NL1005502C2 - Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen. - Google Patents

Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen. Download PDF

Info

Publication number
NL1005502C2
NL1005502C2 NL1005502A NL1005502A NL1005502C2 NL 1005502 C2 NL1005502 C2 NL 1005502C2 NL 1005502 A NL1005502 A NL 1005502A NL 1005502 A NL1005502 A NL 1005502A NL 1005502 C2 NL1005502 C2 NL 1005502C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
mold
tempering
disc
mold cavity
region
Prior art date
Application number
NL1005502A
Other languages
English (en)
Inventor
Petrus Johannes Frederik Hout
Martinus Henricus Joseph Voets
Original Assignee
Ict Axxicon Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ict Axxicon Bv filed Critical Ict Axxicon Bv
Priority to NL1005502A priority Critical patent/NL1005502C2/nl
Priority to DK98200734T priority patent/DK0864411T3/da
Priority to ES98200734T priority patent/ES2218754T3/es
Priority to EP98200734A priority patent/EP0864411B1/en
Priority to DE69824220T priority patent/DE69824220T2/de
Priority to PT98200734T priority patent/PT864411E/pt
Priority to AT98200734T priority patent/ATE268255T1/de
Priority to US09/037,648 priority patent/US6322350B1/en
Priority to JP10061108A priority patent/JP2939225B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of NL1005502C2 publication Critical patent/NL1005502C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
    • B29C45/2642Heating or cooling means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/263Moulds with mould wall parts provided with fine grooves or impressions, e.g. for record discs
    • B29C45/2642Heating or cooling means therefor
    • B29C2045/2644Heating or cooling means therefor for the outer peripheral ring
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S425/00Plastic article or earthenware shaping or treating: apparatus
    • Y10S425/81Sound record

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen
De uitvinding ligt op het terrein van het vervaardigen van schijfvormige kunststof voorwerpen door middel van een matrijs. Het vervaardigen door middel van een matrijs van schijfvormige voorwerpen is bekend.
5 Diverse bekende technieken zijn ondermeer spuitgieten, spuitpersen, injection compression en coining. De uitvinding richt zich op al deze en ook andere geschikte technieken.
De uitvinding heeft betrekking op een matrijs 10 voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen, welke matrijs omvat: ten minste twee matrijsdelen, die onderling beweegbaar zijn tussen een gesloten positie waarin ze een vormholte begrenzen, welke vormholte is aangesloten aan 15 een injectieleiding voor het toelaten van verhitte, geplastificeerde kunststof onder druk in de genoemde vormholte, en een geopende positie, waarin een schijfvormig voorwerp kan worden verwijderd; en verwijderingsmiddelen voor het verwijderen van 20 een centraal deel uit een schijfvormig voorwerp voor vorming van een daarin aanwezig centraal gat, welke verwijderingsmiddelen een cilindrisch deel omvatten dat in axiale richting beweegbaar is in de gesloten toestand van de vormholte.
25 Een dergelijke matrijs is algemeen en in vele uitvoeringen bekend.
De schijfvormige voorwerpen zijn in het bijzonder transparante informatiedragers zoals CDs en DVDs. Dergelijke informatiedragers dienen voor een 30 correcte aftasting van de daarop aangebrachte digitale informatie aan zeer specifieke technische eisen te voldoen. Dergelijke technische eisen omvatten, behalve vlakheid en helderheid, ook eigenschappen met betrekking 1005502 2 tot dubbele breking, die binnen nauwe toleranties aan een gestelde norm dient te voldoen en in het algemeen zo klein mogelijk dient te zijn.
De dubbele breking is een optische meetwaarde 5 voor interne materiaalspanningen. Deze interne spanningen worden tijdens het vervaardigen door spuitgieten of spuitpersen van polycarbonaatsubstraten geïntroduceerd.
Ze worden veroorzaakt door krimp, vloeilijnen en/of insluitingen van lucht of andere verontreinigingen. De 10 spanningen zorgen ervoor, dat het licht van de laser tijdens aftasting extra wordt verstrooid, waardoor faseverschillen optreden, wanneer een substraat wordt afgetast. Deze verstrooiing van lichtstralen leidt tot vermindering van de effectieve intensiteit van de 15 laserbundel. Daarnaar buigen lichtstralen ook af en treedt verstrooiing op wanneer straling van het ene medium overgaat naar een ander medium met een andere dichtheid.
De golflengte van een aftastende laser is in 20 lucht ongeveer 780 nm, in polycarbonaat ca. 500 nm. De lichtverstrooiingsindex is 1,55. In de specificatie voor de dubbele breking van polycarbonaatsubstraten is vermeld dat deze maximaal 20 % van de gegeven waarde mag afwijken, dus maximaal lOOnm mag bedragen. Een grotere 25 afwijking zal zeker tot problemen leiden. Hierbij wordt aangetekend, dat in geval van produktieprocessen voor massa-artikelen als de onderhavige dient onder alle omstandigheden te worden verzekerd, dat ook onder de meest ongunstige omstandigheden de betreffende norm wordt 30 gehaald. Het is dan ook wenselijk, een matrijs zodanig te ontwerpen, dat de dubbele breking zo onder alle omstandigheden zo gering mogelijk is en nominaal aanzienlijk geringer is dan de gegeven tolerantiegrenzen aangeven.
35 De dubbele breking wordt gemeten in termen van fase-verschillen en vermindering van lichtintensiteit tussen een X -component en de V -component van 1005502 3 gepolariseerd licht. De dubbele breking wordt uitgedrukt in nanometers (nm).
