<Desc/Clms Page number 1>
BESCHRIJVING behorende bij een
UITVINDINGSOCTROOIAANVRAGE ten name van HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA gevestigd te
Tokio, Japan voor Werkwijze voor het vervaardigen van een voor lucht permeabele elektrisch
EMI1.1
gevormde gevormde onder inroeping van het recht van voorrang op grond van octrooiaanvrage no. 2669/85, ingediend in Japan dd. 11 januari 1985.
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch gevormde schaal, welke permeabiliteit bezit en welke bijvoorbeeld wordt gebruikt om op het oppervlak van een verwarmd kunststofvel patronen te drukken of daarin te drijven door het uitoefenen van een zuigkracht op het vel.
Een bekende werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch gevormde schaal van dit type omvat het vormen van een geleidende laag aan een oppervlak van een model, het uitvoeren van een elektrische vormbehandeling aan het model teneinde daarop een metaal neer te slaan als een elektrisch gevormde schaal, het scheiden van de elektrisch gevormde schaal van de geleidende laag, en het vormen van een groot aantal ontluchtingsopeningen in de schaal om op het te bedrukken vel een zuigkracht te kunnen uitoefenen, waarbij de openingen worden gevormd door een boorhandeling, zoals boren, laserbewerking en dergelijke.
Een andere werkwijze voor het vormen van de ontluchtingsopeningen omvat het aanbrengen van een groot aantal vezels, zoals organische vezels, geïsoleerde metaalvezels enz. op de geleidende laag van het model, en het daarna uitvoeren van de elektrische vormbehandeling van het model op een wijze, overeenkomende met die welke boven is beschreven voor het vormen van de elektrisch gevormde schaal en het scheiden van de elektrisch gevormde schaal van de geleidende laag, waarbij de vezels uit de elektrisch gevormde schaal worden verwijderd voor het vormen van de ontluchtingsopeningen.
Deze bekende methoden hebben evenwel verschillende bezwaren. In het geval, dat de openingen worden geboord, is namelijk een dure uitrusting nodig. Bij een laserbewerking dient een focusseringsinstelling te worden uitgevoerd overeenkomstig de dikte van de elektrisch gevormde schaal om de diameter van de ontluchtingsopeningen te regelen, waardoor de exploiteerbaarheid van het proces op een schadelijke wijze wordt beinvloed. Bij het boren bestaat er een grens aan de diameter van de geboorde opening, voorbij welke grens geen openingen met kleinere diameter kunnen worden verkregen. Wanneer de ontluchtingsopeningen te groot zijn, laten zij een afdruk op het kunststofvel achter.
Zelfs indien de
<Desc/Clms Page number 3>
spoed van de ontluchtingsopeningen bij de bekende processen op een geschikte wijze kan worden geregeld, neemt het aantal stappen voor het verkrijgen van een groot aantal ontluchtingsopeningen toe, hetgeen leidt tot een bijzonder slechte productiviteit.
In het geval, dat de openingen worden gevormd door het verwijderen van vezels, wordt de diameter van de openingen begrensd tot de diameter van de vezels. Aangezien de vezels op de geleidende laag worden gebracht, wordt een grens aan het aantal vezels gesteld. Derhalve kan geen voldoend aantal ontluchtingsopeningen worden verkregen. Het aantal stappen is groot tengevolge van het aanbrengen van de vezels en het verwijderen daarvan, hetgeen leidt tot een bijzonder slechte productiviteit.
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch gevormde schaal, waarbij, wanneer de elektrisch gevormde schaal is gevormd, elueerbare deeltjes daarin worden geintroduceerd, waarna de deeltjes uit de elektrisch gevormde schaal worden geëlueerd, waardoor een zeer groot aantal fijne ontluchtingsopeningen op een zeer eenvoudige wijze in de schaal wordt gevormd.
