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Verfahren zum Metallisieren der Wandungen von Durchbrüchen in elektrisch
isolierenden, plattenförmigen Gegenständen und ,Schnittwerkzeug dazu Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Metallisieren der Wandungen von Durchbrüchen,
z. B. Rundlöchern, in elektrisch isolierenden und spanabhebend bearbeitbaren plattenförmigen
Gegenständen, z. B. Trägerplatten für gedruckte Schaltungen, bei dem die Durchbrüche
durch Stanzen hergestellt werden, und auf ein zur Durchführung des Verfahrens verwendbares
Schnittwerkzeug.
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Bei den bisher bekannten Verfahren dieser Art wurden die Wandungen
der Durchbrüche unmittelbar nach dem Stanzvorgang metallisiert. Dabei wurde festgestellt,
daß stets die Wandungen eines Teils der Durchbrüche nur unvollständig metallisiert
wurden. Insbesondere bei der Anwendung des Verfahrens auf Trägerplatten für gedruckte
Schaltungen mit einer verhältnismäßig großen Zahl von Durchbrüchen besteht dabei
die Gefahr, daß die Metallisierung einer Durchbruchwandung zur Herstellung einer
leitenden Verbindung von Ober- und Unterseite der Tragplatte nicht ausreicht. Bei
Ausfall einer einzigen solcher leitender Verbindungen wird jedoch die gesamte Trägerplatte
unbrauchbar, so daß sich bei der Herstellung solcher Trägerplatten ein untragbar
hoher Prozentsatz an Ausschuß ergab.
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Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß die unvollkommene Metallisierung
der Durchbruchwandungen durch die beim Stanzvorgang erzeugte rauhe und unregelmäßige
Oberfläche der Wandungen verursacht wird. Eine Glättung der Wandungsoberfläche jedes
einzelnen Durchbruchs von Hand mittels einer in Umfangsrichtung der Durchbrüche
vorgenommenen Glättbewegung, z. B. mittels einer Reibahle, erwies sich bei der großen
Anzahl von Durchbrüchen als außerordentlich zeitraubend und kostspielig und daher
als unbrauchbar. Es besteht bei der jeweils einzeln erfolgenden Glättung außerdem
die Gefahr, daß ein Durchbruch übersehen wird und dadurch wiederum der ganze Gegenstand
unbrauchbar wird. Eine Serienfertigung ist auf Grund einer derartigen Glättung nicht
möglich. Auch ein Bohren der Durchbrüche, das jedoch nur bei Durchbrüchen mit kreisförmigem
Querschnitt in Frage kam, mit hoher Drehzahl und gesteuertem Vorschub erforderte
einen für eine Serienfertigung untragbar hohen Aufwand an Einrichtungs- und Arbeitskosten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen,
bei dem die vorstehend geschilderten Mängel der Metallisierungen der Durchbruchwandungen
ausgeschaltet werden und gleichzeitig eine Serienfertigung von Gegenständen mit
metallisierten Durchbruchwandungen ermöglicht wird, ohne daß ein nennenswerter Ausschußanteil
zu befürchten wäre. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Wandungen
der gestanzten Durchbrüche vor dem Metallisieren durch einen in der gleichen Richtung
durchgeführten Schabevorgang geglättet werden. Dadurch wird der Vorteil gewonnen,
daß auf Grund der in einer einzigen Richtung und geradlinig vorgenommenen Schabebewegung
leicht sämtliche Durchbrüche gleichzeitig geglättet werden können und mit Sicherheit
eine gute Glättung unter Einhaltung der geforderten Abmessungen erzielt werden kann.
Die Gefahr einer unzureichenden Metallisierung auf Grund einer ungenügenden Glättung
der Durchbruchwandungen wird somit durch das Verfahren nach der Erfindung auf ein
Mindestmaß verringert. Die Fertigungskosten werden wesentlich herabgesetzt.
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Nach einer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen die
plattenförmigen Gegenstände, deren Lochwandungen metallisiert werden sollen, wie
an sich bekannt, aus Hartpapier, z. B. Phenolharz-Hartpapier, oder aus Hartgewebe,
z. B. aus Epoxyd-Glashartgewebe.
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Eine weitere Verbesserung der Glättung der Lochwandungen läßt sich
nach einer Ausbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß vor dem Metallisieren
und nach dem Schabevorgang noch zusätzlich eine glättende Oberflächenverdichtung
der Lochwandungen vorgenommen wird.