Een nadere toelichting met betrekking tot de schreven begrippen kan worden gevonden in "Kunststoffe 5 German Plastics" 1989/1, reprint, "Birefringence in
Optical Information Storage Discs made of Polycarbonate".
Voor het vervaardigen van informatiedragers van het beschreven type is een eventueel verwisselbare wand van de vormholte voorzien van een negatieve afdruk van op 10 het schijfvormige voorwerp aan te brengen informatie. Dergelijke informatie dient met zeer grote betrouwbaarheid en nauwkeurigheid te worden overgebracht op het schijfvormige voorwerp.
Verder dient voorkomen te worden, dat een 15 verschijnsel optreedt, dat bekend staat als "dishing".
Dit is het verschijnsel, dat een schijfvormig voorwerp niet vlak is maar een in hoofdzaak omwentelingssymmetrische kromme vorm vertoont. In dit zelfde verband treedt vaak het verschijnsel "warpage" op, 20 waarbij het schijfvormige voorwerp een zadelvorm verkrijgt. Zelfs kan het voorkomen, dat een schijfvormig voorwerp zogenaamde "mik-mak" vertoont. Dit is het verschijnsel, dat een voorwerp twee onderling afwijkende stabiele vormen vertoont, die door het uitoefenen van een 25 kracht op het middengebied in elkaar kunnen overgaan.
Het is een doel van de uitvinding, de beschreven ongewenste verschijnselen in essentie in aanzienlijke mate tegen te gaan en in het algemeen de kwaliteit van een schijfvormig voorwerp te verbeteren.
30 Het is een verder doel van de uitvinding een matrijs van het beschreven type zodanig uit te voeren, dat de voor het vervaardigen van een schijfvormig voorwerp noodzakelijke tijd wordt gereduceerd.
De doelstellingen van de uitvinding als boven 35 omschreven zeer kort samenvattend is een overwegend doel van de uitvinding, onder verkorting van de cyclustijd de kwaliteit van een vervaardigd schijfvormig voorwerp te verbeteren.
1005502 4
Met het oog op deze doelstellingen stelt de uitvinding zich ten doel, het "operating window" aanzienlijk te vergroten. Onder dit operating window wordt verstaan het totale gebied, waarin combinaties van 5 parameterwaarden mogelijk zijn, waarbij aan de gestelde eisen kan worden voldaan.
De uitvinding verschaft een matrijs van het in de aanhef vermelde type, die het kenmerk vertoont dat althans één van beide matrijsdelen zijn voorzien van 10 eerste tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het middengebied van de vormholte voor het tempereren van de instromende kunststof tijdens het instromen daarvan via de drukleiding en het aldus vullen van de vormholte.
15 Opgemerkt wordt, dat een spuitgietmatrijs bekend is, waarvan de zogenaamde spiegels, dat wil zeggen de in hoofdzaak vlakke wanden van de vormholte, de zogenaamde punch en de injectieleiding of spuitbus zijn voorzien van koelmiddelen. Dergelijke koelmiddelen 20 blijken echter niet effectief ter realisering van de bovenvermelde doelstellingen van de uitvinding.
Deze matrijs vertoont in een specifieke uitvoering het kenmerk dat de verhouding van de diameters van het middengebied en van de vormholte in het gebied 25 van (0,30 ± 0,15) ligt.
Begrepen dient te worden, dat de via het centrale gebied binnenstromende geplastificeerde kunststof ter plaatse aan een temperatuurverandering wordt onderworpen. Ter plaatse van dit centrale gebied is 30 er sprake van een stroming in in hoofdzaak radiale richting voor het vullen van de vormholte. Door in dit gebied door middel van de eerste tempereermiddelen de instromende kunststof af te koelen vindt een zekere "bevriezing" van het betreffende materiaal plaats, 35 waardoor de effectieve doortocht van het materiaal wordt beperkt. Deze doortocht varieert derhalve tijdens het injecteren van geplastificeerde kunststof. Naarmate de doortocht kleiner wordt, is er een hogere druk nodig om 1005502 5 het debiet van de binnenstromende kunststof gelijk te houden. Zou de druk gelijk worden gehouden, dan zou het debiet van de binnenstromende kunststof lager worden. Het zal duidelijk zijn, dat met de gegeven parameters kan 5 worden geëxperimenteerd, totdat de kwaliteit van een verkregen schijfvormig voorwerp zo hoog mogelijk is, althans binnen bijvoorbeeld een gestelde norm ligt.
In een verdere uitvoering vertoont de matrijs het kenmerk dat althans één van beide matrijsdelen is 10 voorzien van tweede tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het omtreksgebied van de vormholte voor het tempereren van de instromende kunststof tijdens het instromen daarvan via de injectieleiding en het aldus vullen van de vormholte.
15 In het bijzonder kan deze variant de bijzonderheid vertonen dat de tweede tempereermiddelen rechtstreeks samenwerken met het omtrekswandoppervlak van de vormholte.
