同于图1的单元120和130。

在一些实施例中，系统300可以包括刷洗系统308，该刷洗系统308可以被配置为刷掉未附着在底漆上的过量的粉末涂料。刷洗系统308可以是吹气模块306的补充。在一些实施例中，模块308可以等同于图1的单元140。

在一些实施例中，系统300可以进一步包括卸载区域310，其可以被配置为使得能够容易且简单地将着色金属型材卸载到对流炉312中。

根据一些实施例，系统300可以包括控制和供电单元314，其可以被配置为向系统300供电，以及控制系统300的所有模块。

现在对图4进行参考，图4是根据本公开的实施例的打印模块的仰视图的示意图示，该打印模块被包括在根据预定图案对金属基材进行3d装饰的系统中。打印模块304可以经由传送器302(图3)将金属型材接收到其中。

金属型材相对于打印机414的位置应该在预定位置处，这样以便确定底漆的打印是根据预定图案并且在沿着金属型材的正确位置处。因此，打印模块304可以包括铆接圆筒402、404和406，其被配置成使金属基材(例如，金属型材或挤压件)相对于打印机414对准。根据一些实施例，可以经由型材定位系统424控制铆接圆筒。型材定位系统424可以控制一对铆接圆筒的第一圆筒的初始永久位置，其对应于打印机414的初始位置。此外，可以经由型材定位系统424控制第二可移动圆筒的移动。在其他实施例中，型材定位系统424可以控制任何一对铆接圆筒402、404和406中的每个圆筒的移动。

铆接圆筒402、404和406中的每一个通常包括位于传送器302的相对侧上的两个圆筒。例如，铆接圆筒402可以包括两个相对圆筒，其可以铆接并紧固金属型材，使得这对圆筒402的每一个支撑并因此对准被放置在传送器402上的金属型材的侧面之一。可以将铆接圆筒402定位在打印模块304的入口处。可以沿着打印模块304进一步定位另外一对通常相对的铆接圆筒404，以便在金属型材继续沿着传送器302朝向打印机414移动时进一步支撑和对准金属型材。

在一些实施例中，打印模块304可以进一步包括另外一组铆接圆筒406，其通常包括彼此相对定位的一对圆筒，其可以在金属型材离开打印模块304时提供支撑并因此对准金属型材。由于金属型材通常比打印模块304长，因此需要若干对铆接圆筒以便确保相对于打印机414的位置始终正确地对准金属型材。

铆接圆筒402、404和406可以根据相对于传送器302的预定位置和相对于打印机414的位置轻微推动任何金属型材，以便确定金属型材的位置与由打印机414在其上打印的预定图案相一致。即，根据一些实施例，铆接圆筒402、404和406可以能够平行于传送器302的纵向轴线移动，并且平行于打印模块304的纵向轴线移动。

在一些实施例中，每对铆接圆筒之间的距离应该为小以便在金属型材的对准操作期间有效，并且还不能太小，以使对准有效。例如，每对铆接圆筒(例如，圆筒402、404和406)之间的距离可以约为400mm。

根据一些实施例，任何一对铆接圆筒的第一圆筒可以是永久的，使得其可以是不可移动的。可以基于打印机414的初始位置预先确定第一铆接圆筒的位置。因此，任何一对铆接圆筒的第二圆筒可以是可移动的并且例如经由空气压力而改变，使得第二圆筒的位置对应于金属型材的形状和尺寸，以确保将金属型材铆接和支撑在第一圆筒和第二圆筒之间，因此它相对于打印机414的位置被对准。在其他实施例中，任何一对铆接圆筒中的第一圆筒和第二圆筒可以是可移动的，以允许金属型材相对于打印机414的位置对准。

根据一些实施例，打印模块304还可以包括高度调节系统(未示出)，该高度调节系统可以被配置为相对于金属型材的尺寸--特别是高度--来调节打印机414和装载到打印模块304中的金属型材之间的距离。打印机414和正被打印的介质(即金属型材)之间的距离应在3mm至5mm之间。可以在金属型材进入到打印模块304中之前调节打印机414与金属型材的标称距离。如果金属型材沿其纵向轴线具有变化的高度，则这将需要打印机414相对于打印模块304改变其高度，并且因此保持打印机414和金属型材之间的基本恒定的距离。因此，高度调节系统(未示出)可以包括跟踪或追踪系统(未示出)，其可以包括跟踪辊。在跟踪系统(未示出)的情况下，即，跟踪辊与金属型材接触，在将金属型材进入到打印模块304中时的打印机414与金属型材之间的标称距离的调节之后，金属型材可以向上推动跟踪辊，这可以致使打印机414以与跟踪辊被金属型材向上推动的距离等同的相同距离升高。因此，跟踪系统可以被配置为保持打印机414和金属型材之间的基本恒定的标称距离，以便确保正确的打印。

