DE1043011B - Process for the production of metal mesh networks - Google Patents
Process for the production of metal mesh networksInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Metalltnaschennetzen, wie sie z. B. in Fernsehaufnahmeröhren, Elektronenröhren u.dgl. verwendet werden und die achtzig bis achthundert oder mehr Ausnehmungen pro cm besitzen.The invention relates to the production of metal pocket nets, as they are e.g. B. in television tubes, Electron tubes and the like are used and the eighty to eight hundred or more recesses own per cm.
Es wurde bereits früher (Deutsches Patent 880 678) vorgeschlagen, ein Metallmaschennetz unter Verwendung einer Matrize zu erzeugen, welche Rillen entsprechend dem Muster des herzustellenden Netzes hat. Die Matrize wird hierbei mit einer Metallschicht überzogen und danach das Metall von den Abschnitten zwischen den Rillen der Matrize entfernt. Die Matrize wird dann wieder von dem Metallnetz, welches so hergestellt wurde, entfernt. Die Matrize kann dadurch hergestellt werden, daß eine blanke Wachsfläche entsprechend liniiert, die liniierte Oberfläche durch anodische Zerstäubung oder durch andere Mittel elektrisch leitend gemacht und dann elektrolytisch Metall auf die elektrisch leitende Oberfläche niedergeschlagen wird. Hierdurch entsteht ein negativer Abdruck der liniierten Oberfläche, und von diesem negativen Abdruck wird ein metallisches Positiv, das die Matrize bildet, durch weiteres elektrolytisches Niederschlagen eines Metalls erzeugt. Nachdem die Matrize mit dem Metall, welches das Netz bilden soll, überzogen ist, wird bei diesem Verfahren das Metall durch Schleifen oder Läppen so entfernt, daß die Matrize zwischen den Rillen freigelegt wird und die Perforationen gebildet werden.It has already been proposed earlier (German Patent 880 678) to produce a metal mesh network using a die, which grooves accordingly the pattern of the network to be produced. The die is covered with a metal layer coated and then removed the metal from the sections between the grooves of the die. The die is then removed again from the metal mesh which has been produced in this way. The die can thereby be made that a bare wax surface lines up accordingly, the lineed surface through anodically atomized or made electrically conductive by other means and then electrolytically metal is deposited on the electrically conductive surface. This creates a negative imprint of the lined surface, and from this negative impression becomes a metallic positive, which the die forms, generated by further electrolytic deposition of a metal. After the die with the Metal, which is to form the network, is coated, the metal is in this process by grinding or lapping removed so that the die is exposed between the grooves and the perforations are formed will.
Es könnte möglich erscheinen, das zu entfernende Metall durch Ätzen oder Auflösen des Metalls in einem geeigneten Reagenz zu entfernen. Aber es hat sich herausgestellt, daß die Ätzung keineswegs gleichmäßig ist, wenn ein Metall in eine Ätzlösung eingetaucht wird, und daß gewisse Flächen des Metalls von der Ätzlösung in nicht vorherzubestimmender Weise angegriffen werden. Bei den Bemühungen, ein Netz aus der obenerwähnten, mit Metall überzogenen Matrize durch Eintauchen in eine Ätzlösung herzustellen, wurde festgestellt, daß eine wahllose Ätzung die Wirkung hatte, daß an einigen Stellen ein Teil der durch Absetzen des Metalls in den Rillen der Matrize gebildeten Rippen vollständig weggeätzt wurde, bevor dünnere Metallflächen an anderen Teilen der Matrize perforiert waren.It might appear possible to etch or dissolve the metal in the metal to be removed a suitable reagent to remove. But it has been found that the etching is by no means uniform is when a metal is immersed in an etching solution and that certain areas of the metal be attacked by the etching solution in a manner that cannot be determined in advance. In the effort to be a Make a mesh from the above-mentioned, metal-coated die by immersing it in an etching solution, it was found that an indiscriminate etching had the effect that in some places some of the ridges formed by settling the metal in the grooves of the die were completely etched away before thinner metal surfaces were perforated on other parts of the die.
