DE880085C

DE880085C - Verfahren zur UEberwachung und Einstellung der Metallisierung von Gegenstaenden

Info

Publication number: DE880085C
Application number: DEB9418D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Ruehle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1942-12-01
Filing date: 1942-12-01
Publication date: 1953-06-18

Description

Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Metallisierung von Gegenständen Für die Metallisierung von Gegenständen ist es erwünscht. die auf die Gegenstände niederzuschlagende Metallmenge immer gleich groß innerhalb gewisser enger Grenzen zu halten. Bei zu geringer, auf die Gegenstände aufgebrachter Metallmenge scheint der Untergrund der Gegenstände durch, bei zu starker Bedampfung hingegen kann wegen zu starken Wachstums der Kristallite eine Trübung des Belags erfolgen.
So würde z. B. bei der Bedampfung von Spiegeln im Vakuum eine zu dünne 'Metallisierung den Untergrund, z. B. dunkles Eisenblech, durch-@cheinen lassen, eine zu stark-- @Zetallisierung aber einen trüben Spiegel ergeben. In beiden Fällen wären die Spiegel unbrauchbar.
Die Bedingungen aber, um in gleicher Zeiteinheit immer gloichstarke Metallisierung durch gleichmäßig verdampfte Metallmengen zu erhalten, sind nicht leicht einzuhalten. Hierzu gehört iiri kontinuierlichen Betrieb die Regelung der Tiegelheizung für das verdampfende Metallbad, denn bei vollem Tiegel ist infolge größerer Wärmestrahlungs- und Wärmeleitungsverluste mehr Energie nötig als bei sehr kleiner Tiegelfü'llung. Die Füllung des Tiegels hängt ihrerseits u. a. auch vom Materialnachschub ab. Weiterhin müßte der geringe Gasdruck im evakuierten Arbeitsraum über eine längere Arbeitszeit konstant gehalten werden. Der Siedepunkt der verdampfenden Metalle ist abhängig von diesem Druck, und zwar ist für die Verdampfung eine höhere Temperatur, d. h. auch eine größere Energiemenge, notwendig, wenn der Gasdruck steigt. Bei gutem Vakuum und infolgedessen niederer Dampftemperatur hingegen sind auch -die Energieverluste durch Strahlung und ;Wärmeleitung geringer. Gleichmäßige Metallverdampfung ist infolgedessen nur sehr schwer zu erreichen.
Aus diesen Gründen ist eine Überwachung und Einstellung der niedergeschlagenen Metallmengen während der Metallisierung von Gegenständen notwendig. Gemäß der Erfindung ist dies möglich, indem gleichzeitig mit dem zu metallisierenden Gegenstand ein Film metallisiert wird und die Stärke seines Belages mit dem Auge beobachtet oder durch physikalische Methoden gemessen wird. Als Ausführungsbeispiele zeigt Abb. i schematisch eine Einrichtung für die Beobachtung mit dem Auge, A!bb. 2 eine solche mit einer optischen und Abb. 3 eine mit einer elektrischen Meßmethode. Die Abb..i zeigt eine Bedampfungseinrichtung von Spiegeln im evakuierten Raum. Der Tiegel i enthält ein Metallbad @2; und wird durch die elektrische Heizung 3 erwärmt. Dias aus dem Metallbad verdampfende Metall kondensiert sich auf dem zu bedampfenden Spiegel 4., gleichzeitig aber auch auf dein in fast gleicher Entfernung hinter der Blende 5 befindlichen durchscheinenden Filmstreifen.6., welcher an der Blendenöffnung ruckweise vorbeibewegt werden kann und dabei von der Vorratsrolle 7 .auf die Aufwitkelrolle 8 transportiert wird. Die von dem glühenden Metallbad 2 als Lichtquelle ausgehenden Lichtstrahlen treffen einmal den Spiegel 9, ein andermal den Spiegel @i0, wobei sie durch den Filmstreifen 6 gehen. Von den beiden Spiegeln werden die Lichtstrahllen durch ein Fenster r i im Gehäuse des evakuierten Raums nach außen geworfen, und hier kann mit dem Auge das Metallbad 2 beobachtet werden. Vorausgesetzt, daß der Film 6 durchscheinend ist, werden beide BÜder 12 und 13 zu Beginn .der Bedampfung von Spiegel 4 und Film 6 dem Auge noch annähernd gleich hell erscheinen, mit fortschreitender Bedampfüng mit Metall nimmt aber die Transparenz des Films 6 ab und das Bild 13 wird dunkler als das Bild 12, um schließlich ganz zu erlöschen. Auf diese Weise beobachtet man, daß eine Bedampfung stattfindet, und aus Erfahrung kann man abschätzen,: ob sie ausreichend ist. Bei der nächstfolgenden Bedampfung eines neuen Spiegels wird der Film 6 um das metallisierte Stück weiterbewegt, und eine neue Bedampfung kann beobachtet werden. Soweit diese subjektive Beobachtung: die IvZetalli-rienge auf dem Film kann als Beleg aufgehoben und auch noch gemessen werden. Jedoch ist für exaktes Arbeiten auch die Messung der Dicke des Mtetallbeläges während des Bedampfungsvorganges möglich, wie Abb. 2 zeigt. Die Abb. 2 zeigt eine der in Abb. i ähnliche Einrichtung; der Spiegel 9 ist jedoch so gestellt, daß d'ie direkt von dem Metallbad kommenden Lichtstrahlen durch eine eigene Fensteröffnung 14 nach außen fallen. Die Lichtstrahlen sind hinter den Spiegeln 9 und i(o durch Linsensystem 15 und 16 geleitet, so daß sie reelle Bilder ihrer Lichtquelle entwerfen, welche auf die Fotozellenfi7 und 18 fallen. Mit Hilfe der in diesen Fotozellen erzeugten Ströme kann man nicht nur die Intensität der Strahlen und damit indirekt die Stärke der Bedampfurig auf dem Film 6 bzw. auf dem Spiegel 4. ermitteln, man kann auch .durch sie über ein elektrisches Kippgerät eine automatische Regelung, z. B. der Tiegelheizung 3, herbeiführen.