根据一些实施例，为了能够升高打印机414，打印模块304可以包括重量平衡系统(未示出)，其可以被配置为提供抵抗打印机414的重量的配重。因此，当通过装载到打印模块304中的金属型材推动跟踪系统或跟踪辊时，重量平衡系统通过平衡打印机414的重量使打印机414能够相应地升高。

根据一些实施例，在打印模块304的位置之前，可以定位加热单元，使得首先加热要进行打印的金属型材的表面。加热金属型材的表面可以改善其表面张力，从而优化其上的底漆打印。

根据一些实施例，打印模块304可以包括保护圆筒420，其可以位于打印机414附近。在一些实施例中，打印模块304可以包括两个保护圆筒420，由此每个保护圆筒420可以位于打印机414的相对侧。在其他实施例中，可以实现其他数量和位置的保护圆筒420。保护圆筒420可以被配置成确保打印机110(图1)与打印介质(即金属型材)之间没有接触，以避免打印机110对打印机制的任何损坏。

现在对图5a进行参考，图5a是图示出根据本公开的实施例的在金属基材的一个侧面上根据预定图案对金属基材进行3d装饰的步骤的示意图500a。在步骤510中，用着色层完全涂抹包括两个侧面的金属基材，使得用第一着色层着色侧面a和侧面b。例如，第一着色层可以是白色的，但是可以在侧面a和侧面b上涂覆任何其他颜色。在步骤520中，仅将底漆施加到侧面b上。可以通过数字打印将底漆施加到侧面b上，并且可以根据预定图案并根据规定预定图案的每个点所施加的底漆量的液滴大小来施加底漆，从而规定结果3d装饰的厚度程度。在图5a中所图示的示例中，将底漆施加到金属基材的侧面b上所根据的图案可以是钻石阵列，在钻石之间具有附加内线和附加线，同时沿着图案可以看到第一着色层的颜色。可以实现其他图案。

在将底漆打印或施加到金属基材的侧面b上之后，在步骤530中将粉末涂料施加到侧面b上。通常，粉末涂料是静电热固化粉末涂料，其可以经由粉末涂料注射枪例如枪120(图1)而被喷射。粉末可以附着到金属基材上，从而整个地涂覆侧面b，并且甚至可以涂覆侧面a的至少一部分。在图5a中所图示的示例中，粉末涂料可以以不均匀的方式涂覆侧面a，例如以在侧面a的一端或两端产生涂覆的uv可固化粉末的梯度。粉末涂料可以包括第二颜色，其可以与第一着色层的颜色相同或不同。在图500a中所图示的示例中，第二颜色的颜色是黑色，但是可以使用任何其他颜色来对金属基材进行3d装饰。

在步骤540中，从金属基材的所有侧面去除过量的粉末涂料，以便实现根据特定图案3d装饰的金属基材。可以通过吹气例如使用经由气枪(例如气枪130)吹到金属基材上的加压空气来去除过量的粉末涂料。在没有施加底漆的金属基材的那些部分中，加压空气的力应比粉末涂料和金属基材之间的附着力更强，因此粉末涂料仅在粉末附着到底漆的那些位置中保留在侧面b上。去除过量的粉末涂料还可以通过刷洗系统例如刷洗系统140来执行，其可以连接到抽吸单元，抽吸单元被配置成抽吸由刷洗系统去除的过量粉末。

现在对图5b进行参考，图5b是根据本公开的实施例的施加到金属基材上的3d装饰的示例的照片。

在粉末涂料的固化过程之后，可以形成在一个侧面(例如，侧面b)根据预定图案3d装饰的金属基材，同时用至少一种颜色装饰另一个侧面(例如，侧面a)。在一些实施例中，粉末涂料可以是可热固化的粉末涂料，使得需要热固化以便在金属基材上形成稳定的涂层。可以经由热能源例如对流固化炉150执行热固化。在其他实施例中，可以使用其他类型的粉末涂料，例如uv可固化粉末涂料，在这种情况下，可以经由ir和uv能源进行固化。

