DE3701687C1

DE3701687C1 - Releasable connection in a holding device

Info

Publication number: DE3701687C1
Application number: DE19873701687
Authority: DE
Inventors: Horst Ehrenberg; Klaus Baumgarten
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1987-01-22
Filing date: 1987-01-22
Publication date: 1988-02-18

Abstract

The invention relates to a releasable connection between a workpiece to be machined and a bearing surface of a holding device, an intermediate layer being attached to the rear side of the workpiece to be machined, which intermediate layer is applied in dissolved form and can be dissolved for removing the workpiece. This is achieved according to the invention in that, to hold very thin-walled metal reflectors, a hardenable embedding compound is provided between the intermediate layer, serving as parting agent, and the bearing surface of the holding device. <IMAGE>

Description

Lösbare Verbindung bei einer Haltevorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine lösbare Verbindung zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und einer Anlagefläche einer Haltevorrichtung, wobei auf der Rückseite des zu bearbeitenden Werkstückes eine in gelö ster Form aufgetragene, zum Abnehmen des Werkstückes auflösbare Zwi schenschicht aufgebracht ist.Detachable connection in a holding device The invention relates to a releasable connection between one machining workpiece and a contact surface of a holding device, where on the back of the workpiece to be machined in Steri applied, dissolvable to remove the workpiece layer is applied.

Eine solche Verbindung ist aus der DE-PS 8 52 642 bekannt geworden, bei der die in gelöster Form aufgetragene, zum Abnehmen des Werkstückes auflösbare Zwischenschicht ein Klebstoff oder ein wachsartiger Stoff sein kann. Zum Auflösen dieser Zwischenschicht zwecks Abnehmens des Werkstückes wird diese Zwischenschicht beispielsweise erwärmt oder das Werkstück von dieser Zwischenschicht abgerissen. Zur Herstellung von sehr dünnen Metallspiegeln läßt sich dieses Verfahren generell schlecht verwenden, denn allein schon durch das Aufbringen der Anpreßkraft auf die Haltevorrichtung und das u.a. vorgeschlagene Eintreiben eines Schneidwerkzeugs zwischen Anlagefläche bzw. Zwischenschicht und Werk stück zur Trennung desselben von der Anlagefläche läßt solche dünnen Metallspiegel nicht spannungsfrei aufnehmen, halten und lösen. Aber auch durch die vorgeschlagene Erwärmung der Zwischenschicht läßt sich infolge der hohen Ausdehnungskoeffizienten von Metall bei den hier gegebenen hohen Temperaturunterschieden und der damit auftretenden hohen Material spannungen eine Herstellung hochreflektierender Spiegelschichten nicht durchführen. Zur Herstellung von sehr dünnwandigen Spiegeln mit hoher optischer Güte ist dieses Verfahren nicht brauchbar.Such a connection is known from DE-PS 8 52 642, at which is applied in detached form to remove the workpiece dissolvable intermediate layer an adhesive or a waxy substance can be. To dissolve this intermediate layer in order to remove the This intermediate layer is heated, for example, or the workpiece Workpiece torn off from this intermediate layer. For production of very thin metal mirrors, this process is generally difficult use, because just by applying the contact pressure the holding device and the u.a. proposed collection of a Cutting tool between the contact surface or intermediate layer and the factory piece to separate it from the contact surface leaves such thin Do not pick up, hold and loosen the metal mirror without tension. But also due to the proposed heating of the intermediate layer the high expansion coefficient of metal given here high temperature differences and the resulting high material a production of highly reflective mirror layers is not carry out. For the production of very thin-walled mirrors with high This method cannot be used with optical quality.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lösbare Verbindung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, ultraleichte Spiegel von extrem dünner Wandstärke (im Bereich von 0,5 mm) und kleinstmöglichen Trägheitsmomenten sowie hoher optischer Güte spannungsfrei aufzunehmen, zu halten, zu bearbeiten und von der Halte vorrichtung auch spannungsfrei zu lösen. The present invention has for its object to be a releasable To create a connection of the type mentioned at the beginning, which makes it possible ultra-light mirrors with extremely thin walls (in the range of 0.5 mm) and the smallest possible moments of inertia as well as high optical quality stress-free to take up, hold, edit and from the hold device can also be released without tension.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst. In den Unteransprüchen sind spezielle Ausgestaltungen und Hinweise enthalten. In der nachfolgenden Beschreibung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Die Figuren zeigen:This task is accomplished by the measures listed in claim 1 solved. In the subclaims are special designs and Notes included. In the description below is the invention explained using an exemplary embodiment. The figures show:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch die Werkstückaufnahme im Zusammen hang mit den einzelnen Schritten in schematischer, vergrößerter Darstellung, Fig. 1 is a partial cross-section through the workpiece holder in connexion with the individual steps in a schematic, enlarged representation,

Fig. 2 eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines herzustellenden Scan-Spiegels in schematischer Darstellung, Fig. 2 is a plan view and a side view of a manufactured scanning mirror in a schematic representation;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Schritte zur Herstellung und Halterung einer dünnwandigen Blättchenoberfläche. Fig. 3 is a schematic representation of the steps for producing and holding a thin-walled leaflet surface.