Om volgens de uitvinding het bovengenoemde oogmerk te bereiken voorziet de uitvinding in een werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch gevormde schaal, welke permeabel of poreus is, bij welke werkwijze op het oppervlak van een model een geleidende laag wordt gevormd, een laag elueerbare deeltjes in innig contact met het oppervlak van de geleidende laag wordt gebracht, een elektrischevormbehandeling aan het model wordt uitgevoerd, zodat gedeelten tussen de geleidende laag en de deeltjes, behoudens de contactpunten tussen de geleidende laag en de deeltjes, en tussen naast elkaar gelegen deeltjes door neergeslagen metaal worden gevuld voor het verkrijgen van een elektrisch gevormde schaal, waarvan de dikte kleiner is dan die van de laag van de deeltjes,
waarna de deeltjes uit de elektrisch gevormde schaal worden geëlueerd teneinde een groot aantal in onderlinge verbinding staande fijne ontluchtingsopeningen te vormen, die aan beide zijden van de elektrisch gevormde schaal uitmondingen bezitten.
Zoals boven is beschreven worden wanneer de elektrisch gevormde schaal wordt gevormd elueerbare deeltjes daarin geintroduceerd en daarna
<Desc/Clms Page number 4>
worden de deeltjes uit de elektrisch gevormde schaal geëlueerd voor het vormen van ontluchtingsopeningen. Daardoor wordt een microporeus lichaam verkregen, dat aan beide zijden open is en derhalve is het mogelijk door bijzonder eenvoudige middelen, met een minimaal aantal stappen op een doeltreffende en gemakkelijke wijze en met een bijzonder goede produkti- viteit een elektrisch gevormde schaal te vervaardigen, welke permeabel is.
Voorts kan de spoed van de uitmondingen van de ontluchtingsope- ningen op een geschikte wijze overeenkomstig de diameter van de deeltjes worden geregeld. Bovendien kan de diameter van de uitmondingen van de ontluchtingsopeningen op een geschikte wijze worden gevarieerd onder gebruik van een procedure, zoals chemisch etsen en dergelijke.
Voorts is het mogelijk een permeabele elektrisch gevormde schaal met verschillende vormen overeenkomstig de vorm van de modellen en met bijzonder goede eigenschappen voor algemene toepassingen te verkrijgen.
Voorts kan de diameter van de openingen van de schaal bij de geleidende laag zeer klein worden gemaakt waardoor het aantal uitmon- dingen van de ontluchtingsopeningen aan het oppervlak van de elektrisch gevormde schaal wordt vergroot, terwijl de diameter van de deeltjes, welke zich in de volgende laag of lagen bevinden, kan worden vergroot om de diameter van de uitmondingen van de ontluchtingsopeningen aan het achtervlak van de elektrisch gevormde schaal te vergroten en het aantal van deze uitmondingen te reduceren.
De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ver- wijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. l een bovenaanzicht van essentiële onderdelen van een elek- trisch gevormde schaal ; fig. 2A een vergroot aanzicht van het detail IIa in fig. 1 ; fig. 2B een doorsnede over de lijn IIb-IIb van fig. 2A ; fig. 3A-3E schematisch de stappen van de werkwijze volgens de uitvinding ; fig. 4 een doorsnede van een inrichting voor het verkrijgen van een gelamelleerde laag met een korrelpatroon ; fig. 5 een doorsnede van een deel van een eerste laag van een ondersteuningslichaam van de inrichting volgens fig. 4 ;
<Desc/Clms Page number 5>
fig. 6 een doorsnede van een deel van een tweede laag van het ondersteuningslichaam ; en fig. 7 een doorsnede van de inrichting bij de vormstap.
De figuren 1, 2A en 2B tonen een uit nikkel bestaande elektrisch gevormde schaal Se, welke volgens de uitvinding wordt verkregen. De elektrisch gevormde schaal Se heeft een voorafbepaalde vorm (zie fig. 4 en 7) en het oppervlak daarvan is voorzien van een korrelpatroon p, dat bijvoorbeeld leer met gestikte gedeelten s nabootst. De elektrisch gevormde schaal Se is voorzien van een groot aantal fijne ontluchtingsopeningen H welke over de schaal zijn verdeeld voor het vormen van een microporeus lichaam. De ontluchtingsopeningen H zijn respectievelijk opgesteld bij een spoed van 0,4 tot 0,7 mm in de lengte-en dwarsrichting en bezitten aan het voorvlak daarvan uitmondingen 01 met een diameter van 0,08 tot 0,1 mm.