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Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Schnittwerkzeug
verwandt, das sowohl für den Stanzvorgang als auch den nachfolgenden Schabevorgang
ein und dieselbe feststehende Schnittplatte (Matrize) verwendet, während der Stempelteil
(Patrize) des Schnittwerkzeugs aus einem
Stanzstempelsatz und einem
an seine Stelle in der gleichen Führung setzbaren Schabestempelsatz besteht. Dadurch
wird der Vorteil erzielt, daß der Stanzvorgang wie auch der Schabevorgang mit einem
einzigen Werkzeug durchgeführt werden können. Mit Sicherheit wird für jeden Durchbruch,
dessen Wandungen metallisiert werden sollen, eine vollständige Glättung und Einhaltung
der geforderten Abmessungen gewährleistet.
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Auf einfache Weise ist nach einer Ausführungsform des Schnittwerkzeugs
auch die zusätzliche glättende Oberflächenverdichtung dadurch ausführbar, daß für
die glättende Oberflächenverdichtung ein in die gleiche Führung einsetzbarer gesonderter
Stempelsatz vorgesehen ist, dessen einzelne Stempel geschoßförmig in eine Spitze
auslaufen.
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Zur weiteren Vereinfachung der Herstellung der Gegenstände, deren
Lochwandungen metallisiert werden sollen, kann in das Werkzeug ein Konturenschnitt
für den Gegenstand einbezogen sein.
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Ein Ausführungsbeispiel des für die Durchführung des Verfahrens nach
der Erfindung verwendeten Schnittwerkzeugs ist in der Zeichnung dargestellt. Es
zeigt F i g. 1 eine schematische Schnittansicht des Schnittwerkzeugs mit eingesetztem
Stanzstempelsatz, F i g. 2 eine schematische Schnittansicht des Werkzeugs nach F
i g. 1 ohne Stempelsatz, F i g. 3 den in das Werkzeug an Stelle des Stanzstempelsatzes
einsetzbaren Schabestempelsatz, F i g. 4 eine Ansicht des unteren Teils eines Stanz-Stempels,
F i g. 5 eine Ansicht des unteren Teils eines Schabe-Stempels, F i g. 6 eine Ansicht
des unteren Teils des Stempels mit geschoßförmiger Spitze zur glättenden Oberflächenverdichtung.
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In F i g. 1 ist das Schnittwerkzeug 1 dargestellt, das in bekannter
Weise auf Führungssäulen gehalten wird, wie durch die strichpunktierten Linien an
den Seiten angedeutet wird. Das Schnittwerkzeug weist eine feststehende Schnittplatte
2 als Matrize mit den nach unten verbreiterten Bohrungen 3 und 4 auf, die mit verschiedenen
Durchmessern für die verschiedenen Durchbrüche versehen sind, die in den elektrisch
isolierenden und spanabhebend bearbeitbaren plattenförmigen Gegenstand 5 gestanzt
werden sollen. Der Gegenstand 5, z. B. eine Trägerplatte für gedruckte Schaltungen,
liegt auf der Schnittplatte 2 auf.
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Der obere Teil des Schnittwerkzeugs ist mit einer Führung 6 versehen,
in die gemäß F i g. 1 der Stempelteil des Werkzeugs, die Patrize, eingesetzt ist.
Der Stempelteil in F i g. 1 stellt den Stanzstempelsatz dar und besteht aus einer
Halteplatte 7, in der die Stanzstempel 8 und 9 mit verschiedenen Durchmessern entsprechend
den Bohrungen 3 und 4 der Schnittplatte 2 gehalten sind. Zur Führung der Stanzstempel
sind zwei Führungsplatten 10 vorgesehen, die in die Führung 6 gleitbar und
gegen die Halteplatte 7 beweglich eingesetzt sind.
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In das Werkzeug gemäß F i g. 1 und 2 ist ein Konturenschnitt für den
plattenförmigen Gegenstand einbezogen. Als Stempel für den Konturenschnitt dient
die Schnittplatte 2 und als Matrize des Konturenschnitts die untere Platte der Führung
6. Die Platte 11 stellt den Auswerfer für den Konturenschnitt dar.
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Der Schabestempelsatz nach F i g. 3 ist entsprechend dem Stanzstempelsatz
nach F i g. 1 aufgebaut. In der Halteplatte 7' sind die Schabestempel 8' und 9'
gehalten. Zur Führung der Schabestempel sind die Führungsplatten 10' vorgesehen.
