EP1080249B1 - Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung - Google Patents

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EP1080249B1
EP1080249B1 EP00916759A EP00916759A EP1080249B1 EP 1080249 B1 EP1080249 B1 EP 1080249B1 EP 00916759 A EP00916759 A EP 00916759A EP 00916759 A EP00916759 A EP 00916759A EP 1080249 B1 EP1080249 B1 EP 1080249B1
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hole
exposure
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photo
light beam
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Ulrich Augustin
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing at least a groove in a hole.
  • the object of the invention is therefore to specify a method with the grooves with much smaller tolerances in one Hole can be introduced.
  • one photosensitive layer on the inner surface of the bore applied is initially provided.
  • the application of the photosensitive layer can be done by spraying, dipping or by mechanical Apply using brushes, brushes or sponges.
  • Liquid photosensitive ones are particularly suitable for this Materials such as photoresist.
  • the photosensitive layer opposite below applied etching processes is insensitive. E.g. liquid Applied photoresist, so is a usable photosensitive Layer only after a certain drying time given. After that, the exposure of the photosensitive Layer according to the desired course of the grooves be made.
  • the exposure patterns are the same adapt given photosensitive layer such that at a exposed layer and the exposed areas developed the unexposed areas in a photonegative layer and the underlying areas are exposed.
  • the exposed photosensitive Layer developed using suitable chemicals, the exposed or unexposed areas of the photo layer removed become.
  • Single-stage development processes are preferred chosen, but can also in the same way multi-stage development processes are provided.
  • an etchant is introduced into the bore.
  • the etchant is left in the hole for a certain period of time and then out of the hole, for example by tipping over or removed by suction.
  • the depth of the groove depends on it on the strength of the etchant as well as on the duration of the Remain in the hole. Because the photosensitive layer is insensitive to the etchant is only on the Places where there is no photosensitive layer etched. After removing the etchant, finally also the remaining parts of the photosensitive layer removed, for example, by treatment with solvent.
  • the etched areas can be after the etching deepened by mechanical grinding or milling. The latter can be done immediately after removing the etchant or after removing the remaining photosensitive Layer.
  • the exposure can either be by means of a light beam generating light source in conjunction with at least a light beam deflecting, displaceable in the bore, rotating mirror or by means of a light source, those in a transparent inner cylinder with exposure pattern generating shading is housed, or by means of a light sound generator that is inserted into the bore, rotatable and movable point light source.
  • a light beam generating light source in conjunction with at least a light beam deflecting, displaceable in the bore, rotating mirror or by means of a light source, those in a transparent inner cylinder with exposure pattern generating shading is housed, or by means of a light sound generator that is inserted into the bore, rotatable and movable point light source.
  • the optical waveguide in particular a tapered one Be provided at the end of the light beam is deflected laterally.
  • the optical fiber also have an axial radiation characteristic and in the hole must be kinked. Finally, it can be used to generate of an exposure pattern the light source depending on the position of
  • FIG. 1 there is a bore 1 introduced into a solid, for example a valve housing 2.
  • the inner surface 3 of the bore 1 is, for example by grinding, then polishing and finally Anodized surface treatment. The result of this step is shown in Figure la.
  • a photosensitive layer 4 is placed on the surface-treated inside 3 of the bore 1 applied. This is done, for example, by spraying on liquid, photosensitive paint on the inner wall 3 of the bore 1.
  • the Lacquer contains solvents that are used during the drying process evaporate. After drying, the varnish forms a hardened, photosensitive layer which is sensitive to acids is resistant, but can be removed by solvents can. The result of this process step is in Figure 1b shown.
  • the next step is to develop the photosensitive Layer 3 as well as the etching of the grooves. This is done on one page the bore 1 an inlet 9 and on the other side of the Bore 1 an outlet 10 each with the same cross section like the bore 1 to the valve housing 2 using Sealing rings 11 attached. Then the hole 1 with a Developer liquid (e.g. strong lye) for a specific, sufficient to develop the photosensitive layer 3 Flushed time. Then the hole is the same Way with an etchant (strong acid) for a certain Flushed time. The length of time depends on how deeply etched shall be. After the etching, a solvent is flushed in, to remove the different layers of paint and remove. Finally, the hole 1 is, for example cleaned with a detergent.