Zoals hierna zal worden beschreven, kunnen de 20 tweede tempereermiddelen in een bewegende, zogenaamde venting ring zijn aangebracht. Het voordeel van deze tweede tempereermiddelen is dat de brekingsindex in termen van de dubbele breking van een transparante informatiedrager hierdoor beïnvloed kan worden. De 25 dubbele breking vertoont aan de buitenzijde van de schijfvormige informatiedrager een sterke oploop en bereikt, zoals hierna zal worden beschreven, een kritieke grens van circa ± 50 nm. Door de tweede tempereermiddelen zodanig uit te voeren dat het betreffende omtreksgebied 30 een hogere temperatuur bezit dan de in hoofdzaak vlakke eindwanden van de vormholte, zal het afkoelende stromingsfront van de geïnjecteerde kunststof in de vormholte de relatief warme wanddelen van het omtreksgebied raken en daardoor een andere 35 spanningsopbouw verkrijgen dan in het geval, waarin deze kunststof daar in contact komt met een relatief koud omtreksgebied.
1005502 6
De genoemde inwendige spanningsopbouw heeft rechtstreeks gevolg voor de optische kwaliteiten van de verkregen transparante informatiedrager. Een hoge inwendige spanning correspondeert, zoals algemeen bekend 5 is, met een hoge dubbele breking.
Een verdere variant vertoont het kenmerk, dat een additioneel matrijsdeel is aangebracht rond het matrijsdeel waardoorheen zich de genoemde injectieleiding uitstrekt, welk additioneel matrijsdeel 10 is voorzien van derde tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het gebied van de betreffende eindwand van de vormholte rond de injectieleiding voor het tempereren van de door die injectieleiding stromende kunststof tijdens het vullen 15 van de vormholte.
Het genoemde additionele matrijsdeel wordt door middel van de derde tempereermiddelen gekoeld en vormt aldus een buffer tussen de koude injectieleiding en de relatief warme aangrenzende vlakke wand van de vormholte. 20 Opgemerkt wordt, dat het betreffende matrijsdeel, afhankelijk van de uitvoering van de matrijs, ofwel werkzaam kan zijn als bijvoorbeeld snijbus, ofwel als positioneringsmiddel.
Een specifieke uitvoering is voorzien van 25 mechanische positioneringsmiddelen voor het vasthouden door aangrijping aan de randzone van een centraal gat van ten minste één schijfvormig inzetstuk dat de negatieve afdruk draagt van op het schijfvormige voorwerp aan te brengen informatie, welke positioneringsmiddelen zijn 30 voorzien van vierde tempereermiddelen die werkzaam zijn in het gebied van de betreffende aangrijping. De beschreven positioneringsmiddelen omvatten een centrale naaf die een ringvormige haak vertoont, die zich tot in de vormholte uitstrekt en zodanig gedimensioneerd is, dat 35 hij aangrijpend kan samenwerken met de omtrekszone van een centraal gat in het schijfvormige inzetstuk.
Een praktische uitvoering van de matrijs 100 5 5 0 2 7 volgens de uitvinding vertoont de bijzonderheid dat de tempereermiddelen in de matrijsdelen aangebrachte kanalen voor warmtetransportmedium omvatten. In dit verband wordt opgemerkt, dat ook andere uitvoeringen van de 5 tempereermiddelen mogelijk zijn, bijvoorbeeld elektrische verwarmings- en/of koelmiddelen. Elektrische verwarmingsmiddelen kunnen weerstandselementen omvatten, terwijl koelmiddelen bijvoorbeeld Peltier-elementen kunnen omvatten.
10 Een zeer goedkope en effectieve uitvoering vertoont de bijzonderheid dat het warmtetransportmedium water is.
In het algemeen wordt opgemerkt, dat de relevante oppervlakken van de vormholte, althans in het 15 gebied van de tempereermiddelen, bestaan uit een thermisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld staal, brons of andere legering. Van belang is, dat de tempereermiddelen via de betreffende wandoppervlakken in thermisch contact kunnen verkeren met de geplastificeerde 20 kunststof tijdens het vormen van een voorwerp.
Voor het vervaardigen van de van de tempereermiddelen deel uitmakende kanalen zijn er diverse technische mogelijkheden. Een eenvoudige uitvoering vertoont de bijzonderheid dat de kanalen althans ten dele 25 zijn gevormd door een betreffend matrijsdeel gedeeld door het hoofdvlak van een kanaal in twee subdelen uit te voeren, ten minste één van welke subdelen van een met het kanaal corresponderende groef is voorzien en is afgedekt met het andere subdeel.
30 Om de tempereermiddelen een zo effectief mogelijke werking te verlenen verdient die uitvoering de voorkeur, waarin de werkzame oppervlakken in het gebied van de tempereermiddelen een legering met hoge warmtegeleidingscoëfficiënt omvatten, bijvoorbeeld 35 berylliumkoper of Ampco.
Weer een andere variant vertoont de bijzonderheid dat de werkzame oppervlakken in het gebied van de tempereermiddelen van een harde deklaag zijn 1005502 δ voorzien, bijvoorbeeld van chroom, titaniumnitride of dergelijke.
Zoals hiervoor omschreven, kan de matrijs volgens de uitvinding dienen voor het vervaardigen van 5 transparante informatiedragers, zoals CDs, VLPs, DVDs en dergelijke. Vaak wordt het als onpraktisch beschouwd om de negatieve afdruk van de op de informatiedrager aan te brengen informatie rechtstreeks op een oppervlak van de vormholte aan te brengen. Algemeen bekend is op zichzelf 10 het gebruik van een schijfvormig inzetstuk of "stamper" waarop de betreffende negatieve informatie is aangebracht. Een dergelijk inzetstuk dient na verloop van een zekere tijd, bijvoorbeeld na een aantal productiecycli of voor het vervaardigen van een ander 15 soort informatiedrager, te worden verwisseld.
