EP1409772B2 - Verfahren zur selektiven galvanisierung eines bandartigen, metallischen trägermaterials - Google Patents

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EP1409772B2
EP1409772B2 EP02754718A EP02754718A EP1409772B2 EP 1409772 B2 EP1409772 B2 EP 1409772B2 EP 02754718 A EP02754718 A EP 02754718A EP 02754718 A EP02754718 A EP 02754718A EP 1409772 B2 EP1409772 B2 EP 1409772B2
Authority
EP
European Patent Office
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paint
strip
base material
strips
electroplating
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EP02754718A
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EP1409772A2 (de
EP1409772B1 (de
Inventor
Michail Kotsias
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Imo Ingo Mueller Ek
Original Assignee
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 the selective galvanization of a strip-like, metallic carrier material in a continuous pass, in particular for the galvanization of a carrier strip with pre-punched contact elements.
  • the support material is first completely coated with lacquer by either sprayed with lacquer or dipped in lacquer. Then, by means of a laser, those areas are freed from the paint on which contact material is to be galvanized.
  • An object of the present invention is to develop the known method so that a faster passage of the strip-like carrier material is achieved by the galvanization with significantly lower paint requirement.
  • the inventive method has the advantage that in the electrophoretic lacquer coating even at much lower paint thicknesses, a closed lacquer layer can be achieved, which has a very constant paint thickness. As a result, damage to the substrate can be effectively prevented when removing the paint layer by laser treatment. In addition, the very thin paint layer can be removed faster and with less power, which allows a higher throughput speed of the substrate. The deposition of the electrophoretic paint on the substrate is very fast, which in turn allows higher throughput speeds of the substrate. These advantages are further enhanced by the fact that only a selective lacquer layer is applied, for example a lacquer strip or several lacquer strips. These paint strips are applied only in the areas in which a galvanizing layer is applied. In addition to the saving of expensive paint material thus faster removal of the paint at the end of the treatment is possible.
  • the electrophoretic lacquer coating leads to uniform thin lacquer layers even with three-dimensional support materials, so that a selective electroplating is possible in these. Since the paint removal by laser action is virtually arbitrarily controllable, punctiform galvanizations can be achieved in addition to strip-like electroplating.
  • the strip-like carrier material expires before the coating expediently a cleaning and / or activation and / or rinsing process to create optimal initial conditions.
  • paint strips can be applied in the same or different width on the same side or on both sides of the belt-like carrier material.
  • the width of these strips is precisely adjustable by the electrophoretic lacquer coating process, so that by optimizing the strip width, a minimization of the required lacquer material can be achieved.
  • the lacquer layer thickness can be adjusted as a function of the applied voltage, the lacquer composition and the speed of the support material, in particular cataphoretic or anaphoretic lacquer deposition. By thus precisely adjustable coating thickness can be completely removed at the required locations by appropriate adjustment of the laser beam, this paint layer, while still avoiding damage to the substrate is avoided.
  • a housing of the paint coating device expediently compared to the carrier material by a slot-like dimming, depending on the slot width and the distance between dimming and substrate, the paint strip width can be adjusted.
  • dimming with multiple slots can accordingly several paint strips are formed.
  • the support material is expediently rinsed and dried, in particular in an oven or by UV light. Furthermore, the carrier material is expediently rinsed after laser removal.
  • the laser-stripped areas can now be electroplated by one or more of the following selective plating methods: selective dipping in a plating bath, covering the areas outside of the at least one paint strip by means of mechanical mask masks, in particular belt tools, applying the electrolyte agent by means of wheel technology, spotter or brush technique.
  • Fig. 1 illustrated galvanizing plant for selective galvanization of a carrier strip is designed as a so-called reel-to-reel system, wherein the metallic carrier strip 10 unwound continuously from a first roll or spool 11, passed through the system and behind again on a second roll or coil 12 as Finished tape is wound up.
  • Belt speeds of 20 m / min or even higher speeds are possible.
  • the substrate tape 10 passes through a preparation station 13, where it is cleaned, activated and rinsed.
  • the substrate strip 10 is passed through a Belakkungsstation 14, where a selective electrophoretic coating takes place.
  • the lacquering station 14 may have one or more lacquer cells 15, as shown in FIG Fig. 2 are shown schematically.
  • Such a Belackungszelle consists in principle of an example encapsulated housing which is shielded so that an uncontrolled paint deposition is avoided at undesirable areas.
  • shields 17, 18, which, like the other housing areas, consist for example of Teflon or another non-conductive plastic, are arranged such that they cover the regions of the carrier material strip 10 which are not to be coated with respect to a flat anode 19.
  • the anode 19 is made of stainless steel, but may also be platinum plated from titanium.
  • the illustrated coating cell 15 is designed for anaphoretic paint deposition, for which purpose an anaphoretic paint is used.
  • a lacquer layer is resistant to acidic media, such as a nickel, gold or tin bath, and can be removed in an alkaline medium.
  • the anode 19 is connected to the positive pole of a galvanizing voltage, while a contacting unit 21 is arranged in front of the cell by supplying current to the carrier material band 10.
