DE1696595C3 - Matrize zur galvanoplastischen Herstellung von nahtlosen zylindrischen Hülsen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hohlzylindrische Matrize zur galvanoplastischen Herstellung von nahtlosen zylindrischen Hülsen, insbesondere von perforierten Hülsen für zylindrische Siebdruckschablonen, mit elastisch dehnbarem, elektrisch leitendem Mantel.

Aus der US-PS 4 73 732 ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei welchem eine derartige Matrize während des galvanischen Aufbringens eines Metallfilms durch erhöhten Innendruck gedehnt wird, so daß nach dem Abbau des Innendruckes die aufgalvanisierle Hülse leicht abgezogen werden kann. Dabei handelt es sich um eine glatte Hülse, die ohne weiteres abgezogen werden kann, wenn der Durchmesser der Matrize auch nur um ganz wenig verkleinert wird. Es kann daher bei diesem Verfahren mit einer relativ dickwandigen Matrize bei entsprechend hohen Drücken gearbeitet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Verfahren so weiter zu entwickeln, daß auch sehr dünnwandige Matrizen verwendet werden können, welche empfindlieh gegen Bruch sind.

Eine derartige Matrize ist dadurch gekennzeichnet, daß sie konzentrisch zum äußeren, über Ringe aufgespannten, gegebenenfalls partiell isolierende Abdeckungen aufweisenden Mantel einen inneren gummielastischen Mantel besitzt, der dicht auf zwei im Abstand voneinander auf einer Trägerwelle drehfest und dicht befestigten Stirnscheiben angeordnet ist.

Damit wird erreicht, daß die den Druckraum abschließenden Wandungen, nämlich Stirnscheiben und gummielastischer Mantel, einerseits aus widerstandsfähigem Material gefertigt werden können und anderseits bei einem Wechsel der Matrize miteinander verbunden bleiben können, während die Matrize selbst keine dichtenden Verbindungen aufzuweisen braucht. Durch die vorgeschlagene Anordnung ist es möglich, wesentlich stärkere Dehnungen als mit der bekannten Matrize zu erzielen, ohne diese, insbesondere an den Einspannstellen, übermäßig zu beanspruchen.

Die mittels der erfindungsgemäßen Matrize hergestellten zylindrischen Hülsen werden bevorzugt als zylindrische Siebdruckschablonen verwendet und müssen zu diesem Zweck mit Perforationen versehen sein.

Diese Perforationen kann man nach der galvanoplastischen Herstellung einer vollwandigen Hülse durch Ätzen herstellen. Man kann jedoch eine mit Perforationen versehene zylindrische Hülse auch direkt galvanonlastisch herstellen, in diesem Falle wird auf die Matrize ein» isolierende Schicht mit Punktstruktur aufgebracht. An den Isolierpunkten der Matrize bildet sich kein galvanischer Niederschlag, so daß an diesen Stellen die zylindrische Hülse Perforationen aufweist. Die Perforationen und somit auch die Isolierpunkte auf der Matrize können gleichmäßig verteilt oder auch nach einem Muster angeordnet sein. Der Vorteil der erfuidungsgemäßen Matrize liegt vor allem in dieser galvanoplasiischen Herstellung perforierter zylindrischer Hülsen, denn die erfindungsgemäße Matrize gestaltet infolge der größeren möglichen Dehnung der Matrize- die Aufbringung einer relativ dicken isolierenden Schicht mit Punktstruktur.

Bisher war es nur möglich. Isolierschichten bzw. Isolierpunkte mit geringer Schichtstärke auf der leitenden Oberfläche der Matrize aufzubringen, weil es nicht möglich war, die galvanisch aufgebrachte Hülse über stärkere Erhebungen auf der Matrize abzuziehen. Mit der erfindungsgemäßen Matrize sind jedoch auch Isolierpunkte bzw. Isolierschichten mit größeren Schichtstärken möglich, weil sich der Durchmesser der Matrize nach Abbau des Innendruckes erheblich verringern kann. Die Folge davon ist letztlich, daß die herzustellende zylindrische Hülse hinsichtlich ihrer Perforationen, genauer als dies bisher möglich war, dem auf der Oberfläche der Matrize aufgebrachten Vorbild entspricht. Es wird also die Herstellung einer »matrizengenauen« zylindrischen Siebdruckschablone, mit welcher auch sogenannte Verläufe und Halbtöne hergestellt werden können, ermöglicht.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Fig. 1 bis 4 zeigen schematisch eine erfindungsgemäße Matrize in verschiedenen Stadien des Herstellungsverfahrens einer Hülse. F i g. 5 und 6 zeigen stark vergrößerte Ausschnitte der galvanischen Ablagerung.

Gemäß Fig. 1 bis 4 besteht die Matrize aus einer Trägerwelle 1, auf welcher Stirnscheiben 2 drehfest und dicht aufsitzen. Auf den beiden Stirnscheiben 2 ist ein Gummimantel 3 und über diesem eine elektrisch leitende Mantelfläche 4, z. B. eine Nickelfolie, letztere über Ringe 5, aufgespannt. Das Innere der Schablone ist ein nach außen abgedichteter und nur durch ein Ventil 6 zugänglicher Hohlraum.

