EP1409772B1 - Verfahren zur selektiven galvanisierung eines bandartigen, metallischen trägermaterials - Google Patents

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EP1409772B1
EP1409772B1 EP02754718A EP02754718A EP1409772B1 EP 1409772 B1 EP1409772 B1 EP 1409772B1 EP 02754718 A EP02754718 A EP 02754718A EP 02754718 A EP02754718 A EP 02754718A EP 1409772 B1 EP1409772 B1 EP 1409772B1
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EP
European Patent Office
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paint
strip
base material
strips
electroplating
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EP02754718A
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EP1409772B2 (de
EP1409772A2 (de
Inventor
Michail Kotsias
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Imo Ingo Mueller Ek
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Imo Ingo Mueller Ek
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22—Servicing or operating apparatus or multistep processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S205/00—Electrolysis: processes, compositions used therein, and methods of preparing the compositions
    • Y10S205/917—Treatment of workpiece between coating steps

Definitions

  • the invention relates to a method for selective galvanization a band-like, metallic carrier material in continuous flow, in particular for electroplating a carrier tape with pre-punched contact elements.
  • Another disadvantage of the known method is that even if only very small areas must be galvanized, very large amounts of paint are required for the complete coating of the carrier material with a coating layer.
  • the required relatively large thickness of the lacquer layer to achieve a closed lacquer layer and in particular the extreme paint accumulations in three-dimensional support materials are made even more aggravating. It should be noted that the paint materials required for such an experience are relatively expensive.
  • An object of the present invention is that to develop known methods so that a faster Passage of the strip-like carrier material through the galvanization line achieved at much lower paint requirement becomes.
  • the inventive method has the advantage that in the electrophoretic lacquer coating already at much lower Paint thicknesses achieved a closed paint layer can, which has a very constant paint thickness. This can be done by removing the lacquer layer Laser treatment Damage to the substrate effective be prevented. In addition, the very thin paint layer be removed faster and with less power, which means a higher throughput speed of the carrier material allows. The deposition of the electrophoretic Varnish on the substrate happens very fast, which in turn higher throughput speeds of the carrier material allows.
  • These advantages are reinforced by that only a selective lacquer layer is applied, for example a paint strip or several paint strips. These Paint strips are applied only in areas where to apply a galvanizing layer. In addition to saving on expensive paint material is thus a faster Removal of the varnish possible at the end of the treatment.
  • the electrophoretic paint coating also performs at three-dimensional Carrier materials to uniform thin lacquer layers, so that even a selective galvanization at this is possible.
  • As the paint removal by laser action Virtually arbitrarily controllable, in addition to strip-like Galvanisations also punctual galvanizations achieved become.
  • the ribbon-like carrier material passes through before the coating expediently a cleaning and / or activation and / or rinsing to optimum initial conditions create.
  • the lacquer layer thickness can vary depending on the applied Tension, the paint composition and the speed of the Be set carrier material, in particular a cataphoretic or anaphoretic lacquer deposition takes place.
  • precisely adjustable lacquer layer thickness can also by appropriate adjustment of the laser beam, this lacquer layer completely removed in the required places while still causing damage to the substrate is avoided.
  • the support material is expediently rinsed and dried, especially in an oven or by UV light. Furthermore, the carrier material is expediently rinsed after laser removal.
  • the laser-painted areas can now by a or more of the following selective plating methods galvanized: selective immersion in a plating bath, Cover the areas outside the at least one Paint strip by means of mechanical Abdeckmasken, in particular Belt tools, applying the electrolyte agent by means of wheel technique, spotter or brush technique.
  • the electroplating plant shown in Fig. 1 for selective Galvanization of a carrier tape is called as Reel-to-reel system formed, with the metallic carrier tape 10 of a first roll or spool 11 continuously unwound, passed through the system and behind it again on a second roll or spool 12 as finished processed tape is wound up.
  • the substrate tape 10 passes through a preparation station 13, in which it cleaned, activated and rinsed becomes.