Mit der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Metallnetzes angegeben,
bei welchem zur Herstellung der Perforation das zu entfernende Metall in kontrollierbarer Weise
zersetzt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht das Verfahren zur Herstellung von Metallmaschennetzen
aus einem Metallteil, der aus Rippen, die dem herzustellenden Netz entsprechen, und aus
dünnen Flächen, welche zwischen diesen Rippen He-Verfahren
zur Herstellung
von MetallmaschennetzenThe present invention provides an improved method for producing a metal net, in which the metal to be removed is decomposed in a controllable manner in order to produce the perforation. According to the present invention, the method for the production of metal mesh nets consists of a metal part, which consists of ribs which correspond to the network to be produced, and of thin surfaces, which between these ribs He method of production
of metal mesh networks
Anmelder:Applicant:
Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Großbritannien)Electric & Musical Industries Ltd.,
Hayes, Middlesex (Great Britain)
Vertreter: Dipl.-Ing. W. Bischoff, Patentanwalt,
Hannover, Am Klagesmarkt 10-11Representative: Dipl.-Ing. W. Bischoff, patent attorney,
Hanover, Am Klagesmarkt 10-11
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 19. Juni 1951 und 10. Juni 1952Claimed priority:
Great Britain June 19, 1951 and June 10, 1952
Herbert Edward Holman, West Drayton, Middlesex, und Leslie James White, Hayes, MiddlesexHerbert Edward Holman, West Drayton, Middlesex, and Leslie James White, Hayes, Middlesex
(Großbritannien),
sind als Erfinder genannt worden(Great Britain),
have been named as inventors
gen, gebildet wird, darin, daß der ganze Metallteil intermittierend in Intervallen einer Zersetzung unterworfen wird, während denen das zwischen den erwähnten Rippen liegende Metall schneller zersetzt wird als die erwähnten Rippen, und daß die intermittierende Zersetzung so lange durchgeführt wird, bis die Flächen zwischen den Rippen entfernt sind.gen, in that the whole metal part is intermittently subjected to decomposition at intervals during which the metal lying between the ribs mentioned decomposes more quickly is called the ribs mentioned, and that the intermittent decomposition is carried out so long until the areas between the ribs are removed.
In der vorzugsweisen Form der Erfindung wird der Metallteil, welcher das erwähnte Netz bilden soll, erst dann von der Matrize entfernt, wenn der Zersetzungsprozeß beendet ist, obwohl, falls wünschenswert, der Teil vor dem Zersetzungsprozeß von der Matrize durch Auflösen derselben entfernt werden kann.In the preferred form of the invention, the metal part which is to form the aforementioned network is only removed from the die when the decomposition process has ended, although, if desired, the part can be removed from the die by dissolving it prior to the decomposition process can.
Vorzugsweise wird die intermittierend durchgeführte Auflösung der dünnen Flächen dadurch bewirkt, daß der das Netz bildende Metallteil für eine bestimmte Zeitdauer in eineÄtzflüssigkeit eingetaucht, aus dieser Ätzflüssigkeit entfernt, gewaschen und dabei abgekühlt und dann erneut in die Ätzflüssigkeit eingetaucht wird. Diese Operation wird wiederholt, bis schließlich ein perforiertes Netz entstanden ist.The intermittent dissolution of the thin surfaces is preferably effected by that the metal part forming the network is immersed in an etching liquid for a certain period of time, removed from this etching liquid, washed and thereby cooled and then again in the etching liquid is immersed. This operation is repeated until a perforated mesh has been created.
Wahlweise kann auch der Ätzprozeß in einer Flüssigkeit stattfinden, welche die Metallflächen, die zwecks Perforierung des Metallteiles entfernt werden sollen, viel schneller passiviert als die Flächen der Rippen und wobei ein elektrischer Strom zur intermittieren-Optionally, the etching process can also take place in a liquid, which the metal surfaces for the purpose Perforation of the metal part to be removed is passivated much faster than the surfaces of the ribs and where an electric current is used for intermittent
809 677/736809 677/736
1 043 Oli1 043 Oli
den Aufhebung der Passivierung dient. Wahlweise können die Metallflächen auch durch Elektrolyse zersetzt werden.serves to cancel the passivation. Optionally, the metal surfaces can also be decomposed by electrolysis will.
