-
Technologischer Hintergrund der Erfindung
-
1. Anwendungsgebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Maske aus Metall für den Siebdruck. Insbesondere betrifft
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Maske
aus Metall für den Siebdruck, welches die Schritte umfasst:
Formen von Öffnungsbereichen für den Druck (hiernachfolgend
als Öffnungen bezeichnet) mittels Laserstrahlung und Entfernen
von Absonderungen (Graten), welche durch den Prozess der Ausbildung
der Öffnungen erzeugt wurden.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Eine
Maske aus Metall mit einem Muster von Öffnungen, welche
einem Druckmuster auf einer Metallplatte aus beispielsweise Edelstahl
entspricht, wird in Bereichen verwendet, in denen ein vergleichsweise
genaues Drucken gefordert ist, wie beim Lötmitteldrucken
oder Photowiderstandsbeschichten als Methoden für die Herstellung
von gedruckten Schaltkreisen, IC-Substraten und dergleichen. Demgemäß erfolgt
das Drucken auf der Oberfläche des mit dem Lötmittel
zu bedruckenden Produkts entsprechend dem Muster der Öffnungen, wenn
eine solche metallische Maske auf der Oberfläche des zu
behandelnden Produkts aufliegt und ein Lötmittel (Lötpaste)
von der gegenüberliegenden Oberfläche aus mit
einem Rakel oder dergleichen aufgetragen wird.
-
Eine
metallische Maske, die bei diesem Typ Siebdruck verwendet wird,
ist mit Öffnungen ausgebildet entsprechend dem Druckmuster
der oben erwähnten Metallplatte. Demgemäß können
verschiedene herkömmliche Ätztechniken angewandt
werden als Methode zur Ausbildung dieses Typs Muster von Öffnungen, wie
beispielsweise Schmelzen durch Bestrahlung mit Laser, elektrolytisches
Polieren, Ätzen mit Chemikalien, etc.. Jedoch können
durch die derzeitige Popularisierung von CAD und CAM bei Steuern
der Laserstrahlung gemäß dem zuvor festgelegten
vorgegebenen Druckmuster durch numerische Steuerung über
Computer (CNC) unter Verwendung von CAD-Daten etc. auch vergleichsweise
komplizierte Muster von Öffnungen vergleichsweise einfach
bearbeitet werden. Demgemäß wurden Schritte für
die Ausbildung der oben beschriebenen Öffnungen mittels
Laserbestrahlung in den letzten Jahren häufig angewandt.
-
Jedoch
werden bei dieser Art der Ausbildung der Öffnungen mittels
Bestrahlung durch Laser die Öffnungen durch Schmelzen der
Metallplatte in den Bereichen der Laserstrahlung gebildet. Entsprechend
wird ein Bereich des durch Laserstrahlung geschmolzenen Metalls
an einer Kante der Öffnung an der Oberfläche der
Metallplatte an der der bestrahlten Seite gegenüber liegenden
Seite angelagert und gehärtet, und die erhabenen Kantenbereiche
der Öffnungen, an denen Grate entstehen werden als Bereiche
bezeichnet, an denen Absonderungen („Schrott”)
abgelagert wird (siehe 2).
-
Wenn
daher eine metallische Maske mit derartigen „Schrott"-Ablagerungen
im Siebdruck verwendet wird und deren mit Ablagerungen versehene
Oberfläche als Oberfläche verwendet wird, die
mit dem zu bedruckenden Produkt in engen Kontakt tritt, kann kein
enger Kontakt zwischen der Maske und der Oberfläche des zu
bedruckenden Produkts hergestellt werden. Im Ergebnis daraus kann
kein genaues Bedrucken durchgeführt werden, da ein Zwischenraum
zwischen der Metallmaske und der Oberfläche des zu bedruckenden
Produkts entsteht. Im Gegenteil, wenn die Oberfläche mit
den abgelagerten Absonderungen auf einer der zu bedruckenden Oberfläche
gegenüber liegenden Seite liegt, wird der Zufluss der Lötpaste
in das Innere der Öffnungen durch die Absonderungen verhindert,
so dass nicht eine genaue Menge an Lötpaste oder Druckpaste zugeführt
werden kann.
-
Wenn
daher eine metallische Maske über diese Art von Laserbestrahlung
ausgebohrt wird, muss ein Bearbeitungsschritt zur Entfernung dieser
Absonderungen durchgeführt werden, nachdem die Öffnungen durch
Laserbestrahlung gebildet wurden.
-
Eine
Methode zur Entfernung dieser Ablagerungen umfasst beispielsweise
das Ätzen der Oberfläche einer metallischen Maske
durch Eintauchen in eine Chemikalie wie beispielswiese Eisenchlorid
oder dergleichen oder das Elektropolieren der Oberfläche,
wobei die metallische Maske in eine Elektropolier-Lösung
eingebracht wird.
-
Wenn
jedoch dieses Verfahren angewandt wird, werden nicht nur die Absonderungen
entfernt, sondern auch die die in der metallischen Maske ausgebildeten Öffnungen
umgebenden Kantenbereiche geätzt und poliert. Demgemäß stellt,
da die Öffnungen nach der Bearbeitung größer
werden an den vorderen und rückwärtigen Flächen
und da der Lochdurchmesser im mittigen Bereich in eine verengte
Trommelform geformt wird (eine bilaterale symmetrische konische
Vertiefung), der verengte mittige Bereich einen Widerstand gegen den
Durchgang der Lötpaste oder Druckpaste durch die Öffnungen
dar, was die Zufuhr von Lötpaste oder Druckpaste behindert.
-
Da
die Durchmesser durch das Ätzen der Kanten der Öffnungen
vergrößert werden, wird außerdem die
tatsächliche gedruckte Form größer als
die beabsichtigte gedruckte Form. Dies führt dazu, dass
beispielsweise das Drucken einer sehr genauen Form nicht ausführbar
ist, selbst wenn die Öffnungen in eine Form mit Ecken gebracht
werden, wie beispielsweise eine ebene rechteckige Form oder dergleichen,
da diese Ecken durch das Ätzen entfernt werden und in eine
runde Form gebracht werden, so dass die Qualität des Druckens abnimmt.
-
Wenn
weiterhin das Entfernen der abgelagerten Absonderungen durch Elektropolieren
oder chemisches Ätzen erfolgt, wird eine Chemikalie wie
beispielsweise eine Elektropolier-Lösung oder eine Ätzlösung verwendet.
Demgemäß führen diese Chemikalien zu
einer zusätzlichen Belastung für die Umwelt, wenn
sie direkt entsorgt werden.
-
In
solchen Fällen ist eine Behandlung erforderlich, um diese
Chemikalien vor der Entsorgung zu entgiften, wozu Ausgaben für
diese Behandlung notwendig sind, die zu den Kosten für
die metallische Maske hinzukommen, wodurch seinerseits die Herstellkosten
steigen.
-
Daher
wurde in den vergangenen Jahren ein Wechsel von einer chemischen
Behandlung unter Verwendung von Chemikalien oder dergleichen zu
einer Behandlung der trockenen Art gesucht, bei der keine Chemikalien
oder dergleichen verwendet werden müssen.
-
Als
Methode für die Entfernung der Absonderungen über
eine solche Behandlung der trockenen Art wird ein Verfahren zur
Herstellung einer metallischen Maske zur Verfügung gestellt,
bei dem die Oberfläche einer Metallplatte grundiert wird
durch Sandstrahlen, nachdem ein vorgegebenes Muster an Öffnungen
mittels Laserbestrahlung gebildet wurde (siehe
Japanisches Patent Nr. 3160084 ).
-
Weiterhin
soll bei dem Herstellungsverfahren für eine metallische
Maske wie es in der oben genannten
Japanischen
Patentschrift Nr. 3160084 beschrieben ist das Sandstrahlen
nicht nur die abgelagerten Absonderungen entfernen, sondern auch
ein satin-artiges Finish für die Oberfläche der
metallischen Maske schaffen (siehe Absatz 0014 der oben genannten
Japanischen Patentschrift Nr. 3160084 ).
Außer diesem Verfahren wurde jedoch auch ein Verfahren
vorgeschlagen, bei dem anstelle der Ausbildung einer satin-artigen
Endoberfläche eine hochglänzende oder spiegelglänzende
Endoberfläche an der Oberfläche des zu behandelnden Produkts
geschaffen wird über das Ausstoßen eines Schleifmittels.
Als Schleifmittel für die Erzeugung dieser hochglänzenden
oder spiegelglänzenden Endoberfläche an dem zu
behandelnden Produkt wurde ein elastisches Schleifmittel zur Verfügung
gestellt, bei dem die Schleifmittelkörner an der Oberfläche
eines Kerns aus einem elastischen Körper gehalten sind
oder die Schleifmittel dispergiert sind durch Einkneten in einen
aus einem elastischen Körper usw. bestehenden Kern (
ungeprüfte Japanische
Patentanmeldung Nr. 2006-159402 ;
ungeprüfte Japanische Patentanmeldung
nr. 2001-207160 und
Japanisches
Patent Nr. 2957492 ).
-
Probleme des Standes der Technik
-
Bei
der in dem oben genannten
Japanischen
Patent Nr. 31660084 beschriebenen Erfindung wird mit dem
Schleifmittel eine metallische Platte beschossen zusammen mit Druckluft
oder dergleichen über Sandstrahlen. Daher wird diese Oberfläche
geschnitten über die Schneidkraft des Schleifmittels zum
Zeitpunkt des oben genannten Beschießens, um dadurch das
Entfernen von abgelagerten Absonderungen zu ermöglichen und
eine satin-artige Endoberfläche zu schaffen. Im Ergebnis
kann die Entfernung der Absonderungen und das Herstellen der satin-artigen
Endoberfläche über eine Behandlung der trockenen
Art erfolgen, ohne den Einsatz von Chemikalien oder dergleichen,
so dass es eine sehr geringe Umweltbelastung gibt.
-
Aber
wie unten angegeben gibt es mehrere Nachteile, wenn das Entfernen
der Absonderungen und das Erzeugen einer satin-artigen Endoberfläche über
diese Art von Sandstrahlen erfolgt.
-
Zudem
bezieht sich das in dem
Japanischen
Patent Nr. 3160084 beschriebene „Sandstrahlen"
auf ein solches wie es im „Dictionary of Mechanical Engineering",
herausgegeben von Asakura Publishing Co., Ltd., beschrieben ist,
wonach „Sandstrahlen" eine Bearbeitung ist, bei der Sand
auf die Oberfläche des zu behandelnden Produkts mit einer
hohen Geschwindigkeit bei atmosphärischem Druck geblasen
wird, um durch Entfernen von an der Oberfläche des Produkts
anhaftenden Gegenständen zu Reinigen. Außer Strahlen
mit Sand kann auch das Ausblasen von Schleifmittelkörnern
als „Sandstrahlen" bezeichnet werden.
-
Auftreten von Verbiegung
-
Wenn
die Absonderungen entfernt oder ein satin-artiges Finish durch Sandstrahlen
erzeugt wird, erfolgt das Sandstrahlen an der Oberfläche,
wo die Absonderungen abgelagert sind oder der Oberfläche,
die ein satin-aritges finish erhalten soll. Jedoch schneidet diese
Art Sandstrahlen die Metallplatte, da die mit hoher Geschwindigkeit
auf die die metallische Maske bildende Metallplatte ausgestoßenen
Schleifmittelkörner die Metallplatte bombardieren. Im Ergebnis
führt dies gleichzeitig zu einer plastischen Verformung
der Oberfläche des zu behandelnden Produkts, wenn die Oberflä che
der beschossenen Metallplatte über dieses Bombardement einer
hohen Kraft ausgesetzt wird.
-
Demgemäß wird
eine Druckkraft auf die Oberfläche dieser Metallplatte
ausgeübt, was zu einem Verbiegen führt, so dass
die Oberfläche der Metallplatte, die mit den Schleifmittelkörnern
beschossen wird, nach der Bearbeitung gedehnt ist.
-
Als
Gegenmaßnahme gegen diese Art von Dehnung muss die Behandlung
durch Sandstrahlen auch gleichzeitig an der Oberfläche
der Metallplatte erfolgen, welche der zu behandelnden Oberfläche
gegenüber liegt, so dass die Druckkraft einheitlich auf
beide Oberflächen ausgeübt wird und deren Verbiegung
korrigiert wird. Wenn jedoch das Verbiegen auf diese Weise korrigiert
wird, muss die Behandlung durch Sandstrahlen durchweg auf jeder
Vorder- und Rückfläche der metallischen Platte
durchgeführt werden, so dass insgesamt zwei Sandstrahlbehandlungsprozesse
erforderlich sind, wodurch die Herstellkosten infolge einer erhöhten
Anzahl von Herstellschritten ansteigen.
-
Da
es zudem schwierig ist, eine Druckkraft einheitlich auf beide Oberflächen
auszuüben, tritt ein Verzug in der Metallplatte (metallischen
Maske) auf, nachdem das Verbiegen korrigiert wurde, was wiederum
die Druckqualität reduziert.
-
Weiterhin
werden die vertieften Verformungen aus dem Sandstrahlprozess größer,
wenn die zu behandelnde Oberfläche eine vergleichsweise
dünne Metallfolie ist (beispielsweise in dem Bereich von
10 μm bis 500 μm), so dass die Bearbeitung schwierig
wird.