  • the lacquering station 14 may be one or several Belackungszellen have 15, as shown in Fig. 2 schematically are shown.
  • Such a coating cell exists principle of an example encapsulated housing, the so shielded is that an uncontrolled paint deposition is avoided on undesirable areas. These are dimming 17, 18, like the other housing areas, for example Teflon or other non-conductive Made of plastic, arranged so that they are not to be coated Regions of the substrate strip 10 opposite cover a flat anode 19.
  • the Anode 19 consists of stainless steel, but can also be made Titanium should be platinum plated.
  • the illustrated coating cell 15 is for anaphoretic Paint deposition formed, including an anaphoretic paint is used.
  • a lacquer layer is resistant to acid media, such as a nickel, gold or tin bath, and let dissolve in an alkaline environment.
  • acid media such as a nickel, gold or tin bath
  • anaphoretic paint deposition is the anode 19 with the positive pole of a galvanizing connected while powered by the power supply Carrier tape 10 in front of the cell a contacting unit 21 is arranged.
  • it is also a cataphoretic Lacquer deposition with cataphoretic lacquer possible.
  • the cataphoretic lacquer is resistant to alkaline Media and can be replaced in an acidic environment.
  • the Polarity is reversed, that is, instead of the anode 19 occurs a cathode.
  • the coating cell 15 is formed so that the formed Paint strips or lacquer-coated areas no longer damaged after the coating process become. This is for example by not shown Guide rollers scored, in front of and behind the coating cell 15 are attached and the substrate in both Position exactly as vertically as well as horizontally that coated with the paint strip 22 area does not come in contact with areas of the housing 16.
  • the distance between the substrate tape 10 and the dimming 17, 18 is chosen so that on the one hand sufficient dimming effect is present, but that no points of contact arise.
  • the paint located in a storage tank, not shown is supplied via nozzles of the coating cell 15.
  • An im Storage tank located pump is via a pipe with connected to the paint cell, with a likewise not shown Interposed throttle valve the amount of supplied paint can be set or controlled can.
  • a filter assembly may also be provided be.
  • the Paint Transfer Pump is designed to be usable by use of easily sliding materials on all moving Parts surrounded with paint, electric boots be prevented, otherwise a deposition of the paint on moving parts that can be charged electrically and with can come into contact with the paint.
  • FIGS. 3 to 10 show various types of carrier tapes presented as examples that vary with arranged paint strips are provided.
  • the carrier material strip 27 shown in FIGS. 5 and 6 is so pre-punched that already formed individual contacts are canceled or cut off after completion can be. There are two paint strips 28, 29 applied.
  • the carrier material strip 30 shown in FIGS. 7 and 8 is also pre-cut to form individual contacts, these contacts being on one side of a retaining strip 31, which holds them together, semicircular formations 32 so that the substrate tape 30 three-dimensional is trained.
  • a paint strip 33 is at the Outside of the formations 32 applied.
  • the carrier material strip 34 shown in FIGS. 9 and 10 is also three-dimensional, with retaining strips 35 connect the individual contact elements 36 at their ends. These contact elements 36 are in the middle region formed box-like, wherein a paint strip 37 on the middle area of the box-like formations runs.
  • the selective paint strip (or more) is in 3D-carrier tapes applied over the entire spatial depth, as can be seen in FIGS. 7 to 10.
  • the carrier material strip 10 of FIG. 1 After the application of one or more paint strips is the carrier material strip 10 of FIG. 1 by a drying station 38 led.
  • the drying and thus a partial polymerization is done in an oven of the drying station 38, in which a uniform temperature distribution exists is.
  • the paint strips with UV light are dried and partially polymerized.
  • the substrate tape 10 is passed through a selective de-paint laser station 39.
  • a selective de-paint laser station 39 By means of the laser beam of a laser 40 those lacquer areas are removed from the paint strip or stripes, which are to be galvanized later.
  • both a strip-like Entlakkung and the Entlackung on singular surfaces is possible, for example, by the laser oscillating processed these surfaces.