Es ist bekannt, Maschennetze so herzustellen, daß eine Schablone des Netzes aus nicht angreifbarem Material auf einer Platte angebracht wird, die dann so geätzt wird, daß die Flächen, die nicht durch das resistente Material bedeckt sind, zersetzt werden. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist indessen völlig verschieden von diesen bekannten Verfahren, da der Teil, welcher geätzt werden muß, nicht mit einer Schablone desISTetzes aus nicht angreifbarem Material versehen ist und da außerdem die gesamte Fläche des Metallteiles einer chemischen Zersetzung unterworfen wird.It is known to produce mesh networks so that a template of the network is made of non-vulnerable material is attached to a plate, which is then etched so that the surfaces that are not exposed to the resistant Material are covered, will be decomposed. The method according to the present invention, however, is completely different from these known methods in that the part which must be etched is not with a stencil of the ISetz made of non-vulnerable Material is provided and, in addition, the entire surface of the metal part undergoes chemical decomposition is subjected.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben.The invention will now be described with reference to the drawing, for example.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht im Querschnitt eines Metallteils, der auf einer Matrize angebracht ist;Fig. 1 is a cross-sectional view of a metal part mounted on a die;
Fig. 2 zeigt den erwähnten Teil und die Matrize in einer Ätzlösung;Fig. 2 shows the mentioned part and the die in an etching solution;
Fig. 3 stellt den Waschprozeß dar;Fig. 3 illustrates the washing process;
Fig. 4 zeigt den Querschnitt des Teils in Fig. 1, nachdem eine teilweise Zersetzung stattgefunden hat;Figure 4 shows the cross-section of the part in Figure 1 after partial decomposition has occurred;
Fig. 5 zeigt das Netz nach Beendigung des Zersetzungsvorganges, undFig. 5 shows the network after completion of the decomposition process, and
Fig. 6 und 7 zeigen wahlweise Verfahren zur Durchführung der Erfindung.Figures 6 and 7 show alternate methods of practicing the invention.
Wie in Fig. 1 gezeigt, bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Metallteil, aus welchem das Netz gebildet werden soll. Dieser Metallteil wird dadurch hergestellt, daß Silber elektrolytisch auf einer Kupfermatrize 2 niedergeschlagen wird, die mit Rillen versehen ist. Der Metallteil 1 enthält somit Rippen 3 mit. eingeschlossenen Flächen 4, welche dünner sind als die Rippen 3. Die Oberfläche des Teils 1 trägt Eindrücke oder Rillen 5, welche sich unumgänglich während der elektrischen Abscheidung des Metallteils 1 bilden. Vorzugsweise wird der Metallteil 1 gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt, während er auf der Matrize 2 liegt. Der Teil 1 und die Matrize 2 werden in ein Ätzbad 6 eingetaucht, wie in Fig. 2 gezeigt, und hängen mit Hilfe von geeigneten Trägern 7 ungefähr 15 Sekunden lang in dem Bad 6. Die Flächen4 zwischen den Rippen 3 können eine Stärke von 5/loOo bis 7i5/1000 mm haben, während die Kupfermatrize 2 eine Maximalstärke von 0,25 bis 0,38 mm hat. Die Ätzflüssigkeit, welche in dem Bad 6 enthalten ist, kann aus 19 Volumteilen konzentrierter Schwefelsäure und 1 Volumteil konzentrierter Salpetersäure bestehen. Eine solche Flüssigkeit zersetzt im wesentlichen das Silber und hat nur geringen Zersetzungseinfluß auf das Kupfer. Nachdem der Teil 1 in die Ätzflüssigkeit ungefähr 15 Sekunden lang eingebracht war, wird er herausgenommen, unter fließendem Wasser aus einem Hahn 8 gewaschen (Fig. 3), dadurch abgekühlt und nach Trocknung wieder in die Ätzflüssigkeit für eine weitere Ätzperiode von 15 Sekunden eingetaucht, dann wird er wieder herausgenommen, gewaschen, getrocknet und wieder eingetaucht.As shown in Fig. 1, the reference numeral 1 denotes the metal part from which the network is to be formed. This metal part is produced in that silver is deposited electrolytically on a copper die 2 which is provided with grooves. The metal part 1 thus includes ribs 3. enclosed surfaces 4, which are thinner than the ribs 3. The surface of the part 1 bears impressions or grooves 5, which inevitably form during the electrical deposition of the metal part 1. The metal part 1 is preferably treated according to the method according to the invention while it is lying on the die 2. The part 1 and the die 2 are immersed in an etching bath 6 as shown in Fig. 2, and connected with the aid of suitable supports 7 for about 15 seconds in the bath 6. The Flächen4 between the ribs 3 may have a thickness of 5 / mm have loO o to 7i5 / 1000, while the copper die 2 has a maximum thickness of 0.25 to 0.38 mm. The etching liquid contained in the bath 6 can consist of 19 parts by volume of concentrated sulfuric acid and 1 part by volume of concentrated nitric acid. Such a liquid essentially decomposes the silver and has little effect on the decomposition of the copper. After the part 1 has been immersed in the etching liquid for about 15 seconds, it is removed, washed under running water from a tap 8 (Fig. 3), thereby cooled and, after drying, immersed again in the etching liquid for a further etching period of 15 seconds, then it is removed again, washed, dried and re-immersed.
