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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Schleiffolie, bestehend aus einer Folie mit in ihrer Oberfläche gleichmässig verteilt eingepresstem Schleifmittel, insbesondere Diamantpulver.
Schleiffolien und ein Verfahren zum Profilschleifen eines mechanischen Signalabtasters sowie ein Gerät zur
Ausübung des Schleifverfahrens sind bekannt (österr. Patentschrift Nr. 2053866).
Zur Durchführung dieses Profilschleifverfahrens benötigt man eine flexible Kunststoffolie, die beispielsweise eine Dicke von zirka 100 jum aufweisen soll, deren Oberfläche Rillen mit einem bestimmten, der gewünschten
Form. des anzuschleifenden Abtasters entsprechenden Profil enthält und mit fein verteiltem, in die Oberfläche eingelagertem Schleifmittel-beispielsweise Diamantpulver-versehen ist.
Weiterhin benötigt man zum profilfreien Anschleifen von Schneidsticheln, die zum Schneiden von modulierten Signalrillen in Lackfolien als Vorstufen zu Bild- oder Schallplatten benutzt werden, flexible
Kunststoff-Schleifscheiben mit ebener, unprofilierter Oberfläche, die ebenfalls mit eingelagertem Schleifmittel versehen sind.
Wie die Praxis gezeigt hat, sind für die Anwendung von Schleiffolien für den vorgesehenen Zweck erhebliche Anforderungen zu stellen, insbesondere hinsichtlich der Bindung und der Eindringtiefe des in der
Oberfläche der Schleiffolie eingebetteten Schleifmittels.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schleiffolie mit einer Oberflächenschicht an
Schleifmittel herzustellen, das eine möglichst genaue Schichtdicke aufweist, wobei das Schleifmittel vor allem gleichmässig verteilt und in einem ausreichenden Füllungsgrad mit hinreichender Haftung in der Oberfläche eingebettet sein soll.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäss dadurch, dass die Oberfläche der Folie mittels einer ein
Oberflächenrelief vorbestimmter Rauhigkeit aufweisenden Prägematrize mit Vertiefungen versehen wird und dass diese Vertiefungen mit Schleifmittel versehen werden, wonach mittels einer Matrize mit glatter Oberfläche die Folie verformt wird, wobei ihre Oberfläche eingeebnet und das Schleifmittel in der obersten Schicht der Folie gebunden wird.
In einer Ausführung der Erfindung wird die Oberfläche der Kunststoffolie durch ein Prägeverfahren mit Vertiefungen versehen, welche mit dem Schleifmittel aufgefüllt werden und wobei die Oberfläche in dem weiteren Prägeverfahren eingeebnet und mit dem Schleifmittel verbunden wird.
Zur Herstellung der vorgenannten Vertiefungen kann vorteilhaft eine Prägematrize benutzt werden, deren Oberflächenrelief durch Kavitation einer Metallfläche erzeugt worden ist.
Durch die Kavitation, d. h. durch die Bildung von Hohlräumen bzw. Aushöhlungen an der Oberfläche, wird eine aufgerauhte und schwammartige Oberfläche gebildet, mit deren Hilfe die gewünschten Vertiefungen auf der Oberfläche der Kunststoffolie hergestellt werden können.
In weiterer Ausführung der Erfindung wird die Oberflächenrauhheit, von welcher durch galvanoplastische Abformung eine Prägematrize mit entsprechender Oberflächenrauhigkeit hergestellt wird, im Ätzverfahren auf einer Metallfläche erzeugt. Damit lassen sich Vertiefungen erzeugen, die über die gesamte Fläche gleichmässig verteilt sind. Darüber hinaus lässt sich im Ätzverfahren eine gewünschte Rauhtiefe gut einhalten. Je nach den zu stellenden Anforderungen können die Vertiefungen in der Oberfläche der Metallfläche, von welcher Matrizen mit entsprechenden Vertiefungen abgeformt werden können bzw. Vertiefungen auf der Folienoberfläche selbst ausser durch Ätzen auch auf andere Weise hergestellt werden, z.
B. durch Kavitation der Oberfläche in einem Ultraschallbad oder durch Behandlung der Oberfläche durch elektrische Entladungen.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 den Querschnitt durch eine Schleiffolie für Abtaster, Fig. 2 den Querschnitt durch eine rillenfreie Schleiffolie, wie sie beim Schleifen von Schneidsticheln Verwendung findet. Fig. 3 zeigt den Querschnitt durch eine Matrize zum Aufrauhen der Folie im Prägeverfahren. Fig. 4 zeigt den Querschnitt durch eine aufgerauhte Folie, wie sie nach dem Prägevorgang mit einer Matrize nach Fig. 3 entsteht. Der im Kreis vergrössert dargestellte Ausschnitt zeigt die Vertiefungen in der Oberfläche, die mit Schleifmittel aufgefüllt sind. Fig. 5 zeigt eine Prägevorrichtung zur Herstellung der Vertiefungen auf der Kunststoffoberfläche. Fig. 6 zeigt eine Vorrichtung zum Aufreiben von Schleifmittel in die Vertiefungen einer Folie.