-
Beschädigung der metallischen
Maske
-
Wenn
zudem die metallische Maske aus einer plattenförmigen Metallplatte
mit vergleichsweise dünner Folienstärke gebildet
ist, oder aus einer Metallfolie (10 μm bis 100 μm)
und ein Sandstrahlen an dieser metallischen Platte oder Folie durchgeführt
wird, kann das mit dem Schleifmittel beschossene Substrat durch
die kinetische Energie des Schleifmittels beschädigt werden.
-
Auftreten von Fehlern in der Oberfläche
der Metallmaske
-
Außerdem
ist es das Ziel des zuvor beschriebenen Sandstrahlens, die Schneidleistung
zu erhöhen. Aus diesem Grunde werden Aluminiumoxid, Siliziumcarbid
oder dergleichen Schleifmittelkörner verwendet aufgrund
ihrer unregelmäßigen Form mit Vorsprüngen
und wegen des relativ hohen Härtegrads der Metallplatte.
Wenn jedoch das satin-artige Finish auf der Oberfläche
des zu behandelnden Produkts nach dem Beschießen mit dieser
Art Schleifmittelkörner mikroskopisch untersucht wird,
wurden zahllose scharf geformte Unregelmäßigkeiten
in Reaktion auf diese Form der Schleifmittelkörner geformt.
-
Wenn
die Lötpaste oder Druckpaste einmal in die in der Oberfläche
der Metallmaske durch dieser Art Sandstrahlen geformten Unregelmäßigkeiten
eindringt, verbleibt diese Lötpaste oder Druckpaste, da
sie nicht entfernt werden kann, in diesen Unregelmäßigkeiten,
was zu einer Schädigung, einer Verschlechterung in den Eigenschaften
oder einem härter werden etc. führt.
-
Zudem
wird, wenn die Lötpaste oder Druckpaste bei einer solchen
Verschlechterung, einer Änderung in den Eigenschaften,
einer Verhärtung etc., von der Innenseite der Unregelmäßigkeiten
abgelöst wird durch wiederholtes Verwenden einer metallischen
Maske, wird diese in die neu zugeführte Lötpaste
oder Druckpaste eingeschlossen und wird dem zu behandelnden Produkt
zugeführt, so dass die Druckqualität verringert
wird.
-
Eindringen des Schleifmittels in die Oberfläche
der metallischen Maske
-
Wenn
zudem das Material der Maske Metall ist werden daher Schleifmittelkörner
mit einem hohen Härtegrad verglichen mit der Härte
des Metallmaterials als Schleifmittel verwendet, um die Absonderungen,
die auf der Metallmaske abgelagert sind, zu entfernen und eine satin-artige
Endoberfläche zur Verfügung zu stellen, so dass
es möglich ist, das Metall zu schneiden. Demgemäß dringt,
da die oben beschriebenen Schleifmittelkörner bei einer
unregelmäßig eckigen Form angewandt werden, wenn
diese Schleifmittelkörner auf die Oberfläche der
Metallmaske auftreffen, ein Anteil an Schleifmittelkörnern
in die Metallmaske ein und wird darin eingebettet.
-
Die
Schleifmittelkörner, die auf diese Weise in die Oberfläche
der metallischen Maske eingebettet sind, führen dazu, dass
die Lötpaste oder die Druckpaste in den Bereichen, in denen
die Schleifmittelkörner eingebettet sind, abgestoßen
wird etc., aufgrund von Unterschieden in der Benetzbarkeit der Lötpaste
oder Druckpaste und derjenigen des Metallmaterials aus dem die Maske
besteht, so dass es nicht möglich ist, eine einheitliche
Menge an Lötpaste oder Druckpaste zuzuführen.
Im Ergebnis daraus ist die Druckqualität niedrig, so dass
kein genaues detailliertes Drucken etc. durchgeführt werden
kann.
-
Schleifen der Kanten der Öffnungen
-
Wenn
zudem Schleifmittelkörner mit hoher Geschwindigkeit auf
die Oberfläche der metallischen Maske durch Sandstrahlen
ausgestoßen werden, dann verursachen diese ausgestoßenen
Schleifmittelkörner ein so genanntes Phänomen
des Einbiegens (Verformung unter Eigenlast), bei dem nicht nur die
Absonderungen entfernt werden, sondern auch die Kantenbereiche der Öffnungen
der Löcher, die sich in der metallischen Maske befinden,
geschnitten werden, so dass die Öffnungen der Löcher
dadurch vergrößert werden. Dadurch wird die tatsächliche
Druckgröße im Hinblick auf ein vorkonfiguriertes
Druckdesign vergrößert, so dass die Druckqualität
schlechter ist.
-
Elastisches
Schleifmittel (
ungeprüfte
Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2006-159402 ;
ungeprüfte Japanische
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr. 2001-207160 und
Japanisches Patent Nr. 2957492 .)
-
Bei
dem Sandstrahlen, welches nach der Ausbildung der Öffnungen
mittels Laserbestrahlung durchgeführt wird bei dem Herstellungsverfahren
für die metallische Maske wie es in dem oben beschriebenen
Japanischen Patent Nr. 3160084 erläutert
ist, besteht das Ziel nicht nur darin, die oben erwähnten
Absonderungen zu entfernen, sondern auch ein satin-artiges Finish
für die Oberfläche der metallischen Maske zu schaffen. Jedoch
sind die in den oben erwähnten drei Schriften zum Stand
der Technik beschriebenen elastischen Schleifmittel durchweg Erfindungen
zur Schaffung einer spiegelnden Endoberfläche oder einer
hochglänzenden Oberfläche und nicht einer satin-artigen
Endoberfläche für das zu behandelnde Produkt.
Demgemäß kann, wenn dies angewandt wird bei der
Herstellung einer metallischen Maske, das Ziel der Schaffung einer metallischen
Maske mit einer satin-artigen Endoberfläche nicht durch
die in dem
Japanischen Patent
Nr. 3160084 beschriebene Erfindung erreicht werden. Außerdem
können die Verbesserungen in der Druckqualität,
die durch die Ausbildung einer satin-artigen Endoberfläche
erzielt werden, nicht erreicht werden bei der metallischen Maske,
die nach dem Verfahren wie es in dem
Japanischen
Patent Nr. 3160084 beschrieben ist, hergestellt ist.
-
Die
vorliegende Erfindung strebt an, die Nachteile des oben erwähnten
Standes der Technik auszuschalten. Insbesondere ist es ein Ziel
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer
metallischen Maske zur Verfügung zu stellen, welches es
ermöglicht noch feiner im Detail zu drucken, wobei weiterhin die
im Zusammenhang mit der in dem
Japanischen
Patent Nr. 3160084 beschriebenen Erfindung genannten Probleme
gelöst werden, welches eine Sandstrahlbehandlung wie oben
beschrieben zur Verfügung stellt, wobei weiterhin die oben
genannten Vorteile der in dem
Japanischen
Patent Nr. 3160084 beschriebenen Erfindung verfügbar
sind, nämlich eine Methode zur Behandlung einer Metallplatte
nachdem in dieser durch Bestrahlung mit Laserlicht Öffnungen
ausgebildet wurden, nämlich die Fähigkeit zur
Reduzierung der Umweltbelastung und zur Herstellung einer metallischen
Maske zu niedrigen Kosten, ohne dass eine Behandlung mit Chemikalien
erforderlich ist, so wie denjenigen für das oben genannte
Elektropolieren oder chemische Polieren.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
In
der nachfolgenden Erläuterung der zusammenfassenden Darstellung
der Erfindung beziehen sich die Bezugszeichen auf ein Ausführungsbeispiel,
um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Es ist
jedoch nicht beabsichtigt, dass diese Bezugszeichen die Erfindung
auf das Ausführungsbeispiel beschränken.
-
Zur
Lösung der oben genannten Aufgabe ist ein Verfahren zur
Herstellung einer metallischen Maske für den Siebdruck
gemäß der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet
durch die Schritte umfassend:
Das Ausbilden von Öffnungen
durch Einstrahlen eines Laserstrahls in vorgegebenen Positionen
auf eine Oberfläche auf einer Seite einer Metallplatte,
derart, dass die Metallplatte an mit dem Laserstrahl bestrahlten
Stellen geschmolzen wird, um Öffnungen zu formen, die sich
durch die Stärke der Metallplatte hindurch erstrecken; und
Ausstoßen
eines Schleifmittels auf die andere Oberfläche der Metallplatte
nachdem die Öffnungen ausgebildet wurden, wobei
das
ausgestoßene Schleifmittel in dem Schritt des Ausstoßens
des Schleifmittels in eine Plattenform mit einer flachen Oberfläche
geformt wird, mit einem maximalen Durchmesser der flachen Oberfläche
im Bereich von 0,05 mm bis 10 mm und einem Durchmesser entsprechend
der 1,5 bis 20 fachen Dicke der flachen Form, und wobei das Schleifmittel
mit der flachen Form in einem Einfallswinkel von gleich oder kleiner
als 80° ausgestoßen wird bezogen auf die andere
Oberfläche der Metallplatte und mit einem Ausstoßdruck
von 0,01 MPa bis 0,7 MPa oder einer Ausstoßgeschwindigkeit
von 5 m/s bis 150 m/s, so dass das ausgestoßene Schleifmittel entlang
der anderen Oberfläche der Metallplatte gleitet.
-
Bei
einem Verfahren zur Herstellung einer metallischen Maske für
den Siebdruck kann das Schleifmittel einen plattenförmigen
Träger mit flachen Oberflächen umfassen und ein
Schleifmittelkorn, welches auf wenigstens einer der flachen Oberflächen
des Trägers gehalten ist.
-
In
diesem Fall kann der Träger Papier sein. Das Schleifmittelkorn
auf dem Träger kann mittels eines Haftmittels gehalten
sein.
-
Das
Schleifmittel kann einen Träger umfassen, welcher in eine
Plattenform geformt ist mit flachen Oberflächen und das
Schleifmittelkorn kann in dem Träger dispergiert sein.
-
Wie
oben beschrieben kann der Träger, wenn das verwendete Schleifmittel
eines mit einem Träger ist, aus einem elastischen Körper
aufgebaut sein oder es kann als ein Schleifmittel geformt sein,
welches fähig ist, elastisch deformiert zu werden.
-
Weiterhin
kann bei dem Verfahren die Oberfläche der Metallplatte
in Streifenform geschnitten werden durch das Schleifmittelkorn an
der Oberfläche des Schleifmittels, über das Gleiten
des Schleifmittels entlang der Oberfläche der Metallplatte,
um so eine gewünschte Oberflächenrauigkeit an
der Oberfläche der Metallplatte zu schaffen über
eine Akkumulation von streifenförmigen Schneidvertiefungen.
-
Weiterhin
umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen Maske für
den Siebdruck die Schritte:
Ausbilden einer Öffnung
durch Einstrahlen eines Laserstrahls in vorgegebenen Positionen
auf die Oberfläche an einer Seite einer Metallplatte, so
dass die Metallplatte in den mit dem Laserstrahl bestrahlten Positionen geschmolzen
wird und Öffnungen gebildet werden, die sich durch die
Stärke der Metallplatte hindurch erstrecken; und
Ausstoßen
eines Schleifmittels auf die andere Oberfläche der Metallplatte,
nachdem die Öffnungen ausgebildet wurden, wobei
das
in dem Schritt des Ausstoßens des Schleifmittels ausgestoßene
Schleifmittel ein elastisch verformbares Schleifmittel ist, bei
dem das Schleifmittelkorn einen durchschnittlichen Korndurchmesser
hat von 1 mm bis 0,1 μm und dispergiert oder getragen ist,
und
das elastisch verformbare Schleifmittel (hiernach elastisches
Schleifmittel genannt) ausgestoßen wird in einem Einfallswinkel
von gleich oder kleiner als 80° bezogen auf die andere
Oberfläche der Metallplatte und mit einem Ausstoßdruck
von 0,01 MPa bis 0,7 MPa oder einer Ausstoßgeschwindigkeit
von 5 m/s bis 150 m/s, so dass das ausgestoßene Schleifmittel
entlang der anderen Oberfläche der Metallplatte gleitet.
-
Bei
dem Verfahren zur Herstellung einer metallischen Maske für
den Siebdruck kann die Oberfläche der Metallplatte in eine
Streifenform geschnitten werden durch das in dem Träger
dispergierte oder an dem Träger gehaltene Schleifmittelkorn,
mittels Gleiten des Schleifmittels entlang der Oberfläche
der Metallplatte, um die gewünschte Oberflächenrauigkeit
an der Oberfläche der Metallplatte auszubilden durch eine
Akkumulation von streifenförmigen Vertiefungen.
-
Bei
dem Verfahren zur Herstellung einer metallischen Maske für
den Siebdruck kann ein an der Oberfläche des Trägers
gehaltenes Schleifmittelkorn verwendet werden, welcher ein elastisches
Material ist oder dieses ist dispergiert in dem Träger,
welcher Elastizität aufweist.
-
Bei
der Struktur der oben beschriebenen Erfindung kann ein Verfahren
zur Herstellung einer metallischen Maske gemäß der
vorliegenden Erfindung erhalten werden, welches die nachfolgenden
bemerkenswerten Effekte aufweist.
-
Das
Verbiegen tritt an der metallischen Maske nicht mehr auf, auch wenn
ein Schleifmittel ausgestoßen wird. Es ist daher möglich,
eine metallische Maske herzustellen, von der Absonderungen entfernt
werden, ohne dass Verzug oder Verbiegen auftreten, mittels Ausstoßen
eines Schleifmittels auf nur eine Seite der metallischen Maske (die
Oberfläche mit den abgelagerten Absonderungen).