Aangezien de uitmondingen 01 van de ontluchtingsopeningen H een zeer geringe diameter hebben, wordt het korrelpatroon p door het afdrukken van de uitmondingen niet op een schadelijke wijze beinvloed.
Thans zal de vervaardiging van de elektrisch gevormde schaal Se onder verwijzing naar de figuren 3A tot 3E worden beschreven.
Stap (a) (fig. 3A)
Een precisiemodel M met het korrelpatroon p wordt uit gips vervaardigd.
Stap (b) (fig. 3B)
Het oppervlak van het model M met het korrelpatroon p wordt onderworpen aan een zilverspiegelbehandeling om aan het oppervlak een dunne geleidende laag Co van zilver te vormen en het korrelpatroon p is over het gehele oppervlak van de geleidende laag Co aanwezig.
Stap (c) (fig. 3C)
De omtrek van het model M wordt door een isolerend cilindrisch lichaam T omgeven. Een groot aantal elueerbare polystyreendeeltjes b met een diameter van 0,2 mm wordt in bij benadering vier onderlagen op het gehele oppervlak van de geleidende laag Co opgestapeld voor het vormen van een band of laag 1 van de polystyreendeeltjes. Een anti-drijflichaam W, bestaande uit glasdeeltjes in een nylon net, wordt op de laag 1
<Desc/Clms Page number 6>
geplaatst, zodat de polystyreendeeltjes b in de onderste onderlaag in innig contact tegen het oppervlak van de geleidende laag Co worden gedrukt. Daardoor komt elk van de polystyreendeeltjes b in de onderste onderlaag in een innig puntcontact met het oppervlak van de geleidende laag Co.
Stap (d) (fig. 3D)
Het model M wordt in een nikkelplateeroplossing So in een elektrisch vormreservoir Ta geplaatst. De geleidende laag Co wordt met
EMI6.1
de (+)-klem van een voedingsbron Es verbonden en een elektrode E, tegenover het anti-drijflichaam W, wordt met de (-)-klem van de bron Es verbonden, waardoor het model M aan een elektrische vormbehandeling wordt onderworpen. Tijdens deze elektrische vormbehandeling vult het neergeslagen nikkel n de ruimten tussen de geleidende laag Co en de polystyreendeeltjes b op behalve wat betreft de contactpunten tussen de geleidende laag Co en de polystyreendeeltjes b, en het neergeslagen nikkel n vult de ruimten tussen de naast elkaar gelegen polystyreendeeltjes b op behalve wat betreft de contactpunten daartussen, waardoor een elektrisch gevormde schaal Se met aan het oppervlak daarvan het korrelpatroon p wordt verkregen.
De dikte van de elektrisch gevormde schaal Se wordt kleiner gekozen dan de laag l, zodat de oppervlakken van de polystyreendeeltjes b in de bovenste onderlaag iets vrij liggen ten opzichte van de elektrisch gevormde schaal Se.
Stap (e) (fig. 3E)
Nadat de elektrisch gevormde schaal Se van de geleidende laag Co is gescheiden, wordt de schaal ondergedompeld in een oplosmiddel, zoals tolueen, methyleenchloride of dergelijke om de polystyreendeeltjes b uit de elektrisch gevormde schaal Se te elueren. In dit geval worden aangezien een deel van de deeltjes en het bovenvlak van de laag 1 vrij liggen en aangezien de deeltjes aan het oppervlak met het korrelpatroon p bij de contactpunten daarvan vrij liggen, de polystyreendeeltjes b bij deze vrij liggende gedeelten en contactpunten opgelost waardoor respectieve uitmondingen 02 en 01 worden gevormd.
De elektrisch gevormde schaal Se wordt inwendig voorzien van openingen hl nadat de polystyreendeeltjes zijn geëlueerd, welke via de uitmondingen h2 bij de contactpunten tussen de naast elkaar gelegen polystyreendeeltjes b in verbinding staan.