  • a Developer liquid e.g. strong lye
  • an etchant strong acid
  • An introduction of detergent or another irrigation solution can also be used between developer and etchant and / or etchant and solvent be flushed into hole 1.
  • the inlet 9 and the sequence 10 are self-evident to those used Liquids resistant.
  • Figure 1d shows the Condition before the introduction of the solvent.
  • the grooves 12 by grinding (or alternatively by milling) in tolerance-tolerant Distance from the etched groove edges - recesses 13 educational - deepened.
  • Figure shows the state after deepening 1e.
  • the exposure takes place by means of a rod-shaped inserted into the bore 1
  • Light source 14 surrounded by a transparent cylinder 15 is.
  • In the present embodiment becomes a photo negative varnish as a photosensitive layer 4 used so that the shadows 16 mark the places where a groove is to be etched later. at In contrast, using a photo positive varnish would remove these spots not be shadowed.
  • the transparent cylinder 15 contains formations 17, which act as a stop when inserted into serve the hole 1. This will determine the exact location of the exposure pattern reproducibly set.
  • the light source 14 is for a specific one Time that is sufficient for the exposure of the photosensitive Layer 4 turned on. After switching off the light source 14, the light source 14 and the transparent Cylinder 15 pulled out of hole 1 again.
  • a light beam 19 is generated by a laser unit 18 and parallel to the longitudinal axis of hole 1 in hole 1 guided.
  • a shaft 20 On which are located in the bore 1 End a mirror 21 at 45 ° to the longitudinal axis of the Hole 1 is arranged.
  • the shaft 20 is rotatable so that with one revolution of the shaft 20, the inner surface the illuminated ring enclosing the hole 1 is generated.
  • Angles are used, however an angle of 45 ° results in a more homogeneous illumination than deviating angles.
  • the Shaft 20 can thereby with means not shown in the drawing be provided for fine adjustment of the position.
  • the embodiment according to FIG changed that instead of a single mirror three individual mirrors 22 are provided.
  • the three mirrors 22 are in a crystal-clear, cylindrical synthetic resin body (cylinder 23) at an angle of 45 ° to the longitudinal axis as well offset from each other in the axial and radial directions cast.
  • the cylinder 23 is from one side inserted into hole 1 while from the other side a light beam 19 of the width of the bore 1 into the bore 1 is directed.
  • the advantage of the arrangement according to FIG. 4 compared to the arrangement of Figure 3 is that the Cylinder 23 is not like the shaft 20 of Figure 3 in the bore 1 must be axially shifted to exposures for multiple Carry out grooves in different places with high accuracy.
  • FIG. 5 The embodiment of Figure 5 is compared to the embodiment modified according to Figure 3 so that a shaft 24 at its end in the bore 1 instead of one Flat mirror 21 as in Figure 3 a truncated cone 25 with mirrored Has lateral surfaces.
  • the lateral surfaces point an angle of 45 ° to the longitudinal axis of the bore 1.
  • a light beam 19 generated by the light source 18 is thereby on the lateral surfaces of the truncated cone 25 by 90 ° in the direction deflected the inner surface of the bore 1 and generated there the exposure pattern 8.
  • the point light source 26 can, for example, by a miniature light bulb or be given a light emitting diode and for sharp limitation of the exposure field have diaphragms 27 and 28.
  • the diaphragms 27 and 28 are perpendicular to the inner surface of hole 1 and perpendicular to the longitudinal axis of the hole 1.
  • the point light source 26 is via a feed line 29 and a Switch 30 connected to a power supply 31.
  • the Point light source is therefore introduced into hole 1, brought into the appropriate position and by means of the switch 30 lit up.
  • apparatuses are used, which for example are rigidly connected to the point light source 26 and which, for example, enclose the feed line 29.
