NL1031259C2 - Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers - Google Patents
Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers Download PDFInfo
- Publication number
- NL1031259C2 NL1031259C2 NL1031259A NL1031259A NL1031259C2 NL 1031259 C2 NL1031259 C2 NL 1031259C2 NL 1031259 A NL1031259 A NL 1031259A NL 1031259 A NL1031259 A NL 1031259A NL 1031259 C2 NL1031259 C2 NL 1031259C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- layer
- metal
- metal layer
- electroforming
- electrically insulating
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/10—Moulds; Masks; Masterforms
Abstract
Description
Korte aanduiding: ElektroformeringswerkwijzeBrief indication: Electroforming method
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een elektroformeringswerkwijze voor het vervaardigen van een metalen product, bijvoorbeeld een voorwerp voor toepassing bij het scheren van haren, in elektrische contacten, mechanische drukinrichtingen, 5 actuatoren, geheugenbanken, gasstroommeters, (kamers voor) inkjetdrukinrichtingen en koelelementen. De onderhavige werkwijze kan echter ook worden toegepast voor het fabriceren van producten voor andere toepassingen.The present invention relates to an electroforming method for manufacturing a metal product, for example an object for use in shaving hairs, in electrical contacts, mechanical pressure devices, actuators, memory banks, gas flow meters, (chambers for) inkjet printing devices and cooling elements. However, the present method can also be used to manufacture products for other applications.
Werkwijzen voor het elektroformeren van producten, zoals 10 filters en zeven voor de (rotatie)zeefdruktechnologie, en precisieproducten met hoge nauwkeurigheid van dimensies zoals spuitmonden voor inktjetprinters, zijn in het vak algemeen bekend.Methods for electroforming products, such as filters and screens for (rotary) screen printing technology, and precision products with high accuracy of dimensions such as nozzles for inkjet printers, are well known in the art.
Bij het elektroformeren wordt een elektroformeringsmatrijs, die een elektrisch geleidend oppervlak heeft en aangesloten kan worden op een 15 geschikte stroombron, voorzien van elektrisch isolerende gebieden, bijvoorbeeld uit fotolak langs fotolithografische weg, omvattende het aanbrengen van een laag fotolak op de elektroformeringsmatrijs, het belichten daarvan door een masker heen en het ontwikkelen van de belichte laag zodat isolerende gebieden al dan niet aaneengesloten 2 0 resulteren. Voor de productie van zeven en dergelijke die een regelmatige patroon van doorgaande openingen bezitten, zijn de resulterende isolerende gebieden ook volgens dit patroon gerangschikt, omdat de isolerende gebieden corresponderen met de te vormen openingen. Vervolgens wordt de elektroformeringsmatrijs in een 25 galvanisch bad geplaatst en op de stroombron aangesloten. Als gevolg daarvan wordt metaal uit het galvanische bad op de elektroformeringsmatrijs, althans de elektrisch geleidende gebieden daarvan afgezet. Daarbij kan ook overgroei van metaal over de elektrisch isolerende gebieden optreden. Wanneer de aldus afgezette 30 metaallaag een gewenste dikte heeft bereikt, wordt het aldus verkregen product van de elektroformeringsmatrijs afgescheiden. Desgewenst kan dit product nog verder opgedikt worden in een ander galvanisch bad, waarbij het product direct op een stroombron wordt aangesloten. Stroomloze afzetting van metaal is ook mogelijk. Het 35 eindproduct omvat een netwerk van dammen van metaal, die openingen begrenzen. De dammen bezitten in doorsnede ten minste eenIn electroforming, an electroforming die, which has an electrically conductive surface and can be connected to a suitable current source, is provided with electrically insulating regions, for example from photoresist by photolithography, comprising applying a layer of photoresist to the electroforming die, exposing it through a mask and developing the exposed layer so that insulating areas result contiguous or non-contiguous. For the production of sieves and the like that have a regular pattern of through openings, the resulting insulating regions are also arranged according to this pattern, because the insulating regions correspond to the openings to be formed. The electroforming die is then placed in a galvanic bath and connected to the power source. As a result, metal is deposited from the galvanic bath on the electroforming die, at least the electrically conductive regions thereof. In addition, overgrowth of metal over the electrically insulating areas can occur. When the metal layer thus deposited has reached a desired thickness, the product thus obtained is separated from the electroforming mold. If desired, this product can be further thickened in another galvanic bath, whereby the product is connected directly to a power source. Electroless deposition of metal is also possible. The final product comprises a network of dams made of metal that define openings. The dams have at least one cross-section
4 Λ X Λ 0 Q4 Λ X Λ 0 Q
- 2 - spiegelvlak. Dit geldt ook voor meer massieve voortbrengsels, die geen of slechts enkele doorgaande openingen bezitten.- 2 - mirror surface. This also applies to more solid products that have no or only a few through openings.