In verband met het bovenstaande verschaft de uitvinding tevens een matrijs die is gekenmerkt door positioneringsmiddelen voor het positioneren en vasthouden van ten minste één schijfvormig inzetstuk dat 20 een negatieve afdruk draagt van op het schijfvormige voorwerp aan te brengen informatie, welke positioneringsmiddelen een althans ten dele cilindervormige bus van thermisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld staal, brons of andere legering omvatten, 25 waarbij de eerste tempereermiddelen tevens met de positioneringsmiddelen samenwerken. De genoemde positioneringsmiddelen zijn op zichzelf bekend. Bijvoorbeeld wordt een schijfvormig inzetstuk, dat vaak van nikkel is vervaardigd, vastgehouden door een 30 haakvormig element, dat het betreffende inzetstuk aangrijpt aan de omtrekszone van een daarin aanwezig centraal gat. De positioneringsmiddelen kunnen zowel dienen voor het exact positioneren als het wegneembaar vasthouden van het genoemde inzetstuk, dat in het 35 algemeen als "stamper" wordt aangeduid. Deze uitvoering is van mechanisch karakter. Ook kan de positioneringsfunctie gescheiden zijn van de vasthoudfunctie. Het exact positioneren van het inzetstuk 1005502 9 kan door middel van een uitstekende rand die samenwerkt met een centraal gat in het inzetstuk, terwijl het vasthouden kan plaatsvinden door gebruikmaking van magnetische krachten, onderdruk of andere geschikte 5 middelen.
Opgemerkt wordt, dat er matrijzen van uiteenlopend type bestaan. In een bepaald type wordt de stamper door mechanische middelen, magnetische middelen, onderdruk of andere geschikte middelen in positie 10 gehouden tegen een wand van vormholte, die tegenover de uitstroomopening van de injectieleiding is gelegen. In een andere uitvoering wordt de stamper vastgehouden aan de wand, waarin de injectieleiding uitmondt. De uitvinding heeft voor deze verschillende uitvoeringen 15 dezelfde voordelen.
Zoals hiervoor reeds beschreven, kan het additionele matrijsdeel, afhankelijk van zijn functie, als snijbus of als positioneringsmiddel dienen.
Verder kan de matrijs volgens de uitvinding het 20 kenmerk vertonen dat de tempereermiddelen zijn ingericht voor het op een specifieke, gekozen temperatuur houden van de betreffende werkzame oppervlakken. In dit verband wordt de aandacht erop gevestigd, dat de gewenste temperatuur sterk afhankelijk kan zijn van de plaats waar 25 de betreffende tempereermiddelen werkzaam zijn. De gewenste temperatuur is mede afhankelijk van de cyclustijd.
Als oriëntatie zonder beperking van de beschermingsomvang van deze specificatie kunnen de 30 volgende temperaturen worden vermeld voor audio-CDs:
* spuitbus, snijbus, punch: ca. 10eC - 30BC
* spiegels (vlakke wanden van de vormholte): ca. 40fiC - 70®C
* omtreksgebied: ca. 50BC - 100BC. De 35 respectieve, hiervoor en in de conclusies omschreven tempereermiddelen kunnen, afhankelijk van de wens, specifieke temperaturen in te stellen, hetzij in combinatie of juist individueel instelbaar zijn.
1005502 10
Zoals boven reeds vermeld, is het koelen van punch, spuitbus en de spiegels al bekend. Daarop heeft deze uitvinding derhalve geen betrekking.
De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de 5 hand van bijgaande tekeningen. Hierin tonen: figuur 1 een gedeeltelijk tot een langsdoorsnede weggebroken zijaanzicht van een willekeurig uitvoeringsvoorbeeld van een matrijs volgens de uitvinding, waarbij wordt aangetekend, dat de eerste 10 tempereermiddelen bij deze spuitgietmatrijs de snijbus, de stamper en de stamperhouder en center hub omvatten, terwijl de tweede tempereermiddelen de venting ring omvatten ; figuur 2 een met figuur 1 corresponderend 15 aanzicht van de matrijs volgens figuur 1 in geopende toestand; figuur 3 een grafiek van het typische verband tussen de dubbele breking en de radiale positie in het geval van een schijfvormige informatiedrager met een 20 radius van 60 mm, die is vervaardigd door gebruikmaking van een bekende spuitgietmatrijs met gekoelde punch, gekoelde spuitbus en gekoelde spiegels; figuur 4 een met figuur 3 corresponderende grafiek van het typische verband tussen de dubbele 25 breking en de radiale positie in het geval van een schijfvormige informatiedrager met een radius van 60 mm en een spuitgietmatrijs met koeling in het middengebied van de vormholte; figuur 5 een met figuur 3 corresponderende 30 grafiek van het typische verband tussen de dubbele breking en de radiale positie in het geval van een schijfvormige informatiedrager met een radius van 60 mm en een spuitgietmatrijs met koeling in het middengebied van de vormholte en koeling in het omtreksgebied van de 35 vormholte; de figuren 6, 7 en 8 grafieken overeenkomstig respectievelijk de figuren 3, 4 en 5 voor een spuitpers-procédé.
1005502 11
De figuren 1 en 2 tonen een matrijs 15 die twee matrijsdelen 16, 17 omvat.
De onderdelen zijn met verwijzingsletters en verwijzingscijfers aangeduid volgens onderstaande lijst.