  • a plurality of strip-shaped paint erosions can be made by means of the laser within a paint strip.
  • the tolerances of Lackabtrags and the subsequent electroplating are low and amount to about 50 ⁇ m.
  • the substrate is not damaged by the laser beam and paint removal is complete. This is ensured by the exact setting of the laser energy, wavelength, strength and duration of the pulses.
  • FIGS. 11 and 12 show that a strip-shaped region 42 in the laser station 39 has been stripped of the paint strip 22 applied to the carrier strip 10.
  • the substrate tape 10 will now pass through a plating station 43 passed, in which a galvanization of the laser-stripped area 42 takes place. This is done by one per se known selective galvanization achieved.
  • the regions of the carrier material strip are thereby 10 outside of the paint strip 20 by means of two covered continuously circulating belt 44.
  • the speed the belt 44 is the throughput speed of the carrier material strip 10, so that the belt 44th follow suit.
  • the released area between The two belts 44 will now be using a cloth, a brush or the like wetted with galvanizing solution and thereby galvanized. This can vary depending on the desired layer thickness done in several stages.
  • the substrate tape 10 in a Entlackungsstation 45 completely stripped by passing through a corresponding aqueous solution is performed.
  • the aqueous solution is acidic or alkaline.
  • brass, Copper or copper alloy existing carrier tape 10 also different materials, such as gold, palladium, Silver and zinc, to be galvanized. Different plating layers can also be superimposed, with this take the necessary steps one after the other.
  • the inventive method can - as described - with Carrier material bands are performed, which in accordance with FIGS. 5 to 10 already pre-punched contacts or other elements or which are still full-surface, for example according to Figs. 3, 4, 11 and 12. In the latter case can also after galvanizing still punching done, however this requires a larger amount of paint and galvanizing metals.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Galvanisierung eines bandartigen, metallischen Trägermaterials im kontinuierlichen Durchlauf, insbesondere zur Galvanisierung eines Trägermaterialbands mit vorgestanzten Kontaktelementen.
Bei einem derartigen, aus der DE 19934584 A1 bekannten Verfahren wird das Trägermaterial zunächst vollständig mit Lack überzogen, indem es entweder mit Lack besprüht oder in Lack eingetaucht wird. Dann werden mittels eines Lasers diejenigen Stellen vom Lack befreit, an denen Kontaktmaterial aufgalvanisiert werden soll.
Bei dem bekannten Verfahren kann sowohl durch das Besprühen mit Lack als auch durch Eintauchen in Lack in nachteiliger Weise nur eine Lackschicht mit ungleichmäßiger Dicke erzielt werden. Diese Problematik verschärft sich bei einem drei-dimensionalen Trägermaterial, da der Lack sich dann insbesondere in Ecken und Kanten in extremer Dicke festsetzt. Weiterhin kann sich eine für das Verfahren zwingend erforderliche geschlossene Lackschicht nur dann erzielen lassen, wenn sie relativ dick ist. Beim Laserabtrag an den zu galvanisierenden Stellen führt dies dann entweder zu einer zeitaufwendigen Bearbeitung, oder es müssen Laser mit großer Leistung verwendet werden. Da die Lackschicht an den zu galvanisierenden Stellen vollständig abgetragen sein muss, ist es erforderlich, den Laserstrahl so einzustellen, dass die Lackschicht auch an Stellen größter Dicke entfernt wird. Dies wiederum führt dazu, dass an Stellen mit geringer Schichtdicke das Trägermaterial durch den Laserstrahl beschädigt wird. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass selbst dann, wenn nur sehr geringe Flächen galvanisiert werden müssen, sehr große Lackmengen für das vollständige Überziehen des Trägermaterials mit einer Lackschicht benötigt werden.
