DE19933525A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone, bei dem ein von einer nicht gezeigten Aufnahme- und Antriebseinrichtung gehaltenes und angetriebenes Sieb (10) mit einer sich nach einer gewissen Zeit verfestigenden Abdeckflüssigkeit verschlossen wird. Hierzu wird das Sieb (10) vorzugsweise durch einen Abdeckflüssigkeits-Aufbringbereich (13) einer Einrichtung (11) zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit hindurch bewegt. Durch Wegblasen der noch nicht verfestigten Abdeckflüssigkeit mit Hilfe einer Düsenanordnung (14), die in Bewegungsrichtung (A) des Siebes (10) hinter dem Abdeckflüssigkeits-Aufbringbereich (13) angeordnet ist, werden Siebbereiche in Übereinstimmung mit einem gewünschten Druckmuster geöffnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone.

Aus der EP 0 897 796 A1 ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckschablone bekannt, bei dem eine Abdeckflüssigkeit in Überein­ stimmung mit einem gewünschten Druckmuster nur bereichsweise auf ein feinmaschiges Sieb aufgebracht wird. Das Aufbringen der Abdeckflüssig­ keit erfolgt dabei beispielsweise durch Aufspritzen einer zähviskosen Ab­ deckflüssigkeit oder durch Aufdrucken eines Abdeckmaterials im Um­ druckverfahren.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablo­ ne bereitzustellen, mit dem bzw. der sich Siebdruckschablonen auf einfa­ che Weise anfertigen lassen.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. durch die Vorrichtung nach Anspruch 9 gelöst.

Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß zum Herstellen einer Sieb­ druckschablone zunächst ein Sieb mit einer sich nach einer gewissen Zeit verfestigenden Abdeckflüssigkeit verschlossen wird und daß anschlie­ ßend durch Wegblasen der noch nicht verfestigten Abdeckflüssigkeit Sieb­ bereiche in Übereinstimmung mit einem gewünschten Druckmuster geöff­ net werden.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Abdeckflüssigkeit besonders einfach aufgebracht werden kann und für das Öffnen der Siebbereiche ent­ sprechend dem Druckmuster lediglich Blasdüsen eingesetzt werden müs­ sen, die sich einerseits genau steuern lassen und die andererseits über lange Zeit praktisch wartungsfrei betrieben werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann als Abdeckflüssigkeit jede bekannte, bei der Herstellung von Siebdruckschablonen eingesetzte Flüs­ sigkeit verwendet werden. Die Abdeckflüssigkeit kann also z. B. eine zähvis­ kose Flüssigkeit sein, etwa eine wäßrige Emulsion eines Kunstharzlackes oder eine wäßrige Suspension von Pigmenten oder Wachs. Besonders vor­ teilhaft ist es jedoch, wenn als Abdeckflüssigkeit ein geschmolzenes Metall oder eine geschmolzene Metallegierung aufgebracht wird, wobei das Metall bzw. die Metallegierung ein bei etwa 60°C bis 120°C schmelzendes Lotme­ tall ist, das insbesondere Blei, Cadmium, Wismut und Zinn enthält.

Die Verwendung von Metall als Abdeckflüssigkeit ermöglicht es, eine be­ sonders dauerhafte Siebdruckschablone zu erzeugen, die auch nach lan­ gem Einsatz ein sauberes Druckbild liefert.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn das Lotmetall zusätzlich Antimon ent­ hält.

Alternativ dazu ist es jedoch auch möglich, daß das Metall ein Wood'sches Metall ist.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Sieb ein Siebzylinder ist, bei dem die noch nicht verfestigte Abdeck­ flüssigkeit mittels Blasdüsen von außen nach innen weggeblasen wird.

Hierdurch läßt sich eine besonders genaue Positionierung der Blasdüsen erreichen, da für die Halte- und Antriebsmittel der Blasdüsen praktisch keine räumlichen Begrenzungen vorliegen, so daß die Führungs- und An­ triebsmittel den jeweiligen Genauigkeitsanforderungen entsprechend ausgelegt werden können.

