DE2408617C3

DE2408617C3 - Verfahren zur kontinuierlichen und partiellen Beschichtung eines Werkstücks

Info

Publication number: DE2408617C3
Application number: DE2408617A
Authority: DE
Inventors: Tetsuya Osaka Hojyo (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-23
Filing date: 1974-02-22
Publication date: 1979-02-08
Also published as: DE2408617A1; US3888745A; JPS5512112B2; JPS49112571A; DE2408617B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen und partiellen Beschichtung eines Werkstücks, bei dem das mit einer Schablone abgedeckte We^rkstück an einer Beschichtungseinrichtung vorbeigeführt und die Schablone anschließend wieder vom Werkstück entfernt wird.

Derartige Verfahren sind insbesondere zur Beschichtung von Gegenständen mit Lacken und mit lackartig aufgetragenen Schutzfilmen bekannt. So ist in der DE-PS 4 74 986 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine schmiegsame Schablone aus einer Metallfolie hergestellt wird und an dem Werkstück beispielsweise mittels Klebstoff befestigt wird. Die aufzutragende Masse, in diesem Fall Nitrocelluloselacke, werden mittels Übertragungswalzen auf die Gesamtfläche aufgebracht, woraufhin die Schablone entfernt wird. Es bleibt nur eine Beschichtung der von der Schablone nicht bedeckten Flächen zurück. Bei einem derartigen Verfahren muß eine so behandelte Schablone entweder immer wieder von dem anhaftenden Beschichtungsgut gereinigt werden oder stets eine neue Schablone verwendet werden. In jed^m Fall ist das auf der Schablone abgeschiedene Material verloren. Bei Beschichtungen mit Lacken oder ähnlichem spielt das keine sehr bedeutende Rolle, jedoch bei der Herstellung von Metallteilen für Rahmen von integrierten Schaltungen u.dgl., die mit Edelmetallschichten versehen werden, ist es sehr nachteilig, wenn auf der nichtfreigelegten, durch eine Schablone abgedeckten Fläche oft das Mehrfache an Edelmetallen abgeschieden wird, als auf den eigentlichen zu beschichtenden Gebieten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliches Beschichtungsverfahren zu schaffen, bei dem die Abscheidung des Beschichtungsmaterials ausschließlich oder doch nahezu ausschließlich auf den bestimmten, von der Schablone freigelegten Gebieten erfolgt

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren der eingangs genannten Gattung, bei dem das Werkstück aus einem Metallstreifen besteht, bei dem aus einem synchron zugeführten Metallstreifen während des Transports eine Schablone geformt wird, welche mit dem Metallstreifen elektrisch isolierend verbunden wird und bei dem danach der mit der Schablone verbundene Metallstreifen zu einer Beschichtungsanlage geführt wird, bei dem die Beschichtung durch einen elektrochemischen Abscheidungsvorgang selektiv erfolgt und bei dem nach erfolgter Beschichtung die Schablone wieder von dem Metallstreifen abgelöst wird.

Der Metallstreifen, aus dem später wieder die gewünschten Formteile hergestellt werden sollen, wird also mit einer synchron mit der Transportbewegung des Metallstreifens aus einem Band geformten Schablone zunächst so verbunden, daß die Schablone nicht das gleiche Potential wie der Metallstreifen erhält. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des Metallstreifens mit der bandförmigen Schablone durch einen Heißkleber. Nach erfolgter Verklebung wird der mit der Schablone belegte Metallstreifen in eine Beschichtungsanlage eingebracht und eine elektrochemische Abscheidung des Beschichtungsmaterials erfolgt dann nur auf den von der Schablone freigelassenen Bereichen des Metallstreifens. Durch die innige Verklebung der Schablone mit dem Streifen ergibt sich eine sehr gute Randschärfe der aufgebrachten Beschichtung. Das Material des Schablonenstreifens kann so gewählt werden, daß eine Reaktion des in Lösung befindlichen Beschichtungsmaterials mit der Schablonenwandoberfläche nicht erfolgt, so daß auch keine Abscheidung des Beschichtungsmaterials auf der Schablone erfolgen kann. Nach erfolgter Beschichtung wird die Schablone wieder vom Metallstreifen abgelöst und auf diese Art und Weise vermieden, daß die gesamte Fläche des Metallstreifens und der Schablone mit Beschichtungsmaterial belegt wird, wodurch die Kosten für das auf der Schablone abgelagerte Material und für dessen Rückgewinnung eingespart werden können.

