DE2906539A1 - Verfahren zur herstellung von beschriftungen - Google Patents

Description

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Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH OlpL-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. rer. nat. W. KÖRBER Dipl.-Ing. J. SCHMIOT-EVERS 8 MÜNCHEN 22, Steinsdorfstr. 10

AKG Akustische u. Kino-Geräte
Gesellschaft m.b.H.
Brunhildenqasse 1

Wien 15 / Österreich

Verfahren zur Herstellung von Beschriftungen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Beschriftungen, Bezeichnungen oder Symbolen auf metallischen oder nichtmetallischen Oberflächen, bei dem nach vorbereitender Reinigung und gegebenenfalls Metallisierung der zu bedruckenden Oberfläche die Beschriftung, Bezeichnung od. dgl. nach einem beliebigen Druckverfahren, vorzugsweise mit für Ofentrocknung geeignetem Zweikomponenten-Druckfarben, aufgebracht wird.

Für das Aufbringen von Beschriftungen, Bezeichnungen, Symbolen und auch von Verzierungen auf der Oberfläche von Gegenständen existiert bereits eine Anzahl brauchbarer Verfahren. Welches Verfahren gewählt wird, hängt von den qualitativen Anforderungen ab, die an das fertige Schriftbild od. dgl. gestellt werden. Für qualitativ hochwertige Schriftbilder, worunter im folgenden auch die Wiedergabe von Zeichen beliebiger Art, Symbolen und Verzierungen zu verstehen ist, verlangt man hohe Randschärfe, eine gleichmäßige Strichstärke auch bei den dünnsten Linien, sowie ein hohes Auflösungsvermögen. Ferner werden noch eine hohe Abreibfestigkeit und eine große Widerstandsfähigkeit gegen chemische Einflüsse, wie sie beispielsweise durch Laugen, Säuren, Putz- und Schmiermittel usw. verursacht werden können, gefordert. Auch die durch das gewählte Verfahren bedingte Mindestschrift- oder Symbolhöhe ist von Bedeutung, und schließlich muß das Verfahren auch der Beschaffenheit der zu beschriftenden Oberfläche (Form, Material, Rauhigkeit usw.) anpaßbai· sein.

Ein besonders hochwertiges Verfahren zur Beschriftung der Oberflächen von Gegenständen stellt das Gravieren dar. Es ermöglicht unverwischbare Beschriftungen ^eder Art, die verschiedenfarbig ausgefüllt werden können» Dieses Verfahren eignet

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sich auch für nicht ebene Oberflächenformen. Der Strichstärke sind allerdings - zumindest in wirtschaftlicher Hinsicht-Grenzen gesetzt. Außerdem ist das Verfahren teuer und zeitaufwendig, besonders bei komplizierten Schriftbildern.

Ein dem Aussehen nach ähnliches Schriftbild ergibt das Ätzverfahren. Die zu beschriftende Oberfläche wird in einem meist phototechnischen Verfahren bis auf die Stellen der aufzubringenden Beschriftung mit einem chemisch resistenten Lack abgedeckt. Hierauf wird die Oberfläche einem Ätzmittel ausgesetzt, wobei das Material an den nicht abgedeckten Stellen bis auf die gewünschte Tiefe der Beschriftung abgetragen wird. Das Ätzverfahren ist etwas billiger als das Gravieren, das Aufbringen selbst komplizierter Schriftbilder ist einfacher und die geätzte Schrift kann, da sie aus der Oberfläche herausgearbeitet ist, nicht mehr verwischt werden. So wie bei gravierten Schriftbildern besteht auch bei den geätzten die Möglichkeit, die vertieft liegenden Linien eines solchen Schriftbildes mit Farbe auszufüllen. Der Nachteil eines geätzten Schriftbildes ergibt sich aus der Tatsache, daß beim Ätzen sowohl die Kanten der Linienzüge an der Oberfläche als auch im Grunde im Vergleich zum Gravierverfahren mehr abgerundet sind, wodurch die Randschärfe herabgesetzt wird. Außerdem ist bei gewölbten Oberflächen das Ätzverfahren schwierig durchzuführen, da das Aufbringen und Ausrichten der Abdeckung an nicht ebenen Oberflächen meist Probleme mit sich bringt. Schließlich ist noch zu bedenken, daß das Ätzverfahren sich nur für bestimmte Materialien, px^%aktisch nur für Metalle, eignet.

