DE10131349A1 - Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff - Google Patents

Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur korrigierenden Formgebung eines vorgeformten Gegenstandes aus einem thermoplastischen Kunststoff. Erfindungsgemäß wird der Kunststoff bereichsweise oberflächlich erwärmt und dort unter Druckanwendung nachgeformt. Mit Hilfe dieses Verfahrens können beispielsweise Transportbehälter nachgeformt werden, deren Unterkanten präzise geformt sein müssen, um auf einer Transportstrecke (8) ständig im Kontakt mit Transportrollen (9, 9a) zu sein. Auf diese Weise können etwa Transportbehälter (1) für Halbleiterprodukte (10) nachgeformt werden, um Stillstände einzelner Transportbehälter aufgrund von Maßungenauigkeiten der Transportbehälter auszuschließen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Formgebung eines Ge­ genstandes aus einem thermoplastischem Kunststoff.
In der Fertigung von Kunststoffteilen sind etliche Verfahren bekannt, um Kunststoffteile vorgegebener Form zu erzeugen. Häufig wird der Kunststoff als Rohmasse hergestellt und in viele kleine Partikel zerkleinert, die dann zu Kunststofftei­ len der jeweils vorgegebenen Kontur weiterverarbeitet werden. Partikel aus thermoplastischen Kunststoffen, d. h. solchen, die unter Wärmezufuhr plastisch werden, können unter Wärmezu­ fuhr miteinander verschmolzen und in beliebige Formen hinein­ gepreßt werden, wodurch ein Kunststoffteil der gewünschten Form entsteht. Nachdem der Kunststoff hinreichend abgekühlt und dadurch formstabil ist, kann das Kunststoffteil entnommen werden.
Die Formstabilität der so hergestellten Kunststoffteile ist nie vollkommen. Nach dem Entfernen aus der Preßform finden noch geringfügige Verformungen statt, die unter anderem durch äußere Einwirkungen auf das entnommene Kunststoffteil entste­ hen und um so größer sind, je kürzer die Dauer des Abkühlens des Kunststoffteils innerhalb der Preßform ist.
Es gibt Anwendungsgebiete, die besondere Anforderungen an die Formstabilität gefertigter Kunststoffteile stellen. In der Halbleiterindustrie werden Transportbehälter aus Kunststoff eingesetzt, um Halbleiterprodukte, insbesondere Wafer einzeln oder in größeren Stückzahlen gleichzeitig zu transportieren. Wegen der Empfindlichkeit der Halbleiterprodukte gegen mecha­ nische Einwirkungen und der geforderten Präzision bei der Handhabung der Halbleiterprodukte müssen solche Transportbe­ hälter besonders formstabil sein.
Ferner müssen diese Transportbehälter reinraumtauglich sein und dürfen deshalb beispielsweise nicht spanend bearbeitet bzw. hergestellt werden. Als Material mit besonders hoher Formstabilität hat sich Polybutylenterephthalat (PBT) be­ währt. Dennoch gibt es Anwendungen, für die selbst die hohe Formstabilität dieses Kunststoffs nicht ausreichend ist.
Für den Transport von Wafern zwischen verschiedenen Bearbei­ tungsanlagen in ausgedehnten Halbleiterproduktionsfabriken sind Transportsysteme im Einsatz, deren Transportstrecken mit einer Vielzahl von Rollen ausgestattet sind, über welche die Transportbehälter zwischen den Bearbeitungsanlagen transpor­ tiert werden. Jeder Transportbehälter faßt typischerweise ei­ nige Dutzend Wafer und ist auf seiner Unterseite mit zwei Laufschienen ausgestattet, mit denen der Transportbehälter über zwei Reihen von Rollen läuft. Die Rollen sind entlang der Laufstrecke in einem solchen Abstand zueinander angeord­ net, daß eine Laufschiene jeweils auf vier bis fünf Rollen gleichzeitig auflegt. Die meisten Rollen sind frei drehbar; lediglich jede vierte oder fünfte Rolle dient als Antriebs­ rolle für die Laufschiene des Transportbehälters und dreht sich mit vorgegebener Geschwindigkeit, um diesen entlang der Laufstrecke zu transportieren. Aufgrund der Länge der Lauf­ schiene liegt der Transportbehälter stets auf mindestens ei­ ner Antriebsrolle auf, so daß der Behälter in jeder Position transportiert wird. Üblicherweise sind nur auf einer Seite, beispielsweise unterhalb der rechten Laufschiene, Antriebs­ rollen angeordnet. Unter der linken Laufschiene befinden sich dann ausschließlich frei drehbare Rollen ohne Antrieb.