Die erforderliche relativ große Dicke der Lackschicht zur Erzielung einer geschlossenen Lackschicht und insbesondere die extremen Lackansammlungen bei drei-dimensionalen Trägermaterialien kommen noch erschwerend hinzu. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die für ein solches Erfahren erforderlichen Lackmaterialien relativ teuer sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das bekannte Verfahren so weiterzubilden, dass ein schnellerer Durchlauf des bandartigen Trägermaterials durch die Galvanisierungsstrecke bei wesentlich geringerem Lackbedarf erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Verfahrensschritte des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass bei der elektrophoretischen Lackbeschichtung schon bei wesentlich geringeren Lackdicken eine geschlossene Lackschicht erzielt werden kann, wobei diese eine sehr konstante Lackdicke besitzt. Hierdurch können beim Entfernen der Lackschicht durch Laserbehandlung Beschädigungen des Trägermaterials wirksam verhindert werden. Darüber hinaus kann die sehr dünne Lackschicht schneller und mit geringerer Leistung entfernt werden, was eine höhere Durchlaufgeschwindigkeit des Trägermaterials ermöglicht. Das Abscheiden des elektrophoretischen Lacks auf dem Trägermaterial erfolgt sehr schnell, was wiederum höhere Durchlaufgeschwindigkeiten des Trägermaterials ermöglicht. Verstärkt werden diese Vorteile noch dadurch, dass nur eine selektive Lackschicht aufgebracht wird, beispielsweise ein Lackstreifen oder mehrere Lackstreifen. Diese Lackstreifen werden nur in den Bereichen aufgebracht, in denen eine Galvanisierschicht aufzubringen ist. Neben der Einsparung an teurem Lackmaterial ist somit auch ein schnelleres Entfernen des Lacks am Ende der Behandlung möglich.
Die elektrophoretische Lackbeschichtung führt auch bei drei-dimensionalen Trägermaterialien zu gleichmäßigen dünnen Lackschichten, so dass auch eine selektive Galvanisierung bei diesen möglich ist. Da der Lackabtrag durch Lasereinwirkung praktisch beliebig steuerbar ist, können neben streifenartigen Galvanisierungen auch punktuelle Galvanisierungen erreicht werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Das bandartige Trägermaterial durchläuft vor dem Belacken zweckmäßigerweise einen Reinigungs- und/oder Aktivierungs- und/oder Spülvorgang, um optimale Anfangsbedingungen zu schaffen.
In vorteilhafter Weise können mehrere Lackstreifen in gleicher oder unterschiedlicher Breite auf derselben Seite oder auf beiden Seiten des bandartigen Trägermaterials aufgebracht werden. Die Breite dieser Streifen ist dabei durch das elektrophoretische Lackbeschichtungsverfahren genau einstellbar, so dass durch Optimierung der Streifenbreite eine Minimierung des benötigten Lackmaterials erreicht werden kann.
Die Lackschichtdicke kann in Abhängigkeit der angelegten Spannung, der Lackzusammensetzung und der Geschwindigkeit des Trägermaterials eingestellt werden, wobei insbesondere eine kataphoretische oder anaphoretische Lackabscheidung erfolgt. Durch die somit exakt einstellbare Lackschichtdicke kann auch durch entsprechende Einstellung des Laserstrahls diese Lackschicht vollständig an den erforderlichen Stellen abgetragen werden, wobei dennoch eine Beschädigung des Trägermaterials vermieden wird.
Zur elektrophoretischen Lackbeschichtung werden Kathoden in einem Gehäuse der Lackbeschichtungseinrichtung zweckmäßigerweise gegenüber dem Trägermaterial durch eine schlitzartige Abblendung abgedeckt, wobei in Abhängigkeit der Schlitzbreite und des Abstands zwischen Abblendung und Trägermaterial die Lackstreifenbreite eingestellt werden kann. Durch Abblendungen mit mehreren Schlitzen können entsprechend mehrere Lackstreifen gebildet werden.
Nach der Belackung wird das Trägermaterial zweckmäßigerweise gespült und getrocknet, insbesondere in einem Ofen oder durch UV-Licht. Weiterhin wird das Trägermaterial zweckmäßigerweise nach der Laserentlackung gespült.