Es wurde festgestellt, daß während des beschriebenen Ätzprozesses die Mitten der Flächen 4, die zwischen den Rippen 3 liegen, schneller geätzt werden als die Flächenteile in der Nähe der Rippen 3, so daß nach mehrmaligem Eintauchen die Flächen 4 zwischen den Rippen entfernt sind; es verbleibt ein Gebilde, das ungefähr die in Fig. 4 gezeigte Form hat. Sobald die Flächen 4 perforiert worden sind, wird die Ätzung schneller erfolgen, da die Ätzflüssigkeit zu den anderen Seiten der Flächen zwischen den Rippen Zutritt hat. Nach ungefähr 12 bis 13maligem Eintauchen sind die Flächen 4 genügend entfernt, und das Netz hat dann eine Ouerschnittsform, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist. Die Kupfermatrize 2 kann nunmehr durch Auflösung des Kupfers in einem geeigneten Mittel, welches das Kupfer, aber nicht das Silber löst, entfernt werden. Ein solches Mittel ist beispielsweise Ammoniumpersulfat. Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, hat das endgültig gebildete Netz eine etwas konvexe obereIt was found that during the etching process described, the centers of the surfaces 4, which between the ribs 3 are etched faster than the surface parts in the vicinity of the ribs 3, so that after repeated immersion, the surfaces 4 between the ribs are removed; there remains a structure which has approximately the shape shown in FIG. Once the surfaces 4 have been perforated, the etching faster because the etching liquid accesses the other sides of the surfaces between the ribs Has. After about 12 to 13 immersions, the surfaces 4 are sufficiently removed and the mesh has then a cross-sectional shape as shown in FIG. The copper matrix 2 can now by dissolving of the copper in a suitable agent which will dissolve the copper but not the silver will. Such an agent is, for example, ammonium persulfate. As can be seen from Fig. 5, has finally formed mesh a somewhat convex upper one
ίο Oberfläche 9, was von Vorteil ist, da hierdurch das Netz etwas verstärkt wird. Für das wiederholte Eintauchen und Waschen kann eine Gesamtdauer von 10 bis 15 Minuten erforderlich sein.ίο Surface 9, which is an advantage, because it makes the Network is strengthened somewhat. For repeated immersion and washing, a total of 10 up to 15 minutes may be required.
Auf welche Weise das erfindungsgemäße Verfahren eine schnellere Ätzung der Flächen 4 ergibt, ist noch nicht ganz erkannt, aber es wird angenommen, daß in den dünneren Flächen 4 ein schnellerer Temperaturanstieg im Vergleich zu den dickeren Teilen der Rippen 3 erfolgt. Da die Ätzung temperaturabhängig ist, werden diese Flächen schneller geätzt als die Flächen der Rippen. Folglich werden durch Entfernen des Teils 1 aus der Ätzlösung vor dem Waschen und Wiedereintauchen in die Ätzflüssigkeit die dünneren Flächen schneller zersetzt als die anderen Flächen.The way in which the method according to the invention results in faster etching of the surfaces 4 is still to be seen not entirely recognized, but it is believed that in the thinner areas 4 a faster temperature rise compared to the thicker parts of the ribs 3 takes place. Since the etching is temperature dependent, these surfaces are etched faster than the surfaces of the ribs. Thus, by removing the Part 1 from the etching solution before washing and re-immersing in the etching liquid the thinner Surfaces decompose faster than the other surfaces.
Die Zersetzung wird vorzugsweise unterbrochen, bevor sich die Temperaturen aller Teile des Teils 1 ausgleichen. Das Waschen des Teils bringt einen Temperaturausgleich aller Teile des Teils 1.The decomposition is preferably interrupted before the temperatures of all parts of part 1 equilibrate. Washing the part brings about a temperature equalization of all parts of the part 1.