In het vak bestaat behoefte aan elektroformeringswerkwijzen die toelaten producten met dammen of metaalafzettingen zonder 5 symmetrie te vervaardigen, bijvoorbeeld producten met lokaal variërende dikte.There is a need in the art for electroforming methods that allow products with dams or metal deposits to be produced without symmetry, for example products with locally varying thickness.
De onderhavige uitvinding heeft ten doel een dergelijke elektroformeringswerkwijze te verschaffen, dan wel een bruikbaar alternatief te verschaffen.The present invention has for its object to provide such an electroforming method, or to provide a useful alternative.
10 De elektroformeringswerkwijze volgens de uitvinding omvat daartoe de stappen van het verschaffen van een elektroformeringsmatrijs met ten minste een elektrisch geleidend gebied en ten minste een eerste elektrisch isolerend gebied, het elektroformeren van een eerste laag van metaal op het elektrisch 15 geleidend gebied zodanig dat het eerste isolerende gebied gedeeltelijk door overgroei wordt bedekt, het passiveren van het blootliggende oppervlak van de eerste laag van metaal, het elektroformeren van een tweede laag van metaal op het gepassiveerde oppervlak van de eerste laag van metaal tot een samenstel van eerste 20 laag en tweede laag zodanig dat het eerste elektrisch isolerend gebied volledig wordt bedekt, het verwijderen van het samenstel van de elektroformeringsmatrijs, het aanbrengen van ten minste een aanvullend elektrisch isolerend gebied op de zijde van het samenstel, waar zowel oppervlakken van de eerste als de tweede laag blootliggen, 25 waarbij het aanvullend elektrisch isolerend gebied ten minste het aan die zijde blootliggende oppervlak van de tweede laag bedekt, het elektroformeren van een derde laag van metaal op het blootliggende oppervlak van de eerste laag en het verwijderen van het aanvullend elektrisch isolerend gebied en de tweede laag van metaal.To that end, the electroforming method according to the invention comprises the steps of providing an electroforming die with at least one electrically conductive region and at least a first electrically insulating region, electroforming a first layer of metal on the electrically conductive region such that the first insulating area is partially covered by overgrowth, passivating the exposed surface of the first layer of metal, electroforming a second layer of metal on the passivated surface of the first layer of metal into an assembly of first layer and second layer such that the first electrically insulating area is completely covered, removing the assembly from the electroforming die, applying at least one additional electrically insulating area on the side of the assembly where both surfaces of the first and second layers are exposed, wherein the additional electric insulating area covers at least the surface of the second layer exposed on that side, electroforming a third layer of metal on the exposed surface of the first layer and removing the additional electrical insulating area and the second layer of metal.
30 Bij de elektroformeringswerkwijze volgens de uitvinding wordt allereerst een elektroformeringsmatrijs verschaft. Deze elektroformeringsmatrijs is voorzien van ten minste een elektrisch geleidend gebied en ten minste een eerste elektrisch isolerend gebied. Veelal zal het elektrisch geleidende gebied worden gevormd 35 door het metalen oppervlak van de elektroformeringsmatrijs, waarop een elektrisch isolerend gebied langs fotolithografische weg is aangebracht. Het elektrisch isolerend gebied begrenst ten minste gedeeltelijk de contouren van het te elektroformeren product.In the electroforming method according to the invention, an electroforming mold is first of all provided. This electroforming die is provided with at least one electrically conductive area and at least a first electrically insulating area. The electrically conductive region will often be formed by the metal surface of the electroforming die, on which an electrically insulating region is applied by photolithography. The electrically insulating area at least partially limits the contours of the product to be electroformed.
Bij een alternatieve uitvoeringsvorm van een 40 elektroformeringsmatrijs is het elektrisch isolerend gebied in het 1031259 - 3 - oppervlak zelf daarvan aangebracht, zodat het resulterende afzettingsoppervlak plat is. De elektroformeringsmatrijs is in het bijzonder een vlakke plaat.In an alternative embodiment of an electroforming die, the electrically insulating region is arranged in the 1031259-3 surface itself, so that the resulting deposit surface is flat. The electroforming die is in particular a flat plate.