-
Im
Ergebnis kann die Anzahl von Herstellungsschritten reduziert werden
verglichen mit herkömmlichen Methoden für die
Herstellung von metallischen Masken, bei denen das Sandstrahlen
an beiden Seiten der metallischen Maske durchgeführt werden
muss. Demgemäß werden die Herstellungskosten reduziert über ein
Verringern der Anzahl der Herstellschritte und eine Senkung der
Herstellzeit.
-
Weiterhin
kann durch Herstellung einer Maske aus Metall über das
Verfahren der vorliegenden Erfindung die Deformierung oder Beschädigung
der metallischen Maske etc. während des Entfernungsprozesses der
Absonderungen in ausreichendem Maße verhindert werden.
-
Weiterhin
treten bei dem Verfahren zur Herstellung einer metallischen Maske
gemäß der vorliegenden Erfindung keine scharfen
und unebenen Unregelmäßigkeiten an der Oberfläche
der metallischen Maske auf, wodurch die Ausbildung von Unregelmäßigkeiten,
in die die Druckpaste etc. eindringen kann, verhindert wird.
-
Im
Ergebnis können die Probleme des oben genannten Standes
der Technik wie beispielsweise das Ablösen der gehärteten,
veränderten, abgebauten etc. Druckpaste, die in die Unregelmäßigkeiten
eindringt und das nachfolgende Einschließen dieser in frisch
zugeführte Druckpaste etc. gelöst werden, so dass
eine Reduzierung der Druckqualität über dieses
Einschließen etc. von verhärteter, veränderter,
abgebauter etc. Druckpaste verhindert werden kann.
-
Bei
einer metallischen Maske hergestellt nach dem Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung können, da das ausgestoßene
Schleifmittel (Schleifmittelkörner die das Schleifmittel
bilden) nicht in die metallische Maske eindringt, partielle Veränderungen
in der Benetzbarkeit der Oberfläche der metallischen Maske aufgrund
einer Differenz in der Benetzbarkeit des metallischen Materials,
welches die metallische Maske bildet und des dort hinein eindringenden
Schleifmittels, verhindert werden.
-
Schließlich
kann ein sehr detailliertes Drucken erzielt werden, da die Kantenbereiche
der Öffnungen nicht bei der Entfernung der Absonderungen
geschnitten werden und das nachfolgende Vergrößern
dieser Öffnungen verhindert wird.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die
Ziele und die Vorteile der Erfindung werden verständlich
aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen:
-
1 eine
erläuternde Ansicht der Komponenten der auf die metallische
Maske an einer beschossenen Stelle einwirkenden Kräfte
ist;
-
2 eine
elektronenmikroskopische Aufnahme (SEM) einer metallischen Maske
in einem Zustand mit abgelagerten Absonderungen (Schrott) ist;
-
3 eine
elektronenmikroskopische Aufnahme (SEM) einer metallischen Maske
ist, die nach einem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurde.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
-
Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
erläutert. Ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen
Maske gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst
die Schritte:
Einstrahlen eines Laserstrahls auf eine metallische
Platte, welche eine metallische Maske bildet, um ein vorgegebenes
Muster von Öffnungen durch diese Platte hindurch in der
Dickenrichtung auszubilden und das Entfernen von Schrott (Graten,
Absonderungen), welcher an den Kanten der Öffnungen während
der Bestrahlung mit diesem Laser abgelagert wurde, durch Ausstoßen
eines Schleifmittels mit einer vorgegebenen Struktur auf die Metallplatte,
nachdem die Öffnungen in der oben beschriebenen Weise ausgebildet
wurden.
-
Metallplatte
-
Die
oben beschriebene Metallplatte, welche Gegenstand des Bearbeitungsverfahrens
für die Herstellung einer metallischen Maske gemäß der
vorliegenden Erfindung ist, erlaubt es, verschiedene Arten bekannter
Metallplatten für die metallische Maske zu verwenden. Beispielsweise
können Metalle wie Nickel, Chrom, Eisen, Kupfer, Zinn,
Zink, Aluminium etc. als Metallplatte verwendet werden, die Gegenstand
der Bearbeitung ist, oder jegliche Legierung daraus. Insbesondere
kann jeder typischerweise verwendeter Edelstahl (Stahl 304 oder
Stahl 316), oder Nickel oder eine Nickellegierung vorzugsweise als
Material für die metallische Maske verwendet werden.
-
Weiterhin
ist die als zu behandelndes Produkt dienende Metallplatte nicht
in irgendeiner Form besonders eingeschränkt, solange sie
aus den oben beschriebenen metallischen Materialien oder einer Legierung daraus
besteht. Beispielsweise kann sie auch durch Plattieren oder dergleichen
irgendeines der oben genannten Metalle auf ein Basismaterial aus
einem der oben angegebenen Metalle oder einem Legierungsprodukt daraus
gebildet werden.
-
Die
Plattenstärke der als Gegenstand für die Bearbeitung
verwendeten Metallplatte kann in einem Bereich von 10 μm
bis 1500 μm liegen, vorzugsweise in dem Bereich von 50 μm
bis 800 μm.
-
Da
die Plattenstärke der Metallplatte etwa der Plattenstärke
der hergestellten Metallmaske entspricht, wird wenn deren Plattenstärke
erhöht oder verringert wird, die aufgebrachte Dicke der
gedruckten Lötpaste oder Druckpaste entsprechend erhöht
oder verringert, so dass die Plattenstärke ausgewählt
wird innerhalb des oben beschriebenen Bereichs im Einklang mit der
erforderlichen Auftragsstärke.
-
Weiterhin
liegt der Grund für die untere Grenze der Dicke der Metallplatte
von 10 μm darin, dass bei einer Dicke von weniger als 10 μm
die Leichtigkeit der Handhabung des Basismaterials schlecht ist
aufgrund des Brechens während der verschiedenen Behandlungsschritte
wie unten erwähnt. Zudem liegt der Grund für die
obere Grenze der Dicke der Metallplatte von 1500 μm darin,
dass bei übersteigen der Dicke von 1500 μm das
Abziehen der Paste aus den Öffnungsbereichen der Lötpaste
oder Druckpaste schwierig wird, so dass die metallische Maske nicht
effektiv im Siebdruck eingesetzt werden kann.
-
Ausbildung von Öffnungen
-
Die Öffnungen
in der oben beschriebenen Metallplatte werden ausgebildet im Einklang
mit dem Druckmuster. Die Ausbildung dieser Öffnungen erfolgt,
wenn ein Laserstrahl auf die Metallplatte gerichtet wird, welcher
die Metallplatte zum Schmelzen bringt in den mit diesem Laserstrahl
bestrahlten Bereichen, so dass die Öffnungen gebildet werden,
die sich vollständig durch die Stärke der Metallplatte
hindurch erstrecken.
-
Jegliche
bekannte Art von Vorrichtung für die Laserbestrahlung kann
als Laser für die Ausbildung dieser Öffnungen
verwendet werden. Beispielsweise kann vorzugsweise eine Vorrichtung
verwendet werden, die einstrahlt während ein Laserstrahl
bewegt wird im Einklang mit einem vorgegebenen festgelegten Druckmuster über
eine numerische Computersteuerung (CNC), welche CAD-Daten verwendet
etc.
-
Jeglicher
bekannte Lasertyp kann für die Ausstrahlung des Laserstrahls
verwendet werden. Beispielsweise ein YAG-Laser, Excimer-Laser, ein
Kohlendioxid-Laser, ein Halbleiterlaser, etc. Die Arbeitsleistung
des von diesem ausgestrahlten Laserstrahls wird im Einklang mit
dem Material und der Dicke der Metallplatte eingestellt.
-
Die
planare Form der gebildeten Öffnungen kann in irgendeine
Form gebracht werden, welche dem Druckmuster entspricht, wenn das
Drucken unter Verwendung einer fertigen Metallmaske erfolgt. Beispielsweise
können die Öffnungen in einer beliebigen Form
ausgebildet werden, wie beispielsweise rund, quadratisch, elliptisch,
dreieckig oder eine andere polygonale Form oder eine geometrische
Form oder dergleichen.
-
Ausstoßen des Schleifmittels
-
Wie
oben beschrieben liegt der Zweck dieses Schritts hinsichtlich der
Metallplatten, in denen Öffnungen mittels Laserstrahlung
gebildet wurden, darin, die oben erwähnten Absonderungen,
welche an der Kante der Öffnungen in der Oberfläche,
die der mittels Laserstrahl bestrahlten Oberfläche gegenüber
liegt, abgelagert wurden, zu entfernen. Demgemäß erfolgt
die Behandlung an der Oberfläche der Metallplatte, an der
die Absonderungen gebildet sind, wobei ein Schleifmittel unter vorgegebenen
Bedingungen ausgestoßen wird, so dass es entlang der Oberfläche
der Metallplatte gleitet.
-
Schleifmittel
-
Bei
der herkömmlichen Methode für die Herstellung
einer metallischen Maske beschrieben in dem angeführten
Japanischen Patent Nr. 3160084 ,
werden die Absonderungen durch Sandstrahlen entfernt, das heißt,
durch Wegschneiden der Oberfläche der Metallplatte mittels
der kinetischen Energie, die erzeugt wird, wenn Schleifmittelkörner
auf die Oberfläche der Metallplatte durch Ausstoßen
geschossen werden, unter hohem Druck, wobei die Schleifmittelkörner
eine unregelmäßige Form aufweisen mit scharfen
Ecken und einen höheren Härtegrad aufweisen als
die Metallplatte, die als zu behandelnder Gegenstand dient. Jedoch
kann bei dem Prozess zur Entfernung von Absonderungen gemäß der
vorliegenden Erfindung über die Struktur, die es dem ausgestoßenen
Schleifmittel ermöglicht, entlang der Oberfläche
der Metallplatte zu gleiten oder zu rutschen, die bei dem Schießen
des Schleifmittels auf die Metallplatte erzeugte Energie reduziert
werden und die überstehenden Absonderungen können
selektiv abgeschnitten werden während das Schleifmittel
gleitet oder rutscht.
-
Um
daher dem Schleifmittel das Gleiten oder Rutschen entlang der Oberfläche
der Metallplatte zu erleichtern, verwendet die vorliegende Erfindung
entweder ein „plattenförmiges Schleifmittel" oder
ein „elastisches Schleifmittel" wie es unten beschrieben
ist.
-
Schleifmittel 1 (plattenförmiges
Schleifmittel)
-
Im
Hinblick auf das erste in diesem Verfahren verwendbare Schleifmittel,
ist es möglich ein „plattenförmiges Schleifmittel"
zu verwenden, welches in eine Plattenform mit einer flachen Oberfläche
geformt ist und eine flache Form aufweist, mit einem vergleichsweise
groß geformten Plattendurchmesser in Bezug auf dessen Dicke.
-
Wenn
dieser Typ plattenförmiges Schleifmittel in einem vorgegebenen
Winkel auf die Oberfläche einer Metallplatte ausgestoßen
wird, ist es so konzipiert, dass es entlang der Oberfläche
der Metallplatte mit der flachen Oberfläche gleitet, unter
der Annah me, dass die Orientierung parallel zu der flachen Oberfläche
der Metallplatte ist, die das zu behandelnde Produkt bildet.
-
Dabei
gibt der „Plattendurchmesser" des plattenförmigen
Schleifmittels den maximalen Durchmesser in der Form der flachen
Oberfläche des Schleifmittels an. Beispielsweise kann der „Plattendurchmesser"
jeweils den Durchmesser darstellen, in den Fällen, in denen
die flache Oberfläche des Schleifmittels kreisförmig ist,
die Länge, in Fällen, in denen die flache Oberfläche
des Schleifmittels elliptisch geformt ist, die diagonale Länge,
in Fällen, in denen die flache Oberfläche des
Schleifmittels rechteckig geformt ist und die maximale Abmessung
des Durchmessers definiert durch die flache Form des jeweiligen
Schleifmittels, in Fällen, in denen die Form unregelmäßig
ist.
-
Die
Plattendicke gibt die mittlere Stärke des Schleifmittels
an. In den unten beschriebenen Beispielen, bei denen das plattenförmige
Schleifmittel ein solches ist mit Schleifmittelkörnern,
die an einem Träger gehalten sind, ist die oben erwähnte
Plattendicke die „Stärke der Beschichtung der
Schleifmittelkörner plus die Dicke des Trägers".
-
Als
eine Methode für die Bestimmung des Plattendurchmessers
und der Plattenstärke können der Plattendurchmesser
und die Plattenstärke auf Basis einer elektronenmikroskopischen
Aufnahme (SEM-Aufnahme) gemessen werden. Beispielsweise können
Abmessungen genommen werden von den Dimensionen, welche aus den
Bildkoordinaten der digitalisierten Bilddaten einer mikroskopischen
SEM-Aufnahme des Schleifmittels der vorliegenden Erfindung gewonnen
wurden.
-
Weiterhin
kann der mittlere Wert auch über die Abmessungen gemessen
werden, die aus einer vorgegebenen Anzahl von zufällig
ausgewählten Proben (beispielsweise 100 Proben) gewonnen
wurden, wobei der erhaltene Mittelwert definiert ist als Plattendurchmesser
oder Plattenstärke.