Fig. 6 zeigt ein abgeändertes Verfahren zur Herstellung eines Netzes, bei dem der Teil 1 und die Kupfermatrize 2 in ein Bad 10 eingetaucht werden. Das Bad enthält eine Ätzflüssigkeit, welche die Oberfläche des Teils 1 schnell passiviert, z. B. verdünnte Salpetersäure. Durch diese Passivierung hört die Zer-Setzungswirkung auf. Die Passivierung wird durch Anlegen eines elektrischen Stromes in Intervallen an den Teil 1 aufgehoben, wobei der Teil 1 in dem Bad 10 die Anode bildet und eine zweite Elektrode 11 vorgesehen ist. Der Teil 1 und die Elektrode 11 werden an eine Stromquelle 12 angeschlossen, von welcher negative elektrische Impulse 13 intermittierend dem Teil 1 zugeführt werden. Zum Beispiel kann die Anordnung so sein, daß dem Teil 1 in jeder Minute 1 bis 5 Sekunden lang ein Impuls von ungefähr 12 V zugeführt wird. Es hat sich gezeigt, daß mit solch einer Anordnung die Flächen 4 viel schneller zersetzt werden als die Rippen, so daß sich schließlich ein Netz ergibt, welches das Aussehen hat, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Es wird angenommen, daß die schnellere Auflösung der Flächen 4 ihre Ursache darin hat, daß ein schnellerer Temperaturanstieg in diesen Flächen stattfindet als in den Flächen der Rippen 3. Sobald diese Flächen passiv werden, kühlen sie sich ab, und durch das Anlegen des Stromimpuls wird fast momentan die Passivität aufgehoben, so daß die weitere Ätzung der Fläche 4 stattfinden kann.Fig. 6 shows a modified method of making a network in which the part 1 and the Copper die 2 can be immersed in a bath 10. The bath contains an etching liquid which is the surface of part 1 passivated quickly, e.g. B. Dilute Nitric Acid. This passivation stops the decomposition effect on. The passivation is activated by applying an electric current at intervals the part 1 is canceled, the part 1 forming the anode in the bath 10 and a second electrode 11 being provided is. The part 1 and the electrode 11 are connected to a power source 12, from which negative electrical pulses 13 are supplied to part 1 intermittently. For example, the arrangement be such that a pulse of approximately 12 volts is applied to part 1 for 1 to 5 seconds every minute will. It has been found that with such an arrangement the surfaces 4 are decomposed much faster than the ribs, so that ultimately a network results which has the appearance as shown in FIG. It is assumed that the faster dissolution of the areas 4 is due to the fact that a faster Temperature rise in these surfaces takes place than in the surfaces of the ribs 3. As soon as these surfaces become passive, they cool down, and when the current pulse is applied, the Passivity canceled, so that the further etching of the surface 4 can take place.
Es kann bei dem oben beschriebenen Verfahren erwünscht sein, die Bäder (Fig. 6 und 7) kalt zu halten, was durch Verwendung geeigneter Kühlmittel erfolgen kann. Die notwendige Kühlung kann auch dadurch bewirkt werden, daß der Teil 1 in den Bädern in Bewegung gehalten wird.In the process described above, it may be desirable to keep the baths (Figs. 6 and 7) cold, which can be done by using suitable coolants. The necessary cooling can also be achieved by this caused that the part 1 is kept in motion in the baths.
In einem abgeänderten Erfindungsverfahren werden die Flächen 4 durch Elektrolyse zersetzt. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist der Teil 1 in einem Bad 14 angeordnet, welches eine Silbercyanidlösung enthält, die einen Überschuß von Cyanid besitzt. Teil 1 ist mit dem positiven Pol der Stromquelle 15 verbunden, während der negative Pol der Stromquelle mit der Kathode 16 aus rostfreiem Stahl verbunden ist. Bei der in Fig. 7In a modified method of the invention, the surfaces 4 are decomposed by electrolysis. As in Fig. 7 shown, the part 1 is arranged in a bath 14 which contains a silver cyanide solution, the one Has excess cyanide. Part 1 is connected to the positive pole of the power source 15 while the negative pole of the power source is connected to the stainless steel cathode 16. In the case of the FIG
Claims (7)
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German patent specification No. 619 465.
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