De aldus voorbereide elektroformeringsmatrijs wordt bij de 5 werkwijze volgens de uitvinding in een galvanisch bad geplaatst en met een stroombron verbonden, waarna een eerste laag van metaal op het ten minste ene elektrisch geleidende gebied wordt afgezet, waarbij de elektroformeringsomstandigheden zo worden gekozen dat het eerste isolerend gebied gedeeltelijk, maar niet volledig, door 10 overgroei wordt bedekt. Het resultaat van deze eerste elektroformeringsstap is een elektroformeringsmatrijs, waarvan het ten minste ene elektrisch geleidende gebied volledig is bedekt met een laag van een eerste metaal, en het ten minste ene eerste elektrisch isolerende gebied slechts gedeeltelijk met deze laag van 15 metaal is bedekt. Voor deze elektroformeringsstap wordt in de context van deze aanvrage ook wel de term "overgroei" gebruikt, omdat de elektroformeringsomstandigheden in het bijzonder de tijdsduur zo worden gekozen dat metaal vanuit een elektrisch geleidend gebied aangroeit tot over een gedeelte van een aangrenzend elektrisch 20 isolerend gebied.In the method according to the invention, the electroforming mold thus prepared is placed in a galvanic bath and connected to a current source, whereafter a first layer of metal is deposited on the at least one electrically conductive region, the electroforming conditions being selected such that the first insulating area is partially, but not completely, covered by overgrowth. The result of this first electroforming step is an electroforming die, the at least one electrically conductive region of which is completely covered with a layer of a first metal, and the at least one first electrically insulating region is only partially covered with this layer of metal. For this electroforming step, the term "overgrowth" is also used in the context of this application, because the electroforming conditions, in particular the length of time, are selected such that metal grows from an electrically conductive region to a portion of an adjacent electrically insulating region.
In een volgende stap van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het blootliggende oppervlak van de eerste laag van metaal op de elektroformeringsmatrijs gepassiveerd, bijvoorbeeld met behulp van kaliumdichromaat (K2Cr207) of kaliumpermanganaat (KMnOi) . Het 25 passiveren van het blootliggende oppervlak van de eerste metaallaag leidt tot een scheidingsoppervlak, waaraan de vervolgens af te zetten tweede laag van metaal zich niet permanent hecht, maar uiteindelijk losneembaar of verwijderbaar is.In a further step of the method according to the invention, the exposed surface of the first layer of metal is passivated on the electroforming die, for example with the aid of potassium dichromate (K2 Cr2 O7) or potassium permanganate (KMnOi). Passivation of the exposed surface of the first metal layer leads to a separation surface to which the second layer of metal to be deposited does not adhere permanently, but is ultimately detachable or removable.
In een tweede elektroformeringsstap wordt een tweede laag van 30 metaal op het aldus gepassiveerde vrije oppervlak van de eerste laag van metaal afgezet onder zodanige omstandigheden dat ook het eerste elektrisch isolerende gebied nu volledig wordt bedekt met deze tweede metaallaag. Dit wordt hierna ook wel "dichtgroei" genoemd, omdat deze tweede laag een aaneengesloten laag is die de onderliggende eerste 35 metaallaag en het ten minste ene isolerende gebied volledig bedekt.In a second electroforming step, a second layer of metal is deposited on the thus-passivated free surface of the first layer of metal under such conditions that the first electrically insulating region is now also completely covered with this second metal layer. This is hereinafter also referred to as "dense growth" because this second layer is a continuous layer that completely covers the underlying first metal layer and the at least one insulating region.
De eerste en tweede metaallaag worden tezamen als samenstel aangeduid.The first and second metal layers are collectively referred to as an assembly.
De minimale dikte van de tweede metaallaag wordt bepaald door de helft van de minimale afstand die de overgroei over het ten minste 40 ene elektrisch isolerende gebied moet bereiken.The minimum thickness of the second metal layer is determined by half the minimum distance that the overgrowth must reach over the at least one electrically insulating area.
1031259 - 4 -1031259 - 4 -
In een volgende stap wordt het aldus verkregen samenstel van een eerste laag en een tweede laag van metaal vanaf de elektroformeringsmatrijs verwijderd. Gebruikelijk zal hierbij eventueel resterend materiaal van het eerste isolerend gebied ook van 5 het samenstel worden verwijderd. Dit samenstel is goed hanteerbaar en minder kwetsbaar dankzij de aanwezigheid van de tweede metaallaag.In a next step, the assembly of a first layer and a second layer of metal thus obtained is removed from the electroforming die. Usually, any remaining material from the first insulating area will also be removed from the assembly. This assembly is easy to handle and less vulnerable thanks to the presence of the second metal layer.