Ein weiteres, sehr verbreitetes Verfahren zur Beschriftung von Oberflächen ist der Siebdruck. Auf die zu beschriftende Fläche wird ein feinmaschiges Sieb aufgelegt, das das zu druckende Schriftbild in der Weise enthält, daß überall dort, wo keine Druckfarbe auf den zu bedruckenden Gegenstand gelangen darf, die Maschen des Siebes verschlossen sind. Dies wird im allgemeinen mittels eines lichtempfindlichen Lackes auf photochemischen Wege erreicht. Beim Druck wird ein derart behandeltes Sieb auf die zu bedruckende Oberfläche gelegt und mit einem Rakel die Druckfarbe über das Sieb verteilt, wobei die Farbe durch die vom Lack nicht bedeckten, offenen Maschen auf die zu bedruckende Ober-

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fläche gelangt. Spezielle Zweikomponenten- Druckfarben erlauben durch Ofentrocknung die Herstellung relativ abreibfester Beschriftungen.

Das Siebdruckverfahren ist für beliebige Schriftformen anwendbar. Grundsätzlich muß jedoch bedacht werden, daß die Strichbreite dünner Linien immer wesentlich größer sein muß als der Durchmesser der Siebfäden, ansonsten die Struktur des Siebes im fertigen Schriftbild sichtbar wird. Die Beachtung dieser Regel ist aber insoferne relativ leicht einzuhalten, weil so feine Siebe im Handel sind, daß Strichstärken von wenigen Zehntelmillimeter beim Siebdruckverfahren möglich sind. Siebdruck ist außerdem ein billiges Verfahren und zur Massenproduktion geeignet.

Der Nachteil des Siebdruckverfahrens Hegt darin, daß selbst bei Verwendung von Spezialfarben, die auch eingebrannt sein können, das Schriftbild gegen mechanische Beschädigungen, insbeondere gegen Scheuern, nicht ausreichend abriebfest ist. Der Grund für die relativ schlechte mechanische Festigkeit eines nach dem Siebdruckverfahren hergestellten Schriftbildes ist darin zu sehen, daß die Schriftzüge aus der Oberfläche, auf der sie aufgebracht sind, reliefartig vorstehen und daher ungeschützt mechanischen Angriffen ausgesetzt sind.

Die Erfindung hat sich das Ziel gesetzt, ein Verfahren zur Beschriftung von Gegenständen zu schaffen, das die Billigkeit des Siebdruckes mit der Abreibfestigkeit und der Qualität gravierter oder geätzter Schriftbilder vereint, also höchsten Qualitätsansprüchen genügt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß nach dem Bedrucken und Trocknen die entweder nur im bedruckten Bereich oder auf der gesamten unbedruckten Werkstückoberfläche farbfrei gebliebenen Flächen mit einer festhaftenden metallischen Schichte versehen werden, deren Dicke etwa der der aufgedruckten Farbschichte entspricht, vorzugsweise aber höher ist als diese.

Bei einem nach der Erfindung hergestellten Schriftbild sind die bedruckten Oberflächenteile demnach allseitig von einer im wesentlichen gleichhohen Metallschicht umgeben, so daß die Schriftkanten bzw. Linienzüge keine reliefartig vorspringende Erhebungen mehr darstellen. Mechanische Beanspruchungen, wie Reiben oder Scheuern, finden daher am Schriftbild keinen Angriffs-

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punkt. Selbst wenn man die Dicke der Metallschichte niedriger ausführt als es dem Druckauftrag entsprechen würde, erhält man "bereits eine wesentliche Verbesserung der Abreibfestigkeit im Vergleich zu Schriftbildern, die lediglich nach einem reinen Druckverfahren hergestellt worden sind.

Bei niveaugleicher Metallisierung ist der Schutz gegen Abreiben praktisch vollkommen. Eine Überhöhung der Metallschichte gegenüber dem Niveau des Druckaufträges ist natürlich auch möglich und ergibt ein Schriftbild, dessen Linien vertieft erscheinen, was einen dem Ätzen ähnlichen Effekt ergibt und außerdem einen verstärkten Schutz des Druckauftrages gegen chemisch aggresive Substanzen mit sich bringt.