Die erfindungsgemäße Herstellung der Schablone synchron zur Transportbewegung des Metallstreifens ergibt, daß immer neu hergestellte Schablonen auf dem Metallstreifen aufliegen. Auf diese Weise kann eine schnelle Änderungen der aufgebrachten Formen erzielt werden, wenn beispielsweise verschiedene Formen der Beschichtung hergestellt werden sollen. Weiter ergibt sich durch die erfindungsgemäße Art der Schablonenanfertigung eine wünschenswerte Flexibilität der Schablone.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Ansprüchen 3 bis 5 enthalten.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt

F i g. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 einen Schnitt nach Linie A-A der F i g. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie ö-ßder Fig. 1,
F i g. 4 einen Schnitt nach Linie C-Cder Fig. 1,
Fig. 5 einen Schnitt nach Linie D-Dder Fig. 1,
Fig. 6einen Schnitt nach Linie £T-£fder Fig. 1,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie F-Fder F i g. 1,

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung des in F i g. 1 beschichteten Metallstreifens, und

Fig.9 eine perspektivische Darstellung eines Streifens mit einem warm härtenden Klebstoff für eine Ausführungsform der Erfindung.

Das in gewünschter Weise zu beschichtende Metallband oder der Metallstreifen 1 ist auf einer Vorratsrolle aufgewickelt, während eine weitere Vorratsrolle ein Band 2 mit einem warm aushärtenden Klebstoff 2a (F i g. 9) auf seiner Oberfläche enthält, das ausreichend breit ist, um die Oberfläche des Metallstreifens 1 zu bedecken. Mit 3 ist eine Schneidrolle, die beispielsweise in Längsrichtung des Bandes 2 einen kontinuierlichen Spalt 4 (Fig.3) ausschneidet, oder eine andere Schablonenform enthält. Eine Andruckrolle 5 drückt das Schablonenband 2 gegen die Schneidrolle. Das Schablonenband läuft zu einem Metallband hin und wird in einer Heizeinrichtung 6 zusammen mit dem Metallstreifen so weit erhitzt, daß der warmhärtende Klebstoff 2a eine Verklebung der beiden Bänder sicherstellt Der Metallstreifen ist bereits durch eine Vorheizeinrichtung 7 mit erhöhter Temperatur zugeführt worden. Die Beschichtungseinrichtung 8 ist mit Einrichtungen versehen, die ein Abscheiden des Beschichtungsstoffes auf den nicht durch die Schablone 2 abgedeckten Teil des Bandes 1 bewirken. Nach der Beschichtungseinrichtung wird die Schablone wieder vor dem Band gelöst, das beschichtete Band wird auf eine Spule 9 aufgewickelt, während das Schablonenband 2 auf eine Spule 10 aufgewickelt wird.

Andruckwalzen It dienen dazu, die innige Verbindung der beiden Bänder sicherzustellen.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll die Vorheizeinrichtung 7, die Heizeinrichtung 6 und die Beschichtungseinrichtung 8 sowie die Andruckrollcnpaare 11 usw. in gleicher Höhe aufweisen, damit ein reibungslosen Durchführen des Metallbandes 1 und des Schablonenbandes 2 gewährleistet ist. Durch die innige Verbindung soll erreicht werden, daß der Rand des Spaltes 4 im Band 2 gut an der zu beschichtenden Oberfläche haftet, damit der Rand der Beschichtung gerade und scharf ausgebildet wird. Wird ein streifenförmiges Gebiet der Schablone ausgeschnitten, so bildet sich ein Abfallband 13, das an der Schneidrolle 3 abfällt.

Die Beschichtungseinrichtung 8 ist so ausgestattet, daß die Auftragseinrichtungen als Anoden geschaltet werden, während d>:v Metallstreifen 1 als Kathode dient.

Mit der eben beschriebenen Ausführungsform des so erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch eine fortlaufende Punkt- bzw. Gebietsbeschichtung auf einem Metallstreifen 1 möglich. In diesem Fall wird das Band 2 mit dem warmaushärtenden Klebstoff 2a statt m*t einer Schneidemaschine 3 durch eine Stanzeinrichtung bearbeitet und der zu beschichtende Metallstreifen wird intermittierend weiterbewegt, so daß seine Bewegung mit dem intermittierenden, durch das Stanzen bedingten Vorschub synchron verläuft Es werden öffnungen 4' in gleichmäßigen Abständen voneinander in dem Band 2 nach F i g. 9 angebracht, so daß die zu beschichtenden Stellen auf dem Metallstreifen nacheinander in regelmäßigen". Abstand freigelegt sind.