-
Der
mittlere Plattendurchmesser des Schleifmittels gemäß der
vorliegenden Erfindung liegt im Bereich von 0,05 mm bis 10 mm, vorzugsweise
im Bereich von 0,1 mm bis 8 mm.
-
Die
Flachheit des Schleifmittels kann bestimmt werden über
das Verhältnis von Plattendurchmesser zu Dicke des Schleifmittels,
wobei in der vorliegenden Ausführungsvariante Bezug genommen
wird auf das „Plattenverhältnis" gegeben durch
das Verhältnis Plattendurchmesser/Dicke (Plattenstärke).
-
Das
gewünschte Plattenverhältnis des Schleifmittels
gemäß der vorliegenden Erfindung beträgt
von 1,5 bis 100 und vorzugsweise von 2 bis 90.
-
Wen
ein Schleifmittel mit einem Plattendurchmesser von weniger als 0,05
mm verwendet wird, wird es schwierig, eine Orientierung anzunehmen,
bei der das Schleifmittel parallel zu der Oberfläche der
Metallplatte gleitet. Wenn weiterhin der Durchmesser des verwendeten
Schleifmittels größer ist als 10 mm, wird das
Ausstoßen eines solchen Schleifmittels schwierig. Beispielsweise
in Fällen, in denen diese Art Schleifmittel über eine
Düse zusammen mit einem Druckgas ausgestoßen wird,
wird der Durchmesser der beim Ausstoßen verwendeten Düse
erhöht in Reaktion auf den erhöhten Plattendurchmesser
des Schleifmittels, so dass der Düsenbereich und der Rohrdurchmesser
des Ausstoßschlauchs für den Düsenbereich
ebenfalls erhöht werden. In Fällen bei denen die
Düse manuell bedient wird, beeinträchtigt dies
die Bedienbarkeit. Demgemäß ist der Plattendurchmesser
des Schleifmittels vorzugsweise gleich oder kleiner als 10 mm wie
oben beschrieben.
-
Das
Plattenverhältnis wird ausgedrückt als: Plattenverhältnis
= Plattendurchmesser/Plattenstärke. Dabei ist die Plattenstärke
die Stärke des Trägers + die Beschichtungsstärke
der Schleifmittelkörner.
-
Wenn
daher der Plattendurchmesser 10 mm beträgt und die Plattenstärke
0,1 mm ist, beträgt das Plattenverhältnis = Plattendurchmesser/Plattenstärke
= 10/0,1 = 100. Dabei ist der Korndurchmesser der verwendeten Schleifmittelkörner
beispielsweise 1 mm bis 0,1 μm.
-
Weiterhin
ist der Grund für ein Plattenverhältnis im Bereich
von 1,5 bis 100 der, dass bei einem Plattenverhältnis von
mehr als 1,5 beim Ausstoßen des Schleifmittels zum Beschießen
der Oberfläche des zu behandelnden Produkts es möglich
ist, eine gleitende Orientierung zu erreichen, bei der diese flache
Oberfläche des Schleifmittels mit hoher Wahrscheinlichkeit
einen gleitenden Kontakt mit der Oberfläche des zu behandelnden
Produkts eingeht, so dass die Entfernung starker Absonderungen durchgeführt
werden kann aufgrund des Gleitens des Schleifmittels entlang der
Oberfläche des zu behandelnden Produkts in dieser Orientierungsrichtung.
Auf der anderen Seite, wenn das Plattenverhältnis geringer
ist als 1,5, sinkt die Menge an Schleifmittel bei dem eine Orientierung
angenommen werden kann, bei der die flache Oberfläche auf
der Oberfläche des zu behandelnden Produkts über
eine Kollision mit diesem Produkt gleitet, so dass die Oberfläche
der Metallplatte durch die bei der Beschießung mit den
Schleifmittelkörnern erzeugte Energie geschnitten wird,
was wie bei dem Schneiden mittels einer bekannten Sandstrahltechnik
dazu führt, dass die Kanten der zu schneidenden Öffnungen
abgerundet werden, anstatt dass die Absonderungen weggeschnitten
werden.
-
Wenn
das Plattenverhältnis 100 übersteigt, macht das
Ende des aus der Düse ausgestoßenen Schleifmittels
häufig Kurven es knickt oder bricht aufgrund des Luftwiderstands
oder beim Beschießen der Oberfläche des Werkstücks.
-
Das
oben erwähnte plattenförmige Schleifmittel kann
Flexibilität oder Verformbarkeit aufweisen. Diese Art Flexibilität
oder Verformbarkeit kann erzielt werden durch Verwendung eines Schleifmittels
mit einem flexiblen oder verformbaren Träger wie unten
beschrieben, oder durch Herstellen eines Schleifmittels welches mit
der oben beschriebenen Plattenform ausgebildet ist und anhäufen
von Schleifmittelkörnern mit Flexibilität oder
Verformbarkeit mittels eines Bindemittels oder dergleichen.
-
Durch
zur Verfügung stellen eines Schleifmittels mit dieser Art
Flexibilität oder Verformbarkeit, können die Vertiefungen
etc., die sich an der Oberfläche des zu behandelnden Produkts
im Zeitpunkt des Beschießens mit dem Schleifmittel bilden,
verhindert werden.
-
Die
Form des Schleifmittels der vorliegenden Erfindung ist nicht in
irgendeiner Weise spezifisch eingeschränkt, so lange es
wie oben beschrieben in eine flache Form geformt ist. Beispielsweise
kann die Form ausgewählt werden aus kreisförmigen
oder halbkreisförmigen Formen, elliptischen Formen, dreieckigen
Formen, rechteckigen Formen, anderen polygonalen Formen, unregelmäßigen
Formen etc. oder irgendeiner Form, die sich aus einer Kombination
ausgewählt aus diesen Formen ergibt.
-
Weiterhin
kann jegliche der unten beschriebenen Konfigurationen für
die Konfiguration des Schleifmittels der vorliegenden Erfindung
verwendet werden.
-
Zudem
kann bei plattenförmigen Körnern geformt in eine
Plattenform bei dem die Schleifmittelkörner selbst flache
Oberflächen haben (hiernachfolgend als plattenförmiges
Schleifmittel vom integrierten Schleifmitteltyp oder integrierter
Typ bezeichnet), ein Metall wie beispielsweise Aluminium, Kupfer,
Eisen, Zinn, Zink etc. oder eine Legierung daraus oder Fasern, Harz,
Keramik oder irgendein Verbundmaterial daraus verwendet werden,
um die Plattenform mit der flachen Oberfläche zu formen.
-
Ein
Schleifmittel bei dem die Schleifmittelkörner an einer
oder beiden Oberflächen des plattenförmigen Trägers
mit flacher Oberfläche gehalten sind wird hiernachfolgend
als ein plattenförmiges Schleifmittel vom „Träger-Schleifmittelkorn-Typ"
bezeichnet oder „Trägertyp".
-
Ein
plattenförmiges Schleifmittel bei dem die Schleifmittelkörner
in dem den Träger bildenden Material dispergiert sind und
der Träger mit den darin dispergierten Schleifmittelkörnern
in eine flache Form mit einer flachen Oberfläche geformt
ist, wird hiernachfolgend als „Typ dispergiertes Schleifmittelkorn"
oder „dispergierter Typ" bezeichnet.
-
Der „Trägertyp"
von den oben genannten Schleifmitteltypen kann aus verschiedenen
Materialien bestehen hinsichtlich des Korntyps, Korndurchmessers,
Verteilung, etc., getragen auf einer Oberfläche des Trägers,
verschieden zu dem der Schleifmittelkörner getragen auf
der anderen Oberfläche.
-
Außerdem
kann bei diesem Typ Schleifmittel vom „Trägertyp"
zusätzlich zu den Schleifmittelkörnern die auf
nur einer Seite des Trägers gehalten sind, ein Material
auf der anderen Oberfläche angeordnet sein, welches eine
von den Schleifmittelkörnern verschiedene Funktion ausübt,
beispielsweise ein Farbmittel, ein Antirostmittel, ein Gleitmittel,
eine sphärisch geformte Kugel mit einer Lackierfunktion,
etc. wodurch es ermöglicht wird, ein Schleifmittel zu schaffen
mit der diesem getragenen Material innewohnenden Funktion.
-
Träger (für plattenförmige
Schleifmittel)
-
Bei
den Konfigurationen von Schleifmitteln gemäß der
vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben konfiguriert, ist der
die Schleifmittel tragende Träger umfasst beim „Trägertyp"
und beim „dispergierten Typ" Schleifmittel, fehlt jedoch
beim Schleifmittel vom „integrierten Typ".
-
Nachfolgend
werden Beispiele für derartige Trägertypen im
Detail näher beschrieben.
-
Träger für Schleifmittel
vom Träger-Schleifmittel-Typ
-
Bei
dem Schleifmittel vom Trägertyp, bei dem das Schleifmittel
so aufgebaut ist, dass die Schleifmittelkörner an einer
oder beiden Oberflächen eines plattenförmigen
Trägers gehalten sind, können so lange wie eine
Folienform oder Filmform gebildet wird mit einer Stärke
von annähernd 0,001 mm bis 5 mm, jegliche Arten von Materialien
verwendet werden, ohne dass es Beschränkungen hinsichtlich
der Materialien oder dergleichen gibt.
-
Beispielsweise
kann ein Film aus Papier, Stoff, Vlies (non-woven), Gummi, Kunststoff,
einem Fasermaterial, einem Harz oder einer anderen Art organischen
Material, eine Folie oder Platte aus einem Metall wie beispielsweise
Aluminium, Zinn, Kupfer, Zink, Eisen oder dergleichen oder irgendeine
Legierung daraus oder eine Folie aus einem anorganischen Material
wie beispielsweise Glas, Aluminiumoxid, Keramik oder dergleichen
für diese Art von Träger verwendet werden.
-
Träger für Schleifmittel
vom Typ dispergiertes Schleifmittelkorn
-
Wenn
man ein Schleifmittel gemäß der vorliegenden Erfindung
ausbildet durch Formen einer Plattenform aus dem den Träger
bildenden Material, an dem die Schleifmittelkörner angeordnet
sind, können verschiedene Materialien für den
Träger beim Schleifmittel des „dispergierten Typs"
verwendet werden, so lange das Material geeignet ist, in sich Schleifmittelkörner
zu dispergieren und geeignet ist in eine Plattenform geformt zu
werden, wenn die Schleifmittelkörner in diesem dispergiert
sind, beispielsweise Gummi oder Kunststoff können in geeigneter
Weise verwendet werden.
-
Weiterhin
kann als Material, welches den Träger bildet, in dem das
Schleifmittelkorn dispergiert ist, bei dem Schleifmittel der vorliegenden
Erfindung ein bekanntes Material verwendet werden, welches als Bindemittel
für Schleifsteine dient, wie beispielsweise gesintertes
Bindemittel, Silikatbindemittel, harzartiges Bindemittel, Gummibindemittel,
Vinylbindemittel, Schellackbindemittel, metallisches Bindemittel,
Oxidchloridbindemittel etc., mit darin dispergierten Schleifmittelkörnern
und geformt in eine Plattenform. Zudem muss in diesen Fällen
das Schleifmittel nicht notwendigerweise eine Flexibilität
oder Verformbarkeit aufweisen.
-
Schleifmittelkörner
-
Als
diese Schleifmittelkörner, die in Kontakt gebracht werden
mit dem zu behandelnden Produkt, so dass dieses entsprechend einem
vorgegebenen Zustand bearbeitet werden kann etc., soweit Schleifmittelkörner
vom Trägertyp verwendet werden, also Körner, die
an dem Träger über ein Haftmittel gehalten sind
etc., und soweit Schleifmittelkörner vom dispergierten
Typ verwendet werden, also Körner, die in dem den Träger bildenden
Material dispergiert werden können, kann eine Vielzahl
von verschiedenen Schleifmittelkörnern verwendet werden,
ohne dass das Material, die Form oder die Abmessungen etc. in irgendeiner
Form eingeschränkt sind.
-
Verschiedene
Materialien, die im allgemeinen als Schleifmittel verwendet werden,
können eingesetzt werden, beispielsweise Aluminiumoxide
(Tonerde) wie weißes Alundum (WA) oder Alundum (A) etc.,
grünes Carborundum, Diamant, etc., c-BN, Borid, Kohlenstoffborid,
Titanborid, Hartmetalllegierung, etc., wie in der Tabelle 1 unten
angegeben.