图5b是实际上无限可能的3d装饰的一个示例的照片。从图5b的装饰中可以明显看出，在金属基材的表面上方凸起装饰，从而致使这些装饰成为3d装饰。沿着预定图案在每个点处施加到金属基材上的底漆的量由液滴大小测量。施加到图案的特定部分上的底漆越多，装饰在金属基材的表面上方越厚且越凸起，从而产生3d装饰。由于底漆不是流动的液体而是具有相对高的粘度，因此底漆能够根据特定的图案进行3d装饰，并且底漆的量影响沿着图案在每个点处的底漆的厚度，即，经由打印机施加的底漆越多，3d装饰越厚。在图5b中看到的施加到金属基材上的3d装饰的每个形状旁边的阴影表明装饰确实是3d装饰的事实，即，在金属物体的表面上方凸起根据预定图案的装饰。

现在对图6进行参考，图6是根据本公开的实施例的施加到金属基材上的3d装饰的附加示例的照片。根据图6，3d装饰602包括施加到白色金属物体上的灰色叶子图案。根据图6，3d装饰604包括类似于图5a-图5b的图案，但是604中的3d装饰的颜色是施加到白色基材上的白色。如在3d装饰604中所见，尽管施加到底漆上的颜色与最初施加到金属基材上的颜色相同，但是这是3d装饰的事实--即在金属物体的表面上方凸起的厚装饰--相对于最初着色的金属物体的颜色提供了清晰的装饰。根据本公开，可以施加任何其他颜色和任何其他图案和3d程度。

现在对图7进行参考，图7是根据本公开的实施例的施加到金属型材上的3d装饰的示例的照片。根据图7，可以将根据预定图案的3d装饰施加到金属挤压件上，例如施加到被用作窗框等的金属型材上。根据图7，沿着金属型材施加的一些3d装饰可以与最初着色的金属型材的颜色相同，例如型材702和704。型材702和704的图案是不同的，然而，作为3d装饰的一部分而被施加的颜色与最初施加到金属型材上的颜色相同，在这种情况下都是白色。如前所提及，尽管第一和第二颜色是相同的，但是装饰的3d性质使得这些装饰在金属型材的整个视觉和美学外观方面是清晰可见的。在其他情况下，施加到底漆上的第二颜色可以与最初施加到金属型材上的第一颜色不同，例如，施加到型材706上的3d装饰。在这种情况下，3d装饰是灰色的，而金属基材的初始颜色是白色的。根据本公开，根据任何图案的任何其他颜色组合可以施加到3d装饰金属型材。

现在对图8进行参考，图8是根据本公开的实施例的没有保护侧壁的粉末涂料和吹气模块的侧视示意图示。如图3中所图示，系统300可以包括粉末涂料和吹气模块306，其可以被配置成首先将粉末注射到金属型材上，然后从金属型材吹掉过量的粉末，使得粉末将仅在打印机414打印底漆的位置处附着在金属型材上。

在一些实施例中，模块306可以包括至少一个粉末涂料枪804，其被配置成将粉末注射到沿着传送器302前进并因此穿过系统300的所有模块的金属型材上。此外，为了从型材中去除过量的粉末，模块306可以进一步包括吹气单元806。吹气单元806可以位于粉末枪804的一侧上，或者位于粉末枪804的两侧上。在一些实施例中，吹气单元806在将粉末喷射到可由传送器302承载的金属型材上之后，可以沿着模块306位于不同的位置处，例如位于型材的近端处。可以根据被涂抹的金属型材的形状调节定位的其他位置和角度，以及沿金属型材的槽的位置。

在一些实施例中，模块306可以进一步包括抽吸单元(未示出)，抽吸单元可以抽吸经由吹气单元806从金属型材去除的过量粉末。抽吸单元可以被配置为抽吸经由打印底漆未附着在金属型材上的吹制粉末的流动颗粒。抽吸单元可以包括抽吸开口814。抽吸开口814的位置可以在金属型材上方，通常在粉末涂料枪804和一些吹气单元806之间。与抽吸开口814的抽吸压力相比，粉末从粉末涂料枪804喷出的压力更高，以避免抽吸开口814在粉末离开粉末枪804时并且在其到达打印到金属型材上的底漆之前抽吸粉末。