Die durch Laser entlackten Stellen können nun durch eines oder mehrere der folgenden selektiven Galvanisierungsverfahren galvanisiert werden: Selektivtauchen in einem Galvanisierungsbad, Abdeckung der Bereiche außerhalb des wenigstens einen Lackstreifens mittels mechanischer Abdeckmasken, insbesondere Riemenwerkzeugen, Aufbringen des Elektrolytmittels mittels Radtechnik, Spotter oder Brushtechnik.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine schematische Darstellung der einzelnen Stationen einer Anlage zur selektiven Galvanisierung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer Lackbeschichtungszelle zur Aufbringung eines Lackstreifens gewünschter Breite,
Fig. 3
eine Stirnansicht eines Trägermaterialbands mit drei Lackstreifen an Vorder- und Rückseite,
Fig. 4
eine perspektivische Darstellung des in Fig. 3 dargestellten Trägermaterialbands,
Fig. 5
eine Stirnansicht eines gestanzten Trägermaterialbands mit zwei Lackstreifen,
Fig. 6
eine perspektivische Darstellung des in Fig. 4 dargestellten Trägermaterialbands,
Fig. 7
eine Stirnansicht eines drei-dimensionalen Trägermaterialbands mit einem Lackstreifen am ausgeformten Bereich,
Fig. 8
eine perspektivische Darstellung des in Fig. 7 dargestellten Trägermaterialbands,
Fig. 9
eine Stirnansicht eines weiteren drei-dimensionalen Trägermaterialbands mit einem Lackstreifen,
Fig. 10
eine perspektivische Darstellung des in Fig. 9 dargestellten Trägermaterialbands,
Fig. 11
eine Stirnansicht eines Trägermaterialbands mit einem Lackstreifen, in dem durch Laserbehandlung ein streifenförmiger Bereich entlackt ist, und mit einer Abdeckung zur selektiven Galvanisierung und
Fig. 12
eine perspektivische Darstellung des in Fig. 11 dargestellten Trägermaterialbands.
Die in Fig. 1 dargestellte Galvanisieranlage zur selektiven Galvanisierung eines Trägermaterialbands ist als so genannte Reel-to-Reel-Anlage ausgebildet, wobei das metallische Trägermaterialband 10 von einer ersten Rolle oder Spule 11 kontinuierlich abgewickelt, durch die Anlage hindurchgeführt und dahinter wieder auf eine zweite Rolle oder Spule 12 als fertig bearbeitetes Band aufgewickelt wird. Dabei sind Bandgeschwindigkeiten von 20 m/min oder auch größere Geschwindigkeiten möglich.
Zunächst durchläuft das Trägermaterialband 10 eine Vorbereitungsstation 13, in der es gereinigt, aktiviert und gespült wird.
Anschließend wird das Trägermaterialband 10 durch eine Belakkungsstation 14 geführt, wo eine selektive elektrophoretische Belackung erfolgt. Die Belackungsstation 14 kann eine oder mehrere Belackungszellen 15 besitzen, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt sind. Eine solche Belackungszelle besteht prinzipiell aus einem beispielsweise gekapselten Gehäuse, das so abgeschirmt ist, dass eine unkontrollierte Lackabscheidung an unerwünschten Bereichen vermieden wird. Hierzu sind Abblendungen 17, 18, die wie die übrigen Gehäusebereiche beispielsweise aus Teflon oder einem anderen nicht-leitenden Kunststoff bestehen, so angeordnet, dass sie die nicht zu beschichtenden Bereiche des Trägermaterialbands 10 gegenüber einer flächigen Anode 19 abdecken. Infolge des durch die beiden Abblendungen 17, 18 gebildeten Schlitzes 20 wird durch elektrophoretische Lackabscheidung ein Lackstreifen entsprechend der Breite auf dem Trägermaterialband 10 gebildet. Die Anode 19 besteht dabei aus Edelstahl, kann jedoch auch aus Titan platiniert sein.