In de daaropvolgende stap wordt ten minste een aanvullend elektrisch isolerend gebied aangebracht op die zijde van het samenstel, waar zowel de eerste als de tweede laag aan het oppervlak 10 blootliggen. Het elektrisch isolerend gebied wordt daarbij zodanig vorm gegeven dat het ten minste het aan die zijde blootliggende oppervlak van de tweede laag van metaal bedekt (aan de andere zijde van het samenstel bevindt zich alleen de tweede metaallaag). Met andere woorden het aanvullend elektrisch isolerend gebied bedekt ten 15 minste die posities waar eerst het eerste elektrisch isolerend gebied aanwezig was. Het doel daarvan is enerzijds een begrenzing voor de hierna af te zetten derde metaallaag te vormen en anderzijds om hechting tussen de tweede metaallaag en de hierna af te zetten derde metaallaag te voorkomen. Het elektroformeren van deze derde 20 metaallaag gebeurt opnieuw in een galvanisch bad, waarbij nu het samenstel direct met een geschikte stroombron wordt verbonden. Deze derde metaallaag wordt op de gebieden van de eerste metaallaag afgezet. Bij voorkeur vindt het elektroformeren van de derde laag van metaal zodanig plaats dat geen overgroei over het aanvullend 25 elektrisch isolerend gebied optreedt.In the subsequent step, at least one additional electrically insulating area is provided on that side of the assembly where both the first and the second layer are exposed to the surface. The electrically insulating area is thereby shaped such that it covers at least the surface of the second layer of metal exposed on that side (only the second metal layer is located on the other side of the assembly). In other words, the additional electrical insulating area covers at least those positions where first the first electrical insulating area was present. The purpose thereof is on the one hand to form a boundary for the third metal layer to be deposited hereinafter and on the other hand to prevent adhesion between the second metal layer and the third metal layer to be deposited hereinafter. The electroforming of this third metal layer again takes place in a galvanic bath, where the assembly is now directly connected to a suitable current source. This third metal layer is deposited on the areas of the first metal layer. The electroforming of the third layer of metal preferably takes place in such a way that no overgrowth occurs over the additional electrically insulating area.
Het aanbrengen van ten minste een aanvullend elektrisch isolerend gebied op het blootliggende oppervlak van het samenstel van de eerste laag en de tweede laag metaal omvat bij voorkeur het langs fotolithografische weg aanbrengen van fotolak in een dikte die groter 30 is dan de te elektroformeren dikte van de derde metaallaag. Aldus worden de omtrek van de derde metaallaaggebieden bepaald door de omtrek van de lakgebieden. Deze laatste stap wordt ook wel aangeduid met de term "hoge, droge laktechniek". Gebruikelijk is deze lak factoren dikker dan de lak die voor het eerste elektrisch isolerende 35 gebied werd gebruikt. Bij toepassing van deze techniek vindt bij deze derde elektroformeringsstap dus alleen opgroei van het derde metaal plaats op het eerste metaal.The provision of at least one additional electrically insulating area on the exposed surface of the assembly of the first layer and the second layer of metal preferably comprises applying photolithographic means of a photoresist in a thickness which is greater than the thickness of the electroformed thickness of the third metal layer. The circumference of the third metal layer regions is thus determined by the circumference of the lacquer regions. This last step is also referred to by the term "high, dry coating technology". Typically, this varnish factors are thicker than the varnish used for the first electrically insulating area. When applying this technique, in this third electroforming step, therefore, only growth of the third metal takes place on the first metal.
In een laatste stap wordt het aanvullend elektrisch isolerend gebied verwijderd en ook de tweede metaallaag wordt van het product 40 gescheiden, bijvoorbeeld afgepeld hetgeen mogelijk is door de geringeIn a final step, the additional electrical insulating area is removed and the second metal layer is also separated from the product 40, for example peeled off, which is possible due to the small
1 Λ X 1 9 R Q1 Λ X 1 9 R Q
- 5 - hechting van de tweede metaallaag aan het gepassiveerde oppervlak van de eerste metaallaag. Het eindproduct bestaat derhalve uit een eerste laag van metaal, waarbij op bepaalde delen binnen de contouren van de eerste laag van metaal een derde metaallaag of deelgebieden daarvan 5 aanwezig is.Adhesion of the second metal layer to the passivated surface of the first metal layer. The end product therefore consists of a first layer of metal, with a third metal layer or parts thereof within certain contours within the contours of the first layer of metal.
Door de keuzevrijheid voor het positioneren van het aanvullend elektrisch isolerend gebied - op voorwaarde dat het aanvullend elektrisch isolerend gebied het blootliggende oppervlak van de tweede metaallaag (aan de in de eerste en tweede elektroformeringsstap 10 matrijszijde) volledig bedekt zoals hierboven is beschreven - kan dit gebied op asymmetrische wijze ten opzichte van de contouren van de eerste metaallaag worden afgezet, waardoor in het eindproduct een dam bestaande uit eerste en derde metaallaag in dwarsdoorsnede ten minste lokaal geen spiegelvlak heeft. Met andere woorden in projectie is dan 15 de derde metaallaag asymmetrisch ten opzichte van de eerste metaallaag gelegen. De werkwijze volgens de uitvinding laat echter toe een breed scala aan voortbrengselen te fabriceren, ook die met symmetrische dammen of metaalafzettingen.By the freedom of choice for positioning the additional electrical insulating area - provided that the additional electrical insulating area completely covers the exposed surface of the second metal layer (on the die side in the first and second electroforming step 10) as described above - this area can are deposited asymmetrically with respect to the contours of the first metal layer, as a result of which in the end product a dam consisting of first and third metal layer has at least locally no mirror surface in cross-section. In other words in projection, the third metal layer is then asymmetrical with respect to the first metal layer. However, the method according to the invention makes it possible to manufacture a wide range of products, including those with symmetrical dams or metal deposits.