5 Ά spuitbus, waardoorheen zich een injectieleiding uitstrekt; B snijbus; C venting ring; D voorspiegel; 10 E achterspiegel; F centrale naaf; G door spuitgieten vervaardigde, uit de vormholte verwijderde compact disc; H stamper; 15 K aanspuiting (dit is een te verwijderen deel, bestaande uit een uitgeharde kunststof staaf uit de injectieleiding, een daaraan aansluitend schijfvormig gedeelte, corresponderend met het centrale gat in de compact disc en een kort verbreed gedeelte, waarmee de 20 aanspuiting K tijdelijk is vastgehouden in een holte met ondersneden vorm.
1 ingang koelkanaal snijbus; 2 uitgang koelkanaal snijbus; 25 3 ingang koelkanaal spuitbus; 4 uitgang koelkanaal spuitbus; 5 uitgang koelkanaal voorspiegel; 6 ingang koelkanaal voorspiegel; 7 ingang koelkanaal venting ring; 30 8 uitgang koelkanaal venting ring; 9 koeling achterspiegel; 10 ingang koelkanaal centrale naaf; 11 uitgang koelkanaal centrale naaf; 12 ingang koelkanaal punch; 35 13 uitgang koelkanaal punch; 14 zuigleiding voor het via groeven vasthouden van stamper H; 15 matrijs; 1005502 12 16 eerste matrijsdeel; 17 tweede matrijsdeel.
Zoals het vergrote detail in figuur 2 toont, omvat de centrale naaf F een ringvormige haak, waarmee de 5 stamper H wordt vastgehouden. De centrale haak vertoont een ringvormige verhoging, die zich uiteindelijk aftekent op de betreffende zone van de compact disc G.
Figuur 3 toont de dubbele breking als functie van de radiale positie voor een cd, die is vervaardigd 10 met een bekende matrijs die is voorzien van een gekoelde punch, een gekoelde spuitbus en gekoelde spiegels. Met onderbroken lijnen is een richtnorm van ± 50 nm. In het bijzonder bij ca. 57 en ongeveer 59 nm ligt de kromme buiten de gegeven tolerantiegrenzen. Verder valt op, dat 15 de curve in het gebied van ca. 30 mm - 50 mm een daling ter waarde van ongeveer 40 nm vertoont.
Zoals figuur 4 toont, veroorzaakt de koeling door de eerste tempereermiddelen in het middengebied van de vormholte een vlakker verloop van de kromme. De totale 20 daling in het gebied van ca. 25 - 57 mm bedraagt niet meer dan ca. 15 nm.
Door de koeling in de omtrekszone, namelijk de venting ring C die de omtreksbegrenzing van de vorm vormt, zal de maximale waarde van de dubbele breking 25 verlaagd worden. Tevens wordt de piek van de kromme naar buiten geschoven nabij de maximale radius van de informatiedrager. Dit is in figuur 5 duidelijk weergegeven. In het algemeen vertoont de kromme volgens figuur 5 in het gebied tussen ca. 25 en 57 mm een 30 variatie van de dubbele breking van niet meer dan ca. 15 nm, terwijl ook in het kritische gebied 57 - 60 mm de kromme geheel binnen de gestelde tolerantiegrenzen blijft.
Door de koeling in het middengebied van de 35 vormholte vermindert de radiale warpage. De warpage kan worden vergeleken roet de algemene vorm van een Chinese hoed. Door de koeling van de omtrekszone vermindert de 100 5 5 0 2 13 tangentiale warpage. Deze correspondeert roet de algemene vorm van een cowboy-hoed.
Door de koeling in het middengebied van de vormholte wordt een betere replicatie van de pits 5 verzekerd, waardoor een hogere kwaliteit van de zogenaamde elektrische signalen wordt verkregen. Dit zijn de signalen die mede bepalend zijn voor het signaalformaat dat in een digitale informatiedrager is opgeslagen, zoals 13, 111, Push pull, Block Error rate, 10 jitter, enz. Door de koeling in de omtrekszone van de vormholte ontstaat vanaf een naar binnen gelegen radiale positie (r = 25 mm) naar een naar buitengelegen radiale positie (r = 60 mm) een geringere signaalvermindering. In het bijzonder worden daardoor de genoemde signalen ter 15 plaatse van de buitenrand verbeterd. In het bijzonder bij een lange speelduur, bijvoorbeeld 70 minuten of meer, is dit van groot belang.
Door de verbeterde koeling die een verbetering in de dubbele breking en een verbetering van de signalen 20 oplevert kan de matrijstemperatuur in het algemeen worden verlaagd, hetgeen een kortere cyclustijd met zich meebrengt. Onder cyclustijd wordt de totale tijdsduur verstaan die nodig is om één schijfvormig voorwerp met de matrijs volgens de uitvinding te vervaardigen.
25 Bij deze kortere cyclustijd zijn dan de signalen en de dubbele breking binnen de zogenaamde "Red-BookM-specificatie.
De figuren 6, 7 en 8 tonen typische krommen van de dubbele breking voor het spuitpers-procédé, ter 30 vergelijking met het spuitgiet-procédé volgens de figuren 3, 4 en 5.
Figuur 6 toont een typische curve zonder extra temperering, figuur 7 de curve onder gebruikmaking van centrale temperering en figuur 8 een kromme met zowel 35 centrale temperering als omtrekstemperering.
Het valt op, dat de kromme volgens figuur 6 al binnen nauwere grenzen verloopt dan die volgens figuur 3.