  • the light from a light source 32 by means of a Optical fiber 33, which kinks at right angles in the bore 1 is on the sections of the inner wall to be exposed Drilled hole 1.
  • a Optical fiber 33 which kinks at right angles in the bore 1 is on the sections of the inner wall to be exposed Drilled hole 1.
  • the kinked Light guide 33 can be a radially circumferential exposure pattern in the hole while moving the Light guide 33 produce an axial pattern in the longitudinal direction leaves.
  • an optical waveguide formed at its end in the bore 1 in such a way that the end has a frustoconical recess 37 having.
  • the recess 37 faces the light guide 33 boundary surface at an angle of 45 ° to the longitudinal axis hole 1. That generated by a light source 34 Light is emitted by the light guide 35 as a light beam 36 the recess 37 passed and from there at a right angle to Longitudinal axis projected onto the inner surface of the bore 1.
  • the lateral surface of the recess 37 can be mirrored if necessary his.
  • the deflected light in turn turns exposure patterns 8 on the photosensitive 4 layer of the hole 1 generated.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen mindestens einer Nut in eine Bohrung.
Es werden beispielsweise in Zylinderbohrungen von Schiebeventilen Steuernuten benötigt, die nur geringe Toleranzen aufweisen. Mit den üblichen mechanischen Verfahren wie bespielsweise Zylinderinnenschleifen oder Zylinderinnenfräsen können allerdings nur Toleranzen von etwa ± 20 µm erreicht werden, was für Anwendungen bei Kraftstoffinjektoren nicht ausreichend ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem Nuten mit wesentlich kleineren Toleranzen in eine Bohrung eingebracht werden können.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist zunächst vorgesehen, eine fotoempfindliche Schicht auf die Innenfläche der Bohrung aufzubringen. Das Aufbringen der fotoempfindlichen Schicht kann dabei durch Sprühen, Tauchen oder durch mechanisches Auftragen mittels Bürsten, Pinseln oder Schwämmen erfolgen. Geeignet hierfür sind insbesondere flüssige fotoempfindliche Materialien wie beispielsweise Fotolack. Dabei ist zu beachten, daß die fotoempfindliche Schicht gegenüber nachfolgend angewandten Ätzprozessen unempfindlich ist. Wird z.B. flüssiger Fotolack aufgetragen, so ist eine gebrauchsfähige fotoempfindliche Schicht erst nach einer bestimmten Trocknungszeit gegeben. Danach kann die Belichtung der fotoempflindlichen Schicht entsprechend dem gewünschten Verlauf der Nuten vorgenommen werden. Dazu wird ein geeignetes Belichtungsmuster derart auf die fotoempfindliche Schicht aufbelichtet, daß nach einem Entwicklungsschritt ein Ätzen an den Stellen möglich wird, an denen später die Nut bzw. die Nuten zu Liegen kommen sollen. Die Belichtungsmuster sind dabei an die gegebene fotoempfindliche Schicht anzupassen derart, daß bei einer fotopositiven Schicht die belichteten Stellen und bei einer fotonegativen Schicht die unbelichteten Stellen entwikkelt und die darunterliegenden Stellen freigelegt werden.
Nach dem Belichten wird die belichtete fotoempfindliche Schicht mittels geeigneter Chemikalien entwickelt, wobei die belichteten bzw. unbelichteten Stellen der Fotoschicht entfernt werden. Bevorzugt werden dabei einstufige Entwicklungsprozesse gewählt, jedoch können auch in gleicher Weise auch mehrstufige Entwicklungsprozesse vorgesehen werden.
