DE1061663B

DE1061663B - Verfahren zum Herstellen von Strichplatten, Teilungen, Figuren und Marken auf harten Werkstoffen, wie Hartmetall, Glas, Porzellan

Info

Publication number: DE1061663B
Application number: DEW16558A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Heidenhain
Original assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Current assignee: Firma Wenczler and Heidenhain
Priority date: 1955-04-27
Filing date: 1955-04-27
Publication date: 1959-07-16

Description

Verfahren zum Herstellen von Strichplatten, Teilungen, Figuren und Marken auf harten Werkstoffen, wie Hartmetall, Glas, Porzellan Strichplatten, Teilungen, Skalen, Marken und Figuren für optische Instrumente werden bisher unter Verwendung fotomechanischer Verfahren hergestellt. Nur die Teilstriche von Maßstäben, Kreisteilungen und Skalen werden zum Teil mit Hilfe eines durch ein Reißerwerk geführten Stichels hergestellt. Die Verwendung solcher Reißerwerke ist aber auf die Erzeugung geradliniger Teilstriche in genauer Lage beschränkt. Man kann zwar mit Sticheln auch Zahlen oder andere krummlinig begrenzte Figuren eingravieren, aber man kann auf diese Weise bei der Erzeugung krummlinig begrenzter Figuren keine so hohen Genauigkeiten erzielen, wie sie bei Strichplatten usw.. gefordert werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, das es unter Vermeidung der kostspieligen, langwierigen und nicht sehr zuverlässigen fotomechanischen Verfahren gestattet, auf rein mechanischem Wege Figuren, Marken, Striche mit beliebigen Begrenzungslinien usw. mit höchster Genauigkeit zu .-erzeugen. Um dies zu verwirklichen, werden die harten Werkstoffe, wie sie vorzugsweise als Träger für Strichmarken, Teilungen usw. verwendet werden, z. B. Hartmetall, Glas, Porzellan, mit Hilfe von mit Ultraschall betriebenen Werkzeugen bearbeitet und so die gewünschten Teilungen und Figuren hergestellt. Man kann dazu z. B. eine bekannte Ultraschall-Bohrmaschine benutzen, mit der man in hartem Material aller Art in einem einzigen Arbeitsgang Löcher und Vertiefungen beliebigen Profils unter Einhaltung von Genauigkeitstoleranzen von weniger als 10-3 mm erzeugen kann. Diese Genauigkeiten lassen sich besonders deshalb erzielen, weil die abgebohrten Seitenflächen bei diesem Verfahren gleichzeitig poliert werden. Während sich bei der gewöhnlichen Bohrmaschine der Bohrer dreht und also mit ihr nur runde Löcher erzeugt werden können, arbeitet die Ultraschall-Bohrmaschine mit einem in seiner Längsrichtung schwingenden Bohrer, der zudem weicher sein muß als das zu bearbeitende Material. Der Bohrer wird in seiner Längsrichtung schwingend mit einer Frequenz von 25 000 Hertz durch einen Ultraschallsender hin und her bewegt, so daß der Bearbeitungsvorgang eine Art Meißeln darstellt. Der Bohrer bzw. der Meißel besteht aus ungehärtetem Stahl und wird an der Spitze zuvor in das Profil gebracht, das man zu erhalten wünscht. Man kann auch mehrere solcher Profile zu einem Stempel oder einer Matrize vereinigen. Entsprechende Bohrerspitzen können auf den Bohrer auch hart aufgelötet werden. Erfindungsgemäß können die Profile der Bohrerspitzen auch auf fotomechanischem Wege in Verbindung mit einem Ätzvorgang erzeugt werden. Es ist klar, daß sich auf diesem Wege Bohrerspitzen der kompliziertesten Form herstellen lassen, die nach Art von Matrizen oder Stempeln aufgebaut sind.
In Fig. 1 a ist eine Bohrerspitze, die zur Erzeugung eines Strichkreuzes dienen soll, in der Draufsicht und in Fig. 1b im Schnitt entlang e-e in Fig. 1a dargestellt.
Die Fig. 2 a zeigt eine Bohrerspitze, die in der Art eines Stempels aufgebaut ist und zur- Erzeugung eines Liniennetzes dienen soll, in der Draufsicht und Fig. 2 b im Schnitt entlang e-e in Fig. 2 a.