在一些实施例中，至少一个粉末涂料枪804定位在模块306内的角度以及粉末枪804与金属型材之间的距离可以根据金属型材的形状或根据粉末和底漆的特性--例如底漆和粉末之间的亲和力来调节。

根据一些实施例，粉末涂料和吹气模块306可以包括提升单元810，其可以被配置为提升粉末涂料枪804和/或吹气单元806，以便将这些单元保持在距处理过的金属型材的预定距离处。

现在对图9进行参考，图9是根据本公开的实施例的刷洗系统的顶侧视图的示意图示。根据一些实施例，系统300可以包括刷洗系统308，其可以被配置为例如经由吹气枪806去除先前未被去除的过量粉末涂料。在一些情况下，仅仅吹气不足以从未将底漆施加在金属基材上的区域中去除所有过量的粉末涂料，并且需要附加机制。应该实施刷洗系统308以便确保将底漆施加到金属基材上所根据的并且用颜色所施加的图案在颜色和底漆固化到金属基材上的步骤之前应该是清洁的。

在一些实施例中，在使用刷洗系统去除过量粉末之前必须确保底漆处于固态，以便确保刷洗单元308不会以任何方式弄脏或损坏附着到底漆的颜色。在这种情况下，降低底漆的温度以便将其冷却至约15摄氏度可能是有益的，以便确保底漆基本上是固态而不是流态，这意味着在刷洗系统308的应用期间施加到底漆上的颜色和底漆将不会被损坏。在一些实施例中，可以实施其它低温，例如在使金属基材通过刷洗系统308之前冷却底漆。在一些实施例中，3d装饰的程度越高，例如，每次装饰所使用的底漆量越多，底漆的温度应该越低，以便确保全部量的底漆充分冷却并且现在处于固态而不是流态。

在一些实施例中，用于3d装饰的底漆越多，附着到底漆上的粉末的量越大，从而产生更厚的3d装饰。粗略地说，施加到基材上的底漆量与施加到底漆上的粉末量之比为1：2。

在一些实施例中，可以沿着或在传送器或者用于在刷洗系统308附近传递金属型材的其他装置(例如，一个接一个地定位的辊902)的侧面定位刷洗系统308。在一些实施例中，刷洗系统308可以包括至少一个刷洗单元，例如刷子904、906、908、910和912中的任何一个或组合。

根据一些实施例，至少一个刷子可以位于移动的金属型材上方，例如，刷洗单元904，以便清洁用底漆打印并且用粉末涂料覆盖的金属型材的表面或侧面。在一些实施例中，至少一个刷子可以位于移动的金属型材下方，例如，刷子906，以便在顶刷904的操作之后或者在经由刷子904完成粉末去除之前清洁金属型材的底部部分，该底部部分可能在其上具有一些过量的粉末。在一些实施例中，至少一个刷子可以位于移动的金属型材的每一个侧面，以便在通过顶刷904和底刷906去除粉末之前或之后去除可能位于金属型材侧面的过量粉末。例如，侧刷908可以位于移动的金属型材的右侧，而侧刷910可以位于移动的金属型材的左侧。在一些实施例中，刷洗系统308可以包括第五刷洗单元，例如刷子912，其可以位于移动的金属型材下方。在其他实施例中，可以将不同数量的刷洗单元和不同的位置以及刷洗单元的其他不同的位置顺序实现为刷洗系统308的一部分。

在一些实施例中，任何刷洗单元可以被配置为可移动的，使得可以根据金属基材的形状来调节它们的位置。在一些实施例中，底部刷洗单元(例如，刷洗单元906和912)的高度可以在例如±20mm之间调节，并且每个刷洗单元的角度可以在例如±10度之间调节。在一些实施例中，每个侧面刷洗单元(例如，侧面刷洗单元908和910)的角度可以在例如垂直于金属基材沿其移动的传送器的移动方向的±30度之间调节。侧刷908和910的横向移动可以在例如±20mm之间。两个侧面刷洗单元908和910之间的距离可以在例如0-300mm之间。