Die nach innen in den Siebzylinder weggeblasene Abdeckflüssigkeit kann dann mittels geeigneter Auffangbehälter aufgefangen werden. Wenn als Abdeckflüssigkeit ein geschmolzenes Metall oder eine geschmolzene Me­ tallegierung verwendet wird, so ist es auch möglich, die Anordnung der Blasdüsen und die Temperatur des die Abdeckflüssigkeit wegblasenden Gasstroms so zu wählen, daß das aus dem Sieb herausgeblasene ge­ schmolzene Metall so rasch unter seinen Erstarrungspunkt abkühlt, daß sich kleine Kügelchen bilden, die nach dem Fertigstellen der Siebdruck­ schablone einfach aus dem Siebzylinder entfernt werden können.

Hierfür ist es besonders zweckmäßig, wenn die Abdeckflüssigkeit durch gleichmäßiges flächiges Aufspritzen aufgebracht wird, da sich eine Auf­ spritzvorrichtung völlig frei am Umfangsbereich des Siebzylinders anord­ nen läßt.

Es ist jedoch auch möglich, daß die Abdeckflüssigkeit durch Eintauchen des Siebes in ein Abdeckflüssigkeitsbad auf das Sieb aufgebracht wird.

Erfindungsgemäß umfaßt die Vorrichtung zum Herstellen einer Sieb­ druckschablone, die insbesondere zur Durchführung eines Herstellungs­ verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist, eine Einrich­ tung zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit auf ein Sieb, eine Aufnahme- und Antriebseinrichtung für das Sieb mit der ein Sieb durch einen Abdeck­ flüssigkeits-Aufbringbereich dieser Einrichtung bewegbar ist, und eine Düsenanordnung zum mustergemäßen Wegblasen der noch nicht verfe­ stigten Abdeckflüssigkeit, die in Bewegungsrichtung des Siebes hinter dem Abdeckflüssigkeits-Aufbringbereich angeordnet ist.

Obwohl jede Einrichtung zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit auf ein Sieb bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden kann, die es ermöglicht, die Abdeckflüssigkeit gleichmäßig in gewünschter Dicke auf das Sieb aufzutragen, zeichnet sich eine besonders einfache Ausgestal­ tung der Erfindung dadurch aus, daß die Einrichtung zum Aufbringen ei­ ner Abdeckflüssigkeit ein Lötbad, insbesondere ein Schwallötbad ist.

Die Düsenanordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zweckmäßi­ gerweise quer zur Vorschubsrichtung des Siebes verschiebbar.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung nä­ her erläutert. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine stark vereinfachte schematische, perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines Siebdruckzy­ linders und

Fig. 2 eine stark vereinfachte schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer Flachdruckschablone.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie Fig. 1 schematisch zeigt, ist unter einem Schablonenrohling 10, der das zu beschichtende Sieb darstellt, ein beheiztes Lötbad 11 auf Schienen 12 angeordnet, das in Längsrichtung des Schablonenrohlings 10 verscho­ ben werden kann, um den in das flüssige, im Lötbad 11 befindliche Lot 13 eintauchenden Schablonenrohling 10 abschnittsweise mit flüssigem Lot als Abdeckflüssigkeit zu beschichten. Anstelle eines verschiebbaren Löt­ bades 11 kann auch ein Lötbad vorgesehen sein, das sich über die gesamte Länge des Schablonenrohlings erstreckt.