Die Arbeitsweise der erläuterten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschieht auf folgende Weise:

Der Metallstreifen 1 wird fortlaufend von der Vorratsrolle abgewickelt, mittels der Vorheizung 7 vorgeheizt und dann der Heizeinricntung 6 zugeführt. Daneben wird das mit dem Klebstoff 2a beschichtete Band 2, das ebenfalls auf einer Vorratsrolle aufgewickelt ist, gleichfalls fortlaufend von dieser Rolle abgewickelt und der Schneidemaschine 3 bzw. der an dieser Stelle angebrachten Stanzeinrichtung zugeführt wodurch kontinuierlich Öffnungen oder ein Spalt 4 in Längsrichtung des Bandes 2 erzeugt werden. Das Band wird dann kontinuierlich synchron zu der Bewegung des Metallstreifens 1 weitertransportiert und auf der Seitenfläche des Metallstreifens 1 aufgebracht, bevor das Band und der Metallstreifen 1 der Heizeinrichtung 6 zugeführt werden. Das Band 2 verklebt leicht mit dem bereits vorgewärmten Metallstreifen 1. Bei Durchführung des Metallstreifens 1 und des Bandes 2 durch die Heizeinrichtung wird die Verklebung vervollständigt und die Doppelbandanordnung wird dem Andruckwalzenpaar ti zugeführt. Daraufhin kommen der Metallstreifen 1 mit dem daraufgeklebten Band 2 zur Beschichtungseinrichtung 8 und dort wird nur derjenige Teil des Metallstreifens 1 beschichtet der durch öffnungen 4' oder den Schlitz 4 im Band freigelegt ist. da nur dieser Teil mit der Beschichtungslösung in Berührung kommt. Nach dem Austritt aus dem Beschichtungsbad wird das Band 2 kontinuierlich vom Metallstreifen 1 gelöst und die beiden Bänder werden auf die Spulen 9 bzw. 10 aufgewickelt

Da bei diesem beschriebenen Beschichtungsvorgang derjenige Teil, der nicht beschichtet werden soll, fest und dicht durch den Streifen 2 abgedeckt ist und der zu beschichtende Teil durch öffnungen 4' oder den Spalt 4 des Bandes 2 der Beschichtungslösung ausgesetzt sind, ist die Grenzlinie zwischen beschichteten und unbeschichteten Teilen sehr exakt bestimmt, und zwar ohne Ausfransungen, und deshalb ist auf dem Metallstreifen 1 eine Beschichtung mit höchstmöglicher Präzision erreicht.

Die Schneideinrichtung 3 oder die an dieser Stelle angebrachte Stanzeinrichtung können einfach ausgewechselt werden, wodurch die Beschichtung wechselnden Anforderungen schnell angepaßt werden kann.

Aus dem erfindungsgemäß hergestellten Metallstreifen 1 können durch Stanzen einzelne kleine elektronische Bauteile hergestellt werden, wie dies in Fig.8 angedeutet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen und partiellen Beschichtung eines Werkstücks, bei dem das mit einer Schablone abgedeckte Werkstück an einer Beschichtungseinrichtung vorbeigeführt und die Schablone anschließend wieder vom Werkstück entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück aus einem Metallstreifen besteht, daß aus einem synchron zugeführten Materialstrei- ₎₀ fen während des Transports eine Schablone geformt wird, daß diese Schablone mit dem Metallstreifen elektrisch isolierend verbunden wird, daß danach der mit der Schablone verbundene Metallstreifen zu einer Beschichtungsanlage geführt wird, daß die Beschichtung durch einen elektrochemischen Abscheidungsvorgang selektiv erfolgt, und daß nach erfolgter Beschichtung die Schablone wieder vom Metallstreifen abgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Metallstreifen und Schablone mittels eines Heißklebers miteinander verbunden werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verklebung der Schablone mit dem Metallstreifen in einer Heizeinrichtung unter Druck bewirkt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen vor dem Aufbringen der Schablone vorgeheizt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrochemische Abscheidungsvorgang mit kathodisch geschalteten Metallstreifen durchgeführt wird.

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