根据一些实施例，可以独立地定义刷子904、906、908、910和912中的每一个的旋转方向。在一些示例中，每个刷洗单元的标称速度可以是大约300rpm。速度范围可以在例如150-500rpm之间。

根据一些实施例，刷洗系统308可以位于抽吸单元内或者与抽吸单元连通，抽吸单元被配置为抽吸从金属基材上刷掉的过量粉末。

现在对图10a-图10b进行参考，图10a-图10b分别是根据本公开的实施例的刷洗单元的透视图和正视图的示意图示。根据本公开，刷洗系统可以包括一个或多个刷洗单元，其可以包括足够坚固以去除过量粉末同时足够柔韧以避免对打印底漆和施加和附着在其上的颜色有任何损坏的纤维。根据一些实施例，刷洗单元904、906、908、910和912(图9)中的每一个可以类似于刷洗单元1002。根据一些实施例，刷洗单元1002可以包括纤维1004，其可以具有0.1mm±0.05mm的厚度。在其他实施例中，可以实现其他纤维厚度。刷洗单元1002的纤维1004可以由尼龙制成，但是也可以使用其它坚固且柔韧的材料，例如其他聚合物，诸如聚丙烯、聚乙烯、abs、特氟隆、eva或其任何组合。可以使用其他材料。

根据图10a-图10b中的示例，刷洗单元1002可以包括三排平行定位的纤维1004，其可以围绕刷洗单元1002的主体1006而被布置成若干组。例如，纤维1004可以围绕主体1006而被布置成五组，每组包含三排纤维1004。在其他实施例中，可以在刷洗单元1002中实现不同数量的纤维1004的排和位于主体1006周围的不同数量的组。在一些实施例中，在每组或多排纤维之间可以存在一些空间，以便能够经由至少一个刷洗单元1002的操作容易地抽吸从金属基材上刷掉的粉末。

在一些实施例中，可以确定每个纤维1004的长度，以实现纤维的柔韧性(更长、更柔韧)同时保持纤维1004的坚固性，以用于有效地将粉末从金属基材上刷掉。在一个示例中，纤维1004的长度可以是大约50mm，但是可以使用其他长度的纤维1004。

现在对图11进行参考，图11是根据本公开的实施例的刷洗单元相对于金属基材的正视图的示意图示。根据一些实施例，刷洗单元1002通常可位于金属基材的一个侧面处，该侧面不是将底漆施加在其上的那个侧面(例如，侧面刷洗单元908和910中的一个，图9)，刷洗单元1002可以与沿着移动以由刷洗单元1002刷洗的金属型材重叠，使得能够从金属基材上去除(例如，从金属基材的侧面去除)过量的粉末涂料，以沿着金属型材形成清洁且精确的3d装饰图案。可以是刷洗系统308的一部分的至少一个刷洗单元1002可以沿着金属型材的大约10mm的量与金属型材1000重叠。也就是说，刷洗单元1002的纤维1004可以进入金属型材的体积大约10mm的量，并且因此可以以有效的方式刷掉可能位于例如金属型材的侧面上的粉末。在其他实施例中，刷洗单元纤维1004与金属型材之间的重叠程度可以不同于10mm。

在一些实施例中，可以位于在其上施加有底漆的金属基材的侧面处的刷洗单元(例如，顶部刷洗单元904(图9))和金属基材之间的重叠可以根据金属基材的形状以及根据施加到金属基材上的图案类型来确定，以便有效地去除根据图案施加的过量的粉末，同时不会通过弄脏或散布附着在其上的底漆和颜色而损坏图案。

在一些实施例中，至少一个刷洗单元1002可以与抽吸单元1012连通，以使得能够快速抽吸由至少一个刷洗单元1002从金属基材上刷掉的过量粉末。

现在对图12进行参考，图12是根据本公开的实施例的抽吸单元1200的示意图示。抽吸单元可以与粉末涂料和吹气模块306以及模块308的每个刷洗单元连通，这可以有助于从过量的粉末中提供金属基材的充分清洁过程。根据一些实施例，与模块306的吹气枪120(图1)连通的抽吸单元1212也可以与刷洗系统308连通。在一些实施例中，抽吸单元1212可以包括阻尼器(未示出)。在一些实施例中，阻尼器1206的数量可以对应于刷洗单元1002的数量。例如，如果存在五个刷子(例如，刷子904、906、908、910和912)，那么也存在五个阻尼器1206，每个刷洗单元一个阻尼器。多个阻尼器1206可以连接到歧管1216，歧管1216可以包括清洁开口1204。