<Desc/Clms Page number 7>
Op deze wijze wordt een elektrisch gevormde schaal Se in de vorm van een microporeus lichaam met een groot aantal ontluchtingsopeningen H met uitmondingen 01,02 met bijzonder kleine diameter bij de respectieve oppervlakken daarvan verkregen, als aangegeven in de fig. 1, 2A en 2B.
De deeltjes, welke kunnen worden geëlueerd, omvatten paraffinedeeltjes, aluminiumdeeltjes, en dergelijke naast de bovengenoemde polystyreendeeltjes b. In het geval van paraffinedeeltjes worden zij uit de elektrisch gevormde schaal geëlueerd door verwarming. In het geval van aluminiumdeeltjes worden zij uit de elektrisch gevormde schaal geelueerd door verwarming of door chemisch etsen.
Fig. 4 toont een inrichting voor het verkrijgen van een gelamelleerd lichaam met een korrelpatroon p onder gebruik van de elektrisch gevormde schaal Se, verkregen volgens de uitvinding.
De inrichting omvat een in vertikale richting beweegbaar eerste beweegbaar gedeelte 11 en een in vertikale richting beweegbaar tweede
EMI7.1
beweegbaar gedeelte l.,, zich daaronder bevindt.
Het eerste beweegbare gedeelte l is als volgt opgebouwd.
Een naar beneden gerichte opening 4 van een kast 3 met een bovenwand 2 wordt door de elektrisch gevormde schaal Se afgesloten, waarbij het korrelpatroon p naar beneden is gekeerd. De buitenste omtrekrand van de schaal Se wordt stevig aan een flens 7 van de kast 3 bevestigd via een kussen 6 en wel door middel van een aantal bouten 8 en moeren 9.
Een ondersteuningsplaat 10 wordt aan de bovenwand 2 van de kast 3 opgehangen en tussengelegen gedeelten van een aantal hoekstukken 11 wordt aan de onderrand van de ondersteuningsplaat 10 in een voorafbepaalde gescheiden relatie gelast in een vlak, dat loodrecht staat op fig. 4.
De beide uiteinden van elk van de hoekstukken 11 worden aan het binnenvlak van de kast 3 gelast. De elektrisch gevormde schaal Se wordt door de hoekonderdelen 11 door middel van een aantal bouten 13 ondersteund, welke laatste zijn geschroefd in van schroefdraad voorziene hulzen 12, die aan het achtervlak van de elektrisch gevormde schaal Se zijn gelast.
Bij de binnenste omtrekrand van de flens 7 is tussen de rand en de schaal Se een vacuumafdichting 14 aangebracht.
In de kast 3 wordt een poreus ondersteuningslichaam 17 met continue luchtopeningen integraal met het achtervlak van de elektrisch
<Desc/Clms Page number 8>
gevormde schaal Se verenigd om de schaal Se te versterken. Het ondersteuningslichaam 17 omvat een eerste laag 171'welke op de elektrisch gevormde schaal Se is aangebracht en een groot aantal naast elkaar gelegen stalen kogels 18 met bijzonder goede anti-corrosie eigenschappen omvat, zoals kogels van roestvrij staal. De stalen kogels worden onderling verenigd door een thermohardende kunststof, zoals een epoxyhars.
Een tweede laag 172 van het ondersteuningslichaam wordt op de eerste laag 171 gelamelleerd en omvat een groot aantal aan elkaar grenzende glazen deeltjes 19, welke met elkaar worden verenigd door een thermohardende kunststof, overeenkomende met de kunststof, waarmee de stalen kogels met elkaar zijn verenigd.
Wanneer de eerste laag 171 wordt gevormd, wordt een voorafbepaalde hoeveelheid stalen kogels 18 met een diameter van 70 tot 150 l'waarbij een kunstharslaagR, bestaande uit de dunne thermohardende kunststof, aan het oppervlak daarvan is gevormd (als weergegeven in fig. 5) aan het achtervlak van de elektrisch gevormde schaal Se in de kast 3 gebracht, waarna de stalen kogels 18 met de kunstharslaag R, tot 70-80 C worden verwarmd om de contacterende kunstharslagen van de naast elkaar gelegen stalen kogels 18 met elkaar te verenigen voor het vormen van spleten Vu. omgeven door de contactpunten. In de eerste laag 171 worden door de spleten V1 continue luchtopeningen gevormd.