Der innere Hohlraum, welcher das gasförmige oder flüssige Druckmedium aufnimmt, muß sich nicht auf den ganzen Innenraum des zylindrischen Hohlkörpers der Matrize erstrecken. Beispielsweise würde es auch genügen, wenn — abweichend von F i g. 1 bis 4 — bloß ein im Mantelbereich liegender Ringhohlraum gas- oder flüssigkeitsdirht abschließbar ist und zur Aufnahme des für die Dehnung des äußeren Mantels der Matrize bestimmten Druckmediums dient.

Fig.! zeigt den Zustand, bei welchem der Innendruck im Hohlraum gleich dem Außendruck ist. Wird der Innendruck erhöht — pneumatisch oder hydraulisch — dann dehnt sich der Gummimantel 3 und mit ihm der leitende Mantel 4 (Fig. 2). Nun erst wird in einem galvanischen Bad bei gegenüber den Anoden 7 rotierender Matrize ein galvanischer Niederschlag in Form eines nahtlosen zylindrischen Meiallfilmes 8 aufgebracht. Sodann wird der Innendruck im inneren Hohlraum der Matrize wider abgebaut, wodurch sich

die leitende Mantelflache elastisch zurückformt und wieder den Ausgangsdurchmesser erhält. Der galvanisch niedergeschlagene zylindrische Metdllfilm 8. der nicht elastisch verspannt ist, behai; jedoch seinen Durchmesser, wodurch sich der -ylindrische Metallfilm 8 locken und von der Matri/e leicht abgezogen werden kann (Fig. 4).

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Matrize bei der galvanop'astischen Herstellung von perforierten zylindrischen Hülsen werden durch Kig. 5 und 6 veranschaulicht. Um auf galvanischem Wege eine perforierte Hülse herzustellen, muß man auf der leitenden Mantelfläche 4 der Matrize isolierende, im wesentlichen punktförmige Abdeckungen 9. z. B. nach dem Photokopierverfahren, anbringen. Wenn diese isolierenden Abdeckungen 9 wesentlich niedriger sind als die Wandstärke der herzustellenden perforierten Hülse 8, dann lagert sich der galvanische Niederschlag merklich auch an der Oberfläche der isolierenden Abdeckungen 9 ab. Die Perfora 1 ionen im galvanischen Niederschlag der Hülse 8 werden demnach kleiner sein als die Abdeckungen 9, die Perforationen wachsen gewissermaßen /u. Bei den bisherigen Verfahren, nach welchen nur mit etwa 0,01 mr.i starken Abdeckungen 9 bei einer Stärke von etwa 0.08mm der galvanisch aufgebrachten Hülse 8 gearbeitet werden konnte, zeigten sich derartige nachteilige Ausbildungen. Mit der erfindungsgemäßen Matrize sind jedoch wesentlich höhere isolierende Abdeckungen 9 möglich, bis zur Stärke des galvanischen Niederschlages der Hülse 8 und sogar darüber. Wie aus F i g. b ersichtlich, kann dann der galvanische Niederschlag nicht mehr oder nur sehr wenig auf die isolierende Abdeckungen 9 wachsen, so daß die Umrisse der Perforationen der Hülse 8 praktisch gleich den Umrissen der Abdeckungen 9 sind. Je größer die Schichtdicke der isolierenden Abdeckungen 9 im Vergleich zur Schichtdicke des galvanischen Metalllilmes der herzustellenden Hülse 8 ist, um so »matrizengenauer« werden die Perforationen. Während bisher das Verhältnis der genannten Schichtstärken 1 : 10 bis höchstens 1 :8 betragen hat. kann man jetzt mit SchichidickenverhäJtnissen (isolierende Abdeckung zu galvanischem Metallfilm) über 1 :4, vorzugsweise über 1 : 2, bis zun'i Verhältnis 1 : 1 und sogar darüber arbeilen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hohizylindrische Matrize zur galvanoplastischen Herstellung von nahtlosen zylindrischen Hülsen, insbesondere von perforierten Hülsen für zylindrische Siebdruckschablonen, mit elastisch dehnbarem, elektrisch leitendem Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß sie konzentrisch zum äußeren, über Ringe (5) aufgespannten, gegebenenfalls partiell isolierende Abdeckungen aufweisenden Mantel (4) einen inneren gummielastischen Mantel (3) besitzt, der dicht auf zwei im Abstand voneinander auf einer Trägerwelle (1) drehfest und dicht befestigten Stirnscheiben (2) angeordnet ist. >5

2. Matrize nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel (4) punktförmige isolierende Abdeckungen (9) aufweist, wobei das Verhältnis der Schichtdicke dieser Abdeckungen zur Schichtdicke des die zylindrische Hülse bildenden galvanischen Niederschlages über 1 : 4, vorzugsweise 1 : 2 bis 1 : !,beträgt.