NL8801913A - Werkwijze voor de vervaardiging van een metalen zeef, alsmede inrichting voor de vervaardiging daarvan. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor de vervaardiging van een een metalen zeef, alsmede inrichting voor de vervaardiging daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van een metalen zeef door een metalen uitgangslaag te bestralen met energetische, gefocusseerde straling.

Een dergelijke werkwijze is op zichzelf bekend.

Het bezwaar van deze bekende werkwijze is dat door het bestralen op de randen van de gevormde perforaties verdikkingen of bramen ontstaan die het gevolg zijn van het feit dat het materiaal rondom de te vormen perforatie zich korte tijd in gesmolten toestand bevindt tijdens het bestralen, welk materiaal daarna stolt.

Dergelijke onvolkomenheden dienen dan in een latere, extra bewerking mechanisch te worden verwijderd, bijvoorbeeld met een diamantsnijder. Een dergelijke bewerking is bekend uit DE-AS 1.159.761 die een inrichting beschrijft, waarbij dergelijke onvolkomenheden in een mechanisch aangebracht patroon op een laag d.m.v. graveren door een soort schaafwerktuig worden verwijderd.

Gevonden is nu een werkwijze die dergelijke bezwaren niet bezit.

De uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt dat men tenminste een tot een zeef te perforeren metalen uitgangslaag tijdens het bestralen op beide tegenover elkaar liggende oppervlakken in innig contact ondersteunt door een aan de vorm van de metalen uitgangslaag aangepast draagelement onder toepassing van een lossingslaag tussen een draagelement en het tegenoverliggende oppervlak van de metalen laag, en na het perforeren de beide draagelementen en de lossingslagen verwijdert.

Doelmatig bestaat het draagelement eveneens uit een metalen laag.

Doordat de voor de metalen zeef bestemde laag zich bevindt tussen aan de uitgangslaag aangepaste draagele-menten zullen de door het bestralen ontstane verdikkingen of bramen op de randen van de verdiepingen geen bezwaar vormen, omdat de lagen van de draagelementen waarop deze onvolkomenheden ontstaan niet als zeef zullen worden toegepast.

Een variant van de werkwijze der uitvinding die in het bijzonder de voorkeur verdient, omvat dat men een stapeling van elk tot een zeef te perforeren metalen uitgangslagen, waartussen lossingslagen aanwezig zijn, tijdens het bestralen op beide tegenover elkaar liggende vrije oppervlakken in innig kontakt ondersteunt door een aan de vorm van de stapeling van lagen aangepast draag-element onder toepassing van een lossingslaag tussen een draagelement en het tegenoverliggende oppervlak van de metalen laag en na het perforeren de beide draagelementen en de lossingslagen verwijdert.

Wanneer de onderhavige werkwijze wordt toegepast voor de vervaardiging van meerdere zeeflagen in eenzelfde bewerkingstrap zal steeds slechts een metaallaag toegepast als draagelement als bewerkingsbraamvanger functioneren, en als bijprodukt afvallen.

Doelmatig bestaat de metalen uitgangslaag uit een koper- of nikkelbevattende samenstelling, bij voorkeur koper.

Als lossingslaag wordt volgens de uitvinding bij voorkeur een metaalverbindingslaag toegepast, meer in het bijzonder een laag van een metaaloxyde, - sulfide of een ander metaalzout. Deze laag dient voldoende elektrisch geleidend te zijn om succesvolle vervaardiging van het lagensysteem langs galvanische weg mogelijk te maken. De lossingslagen vormt men meer in het bijzonder door het oppervlak van het draagelement tegenover de uitgangslaag en/of het oppervlak van de uitgangslaag tegenover het draagelement te converteren.