Nachdem die Stellen, an denen die Nut bzw. die Nuten vorgesehen sind, von der fotoempfindlichen Schicht befreit wurden, wird ein Ätzmittel in die Bohrung eingebracht. Das Ätzmittel wird für eine bestimmte Zeitdauer in der Bohrung belassen und anschließend aus der Bohrung beispielsweise durch Auskippen oder durch Absaugen entfernt. Die Tiefe der Nut hängt dabei von der Stärke des Ätzmittels als auch von der Zeitdauer des Verbleibs in der Bohrung ab. Da die fotoempfindliche Schicht unempfindlich ist gegenüber dem Ätzmittel wird nur an den Stellen, an denen sich keine fotoempfindliche Schicht befindet, geätzt. Nach Entfernen des Ätzmittels werden schließlich auch die verbleibenden Teile der fotoempfindlichen Schicht beispielsweise durch Behandlung mit Lösungsmittel entfernt.
Bevorzugt werden vor dem Aufbringen der fotoempfindlichen Schicht die Innenflächen der Bohrung oberflächenbehandelt. Darüberhinaus können nach dem Ätzen die geätzten Stellen durch mechanisches Schleifen oder Fräsen vertieft werden. Letzteres kann unmittelbar nach dem Entfernen des Ätzmittels oder nach dem Entfernen der restlichen fotoempfindlichen Schicht erfolgen.
Die Belichtung kann dabei entweder mittels einer einen Lichtstrahl erzeugenden Lichtquelle in Verbindung mit mindestens einem den Lichtstrahl umlenkenden, in der Bohrung verschiebbaren, rotierenden Spiegel oder mittels einer Lichtquelle, die in einem transparenten Innenzylinder mit Belichtungsmuster erzeugenden Abschattungen untergebracht ist, oder mittels einer einen Lichtschall erzeugenden, in die Bohrung eingeführten, dreh- und verschiebbaren Punktlichtquelle erfolgen. Beim Lichtwellenleiter kann insbesondere ein spitz zulaufendes Ende vorgesehen werden, an dem der Lichtstrahl seitlich abgelenkt wird. Alternativ kann der Lichtwellenleiter auch ein axiale Abstrahlcharakteristik aufweisen und in der Bohrung abgeknickt sein. Schließlich kann zur Erzeugung eines Belichtungsmusters die Lichtquelle abhängig von der Position des Lichtwellenleiters ein- oder ausgeschaltet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigt:
Figur 1
eine allgemeine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens einschließlich eines Belichtungsschrittes,
Figur 2
eine erste Ausführungsform des Belichtungsschrittes,
Figur 3
eine zweite Ausführungsform des Belichtungsschrittes,
Figur 4
eine dritte Ausführungsform des Belichtungsschrittes,
Figur 5
eine vierte Ausführungsform des Belichtungsschrittes,
Figur 6
eine fünfte Ausführungsform des Belichtungsschrittes,
Figur 7
eine sechste Ausführungsform des Belichtungsschrittes, und
Figur 8
eine siebte Ausführungsform des Belichtungsschrittes.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist eine Bohrung 1 in einen Festkörper, beispielsweise ein Ventilgehäuse 2 eingebracht. Die Innenfläche 3 der Bohrung 1 ist beispielsweise durch Schleifen, anschließendem Polieren und schließlich Eloxieren oberflächenbehandelt. Das Ergebnis dieses Verfahrensschrittes ist in Figur la dargestellt.
Als nächstes wird eine fotoempfindliche Schicht 4 auf die oberflächenbehandelte Innenseite 3 der Bohrung 1 aufgebracht. Dies erfolgt beispielsweise durch Aufsprühen von flüssigem, fotoempfindlichem Lack auf die Innenwand 3 der Bohrung 1. Der Lack enthält Lösungsmittel, die während des Trocknungsvorganges verdunsten. Nach dem Trocknen bildet der Lack eine ausgehärtete, fotoempfindliche Schicht, welche gegenüber Säuren resistent ist, jedoch durch Lösungsmittel entfernt werden kann. Das Ergebnis dieses Verfahrensschrittes ist in Figur 1b dargestellt.