Die dargestellte Belackungszelle 15 ist zur anaphoretischen Lackabscheidung ausgebildet, wozu ein anaphoretischer Lack verwendet wird. Eine solche Lackschicht ist beständig gegen saure Medien, wie ein Nickel-, Gold- oder Zinnbad, und lässt sich im alkalischen Milieu ablösen. Zur anaphoretischen Lackabscheidung ist die Anode 19 mit dem positiven Pol einer Galvanisierspannung verbunden, während durch Stromzuführung zum Trägermaterialband 10 vor der Zelle eine Kontaktierungseinheit 21 angeordnet ist. Alternativ hierzu ist auch eine kataphoretische Lackabscheidung mit kataphoretischem Lack möglich. Der kataphoretische Lack ist beständig gegenüber alkalischen Medien und lässt sich im sauren Milieu ablösen. Die Polung ist umgekehrt, das heißt, anstelle der Anode 19 tritt eine Kathode.
Die Belackungszelle 15 ist so ausgebildet, dass der gebildete Lackstreifen beziehungsweise die mit Lack beschichteten Bereiche nach dem Beschichtungsvorgang nicht mehr beschädigt werden. Dies wird beispielsweise durch nicht dargestellte Führungsrollen erzielt, die vor und hinter der Belackungszelle 15 angebracht sind und die das Trägermaterial sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung exakt so positionieren, dass der mit dem Lackstreifen 22 beschichtete Bereich nicht in Kontakt mit Bereichen des Gehäuses 16 gelangt. Der Abstand zwischen dem Trägermaterialband 10 und den Abblendungen 17, 18 ist dabei so gewählt, dass zum einen eine genügende Abblendwirkung vorhanden ist, dass aber keine Berührungspunkte entstehen.
Der in einem nicht dargestellten Vorratstank befindliche Lack wird über Düsen der Belackungszelle 15 zugeführt. Eine im Vorratstank befindliche Pumpe ist über eine Rohrleitung mit der Lackzelle verbunden, wobei über ein ebenfalls nicht dargestelltes zwischengeschaltetes Drosselventil die Menge des zugeführten Lackes eingestellt beziehungsweise gesteuert werden kann. Eine Filteranordnung kann ebenfalls vorgesehen sein. Die Lackförderpumpe ist so konstruiert, dass durch Verwendung von leicht gleitenden Materialien an allen bewegten Teilen, die mit Lack umgeben sind, elektrische Aufladungen verhindert werden, da sonst eine Abscheidung des Lackes auf bewegten Teilen, die sich elektrisch aufladen können und mit dem Lack in Berührung kommen, stattfinden kann.
In den Figuren 3 bis 10 sind verschiedenartige Trägermaterialbänder als Beispiele dargestellt, die mit unterschiedlich angeordneten Lackstreifen versehen sind.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Trägermaterialband sind drei Lackstreifen 24 - 26 unterschiedlicher Breite an Vorder- und Rückseite aufgebracht. Dies kann entweder mit nacheinander angeordneten Belackungszellen 15 oder mit Belakkungszellen durchgeführt werden, die mehrere Schlitze 20 und beidseitig des Trägermaterialbands 23 angeordnete Abblendungen und Anoden beziehungsweise Kathoden besitzt.
Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Trägermaterialband 27 ist so vorgestanzt, das bereits einzelne Kontakte ausgebildet sind, die nach Fertigstellung abgebrochen oder abgeschnitten werden können. Es sind zwei Lackstreifen 28, 29 aufgebracht.
Das in den Fig. 7 und 8 dargestellte Trägermaterialband 30 ist ebenfalls zur Bildung von einzelnen Kontakten vorgestanzt, wobei diese Kontakte auf einer Seite eines Haltestreifens 31, der sie zusammenhält, halbkreisartige Ausformungen 32 besitzen, so dass das Trägermaterialband 30 drei-dimensional ausgebildet ist. Ein Lackstreifen 33 ist an der Außenseite der Ausformungen 32 aufgebracht.