Zur Herstellung optimal planer Oberflächen von leichten Metallspiegeln ist es notwendig, daß das zu bearbeitende Material spannungsfrei aufge nommen und gehalten wird.For the production of optimally flat surfaces of light metal mirrors it is necessary that the material to be processed is stress-free is taken and held.

Durch die vorgeschlagene Einbettmasse ist die Möglichkeit geschaffen, ohne große Drücke und ohne Temperaturerhöhungen hauchdünne, folienartige Metallplättchen ganzflächig plan - und gleichzeitig spannungsfrei - zu halten, wogegen beim Stand der Technik der für die Bearbeitung vorge sehene Gegenstand Begrenzungsflächen aufweisen muß, damit er in ent sprechend geformte Flächen der Haltevorrichtung eingepreßt werden kann und so eine starre Einheit von Werkstück und Haltevorrichtung ergibt, die nur durch Kraft-(Spannungs-)Einwirkung wieder trennbar ist.The proposed investment material creates the possibility wafer-thin, foil-like without high pressures and without temperature increases Metal plates flat over the entire surface - and at the same time free of tension hold, whereas in the state of the art for the processing seen object must have boundary surfaces so that it in ent speaking shaped surfaces of the holding device can be pressed and thus results in a rigid unit of workpiece and holding device, which can only be separated again by the action of force (tension).

Beim bisherigen Stand der Technik wurde eine bestimmte Untergenze der Materialdicke erreicht (ca. 1 mm ), abhängig von der Spiegelfläche, die jedoch in der Praxis auch nur mit hohen Ausschußquoten in der vorgenann ten Stärke erreicht wurde. Da jedoch vor allem in der Elektronikindu strie immer mehr die Forderung nach kleinstmöglichen Trägheitsmomenten feinstgeschliffener Spiegel und damit weitgehend reduziertem Gewicht erhoben wird, schafft nun die vorliegende Erfindung die Möglichkeit, Spiegel mit Wandstärken um 0,5 mm herzustellen, weil sie beim Bearbei tungsvorgang spannungsfrei aufgenommen und gehalten werden.In the previous state of the art, a certain lower limit was Material thickness reached (approx. 1 mm), depending on the mirror surface however in practice only with high reject rates in the aforementioned th strength was achieved. However, especially in the electronics indu the demand for the smallest possible moments of inertia finely ground mirror and thus largely reduced weight is raised, the present invention now creates the possibility Manufacture mirrors with wall thicknesses of around 0.5 mm because they are being processed tensioning process can be picked up and held tension-free.

Zur ganzflächigen und spannungsfreien Aufnahme des Spiegelrohlings beim Arbeitsvorgang einerseits und für das problemlose, ebenfalls verspan nungs- und verformfreie Abnehmen des Spiegels andererseits werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:For the full-area and tension-free reception of the mirror blank in the Work process on the one hand and for the problem-free, also chipping On the other hand, the mirror can be removed without deformation or deformation proposed the following procedural steps:

Der Spiegelrohling wird von einem Materialblättchen 10 gebildet, das zur Feinstbearbeitung seiner Oberfläche gelagert und gehalten werden muß.The mirror blank is formed by a small sheet of material 10 which has to be stored and held in order to finish its surface.