-
Tabelle 1
-
Beispiele
für die als Schleifmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendeten Schleifmittelkörner
Auf
pflanzlicher Basis | Getreidekerne,
Saathülsen und Kerne von Walnüssen, Pfirsichen,
Nüssen, Aprikosen, etc., Faserstoff (Pulpe), Kork |
Metalle | Eisen,
Stahl, Gusseisen, Kobalt, Nickel, Gallium, Zirkon, Niob, Molybdän,
Rhodium, Palladium, Silber, Indium, Zinn, Antimon, Zink, Edelstahl,
Titan, Vanadium, Chrom, Aluminium, Silizium, MnO2,
Cr2O3 oder Legierungen
daraus |
Keramische
Materialien | Glass,
Quarz, Alundum, weißes Alundum, Carborundum, grünes
Carborundum, Zirkon, Zirkonoxid, Granat, Schmirgel, Carbonborid,
Titanborid, Aluminium-Magnesium, Borid oder Bornitrid |
Anorganische
Materialien | Calciumcarbonat,
Calciumsulfat oder Calciumfluorid, Bariumsulfat, Bariumchlorid,
Aluminiumsulfat, Aluminiumhydroxid, Strontiumcarbonat, Strontiumsulfat,
Strontiumchlorid, Titanoxid, basisches Magnesiumcarbonat, Magnesiumhydroxid,
Carbon (Kohlenstoff), Graphit, Graphitfluorid, Molybdändisulfid
oder Wolframdisulfid |
-
Die
Partikelgröße dieser Schleifmittelkörner
ist ebenfalls nicht in besonderer Weise beschränkt und
daher kann diese abhängig von dem Oberflächenzustand
der metallischen Maske nach der Bearbeitung variieren, etc., zum
Beispiel kann das Schleifmittelkorn mit einem mittleren Durchmesser
im Bereich von 1 mm bis 0,1 μm verwendet werden. Außerdem
ist in Fällen, in denen eine spiegelglänzende
Endoberfläche durch Polieren der Bearbeitungsoberfläche
des Werkstücks erzeugt wird, die Verwendung von feinen
Schleifmittelkörnern mit einem mittleren Korndurchmesser
von nicht mehr als 6 μm (#2000 oder größer)
zu bevorzugen. Bei dem Schleifmittel gemäß der
vorliegenden Erfindung können feine Schleifmittelkörner
mit einem mittleren Durchmesser von nicht mehr als 1 μm
(#8000 oder größer) verwendet werden.
-
Weiterhin
können in Fällen, in denen die Bearbeitungsoberfläche
des Werkstücks geschnitten und bearbeitet werden soll zu
einer vorgegebenen Form, raue Schleifmittelkörner mit einem
mittleren Durchmesser von nicht weniger als 30 μm (#400
oder weniger) verwendet werden, oder es können gemäß der
vorliegenden Erfindung auch Schleifmittelkörner mit einem
mittleren Durchmesser von 1 mm ebenfalls eingesetzt werden.
-
Sowohl
die plattenförmigen Schleifmittel des Träger-Schleifmittelkorn-Typs
als auch des dispergierten Schleifmitteltyps können Schleifmittelkörner
mit bis zu etwa dem halben Korndurchmesser freiliegend aufweisen.
Obwohl bis zu etwa der halbe Korndurchmesser der Schleifmittelkörner
freiliegend sein kann, beträgt in solchen Fällen
der Grad des Freiliegens außerhalb des Trägers
bevorzugt 10% bis 50% des Korndurchmessers des Schleifmittels. Bei
Schleifmittelkörnern mit einem Grad des Freiliegens von
weniger als 10% wird die Länge des bei der Bearbeitung
wirkenden Schleifmittelkorns verringert, so dass die Schleifkraft
reduziert wird und die Bearbeitungseffizienz gering ist. Bei Schleifmittelkörnern
mit einem Grad des Freiliegens von mehr als 50% wird das Gebiet
der Oberfläche der Schleifmittelkörner, welches
an dem Träger gehalten (in den Träger eingebettet
ist), verringert, wodurch die Rückhaltekraft der Schleifmittelkörner
in dem Träger reduziert wird, so dass die Schleifmittelkörner
bei der Bearbeitung von dem Träger abfallen und dadurch
die Aufrechterhaltung einer einheitlichen Bearbeitung verhindert
wird. Außerdem ist die Haltbarkeit des Schleifmittels gering
und die Kosten sind hoch. Demgemäß liegt der Grad
des Freiliegens vorzugsweise zwischen 20% und 40%.
-
Wenn
Schleifmittel vom Typ „Träger-Schleifmittelkorn"
hergestellt werden, kann die Befestigung oder das Halten der Schleifmittelkörner
an oder in dem Träger mittels eines Haftstoffs erfolgen,
welcher in diesen Fällen irgendein herkömmlicherweise
verwendeter Haftstoff sein kann, der beispielsweise für
die Befestigung oder das Halten von Schleifmittelkörnern
an Schleifpapier oder Schleifstoff verwendet wird.
-
Beispielsweise
kann ein Haftstoff aus einem Epoxyharz, einem Polyurethan, einem
Acryl, einem Silikon, einem Gummi (Kautschuk), einem Cyanoacrylat-Klebstoff,
ein Heißkleber oder ein Haftstoff, welcher durch ultraviolettes
Licht härtet, verwendet werden.
-
Methoden zur Herstellung des Schleifmittels
-
Hiernachfolgend
werden Beispiele für Herstellungsmethoden für
jeden Haftstofftyp näher im Detail beschrieben.
-
Typ „integriertes Schleifmittelkorn"
-
Ein
Metall wie beispielsweise Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn, Zink,
etc., sowie deren Legierungen, geformt in eine Plattenform oder
Folienform durch Walzen, Ausrollen oder dergleichen, ein Kunstharz
geformt zu einer Plattenform oder Filmform, eine Keramikplatte oder
ein Gewebe, ein Vlies oder dergleichen wird so geschnitten, dass
ein vorgegebener Plattendurchmesser gegeben ist, um das Schleifmittel
gemäß der vorliegenden Erfindung zu schaffen.
-
Weiter
wird ein Schleifmittel des Gewebetyps haftend mit einer vorgegebenen
Dicke an dem zuvor beschriebenen Kleber angebracht, so dass die
Form der Faser beibehalten wird, ohne dass diese sich abnutzt während
des Herstellungsverfahrens. Danach wird dieses in die gewünschte
Form und Abmessungen geschnitten.
-
Typ „Träger-Schleifmittelkorn"
-
Herstellungsmethode 1
-
Eine
handelsübliche Beschichtungsvorrichtung, wie zum Beispiel
ein Messerbeschichter oder dergleichen wird verwendet, um eine Beschichtung
mit einer Zusammensetzung, die ein Gewichtsverhältnis von
eingebundenen Schleifmittelkörnern zu Haftstoff von 1:0,2
bis 1:2,0 aufweist, und mit einer Dicke getrocknet nach der Anwendung
von 2 μm bis 2000 μm, auf eine oder beide Oberflächen
einer 1 μm bis 5000 μm dicken Folie oder eines
Blatts oder Films oder dergleichen aufzubringen, welche als Träger
dienen, wobei diese nachfolgend getrocknet wird und geschnitten
wird auf einen vorgegeben Plattendurchmesser, um so das plattenförmige
Schleifmittel gemäß der vorliegenden Erfindung
herzustellen.
-
Herstellungsmethode 2
-
Ein
Haftstoff wird auf eine oder beide Seiten eines Trägers
aufgebracht, um so eine 5 μm bis 4000 μm starke
Beschichtung zu schaffen und die Schleifmittelkörner werden
haftend an der Haftstoffschicht angebracht, bevor der Haftstoff
gehärtet wird, so dass dieser die Schleifmittelkörner
an der Oberfläche des Trägers hält. Bei
diesem Verfahren wird der Träger, an dem die Schleifmittelkörner
haften auf den vorgegebenen Plattendurchmesser geschnitten, um so
das Schleifmittel der vorliegenden Erfindung herzustellen.
-
Herstellungsmethode 3
-
In
den Fällen, in denen ein vergleichsweise weiches Metall
wie beispielsweise Aluminium oder dergleichen oder ein elastischer
Körper so wie Gummi, Kunstharz etc. als Träger
verwendet wird, wird die gewünschte Menge an Schleifmittelkörnern
an dem Träger verteilt, welcher in die Plattenform aus
den obigen Materialien geformt wird, wobei die Schleifmittelkörner
in die Oberfläche des Trägers eingebettet werden
durch Pressen der Oberseite der daran verteilt angeordneten Schleifmittelkörner.
-
Der
auf diese Weise gebildete Träger, an dem die Schleifmittelkörner
angeordnet sind, wird mit einem vorbestimmten Plattendurchmesser
geschnitten, um so das Schleifmittel gemäß der
vorliegenden Erfindung zu schaffen.
-
Plattenförmiges Schleifmittel
vom Typ „dispergiertes Schleifmittelkorn"
-
Die
die Schleifmittelkörner und die den Träger bildenden
Materialien, beispielsweise das Kunstharzmaterial welches den Träger
bildet, werden in einem Gewichtsverhältnis von 10% bis
40% Träger mit 60% bis 90% an Schleifmittelkörnern
vermischt und dann in eine Plattenform geformt und zu dem vorbestimmten
Plattendurchmesser geschnitten, um so das Schleifmittel gemäß der
vorliegenden Erfindung zu schaffen.
-
Beispielsweise
wird ein Verfahren zur Herstellung des dispergierten Typs (plattenförmiges
elastisches Schleifmittel) beschrieben, bei dem der Träger
aus Gummi besteht. Nach einer anfänglichen Mastifizierung wird
das Gummirohmaterial geknetet. Bei diesem Knetschritt können
auch die Schleifmittelkörner sowie das Kompoundiermittel
zugegeben werden.
-
Als
nächstes wird das Rohmaterial, dessen Plastizität
durch das Kneten des Kompoundiermittels oder der Schleifmittelkörner
eingestellt wurde, zu einer folienartigen Form oder flachen plattenförmigen
Form unter Verwendung eines Extruders oder dergleichen verarbeitet,
welcher mit einer Schnecke ausgerüstet ist, oder unter
Verwendung eines Kalanders mit einer Mehrzahl von Walzen, wobei
der Formgebungsprozess danach fortgesetzt wird, bis das Material
sich in einem formbaren Zustand befindet.
-
Das
zu der Plattenform verarbeitete Rohmaterial wird während
des Formgebungsprozesses in einem plattenförmigen Zustand
gehalten und wird zu einer vorbestimmten Größe
und Form geschnitten, um so Bruchstücke mit dem vorgegebenen
Plat tendurchmesser zu erhalten. Danach werden die in dem Formgebungsprozess
erhaltenen Bruchstücke wärmebehandelt in einem
Vulkanisierungsprozess, um eine Cross-Vernetzungsreaktion einzuleiten,
die durch ein in den Bruchstücken enthaltenes Vulkanisierungsmittel
verursacht wird, und ein Anteil außer den Schleifmittelkörnern
wird dann zu dem elastischen Körper verarbeitet. Weiterhin
können verschiedene Typen herkömmlicher Vorrichtungen
ebenfalls für den Vulkanisierungsprozess verwendet werden,
beispielsweise vom Extruder-Typ, Vulkanisierungsdosen-Typ oder Pressentyp
als kontinuierlicher Vulkanisierer etc.
-
Zudem
können der Formgebungsprozess zu den Bruchstücken
und der nachfolgende Cross-Vernetzungsprozess durch Vulkanisierung
(Vulkanisierungsprozess) auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden.
Beispielsweise kann das zu einer Plattenform verarbeitete Rohmaterial
aus dem Extrusionsprozess oder Walzprozess auch so wie es ist in
einen Vulkanisierprozess überführt werden, in
dem es zu einem elastischen Körper verarbeitet wird und
danach während eines Formgebungsprozesses geschnitten werden.
-
Zudem
kann in Fällen, in denen ein thermoplastisches Elastomeres
als das oben genannte polymere Rohmaterial verwendet wird, die Verarbeitung
in einem herkömmlichen Herstellungsprozess für
thermoplastische Elastomere erfolgen, wobei zunächst ein
Knetprozess durchgeführt wird, nachdem das Kompoundierungsmittel
und das Schleifmittel zu einem vermischten Rohmaterial zugegeben
wurden, danach die gemahlenen Rohmaterialien auf eine Temperatur
größer als oder gleich deren Schmelzpunkten erhitzt
werden, danach ein Formgebungsprozess durchgeführt wird,
so dass die Rohmaterialien in eine Plattenform gebracht werden durch
Extrusion oder Spritzgießen oder dergleichen und schließlich
der plattenförmig geformte Körper zu einem vorgegebenen
Plattendurchmesser geschnitten wird in einem Schneidprozess, um
so das Schleifmittel herzustellen. Beispiele für die Apparaturen,
die in dem oben beschriebenen Knetprozess eingesetzt werden können,
sind Walzvorrichtungen, Druckkneter, Innenmischer, etc.
-
Schleifmittel 2 (Elastisches Schleifmittel)
-
Als
ein anderer Typ Schleifmittel, welcher bei der vorliegenden Erfindung
anwendbar ist, kann ein Schleifmittel mit elastischer Verformbarkeit
(elastisches Schleifmittel) verwendet werden.
-
Dieser
Typ Schleifmittel wird auf die Oberfläche der Metallplatte
geschossen, indem er auf die Oberfläche der Metallplatte
in einem vorgegebenen Neigungswinkel ausgestoßen wird.
Wenn man so verfährt, wird die zum Zeitpunkt des Beschießens
erzeugte Energie durch die elastische Deformation des Schleifmittels
absorbiert, so dass das geschossene Schleifmittel in der Lage ist,
entlang der Oberfläche der Metallplatte zu gleiten.
-
Entweder
ein elastisches Schleifmittel vom Trägertyp, welches elastisch
verformbar ist, bei dem die Schleifmittelkörner an der
Oberfläche des Trägers gehalten sind, der ein
elastischer Körper ist, oder ein elastisches Schleifmittel
vom Typ mit dispergiertem Schleifmittelkorn, bei dem die Schleifmittelkörner
geknetet werden oder dergleichen in einen elastischen Körper
aus Gummi oder dergleichen, so dass die Schleifmittelkörner in
dem elastischen Körper dispergiert sind, kann bei dieser
Art Schleifmittel verwendet werden.