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Die Schleiffolie nach Fig. 2 besteht ebenfalls aus einer Kunststoffolie --21-- von 100 Ilm Dicke D. Die Oberfläche ist hier rillenfrei. Die mit Schleifmittel angereicherte Oberflächenschicht --23-- ist etwa ebenfalls l jim dick (A).
Die Herstellung einer Schleiffolie erfolgt in drei Arbeitsgängen. Im 1. Arbeitsgang werden die Vertiefungen auf der Oberfläche der Kunststoffolie erzeugt, die insbesondere im Prägeverfahren hergestellt werden und zur Aufnahme des Schleifmittels dienen.
Im 2-Arbeitsgang erfolgt die Verteilung des Schleifmittels in die Vertiefungen der Oberfläche, was vorzugsweise in einem Aufreibevorgang erfolgt, und im 3. Arbeitsgang wird durch eine Prägung die endgültige Oberfläche dadurch hergestellt, dass durch eine thermoplastische Verformung die oberste Schicht des
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Kunststoffes aufgeschmolzen, das Schleifmittel eingeebnet und in der oberen Schicht des Kunststoffes gebunden wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnungen für die Herstellung einer Schleiffolie beschrieben.
Zur Herstellung der Vertiefungen auf der Kunststoffoberfläche kann z. B. eine Prägevorrichtung Anwendung finden, wie sie in Fig. 5 schematisch dargestellt worden ist. Die Prägeform besteht aus dem heiz- und kühlbaren Teil--51--mit den Kanälen --56-- und der an seiner Stirnfläche angeordneten Matrize--52--.
Für den Bereich der Schleiffolie, der später mit Schleifmittel zu beschichten ist, enthält die Matrize ein Oberflächenrelief, dessen Charakter in bezug auf die kavernenartige Rauheit und Rauhtiefe dem jeweiligen
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den Planlauf der Schleiffolie--57--und an deren Oberfläche gestellt werden, empfiehlt es sich, einen gewölbten Prägepolster--54--zu verwenden. Da der Charakter des Oberflächenreliefs eine wesentliche Voraussetzung zur Herstellung der Schleiffolie ist, soll zunächst hierauf eingegangen werden.
Es ist wichtig, das Relief--31--der Matrize (Fig. 3), die zum Aufrauhen der Folienoberfläche vor dem Einlagern des Schleifmittels benutzt wird, passend zur Körnung des Schleifmittels auszulegen. Soll beispielsweise
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(Fig. 4)--32-- zur Herstellung der Kavernen bzw. Vertiefungen--41-- (Fig. 4) in der Folienoberfläche eine mittlere Tiefe von etwa 4 11m aufweisen. Es hat sich grundsätzlich als richtig erwiesen, wenn die Rauhtiefe der zum Einlagern von Schleifmittel vorbereiteten Folienoberfläche etwa das 8fache der maximalen Korngrösse beträgt.
Während hiedurch im wesentlichen die spätere Dicke der Schleifschicht (Fig. 2"A") bestimmt wird, ist die Form des Oberflächenreliefs massgebend zur Erzielung eines hohen Füllgrades und einer guten Bindung des Schleifmittels. Anzustreben sind kavernenartige Vertiefungen mit rauhen, nahezu senkrechten Wänden (wie in Fig. 4, Kreis, zu sehen). Die einzelnen Kavernen müssen einander unmittelbar benachbart und statistisch über die ganze Fläche verteilt sein. Auf diese Weise wird eine gleichmässige Einlagerung des Schleifmittels im nachfolgenden 2. Arbeitsgang - dem Aufreiben des Schleifmittels-und ausserdem eine gute Bindung des Schleifmittels in der Folie beim 3. Arbeitsgang-dem Prägen der Oberfläche unter Temperatureinwirkung-erreicht.
Die zur Aufrauhung der Folienoberfläche erforderliche Matrize --33-- muss das Relief der Folienoberfläche in negativer Form enthalten. Die Erhabenheiten--32--des Matrizenreliefs bilden dann die höhlenartigen Vertiefungen--41-- (Fig. 4) in der damit geprägten Folienoberfläche.