  • a cataphoretic lacquer deposition with cataphoretic lacquer is possible.
  • the cataphoretic lacquer is resistant to alkaline media and can be removed in an acidic environment.
  • the polarity is reversed, that is, instead of the anode 19, a cathode occurs.
  • the varnish cell 15 is designed so that the paint strip formed or the varnish-coated areas are no longer damaged after the coating process. This is achieved for example by guide rollers, not shown, which are mounted in front of and behind the coating cell 15 and which position the carrier material in both vertical and horizontal directions exactly so that the area coated with the paint strip 22 is not in contact with areas of the housing 16 arrives.
  • the distance between the substrate tape 10 and the dimming 17, 18 is chosen so that on the one hand a 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.
  • a pump located in the storage tank is connected via a pipe to the paint cell, wherein the amount of the supplied paint can be set or controlled via a likewise not shown intermediate throttle valve.
  • a filter arrangement may also be provided.
  • the Paint Conveyor Pump is designed to prevent electrical charges by using light-weight materials on all moving parts surrounded by paint, otherwise the paint will come into contact with moving parts that can become electrically charged and into contact with the paint come, can take place.
  • FIGS. 3 to 10 various carrier material bands are shown as examples, which are provided with differently arranged paint strips.
  • carrier strip three paint strips 24 - 26 of different width on the front and back are applied. This can be carried out either with successively arranged coating cells 15 or with coating cells which has a plurality of slits 20 and dips and anodes or cathodes arranged on both sides of the carrier material band 23.
  • carrier strip 27 is pre-punched so that already individual contacts are formed, which can be canceled or cut off after completion.
  • substrate strip 30 is also pre-punched to form individual contacts, said contacts on one side of a holding strip 31, which holds them together, semi-circular formations 32, so that the carrier material strip 30 is formed three-dimensionally.
  • a paint strip 33 is applied to the outside of the formations 32.
  • carrier material strip 34 is also formed three-dimensional, wherein retaining strips 35 connect the individual contact elements 36 at their ends.
  • These contact elements 36 are box-shaped in the central region, wherein a paint strip 37 extends over the central region of the box-like formations.
  • the selective paint strip (or more) is applied over the entire spatial depth in 3D carrier material bands, as in the Fig. 7 to 10 is recognizable.
  • the substrate tape 10 according to Fig. 1 passed through a drying station 38.
  • the drying and thus a partial polymerization is carried out in an oven of the drying station 38, in which a uniform temperature distribution is present.
  • the paint strips can also be dried with UV light 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 It is shown that a strip-shaped region 42 in the laser station 39 has been stripped of the paint strip 22 applied to the substrate tape 10.
  • the substrate strip 10 is then passed through a galvanizing station 43, in which galvanization of the area 42 stripped by the laser takes place.
  • a galvanizing station 43 in which galvanization of the area 42 stripped by the laser takes place.
  • This is achieved by a selective electroplating process known per se.
  • Fig. 12 In this case, the regions of the carrier material strip 10 outside the paint strip 20 are covered by means of two continuously circulating belts 44.
  • the speed of the belt 44 is adapted to the passage speed of the carrier material strip 10, so that the belt 44 run along accordingly.
  • the released area between the two belts 44 is then wetted by means of a cloth, a brush or the like with galvanizing solution and thereby galvanized. This can be done in several stages depending on the desired layer thickness.
  • the selective galvanization can also take place by selective immersion in a plating bath.
  • other mechanical Abdeckmasken can be used, which may be mentioned as further known methods for selective galvanization, the mocking technique and brushing.
  • the substrate tape 10 is completely stripped in a Entlackungsstation 45 by being passed through a corresponding aqueous solution.
  • the aqueous solution is acidic or alkaline.
  • the carrier strip 10 which is usually made of brass, copper or a copper alloy.
  • Different plating layers can also be superimposed, for which purpose the necessary steps take place one after the other.
  • the substrate tape 10 may also already have a plating layer applied in a classical manner, for example selective galvanization without paint coverage.
  • the method according to the invention can be carried out, as described, with carrier material tapes which, in accordance with FIGS Fig. 5 to 10 already pre-punched contacts or other elements or which are still full-surface, for example according to the Fig. 3, 4 . 11 and 12 , In the latter case, stamping operations can still be carried out after the galvanization, but this requires a larger amount of lacquer and galvanization 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 (9)

  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) dass Elektroden (19) in einem Gehäuse (16) der Lackbeschichtungseinrichtung (14, 15) gegenüber dem Trägermaterial (10) durch eine schlitzartige Abblendung (17, 18) abgedeckt werden, und in Abhängigkeit der Schlitzbreite (20) und des Abstands zwischen Abblendung (17, 18) und Trägermaterial (10) die Lackstreifenbreite eingestellt wird,
    d) 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
    e) 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 das Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) nach der Belackung gespült und getrocknet wird, insbesondere in einem Ofen (28) oder durch UV-Licht.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Laserentlackung Streifen und/oder singuläre Galvanisierungsstellen (42) gebildet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (10, 23, 27, 30, 34) nach der Laserentlackung gespült wird.
  8. 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.
  9. 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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