-
Elastisches Schleifmittel vom Typ Träger-Schleifmittelkorn
-
Von
den oben erwähnten elastischen Schleifmitteln ist der Typ
Träger-Schleifmittelkorn einer, bei dem die Schleifmittelkörner
auf der Oberfläche eines als elastischer Körper
ausgebildeten Trägers angeordnet sind und zusätzlich
zu Gummi oder einem synthetischen Harzmaterial kann ein Träger
verwendet werden, der aus Gelatine oder einer Pflanzenfaser oder
dergleichen geformt ist.
-
Da
weiterhin die auf dem Träger angeordneten Schleifmittelkörner ähnlich
sind denjenigen, die im Hinblick auf das oben beschriebene plattenförmige
Schleifmittel beschrieben wurden, kann deren Beschreibung unterbleiben.
-
Elastisches Schleifmittel vom Typ dispergiertes
Schleifmittelkorn
-
Der
dispergierte Typ, welcher den anderen Typ der oben beschriebenen
elastischen Formen bildet, ist ein Schleifmittel bei dem die Schleifmittelkörner
eingeknetet oder dergleichen und dispergiert sind in dem als elastischer
Körper ausgebildeten Träger, welcher in seiner
Gesamtheit eine elastische Verformbarkeit aufweist, als Ergebnis
der Elastizität des Trägers.
-
Elastischer Träger
-
Es
können verschiedene Träger verwendet werden, in
denen die Schleifmittelkörner dispergiert sind, so lange
wie der Träger eine elastische Verformbarkeit aufweist
und die Schleifmittelkörner darin dispergiert sein können.
In der vorliegenden Ausführungsvariante wird der Träger
aufgebaut durch Mischen verschiedener Arten von Mischagenzien in
ein Rohmaterialpolymer.
-
Weiterhin
ist der in diesem Fall eingesetzte Träger so aufgebaut,
dass er es zulässt, dass das oben beschriebene plattenförmige
Schleifmittel elastisch verformt werden kann. In ähnlicher
Weise kann dieser auch als Trägermaterial verwendet werden
bei dem Schleifmittel mit Schleifmittelkörnern, die in
dem Träger dispergiert sind.
-
Rohmaterialpolymeres
-
Das
Rohmaterialpolymere, das als hauptsächliches Rohmaterial
dient, welches ein elastischer Körper wird wie Gummi oder
ein thermoplastisches Elastomeres, durch Zugeben verschiedener Sorten
von Additiven wie hiernachfolgend beschrieben, kann nicht nur als
Feststoff sondern auch als Latex wie beispielsweise flüssiger
Kautschuk oder als Emulsion verwendet werden. Weiterhin hat unter
dem Gesichtspunkt der Reduzierung des Stoßelastizitätsmoduls
des Basismaterials und des Schleifmittels, welches dieses Basismaterial
einschließt, das Rohmaterialpolymere vorzugsweise eine
niedrige Stoßelastizität aufgrund seiner Eigenschaften.
-
Als
Gummi (Kautschuk) kann nicht nur natürlicher Kautschuk
verwendet werden sondern auch verschiedene Arten synthetischer Gummis.
Beispielsweise können Isoprengummi, Styrol-Butadien-Gummi,
Butadien-Gummi, Acrylnitril-Butadien-Gummi, Chloropren-Gummi, Ethylen-Propylen-Gummi,
Chlorsulfoniertes Polyethylen, chloriertes Polyethylen, Urethangummi,
Silikongummi, Epichlorhydrin-Gummi und Butylgummi oder dergleichen
aufgezählt werden.
-
Die
oben als Rohmaterialpolymere beschriebenen Gummis und thermoplastischen
Elastomere können für sich allein verwendet werden
oder es können mehrere Sorten davon für den Gebrauch
gemischt werden oder gleichzeitig verwendet werden.
-
Zudem
können Gummis oder thermoplastische Elastomere verwendet
werden, die durch Recycling von gesammelten Abfallprodukten oder
aus dem Produktionsprozess ausgesonderten Abfällen erhalten
wurden.
-
Das
Rohmaterialpolymere wird mit verschiedenen Sorten von Compoundierungsmitteln
vermischt und danach als ein elastischer Körper verarbeitet,
der das Basismaterial bildet.
-
Der
Fall in dem Gummi als Rohmaterialpolymeres verwendet wird, wird
hiernach beschrieben. Als Compoundierungsmittel mit dem das Gummipolymere
gemischt wird, sind verschiedene Sorten von Compoundierungsmitteln
aufgezählt, die im Allgemeinen für das Gummiformen
eingesetzt werden wie zum Beispiel ein Vulkanisierungsagens für
die Crossvernetzung zwischen Gummimolekülen und ein Vulkanisierungsbeschleuniger
für die Beschleunigung der Crossvernetzungsreaktion durch
das Vulkanisierungsmittel und zusätzlich dazu ein Plastifiziermittel,
das dem Gummi Plastizität verleiht und dabei hilft, dass
sich die Compoundierungsmittel vermischen und dispergieren und zum
Verbessern der Verarbeitbarkeit beim Walzen, bei der Extrusion und
dergleichen, ein Mittel zur Verbesserung der Klebrigkeit um die
bei der Herstellung eines Gummis zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit
erforderliche Haftfähigkeit zu liefern, ein Füllstoff,
der nicht nur die Herstellungskosten verringert durch Erhöhen
des Gewichts, sondern der auch die physikalischen Eigenschaften
(mechanische Eigenschaften wie beispielsweise die Zugfestigkeit
oder die Elastizität) verbessert oder die Verarbeitbarkeit
des Gummis, ein Stabilisator, ein Dispergiermittel oder dergleichen.
-
Als
Füllstoff zur Erhöhung des Gewichts des Schleifmittels
kann beispielsweise ein Metall dessen Härte niedriger ist
als die der Schleifmittelkörner, oder Keramik, ein anorganisches
Harz oder dergleichen verwendet werden und diese können
einstellbar untergemischt wird, so dass eine Dichte des Schleifmittels
erhalten wird, die an den Strahlprozess angepasst ist. Auch kann,
um das Auftreten einer statischen Elektrizität zu vermeiden,
ein Material mit Leitfähigkeit wie beispielsweise Ruß oder
ein Metallkorn verwendet werden.
-
Bei
der obigen Ausführungsvariante ist das Rohmaterialpolymere
ein Gummipolymeres, aber wie oben erwähnt, kann auch ein
thermoplastisches Elastomeres als Rohmaterialpolymeres verwendet
werden. In diesem Fall können verschiedene Sorten von Compoundierungsmitteln
wie sie im Allgemeinen beim Formen thermoplastischer Elastomere
eingesetzt werden, verwendet werden.
-
Schleifmittelkorn
-
Als
Schleifmittelkörner dispergiert in dem elastischen Träger
kann man Schleifmittelkörner einsetzen, die ähnlich
sind zu denjenigen, die bei dem oben beschriebenen plattenförmigen
Schleifmittel verwendet werden.
-
Compoundierungsverhältnis
-
Das
Compoundierungsverhältnis (Anteilsverhältnis)
der Schleifmittelkörner in dem Schleifmittel liegt vorzugsweise
in dem Bereich von 10 bis 90 Gew%, wenn der Schleifmittelanteil
100% ist.
-
Wenn
der Anteil der Schleifmittelkörner in dem Schleifmittel
geringer oder gleich 10 Gew% ist bei einer Schleifmittelmenge von
100%, wird das Stoßelastizitätsmodul des Schleifmittels
größer aufgrund eines Einflusses auf das als elastischer
Körper dienende Basismaterial und es ergibt sich das Problem,
dass nachdem das auf die Oberfläche des zu behandelnden
Werkstücks ausgestoßene Schleifmittel mit der
Oberfläche kollidiert, es zurückfedert ohne entlang
der Oberfläche zu gleiten, oder dass die Entfernung über
die das Schleifmittel gleitet kürzer wird. Weiterhin ergibt
sich auch das Problem, dass die Dichte der an der Oberfläche
des Schleifmittels be stehenden Schleifmittelkörner so klein
wird, dass die Schleifkraft herabgesetzt wird und die Bearbeitungskapazität
verringert wird.
-
Auf
der anderen Seite wird, wenn der Gehalt an Schleifmittelkörnern
90 Gew% überschreitet, da die Schleifmittelkörner
vorherrschend werden, die Bindungsstärke des Basismaterials
für das Schleifmittel geschwächt, so dass dessen
elastische Verformbarkeit verloren geht.
-
Das
Compoundierungsverhältnis der Schleifmittelkörner
zu dem Schleifmittel kann vorzugsweise auf 60 Gew% bis 90 Gew% gesetzt
werden bezogen auf eine Schleifmittelmenge von 100%, was es ermöglicht, dass
man in geeigneterer Weise verhindert, dass das Schleifmittel bombardiert
wird, während man das Stoßelastizitätsmodul
und die Schleifkraft erhält.
-
Insbesondere
wenn der Gehalt an Schleifmittelkörnern in dem Schleifmittel
70 Gew% übersteigt und wenn das Basismaterial eine Qualität
hat, die eine Staubexplosion verursachen kann, kann bei Verwendung eines
Materials für das Schleifmittelkorn, welches keine Staubexplosion
hervorruft, es möglich gemacht werden, eine Staubexplosion
zu verhindern, sogar wenn das Schleifmittel atomisiert wird.
-
Weiterhin
sind bei dem Schleifmittel der vorliegenden Erfindung die Schleifmittelkörner
nicht nur an die Oberfläche des Basismaterials gebunden,
sondern auch in dem Basismaterial dispergiert. Auch wenn die Schleifmittelkörner,
die sich an der Oberfläche des Basismaterials befinden,
herausgezogen werden, abgetrennt, zerdrückt, abgenutzt
werden oder dergleichen aufgrund von verschiedenartigen Stößen
oder Reibungen, die bei den Strahlprozessschritten wie dem Ausstoßen
auf das Werkstück, dem Polieren oder Schneiden der Oberfläche
des Werkstücks oder dem Sammeln oder Verteilen des Schleifmittels
hervorgerufen werden, werden neue Schleifmittelkörner in
dem Basismaterial der Oberfläche ausgesetzt, da das Basismaterial
auch abgenutzt oder zerdrückt wird durch die Stöße
oder Reibungen in dem Strahlbehandlungsschritt. Folglich kann die
Schleifkapazität des Schleifmittels erhalten werden.
-
Daher
kann das Schleifmittel der vorliegenden Erfindung, welches hervorragend
ist in der Haltbarkeit und keinen Schritt der Regenerierung des
Schleifmittels erfordert, für eine lange Zeitdauer und
eine Mehrzahl von Malen verwendet werden und es kann in geeigneter
Weise für eine Prozesslinie zum Recyceln von Schleifmittel
verwendet werden. Das Aussetzen neuer Schleifmittelkörner
wie oben beschrieben kann in geeigneter Form erreicht werden durch
Verändern der Materialqualität des Basismaterials,
des Compoundierungsverhältnisses (Gehalt) der Schleifmittelkörner
in dem Schleifmittel, einem Herstellvorgang oder dergleichen zum
Einstellen der Abnutz- und Zerdrückrate des Basismaterials,
der Sprödheit des Schleifmittels oder dergleichen.
-
Verfahren zur Herstellung
-
Das
Schleifmittel der vorliegenden Erfindung kann bei Verwendung des
oben beschriebenen Gummimaterials (Rohgummimaterial) als Rohmaterialpolymeres
mittels bekannter Gummiherstellschritte hergestellt werden.
-
In
solchen Fällen wird im Hinblick auf die Herstellung des
oben beschriebenen plattenförmigen Schleifmittels ein Verfahren
zum Formen aller zu knetender Materialien gleichzeitig in eine Plattenform
im Herstellprozess eingeschlossen sein. Jedoch ist die Formung der
Plattenform für das Schleifmittel der vorliegenden Erfindung
nicht notwendig und kann daher entfallen.
-
Ausstoßmethode für das
Schleifmittel
-
Das
Ausstoßen des oben beschriebenen plattenförmigen
Schleifmittels oder elastischen Schleifmittels kann mittels verschiedener
bekannter Methoden erfolgen. Beispielsweise kann das Schleifmittel über
ein Verfahren des Düsentyps ausgestoßen werden,
bei dem das Schleifmittel gemeinsam mit einem Druckgas ausgestoßen
wird, wie zum Beispiel Druckluft oder dergleichen, oder durch eine
Flügelrad-(Verdichter)-methode, bei der das Schleifmittel
durch Pressen über ein rotierendes Laufrad ausgestoßen
wird, oder durch eine Zentrifugalmethode, bei der das Schleifmittel
auf Rotorblättern gehalten ist und über die durch
diese erzeugte Zentrifugalkraft ausgestoßen wird.
-
Bei
der vorliegenden Ausführungsvariante wird die Düsenmethode
verwendet, um die Bearbeitung und das Ausstoßen des Schleifmittels
an einer vorgegebenen Stelle zu ermöglichen, auch dann,
wenn das Werkstück ein großes schweres Objekt
ist.
-
Ausstoßbedingungen für
das Schleifmittel
-
Das
Ausstoßen des Schleifmittels wird ausgeführt mit
einem Einfallswinkel θ von 0 < θ ≤ 80 Grad bezogen
auf die Bearbeitungsfläche der Metallplatte, die als metallische
Maske dient. Vorzugsweise liegt der Einfallswinkel θ im
Bereich von 5 Grad bis 70 Grad.