Die Abb. 3 und 4 geben ein Beispiel für eine elektrische Widerstandsmessung der metallisierten Filmfläche mit Hilfe eines Ohmmeters. Abb.3 zeigt ein Stück Film, welcher vor der vorzunehmenden Messung zwischen den Perforationslöchern, z. B. i9, 2o, 21, und ebenso auf der gegenüberliegenden Seite, z. B. 22, 23, 24, metallisiert ist. Werden auf diese Metallbeläge, z. B. 25 und 26, Elektroden aufgesetzt und der elektrische Widerstand bestimmt, so muß dieser durch die Unterbrechung durch den nicht leitenden Film außerordentlich hoch sein, und zwar in der Größenordnung des Widerstandes, den der Film selbst zeigt. Dieser Film wird der Be:dampfung ausgesetzt, die überwacht werden soll. Hierbei sinkt mit der zunehmenden Metallisierung der gemessene Widerstandswert, und man ersieht hieraus, oh die Bedampfung ausreichend ist. Abb.4 zeigt den Film, nach dem er zum Teil für die Messung der Bedampfung benutzt wurde, und zwar sind z: B. die beiden Felder zwischen den Perforationslöchern 19, 20, 22, 23 und 20, 2I, 21.24 schon bedampft, so daß zwischen den Auflagen der Elektroden, z. B. auf den Teilflächen 25 und 26, eine leitende Verbindung besteht.
Der elektrische -Widerstand ist, da. man hier: gleichbleibende geometrische Abmessungen der Fläche voraussetzen kann, nur von der Schichtdicke abhängig. Mit dieser Meßeinrichtung, .d. h. mit dem Ohmmeter, läßt sich auch hier über ein Kippgerät z. B. die Beschickung mit den zu bedampfenden Gegenständen steuern. Diese elektrische Meßmethode ist dann besonders vorteilhaft, wenn es sich um das Aufbringen dickerer Metallschichten handelt, welche -für Licht- oder Wärmestrahlen praktisch undurchlässig sind, so daß die optische Messung der Opazität solcher Schichten versagt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Überwachung und Einstellung der Metallisierung von Gegenständen, dadurch gekennzeichnet; :daß gleichzeitig mit dem zu metallisierenden Gegenstand ein Film metallisiert wird und die Stärke seines Belages beobachtet wird. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein für Lichtstrahlen durchlässiger Film verwendet wird und durch diesen Film Lichtstrahlen von einer Lichtquelle hindurchgeschickt und durch Spiegelung und Fenster außerhalb des -N-Ietallisierungsraumes beobachtet «-erden. j. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Film passierenden Lichtstrahlen mit solchen Lichtstrahlen, welche direkt von der Lichtquelle kommen, außerhalb des- Metallisierungsraumes verglichen werden. q. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der glühende Bedampfungstiegel bzw. sein Inhalt die Lichtquelle bildet. 5. Verfahren nach Anspruch i bis 4., dadurch gelzemizeichnet, daß die Lichtstrahlen mit Hilfe von Linsensystemen außerhalb des Metallisierungsraumes gesammelt werden. 6. Verfahren nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtstrahlen außerhalb des :@Ietallisierungsraumes auf Strahlungsmeßgeräte einwirken. 7. Verfahren nach Anspruch i bis 6:, dadurch gekennzeichnet, daß Fotozellen als Strahlungsmeßgerät angewendet sind. B. Verfahren mach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d@aß der elektrische Flächenwiderstand der Metallisierung auf dem Film gemessen wird. 9. Verfahren nach Anspruch i und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Film an den Randpartien vorher aufmetallisierte kleine elektrisch leitende Flächen enthält. io. `'erfahren nach Anspruch 1, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen zwischen den Perforationslöchern liegen. i@i. Verfahren nach Anspruch 1, 8, 9 und io, dadurch gekennzeichnet, daß auf den aufmetallisierten elektrisch leitenden Flächen elektrische Schleifkontakte als Elektroden aufliegen. 12. Verfahren nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die physikalischen 'Meßgeräte ein Kippgerät betätigt wird, durch welches die Heizung des Bedampfungstiegels gesteuert wird.