根据一些实施例，最小标称抽吸速度为15m/秒。抽吸单元1212可以被配置为处理静电热固化粉末(例如，聚酯粉末)的抽吸并且避免在抽吸系统1212的管(例如管1208和1210)内的粉末的堵塞。抽吸系统1212应该被配置为能够从内部清洁抽吸管以及持续维护。抽吸单元1212对刷洗单元1002可以是可调节的，以便能够容易地更换这些刷子。

现在对图13进行参考，图13是根据本公开的实施例的横向加载对流炉的顶视图的示意图示。根据一些实施例，最后的步骤是固化步骤，在此之后形成根据预定图案用3d装饰装饰的金属基材。在包含施加到底漆上的颜色的粉末涂料是静电可热固化粉末涂料的情况下，操作固化过程的单元可以是对流固化炉312。在一些实施例中，对流炉312可以实现金属型材的横向加载，即，金属型材沿其横向轴线而不是沿着其纵向轴线穿过对流炉312，如在金属型材着色领域中的常规炉中所做的那样。这种横向加载过程可缩短炉子的尺寸，因为金属基材沿其横轴的长度短于沿其纵轴的长度。

根据一些实施例，金属型材1310可以沿着传送器1320在横向方向1330上移动，在此期间，施加到金属型材1310上的3d装饰被固化。

在一些实施例中，横向加载对流炉312的操作速度或速率可以取决于金属基材例如金属型材的宽度。对流炉312的长度可以是大约5米，但是可以实现其他长度。在一些实施例中，如果应该每分钟让3d装饰的金属型材离开对流炉312，则在待固化的金属型材较薄的情况下，与金属型材较厚时相比，对流炉312可以更快地操作(需要更少的固化时间)，因为薄的型材具有较少的3d装饰区域，这与具有施加在其上的更大区域的3d装饰因此沿着对流炉312需要更多固化时间的厚型材相反。

此外，在保持高质量产品的同时完成整个3d装饰过程的操作的时间符合高水平的清洁度以使3d装饰在视觉上清晰，所述时间可以取决于以下参数：(i)用于将第二颜色喷射到打印的3d底漆上的粉末枪的数量，(ii)用于去除第二颜色的过量粉末的刷子的数量，使得第二颜色的粉末仅保留在存在底漆的区域处，因此符合3d图案，(iii)横向加载对流炉的长度。附加的其他参数也可以参与定义完成3d装饰过程的时间。

在一些实施例中，金属型材或基材可以经由传送器前进通过系统300(图3)。传送器，例如传送器302可以被配置成闭环的形式，使得传送器302可以一遍又一遍地绕同一环路旋转。传送器302可以在粉末和吹气过程期间沿着模块306承载金属型材，然后被引导到粉末涂料和吹气模块306下方，以便相邻地返回到模块306的开口，以此类推，从而产生闭环形式。在其他实施例中，传送器302可以沿着系统300的整个模块传递，可以被引导到模块下方并且可以返回到系统300的开头，从而产生闭环。在一些实施例中，传送器清洁系统可以位于传送器302下方，例如，在对应于传送器302的位置处被引导到系统300下方并且在传送器302返回到系统300的第一模块旁边--例如在打印模块304旁边之前。传送器清洁系统可以包括例如吹气单元，其可以将粉末从传送器302吹掉，或者甚至是半浸在水中的刷子，以便在传送器302完成承载一个金属型材通过系统300之后并且在传送器302承载新的金属型材通过系统300之前从过量的粉末中清洁传送器302。清洁传送器302可以避免粉末接触可以装载到传送器302上的新金属型材的底部部分，从而避免使新金属型材着色不符合预定图案。

以下权利要求中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件来执行功能的任何结构、材料或动作。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”和/或“具有”指示所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。

除非另有说明，否则本文使用的术语不应理解为限制，且仅用于描述特定实施例的目的，并不意图限制所公开的主题。虽然已经说明和描述了所公开主题的某些实施例，但是显然本公开不限于本文描述的实施例。不排除许多修改、改变、变化、替换和等同物。