-
Wenn
das Ausstoßen des Schleifmittels durchgeführt
wird gemeinsam mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit,
wie beispielsweise Druckluft etc., wie dies bei der obigen Düsenmethode
etc. beschrieben ist, erfolgt das Ausstoßen des Schleifmittels
für den Strahlprozess bei einer Ausstoßgeschwindigkeit
von 5 m/sec bis 150 m/sec, oder bei einem Ausstoßdruck
von 0,01 MPa bis 0,7 MPa.
-
Andere
Methoden werden bei einer Ausstoßgeschwindigkeit von 5
m/sec bis 80 m/sec durchgeführt.
-
Einfluss oder dergleichen
-
Wie
oben beschrieben wird die zu einer metallischen Maske zu formende
Metallplatte beispielsweise in einer vorgegebenen Position auf einer
Werkbank fixiert, wobei ein mittels Computer gesteuerter Laserstrahl eingestrahlt
wird, während er sich auf der Oberfläche der Metallplatte
in vorgegebene Positionen bewegt, so dass die Formen der Öffnungen
im Einklang mit dem Weg der Bewegung dieses Laserstrahls geformt
werden.
-
Zu
diesem Zeitpunkt werden Absonderungen (Grate), die vom Schmelzen
und Ablagern des Metalls in den Bereichen herrühren, wo
die Öffnungen geformt werden sollen, bei der Ausbildung
der Öffnungen durch die Laserbestrahlung, gebildet an der
Oberfläche an der der mit Laser bestrahlten Oberfläche
gegenüberliegenden Seite der Metallplatte, in der die Öffnungen
geformt werden, und jedes der oben beschriebenen Schleifmittel wird
auf diese Oberfläche, an der die Absonderungen gebildet
werden, unter den oben beschriebenen Bedingungen ausgestoßen.
-
In
Fällen, in denen irgendeines der oben beschriebenen Schleifmittel
unter den zuvor genannten Bedingungen ausgestoßen wird
und das ausgestoßene Schleifmittel ein plattenförmiges
Schleifmittel ist, hat dieses plattenförmige Schleifmittel
eine Eigenschaft, die es diesem ermöglicht, mit einer flachen
Oberfläche in einer parallelen Orientierung in Bezug auf
die Streurichtung vorzustehen. In Fällen, in denen weiterhin
das Schleifmittel eine elastische Verformbarkeit aufweist, wird
der Stoß von dem Beschießen des Schleifmittels
auf die den zu behandelnden Gegenstand bildende Metallplatte über
diese Elastizität absorbiert.
-
Demgemäß werden
diese Schleifmittel wie in 1 dargestellt
so ausgestoßen, dass sie in einem vorgegebenen Winkel θ in
Bezug auf die Oberfläche der Metallplatte geneigt sind.
Im Ergebnis wird obwohl ein Teil der kinetischen Energie V des Schleifmittels
zum Zeitpunkt des Ausstoßens auf das Metall einwirkt, die Komponente
(V × cos θ) parallel zu der Oberfläche
der Metallplatte umfasst. Außerdem wird in Fällen,
in denen das Schleifmittel elastisch ist, die Komponente (V × sin θ)
senkrecht zu der Oberfläche der Metallplatte durch die
elastische Deformation des Schleifmittels absorbiert. Demgemäß gleitet
das ausgestoßene Schleifmittel entlang der Oberfläche
der Metallplatte, als Ergebnis des synergistischen Effekts des Ausstoßens
des Schleifmittels in einem geneigten Einfallswinkel in Bezug auf
die Oberfläche der Metallplatte und der oben beschriebenen
Plattenform und/oder des elastischen Körpers des ausgestoßenen
Schleifmittels.
-
Demgemäß wird
die Oberfläche der Metallplatte mit einer kinetischen Energie
entsprechend dem Ausstoßwinkel bearbeitet. Im Ergebnis
werden die von der Oberfläche der Metallplatte vorstehenden
Bereiche der abgelagerten Absonderungen hauptsächlich abgeschnitten.
-
Da
weiterhin die senkrechte Komponente (V × sin θ),
die auf die oben beschriebene Metallplatte einwirkt, verringert
wird, tritt kaum irgendein Verbiegen der Metallplatte auf.
-
Bei
dem Verfahren zur Herstellung der metallischen Maske wie es in der
'084 beschrieben ist, wird die Entfernung der Absonderungen mittels
einer herkömmlichen Sandstrahlmethode durchgeführt.
Da die Größe dieser herkömmlichen Schleifmittelkörner
von einigen Mikrometern bis zu einigen Hundert Mikrometern reicht und
die zu behandelnde Oberfläche bearbeitet wird, indem jedes
Partikel aus einer Düse ausgestoßen wird, neigt
das Schleifmittel häufig dazu, in die Metalle einzudringen,
welche eine Härte haben, die geringer ist als diejenige
der Schleifmittelkörner.
-
Andererseits
wird bei der vorliegenden Erfindung, selbst wenn Schleifmittelkörner
mit einem ähnlichen Durchmesser verwendet werden, die Oberfläche
der Metallplatte nahezu nie penetriert, da diese Schleifmittelkörner
auf dem Träger gehalten sind oder in dem Träger
dispergiert sind.
-
Weiterhin
dringen bei dem Schleifmittel mit in dem Träger dispergierten
Schleifmittelkörnern oder mit an der Oberfläche
des Trägers gehaltenen Schleifmittelkörnern, auch
dann wenn Schleifmittelkörner mit einem Durchmesser ähnlich
demjenigen der in dem herkömmlichen Sandstrahlen nach dem
Stand der Technik verwendeten Schleifmittelkörner eingesetzt
werden als Schleifmittelkörner, die den Anteil einer die
Schneidkraft aufbringenden Struktur bilden, die Schleifmittel nicht
in die bombardierte Metallplatte ein, da die Schleifmittelkörner
in dem Träger dispergiert sind oder an der Oberfläche
des Trägers gehalten sind.
-
Demgemäß gleitet
oder schlittert bei dem Verfahren zur Herstellung einer metallischen
Maske für den Siebdruck gemäß der vorliegenden
Erfindung das Schleifmittel entlang der Oberfläche der
Metallplatte während des Prozesses zur Entfernung der Absonderungen.
Im Ergebnis daraus werden die amorphen und scharf geformten Unregelmäßigkeiten
an der Oberfläche der Metallplatte, auf der das Schleifmittel
gleitet oder schlittert, nicht gebildet und daher können
sie nicht mit der Lötpaste oder Druckpaste verstopft werden.
Demgemäß kann eine Verringerung der Druckqualität
aufgrund des Einschlusses oder dergleichen von zusammengebackener
Lötpaste oder Druckpaste, wodurch eine Verschlechterung,
eine Veränderung der Eigenschaften, eine Verhärtung
etc. auftraten, in die neu gelieferte Lötpaste oder Druckpaste
verhindert werden.
-
Weiterhin
kann durch Verwendung eines Schleifmittels, bei dem die Körnigkeit
der Schleifmittelkörner eingestellt wurde, die Oberflächenrauigkeit
der beim Drucken verwendeten Lötpaste oder Druckpaste etc.
in geeigneter Weise im Hinblick auf deren pastenartige Eigenschaften
reguliert werden.
-
Gemäß dem
Verfahren nach der vorliegenden Erfindung tritt auch in Fällen,
in denen die in der Oberfläche der Metallplatte geformten
Unregelmäßigkeiten auf die Einstellung des Durchmessers
der an dem Träger gehaltenen Schleifmittelkörner
zurückgeht, beispielsweise weil diese Unregelmäßigkeiten
die Anhäufung von streifenförmigen Schnitten aus
der Schleifwirkung des über die Oberfläche der
Metallplatte gleitenden Schleifmittels sind, und nicht Unregelmäßigkeiten
gebildet durch das Beschießen der Oberfläche der
Metallplatte mit dem Schleifmittel, keine Deformierung wie beispielsweise
Verbiegen etc. an der Metallplatte auf.
-
Beispiel
-
Hiernachfolgend
werden die Ergebnisse eines Vergleichs zwischen der durch das Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung hergestellten metallischen Maske
(Beispiel) und einer metallischen Maske, bei der die Entfernung
der Absonderungen mittels einer bekannten Sandstrahlmethode durchgeführt
wurde (Vergleichsbeispiel), erläutert.
-
Herstellungsbedingungen des Beispiels
-
Metallplatte
-
Eine
Stahlplatte aus SUS304-Stahl (230 mm Länge × 230
Breite × 50 μm Dicke), die so voreingestellt war,
dass sie eine Oberflächenrauigkeit (Ra) von 0,062 μm
auf wies, wurde als Metallplatte eingesetzt, welche als Gegenstand
für die Behandlung diente.
-
Ausbildung von Öffnungen
-
Die
Metallplatte wurde auf die Oberfläche eines Laserbestrahlungstisches
gelegt, welcher sich in einer Laserbehandlungsvorrichtung befand
(„ML-7112A", hergestellt von Miyachi Corporation) mit einer
Aufspannvorrichtung, und ein Muster von 100 × 100 Mustern
(Öffnungen) mit 45 μm kreisförmigem Durchmesser
wurde mittels Laserbestrahlung geätzt.
-
2 zeigt
eine mikroskopische SEM-Aufnahme der abgelagerten Absonderungen
aufgrund der Laser-Behandlung zu diesem Zeitpunkt.
-
Entfernung von Absonderungen
-
Auf
die Oberfläche der Metallplatte, an der die Absonderungen
nach der Ausbildung der Öffnungen mittels der oben beschriebenen
Laserbestrahlung sich gebildet hatten, wurde das in den Tabellen
2 und 3 gezeigte Schleifmittel unter den in Tabelle 4 angegebenen
Bedingungen ausgestoßen.
-
Tabelle 2
-
In
dem Beispiel verwendetes Schleifmittel (elastisches Schleifmittel)
Type | Elastisches
Schleifmittel |
Form
und Größe | Körner
mit einem Korndurchmesser von 0,6 mm |
Träger | Gummi |
Schleifmittelkörner | Grünes
Carborundum (GC) #3000 (durchschnittlicher Durchmesser des Schleifmittelkorns
von 4 μm), hergestellt von Fuji Manufacturing Co., Ltd. |
Herstellungsmethode
etc. | Ein
compoundiertes Material wurde erhalten durch zugeben und kneten
eines Compoundierungsmittels und von Schleifmittelkörnern
zu einem mastifizierten Gummi (Kautschuk), wobei die Schleifmittelkörner mit
einem Gewichtsverhältnis von 70% in Bezug auf den gesamten
Gehalt von 100% des Gemischs eingemischt wurden. Das geknetete Material
wurde pulverisiert, um Körner mit einem Korndurchmesser
von annähernd 0,6 mm zu formen. Die resultierenden Körner
wurden dann vulkanisiert, um das in dem Beispiel verwendete elastische
Schleifmittel herzustellen. |
-
Tabelle 3
-
In
dem Beispiel verwendetes Schleifmittel
Größe
etc.
Form und Größe | 1,5
mm × 1,5 mm quadratisch geformte flache Oberfläche
mit einer Dicke von 0,25 mm |
Plattendurchmesser | 2,8
mm (mittlerer Durchmesser von 100 zufällig ausgewählten
Proben, wie durch mikroskopische SEM-Aufnahme bestimmt) |
Plattenverhältnis | 11,2
(2,8 mm Plattendurchmesser/0,25 mm |
Träger | Kraftpapier
(50 μm dick; wasserfest behandelt) |
Schleifmittelkörner | Grünes
Carborundum (GC) #2000 (durchschnittlicher Durchmesser der Schleifmittelkörner
von 6,7 μm), hergestellt von Fuji Manudfacturing Co., Ltd. |
Herstellungsmethode | eine
compoundierte Flüssigkeit erhalten durch Compoundieren
von Schleifmittelkörnern in einem Gewichtsverhältnis
von 1:1,5 (Schleifmittelkörner:Haftmittel) in ein Epoxyharz-Haftmittel
wurde mit einem Messerbeschichter auf eine Seite eines Papierträgers
aufgebracht, so dass deren Stärke in getrocknetem Zustand
0,2 mm betrug. Nach dem Trocknen wurde der Träger in eine
quadratische Form von 1,5 mm × 1,5 mm geschnitten. |
-
Tabelle 4
-
Ausstoßbedingungen
des elastischen Schleifmittels des Beispiels
Ausstoßvorrichtung | Luftstrahlvorrichtung
(„LDQSR-3"; hergestellt von Fuji Manufacturing Co., Ltd.) |
Ausstoßdruck | 0,06
MPa |
Ausstoßentfernung | 50
mm |
Ausstoßwinkel | 45
Grad in Bezug auf die Achse des Werkstücks |
Bearbeitungszeit | 3
Minuten |
-
Herstellungsbedingungen für das
Vergleichsbeispiel
-
Ein
Verfahren für die Herstellung einer metallischen Maske
nach den Vergleichsbeispielen lässt den Prozess aus, in
dem die Absonderungen unter den unten beschriebenen Bedingungen
entfernt werden und im Hinblick auf weitere Bedingungen, wird die
Maske unter ähnlichen Bedingungen hergestellt wie bei der
in dem Beispiel beschriebenen Maske.