Der Schabestempelsatz gemäß F i g. 3 ist in seinen Abmessungen derart ausgebildet,
daß er an die Stelle des Stanzstempelsatzes in die gleiche Führung 6 entsprechend
der Darstellung der F i g. 1 eingesetzt werden kann.
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Die Schabestempel 8' und 9' weisen an ihrem unteren Teil einen Durchmesser
auf, der dem endgültigen Durchmesser der im Gegenstand zu erzielenden Durchbrüche
gleich ist. Die Durchmesser der Stanzstempel 8 und 9 sind je nach dem Material des
zu bearbeitenden Gegenstandes mit einem etwas geringeren Durchmesser versehen.
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In F i g. 4 ist der untere Teil des Stanzstempels 8 vergrößert dargestellt.
Zur Verstärkung des einen verhältnismäßig geringen Durchmesser aufweisenden Stanzstempels
ist dessen oberer Teil mit einem größeren Durchmesser versehen.
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F i g. 5 zeigt vergrößert den Schabestempel 8', der dem Stanzstempel
8 entsprechend ausgeführt ist. Die Arbeitsfläche der Schabestempel kann zur Verbesserung
der Schabewirkung mit einem Hohlschliff 12 versehen werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe des beschriebenen Schnittwerkzeuges
in folgender Weise durchgeführt. In das entsprechend F i g. 1 mit dem Stanzstempelsatz
versehene Werkzeug wird der zu bearbeitende Gegenstand, die Platte 5, eingelegt.
Danach wird in bekannter Weise der Stanzvorgang durch die Stanzstempel 8 und 9 ausgeführt,
wobei gleichzeitig der Konturenschnitt vorgenommen wird. Die mit dem Stanzvorgang
erhaltenen Durchbrüche sind in ihren Abmessungen etwas kleiner als es den endgültigen
Abmessungen entspricht. Mit dem Schnittwerkzeug nach F i g. 1 wird die gewünschte
Menge von Gegenständen gestanzt. Nach Beendigung des Stanzens wird der Stanzstempelsatz
mit den Teilen 7, 8, 9 und 10 aus dem Werkzeug herausgenommen und
durch den Schabestempelsatz nach F i g. 3 mit den Teilen T, 8', 9' und
10' ersetzt. Das Werkzeug ist nun zur Durchführung des Schabevorganges bereit.
Der Gegenstand mit den gestanzten Durchbrüchen wird in das Werkzeug eingelegt und
danach in gleicher Weise wie der Stanzvorgang der Schabevorgang ausgeführt. Durch
den Schabevorgang werden einerseits die Durchbrüche im Gegenstand auf ihre endgültige
Abmessung gebracht und andererseits die für die Metallisierung erforderliche Glättung
der Durchbruchwandungen erzielt. Die genaue Einstellung des gestanzten Gegenstandes
in bezug auf die Schabestempel und die Bohrungen der Schnittplatte 2 kann in bekannter
Weise durch Fangstifte vorgenommen werden. Dem Schabevorgang schließt sich dann
die Metallisierung der Wandungen der Durchbrüche an..
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Nach einer Ausbildung des Verfahrens nach der Erfindung kann vor dem
Metallisieren und nach dem Schabevorgang noch eine zusätzliche Maßnahme eingeschaltet
werden, die in einer glättenden Oberflächenverdichtung der Lochwandungen besteht.
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Diese glättende Oberflächenverdichtung kann ebenfalls mit dem beschriebenen
Schnittwerkzeug durchgeführt werden. Dazu wird ein entsprechend dem Stanz- und dem
Schabestempelsatz aufgebauter gesonderter Stempelsatz in das Werkzeug nach dem Schabevorgang
eingesetzt. Die einzelnen Stempel dieses dritten einsetzbaren Stempelsatzes laufen
geschoßförmig
in eine Spitze aus. Den unteren Teil eines derartigen
Stempels zeigt die F i g. 6. Es wird dazu bemerkt, daß natürlich die Durchmesser
der Stanz-, Schabe- und Verdichtungsstempel dabei aufeinander abgestimmt werden,
so daß der zuletzt verwendete Verdichtungsstempel den größten Durchmesser aufweist.
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Die plattenförmigen Gegenstände, deren Lochwandungen metallisiert
werden sollen, können aus Hartpapier, z. B. Phenolharz-Hartpapier, oder aus Hartgewebe,
z. B. Epoxyd-Glashartgewebe, bestehen.