Geht man nun beispielsweise von einem fotopositiven Lack aus, so ist an den Stellen, an denen eine Nut gewünscht wird, eine ausreichende Belichtung erforderlich. Dazu wird ein durch eine Lichtquelle 5 erzeugter Lichtstrahl 6 durch entsprechende Lichtführungsmittel 7 (beispielsweise einen Spiegel etc.) das Licht auf die gewünschte Stelle gerichtet und somit ein Belichtungsmuster 8 bestehend aus belichteten und unbelichteten Stellen auf der fotoempfindlichen Schicht 4 erzeugt. Durch Verändern der Lage der Lichtführungsmittel 7 und/oder der Lichtquelle 5 sowie durch Ein- und Ausschalten der Lichtquelle 5 können somit an verschiedenen Stellen Belichtungen vorgenommen und somit unterschiedliche Belichtungsmuster erzeugt werden. Figur lc zeigt dabei das Ergebnis eines Zwischenschrittes bei der Belichtung.
Als nächstes folgen das Entwickeln der fotoempfindlichen Schicht 3 sowie das Ätzen der Nuten. Dazu wird auf einer Seite der Bohrung 1 ein Zulauf 9 und auf der anderen Seite der Bohrung 1 ein Ablauf 10 mit jeweils dem gleichen Querschnitt wie die Bohrung 1 an das Ventilgehäuse 2 unter Verwendung von Dichtringen 11 angesetzt. Danach wird die Bohrung 1 mit einer Entwicklerflüssigkeit (z.B. starke Lauge) für eine bestimmte, zur Entwicklung der fotoempfindlichen Schicht 3 ausreichenden Zeit durchspült. Anschließend wird die Bohrung in gleicher Weise mit einem Ätzmittel (starke Säure) für eine bestimmte Zeit durchspült. Die Zeitdauer hängt davon ab, wie tief geätzt werden soll. Nach dem Ätzen wird ein Lösungsmittel eingespült, um die verschiedenen Lackschichten abzulösen und zu entfernen. Zum Abschluß wird die Bohrung 1 beispielsweise mit einem Spülmittel gereinigt. Ein Einbringen von Spülmittel oder einer anderen Wässerungslösung kann darüber hinaus auch zwischen Entwickler und Ätzmittel und/oder Ätzmittel und Lösungsmittel in die Bohrung 1 eingespült werden. Der Zulauf 9 und der Ablauf 10 sind dabei selbtredend gegenüber den verwendeten Flüssigkeiten resistent. Figur 1d zeigt dabei den Zustand vor dem Einbringen des Lösungsmittels.
Schließlich werden in einem letzten Arbeitsgang die Nuten 12 durch Schleifen (oder alternativ durch Fräsen) in toleranzsicherem Abstand von den geätzten Nutenkanten - Vertiefungen 13 bildend - vertieft. Den Zustand nach dem Vertiefen zeigt Figur 1e.
Während die Verfahrensschritte nach dem Belichten keine größeren Probleme aufwerfen, ist jedoch ein genaues Belichten innerhalb der Bohrung 1 schwieriger. Im folgenden werden daher verschiedene Möglichkeiten einer präzisen Belichtung anhand von Beispielen näher erläutert.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 erfolgt die Belichtung mittels einer in die Bohrung 1 eingeführten stabförmigen Lichtquelle 14, die von einem transparenten Zylinder 15 umgeben ist. An dem transparenten Zylinder 15 sind außen Abschattungen 16 aufgebracht, die zusammen mit den nicht abgeschatteten Bereichen des transparenten Innenzylinders 15 ein Belichtungsmuster 8 ergeben. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Fotonegativlack als fotoempfindliche Schicht 4 verwendet, so daß die Abschattungen 16 die Stellen kennzeichnen, an denen später jeweils eine Nut geätzt werden soll. Bei Verwendung eines Fotopositivlacks dagegen würden diese Stellen nicht abgeschattet werden. Der transparente Zylinder 15 enthält Ausformungen 17, die als Anschlag beim Einführen in die Bohrung 1 dienen. Damit wird die genaue Lage des Belichtungsmusters reproduzierbar eingestellt.
