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华为、三星等3D玻璃纳米装饰膜生产工艺揭秘

家可以看看下面这张三星s7的图,这机壳是不是很炫酷?揣着这款机出去是不是有一种特壕的感觉?那么这种酷炫的外观是如何做出来的呢?下面就带大家了解这种酷炫机壳的制成技术——微纳纹理工艺。

图 三星s7手机

一、微纳纹理相关工艺流程与开发周期

1. 纹理模具生产流程

设计师首先要与客户沟通充分了解根据客户的需求,并根据相应效果设计出光刻文件;再进行激光直写,即在光刻机上进行光刻;然后制作出母模具,复制出子模具后再UV转印(微纳米压印)最后做成产品。(具体可看下图)


2. 微纳米压印技术流程

微纳米压印是将表面有微米纳米级微细凹凸结构的模具压到树脂等材料上,使其微细结构转写到另外的基材上的微细加工技术。可以转载PET,甚至可以转移到金属材料上面。纳米压印制程:首先通过基材将UV胶水均匀压在模具上,然后照射UV光线,使树脂硬化,最后再将膜片剥离,纹理即转移到膜片上。

图 UV压印方案示意图


3. 眩光膜(Deco Film)生产流程

1)膜段生产说明


2)贴合段生产说明

膜段生产过后就进入到了贴合段。


4. 复合材料生产流程


5. 微纳产品开发周期

由图可知,拿到设计后可以快速打样,如果在纹理图库有现成板的情况下,1-3天就可做出单片样品。如果是定制化的方案,1-3天可以做出梯度的小样,还能根据设计师要求再进行更改;快速打样效果确定以后,做成量产的模具,大概是5-7天的时间。再根据客户的图纸做成母模,再做成子模;模具完成以后UV压印膜片(有片材压印和卷材压印两种方式)。完成之后,膜片再经镀膜印刷出货。


二、微纳纹理结构设计原理

首先我们要先了解一下为什么装饰膜可以做出动态效果呢?主要原因是因为光栅曲向的变化会在人眼中呈现出不同的角度变化。

图 显微镜下的光柱纹理曲向示意图

一般横纹看上去是0度,如果要动态的效果它会逐渐的转变(顺时针或逆时针的转变),然后变成竖直的纹路。所以最后这条光带出现的效果就是一个光柱从左往右的动态效果。


纹理的槽形结构有三种:

1. 半球结构

半球结构是现在市面上最流行的一种结构。用掩膜曝光等特殊工艺制作出半球状结构:柱透镜、微透镜阵列等,具有集成成像和动态光柱、波纹等跑动效果。亮度非常好。已经应用在了三星s7金色款、蓝色款,以及荣耀8等手机上。

图 半球结构产品示意图


图 显微镜下的槽型(半球形的结构)


半球结构光变样品解析应用实例:

1)应用实例1:曲线调和线条(类似荣耀8)

如左图是设计师设计的曲线调和的设计稿,右图是运用微钠纹理工艺做出来的的成品照片。有动态的跑动效果。


2)应用实例2:CD纹


上方第一个图是CD纹设计示意图,有一圈一圈的曲向变化。图二是在显微镜下的半球形结构,图三是做成金属镀膜后的照片。


3)精密水波纹

精密水波纹是采用两条不同曲线的调和然后排布,两条是不一样的曲率,然后这样的变化线条。然后达到一个光影、水波或丝绸一样动态的变化效果。


图 左是纹理设计局部,图右是镀膜印刷后的成品图片


图 显微镜下的照片,是一个柱透镜,中间平,无槽型


2. 锯齿结构

锯齿结构是基于数字模板光刻直写技术手段制作,设计师根据需求设计模板,并通过激光直写刻出纹路的齿状结构,当光线入射时,斜坡能反射出闪耀银亮、浮雕、水晶等光学效果。优点:亮度较好,设计效果丰富。


其原理如下图所示,通过光刻的软件转换,呈现出不同的角度,不同的曲向,有频率的改变。福字中间比较粗,中间间隔也比较宽,到边缘是会越来越密,就像显微镜下的结构。中间是宽,然后边上越来越窄。这样会出现一个很好的浮雕效果。



锯齿结构设计举例

1)水晶效果

锯齿斜坡结构能反射出闪耀银亮、浮雕、水晶等光学效果,我们在尝试制作有立体及水晶珍珠陶瓷等有质感的效果


2)渐隐光变

光刻时,通过设计纹理疏密的变化,做出局部有深浅变化的效果。


3)肌理光柱

肌理光柱如此款钻石光柱,是图形处理时在光柱的基础上增加了小钻石的肌理,呈现出又有闪耀钻石同时又有光柱动态的效果。


3. 梯形结构

梯形结构是采用激光干涉光刻技术。前两种在行业里叫做激光直写的方式,直接一束光从上面打下来,直接光刻。而梯形结构的激光干涉技术是两束光通过透镜干涉出来。它最小的槽型可以达到纳米级,更加精细、设计效果也很丰富。防伪上经常用的技术也是梯形结构。

图 显微镜下梯形结构

上图是显微镜下的梯形结构,齿与齿之间可以达到286.6nm,其中小的齿甚至能达到几十纳米,达到非常精细的效果


设计举例:随机点隐藏图文

图 成品正面观察,呈闪耀随机点效果


 

图 掠视下,出现设计的图文(通过点阵排列,出现正面是闪耀随机点,大角度掠视下出现特殊隐藏图文的效果)


文章资料来源苏大维格,艾邦智造团队整理编辑


附苏大维格设计总监温源女士珍贵演讲视频:



#标签#手机外壳,其他工艺#

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