一种图案绘制方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种图案绘制方法。
【背景技术】
[0002] 目前，在金属表面增设图案的方法主要包括贴纸、铣削加工、冲压与粘合，由上述 方法制备得到的产品，实际应用时均存在一定的问题。贴纸图案易磨损;铣削与冲压不仅需 要较厚的基体，增加成本，并且加工时容易造成基体形状的破坏，不仅难以操作，而且难以 形成较复杂的图案;粘合法对图案的粘接强度要求较高，否则易脱落。当图案破损时，需要 整体更换图案或基体，成本高且浪费资源。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种图案绘制方法，该方法绘制的图案与基体 的结合力强，不易脱落，且基体的结构不易被破坏。
[0004] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种图案绘制方法，首先选择导电 材料为基体、导电材料为绘制材料，然后在基体和绘制材料之间施加脉冲电源，其中，基体 与脉冲电源的阴极连接，绘制材料与脉冲电源的阳极连接，控制绘制材料与基体之间的距 离至绘制材料开始熔化，使熔化后的液态绘制材料沉积到基体表面的同时与基体形成化学 键结合，通过控制绘制材料的移动方向从而形成所需图案。在一定电压下，当基体与绘制材 料接近至二者之间的介质被短路电流击穿时会产生局部高温，使得绘制材料熔化并沉积到 基体表面，同时，熔化后的绘制材料与基体在高温下发生化学反应，使得基体与图案之间通 过化学键结合，结合力强，不易发生脱落等现象。在沉积过程中，基体所受的应力几乎为零， 因此不会有任何变形或开裂风险。所述脉冲电源为单脉冲电源或双脉冲电源。
[0005] 进一步，将绘制材料沉积到基体的表面之前，在基体表面勾勒出所需图案的轮廓。 提前勾勒好图案的轮廓，可以降低控制绘制材料移动的难度并提升图案的美观程度。当然， 也可以采用相应的控制机构控制绘制材料的自动化运动，节约事先勾勒轮廓所花费的时 间。
[0006] 进一步，所述基体和绘制材料由金属、合金、非金属中的一种或任意几种组成。基 体和绘制材料的选择范围广泛，只要满足能够导电即可。
[0007] 进一步，所述合金为合金钢、铜合金、错合金、镁合金中任意一种;所述金属为铁、 锰、镁、铬、银、金、镍、锌、铝、铜中的一种或任意几种。利用上述材料加工得到的图案与基体 冶金结合，结合强度高，不易发生脱落等现象。图案抗划擦，抗磨损，使用寿命长。为了获得 更好的图案效果，可以选用与基体颜色不相同的一种或多种绘制材料。
[0008] 进一步，所述绘制材料为条形或圆柱形。当所述绘制材料为圆柱形时，其直径为 0.8-5mm，长度为10-250mm。当基体为合金钢、绘制材料为铝时，脉冲电源的电压为72-98V， 电流为3-12A，频率为725-960HZ，脉宽为3-21ys;当基体为合金钢、绘制材料为铜时，脉冲电 源的电压为66-72V，电流为1.5-6A，频率为195-840HZ，脉宽为3-20ys。当基体为合金钢、绘 制材料为铜合金时，脉冲电源的电压为72-86V，电流为4.5-10.54，频率为570-1090抱，脉宽 为l-18ys。可以将绘制材料在基体上实现不同厚度的沉积，这可以满足不同场合对图案厚 度的不同要求。
[0009] 进一步，所述导电绘制材料具有至少两层结构，相邻两层的材质不相同。当下层的 绘制材料熔化并沉积完时，无需更换绘制材料，即可继续沉积上层的绘制材料，这样的设计 更有利于上述绘制方法的工业化应用。优选地，基体为合金钢，绘制材料具有两层结构，其 中一层为铜，其中一层为铝。
[0010] 上述图案绘制方法所使用的设备包括工作台、脉冲电源、夹持部和控制机构，其 中，脉冲电源的阴极与基体连接，脉冲电源的阳极与夹持部连接，所述控制机构包括控制绘 制材料沉积运动的机构和控制夹持部夹取或更换绘制材料的机构。如果绘制材料使用完时 需要手动更换绘制材料，这会在很大程度上限制了上述图案绘制方法的规模化应用。采用 本申请的设备，可以自动化控制绘制材料的沉积运动以及控制夹持部夹取或更换绘制材 料，为规模化生产提供了基础。
【附图说明】
[0011] 图1为图案绘制方法所使用的设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 本申请的绘制方法所使用的设备如图1所示，绘制时，基体4放置于工作台1上并与 脉冲电源2的阴极连接，夹持部3夹持住绘制材料5并与脉冲电源2的阳极连接，然后设定脉 冲电源2和控制机构的相关参数，通过控制机构控制绘制材料5的沉积运动，当绘制材料5接 近基体4表面至二者之间的介质被短路电流击穿时会产生局部高温，使得绘制材料5熔化并 沉积到基体4表面对应的区域，从而形成所需图案。控制机构可以控制夹持部3进行自动化 运动，便于实现规模化应用，当然，也可以不采用自动化绘制过程，这时可以事先勾勒出所 需图案的轮廓，然后手动控制夹持部3的运动并将绘制材料5沉积在已经勾勒好的区域内。 [00 13] 实施例1
[0014] 本实施例以316型合金钢板为基体4,选用圆柱形铝棒为绘制材料5,铝棒的直径以 及对应的绘制过程的工艺参数如表1所示。在绘制时，将尺寸为150_\150_\2.5_的316 型合金钢板放置于工作台1并与脉冲电源2的阴极连接，将与脉冲电源2的阳极连接的夹持 部3夹持住铝棒，然后按照表1所示的工艺参数并通过控制机构控制夹持部3的运动，将铝棒 沉积到316型合金钢板表面对应的区域，形成艺术字、图标等图案，若需要较厚的图案时可 多次累积沉积。熔化后的铝与316型合金钢板通过形成冶金结合，得到的整个图案的组成颗 粒细小且致密，图案不易脱落，并且316型合金钢板所受的应力几乎为零，不会有任何变形 或开裂风险。
[0015] 表1、铝棒的直径以及绘制过程的工艺参数
[0016]
[0017] 实施例2
[0018] 本实施例以316L型合金钢板为基体4,选用圆柱形的铜棒为绘制材料5,铜棒的直 径以及对应的绘制过程的工艺参数如表2所示。在绘制时，将尺寸为150mm X 150mm X 2 · 5mm 的316L型合金钢板放置于工作台1并与脉冲电源2的阴极连接，将与脉冲电源2的阳极连接 的夹持部3夹持住铜棒，然后按照表2所示的工艺参数并通过控制机构控制夹持部3的运动， 将铜棒沉积到316L型合金钢板表面对应的区域，形成艺术字、图标等图案，若需要较厚的图 案时可多次累积沉积。熔化后的铜与316L型合金钢板通过形成合金结合，得到的整个图案 的组成颗粒细小且致密，图案不易脱落，并且31