Het verkregen product bestaat uit metaal en is in een stuk 20 vervaardigd hoewel twee metaallagen aanwezig zijn, namelijk de eerste laag van metaal en de derde laag van metaal. De eerste metaallaag. is bij voorkeur dun ten opzichte van de derde metaallaag. Als gevolg van de overgroeitechniek die voor het elektroformeren van de eerste metaallaag is toegepast, heeft het bovenoppervlak van de eerste 25 metaallaag een enigszins afgeronde vorm, en vertonen de zijvlakken daarvan een overgang. Daarentegen zijn de zijvlakken van de derde metaallaag gebruikelijk platter bij voorkeur vlak. Ook het blootliggende "boven" oppervlak daarvan is met voorkeur vlak. Deze effecten zijn mede afhankelijk van de techniek voor het vormen van 30 het aanvullend isolerend gebied, in het bijzonder de toegepaste belichting in het geval van fotolak.The product obtained consists of metal and is produced in one piece, although two metal layers are present, namely the first layer of metal and the third layer of metal. The first metal layer. is preferably thin with respect to the third metal layer. As a result of the overgrowth technique used for electroforming the first metal layer, the upper surface of the first metal layer has a slightly rounded shape, and the side faces thereof have a transition. In contrast, the side surfaces of the third metal layer are usually flatter, preferably flat. The exposed "top" surface thereof is also preferably flat. These effects are partly dependent on the technique for forming the additional insulating area, in particular the exposure used in the case of photoresist.
Voor de metalen van de eerste, tweede en derde metaallaag komen alle elektroformeerbare metalen in aanmerking. In het bijzonder wordt nikkel of een legering daarvan zoals palladiumnikkel toegepast. 35 De uitvoering wordt hierna toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening, waarin figuur 1 een aanzicht in perspectief is van een uitvoeringsvorm van een elektroformeringsmatrijs met ten minste een elektrisch geleidend gebied en ten minste een eerste elektrisch 40 isolerend gebied; 1031259 - 6 - figuur 2 een dwarsdoorsnede van de elektroformeringsmatrijs volgens figuur toont; figuren 3 t/m 10 de verschillende stappen van de werkwijze volgens de uitvinding onder toepassing van de in figuren 1 en 2 5 weergegeven elektroformeringsmatrijs schematisch weergeven; en figuur 11 toont een schematisch aanzicht in perspectief van een ander voorwerp vervaardigd volgens de uitvinding.All electroformable metals are suitable for the metals of the first, second and third metal layers. In particular, nickel or an alloy thereof such as palladium nickel is used. The embodiment is explained below with reference to the appended drawing, in which figure 1 is a perspective view of an embodiment of an electroforming mold with at least one electrically conductive region and at least a first electrically insulating region; 1031259 - Figure 2 shows a cross-section of the electroforming die of Figure; figures 3 to 10 schematically represent the different steps of the method according to the invention using the electroforming mold shown in figures 1 and 2; and figure 11 shows a schematic perspective view of another object manufactured according to the invention.
In figuur 1 is een uitvoeringsvorm van een elektroformeringsmatrijs in zijn geheel met verwijzingscijfer 10 10 aangeduid. Deze elektroformeringsmatrijs 10 omvat een elektrisch geleidende plaat 12, die op niet-weergegeven wijze is voorzien van aansluitpunten voor aansluiting op een geschikte stroombron. Op deze elektrisch geleidende plaat 12 is een laag elektrisch isolerend materiaal, bijvoorbeeld fotolak, aangebracht die daarna door een 15 masker met daarin de vorm van de eerste metaallaag van het te elektroformeren product, is belicht en vervolgens ontwikkeld, zodat een elektrisch isolerend gebied 14 overblijft, dat een elektrisch geleidend gebied 16 van de elektrisch geleidende plaat 12 begrenst.In Figure 1, an embodiment of an electroforming die is indicated in its entirety by reference numeral 10. This electroforming die 10 comprises an electrically conductive plate 12, which is provided with connection points for connection to a suitable current source in a manner not shown. A layer of electrically insulating material, for example photoresist, is applied to this electrically conductive plate 12, which layer is then exposed by a mask containing the shape of the first metal layer of the product to be electroformed and subsequently developed, so that an electrically insulating area 14 remains which defines an electrically conductive region 16 of the electrically conductive plate 12.
