DE2108088C3 - Dünnwandige zylindrische Siebschablone für den Rotationssiebdruck sowie Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine dünnwandige zylindrische Siebschablone rür den Rotationssiebdruck sowie auf ein Verfahren zu ihrer Herstellung auf galvanischem Wege durch Niederschlagen einer unter Druckspannung stehenden Nickelschicht auf eine zylindrische Metallmatrize, welche an den Stellen von Durchlöcherungen in der herzustellenden Schablone mit einem nichtleitenden Material belegt ist, worauf die gebildete Schablone von der Matrize entfernt wird.

Ein derartiges Verfahren ist allgemein bekannt. Es bezog sich bisher nur auf die galvanotechnische Herstellung ganz aus Nickel bestehender Schablonen. Dazu hat man Nickel galvanisch auf eine zylindrische Metallmatrize niedergeschlagen, welche die in der Schablone anzubringenden Durchlöcherungen in Form nichtleitender Materialien wie Kunstharze, Glas oder Glasuren enthält. Um die gebildeten Siebzylinder unbeschädigt von den Metallmatrizen entfernen zu können, war es erforderlich, daß im Augenblick des Abhebens oder Ablösens die Matrize einen äußeren Durchmeser hat, der etwas kleiner ist als der innere Durchmesser des gebildeten Siebzylinders. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Lösung von Nickelsalzen in dem galvanischen Bad Substanzen zugesetzt werden, welche die normalerweise in der Nikkeischicht vorhandene Zugspannung in eine Druckspannung umwandeln. Als Beispiel einer derartigen Substanz sei Saccharin erwähnt, das zu diesem Zwecl in großem Umfang verwendet wird. Nach der Bildung der Schablone auf der Matrize wird diese davon gelöst, indem man mit einer Preßrolle unter Anwendung einer kräftigen Andrückkraft über das Ganze rollt bzw. walzt, bis die Schablone sich unter der Einwirkung der Druckspannung lockert.

Dies geht noch leichter vor sich, wenn die Matrize aus einem Metall hergestellt ist, das eine bedeutend höhere Dehnungszahl als Nickel aufweist. Durch Überführen der Matrize mit der darauf gebildeten Schablone aus dem eine Temperatur von 60° C aufweisenden Vernickelungsbad in ein Wasserbad von etwa 20° C schrumpft der Zylinder mehr als die gebildete Schablone, wodurch die Ablösung bzw. Lokkerung erleichtert wird.

Ein Nachteil derartiger ganz aus Nickel bestehender Siebschablonen besteht darin, daß sie sich aus einem verhältnismäßig harten und spröden Metall zusammensetzen, weshalb sie leicht knittern und einreißen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der dem Stande der Technik anhaftenden Mängel und Nachteile eine verbesserte Schablone sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, wodurch auf einfachem Weg gut ablösbare, dauerhafte Schablonen erhalten werden.

Eine dünnwandige zylindrische Siebschablone für das Rotationssiebdruckverfahren, vorzugsweise mit einer Wanddicke von 0,06 bis 0,30 mm, ist gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß nur 25 bis 75% ihrer Wandstärke aus Nickel und der übrige Teil aus einem weichen Metall wie Kupfer oder Zink besteht.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß eine derartige Schablone, die zu 25 bis 75% aus Nickel und im übrigen aus einem weichen, an sich nicht zur Herstellung verwendbaren Metall wie elektrolytisches Kupfer besteht, nicht nur eine genügende Festigkeit aufweist, um bei Gesamtwandstärken von beispielsweise 0,06 bis 0,30 mm industriell auch zu Zwecken verwendbar zu sein, für die bisher ausschließlich ganz aus Nickel hergestellte Schablone benutzt werden mußten, sondern auch bedeutende Vorteile hat, da im Betrieb die Bildung von Falten oder Rissen und also eine Beschädigung erheblich später eintritt als bei herkömmlichen Schablonen.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art zur Herstellung der Siebschablone ist nach der Erfindung vorgesehen, daß vor oder nach dem Niederschlagen der Nickelschicht eine Schicht aus einem weichen Metall wie Kupfer oder Zink auf der Matrize bzw. auf der Nickelschicht galvanisch derart niedergeschlagen wird, daß die erhaltene Schablone zu 25 bis 75% ihrer Wandstärke aus Nickel besteht.