Wanneer de stalen kogels 18 met elkaar worden verenigd, worden ook de eerste laag 171 en de elektrisch gevormde schaal Se door de kunstharslagen R. met elkaar verenigd.
Wanneer de tweede laag 172 wordt gevormd, worden (niet afgebeeld) onderdelen met dezelfde vorm als de holte 17a in de kast 3 opgehangen voor het vormen van de holten 17a teneinde het gewicht van de inrichting te reduceren. Een voorafbepaalde hoeveelheid glasdeeltjes 19 met een diameter tussen 400 en 600, op de oppervlakken waarvan dunne kunstharslagen R2 zijn aangebracht (als weergegeven in fig. 6) wordt in'de kast op de eerste laag 171 gebracht, waarna de glasdeeltjes 19 met de kunstharslagen R2 tot 70-80 C worden verwarmd om de deeltjes 19 bij de contactpunten daarvan met de naast gelegen glasdeeltjes te verenigen voor het vormen van spleten V,,, omgeven door de contactpunten. :
En de tweede laag 172 worden door de spleten V2 continue luchtopeningen gevormd.
<Desc/Clms Page number 9>
Wanneer de glasdeeltjes 19 met elkaar worden verbonden, worden ook de contactpunten tussen de eerste laag 171 en de tweede laag 172 door de kunsthars R2 met elkaar verbonden.
De steunplaat 10 wordt voorzien van een aantal doorgaande openingen 20, via welke openingen de glasdeeltjes 19 kunnen passeren teneinde niet door de steunplaat 10 te worden onderbroken.
In de eerste laag 171 zijn koelpijpen 21 op een zigzagwijze ingebed, zodat de elektrisch gevormde schaal Se over het gehele oppervlak
EMI9.1
daarvan op een uniforme wijze kan worden gekoeld. In dit geval omvat de eerste laag 171 in wezen de stalen kogels 18 en bezit deze laag derhalve een bijzonder goede warmtegeleiding. Derhalve kan de elektrisch gevormde schaal Se op een doeltreffende wijze worden gekoeld. Door de zigzag-inbedding van de koelpijpen 21 wordt de eerste laag 171 versterkt.
Het inwendige van de kast 3 wordt via een omschakelklep 22 met een vacuumpomp 231 en een ventilator 24 verbonden.
Het tweede beweegbare gedeelte l2 wordt als volgt opgebouwd.
Een persvorm 28 met een vorm, welke overeenkomt met die van de elektrisch gevormde schaal Se wordt op een stevige wijze bij een naar boven gerichte opening 27 van een kast 26 met een bodemwand 25 bevestigd.
De persvorm 28 bezit aan het bovenvlak daarvan een holte 29 waarin een kern C kan worden ondergebracht. De persvorm 28 bezit verder een aantal vacuumopeningen 30, welke zich door de vorm uitstrekken, en de openingen 30 zijn bij benadering op een uniforme wijze over de gehele vorm verdeeld.
Het inwendige van de kast 26 is verbonden met een vacuumpomp 232'
Een gelamelleerd lichaam, dat moet worden gevormd, omvat een kunststofvel S en een kern C. Het kunststofvel S omvat een enkele laag polyvinylchloride of dergelijke, of een gelamelleerd vel, dat de genoemde enkele laag als een huid omvat, waaraan een uit polypropeenschuim bestaande demplaag is bevestigd.
De kern C is voorzien van een aantal vacuumaantrekkingsopeningen 31 met kleine diameter in een plaat van ABS-hars of dergelijke en de plaat wordt met de holte 29 in de persvorm 28 zodanig gecentreerd, dat de openingen 30 in de vorm op één lijn liggen met de openingen 31 in de kern C.
<Desc/Clms Page number 10>
De vervaardiging van het gelamelleerde lichaam zal hierna worden beschreven.
Het oppervlak van de kern C wordt bekleed met een hechtmiddel met hoog smeltpunt, en het hechtmiddel wordt verhit en week gemaakt.