De binnenomtrekswanden 18 van het elektrisch isolerend gebied 14 20 bepalen aldus de buitenomtrek of contouren van de te elektroformeren eerste metaallaag. In de weergegeven uitvoeringsvorm heeft het te vormen product een kamvormige omtrek.The inner peripheral walls 18 of the electrically insulating area 14 thus determine the outer circumference or contours of the first metal layer to be electroformed. In the embodiment shown, the product to be formed has a comb-shaped circumference.
Terzijde wordt opgemerkt dat de weergegeven dimensies niet de realiteit weergeven. De dikte van het elektrisch isolerend gebied 25 ligt gebruikelijk in de orde van enkele micrometers.As an aside, it is noted that the displayed dimensions do not represent reality. The thickness of the electrically insulating region 25 is usually in the order of a few micrometers.
In figuur 2 is een doorsnede van de elektroformeringsmatrijs 10 uit figuur 1 getekend.Figure 2 shows a cross-section of the electroforming die 10 of Figure 1.
Figuren 3 en volgende geven de verschillende vervolgstappen van de elektroformeringswerkwijze volgens de uitvinding weer.Figures 3 and following show the various subsequent steps of the electroforming method according to the invention.
30 De elektroformeringsmatrijs volgens figuren 1 en 2 wordt in een galvanisch bad geplaatst, bijvoorbeeld een op zich bekend nikkelsulfamaatbad. Vervolgens vindt afzetting van het eerste metaal plaats op het elektrisch geleidend gebied 16 van de elektroformeringsmatrijs 10. Zoals uit figuur 3 blijkt, vindt eerst 35 opgroei van dit eerste metaal tussen de binnenomtrekswanden 18 van het elektrisch isolerend gebied 14 plaats. Bij voortzetting van het elektroformeren wordt ook het bovenoppervlak 22 van het elektrisch isolerend gebied 14 gedeeltelijk met metaal overgroeid. Deze eerste elektroformeringsstap wordt gestopt voordat het bovenoppervlak 22 van 40 het elektrisch isolerende gebied 14 volledig met metaal is bedekt.The electroforming mold according to figures 1 and 2 is placed in a galvanic bath, for example a nickel sulfamate bath known per se. Subsequently, deposition of the first metal takes place on the electrically conductive region 16 of the electroforming die 10. As can be seen from Figure 3, first growth of this first metal takes place between the inner peripheral walls 18 of the electrically insulating region 14. Upon continuing electroforming, the upper surface 22 of the electrically insulating region 14 is also partially overgrown with metal. This first electroforming step is stopped before the top surface 22 of 40 of the electrically insulating area 14 is completely covered with metal.
1031259 - 7 -1031259 - 7 -
Aldus is een eerste metaallaag verkregen, die met verwijzingscijfer 24 is aangeduid. In een volgstap wordt het blootliggende oppervlak 26 van de eerste metaallaag 24 gepassiveerd, bijvoorbeeld met behulp van kaliumpermanganaat of kaliumdichromaat. In de doorsnede zoals 5 weergegeven in figuur 3, heeft de metaallaag 24 de vorm van een "paddestoel", waarvan het bovenoppervlak ("hoed") een gebogen vorm heeft.A first metal layer is thus obtained, which is designated by reference numeral 24. In a following step, the exposed surface 26 of the first metal layer 24 is passivated, for example with the aid of potassium permanganate or potassium dichromate. In the section as shown in Figure 3, the metal layer 24 has the shape of a "mushroom", the upper surface of which ("hat") has a curved shape.
Vervolgens wordt een tweede metaallaag 28 op het gepassiveerde oppervlak 26 van de eerste metaallaag 24 geëlektroformeerd, waarbij 10 door (laterale) overgroei ook het restant van het gebied 14 van elektrisch isolerend materiaal volledig wordt bedekt. Het aldus verkregen tussenproduct is in figuur 4 weergegeven, en omvat de elektrische plaat 12 van de elektroformeringsmatrijs 10 met daarop het gebied 14 van elektrisch isolerend materiaal en een toplaag 28 15 van het tweede metaal, waarbij tussen die drie delen de eerste metaallaag 24 is ingesloten.Subsequently, a second metal layer 28 is electroformed on the passivated surface 26 of the first metal layer 24, whereby the remainder of the area 14 of electrically insulating material is also completely covered by (lateral) overgrowth. The thus obtained intermediate product is shown in Figure 4, and comprises the electrical plate 12 of the electroforming mold 10 with the area 14 of electrically insulating material thereon and a top layer 28 of the second metal, the first metal layer 24 being enclosed between those three parts. .