Durch diesen Mechanismus werden Halbleiterprodukte über Strecken von bis zu mehreren Kilometern innerhalb einer Halb­ leiterproduktionsfabrik transportiert.
Dieses Transportsystem funktioniert nur, wenn in jedem Zeit­ punkt ein Kontakt zwischen mindestens einer Antriebsrolle und der Laufschiene des Transportbehälters besteht. Ist dieser mechanische Kontakt nicht gegeben, so kann der Transportbe­ hälter zum Stehen kommen, obwohl die Antriebsrollen der Lauf­ strecke sich drehen.
Der mechanische Kontakt hängt von Toleranzen der Außenform und Lage der Rollen sowie von der Form des Transportbehälters selbst ab. Die Rollen sind in die Laufstrecke so eingepaßt, daß Toleranzen der Rollenhöhe über die Laufebene hinaus un­ terhalb von 0,005 mm liegen.
Probleme bereiten bis heute jedoch die Transportbehälter selbst. Obwohl Polybutylenterephthalat - ein thermoplasti­ scher Kunststoff - nach dem Spritzgießen und dem Abkühlen in der Spritzgußform recht formstabil ist, reicht diese Stabili­ tät nicht aus, um auf den Laufstrecken jederzeit mechanischen Kontakt zu gewährleisten. Aufgrund von nachträglichen Verwin­ dungen des gefertigten Transportbehälters verziehen sich sei­ ne zwei Laufschienen; sie sind dann nicht mehr parallel, lie­ gen nicht mehr genau in einer gemeinsamen Ebene.
Diese Formveränderungen führen dazu, daß bei einem Transport­ system mit einer Laufstrecke von fünf bis zehn Kilometern und einer Stückzahl von einigen Tausend Transportbehältern täg­ lich bis zu Hundert Stillstände einzelner Behälter vorkommen.
In diesem Fall müssen die Transportbehälter durch das Perso­ nal von Hand angeschoben werden, was sehr Zeit- und kosten­ aufwendig ist.
Da zudem viele der spritzgegossenen Transportbehälter zu hohe Toleranzen aufweisen, so daß sie für den Gebrauch in Halblei­ terproduktionsfabriken ungeeignet sind, wird ein gewisser Prozentsatz der hergestellten Behälter als Ausschuß verwor­ fen. Die dadurch bedingten Mehrkosten erhöhen den Aufwand für die übrigen, einsetzbaren Transportbehälter.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren anzugeben, mit dem eine noch genauere Formgebung für einen Gegenstand aus einem thermoplastischen Kunststoff er­ reicht wird. Insbesondere sollen Toleranzen der äußeren Form der Gegenstände stärker vermindert werden, als dies mit her­ kömmlichen Formgebungsverfahren möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur korrigierenden Formgebung eines vorgeformten Gegenstandes aus einem thermoplastischen Kunststoff gelöst, wobei der Gegen­ stand bereichsweise oberflächlich auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der Kunststoff plastisch wird, und wobei der Gegenstand im oberflächlich erwärmten Bereich nachgeformt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur korrigierenden Formge­ bung vorgeschlagen, d. h. ein Verfahren, das an einem bereits vorgeformten und daher an sich schon gefertigten Gegenstand durchgeführt wird. An diesem Gegenstand wird nachträglich ei­ ne Formkorrektur vorgenommen, durch die etwaige Toleranzen gegenüber der gewünschten Form des Gegenstandes beseitigt werden.
Während bei herkömmlichen Formgebungsverfahren der Gegenstand in einem Schritt geformt wird, indem etwa beim Spritzgußver­ fahren Rohmasse in eine Form gepreßt wird und darin abkühlt, wird der Prozeß der Formgebung erfindungsgemäß auf zwei Ver­ fahrensschritte aufgeteilt, wobei im ersten, herkömmlichen Verfahrensschritt der Gegenstand im wesentlichen vorgeformt wird, abkühlt und bis auf etwaige Toleranzen, die durch die herkömmliche Fertigung bedingt sind, seine endgültige Form erhält.