Wanneer als metaalverbindingslaag een metaaloxydelaag wordt toegepast, vindt het converteren bij voorkeur plaats met een mengsel van kaliumpermanganaat of kaliumdichromaat in zuur milieu. Voor de vorming van een metaalsulfidelaag past men bij voorkeur een natriumsulfideoplossing toe. Andere metaalverbindingslagen bestaan bijvoorbeeld uit zilveroxyden en zilversulfiden en dergelijke. Het converteren vindt in dat geval bij voorkeur plaats met een zilverhoudende passiveringsoplossing.

In de werkwijze der uitvinding bezit de uitgangsplaat bij voorkeur een dikte van 10-200 urn, in het bijzonder 100 urn, terwijl de draagelementen bij voorkeur een dikte bezitten van 20-30 urn, in het bijzonder 25 um.

Wanneer de draagelementen een dergelijke dikte bezitten, kunnen deze lagen na het bestralen met energetische, gefocusseerde straling, gemakkelijk door een, bij voorkeur mechanische materiaalscheidingsmethode worden verwijderd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting die geschikt is voor de vervaardiging van een metalen zeef, omvattende een metalen uitgangslaag en een aan de vorm van de uitgangslaag aangepast draagelement, alsmede middelen voor het aanbrengen van perforaties, die wordt gekenmerkt doordat dé inrichting voorts is voorzien van middelen voor het aanbrengen van een lossingslaag tussen een draagelement en het tegenoverliggende oppervlak van de metalen uitgangslaag en middelen voor het verwijderen van de draagelementen en de lossings-lagen na de perforatiebewerking.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van het volgende uitvoeringsvoorbeeld.

Een voor de vervaardiging van een zeef geschikte cylinder voorziet men van een laag koper. Desgewenst kan uiteraard een koperen cylinder worden toegepast.

Het buitenoppervlak van de cylinder voorziet men eerst van een dunne sulfidefilm, van bijvoorkeur slechts enkele honderdsten um dik. De sulfidefilm wordt meer in het bijzonder verkregen door de oppervlaktelaag te converteren. Dit converteren vindt plaats door onderdompeling in een bad met een natriumsulfideoplossing.

Op de aldus gevormde kopersulfidefilm brengt men vervolgens een eerste koperlaag aan met een dikte van ongeveer 100 um. Deze koperlaag zal uiteindelijk de zeef vormen.

Op deze eerste koperlaag brengt men opnieuw een sulfidefilm aan, op dezelfde wijze zoals hierboven is aangegeven.

Tenslotte brengt men op deze tweede sulfidelaag een tweede koperlaag aan. De dikte van deze tweede koperlaag bedraagt met voordeel ongeveer 25 um.

Het aldus gevormde samenstel onderwerpt men daarna aan energetische, gefocusseerde straling onder vorming van verdiepingen die zich tot in het substraat uitstrekken.

Eventueel onder invloed van de straling gevormde bramen zijn niet belangrijk omdat de voor de zeef bestemde koperlaag zich midden in de gevormde stapeling van lagen bevindt.

Vervolgens scheidt men eerst de tweede koperlaag en daarna de gewenste, eerste koperlaag.

Aldus verkrijgt men een zeef die is voorzien van een gewenst perforatiepatroon, waarbij de perforaties braamvrij uitmonden in de oppervlakken en eenzelfde, reproduceerbare doorsnedevorm bezitten. Verdikkingen of randen (bramen) ontbreken derhalve volledig.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van bijgaande tekening, waarin:

Fig. 1 de opeenvolgende lagen, toegepast volgens de werkwijze der uitvinding voor de vervaardiging van een enkele zeeflaag, schematisch toont, en Fig. 2 een variant van de in fig. 1 weergegeven stapeling, voor de vervaardiging van meerdere zeeflagen in eenzelfde bewerkingstrap, toont.

Zoals in fig. 1 is weergegeven is op de koperen cylinder 1 eerst een film 2 van kopersulfide aangebracht met een dikte van slechts enkele honderdsten urn. Deze film is gevormd door de cylinder onder te dompelen in een bad van een natriumsulfideoplossing.