Vervolgens wordt het samenstel (aangeduid met verwijzingscijfer 30) van eerste en tweede metaallaag resp 24 en 28 van de elektroformeringsmatrijs 10 verwijderd, waarbij gebruikelijk 20 ook het isolerend gebied 14 wordt verwijderd. Zie figuren 5 en 6. Op de matrijszijde van het samenstel 30, dat wil zeggen de zijde waar zowel oppervlakken van de gebieden van het eerste metaal als het tweede metaal bloot liggen, wordt vervolgens bijvoorbeeld met behulp van een hoge droge laktechniek ten minste een aanvullend isolerend 25 gebied 32 aangebracht. Zoals blijkt uit figuur 7 bedekt dit aanvullend elektrisch isolerend gebied 32 het gehele oppervlak van de laag 28 van het tweede metaal, terwijl dit ook enige deelgebieden 24a, 24b, 24c en 24d van de eerste metaallaag overlapt, bijvoorbeeld de volledige middelste tand 24a van het kamvormig product zoals in 30 deze figuur is weergegeven, op bepaalde plaatsen 24b de "hoed" van de zijtanden, de buitenrand 24c van de "steel" van de rechterzij tand en de achterste buitenrand 24d. In projectie is het aanvullend elektrisch isolerend gebied 32 op de plaats 24c asymmetrisch ten opzichte van de aangrenzende contouren van de eerste metaallaag 24 35 gepositioneerd.Subsequently, the assembly (indicated by reference numeral 30) of first and second metal layer 24 and 28, respectively, of the electroforming die 10 is removed, while usually also the insulating area 14 is removed. See figures 5 and 6. On the mold side of the assembly 30, that is to say the side where both surfaces of the areas of the first metal and the second metal are exposed, at least one additional method is applied with the aid of a high dry coating technique. insulating region 32. As can be seen from Figure 7, this additional electrically insulating region 32 covers the entire surface of the layer 28 of the second metal, while also overlapping some subareas 24a, 24b, 24c and 24d of the first metal layer, for example the entire middle tooth 24a of the second metal layer. comb-shaped product as shown in this figure, in certain places 24b the "hat" of the side teeth, the outer edge 24c of the "stem" of the right side tooth and the rear outer edge 24d. In projection, the additional electrically insulating region 32 is positioned at the location 24c asymmetrically with respect to the adjacent contours of the first metal layer 24.
Het metaal wordt eerst geactiveerd met uit de literatuur bekende activeringen zoals bijvoorbeeld het in aanraking brengen met 10%'s zwavelzuur of een chlorideflash.The metal is first activated with activations known from the literature, such as contacting with 10% sulfuric acid or a chloride flash.
Het aldus voorbereid samenstel 30 met aanvullend elektrisch 40 isolerend gebied 32 wordt opnieuw in een galvanisch bad geplaatst, 1031259 - 8 - dat hetzelfde bad kan zijn waarna men een derde metaallaag 34 op de blootliggende geleidende deelgebieden van de eerste metaallaag 24 elektroformeert door middel van opgroei (zonder overgroei) tussen de zijwanden 36 van het aanvullende elektrisch isolerende gebied 32. Zie 5 figuur 8. In figuur 9 is het tussenproduct weergegeven, dat na verwijdering van het aanvullend isolerend gebied 32 wordt verkregen, terwijl figuur 10 het eindproduct 50 toont, dat na verwijdering van de tweede metaallaag 28 die als opofferingslaag heeft gefunctioneerd, is verwijderd. Het eindproduct omvat de eerste metaallaag 24, waarbij 10 op bepaalde deelgebieden daarvan een derde metaallaag 34 aanwezig is. In dit product zijn de verschillende mogelijkheden die de werkwijze volgens de uitvinding bijeengebracht. De rechterzijtand 40 heeft in doorsnede een asymmetrische vorm.The thus prepared assembly 30 with additional electrical insulating area 32 is again placed in a galvanic bath, 1031259 - 8 - which can be the same bath, after which a third metal layer 34 is electroformed on the exposed conductive subareas of the first metal layer 24 by means of growing up (without overgrowth) between the side walls 36 of the additional electrically insulating area 32. See figure 5. Figure 9 shows the intermediate product which is obtained after removal of the additional insulating area 32, while figure 10 shows the end product 50, which after removal of the second metal layer 28 which has functioned as a sacrificial layer, is removed. The end product comprises the first metal layer 24, wherein a third metal layer 34 is present in certain sub-areas thereof. In this product the various possibilities that the method according to the invention are brought together. The right side tooth 40 has an asymmetrical shape in cross-section.