Erfindungsgemäß findet eine Nachbearbeitung statt, und zwar nur an einzelnen Bereichen des Gegenstandes. Die Grundüberle­ gung der Erfindung besteht darin, daß ein bereits vorgeform­ ter Gegenstand schon in der Masse abgekühlt ist und sich da­ her während einer nachträglichen korrigierenden Formgebung nicht mehr verformt. Lediglich in dem nachzuformenden Be­ reich, der im wesentlichen nur in der Nähe der Oberfläche des Gegenstandes liegt, d. h. sich nicht sehr tief in die Kunst­ stoffmasse des vorgeformten Gegenstandes hinein erstreckt, findet eine Nachformung statt. Folglich kann eine zufällige Formveränderung nur in diesem oberflächennahen Bereich statt­ finden, was zu einer praktisch toleranzfreien Kontur des nachgeformten Gegenstandes führt.
Erfindungsgemäß wird der thermoplastische Kunststoff lokal in demjenigen Bereich der Oberfläche, der nachgeformt werden soll, auf eine Temperatur erwärmt, die ausreichend hoch ist, daß der Kunststoff dort plastisch und verformbar wird. Dar­ aufhin wird der noch heiße und plastische Kunststoff korri­ gierend nachgeformt. Etwaige Toleranzen der, Kontur des Gegen­ standes gegenüber seiner gewünschten Form werden durch die erfindungsgemäße Nachformung fast vollständig geseitigt. Auf diese Weise ist es möglich, Kunststoffgegenstände herzustel­ len, die zumindest bereichsweise, nämlich in besonders form­ kritischen Bereichen der Oberfläche, sehr maßgenau sind, wo­ durch die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird.
Eine bevorzugte Ausführungsart sieht vor, daß der Gegenstand nachgeformt wird, indem erwärmter und dadurch plastisch ge­ wordener Kunststoff durch eine Preßform, gegen der Gegenstand gedrückt wird, gepreßt wird. Da sich die starre Kontur der Preßform auf den nachzuformenden Bereich des Gegenstandes überträgt, ermöglicht dies eine präzisere Formgebung als etwa eine Nachbearbeitung mit Hilfe beweglicher Teil wie Bohren oder Sägen, die geführt werden müssen und deren Führung wie­ derum anfällig für Toleranzen ist.
Außerdem ist die Nachbearbeitung durch einen Preßvorgang spanlos und daher besonders für Gegenstände geeignet, die nach der korrigierenden Formgebung in Reinräumen, etwa in der Halbleiterfertigung werden sollen. Hier ist wichtig, daß der Gegenstand nicht bei seiner späteren Handhabung Partikel ab­ sondert.
Hinsichtlich der Durchführung des Preßvorgangs sieht eine be­ vorzugte Ausführungsart vor, daß der Gegenstand mit Hilfe ei­ ner hydraulischen Presse gegen die Preßform gedrückt wird. Eine hydraulische Presse ermöglicht die Erzeugung hoher Drücke zwischen Preßform und nachzuformender Außenfläche des Ge­ genstandes. Dennoch wird dieser Druck nur so hoch gewählt, daß lediglich plastisch gewordener Kunststoff verformt wird, nicht jedoch kalter und fester Kunststoff verbogen wird. Dem­ entsprechend werden auch die Bereiche des Gegenstandes, an denen die hydraulische Presse ansetzt, sowie die Richtung der Pressung so gewählt, daß nicht der Gegenstand insgesamt ver­ bogen wird, sondern lediglich im erwärmten, vorübergehend plastischen Bereich nahe der Preßform verformt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsart sieht vor, daß die Er­ wärmung des Kunststoffs so kurzzeitig erfolgt, daß der Gegen­ stand unterhalb der erwärmten Oberfläche seine Form beibehält und den durch die hydraulische Presse ausgeübten Druck auf die Preßform überträgt. Im Gegensatz zu Formgebungsverfahren, bei denen nach und nach die gesamte Menge eines Kunststoffs erwärmt und verformt wird, ist hier nur eine sehr kurzzeitige Erwärmung vorgesehen, die deshalb auch nur in Teilbereichen des Gegenstandes stattfindet. Dadurch wird der Kunststoff le­ diglich in der unmittelbaren Umgebung der Wärmequelle erhitzt und kann dort entsprechend nachgeformt werden. Im übrigen aber bleibt der Gegenstand starr und ist somit in der Lage, durch seine starre Form den Druck, den die hydraulische Pres­ se ausübt, weiterzugeben an den erwärmten Bereich und die dort ansetzende Preßform.