Das Aufbringen der Metallschicht erfolgt entweder durch Galvanisieren oder durch Bildung eines metallischen Niederschlages durch Eintauchen in eine Metallionen enthaltende Lösung. Da letztere Möglichkeit nur beschränkt anwendbar ist, wird man das galvanische Verfahren vorziehen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist noch darin zu erblicken, daß es sich für eine Massenproduktion eignet und das Werkstück bzw. der Gegenstand, dessen Oberfläche zumindest teilweise nach dem Verfahren entsprechend der Erfindung beschriftet werden soll, fast aus.jedem beliebigen Material bestehen kann, beispielsweise auch aus Kunststoff, der vor- dem Bedrucken an der zu bedruckenden Stelle zu metallisieren ist, damit nachher, d.h. nach dem Bedrucken, die die Zwischenräume zwischen den bedruckten Stellen ausfüllende Metallschichte aufgebracht werden kann.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Gravieren oder Ätzen liegt darin, daß das bsi diesen Verfahren notwendige Ausfüllen der vertieften Schriftzüge bei der Erfindung entfällt. Außerdem sind Strichstärken bis etwa 0,2 mm zulässig, ohne ein "Zusammenwachsen" der beispielsweise auf galvanischem Wege hergestellten Metallschichte auf den farbfrei gebliebenen Flächen im bedruckten Bereich befürchten zu müssen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für alle Oberflächenformen geeignet, für die Möglichkeit des Bedrückens besteht.

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-s-

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Fig* 1 einen Querschnitt durch eine bedruckte Platte vor dem Aufbringen der Metallschichte zeigt, wogegen Fig. 2 einen Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgestaltete bedruckte Platte darstellt.

Der zu bedruckende Gegenstand, beispielsweise eine Platte aus Metall oder einem mit einem metallischen Überzug versehenen Nichtmetall muß zunächst in üblicher Weise blank und sauber gemacht warden. Am vorteilhaftesten hat sich die Reinigung mittels Sandstrahles erwiesen. Möglichst bald nach dem Reinigungsvorgang wird die Platte 1 bedruckt, wobei es gleichgültig ist, welches Druckverfahren angewendet wird. Wesentlich ist nur, daß das Verfahren ein sauberes, einwandfreies Ergebnis liefert. Im allgemeinen wird man das Siebdruckverfahren anwenden, das auch beim Einsatz von Spezialfarben keine Schwierigkeiten bietet. Ein Querschnitt durch die mit der Farbe bedruckte Platte 1, von der angenommen wurde, daß sie aus Metall ist, ist in Fig. 1 dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Druckfarbe relativ scharfkantige Erhebungen 2 auf der glatten Oberfläche der Platte 1 bildet, zwischen denen farbfreie Inseln 3 auftreten. Es ist leicht einzusehen, daß die aus wenig widerstandsfähiger Druckfarbe bestehenden Erhebungen 2 bei mechanischer Beanspruchung, wie sie z.B. beim Reiben und Scheuern auftritt, zunächst an den Kanten abbröckeln werden und nach und nach immer mehr an Substanz verlierten, bis schließlich wieder die blanke Metalloberfläche der Platte 1 zum Vorschein kommt. Schmale Linien, die im gezeigten Querschnitt ein kleines, auf einer Schmalseite stehendes Rechteck zeigen, verschwinden beim Gebrauch des bedruckten Gegenstandes naturgemäß wesentlich rascher als dies bei großflächig bedruckten Stellen der Fall ist. Die Erfindung verhindert nun das Abbröckeln der Druckfarbe dadurch, daß die farbfreien Inseln mit einem metallischen Belag bzw. mit einer metallischen ₁Schichte versehen werden, die die Lücken im Querschnitt zwischen den aus Druckfarbe bestehenden Erhebungen 2 ausfüllt. Vorzugsweise wird man die Dicke der Schielte 4· aus Metall so wählen, daß ihre Oberfläche bündig mit der Oberfläche der Erhebungen 2 abschließt, wie Fig. 2 im Abschnitt a zeigt. Durch vorsichtiges Polieren kann die so entstandene

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Fläche auf Hochglanz gebracht werden , wodurch das Festsetzen von Verunreinigungen praktisch ausgeschlossen wird. Außerdem ergibt sich ein eindrucksvoller optischer Effekt, der insbesondere bei auf Gegenständen aufgebrachten Firmennamen und/oder -Symbolen von Bedeutung sein kann. Eine Beschädigung oder ein Verschwinden eines erfindungsgemäß geschützten Schriftbildes allein durch dauernde Benützung des damit bedruckten Gegenstandes ist praktisch ausgeschlossen^ es kann nur absichtlich und nur mit Benützung von spanabhebenden Werkzeugen, z.B. Feilen, vernichtet werden.