In de toestand, als aangegeven in fig. 4, is het eerste beweegbare gedeelte l. naar boven bewogen, terwijl het tweede beweegbare gedeelte l2 naar beneden is bewogen om de elektrisch gevormde schaal Se en de persvorm 28 te openen. De kern C wordt in de holte 29 van de persvorm 28 gebracht, waarbij het met hechtmiddel beklede oppervlak daarvan naar buiten is gericht, en de vacuumaantrekkingsopeningen 31 worden met de vacuumaantrekkingsopeningen 30 van de persvorm 28 gecentreerd.
Het kunststofvel S, gevormd uit de huidlaag a en de demplaag b, wordt tot een weekwordingstemperatuur van bij benadering 180 C verhit en het kunststofvel S wordt tussen de eerste en tweede beweegbare gedeelten 11 en l2 geplaatst, waarbij de huidlaag a zich aan de bovenzijde bevindt.
Zoals aangegeven in fig. 7, wordt het eerste beweegbare gedeelte l. naar beneden bewogen, terwijl het tweede beweegbare gedeelte l2 naar boven wordt bewogen om het kunststofvel S tussen de elektrisch gevormde schaal Se en de persvorm 28 in te klemmen. Aangezien het kunststofvel S door de persvorm 28 tegen het oppervlak van de elektrisch gevormde schaal Se wordt gedrukt, zal het vel S zich op de juiste wijze aan dit oppervlak aanpassen.
Het inwendige van de kast 3 van het eerste beweegbare gedeelte li wordt via de omschakelklep 22 met de vacuumpomp 231 verbonden en het kunststofvel S wordt aan de zuigkracht van de vacuumpomp 231 onderworpen.
De elektrisch gevormde schaal Se met het grote aantal fijne onluchtingsopeningen H over het gehele oppervlak daarvan oefent op het kunststofvel S een zuigkracht uit om ervoor te zorgen, dat dit vel zich door de persvorm 28 aan het oppervlak van de schaal Se aanpast. Derhalve komt het vel S in innig contact met het gehele oppervlak van de schaal Se, waardoor het korrelpatroon p op een nauwkeurige en heldere wijze naar het oppervlak van het vel S zal worden overgedragen en daarin zal worden gedreven, terwijl tegelijkertijd het vel S de vorm krijgt van de elektrisch gevormde schaal Se. Aangezien de elektrisch gevormde schaal Se door de
<Desc/Clms Page number 11>
koelpijpen 21 wordt gekoeld, wordt het vel S onmiddellijk afgekoeld teneinde te beletten, dat het korrelpatroon p en de vorm van het vel S veranderen.
De vacuumpomp 232 bij het tweede beweegbare gedeelte 12 wordt in werking gesteld om het gevormde vel S tegen de persvorm 28 en het oppervlak van de kern C te zuigen en op het gevormde vel wordt een blaasdruk uitgeoefend door het inwendige van de kast 3 van het eerste beweegbare gedeelte l. via de omschakelklep 22 met de'ventilator 24 te verbinden.
Daardoor wordt het gevormde vel of lichaam van de elektrisch gevormde schaal Se vrijgemaakt en komt dit vel of lichaam in innig contact met de kern C, welke daarmee moet worden verbonden. Aangezien het gevormde vel in innig contact is met de elektrisch gevormde schaal Se, vormt het gecombineerde gebruik van de zuigkracht en blaasdruk een bijzonder doeltreffend middel om het vrijgeven van het gevormde lichaam te bevorderen.
De ventilator 24 wordt dan uitgeschakeld en het inwendige van de kast 26 van het tweede beweegbare gedeelte 12 wordt met de buitenlucht verbonden, waarna het eerste beweegbare gedeelte 11 naar boven wordt bewogen, terwijl het tweede beweegbare gedeelte 12 naar beneden wordt bewogen om het gelamelleerde lichaam L uit de persvorm 28 te kunnen verwijderen.
Het, aan het oppervlak van het gelamelleerde lichaam L aangebrachte korrelpatroon p is helder en distinct. Bovendien is de verbindingsvastheid tussen het uit het kunststofvel S en de kern C gevormde lichaam groot en de duurzaamheid daarvan is bijzonder goed.