Hierin unterscheidet sich die Erfindung von anderen Formge­ bungsverfahren, bei denen zwar ebenfalls einen thermoplasti­ scher Kunststoff erwärmt wird, jedoch die gesamte Masse er­ wärmt wird und daher nicht zur Kraftübertragung äußerer Ein­ wirkungen genutzt werden kann.
Eine besonders bevorzugte Weiterbildung sieht vor, daß die Preßform erhitzt wird und beim Kontakt mit dem Gegenstand den Kunststoff erwärmt und nachformt. Dadurch, daß die Preßform selbst erhitzt wird, entfallen eigene Arbeitsgänge und Ein­ richtungen, um dem nachzuformenden Bereich die Wärme zuzufüh­ ren. Vor allem aber wird gemäß dieser Weiterbildung der Kunststoff genau dort erwärmt, wo er nachgeformt werden soll.
Insbesondere dort, wo die Preßform auf nicht maßgenau vorge­ formte und daher hervorstehende Bereiche trifft, erwärmt sie den Kunststoff, so daß dieser entsprechend der Preßform zer­ fließt. Je weiter die Preßform in den Gegenstand gedrückt wird, um so größere Flächenbereiche werden berührt, erwärmt und verformt, bis schließlich die gesamte dem Gegenstand zu­ gewandte Oberfläche der Preßform mit dem Kunststoff in Berüh­ rung steht. Ab diesen Moment spätestens kann die Heizung der Preßform abgestellt werden, so daß der erwärmte Kunststoff noch in der Preßform abkühlen kann. Während der gesamten Nachformung kommt der Gegenstand lediglich mit der Preßform in Berührung.
Die Preßform wird vorzugsweise elektrisch geheizt, beispiels­ weise mit einer stromdurchflossenen Spule. Bei einer Preßform mit hoher Wärmeleitfähigkeit - beispielsweise aus einem Me­ tall - genügt es, die elektrische Heizung in Teilbereichen der Preßform anzuordnen.
Der mit dem oben beschriebenen Verfahren nachgeformte Gegen­ stand ist vorzugsweise ein Transportbehälter zum transportie­ ren anderer Produkte. Transportbehälter weisen häufig eine oder mehrere Laufflächen auf, über die sie über ein System von Walzen oder Rollen angetrieben und transportiert werden. Je nach Verwendungszweck sind die Anforderungen an die Eben­ heit solcher Transportflächen sehr hoch, um in jedem Fall ei­ nen Weitertransport zu garantieren. Eine besonders hohe Zu­ verlässigkeit beim Weitertransport wird erreicht, wenn bei einem solchen Transportbehälter die Lauffläche mit Hilfe des oben beschriebenen Verfahrens nachgeformt ist. Aufgrund der hohen Formgenauigkeit der erfindungsgemäß nachgeformten Flä­ chen wird eine sehr hohe Zuverlässigkeit erreicht, die bei­ spielsweise für den Einsatz in Reinräumen in der Halbleiter­ fertigung erforderlich ist.
Ungeachtet dieser Anwendung können verschiedenste Teilberei­ che beliebiger anderer Gegenstände erfindungsgemäß nachge­ formt sein.
Ein bevorzugte Ausführungsart des oben beschriebenen Trans­ portbehälters sieht zwei nebeneinander angeordnete Laufschie­ nen als Laufflächen vor, wobei die Laufschienen durch eine Nachformung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in eine ex­ akt parallele Lage zueinander innerhalb einer gemeinsamen Ebene gebracht sind. Transportbehälter, die auf zwei Stegen oder Laufschienen stehen und auch auf diesen transportiert werden, können sich so verformen, daß eine der Schienen nur mit ihrem einen Ende auflegt und daher nicht zuverlässig transportiert wird. Dies tritt insbesondere dann ein, wenn bei einem Transportsystem mit vielen paarweisen Rollen nur an einer Seite, d. h. unter einer der Schienen, Antriebsrollen angeordnet sind. Befindet sich die größtenteils freischweben­ de Laufschiene über einer solchen Antriebsrolle, findet ein Weitertransport nicht statt. Daher bietet sich das erfin­ dungsgemäße Verfahren an, um die Laufschienen so nachzufor­ men, daß sie exakt parallel sind und jeweils ganzflächig plan aufliegen. So können Verwindungen des zunächst vorgeformten Gegenstandes beseitigt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Laufschienen eine mitt­ lere Rauhigkeit Ra = 0,4-0,6 µm besitzen. Die mittlere Rau­ higkeit läßt sich über die Rauhigkeit der Preßformoberfläche einstellen. Die richtige Rauhigkeit ist für eine möglichst große Haftreibung erforderlich, da die Lauffläche auf den Rollen zwar abrollen, jedoch nicht gleiten, also rutschen soll.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden vorzugsweise nach einem Spritzgußverfahren vorgeformte Transportbehälter nach­ geformt. Als thermoplastischer Kunststoff des Transportbehäl­ ters ist vorzugsweise ein Polyalkylenterephthalat, insbeson­ dere Polybutylenterephthalat geeignet. Vor allem letzteres hat sich in den in der Halbleiterfertigung betriebenen Rein­ räumen bewährt.