1005502 14
De daling in het gebied 23 - 52 mm is echter relatief stijl en bedraagt bijna 50 nm.
Door gebruikmaking van de centrale temperering volgens figuur 7 wordt de kromme in het gebied 23 - 53 mm 5 praktisch vlak binnen enkele nm, hetgeen reeds een substantiële verbetering met zich meebrengt. De piek bij 57 mm en de dip bij ca. 59 mm zijn echter ongewijzigd.
Door gebruik te maken van zowel centrale koeling als omtrekskoeling wordt de kromme volgens figuur 10 8 gerealiseerd. Deze is in hoofdzaak vlak in het gebied 23 - 57 mm, waarna een piek bij de waarde 59 mm volgt. Deze piek is echter aanzienlijk minder geprononceerd dan volgens figuur 7.
1005902

Claims (13)

1. Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige kunststof voorwerpen, welke matrijs omvat: ten minste twee matrijsdelen, die onderling beweegbaar zijn tussen een gesloten positie waarin ze een 5 vormholte begrenzen, welke vormholte is aangesloten aan een injectieleiding voor het toelaten van verhitte, geplastificeerde kunststof onder druk in de genoemde vormholte, en een geopende positie, waarin een schijfvormig voorwerp kan worden verwijderd; en 10 verwijderingsmiddelen voor het verwijderen van een centraal deel uit een schijfvormig voorwerp voor vorming van een daarin aanwezig centraal gat, welke verwijderingsmiddelen een cilindrisch deel omvatten dat in axiale richting beweegbaar is in de gesloten toestand 15 van de vormholte, met het kenmerk, dat althans één van beide matrijsdelen zijn voorzien van eerste tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het middengebied van de 20 vormholte voor het tempereren van de instromende kunststof tijdens het instromen daarvan via de drukleiding en het aldus vullen van de vormholte.
2. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 25 de verhouding van de diameters van het middengebied en van de vormholte in het gebied van (0,30 ± 0,15) ligt.
3. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 30 althans één van beide matrijsdelen is voorzien van tweede tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het omtreksgebied van de vormholte voor het tempereren van de instromende kunststof tijdens het 1005302 instromen daarvan via de injectieleiding en het aldus vullen van de vormholte.
4. Matrijs volgens conclusie 3, net het kenmerk, dat 5 de tweede tempereermiddelen rechtstreeks samenwerken met het omtrekswandoppervlak van de vormholte.
5. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10 een additioneel matrijsdeel is aangebracht rond het matrijsdeel waardoorheen zich de genoemde injectieleiding uitstrekt, welk additioneel matrijsdeel is voorzien van derde tempereermiddelen die in hoofdzaak uitsluitend werkzaam zijn in het gebied van de 15 betreffende eindwand van de vormholte rond de injectieleiding voor het tempereren van de door die injectieleiding stromende kunststof tijdens het vullen van de vormholte.
6. Matrijs volgens conclusie 1, 20 gekenmerkt door mechanische positioneringsmiddelen voor het vasthouden door aangrijping aan de randzone van een centraal gat van ten minste één schijfvormig inzetstuk dat de negatieve afdruk draagt van op het schijfvormige voorwerp aan te brengen 25 informatie, welke positioneringsmiddelen zijn voorzien van vierde tempereermiddelen die werkzaam zijn in het gebied van de betreffende aangrijping.
7. Matrijs volgens een der voorgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat de tempereermiddelen in de matrijsdelen aangebrachte kanalen voor warmtetransportmedium omvatten.
8. Matrijs volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 35 het warmtetransportmedium water is.
9. Matrijs volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat 1 o 0 5 30 2 de kanalen althans ten dele zijn gevormd door een betreffend matrijsdeel gedeeld door het hoofdvlak van een kanaal in twee subdelen uit te voeren, ten minste één van welke subdelen van een met het kanaal 5 corresponderende groef is voorzien en is afgedekt met het andere subdeel.
10. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de werkzame oppervlakken in het gebied van de 10 tempereermiddelen een legering met hoge warmtegeleidingscoëfficiënt omvatten, bijvoorbeeld berylliumkoper of Ampco.
11. Matrijs volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 15 de werkzame oppervlakken in het gebied van de tempereermiddelen van een harde deklaag zijn voorzien, bijvoorbeeld van chroom, titaniumnitride of dergelijke.
12. Matrijs volgens conclusie 1, gekenmerkt door 20 positioneringsmiddelen voor het positioneren en/of vasthouden van ten minste één schijfvormig inzetstuk dat een negatieve afdruk draagt van op het schijfvormige voorwerp aan te brengen informatie, welke positioneringsmiddelen een althans ten dele 25 cilindervormige bus van thermisch geleidend materiaal, bijvoorbeeld staal, brons of andere legering omvatten, waarbij de eerste tempereermiddelen tevens met de positioneringsmiddelen samenwerken.
13. Matrijs volgens conclusie 1, 30 met het kenmerk, dat de tempereermiddelen zijn ingericht voor het op een specifieke, gekozen temperatuur houden van de betreffende werkzame oppervlakken. 1005302
NL1005502A 1997-03-12 1997-03-12 Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen. NL1005502C2 (nl)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1005502A NL1005502C2 (nl) 1997-03-12 1997-03-12 Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen.
DK98200734T DK0864411T3 (da) 1997-03-12 1998-03-09 Form til fremstilling af skive-lignende genstande
ES98200734T ES2218754T3 (es) 1997-03-12 1998-03-09 Molde para fabricar objetos en forma de disco.