Figuur 11 toont een andere uitvoeringsvorm van een voorwerp 50 15 vervaardigd volgens de uitvinding. In deze fig. zijn onderdelen die gelijk zijn aan onderdelen uit de vorige figuren, met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Het voorwerp 50 dat kan worden gebruikt bij het scheren van haren, is opgebouwd uit de eerste metaallaag 24 met een geringe dikte bijvoorbeeld in de orde van grootte van 30-20 50pm, en de derde metaallaag 34. De laagdikte daarvan is circa vijf maal zo groot als die van laag 24. Opnieuw blijkt de asymmetrie van de twee lagen ten opzichte van elkaar, 1031259Figure 11 shows another embodiment of an article 50 manufactured according to the invention. In this figure, parts which are the same as parts of the previous figures are indicated with the same reference numerals. The object 50 that can be used in hair shaving is made up of the first metal layer 24 with a small thickness, for example in the order of 30-20 .mu.m, and the third metal layer 34. The layer thickness thereof is approximately five times as large as that of layer 24. Again, the asymmetry of the two layers with respect to each other, 1031259
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1031259A NL1031259C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1031259A NL1031259C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers |
| NL1031259 | 2006-03-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1031259C2 true NL1031259C2 (en) | 2007-09-04 |
Family
ID=37102996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1031259A NL1031259C2 (en) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1031259C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021125959A1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Veco B.V. | Electroforming process |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703450A (en) * | 1971-04-01 | 1972-11-21 | Dynamics Res Corp | Method of making precision conductive mesh patterns |
| EP0520760A1 (en) * | 1991-06-24 | 1992-12-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing orifice plate |
| EP1568803A2 (en) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | Stork Veco B.V. | Electroforming method for producing objects with a high degree of accuracy |
-
2006
- 2006-03-01 NL NL1031259A patent/NL1031259C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3703450A (en) * | 1971-04-01 | 1972-11-21 | Dynamics Res Corp | Method of making precision conductive mesh patterns |
| EP0520760A1 (en) * | 1991-06-24 | 1992-12-30 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Method for producing orifice plate |
| EP1568803A2 (en) * | 2004-02-26 | 2005-08-31 | Stork Veco B.V. | Electroforming method for producing objects with a high degree of accuracy |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021125959A1 (en) | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Veco B.V. | Electroforming process |
| NL2024542B1 (en) | 2019-12-20 | 2021-09-02 | Veco B V | Electroforming process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5908050B2 (en) | Heterogeneous LIGA method | |
| KR100897509B1 (en) | A micro-metal-mold with patterns of grooves, protrusions and through-openings, a processes for fabricating the mold, and micro-metal-sheet product made from the mold | |
| EP3035125B1 (en) | Method for manufacturing a multi-level clock component | |
| EP2405300A1 (en) | Manufacturing method for multi-level metal parts through an LIGA type method and parts obtained using the method | |
| RU2525004C2 (en) | Die for electrotype and method of its fabrication | |
| JP7051980B2 (en) | Methods for manufacturing timekeeping parts and parts obtained by this method | |
| EP3034461A1 (en) | Production of a multi-level clock component | |
| NL1031259C2 (en) | Electroforming process for making metal products, e.g. hair clipper blades, involves forming metal layer on top of pacified surface of metal layer and applying sacrificial electrically insulating region onto exposed surfaces of two layers | |
| JP3851789B2 (en) | Mandrel and orifice plate electroformed using the same | |
| JP7112470B2 (en) | Method for making watch components and components manufactured according to said method | |
| EP2484628A1 (en) | Micromechanical item having low surface roughness | |
| JP5744407B2 (en) | Manufacturing method of microstructure | |
| JP4183101B2 (en) | Mold fine processing method, mold and molded product | |
| JPS63303737A (en) | Metal mask for screen printing and its manufacture | |
| TW200936490A (en) | Method of fabricating a metallic microstructure and microstructure obtained via the method | |
| JP6038748B2 (en) | Manufacturing method of metal parts | |
| EP0713929A1 (en) | Thin film pegless permanent orifice plate mandrel | |
| JPH03262690A (en) | Mask for screen printing and preparation thereof | |
| NL1025582C2 (en) | Electroforming method for manufacturing articles with high accuracy. | |
| NL1030681C2 (en) | Device for joining plate parts. | |
| JP2004218002A (en) | Method for producing precise metallic member utilizing stripped surface from base material | |
| IE47411B1 (en) | Cutting foil for an electrically driven dry shaver | |
| JPS5825757B2 (en) | Manufacturing method for watch dial and parting plate | |
| NL1013910C2 (en) | Electroforming tool, has layered dam structure bonded to substrate and copper layer by at least one chromium layer | |
| TW202132626A (en) | Electroforming process |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| V1 | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20131001 |