DE3342160A1

DE3342160A1 - Nickelgalvano in form einer press- oder praegematrize

Info

Publication number: DE3342160A1
Application number: DE19833342160
Authority: DE
Inventors: Johann 3012 Langenhagen Becker; Hermann Dr.rer.nat. 3003 Ronnenberg Koop; Hans 3000 Hannover Schüddekopf
Original assignee: Polygram GmbH
Current assignee: Polygram GmbH
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-05-30
Also published as: EP0148377A3; EP0148377A2; DE3482125D1; ATE53865T1; EP0148377B1

Description

Polygram GmbH -. Mein Zeichen

Harvestehuder Weg 1-4 VPA 83 P 5 2 0 3 DE

2000 Hamburg 13

Nickelqalvano in Form einer Preß- oder Prägematrize

Die Erfindung bezieht sich auf ein Nickelgalvano in Form einer Preß- oder Prägematrize für die Herstellung von platten- oder folienförmigen Informationsträgern unter Anwendung einer Präge-, Preß-, Spritzguß- oder Spritzpreßtechnik.

Preß- oder Prägematrizen für Ton- und Bildplatten werden bekanntlich auf galvanoplastischem Wege in Nickelbädern hergestellt. Die Verwendung von Nickelbädern erweist sich insofern als vorteilhaft, als sich damit bei hoher Abscheidungsrate relativ spannungsarme Niederschläge abscheiden lassen, die für die Abformung der die Information enthaltenden mikroskopischen Oberflächenstruktur unbedingt notwendig sind. Nachteilig ist dagegen die auf der Galvanorückseite auftretende relativ rauhe Oberfläche, deren pickelartigen Unebenheiten bei der unmittelbar an der Preßform befestigten Matrize aufgrund gegenseitiger Reibung zu einem Metallabrieb führen. Dieser Metallabrieb sammelt sich dann meist zu kleinen Häufchen, die von hinten gegen die Matrize drücken und auf der Matrize'noberf lache entsprechende "Beulen" verursachen.

Um hier Abhilfe zu schaffen ist es beispielsweise durch die DE-OS 26 43 459 bekannt, die Rauhigkeit der Rückseite des Galvanos in einem elektrolytischen Polierbad ausreichend einzuebnen. Wie die Praxis zeigt, läßt sich hierdurch die Anzahl der mit einer solchen Präge- oder Preßmatrize erzielbaren Betriebspreßzyklen erhöhen, doch Jae 1 Mai / 09.11.83

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lassen die erreichbaren Zahlen von 200 bis 500 die Bemühungen auf diesem Gebiet nicht zur Ruhe kommen, weil derartige Matrizen im Gesamtherstellungsprozeß einen nicht unwesentlichen Kostenteil darstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die Rückseite einer auf galvanischem Wege hergestellten Nickel-, Preß- oder Prägematrize eine Oberflächenstruktur anzugeben, die die Betriebspreßzykluszahl für eine solche Matrize auf wenigstens 1000 erhöht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die informationsfreie Rückseite des Nickelgalvanos eine Rauhigkeit < 1 um aufweist und hierbei die Kiristallitoberflächen kugelig abgerundete Erhöhungen haben.

Wie umfangreiche, der Erfindung zugrunde liegende Untersuchungen ergeben haben, schafft eine Rauhigkeit der informationsfreien Rückseite der Nickelmatrize bei kugelig abgerundeten Erhöhungen der Kristallitoberflachen nicht nur hervorragende Gleiteigenschaften auf der Oberfläche der Preßform sondern ermöglicht darüber hinaus auch die Einlagerung von Metallabrieb in den · zwischen den Kristallitoberflachen verbleibenden Hohlräumen, so daß sich mit solchen Nickelmatrizen in der Regel über 1000 Preßzyklen durchführen lassen können, bevor die Matrize die bereits einleitend erwähnten Verschleißerscheinungen aufzeigt und gegen eine neue Matrize ausgetauscht werden muß.

Für die Herstellung von Nickelmatrizen mit einer Rückseitenoberflächenstruktur nach der Erfindung gibt es verschiedene im folgenden beschriebene bevorzugte Verfahren.

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Bei einem ersten bevorzugten Verfahren wird bei der Herstellung des Galvanos von einem zusatzfreien elektrolytischen Bad, beispielsweise Nickelsulfamadbad, Gebrauch gemacht und das fertige Galvano entsprechend * der DE-OS 26 43 459 nach Abdecken seiner die Information tragenden Vorderseite mit einer säurefesten, elastischen und rückstandsfrei entfernbaren Schutzschicht auf der Basis eines Polyvinyl-Kunststoffharzes in einem elektrischen Polierbad mit einer Elektrolytzusammensetzung von 40 % H₃PO₄, 50 % H₂SO₄ und 10 % H₂O auf seiner Rückseite poliert. In diesem Zusammenhang ist jedoch wesentlich, daß bei Rauhigkeiten > 1 μπι die in einem zusatzfreien Nickelsulfamatelektrolyten bei Stromdichten bis

60 A/dm auftreten, die Stromdichte im elektrolytischen Polierbad bei Raumtemperatur 10 bis 30 A/dra beträgt, und daß außerdem das Nickelgalvano so lange dem elektrolytischen Polierbad ausgesetzt wird, bis die Rauhigkeit seiner informationsfreien Rückseite nur noch < 1 um ist. Werden nämlich die Parameter für das Nickelbad und das Polierbad, so festgelegt, dann ergeben sich auf der Rückseite des Nickelgalvanos bei der vorgegebenen Rauhigkeit Kristallitoberflachen mit kugelig abgerundeten Erhöhungen, die aufgrund ihrer guten Gleiteigenschaften den Metallabrieb im Zuge aufeinander folgender Preßzyklen herab- und damit die Betriebs lebensdauer einer solchen Matrize wesentlich heraufsetzt.'