Der Schablonenrohling 10 ist in nicht näher dargestellter Weise in einer Aufnahme- und Antriebseinrichtung so angeordnet, daß er in Richtung des Pfeils A gedreht werden kann. In Bewegungsrichtung des Schablonen­ rohlings 10 ist hinter dem Lötbad 11, dessen Eintauchbereich den Auf­ bringbereich für das als Abdeckflüssigkeit dienende flüssige Lot bildet, ei­ ne Düsenanordnung 14 vorgesehen, die in Richtung des Doppelpfeils D pa­ rallel zur Längsachse des Schablonenrohlings 10 verschiebbar ist. Die Dü­ senanordnung umfaßt dabei eine oder mehrere Blasdüsen (nicht gezeigt), durch die Luft oder ein anderes geeignetes Gas gegen den Schablonenroh­ ling 10 geblasen werden kann, um das noch flüssige Lot aus den Sieblö­ chern zu blasen und so Siebbereiche in Übereinstimmung mit einem ge­ wünschten Druckmuster zu öffnen.

Die Blasdüsen 14 der Düsenanordnung 14 können dabei in Längsrichtung des Schablonenrohlings 10 also quer zu dessen Bewegung angeordnet sein und werden entsprechend dem zu bildenden Muster gesteuert. Die Düsenanordnung 14 kann dabei quer zur Bewegungsrichtung des Scha­ blonenrohlings 10 so lang ausgebildet sein, daß sie den frisch mit Lot be­ netzten Abschnitt des Schablonenrohlings überdeckt. Es ist jedoch auch möglich, nur eine geringe Anzahl von Blasdüsen zu verwenden und diese zur Musterbildung in Richtung des Doppelpfeils D zu verschieben.

Um das aus den Sieblöchern weggeblasene Lot der Wiederverwertung zu­ führen zu können, ist eine Lotauffangwanne 15 vorgesehen, die auf der In­ nenseite des Schablonenrohlings 10 der Düsenanordnung 11 gegenüber­ liegt.

Wird der umfangsmäßige Abstand zwischen dem Aufbringbereich für Lot und der Düsenanordnung 14 geeignet gewählt, so läßt es sich erreichen, daß das aus den Sieblöchern weggeblasene Lot bereits relativ kühl ist und dann durch das Ausblasgas so stark abgekühlt werden kann, daß es prak­ tisch unmittelbar nach dem Ausblasen erstarrt und kleine Kügelchen bil­ det, die sich im Inneren des Schablonenrohling sammeln und nach Fertig­ stellung der Druckschablone einfach entnommen und der Wiederverwer­ tung zugeführt werden können.

Bei diese Vorgehensweise ist es besonders zweckmäßig, wenn zum Auf­ bringen des Lots eine entsprechende Sprühvorrichtung vorgesehen ist.

Anstelle der außen angeordneten Düsenanordnung 14 kann auch eine Dü­ senanordnung vorgesehen werden, die im Innenbereich des Schablonen­ rohlings gesteuert verschiebbar ist, um die Abdeckflüssigkeit, also das noch nicht verfestigte Lot von innen nach außen wegzublasen.

Fig. 2 zeigt in schematischer Weise eine weitere Vorrichtung zum Her­ stellen einer Siebdruckschablone, insbesondere einer Flachdruckscha­ blone, bei der der flache Schablonenrohling 10' in Richtung des Pfeils A' durch eine Lötwelle 16 eines Schwallötbades 11' geführt wird. Hinter dem Eintauchbereich des flachen Schablonenrohlings 10' in die Lötwelle 16 ist eine Düsenanordnung 14 angebracht, die quer zur Transportrichtung A' des Schablonenrohlings 10' verschoben werden kann, um das noch flüssi­ ge Lot mit Luft oder einem anderen geeigneten Gas aus den Sieblöchern zu blasen. Die Düsenanordnung 14 kann sich aber auch über die gesamte Breite des Schablonenrohlings 10' erstrecken, so daß sich das musterbe­ dingte Wegblasen des Lots aus den Sieblöchern allein durch eine geeignete Steuerung der Blasdüsen in der Düsenanordnung 14 erreichen läßt.

