DE3243964A1

DE3243964A1 - Schreibspitze fuer schreibgeraete und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE3243964A1
Application number: DE19823243964
Authority: DE
Inventors: Peter 8500 Nürnberg Dziuk
Original assignee: FA J S STAEDTLER; Fa JS Staedtler 8500 Nuernberg; JS Staedtler GmbH and Co KG
Current assignee: J S Staedtler & Co 8500 Nuernberg De GmbH
Priority date: 1982-11-27
Filing date: 1982-11-27
Publication date: 1984-05-30
Also published as: JPS59104999A; DE3243964C2; US4634306A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schreibspitze für Schreibgeräte, insbesondere für Röhrchen-, Kugel-, Feder- oder Dochtschreibgeräte sowie Verfahren zu deren Herstellung.

Die bekannten derartigen Schreibspitzen bestehen in der Regel aus Metall und weisen zur Erzielung größerer Härte und Abriebfestigkeit Einsätze oder Überzüge aus Hartmetall, Edelstein, Korund, Hartchrom und ähnlichem auf.

Alle diese Maßnahmen bewirken jedoch nur in begrenztem Umfangeine Verbesserung, insbesondere der Abriebfestigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine weitere Verbesserung bzw. Erhöhung der mechanischen Eigenschaften der Schreibspitzen, vor allem hinsichtlich der Abriebfestigkeit, zu erzielen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.

Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen sind in den ergänzenden Ansprüchen umfaßt.

Gemäß der Erfindung sollen die Schreibspitzen, worunter unter anderem die Schreib- oder Reinigungsdrähte sowie die Schreibröhrchen von Tinten-, Tusche- oder Minenschreibgeräten oder auch die"Kugeln und/oder die Kugellagerungeη von Kugelschreibern zu verstehen sind, ganz, oder teilweise aus metallischem Glas oder amorphem Metall bestehen, hiermit überzogen sein oder derartige Oberflächen aufweisen. Sofern sie nur teilweise hieraus bestehen oder hiermit überzogen sind, soll der entsprechende Abschnitt oder Überzug im Bereich der Berührungszone mit der Schreibfläche und/oder im Bereich der Auflagezone des Schreibelementes - z. B. im Bereich der Abstützung der Schreibkugel im Kugelbett -vorhanden sein. Die Schichtdicke bzw. die Stärke des Überzuges aus metallischem Glas oder amorphem Metall soll 0,1 bis 500, vorzugsweise 1 bis 50 Jim betragen. Schichtdicken von 1 bis 2.0 ^m haben sich bei Überzügen und Einlagerungen besonders bewährt.

ORIGINAL

-M-

Hr

Metallisches Glas und amorphes Metall sind im Sinne der Erfindung im wesentlichen identisch, da beides amorphe oder teilamorphe Legierungen bzw. Legierungen mit nicht- oder teilkristalliner Struktur und/oder Legierungen mit kristallographisch ungeordneten Schichten sind.

Sie unterscheiden sich jedoch zum Teil durch unterschiedliche Herstellungsverfahren, durch unterschiedliche Aggregatszustände bei bestimmten Temperaturen und/oder gegebenenfalls durch Bestandteile von Nichtmetallen, wie z. B. Selen, Schwefel o.a. (als Glasbildner bzw. Binder bei metallischem Glas). Das metallische Glas bzw. das amorphe Metall soll aus einer Legierung oder Mischung zweier oder mehrerer Elemente in beliebiger, d. h. in den Erfordernissen und Eigenschaften angepaßter bzw. entsprechender oder gewünschter Konzentration, bestehen .

Als Elemente bzw. Basismaterialien sind Eisen, Nickel, Kobalt, Chrom, Silicium, Aluminium, Kohlenstoff, Bor, Phosphor sowie gegebenenfalls Schwefel oder Selen oder auch Messing vorteilhaft einsetzbar.

Die Herstellung der Schreibspitzen kann nach verschiedenen bevorzugten Methoden erfolgen.