Es hat sich gezeigt, dass ein derartiges Oberflächenrelief insbesondere durch einen Ätzvorgang erzeugt werden kann. Die geätzte"Urform"kann z. B. durch eine Ätzung mit Salpetersäure auf einer Kupferplatte hergestellt werden. Das so hergestellte Oberflächenrelief entspricht dann der zu prägenden Oberfläche der Folie.
Die Zwischenschritte zur Herstellung der Prägematrize--33---Herstellung eines"Vaters"und einer "Mutter"-entsprechen der bei der Schallplattenherstellung üblichen Galvanotechnik.
Das heisst : Von der geätzten, kupfernen"Urform"wird eine galvanoplastische Abformung als
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plastisch verformt, so dass sie das Oberflächenrelief der Matrize--52--annimmt. Die Wärme wird sodann durch Einleitung eines Kühlmittels in die Kanäle--55 und 56--wieder entzogen, und schliesslich kann nach öffnen der Presse die fertig geprägte, abgekühlte Folie der Form entnommen werden. Im 2. Arbeitsgang wird von Hand oder mit Hilfe einer dafür vorgesehenen Wischvorrichtung nach Fig. 6 das Schleifmittel in die Oberflächenkavernen der auf dem Teller --61-- liegenden Folienronde --63-- eingerieben. Es kommt hier darauf an, während der Rotation des Tellers --61-- durch oszillierende Bewegung des Wischers--62--das Schleifmittel nach allen Richtungen hin in die Kavernen einzutreiben.
Dabei ist die Drehrichtung des Tellers --61-- von Zeit zu Zeit zu ändern. Durch diesen Vorwärts- und Rückwärtslauf und die seitlichen Wischbewegungen gelingt es, eine gleichmässige Verteilung und Einreibung des Schleifmittels in die Vertiefungen zu erreichen. Vorteilhaft ist es, die Wischvorrichtung zu mechanisieren. Das überschüssige Schleifpulver wird nach Beendigung des Aufwischens einfach von der Oberfläche abgestreift.
Nach Beendigung des Wischvorganges sollen die Oberflächennester - wie in Fig. 4 im Kreis vergrössert dargestellt-mit Schleifmittelkörnern--42--gefüllt sein.
Im 3. bzw. letzten Arbeitsgang wird in einer der Fig. 5 entsprechenden Vorrichtung, jedoch unter Verwendung einer Matrize mit glatter Oberfläche, die in Fig. 4 dargestellte und mit Schleifpulver angereicherte Oberfläche aufgeschmolzen und durch den dabei auftretenden Fliessvorgang das Schleifpulver verteilt und
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gebunden. Hiemit wird eine weitgehend statistische Verteilung des Schleifmittels in einer ziemlich genauen Eindringtiefe erreicht. Es kommt jedoch darauf an, durch eine genaue Dosierung der Wärmemenge über die Temperatur und Zeit und durch die Einhaltung eines genauen Prägedruckes das Schleifmittel unmittelbar an der Oberfläche zu binden. Die Wärmemenge und der einzuhaltende Druck sind abhängig von den Verformungseigenschaften des verwendeten Folienmaterials. Es hat sich z.
B. gezeigt, dass bei Verwendung von E-PVC mit einem K-Wert von 78 eine Heizzeit von 8 sec bei einer Temperatur von 1700C und einem Druck von 170 kp/cm2 erforderlich ist. In besonderen Fällen, wenn eine hohe Schleifmitteldichte erwünscht ist,-wie z. B. bei Folien zum Schleifen von Schnittflächen an Sticheln zum Schneiden von Informationsrillen-, empfiehlt es sich, beim 3. Arbeitsgang erneut die aufgerauhte Matrize des ersten Prägevorganges zu benutzen, um neue Kavernen bzw. Vertiefungen zu schaffen für eine 2. Beschichtung mit Schleifmittel. Diese Arbeitsgänge können so lange wiederholt werden, bis die gewünschte Anreicherung erreicht ist, bevor der letzte Arbeitsgang mit der glatten, nicht aufgerauhten Matrize vorgenommen wird.
Im 3. oder letzten Arbeitsgang soll gleichzeitig die endgültige Oberfläche der Schleiffolie geschaffen
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1PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einer Schleiffolie, bestehend aus einer Folie mit in ihrer Oberfläche gleichmässig verteilt eingepresstem Schleifmittel, insbesondere Diamantpulver, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Oberfläche der Folie mittels einer ein Oberflächenrelief vorbestimmter Rauhigkeit aufweisenden Prägematrize (33) mit Vertiefungen (41) versehen wird und dass diese Vertiefungen mit Schleifmittel versehen werden, wonach mittels einer Matrize mit glatter Oberfläche die Folie verformt wird, wobei ihre Oberfläche eingeebnet und das Schleifmittel in der obersten Schicht der Folie gebunden wird.
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