Bei einem weiteren bevorzugten Herstellverfahren für eine solche Nickelmatrize auf galvanischem Wege werden von primären und/oder sekundären Glanzmittelzusätzen im elektrolytischen Bad Gebrauch gemacht. Bei Verwendung eines Nickelsulfamadelektrolyt, z.B. High Speed, mit

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50 bis 120 mg/Ltr Butindiolzusatz ergibt sich die gewünschte Rückseitenoberflächenstruktur bei einer Kathodenstromdichte (KD in A/dm ) sowohl für Nickelvorabscheidung als auch für die Nickelhauptabscheidung in den Grenzen KD ^ 8 KD ύ 60.

Bei einem dritten bevorzugten Herstellungsverfahren für eine Nickelmatrize erfolgt die Nickelvorabscheidung in einem zusatzfreien Nickelsulfamatelektrolyten bei einer Kathodenstromdichte bis 6 A/dm . Anschließend wird dann die Nickelhauptabscheidung in einem Nickelsulfamatelektrolyten mit 50 bis 120 mg/Ltr Butindiolzusatz bei einer Kathodenstromdichte bis ca. 60 A/dm vorgenommen.

Zur Veranschaulichung einer Prägematrize mit der erfindungsgemäßen Formgebung der Oberflächenstruktur auf der Rückseite ist in der einzigen Figur eine solche Nickelmatrize 1 im Teilausschnitt dargestellt. Hierbei ist angenommen, daß die Informationsstruktur auf der Vorderseite 2, der einer digitalen Audioplatte entspricht, bei der die digitalen Informationen in Form von aufeinander folgenden Vertiefungen 3 und Erhöhungen k vorgegeben sind. Wie die Figur ferner zeigt, weist die Rückseite 5 eine Oberflächenrauhigkeit R auf, die < 1 jjm beträgt, wobei die Kristallitoberflachen kugelig abgerundete Erhöhungen 6 aufweisen.

4 Patentansprüche
1 Figur
30

Claims

Patentansprüche

1. Nickelgalvano in Form einer Preß- oder Prägematrize für die Herstellung von platten- oder folienförmigen Informationsträgern unter Anwendung einer Präge-, Preß-, Spritzguß- oder Spritzpreßtechnik, dadurch gekennzeichnet , daß seine informationsfreie Rückseite (5) eine Rauhigkeit (R) < 1 Um aufweist und daß hierbei die Kristallitoberflächen kugelig abgerundete Erhöhungen (6) haben.

2. Verfahren zur Herstellung eines Nickelgalvanos nach Anspruch 1, bei dem in einem zusatzfreien elektrolytischen Bad, beispielsweise Nickelsulfamatbad, das Nickelgalvano erzeugt wird und anschließend nach Abdecken seiner die Information tragenden Vorderseite mit einer säurefesten, elastischen und rückstandsfrei entfernbaren Schutzschicht auf der Basis eines Polyvinyl-Kunststoff-.harzes in einem elektrolytischen Polierbad mit einer Elektrolytzusammensetzung 40 % Η,ΡΟ^, 50 % H₂SO^ und 10 % H₂O auf seiner Rückse"ite elektropoliert wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Rauhigkeiten > 1 um, die in einem zusatzfreien Nickelelektrolyten bei Stromdichten bis 60 A/dm auftreten, die Stromdichte im elektrolytischen Polierbad bei Raumtemperatur 10-30 A/dm beträgt und daß das Nickelgalvano solange dem elektrolytischen Polierbad ausgesetzt wird, bis die Rauhigkeit seiner informationsfreien Rückseite nur noch < 1 um ist.

3· Verfahren zur Herstellung eines Nickelgalvanos nach Anspruch 1, unter Verwendung primärer und/oder sekundärer Glanzmittelzusätze im elektrolytischen

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Bad, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Nickelsulfamatelektrolyten, z.B. High Speed mit 50 bis 120 mg/Ltr Butindiolzusatz die Kathodenstromdichte KD in A/dm sowohl für die Nickelvorabscheidung als auch für die Nickelhauptabscheidung in den Grenzen KD = 8/KD % 60 beträgt.

4. Verfahren zur Herstellung eines Nickelgalvanos nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nickelvorabscheidung in einem zusatzfreien Nickelsulfamatelektroiyten bei einer Kathodenstromdichte bis 6 A/dm und anschließend die Nickelhauptabscheidung in einem Nickelsulfamatelektroiyten, z.B. High Speed mit 50 bis 120 mg/Ltr Butindiolzusatz

2 bei einer Kathodenstromdichte bis ca. 60 A/dm vorgenommen wird.