Der so nachgeformte Transportbehälter wird vorzugsweise auf einer Laufstrecke mit einer Vielzahl von Rollen, die den Transportbehälter über dessen Lauffläche(n) antreiben, ver­ wendet, um beispielsweise Halbleiterprodukte, insbesondere Wafer zu transportieren.
Die Erfindung wird nachstehend anhand die Fig. 1 bis 3 er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Transportbe­ hälters auf einer Transportstrecke mit Rollen,
Fig. 2 eine schematische Vorderansicht von Fig. 1 aus der Transportrichtung und
Fig. 3 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Transportbehälter.
Der in Fig. 1 dargestellte Transportbehälter 1 ist eine ver­ einfachte Darstellung eines Transportbehälters, wie er in der Halbleiterfertigung zum Transport von Halbleiterprodukten, insbesondere Wafern 10 zwischen verschiedenen Bearbeitungsan­ lagen eingesetzt wird. Zwischen den Anlagen befinden sich ausgedehnte Transportstrecken 8, die aus einer Vielzahl von Paaren von Rollen 9, 9a gebildet werden. Über dieses Trans­ portsystem werden die Wafer 10 in beispielsweise einigen Tau­ send Transportbehältern (carrier) 1 zu den entsprechenden An­ lagen transportiert. Um über Streckenlängen des gesamten Transportsystems von bis zu mehreren Kilometern den Antrieb möglichst kostengünstig zu gestalten, wird nur etwa jede vierte Rolle 9a angetrieben, während die übrigen Rolle 9 frei drehbar sind und sich nur dann drehen, wenn ein Transportbe­ hälter 1 über sie hinweg transportiert wird. Zudem befinden sich die Antriebsrollen 9a nur auf einer Seite, beispielswei­ se in Transportrichtung rechts.
Fig. 2 zeigt einen Transportbehälter 1 auf einer Trans­ portstrecke 8 aus der Fahrtrichtung gesehen. Der Transportbe­ hälter 1 weist unterhalb der Wanne zur Aufnahme der Wafer 10 zwei Stege 13 auf, mit denen er auf den Rollenpaaren 9, 9a transportiert wird, wie durch die Drehachsen 11 angedeutet ist. Wie durch den Pfeil auf der rechten Rolle 9a darge­ stellt, ist nur diese Rolle eine Antriebsrolle, während auf der linken Seite in Fig. 2, d. h. aus Transportrichtung gese­ hen, ausschließlich freibewegliche Rollen 9 angeordnet sind.
Der Transportbehälter 1 ist mit einem herkömmlichen Verfah­ ren, beispielsweise einem Spritzgußverfahren vorgeformt. Die Unterkanten 3 seiner zwei Stege 13 müssen parallel zueinander und in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, damit der Behälter auf der ganzen Länge beider Stege auf den Rollen 9, 9a auf­ liegt. Fertigungstoleranzen bei der herkömmlichen Herstellung der Transportbehälter, bei dem dieser aus einem thermoplasti­ schen Kunststoff wie Polybutylenterephthalat spritzgegossen wird, führen jedoch zu Toleranzen in den Abmessungen des Transportbehälters, die für einen einwandfreien Transport zu hoch sind. Sehr häufig liegen die Unterkanten 3 der Stege 13 nicht vollständig auf den Rollen auf, so daß immer wieder einzelne Transportbehälter zu stehen kommen. Daher müssen bislang viele vorgeformte Transportbehälter verworfen werden, wodurch sich die Herstellung verteuert.
Daher wird der Transportbehälter mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nachgeformt, um einen ständigen Kontakt der Stege an den Unterkanten 3 zu den Rollen 9, 9a zu gewährleisten.