Das in den Fig. 9 und 10 dargestellte Trägermaterialband 34 ist ebenfalls drei-dimensional ausgebildet, wobei Haltestreifen 35 die einzelnen Kontaktelemente 36 an ihren Enden verbinden. Diese Kontaktelemente 36 sind im mittleren Bereich kastenartig ausgebildet, wobei ein Lackstreifen 37 über den mittleren Bereich der kastenartigen Ausbildungen verläuft. Der selektive Lackstreifen (oder auch mehrere) wird bei 3D-Trägermaterialbändern über die gesamte räumliche Tiefe aufgebracht, wie dies in den Fig. 7 bis 10 erkennbar ist.
Nach der Aufbringung eines oder mehrerer Lackstreifen wird das Trägermaterialband 10 gemäß Fig. 1 durch eine Trocknungsstation 38 geführt. Die Trocknung und damit eine Teilpolymerisation wird in einem Ofen der Trocknungsstation 38 vorgenommen, in dem eine gleichmäßige Temperaturverteilung vorhanden ist. Alternativ hierzu können die Lackstreifen auch mit UV-Licht getrocknet und teilpolymerisiert werden.
Als Nächstes wird das Trägermaterialband 10 durch eine Laserstation 39 zur selektiven Entlackung geführt. Mittels des Laserstrahls eines Lasers 40 werden aus dem oder den Lackstreifen diejenigen Lackbereiche entfernt, die später galvanisiert werden sollen. Dabei ist sowohl eine streifenförmige Entlakkung als auch die Entlackung an singulären Flächen möglich, indem beispielsweise der Laser oszillierend diese Flächen bearbeitet. Selbstverständlich können auch innerhalb eines Lackstreifens mehrere streifenförmige Lackabtragungen mittels des Lasers vorgenommen werden. Die Toleranzen des Lackabtrags und damit der anschließenden Galvanisierung sind gering und betragen ca. 50 µm. Das Substrat wird durch den Laserstrahl nicht beschädigt, und der Lackabtrag ist vollständig. Dies wird durch die exakte Einstellung des Lasers über Energie, Wellenlänge, Stärke und Dauer der Pulse sichergestellt. In den Fig. 11 und 12 ist dargestellt, dass von dem auf dem Trägermaterialband 10 aufgebrachten Lackstreifen 22 ein streifenförmiger Bereich 42 in der Laserstation 39 entlackt wurde.
Das Trägermaterialband 10 wird nun durch eine Galvanisierstation 43 hindurchgeführt, in der eine Galvanisierung des durch den Laser entlackten Bereichs 42 erfolgt. Dies wird durch ein an sich bekanntes selektives Galvanisierungsverfahren erreicht. Gemäß Fig. 12 werden dabei die Bereiche des Trägermaterialbands 10 außerhalb des Lackstreifens 20 mittels zwei kontinuierlich umlaufenden Riemen 44 abgedeckt. Die Geschwindigkeit der Riemen 44 ist dabei der Durchlaufgeschwindigkeit des Trägermaterialbands 10 angeglichen, so dass die Riemen 44 entsprechend mitlaufen. Der frei gelassene Bereich zwischen den beiden Riemen 44 wird nun mittels eines Tuchs, einer Bürste oder dergleichen mit Galvanisierlösung benetzt und dabei galvanisiert. Dies kann je nach gewünschter Schichtdicke in mehreren Stufen erfolgen. Befindet sich der Lackstreifen an einem Randbereich des Trägermaterialbands 10, so kann die selektive Galvanisierung auch durch selektives Tauchen in ein Galvanisierbad erfolgen. Alternativ hierzu können auch andere mechanische Abdeckmasken eingesetzt werden, wobei als weitere bekannte Verfahren zur selektiven Galvanisierung die Spottertechnik und die Brushtechnik zu nennen sind.
Als letzter Schritt wird das Trägermaterialband 10 in einer Entlackungsstation 45 vollständig entlackt, indem es durch eine entsprechende wässrige Lösung geführt wird. Je nachdem, ob kataphoretische oder anaphoretische Lackabscheidung eingesetzt wurde, ist die wässrige Lösung sauer oder alkalisch.