Nach dem Einführen wird die Lichtquelle 14 für eine bestimmte Zeitdauer, die ausreichend ist für die Belichtung der fotoempfindlichen Schicht 4 eingeschaltet. Nach dem Ausschalten der Lichtquelle 14 werden die Lichtquelle 14 und der transparente Zylinder 15 aus der Bohrung 1 wieder herausgezogen.
Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform wird beispielsweise durch eine Lasereinheit 18 ein Lichtstrahl 19 erzeugt und parallel zur Längsachse der Bohrung 1 in die Bohrung 1 geführt. Von der gegenüberliegenden Seite der Bohrung 1 wird eine Welle 20 eingeführt, an derem sich in der Bohrung 1 befindlichen Ende ein Spiegel 21 unter 45° zur Längsachse der Bohrung 1 angeordneter ist. Die Welle 20 ist dabei drehbar, so daß bei einer Umdrehung der Welle 20 ein die Innenfläche der Bohrung 1 umschließender, belichteter Ring erzeugt wird. Anstelle eines Winkels von 45° können auch davon abweichende Winkel verwendet werden, jedoch ergibt ein Winkel von 45° eine homogenere Ausleuchtung als davon abweichende Winkel. Die Welle 20 kann dabei mit in der Zeichnung nicht gezeigten Mitteln zur Feinjustierung der Position versehen werden.
Gegenüber Figur 3 ist die Ausführungsform nach Figur 4 dahingehend abgeändert, daß anstelle eines einzigen Spiegels drei einzelne Spiegel 22 vorgesehen sind. Die drei Spiegel 22 sind in einem glasklaren, zylinderförmigen Kunstharzkörper (Zylinder 23) jeweils unter einem Winkel von 45° zur Längsachse sowie in axialer und radialer Richtung einander gegenüber versetzt eingegossen. Der Zylinder 23 wird dabei von einer Seite in die Bohrung 1 eingeführt, während von der anderen Seite ein Lichtstrahl 19 von der Breite der Bohrung 1 in die Bohrung 1 gerichtet wird. Der Vorteil der Anordnung nach Figur 4 gegenüber der Anordnung nach Figur 3 besteht darin, daß der Zylinder 23 nicht wie die Welle 20 aus Figur 3 in der Bohrung 1 axial verschoben werden muß, um Belichtungen für mehrere Nuten an verschiedenen Orten mit hoher Genauigkeit durchzuführen.
Die Ausführungsform aus Figur 5 ist gegenüber der Ausführungsform nach Figur 3 dahingehend abgeändert, daß eine Welle 24 an ihrem in der Bohrung 1 befindlichen Ende anstelle eines Planspiegels 21 wie in Figur 3 einen Kegelstumpf 25 mit verspiegelten Mantelflächen aufweist. Die Mantelflächen weisen dabei einen Winkel von 45° zur Längsachse der Bohrung 1 auf. Ein von der Lichtquelle 18 erzeugter Lichtstrahl 19 wird dabei an den Mantelflächen des Kegelstumpfes 25 um 90° in Richtung der Innenfläche der Bohrung 1 abgelenkt und erzeugt dort das Belichtungsmuster 8.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 wird eine Punktlichtquelle 26 in die Bohrung 1 eingeführt. Die Punktlichtquelle 26 kann dabei beispielsweise durch eine Miniaturglühlampe oder eine Leuchtdiode gegeben sein und zur scharfen Begrenzung des Belichtungsfeldes Blenden 27 und 28 aufweisen. Die Blenden 27 und 28 stehen dabei senkrecht zu der Innenfläche der Bohrung 1 sowie senkrecht zur Längsachse der Bohrung 1. Die Punktlichtquelle 26 ist über eine Zuleitung 29 und einen Schalter 30 an eine Stromversorgung 31 angeschlossen. Die Punktlichtquelle wird folglich in die Bohrung 1 eingeführt, in die geeignete Position gebracht und mittels des Schalters 30 zum Leuchten gebracht. Zum Positionieren der Punktlichtquelle 26 können verschiedene, in der Zeichnung nicht näher dargestellte Apparaturen verwendet werden, welche beispielsweise mit der Punktlichtquelle 26 starr verbunden sind und die beispielsweise die Zuleitung 29 umschließen.