Der Transportbehälter 1 wird, wie Fig. 3 zeigt, auf eine Preßform gestellt, die beispielsweise ein Aluminiumblock mit einer sehr planen oberen Fläche 4a ist oder aus zwei Alumini­ umblöcken 4 besteht, die exakt parallel zueinander ausgerich­ tet sind und jeweils einzeln eine sehr plane obere Fläche aufweisen. Der Transportbehälter 1 steht mit den Unterkanten 3 seiner Stege 13 auf der Preßform. Im vorliegenden Fall hat die den Transportbehälter 1 zugewandte Oberfläche der Preß­ form die Form einer Ebene; bei anderen Anwendungen sind je­ doch beliebige anders geformte Preßformen denkbar.
In Fig. 3 ist eine von oben auf den Transportbehälter 1 auf­ gesetzte hydraulische Presse dargestellt, deren Preßplatte 5 den Transportbehälter 1 gegen die Preßform 4 drückt. Die Druckplatte 5 kann über ein Gelenk 5a drehbar an der hydrau­ lischen Presse angebracht sein, um Erhebungen an den Oberkan­ ten des Transportbehälters oder Verwindungen des Transportbe­ hälters insgesamt auszugleichen. Die Aluminiumblöcke 4 müssen zueinander exakt parallel, d. h. in einer gemeinsamen Ebene liegend ausgerichtet werden, um eine maßgenaue Nachformung der Stege 13 des Transportbehälters 1 zu erreichen. Dieser drückt, durch die Druckplatte 5 gegen die Preßkörper 4 ge­ preßt, mit den Unterkanten 3 seiner Stege 13 gegen die oberen Flächen der Preßkörper.
Jeder Aluminiumblock 4 ist durch eine Spule elektrisch heiz­ bar, wodurch er Temperaturen annehmen kann, bei der der ther­ moplastische Kunststoff 2 des aufliegenden Transportbehälters 1 plastisch und damit verformbar wird. Wenn, während der Transportbehälter 1 auf die Preßkörper 4 drückt, die Tempera­ tur so weit erhöht wird, daß der thermoplastische Kunststoff an den Stegunterkanten 3 zu schmelzen beginnt, so wird der Behälter dort nachgeformt, indem mikroskopische Erhebungen am stärksten erhitzt und verdrängt werden, bis die Unterkanten 3 völlig plan sind und in gleicher Weise wie die oberen Flächen der Preßkörper 4 völlig parallel zueinander in einer gemein­ samen Ebene verlaufen. Danach wird die Heizung 6 abgeschal­ tet, die Preßkörper 4 kühlen ab und der thermoplastische Kunststoff an den Stegunterkanten erhärtet sich wieder. Vor der Nachformung noch vorhandene Maßungenauigkeiten der Ste­ gunterkanten sind nun behoben, und der Behälter kann zum Transport in Halbleiterproduktionsräumen eingesetzt werden.
Da die Erwärmung der Stegunterkanten nur sehr kurzfristig er­ folgt, kann sich die Wärme nicht im gesamten Kunststoffkörper 1 ausbreiten, wodurch er im übrigen seine Form beibehält. Insbesondere kann der Transportbehälter 1 genutzt werden, um die durch die Druckplatte 5 übertragenen Kraft auf die Unter­ kanten 3 zu übertragen, wo die Erwärmung und die Verformung stattfinden sollen.
Es kann eine nicht dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen sein, um die Höhe der Temperatur der verwendeten Preßform 4, 4a wie auch ihren zeitlichen Verlauf exakt zu steuern. Je kürzer die Dauer des Heizens, um so geringer ist die Menge nachgeformten Kunststoffmaterials 2 an den Stegunterkanten 3. Diese Menge läßt sich ebenfalls über die Heizdauer sowie über die Höhe der erreichten Heiztemperatur einstellen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Abkühlung ebenfalls unter Druck stattfindet. Zusätzlich kann, um die Kühlung zu beschleuni­ gen, Wärme abgeführt werden. Soweit jedoch nur so wenig wie nötig geheizt wird, kann eine Kühlung auch entfallen. Dazu ist es vorteilhaft, wenn beispielsweise die Heizwendeln 6 re­ lativ nah an der oberen Fläche der Aluminiumkörper 4 ange­ bracht sind. In diesem Fall erwärmt sich das Aluminium zu­ nächst im oberen Bereich, während mit fortschreitender Zeit, etwa nach Abschaltung der Heizung 6, sich die Wärme im Alumi­ nium nach unten hinaus breitet und das Aluminium insgesamt eine niedrigere Temperatur annimmt, bei der der Kunststoff wieder erhärtet. Idealerweise wird die Temperatur gerade so eingestellt, daß der aufliegende Kunststoffgegenstand an den Berührungspunkten 3 gerade eben zu erweichen beginnt. Außer­ dem erfolgt der Verformungsprozeß in sehr kurzer Zeit, da die Unterlage 4 und das Werkstück gegeneinander gepreßt werden und der erwärmte Kunststoff sehr rasch der Form der Unterla­ ge, d. h. der Kontur der oberen Fläche der Preßform 4, 4a folgt. Da die Heizung 6 nur für kurze Zeit eingeschaltet wird, wird verhindert, daß die Wärme zu tief in das Werkstuck eindringt und erwünschte Verformungen des vorgeformten Gegen­ standes erzeugt.