-
Tabelle 5
-
Strahlbedingungen
für das Vergleichsbeispiel
Ausstoßvorrichtung | Luftstrahlvorrichtung
(Schwerkrafttype „SG-3"; hergestellt von Fuji Manufacturing
Co., Ltd.) |
Ausstoßpistole | F2-3 |
Schleifmittel | Fuji
Rundum (GC) #600 (mittlerer Durchmesser des Schleifmittelkorns von
40 μm) |
Ausstoßdruck | 0,3
MPa |
Ausstoßdistanz | 150
mm |
Ausstoßwinkel | 70
Grad |
Bearbeitungszeit | 30
Sekunden |
-
Untersuchte Einzelheiten
-
In
Bezug auf die metallischen Masken, die gemäß beiden
oben erwähnten Methoden hergestellt wurden, wurden die
nachfolgenden Einzelheiten mittels jeder der unten beschriebenen
Methoden untersucht.
-
(A) Bestätigung der Auftretens
von Verbiegen oder Verformung
-
Die
Anwesenheit oder Abwesenheit von Verbiegung oder Verformung wurde
visuell bestätigt.
-
(B) Bestätigung des Zustands
der Entfernung von Absonderungen
-
Die
Flachheit der zu behandelnden Oberfläche und der Zustand
der Entfernung von Absonderungen wurde durch Beobachtung der Oberfläche
unter einem Elektronenscanmikroskop (SEM: „S-3400N", hergestellt
von Hitachi, Ltd.) bestätigt. Weiterhin wurde die SEM-Beobachtung
durchgeführt an einem 30 mm × 30 mm Testmuster,
welches aus der metallischen Maske herausgeschnitten wurde.
-
(C) Bestätigung des Eindringens
des Schleifmittels
-
Die
Anwesenheit oder Abwesenheit des Eindringens des Schleifmittels
in die Metallplatte wurde bestätigt durch Identifizierung
solcher Elemente mittels EDX und Sem Beobachtungen. Weiterhin wurden
Testmuster von 30 mm × 30 mm aus den Metallmasken geschnitten
für SEM und EDX-Beobachtungen.
-
(D) Bestätigung der Oberflächenrauigkeit
-
Die
Oberflächenrauigkeit der mittels der Methoden des Beispiels
und des Vergleichsbeispiels jeweils hergestellten metallischen Masken
wurde gemessen unter Verwendung einer Testvorrichtung für
die Oberflächenrauigkeit des Kontaktfühler-Typs
(SURFCOM 130A", hergestellt von Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).
-
(E) Bestätigung des genauen Druckens
-
Eine
Zugkraft wurde auf ein maschenartiges Siebdruckmaterial ausgeübt,
so dass das Siebdruckmaterial straff aufgespannt wurde über
die Kanten eines 320 mm × 320 mm Aluminium-Rahmens auf
den dann ein Epoxyharz aufgebracht wurde. Ein 10 mm (etwa) Randbereich
einer metallischen Maske nach der Entfernung von Ab sonderungen mit
darauf aufgebrachtem Epoxyharz wurde in die Mitte des Siebdruckmaterials
geklebt. Die Siebdruckbereiche bis auf die nach der Aushärtung
des Epoxyharzes etwa 10 mm breiten Randbereiche des metallischen
Substrats wurden entfernt und für den Siebdruck benutzt.
-
Eine
Polyurethanrakel wurde verwendet um zu Drucken, indem eine Druckpaste
auf die metallische Maske aufgebracht wurde unter Bewegen mit einer
Geschwindigkeit von 5 mm/sec bis 10 mm/sec und der Druckzustand
wurde bestätigt.
-
Untersuchungsergebnisse
-
(A) Anwesenheit oder Abwesenheit von Verbiegen
-
Beispiel
-
Auch
nach dem Ausstoßen des Schleifmittels wurde die flache
Form beibehalten ohne irgendeine Deformation durch Verbiegen der
Metallplatte und daher konnte der nachfolgende Prozess des Bereitstellens
der Siebdruckvorlage über dem Rahmen ohne jegliche Probleme
durchgeführt werden.
-
Vergleichsbeispiel
-
Wenn
das Werkstück aus der Aufspannvorrichtung zurückgewonnen
wurde, war ein Verbiegen an der Metallplatte aufgetreten, wodurch
Probleme während des nachfolgenden Prozesses der Bereitstellung
der Siebdruckvorlage über dem Rahmen verursacht wurden.
-
Weiterhin
konnte bei der metallischen Maske des Vergleichsbeispiels, bei der
ein Verbiegen aufgetreten war, obwohl zusätzlich ein Sandstrahlen
durchgeführt wurde an der Oberfläche an derjenigen
Seite, die der Oberfläche, an der bereits ein Sandstrahlen
durchgeführt worden war, gegenüber liegt, um diese
Verbiegung zu eliminieren, durch diese zusätzliche Behandlung
die Verbiegung in der metallischen Maske nicht vollständig
entfernt werden.
-
Außerdem
konnte die Flachheit der Metallplatte nicht sichergestellt werden
und im Ergebnis wurden vielmehr wellenförmige Verformungen
bestätigt.
-
(B) Bedingungen der Entfernung der Absonderungen
-
Beispiel
-
3 zeigt
eine mikroskopische SEM-Aufnahme der Metallplatte des Beispiels
nachdem das Schleifmittel ausgestoßen wurde. Wie aus 3 klar
hervorgeht, konnte bestätigt werden, dass die an der metallischen
Maske des Beispiels abgelagerten Absonderungen vollständig
entfernt wurden. Weiterhin wurden die Wände der Öffnungen
ebenfalls glatt poliert.
-
Vergleichsbeispiel
-
Obwohl
die an der metallischen Maske abgelagerten Absonderungen vollständig
entfernt wurden, wurde bestätigt, dass die Kanten der Öffnungen
(Kantenbereiche) auch geschnitten wurden und dass die Formen der Öffnungen
dadurch verändert wurden.
-
(C) Eindringen des Schleifmittels
-
Beispiel
-
Weder
die mikroskopischen SEM-Aufnahmen noch die EDX-Beobachtungen waren
in der Lage, das Eindringen des Schleifmittels in die Metallplatte
zu bestätigen.
-
Vergleichsbeispiel
-
Das
Eindringen der Schleifmittelkörner wurde bestätigt.
-
(D) Oberflächenrauigkeit
-
Beispiel
-
Bei
der metallischen Maske, welche durch das Verfahren nach der vorliegenden
Erfindung hergestellt wurde (Beispiel), betrug die Oberflächenrauigkeit
(Ra) 0,058 μm, was damit bestätigt, dass die Oberflächenrauigkeit
(Ra: 0,062 μm) vor den Behandlungen, wie Ausstoßen
des Schleifmittels, Ausbilden der Öffnungen etc., über
das erfindungsgemäße Verfahren, verbessert wurde
durch leichtes Glätten.
-
Vergleichsbeispiel
-
Auf
der anderen Seite bestätigte die Tatsache, dass die Oberflächenrauigkeit
der metallischen Maske des Vergleichsbeispiels (Ra) 0,156 μm
betrug, was ungefähr das 2,5 fache der Oberflächenrauigkeit
der unbehandelten Metallplatte war (Ra: 0,062 μm), dass
die Oberfläche nach der Behandlung aufgeraut war im Vergleich
zu der Oberfläche vor der Behandlung.
-
(E) Genaues Drucken
-
Beispiel
-
Bei
dem Drucken unter Verwendung der mittels des erfindungsgemäßen
Verfahrens hergestellten metallischen Maske, wurde das Walzen der
Druckpaste vollendet und die Druckpaste wurde aus den Öffnungen der
Maske herausgedrückt, so dass das auf dem Substrat gedruckte
Bild mit der Form der Öffnungen identisch war, etc.
-
Es
wurde bestätigt, dass zum Auswalzen der Lötpaste
oder Druckpaste entsprechend den Eigenschaften der Paste, wie beispielsweise
Oberflächenspannung oder Viskosität etc., eine
Vorschubgeschwindigkeit der Druckrakel und eine dem entsprechende
Oberflächenrauigkeit ebenfalls notwendig sind, dass eine maßgebliche
Oberflächenrauigkeit wie sie durch Sandstrahlen ausgebildet
wird nicht wirklich notwendig ist und dass ein günstiges
Auswalzen sogar mit einer vergleichbar glatten Oberflächenrauigkeit
(Ra) von 0,058 μm durchgeführt werden kann bei
der metallischen Maske des Beispiels.
-
Weiterhin
kann bei einer metallischen Maske hergestellt nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren ein Metall mit einer Oberflächenrauigkeit, die
vergleichsweise rauer ist als diejenige des Beispiels auch erzielt
werden durch Auswahl des Korndurchmessers der Schleifmittelkörner,
die in dem Schleifmittel dispergiert sind oder an diesem gehalten
sind, da das oben beschriebene plattenförmige Schleifmittel
oder elastische Schleifmittel entlang der Oberfläche der
Metallplatte gleitet und so streifenförmige in einer Richtung
ausgerichtete Schnitte in der Oberfläche der Metallplatte
erzeugt mittels der Schleifmittelkörner, die in diesem
Schleifmittel dispergiert oder an diesem gehalten sind, so dass
die Oberfläche der Metallplatte eine gewünschte
Oberflächen rauigkeit aufweist über die Anhäufung
von Vertiefungen, die durch diese streifenförmigen Schnitte
erzeugt wurden.
-
Daher
ist es möglich, dies zu erfüllen durch Aufrauen
der Körnigkeit der in dem Schleifmittel dispergierten oder
an diesem gehaltenen Schleifmittelkörner, wenn eine relativ
raue Oberfläche im Hinblick auf die Eigenschaften der verwendeten
Paste etc. gefordert ist. Eine metallische Maske mit einer relativ
rauen Oberfläche kann hergestellt werden durch die Verwendung
eines rauen Schleifmittels, mit beispielsweise #1000 (durchschnittlicher
Korndurchmesser: 12 μm) oder weniger.
-
Durch
Verwendung von Schleifmittelkörnern mit einem relativ großen
Korndurchmesser wie hier, kann die Oberfläche der metallischen
Maske aufgeraut werden. Da jedoch diese Art Oberflächenrauigkeit
der metallischen Maske über die Anhäufung von
in einer Richtung ausgerichteten streifenförmigen Schneidvertiefungen
wie oben beschrieben erhalten werden muss, können Probleme
wie Verschlechterung, Änderung der Eigenschaften oder Verhärten
etc., infolge der Nichtentfernbarkeit der aufgebrachten Lötpaste
oder Druckpaste, aufgrund von zufälligen Unregelmäßigkeiten,
die durch das im Stand der Technik beschriebene Sandstrahlen ausgebildet
wurden, beispielsweise verhindert werden, indem die Richtung der
Bewegung der Druckrakel auch die Richtung der Ausbildung der Schneidvertiefungen
ist.
-
Vergleichsbeispiel
-
Im
Gegensatz dazu werden beim Drucken unter Verwendung einer metallischen
Maske gemäß Vergleichsbeispiel, da die metallische
Maske eine wellige Form hat, die Formen der Öffnungen in
gleicher Weise verformt infolge dieser Wellenform, was wiederum
auch als Antwort auf diese Verformung der Form der Öffnungen
das gedruckte Bild deformiert, so dass schließlich die
Druckqualität selbst reduziert wird.
-
Somit
richten sich die breitesten nachfolgenden Ansprüche nicht
auf eine Vorrichtung, die in einer spezifischen Art und Weise aufgebaut
ist. Vielmehr ist beabsichtigt, durch die weitestgehenden Ansprüche
das Herz oder die Essenz dieser durchschlagenden Erfindung zu schützen.
Die Erfindung ist klar neu und gewerblich anwendbar.
-
Außerdem
legt für einen Fachmann auf diesem Gebiet der Stand der
Technik zum Zeitpunkt der Erfindung in seiner Gesamtheit die Erfindung
nicht nahe.
-
Auf
Grund der revolutionären Natur der Erfindung handelt es
sich zudem eindeutig um eine Pioniererfindung. Folglich sollen die
nachfolgenden Ansprüche sehr breit ausgelegt werden, um
nach Maßgabe des Gesetzes den Kern der Erfindung zu schützen.
-
Es
wird ersichtlich, dass die oben genannten Aufgaben und Ziele der
Erfindung so wie sie aus der vorhergehenden Beschreibung entnehmbar
sind, in effizienter Weise erzielt werden. Wenn gewisse Änderungen in
der obigen Konstruktion vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang
der obigen Erfindung zu verlassen, sollen alle Gegenstände
der vorhergehenden Beschreibung oder das was in den beiliegenden
Zeichnungen gezeigt ist nur als erläuternd angesehen werden
und keine beschränkende Wirkung haben.
-
Es
versteht sich außerdem, dass beabsichtigt ist, dass die
nachfolgenden Ansprüche alle allgemeinen und spezifischen
Merkmale der Erfindung wie sie hierin beschrieben sind umfassen,
ebenso wie alle Lösungen in den Schutzumfang der Erfindung
fallen sollen, die bei sprachlicher Auslegung unter diese Ansprüche
fallen können.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 3160084 [0013, 0014, 0014, 0017, 0031, 0031, 0031, 0032, 0032, 0066]
- - JP 2006-159402 [0014, 0030]
- - JP 2001-207160 [0014, 0030]
- - JP 2957492 [0014, 0030]
- - JP 31660084 [0015]