In Figur 7 wird das Licht einer Lichtquelle 32 mittels eines Lichtleiters 33, der in der Bohrung 1 rechtwinklig abgeknickt ist, auf die zu belichtenden Abschnitte der Innenwand der Bohrung 1 gelenkt. Beispielsweise durch Drehen des geknickten Lichtleiters 33 läßt sich ein radial umlaufendes Belichtungsmuster in der Bohrung erzielen, während durch Verschieben des Lichtleiters 33 in Längsrichtung ein axiales Muster erzeugen läßt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ist ein Lichtwellenleiter an seinem in der Bohrung 1 befindlichen Ende derart ausgebildet, daß das Ende eine kegelstumpfförmige Ausnehmung 37 aufweist. Die Ausnehmung 37 weist in ihrer an den Lichtleiter 33 grenzende Mantelfläche einen Winkel von 45° zur Längsachse der Bohrung 1 auf. Das von einer Lichtquelle 34 erzeugte Licht wird mittels des Lichtleiters 35 als Lichtstrahl 36 auf die Ausnehmung 37 geleitet und von dort in rechtem Winkel zur Längsachse auf die Innenfläche der Bohrung 1 projeziert. Die Mantelfläche der Ausnehmung 37 kann dabei bei Bedarf verspiegelt sein. Durch das abgelenkte Licht werden wiederum Belichtungsmuster 8 auf der fotoempfindlichen 4 Schicht der Bohrung 1 erzeugt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Einbringen mindestens einer Nut in eine Bohrung mit den Verfahrensschritten:
    a) Aufbringen einer fotoempfindlichen Schicht (4) auf die Innenfläche (3) der Bohrung (1);
    b) Belichtung der fotoempfindlichen Schicht (4) nach einem dem gewünschten Verlauf der Nut(en) (12) entsprechenden Belichtungsmuster (8);
    c) Entfernen von durch das Belichtungsmuster (8) ausgewählten Teilen der fotoempfindlichen Schicht (4) mittels fotochemischer Entwicklung;
    d) Einbringen eines Ätzmittels in die Bohrung (1) zum Ätzen an den von der fotoempfindlichen Schicht (4) nicht bedeckten Stellen der Bohrung (1);
    e) Entfernen der verbleibenden Teile der fotoempfindlichen Schicht (4).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Innenfläche (3) der Bohrung (1) vor dem Aufbringen der fotoempfindlichen Schicht (4) oberflächenbehandelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die geätzten Stellen durch mechanisches Schleifen vertieft werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer einen Lichtstrahl (19) erzeugenden Lichtquelle (18) und mindestens eines den Lichtstrahl (18) umlenkenden, in der Bohrung verschiebbaren, rotierenden Spiegels (21, 22) erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer einen Lichtstrahl (19) erzeugenden Lichtquelle (18) und mindestens eines den Lichtstrahl (19, 36) umlenkenden, in der Bohrung (1) bewegbaren Lichtleiters (33, 35) erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Lichtleiter (35) ein nach innen spitz zulaufendes Ende (37) aufweist, an dem der Lichtstrahl (36) seitlich abgelenkt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Lichtleiter (33) in der Bohrung (1) abknickt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer Lichtquelle (14) erfolgt, die in einem transparenten Innenzylinder (15) mit das Belichtungsmuster erzeugenden Abschattungen (16) untergebracht ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Belichtung mittels einer in die Bohrung (1) eingeführten, dreh-und verschiebbaren Punktlichtquelle (26) erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem zur Erzeugung des Belichtungsmusters die Lichtquelle einoder ausgeschaltet wird.
EP00916759A 1999-02-24 2000-02-24 Verfahren zum einbringen mindestens einer nut in eine bohrung Expired - Lifetime EP1080249B1 (de)

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DE19907927 1999-02-24
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EP1080249A1 EP1080249A1 (de) 2001-03-07
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