EP98200734A EP0864411B1 (en) 1997-03-12 1998-03-09 Mould for manufacturing disc-like objects
DE69824220T DE69824220T2 (de) 1997-03-12 1998-03-09 Form zum Herstellen von scheibenförmigen Gegenständen
PT98200734T PT864411E (pt) 1997-03-12 1998-03-09 Molde para fabricar objectos do tipo disco
AT98200734T ATE268255T1 (de) 1997-03-12 1998-03-09 Form zum herstellen von scheibenförmigen gegenständen
US09/037,648 US6322350B1 (en) 1997-03-12 1998-03-10 Mould for manufacturing disc-like objects
JP10061108A JP2939225B2 (ja) 1997-03-12 1998-03-12 ディスク状の物品を製造するための鋳型

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1005502 1997-03-12
NL1005502A NL1005502C2 (nl) 1997-03-12 1997-03-12 Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1005502C2 true NL1005502C2 (nl) 1998-09-15

Family

ID=19764580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1005502A NL1005502C2 (nl) 1997-03-12 1997-03-12 Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6322350B1 (nl)
EP (1) EP0864411B1 (nl)
JP (1) JP2939225B2 (nl)
AT (1) ATE268255T1 (nl)
DE (1) DE69824220T2 (nl)
DK (1) DK0864411T3 (nl)
ES (1) ES2218754T3 (nl)
NL (1) NL1005502C2 (nl)
PT (1) PT864411E (nl)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6467238B1 (en) * 2000-06-15 2002-10-22 Tetra Laval Holdings & Finance, Sa Direct injection molded closure and method therefor
NL1016726C2 (nl) * 2000-11-29 2002-05-31 Otb Group Bv Werkwijze voor het regelen van de temperatuur van een om een eerste schijfvormig matrijsdeel heen gelegen ring.
DE50310139D1 (de) * 2002-03-25 2008-08-28 Awm Mold Tech Ag Spritzgusswerkzeug für die Herstellung von scheibenförmigen Informationsträgern
JP4053342B2 (ja) * 2002-04-19 2008-02-27 株式会社名機製作所 ディスク成形金型の温度制御機構
US20060051552A1 (en) * 2002-11-18 2006-03-09 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Molding die,molding method, disc substrate, and molding machine
ATE438498T1 (de) 2003-09-08 2009-08-15 Awm Mold Tech Ag Spritzgusswerkzeug für die herstellung von scheibenförmigen informationsträgern
TWI245699B (en) * 2004-01-13 2005-12-21 Asia Optical Co Inc Shaping die with cooling runner
JP4028850B2 (ja) * 2004-02-04 2007-12-26 株式会社名機製作所 ディスク基板の成形用金型
US7802982B2 (en) * 2005-05-09 2010-09-28 Top Grade Molds, Ltd. Grooved-surface air conduit for injection molds
ITMO20050224A1 (it) * 2005-09-07 2007-03-08 Sacmi Stampi per lo stampaggio di oggetti in materia plastica e metodo per produrre un elemento di stampo
JP2007144880A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Seikoh Giken Co Ltd 金型装置及び鏡面盤
EP1800829A1 (en) 2005-12-22 2007-06-27 Thermal Cyclic Technologies TCTech i Stockholm AB Injection mould with induction heating means and method of injection moulding including an induction heating step.
EP1800823A1 (en) * 2005-12-22 2007-06-27 Thermal Cyclic Technologies TCTech i Stockholm AB Injection mould with variable coolant flow rate, the corresponding method and injection mould with a venting ring
DE102008036203B4 (de) 2008-08-02 2012-09-20 Optimal Media Production Gmbh Spritzgusswerkzeug zur Herstellung scheibenförmiger Aufzeichnungsträger
TWI404619B (zh) * 2009-04-07 2013-08-11 私立中原大學 Gas mold surface heating system
JP2015512808A (ja) 2012-02-24 2015-04-30 ザ プロクター アンド ギャンブルカンパニー 簡素化された冷却システムを有する射出成形金型
PL3884914T3 (pl) * 2014-09-09 2025-09-15 Qpharma Ab Podłoże nadające się do obtryskiwania i jego zastosowania

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1209155A (en) * 1966-11-29 1970-10-21 Pathe Marconi Ind Music Improvements in or relating to methods and apparatus for the manufacture of gramophone records
US4260360A (en) * 1978-06-26 1981-04-07 Mca Disco-Vision, Inc. Method and means for replicating centrally apertured video disc records
JPS58224730A (ja) * 1982-06-25 1983-12-27 Pioneer Electronic Corp 射出成形用金型の温度調節装置
JPS6335320A (ja) * 1986-07-31 1988-02-16 Idemitsu Petrochem Co Ltd 射出成形装置
EP0276897A2 (en) * 1987-01-30 1988-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing substrate for optical disk by annealing substrate with gradient double refraction distribution
JPS63295474A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Hitachi Metals Ltd プラスチックディスク成形用型
JPH01159221A (ja) * 1987-12-17 1989-06-22 Tdk Corp 光ディスク等用成型装置
JPH01216807A (ja) * 1988-02-26 1989-08-30 Toshiba Corp ディスク成形用金型
JPH05212766A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Mitsubishi Plastics Ind Ltd ディスク基板成形金型
JPH05278088A (ja) * 1992-03-04 1993-10-26 Sharp Corp 光ディスク成形用金型