Hiernach besteht also nur zwischen 75 und 25% der Wanddicke der gebildeten Schablone aus Nickel, worin - gegebenenfalls durch das Vorhandensein von Substanzen wie Saccharin - eine Druckspannung herrscht, während der übrige Teil der Wanddicke durch ein anderes, keine oder wenig Druckspannung aufweisendes Metall gebildet wird. Überraschenderweise reicht die mit diesem Verfahren in dem Nickel erzeugte Druckspannung aus, um nach Behandlung der Matrize samt der darauf gebildeten Schablone, z. B. mittels der obenerwähnten Preßrolle, die Schablone ohne Beschädigung von der Matrize schieben oder ablösen zu können.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird bei einem Verfahren der beschriebenen Art die Druckspannung in der Nickelschicht durch Zusatz einer oder

mehrerer Substanzen wie Saccharin zu dem galvanischen Bad erhalten, wobei erfindungsgemäß vermieden wird, daß diese Substanzen demjenigen galvanischen Bad zugesetzt werden, aus dem das weiche Metall niedergeschlagen wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung, deren einzige Figur eine erfindungsgemäße Schablone schematisch zeigt.

Zur Herstellung einer Schablone in herkömmlicher Weise wurde auf einer Matrize ein nicht-dessinierter Siebzylinder mit 80 Maschen gebildet. Dies geschah mit Hilfe eines sogenannten Watts-Bades, dem Saccharin zum Erzielen der erforderlichen Druckspannung zugesetzt war. Die Schablone I bestand also ganz aus galvanisch niedergeschlagenem Nickelmetall und hatte eine Wandstärke von z. B. 80 um.

Auf derselben Matrize wurde ein neuer Siebzylinder II hergestellt, indem zuerst in dem obenerwähnten Watts-Bad mit der gleichen Menge Saccharin Nickelmetall in einer Dicke von 40 μπι niedergeschlagen wurde. Darauf wurde die Matrizs in ein saures Kupferbad gebracht, das ausschließlich Kupfersulfat und Schwefelsäure enthielt, worin auf der schon gebildeten Nickelschicht Kupfer in einer Dicke von 40 um niedergeschlagen wurde.

Aus beiden Siebzylindern wurden Probestreifen von 15 mm Breite sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangsrichtung geschnitten. Die Probestreifen wurden darauf in einem Amsler-Biegeapparat bei einer Vorspannung von 6 kp unter einem WinkeJ von 180° gebogen, wobei der Rimdungsradius der Klemmen 1,25 mm betrug. Für beide Siebzylinder wurde nun die Anzahl der Biegungen bis zum Bruch bestimmt. Die Ergebnisse gehen aus der folgenden Tabelle 1 hervor.

Tabelle 1: Biegefestigkeit

Schablone Länge Umfang

I (normal) 48 21

II (Mi/Cu) 58 29

Auf einer hydraulischen Ziehbank wurden darauf Streifen mit 15 mm Breite von beiden Siebzylindern gezogen und die Zerreiß- bzw. Bruchkraft bestimmt. Tabelle 2 gibt die erhaltenen Ergebnisse wieder.

Tabelle 2: Zugfestigkeit in Einheiten
Schablone Länge Breite

I (normal) 8 8

II (Ni/Cu) 7 6

Aus diesen Vergleichsversuchen geht hervor, daß das erfindungsgemäße Material Biegebeanspruchungen weit besser verträgt, was in der Praxis von großer Bedeutung ist, während die Widerstandsfähigkeit gegen Zugbelastung nur in ganz geringem Maße herabgesetzt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Dünnwandige zylindrische Siebschablone für den Rotationssiebdruck, vorzugsweise mit einer Wandstärke von 0,06 bis 0,30 mm, dadurch gekennzeichnet, daß nur 25 bis 75% ihrer Wandstärke aus Nickel und der übrige Teil aus einem weichen Metall wie Kupfer oder Zink besteht.

2. Verfahren zur Herstellung dünnwandiger zy- i« lindrischer Siebschablonen für den Rotationssiebdruck nach Anspruch 1 auf galvanischem Wege durch Niederschlagen einer unter Druckspannung stehenden Nickelschicht auf eine zylindrische Metallmatrize, welche an den Stellen von Durchlö- H cherungen in der herzustellenden Schablone mit einem nichtleitenden Material beiegt fet, worauf die gebildete Schablone von der Matrize entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach dem Niederschlagen der Nickelschicht eine Schicht aus weichem Metall wie Kupfer oder Zink auf der Matrize bzw. der Nickelschicht galvanisch derart niedergeschlagen wird, daß die erhaltene Schablone zu 25 bis 75% ihrer Wandstärke aus Nickel besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Druckspannung in der Nickelschicht durch Zusatz einer oder mehrerer Substanzen wie Saccharin zu dem galvanischen Bad erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Substanzen nur demjeni- j<> gen galvanischen Bad zugesetzt werden, aus dem das Nickel niedergeschlagen wird.