Im Abschnitt b der Fig. 2 ist die Metallschichte in den Querschnittslücken zwischen den Erhebungen 2 aus Druckfarbe so dick, daß sie diese überragt. Es wird damit ein dem geätzten Schriftbild ähnlicher Effekt erzielt. Auch in diesem Falle ist der Druck selbst vollkommen geschützt bzw. der Schutz insoferne wirksamer, als die höher liegenden Kanten der Me tallschichte das Eindringen von die Druckfarbe chemisch angreifenden Substanzen erschweren.

In dem mit c bezeichneten Abschnitt der Fig. 2 ist eine Ausführung gezeigt, bei der die metallische Zwischenschichte etwas dünner ist als der Druckauftrag, d.h. die Erhebungen 2 stehen etwas aus der Schichte 4- hervor. Sie sind gewissermaßen in die Schichte 4 "eingemauert" und besitzen daher eine merkbar größere Abriebfestigkeit als solche Druckfarbenteile, die lediglich an der Oberfläche des bedruckten Gegenstandes haften.

Welche von diesen drei Möglichkeiten im Einzelfall ausgeführt wird, hängt u.a. vom Wert, von der Gebrauchshäufigkeit und von der Lebensdauer des erfindungsgemäß bedruckten Gegenstandes ab.

Der Patentanwalt

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Claims (4)

1. 2906539 Dipi.-ing. η. MiTscHERLic.'-: d-8000 Mönchen 22

   Dipl.-I ng. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

   Dr.rer. nat. W. KÖRBER "^ ⁽⁰⁸⁹⁾ * ²⁹ " ⁸*

   Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 20. Februar 1979

   PATENTANWÄLTE

   AKG Akustische u. Kino-Geräte
   Gesellschaft m.b.H.
   Brunhildencrasse 1

   Wien 15 / Österreich 1..

   ANSPRÜCHE

   I₇. Verfahren zur Herstellung von Beschriftungen, Bezeichnungen oder Symbolen auf metallischen oder nichtmetallischen Oberflächen, bei dem nach vorbereitender Reinigung und gegebenenfalls Metallisierung der zu bedruckenden Fläche die Beschriftung, Bezeichnung od.dgl» nach einem beliebigen Druckverfahren vor-, zugsweise mit für Ofentrocknung geeigneten Zweikomponenten-Druckfarben aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Bedrucken und Trocknen die entweder nur im bedruckten Bereich oder auf der gesamten unbedruckten Vierks tückober f lache farbfrei gebliebenen Flächen mit einer festhaftenden metallischen Schicht versehen werden, deren Dicke etwa der der aufgedruckten Farbschicht entspricht, vorzugsweise aber höher ist als diese.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festhaftende metallische Schicht auf den farbfreien Flächen im bedruckten Bereich durch Galvanisieren aufgebracht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festhaftende metallische Schicht auf den farbfreien Flächen im bedruckten Bereich durch Eintauchen in eine Metallionen enthaltende Lösung auf rein chemischem Weg erzeugt wird.
4. 4. Mit Beschriftung, Bezeichnung oder Symbolen auf metallischer oder nichtmetallischer Oberfläche versehener Gegenstand, bei dem nach vorbereitender Reinigung und gegebenenfalls Metallisierung der zu bedruckenden Fläche die Beschriftung,Bezeichnung od.dgl. in Form von Druckfarbe aufaebracht ist,dadurch gekennzeichnet ,daß die entweder nur im bedruckten Bereich oder auf der gesamten unbedruckten Werkstückoberfläche farbfrei gebliebenen Flächen mit einer festhaftenden metallischen Schicht (4) versehen sind, deren Dicke etwa der der aufaedruckten Farbschicht entspricht, vorzuasweise aber höher als diese.

   ORIGINAL INSPECTED ^C0PY

   9 0 S 8 ?£,/. 0 6 10