Die Dicke dieser Fläche beträgt beispielsweise 0,5 mm. Vor Aufbringung eines sogenannten Trennmittels, das zum Beispiel wachsartig sein kann, wird die Rückseite der Spiegelfläche entfettet und das Trennmittel 11 dann in gelöster Form als Schicht dünn aufgetragen. Anschließend wird die Trocknung der bestrichenen Fläche abgewartet und dann auf die Trennmittelschicht eine vorgefertigte Einbettmasse 12 aufgebracht. Diese Einbettmasse kann beispielsweise gipsartig sein. Anschließend wird die nunmehr aus Materialblättchen 10 und Einbettmasse 12 gebildete Einheit auf eine Halte- und Zentriereinheit 13, die eine einfache Werkstück- Platte sein kann, aufgesetzt und nach Aushärtung bei Raumtemperatur in den Arbeitsweg des bearbeitenden Werkzeugs 100 gebracht. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies ein mit hoher Umdrehungszahl arbeitender Diamantenhalter zum Polierfräsen. Der in Fig. 2 gezeigte Scan-Spiegel 10 weist auf seiner Unterseite Rippen 16 und Vertiefungen 15 auf, die die Planheit und Steifigkeit der Spiegelfläche gewährleisten und außerdem eine zusätzliche Erhöhung der Haltekraft der Einbettmasse 12 bewirken. Da der Scan-Spiegel ja drehbeweglich sein muß, ist das Materialblättchen 10 gleich mit den kleinen Drehachsen 10 a versehen. Es versteht sich von selbst, daß auch die Rippenflächen und Kanten - wie in Fig. 1 gezeigt - mit dem Trennmittel 11 versehen sind.The thickness of this area is, for example, 0.5 mm. Before applying a so-called release agent, which can be wax-like, for example, the back of the mirror surface is degreased and the release agent 11 is then applied thinly in a dissolved form as a layer. The drying of the coated surface is then waited for and a prefabricated investment compound 12 is then applied to the release agent layer. This investment can be plaster-like, for example. Then the unit, which is now formed from material sheets 10 and investment material 12 , is placed on a holding and centering unit 13 , which can be a simple workpiece plate, and after curing at room temperature is brought into the working path of the machining tool 100 . In the embodiment shown in FIG. 1, this is a high-speed diamond holder for polishing. The scanning mirror 10 shown in FIG. 2 has ribs 16 and depressions 15 on its underside, which ensure the flatness and rigidity of the mirror surface and also cause an additional increase in the holding force of the investment compound 12 . Since the scan mirror must be rotatable, the material sheet 10 is provided with the small axes of rotation 10 a . It goes without saying that the rib surfaces and edges - as shown in Fig. 1 - are provided with the release agent 11 .

Nach Fertigstellung des Spiegels wird nun dieser bis zur Benetzung der Trennmittelschicht 11 in ein Lösungsmittel 14 getaucht bzw. gehalten. After completion of the mirror, it is then immersed or held in a solvent 14 until the release agent layer 11 is wetted.

Dieses Lösungsmittel kann bei dem zur Verwendung vorgeschlagenen Trenn mittel 11 beispielsweise Methylalkohol sein. Nach einer entsprechenden Einwirkdauer ist nun das bearbeitete Materialblättchen bzw. der Spiegel ohne jegliche Spannungseinwirkungen abnehmbar.This solvent can be, for example, methyl alcohol in the proposed release agent 11 . After a corresponding exposure time, the processed material sheet or the mirror can now be removed without any tension.

Durch das vorgeschlagene Verfahren ist es nunmehr nicht nur problemlos möglich, Materialblättchen mit sehr dünner Wandstärke spannungslos zu halten und zu bearbeiten, sondern es wird auch die Möglichkeit geschaf fen, daß Metallspiegel mit einer solchen minimalen Stärke im Diamant fräsverfahren bearbeitet bzw. hergestellt werden können. Weiterhin ist es nunmehr erst möglich geworden, ultraleichte Spiegel für Scanner und andere elektronische Einheiten, wie Lasermeßgeräte usw. herzustellen, was zu einer wesentlichen Leistungssteigerung dieser Geräte führt.The proposed method is now not only problem-free possible, tension-free material sheets with very thin wall thickness hold and edit, but it will also create the opportunity that metal mirror with such minimal strength in the diamond milling processes can be processed or manufactured. Furthermore is it is only now possible to use ultralight mirrors for scanners and to manufacture other electronic units, such as laser measuring devices, etc. which leads to a significant increase in performance of these devices.

Claims

1. Detachable connection between a workpiece to be machined and a contact surface of a holding device, an intermediate layer applied in a dissolved form and detachable for removing the workpiece being applied to the back of the workpiece to be machined, characterized in that for holding very thin-walled metal mirrors (material flakes 10 ) a hardenable investment material ( 12 ) is provided between the intermediate layer serving as a release agent ( 11 ) and the contact surface of the holding device.

2. Detachable connection according to claim 1, characterized in that for removing the metal mirror ( 10 ), the investment is also resolvable.

3. Detachable connection according to claim 1 or 2, characterized in that a wax is provided as a release agent ( 11 ).

4. Detachable connection according to claims 1 to 3, characterized in that the investment ( 12 ) is formed from a gypsum-like composition.

5. Detachable connection according to claims 1 to 4, characterized in that the metal mirror (small material 10 ) on its underside with recesses ( 15 ) and ribs ( 16 ) for increasing the area of the investment ( 12 ) is provided.