DE10131349A1 - Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff - Google Patents
Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen KunststoffInfo
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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).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001131349 DE10131349A1 (de) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001131349 DE10131349A1 (de) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10131349A1 true DE10131349A1 (de) | 2002-09-12 |
Family
ID=7689877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2001131349 Ceased DE10131349A1 (de) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | Formgebung von Gegenständen aus einem thermoplastischen Kunststoff |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10131349A1 (de) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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. |
DE2205179B2 (de) * | 1972-02-04 | 1972-11-30 | Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Verfahren und vorrichtung zum verringern der oberflaechenrauhigkeit von werkstuecken aus thermoplastischem kunststoff, insbesondere von druckwalzwerken |
DE3833976A1 (de) * | 1988-10-06 | 1990-04-12 | Bayer Ag | Verfahren zur oberflaechenmodifizierung von formteilen und die so erhaltenen formteile |
-
2001
- 2001-06-28 DE DE2001131349 patent/DE10131349A1/de not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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. |
DE2205179B2 (de) * | 1972-02-04 | 1972-11-30 | Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg AG, 8900 Augsburg | Verfahren und vorrichtung zum verringern der oberflaechenrauhigkeit von werkstuecken aus thermoplastischem kunststoff, insbesondere von druckwalzwerken |
DE3833976A1 (de) * | 1988-10-06 | 1990-04-12 | Bayer Ag | Verfahren zur oberflaechenmodifizierung von formteilen und die so erhaltenen formteile |
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