Die Rauhigkeit der Stegunterkanten 3 schließlich kann über die Rauhigkeit der Auflageflächen auf der Oberseite der Preß­ körper 4 eingestellt werden. Sofern sich die Rauhigkeit des thermoplastischen Kunststoffs während der Abkühlung noch ver­ ändert, kann die Rauhigkeit der Auflagefläche der Preßform 4 entsprechend verändert werden, um diesen Effekt auszuglei­ chen. Bei Wafer-carriern 1 aus Polybutylenterephthalat bei­ spielsweise ist eine Rauhigkeit Ra = 0,4-0,6 µm im Mittel erwünscht, da hierbei die beste Haftung zwischen den Rollen des Transportsystems und dem Transportbehälter erzielt wird.

Claims (12)

1. Verfahren zur korrigierenden Formgebung eines vorgeformten Gegenstandes (1) aus einem thermoplastischen Kunststoff (2), wobei der Gegenstand bereichsweise oberflächlich auf eine Temperatur erwärmt wird, bei der der Kunststoff plastisch wird, und wobei der Gegenstand im oberflächlich erwärmten Be­ reich (3) nachgeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand nachgeformt wird, indem erwärmter und dadurch plastisch gewordener Kunststoff durch eine Preßform (4), ge­ gen die der Gegenstand gedrückt wird, gepreßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenstand (1) mit Hilfe einer hydraulischen Presse (5) gegen die Preßform (4) gedrückt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des Kunststoffs (2) so kurzzeitig erfolgt, daß der Gegenstand (1) unterhalb der erwärmten Oberfläche seine Form beibehält und den durch die hydraulische Presse (5) aus­ geübten Druck die Preßform (4) überträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (4) erhitzt wird und beim Kontakt mit dem Gegen­ stand (1) den Kunststoff (2) erwärmt und nachformt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßform (4) elektrisch geheizt wird.
7. Transportbehälter (1) mit einer Lauffläche (3), die nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 nachgeformt ist.
8. Transportbehälter nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch zwei nebeneinander angeordnete Laufschienen (3) als Laufflä­ chen, wobei die Laufschienen (3) durch eine Nachformung nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in eine ex­ akt parallele Lage zueinander innerhalb einer gemeinsamen Ebene gebracht sind.
9. Transportbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschienen (3) eine mittlere Rauhigkeit von Ra = 0,4-0,6 µm besitzen.
10. Transportbehälter nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter nach einem Spritzgußverfahren vorge­ formt ist.
11. Transportbehälter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der thermoplastische Kunststoff des Transportbehälters ein Polyalkylenterephthalat, insbesondere Polybutylenteryphthalat ist.
12. Verwendung des Transportbehälters (1) nach einem der An­ sprüche 7 bis 11 auf einer Laufstrecke (8) mit einer Vielzahl von Rollen (9), die den Transportbehälter (1) über dessen Lauffläche(n) (3) antreiben, zum Transport von Produkten, insbesondere Halbleiterprodukten (10).
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DE877194C (de) * 1951-11-08 1953-05-21 Heinze Fa R Verfahren zur Herstellung masshaltiger und/oder fliessnahtfreier thermoplastischer Kunststoffkoerper, z. B. Tastenknoepfe, Zahlenrollen od. dgl.
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DE3833976A1 (de) * 1988-10-06 1990-04-12 Bayer Ag Verfahren zur oberflaechenmodifizierung von formteilen und die so erhaltenen formteile

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