Die zu bearbeitende Trägerplatte kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Sie kann aus einem einzigen harten Stoff, wie Glas, Porzellan oder Metall, bestehen. In diesem Fall werden die Strichmarken, Skalen usw. dadurch erzeugt, daß die beim Bohren entstandenen Vertiefungen oder Löcher in an sich bekannter Weise mit einem Stoff ausgelegt werden, der sich hinsichtlich des Reflexionsvermögens und bzw. oder der Lichtdurchlässigkeit der Farbe und bzw. oder der Stärke nach von dem Material der Trägerplatte unterscheidet.
Die Fig. 3 zeigt im Schnitt eine derartige Strichplatte, bei der die im gestrichelt gezeichneten Trägermaterial m durch das Bohren erzeugten Vertiefungen mit einem gepunktet gezeichneten Einlaßmittel p ausgelegt sind. Man kann auch in Anlehnung an ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Schildern usw. eine Trägerplatte verwenden, die in bekannter Weise aus zwei Schichten besteht, die sich hinsichtlich des Reflexionsvermögens und bzw. oder der Lichtdurchlässigkeit der Farbe und bzw. oder der Stärke nach voneinander unterscheiden und von denen eine an den durch das Bohren entstehenden Vertiefungen durch das Bohren vollständig entfernt wird.
Die Fig. 4 zeigt im Schnitt eine solche Strichplatte; die aus zwei Schichten S1 .und S2. besteht, von -denen. die Schicht S2 an den durch das Bohren erzeugten Vertiefungen T1 und T2 restlos entfernt ist. Man kann auch. Trägerplatten verwenden, die aus zwei Schichten bestehen, die sich bei gleichen oder ungleichen optischen Eigenschaften hinsichtlich anderer Eigenschaften, z. B. hinsichtlich des Festhaltens von im Vakuum aufgedampften Schichten oder hinsichtlich der Härte oder der Bohrbarkeit, voneinander unterscheiden.
Die Fig.5 zeigt im Schnitt eine Strichplatte, bei der die Schicht S1 z. B. aus Glas besteht, auf dem aufgedampfte Schichten gut haften, während die Schicht S2 z. B. aus Hartgummi besteht, auf dem aufgedampfte Schichten nicht haften. Die Strichplatte wurde nach dem Bohren bedampft und die aufgedampfte, in der Zeichnung gepunktet gezeichnete Schicht S3 an den nicht gebohrten Stellen entfernt.
In Fig. 6 liegt über der nicht bohrbaren Schicht S1, z. B. aus Akrylpolymerisaten, eine bohrbare Schicht S2, z. B. Chrom. Nach dem Bohren wurden die Vertiefungen in bekannter Weise mit einem EinlaB-mittel p ausgefüllt. Unterscheiden sich die Schichten S1 und S2 nicht nur hinsichtlich der Bohrbarkeit, sondern auch hinsichtlich der optischen Eigenschaften, so kann auf das EinlaBmittel verzichtet werden. Man kann auch so vorgehen, daB man z. B. einen Stoff als Träger verwendet, der beispielsweise aufgedampfte Schichten gut festhält und diesen vor dem Bedampfen an der Oberfläche so behandelt, daB aufgedampfte Schichten auf ihm nicht haften. In diesem Falle haftet die nach dem Bohren aufgedampfte Schicht nur auf den gebohrten Stellen, da an diesen die besonders behandelte Oberfläche entfernt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von Strichplatten, Teilungen, Figuren und Marken auf harten Werkstoffen, wie Hartmetall, Glas, Porzellan, gekennzeichnet durch die Anwendung eines Ultraschall-Bohrgerätes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrerspitzen oder die als solche dienenden Stempel oder Matrizen auf fotomechanischem Wege erzeugt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer aus zwei Schichten bestehenden Trägerplatte, die sich bei untereinander gleichen oder ungleichen optischen Eigenschaften hinsichtlich des Festhaltens im Vakuum aufgedampfter Schichten oder hinsichtlich der Härte oder der Bohrbarkeit voneinander unterscheiden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Trägers vor dem Bohren so behandelt wird, daß der Träger an der behandelten Oberfläche physikalische Eigenschaften, die er an sich besitzt, verliert. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1966 446, 2 452 211, 2 580 716; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1693 645; Zschacke und von Vopelius, »Lehrbuch der Glastechnik«, III. Teil: »Die Veredlung des Flachglases«, 3. Auflage, S.51 bis 53.