JPH068297A (ja) * 1991-07-19 1994-01-18 Meiki Co Ltd ディスク成形品用射出成形金型
WO1994020288A1 (en) * 1993-03-05 1994-09-15 Ict Axxicon B.V. Mould for manufacturing disc-shaped information carriers

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1509362A (en) * 1977-01-17 1978-05-04 Emi Electrola Gmbh Disc record press
JP2845394B2 (ja) * 1993-12-22 1999-01-13 住友重機械プラスチックマシナリー株式会社 射出成形用金型
JP2839470B2 (ja) * 1995-12-12 1998-12-16 株式会社精工技研 光ディスク基盤射出成形金型用冷却装置
JP2965908B2 (ja) * 1996-07-05 1999-10-18 株式会社精工技研 調温液体シール手段を備える光ディスク成形用金型装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1209155A (en) * 1966-11-29 1970-10-21 Pathe Marconi Ind Music Improvements in or relating to methods and apparatus for the manufacture of gramophone records
US4260360A (en) * 1978-06-26 1981-04-07 Mca Disco-Vision, Inc. Method and means for replicating centrally apertured video disc records
JPS58224730A (ja) * 1982-06-25 1983-12-27 Pioneer Electronic Corp 射出成形用金型の温度調節装置
JPS6335320A (ja) * 1986-07-31 1988-02-16 Idemitsu Petrochem Co Ltd 射出成形装置
EP0276897A2 (en) * 1987-01-30 1988-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Process for producing substrate for optical disk by annealing substrate with gradient double refraction distribution
JPS63295474A (ja) * 1987-05-27 1988-12-01 Hitachi Metals Ltd プラスチックディスク成形用型
JPH01159221A (ja) * 1987-12-17 1989-06-22 Tdk Corp 光ディスク等用成型装置
JPH01216807A (ja) * 1988-02-26 1989-08-30 Toshiba Corp ディスク成形用金型
JPH068297A (ja) * 1991-07-19 1994-01-18 Meiki Co Ltd ディスク成形品用射出成形金型
JPH05212766A (ja) * 1992-02-04 1993-08-24 Mitsubishi Plastics Ind Ltd ディスク基板成形金型
JPH05278088A (ja) * 1992-03-04 1993-10-26 Sharp Corp 光ディスク成形用金型
WO1994020288A1 (en) * 1993-03-05 1994-09-15 Ict Axxicon B.V. Mould for manufacturing disc-shaped information carriers

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 247 (M - 717)<3094> 13 July 1988 (1988-07-13) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 124 (C - 580)<3472> 27 March 1989 (1989-03-27) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 420 (M - 872)<3768> 19 September 1989 (1989-09-19) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 528 (M - 898)<3876> 24 November 1989 (1989-11-24) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 17, no. 651 (M - 1519) 3 December 1993 (1993-12-03) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 206 (M - 1591) 12 April 1994 (1994-04-12) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 18, no. 54 (M - 1549) 27 January 1994 (1994-01-27) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 80 (M - 289)<1517> 12 April 1984 (1984-04-12) *

Also Published As

Publication number Publication date
PT864411E (pt) 2004-09-30
JP2939225B2 (ja) 1999-08-25
EP0864411B1 (en) 2004-06-02
ATE268255T1 (de) 2004-06-15
US6322350B1 (en) 2001-11-27
EP0864411A1 (en) 1998-09-16
DK0864411T3 (da) 2004-10-11
ES2218754T3 (es) 2004-11-16
DE69824220T2 (de) 2005-07-14
DE69824220D1 (de) 2004-07-08
JPH10291237A (ja) 1998-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1005502C2 (nl) Matrijs voor het vervaardigen van schijfvormige voorwerpen.
US4879082A (en) Method for molding plastic material into disk shaped sabstrate for an optical information record carrier
US7365919B2 (en) Forming methods, forming devices for articles having a micro-sized shape and optical elements
JP5650641B2 (ja) ディスク基板成形装置、ディスク基板成形方法及びディスク基板成形用金型
EP1192034B1 (en) Method of forming an optical disk with reduced edge wedge
US20030194464A1 (en) Mold for molding the substrate of an optical disk
US6881051B2 (en) Mold for injection molding of disc substrate
JPH1186352A (ja) 薄物ディスク基板の成形方法およびその成形用金型
TWI386937B (zh) Disc forming mold and mirror plate
JP2000263615A (ja) 光情報記録媒体基板の成形金型
JP2008257261A (ja) 光学素子及び光学素子成形型及び光学素子成形方法
EP0846542B1 (en) Method of and apparatus for injection moulding a plastic substrate using a plurality of separate temperature adjusting means
JP4576838B2 (ja) 成形方法
JP2555149B2 (ja) 光方式デイスク基板とその成形金型
JP2003053801A (ja) 射出成形金型および光記録媒体の製造方法および光記録媒体
JP3269308B2 (ja) 光学的情報記録媒体用樹脂基板の製造方法
JPH07201091A (ja) 光磁気ディスク用基板の成形方法
JPH10235682A (ja) 射出成形装置
US20030085479A1 (en) Method for manufacturing disc-shaped substrate material
JP2000015644A (ja) ディスク基板成形用金型
JP2002127193A (ja) 光ディスク基板成形金型および光ディスク基板の成形方法
JP2002347093A (ja) 射出成形金型
JPH11242832A (ja) 光ディスク及びその製造方法
JPH06166074A (ja) 光ディスク基板の製造方法
JPH02243317A (ja) 光方式ディスク基板とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20061001