Op deze sulfidefilm brengt men daarna volgens op zichzelf bekende wijze een koperlaag 3 aan, met een dikte van ongeveer 100 urn. Deze koperlaag zal uiteindelijk de gewenste zeef vormen. Op deze koperlaag 3 brengt men vervolgens weer een kopersulfidefilm 4 met een dikte van enkele honderdsten van een um alsmede een koperlaag 5 met een dikte van ongeveer 25 um aan. Door bestraling met een bron 7 van energierijke, gefocusseerde straling verdampt het aanwezige materiaal onder vorming van een verdieping; door deze bestraling ontstaan weliswaar verdikkingen 6, doch deze bevinden zich op de buitenste laag 5, die na het bestralen wordt verwijderd.

Ter verkrijging van de zeef verwijdert men eerst de koperlaag 5 en kopersulfidefilm 4, en daarna laag 3. Dit verwijderen vindt op eenvoudige wijze plaats doordat de mechanische hechting tussen de opeenvolgende koperlagen, door de aanwezige kopersulfidefilms, zwak is. De aldus verkregen zeef bezit perforaties die door de laag heen eenzelfde doorsnedevorm bezitten; bovendien monden de perforaties braamvrij uit in het oppervlak.

Na het verwijderen van de opeenvolgende lagen kan de toegepaste koperen cylinder worden geëgaliseerd en opnieuw worden toegepast voor een volgende produktietrap.

In fig. 2 is een uitvoeringsvorm van fig. 1 weergegeven, waarbij de opeenvolgende lagen zodanig zijn aangebracht, dat in eenzelfde bewerking meerdere zeeflagen tegelijk kunnen worden gevormd. Meer in het bijzonder omvat deze uitvoeringsvorm een koperen cylinder 1 waarop afwisselend een kopersulfidefilm (2, 2', 2") en een koperlaag (3, 3', 3") zullen na de bewerking de gewenste zeven vormen. Hoewel in deze uitvoeringsvorm slechts drie zeeflagen zijn weergegeven kan dit aantal desgewenst worden gewijzigd. Op de laatste koperlaag (in dit geval laag 3") brengt men weer een kopersulfidefilm 4, gevolgd door een koperlaag 5, analoog aan het in fig. 1 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, aan. Na bestraling met energierijke, gefocusseerde straling, verwijdert men eerst de buitenste koperlaag 5. Door verwijdering van de opeenvolgende koperlagen (3, 3', 3") met de aangebrachte kopersulfidefilms (2, 2', 2") verkrijgt men daarna de zeven (3, 3', 3").

Hoewel de uitvinding is toegelicht aan de hand van lagen van koper en kopersulfide, zal het de deskundige duidelijk zijn dat ook andere metalen en metaalverbindingen kunnen worden toegepast.

Voorts kan als uitgangslaag een keramiek/metaal sandwich worden toegepast, terwijl de laag ook uit verschillende metalen kan bestaan.

Tenslotte wordt opgemerkt dat de vorm van de in de lagen aangebrachte verdiepingen ook konisch kan zijn.

De opeenvolgende lagen worden dan van eenzelfde patroon van perforaties voorzien die echter van diameter verschillen.

Voorts dient de uitdrukking zeef in ruime zin te worden uitgelegd. Met de werkwijze der uitvinding kan niet alleen een regelmatig patroon van perforaties in de lagen worden gemaakt; door geprogrammeerde sturing van de bundel van energetische straling kan tevens een willekeurig patroon van perforaties in de lagen worden aangebracht.

Claims (17)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van een metalen zeef door een metalen uitgangslaag te bestralen met energetische, gefocusseerde straling, met het kenmerk, dat men tenminste een tot een zeef te perforeren metalen uitgangslaag (3) tijdens het bestralen op beide tegenover elkaar liggende oppervlakken in innig contact ondersteunt door een aan de vorm van de metalen uitgangslaag (3) aangepast draagelement (1, 5) onder toepassing van een lossingslaag (2, 4) tussen een draagelement (1, 5) en het tegenoverliggende oppervlak van de metalen laag (3), en na het perforeren de beide draagelementen (1, 5) en de lossingslagen (2, 4) verwijdert.

2. werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een stapeling van elk tot een zeef te perforeren metalen uitgangslagen (3, 3', 3") waartussen lossingslagen (2*, 2") aanwezig zijn, tijdens het bestralen op beide tegenover elkaar liggende vrije oppervlakken in innig kontakt ondersteunt door een aan de vorm van de stapeling van lagen (3, 3', 3" en 2', 2"), aangepast draagelement (1, 5) onder toepassing van een lossingslaag (2, 4) tussen een draagelement (1, 5) en het tegenoverliggende oppervlak van de metalen laag (3, 3' resp. 3“), en na het perforeren de beide draagelementen (1, 5) en de lossingslagen (2, 2', 2", 4) verwijdert.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de metalen uitgangslaag (3, 3', 3") bestaat uit een koper of nikkelbevattende samenstelling, bij voorkeur koper.

4. Werkwijze volgens conclusie 1-3, met het kenmerk, dat als lossingslaag (2, 2', 2", 4) een metaalverbindings-laag wordt toegepast, bij voorkeur een metaaloxyde of metaalsulfide laag.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat als metaaloxydelaag een koperoxyde- of nikkeloxydelaag wordt toegepast, bij voorkeur een koperoxydelaag.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat als metaalsulfidelaag een kopersulfide of nikkelsulfidelaag wordt toegepast, bij voorkeur kopersulfidelaag.

7. Werkwijze volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, dat men de lossingslaag (2, 2', 2", 4) vormt door het oppervlak van het draagelement (1, 5) tegenover de uitgangsplaat (3, 3', 3") en/of het oppervlak van de uitgangsplaat (3, 3', -3") tegenover het draagelement te converteren.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men het converteren uitvoert met een oxydatiemiddel, in het bijzonder een oplossing van kaliumpermanganaat of kalium-dichromaat in zuur milieu.

9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men het converteren uitvoert met een metaalsulfideoplossing, in het bijzonder een natriumsulfideoplossing.

10. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men het converteren uitvoert met een zilverhoudende passi-veringsoplossing.

11. Werkwijze volgens conclusie 1-7, met het kenmerk, dat de uitgangslaag (3, 3', 3") een dikte bezit van 10-200 urn, in het bijzonder ongeveer 100 um, terwijl de draagelementen (1, 5) een dikte bezitten van 20-30 um, in het bijzonder ongeveer 25 um.

12. Metalen zeef verkregen onder toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1-11.

13. Inrichting geschikt voor de vervaardiging van een metalen zeef, omvattende een metalen uitgangslaag en een aan de vorm van de uitgangslaag aangepast draagelement, alsmede middelen voor het aanbrengen van perforaties, met het kenmerk, dat de inrichting voorts is voorzien van middelen voor het aanbrengen van een lossingslaag (2, 2', 2", 4) tussen een draagelement (1, 5) en het tegenover- liggende oppervlak van de metalen uitgangslaag (3, 3', 3") en middelen voor het verwijderen van de draagelementen (1, 5) en de lossingslagen (2, 2', 2", 4) na de perforatie^ bewerking.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de middelen voor het aanbrengen van een lossingslaag bestaan uit een toevoer voor middelen voor het converteren van het oppervlak van het draagelement (1, 5) en/of de metalen uitgangslaag (3, 3', 3").

15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de middelen voor het converteren van het oppervlak bestaan uit een oxydatiemiddel, in het bijzonder een oplossing van kaliumdichromaat of kaliumpermanganaat in zuur milieu.

16. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de middelen voor het converteren van het oppervlak bestaan uit een metaalsulfide-oplossing, in het bijzonder een natriumsulfide-oplossing.

17. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat de middelen voor het converteren van het oppervlak bestaan uit een zilverhoudende passiveringsoplossing.