Als Lot für die Beschichtung des Schablonenrohlings eignet sich Weichlot, insbesondere Weichlot, das bereits bei Temperaturen zwischen 60°C und 120°C schmilzt. Derartige Spezialweichlote sind insbesondere Legierun­ gen aus Blei, Cadmium, Wismut und Zinn. Durch eine entsprechende Wahl des Legierungsverhältnisses lassen sich die gewünschten Loteigen­ schaften, insbesondere der Schmelzpunkt, einstellen. Ein für die Herstel­ lung von Druckschablonen besonders geeignetes Lötmetall wird erhalten, wenn einer Blei-Cadmium-Wismut-Zinn-Legierung zusätzlich noch Anti­ mon beigefügt wird. Der Antimonanteil an der Legierung entspricht dabei vorzugsweise ungefähr dem Cadmiumgehalt oder ist um 10 bis 15% gerin­ ger.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren auch mit für die Herstellung von Druckschablonen geeigneten Kunstharzlacken als Abdeckflüssigkeit durchgeführt werden kann, hat die Verwendung von geschmolzenen Me­ tallen oder Metallegierungen, also der Einsatz von Lot oder Woodschem Metall den Vorteil, daß die mit Lack verbundenen Probleme, wie Trock­ nung, Belichtung, Entwicklung, Polymerisation und die Entsorgung von überschüssigem Lack völlig entfallen. Insbesondere tritt kein überflüssi­ ger Verbrauch von Lotmetall auf, da dies unmittelbar ohne irgendeine Zwi­ schenverarbeitung wiederverwendet werden kann. Da die Druckschablo­ ne unmittelbar nach dem Abkühlen, also dem Erstarren des Lots einsatz­ bereit ist, ergibt sich eine immense Zeitersparnis bei geringem Personal­ aufwand und somit eine starke Kostenreduktion.

Claims (11)

1. Verfahren zum Herstellen einer Siebdruckschablone, bei dem ein Sieb (10, 10') mit einer sich nach einer gewissen Zeit verfestigenden Ab­ deckflüssigkeit verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch Wegblasen der noch nicht verfestigten Abdeckflüssigkeit Siebbereiche in Übereinstimmung mit einem gewünschten Druckmuster geöffnet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ab­ deckflüssigkeit ein geschmolzenes Metall oder eine geschmolzene Metalle­ gierung aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Me­ tall bzw. die Metallegierung ein bei etwa 60°C bis 120°C schmelzendes Lot­ metall ist, das insbesondere Blei, Cadmium, Wismut und Zinn enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lot­ metall zusätzlich Antimon enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall ein Wood'sches Metall ist.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Sieb ein Siebzylinder (10) ist, bei dem die noch nicht verfestigte Abdeckflüssigkeit mittels Blasdüsen von außen nach in­ nen weggeblasen wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdeckflüssigkeit durch Aufspritzen aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdeckflüssigkeit durch Eintauchen des Siebes (10, 10') in ein Abdeckflüssigkeitsbad (11, 13; 11', 16) auf das Sieb (10, 10') aufgebracht wird.

9. Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone mit:

• - einer Einrichtung (11, 11') zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit auf ein Sieb (10, 10'),
• - einer Aufnahme- und Antriebseinrichtung für das Sieb (10, 10'), mit der ein Sieb (10, 10') durch einen Abdeckflüssigkeits-Aufbringbereich (13, 16) der Einrichtung (11, 11') zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit be­ wegbar ist, und
• - einer Düsenanordnung (14) zum mustergemäßen Wegblasen der noch nicht verfestigten Abdeckflüssigkeit, die in Bewegungsrichtung (A, A') des Siebes (10, 10') hinter dem Abdeckflüssigkeits-Aufbringbereich (13, 16) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen einer Abdeckflüssigkeit ein Lötbad (11), ins­ besondere ein Schwallötbad (11') ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenanordnung (14) quer zur Vorschubrichtung (A, A') des Siebes (10, 10') verschiebbar ist.