Nach einem ersten beispielhaften Verfahren wird das metallische Glas bzw. das amorphe Metall durch rasche Abkühlung bzw. Abschreckung der erhitzten flüssigen Basismischung unter abziehender Bewegung gebildet bzw. zu Schreibspitzen oder Überzügen (über vorbereiteten Grundkörpern aus Metall, aus Kunststoff oder aus anderen Werkstoffen) geformt. Ein anderes Verfahren besteht z. B. darin, daß amorphes Metall oder metallisches Glas durch Implantation, d. h. durch Einlagerung₍ z. B. nach Sputterung (durch Elektronen-bzw. Ionenbeschuß Tierstäubendes und anlagerndes Material bzw. Metall) einer geeigneten Basismischung oder· geeigneter Elemente durch anschließende Bestrahlung, z. 13. mit einem Leiser, gebildet bzw. angelagert wird.

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Eine dritte beispielhafte Herstellung ist durch Aufdampfung auf eine kalte Unterlage (z. B. auf das Trägerröhrchen) und schnelle Kondensation möglich.

Weiterhin können beispielsweise vorteilhaft durch Laser-Aufschmelzung einer Bor- oder Phosphatschicht auf einer Eisenunterlage amorphe Oberflächenschichten aus Eisenborid oder Eisenphosphid erzeugt werden.

Um die Eigenschaften des metallischen Glases oder des amorphen Metalls der Schreibspitze zusätzlich in gewünschtem Maße zu verändern, z. B. zur Erhöhung der Zähigkeit, der Bruchfestigkeit oder auch zur weiteren Steigerung oder Modifizierung der Härte und/oder der Abriebfestigkeit, können die Schreibspitzen einer ergänzenden mechanischen, thermischen oder bestrahlenden Nachbehandlung unterzogen werden.

Claims

Schreibspitze für Schreibgeräte und Verfahren zu deren Herstellung

Ansprüche

Schreibspitze für Schreibgeräte, insbesondere für Röhrchen-, Kugel-, Feder- oder Dochtschreibgeräte,, dadurch gekennzeichnet , daß sie ganz oder teilweise aus metallischem Glas oder amorphem Metall besteht oder einen Überzug oder eine Oberflächenschicht aus metallischem Glas oder amorphem Metall aufweist.
2. Schreibspitze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens im Bereich der Berührungszone mit der Schreibfläche und/oder im Bereich der Auflagezone des Schreibelementes aus metallischem Glas oder amorphem Metall besteht oder einen Überzug oder eine Oberflächenschicht aus metallischem Glas oder amorphem Metall aufweist.
3. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtdicke bzw. der Überzug aus metallischem Glas oder amorphem Metall eine Stärke von 0,1 μπι bis 500 /um, vorzugsweise von 1 um bis 50 μπι aufweist.
4. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie als metallisches Glas oder amorphes Metall eine Mischung von zwei oder mehreren Elementen in beliebiger Konzentration enthält.

BAD ORlGlMAL
5. Schreibspitze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß das metallische Glas bzw. das amorphe Metall aus

Legierungen oder Mischungen von Eisen, Nickel, Kobalt, \

Phosphor, Bor, Kohlenstoff, Aluminium, Silicium und/oder Chrom oder auf der Basis von Messing gebildet wird.
6. Verfahren zur Herstellung einer Schreibspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurchgekennzeichnet, '

daß das metallische Glas oder das amorphe Metall durch ;

ΐ unter Abzugsbewegung erfolgende rasche Abkühlung oder

Abschreckung einer aus den Basiselementen gebildeten \

Schmelze zu Schreibspitzen oder zu Teilen hiervon oder

zu Überzügen der Grundkörper geformt wird. :
7. Verfahren zur Herstellung einer Schreibspitze gemäß \ einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß das metallische Glas oder das amorphe Metall durch ■

Implantation in die, oder durch Bestrahlung der, Ober-

fläche der Schreibspitze gebildet wir'd. ■
8. Verfahren zur Herstellung einer Schreibspitze gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet , daß durch Laser-Aufschmelzung einer Bor- oder Phosphatschicht auf einem aus Eisen bestehenden oder eisenhaltigen Grundkörper der Schreibspitze eine Oberflächenschicht aus Eisenborid oder Eisenphosphid erzeugt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze nach der Bildung oder Aufbringung des metallischen Glases oder des amorphen Metalls einer thermischen, mechanischen oder durch Bestrahlung Veränderungen bewirkenden Nachbehandlung unterworfen wird.

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