Selbstverständlich können auf das üblicherweise aus Messing, Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehende Trägermaterialband 10 auch verschiedene Materialien, wie Gold, Palladium, Silber und Zink, aufgalvanisiert werden. Verschiedene Galvanisierschichten können auch übereinanderliegen, wobei hierzu die erforderlichen Schritte nacheinander ablaufen. Das Trägermaterialband 10 kann beispielsweise auch bereits eine Galvanisierschicht besitzen, die auf klassische Weise aufgebracht wurde, zum Beispiel selektive Galvanisierung ohne Lackabdeckung.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann - wie beschrieben - mit Trägermaterialbändern durchgeführt werden, die gemäß den Fig. 5 bis 10 bereits vorgestanzte Kontakte oder andere Elemente aufweisen oder die noch vollflächig sind, beispielsweise gemäß den Fig. 3, 4, 11 und 12. Im letzteren Fall können auch nach der Galvanisierung noch Stanzvorgänge erfolgen, allerdings erfordert dies eine größere Menge an Lack und Galvanisierungsmetallen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur selektiven Galvanisierung eines bandartigen, metallischen Trägermaterials im kontinuierlichen Durchlauf, insbesondere eines Trägermaterialbands mit vorgestanzten Kontaktelementen, wobei
    a) das Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) in einer elektrophoretischen Lackbeschichtungseinrichtung (14, 15) mit einem elektrophoretischen Lack selektiv mit wenigstens einem Lackstreifen (22, 24 - 26, 28, 29, 33, 37) beschichtet wird,
    b) der wenigstens eine Lackstreifen (22, 24 - 26, 28, 29, 33, 37) an denjenigen Stellen (42) mittels eines Lasers (40) entlackt wird, die galvanisiert werden sollen,
    c) in einem Galvanisierungsprozess eine Metallschicht auf die entlackten Stellen (42) im wenigstens einen Lackstreifen (22, 24 - 26, 28, 29, 33, 37) mittels selektiver Galvanisierung aufgebracht wird, und
    d) der wenigstens eine Lackstreifen'(22, 24 - 26, 28, 29, 33, 37) anschließend entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das bandartige Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) vor dem Belacken einen Reinigungs- und/oder Aktivierungs- und/oder Spülvorgang durchläuft.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Lackstreifen (24 - 26, 28, 29) in gleicher oder unterschiedlicher Breite auf derselben Seite oder auf beiden Seiten des bandartigen Trägermaterials (23, 27) aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschichtdicke in Abhängigkeit der angelegten Spannung, der Lackzusammensetzung und der Geschwindigkeit des Trägermaterials eingestellt wird, wobei insbesondere eine kataphoretische oder anaphoretische Lackabscheidung erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Elektroden (19) in einem Gehäuse (16) der Lackbeschichtungseinrichtung (14, 15) gegenüber dem Trägermaterial (10) durch eine schlitzartige Abblendung (17, 18) abgedeckt werden, wobei in Abhängigkeit der Schlitzbreite (20) und des Abstands zwischen Abblendung (17, 18) und Trägermaterial (10) die Lackstreifenbreite eingestellt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) nach der Belackung gespült und getrocknet wird, insbesondere in einem Ofen (28) oder durch UV-Licht.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Laserentlackung Streifen und/oder singuläre Galvanisierungsstellen (42) gebildet werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) nach der Laserentlackung gespült wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Laser (40) entlackten Stellen (42) durch eines oder mehrere der folgenden selektiven Galvanisierungsverfahren galvanisiert werden: Selektivtauchen in ein Galvanisierungsbad, Abdeckung der Bereiche außerhalb des wenigstens einen Lackstreifens mittels mechanischer Abdeckmasken (44), insbesondere Riemenwerkzeugen, Aufbringung des Elektrolyts mittels Radtechnik, Spottertechnik oder Brushtechnik.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Lackstreifen (22, 24 - 26, 28, 29, 33, 37) nach der Galvanisierung in einer alkalischen oder sauren wässrigen Lösung vollständig entfernt wird.
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