WO2002094567A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen einer siebdruckschablone zum aufbringen von klebstoff - Google Patents

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WO2002094567A1
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Thomas Lehner
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    • B41C1/145—Forme preparation for stencil-printing or silk-screen printing by perforation using an energetic radiation beam, e.g. a laser

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a screen printing stencil for applying adhesive to a surface to be coated, the through-openings through which the adhesive passes being produced by means of an energy-rich beam, in particular a laser beam.
  • the material to be applied for example printing ink
  • the material to be printed is applied to the material to be printed through openings in a printing stencil or printing form.
  • a widely used variant of the printing process is the so-called screen printing.
  • the liquid material to be applied is applied through openings in the screen or the screen printing stencil to a surface to be coated. This can be done manually, but also mechanically in flat form or rotary screen printing machines.
  • An advantage of the method according to the invention for producing a screen printing stencil is that the arrangement, the diameters and the distances between the passage openings can be produced flexibly in accordance with the desired adhesive pattern to be applied.
  • the melt jet is preferably emitted by a radiation source, the position of which relative to the rotating cylindrical template blank is controlled by a control unit.
  • the radiation power of the melt jet emitted by the radiation source is preferably set by a further control unit.
  • the invention also provides a device for producing a screen printing stencil with a clamping device for clamping a cylindrical stencil blank with a thin wall, which is rotatably mounted along its longitudinal axis, a movable radiation source which emits a melt jet for melting the wall at points, and with an outlet opening through which a pressurized gas is emitted for piercing the molten wall locations of the stencil blank.
  • the wall of the screen printing stencil according to the invention consists of a thermally resilient plastic.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone 1 mit einer Spanneinrichtung 12 zum Einspannen eines zylinderförmigen Schablonenrohlings 1 mit einer dünnen Wandung, der entlang seiner Längsachse A drehbar gelagert ist, einer bewegbaren Strahlungsquelle 8, die einen Schmelzstrahl zum punktweisen Durchschmelzen der Wandung abgibt und mit einer Austrittsöffnung, durch die ein unter Druck stehendes Pressgas zum Durchstossen der geschmolzenen Wandungsstellen des Schablonenrohlings 1 abgegeben wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone zum Aufbringen von Klebstoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone zum Aufbringen von Klebstoff auf eine zu beschichtende Oberflache, wobei die Durch- trittsoffnungen, durch die der Klebstoff hindurchtritt, mittels eines energiereichen Strahles, insbesondere eines Laserstrahles, erzeugt werden. Bei einem Durchdruckverfahren wird der aufzubringende Stoff, beispielsweise Druckfarbe, durch Durchtrittsoffnungen einer Druckschablone bzw. Durchdruckform hindurch auf den zu bedruckenden Stoff aufgebracht. Eine weitverbreitete Variante des Durchdruckverfahrens ist der sogenannte Siebdruck. Bei dem Aufbringen bzw. Bedruckvorgang wird das aufzubringende flussige Material durch Offnungen des Siebes bzw. der Siebdruckschablone hindurch auf eine zu beschichtende Oberflache aufgebracht. Dies kann manuell, aber auch maschinell in Flachform- oder Rotationssiebdruckmaschinen erfolgen.
Das Siebdruckverfahren eignet sich neben dem Aufbringen von Druckfarbe insbesondere auch zum Aufbringen von Klebstoffen auf zu beschichtende Oberflachen. Herkömmliche Siebdruckschablonen für Klebstoffe werden dabei aus galvanisch aufgebautem Nickel hergestellt. Dabei wird auf einem Kupferkorper in einem galvanischen Prozeß Nickelmaterial abgeschieden, bis eine zy- linderförmige Siebdruckschablone mit einer dünnen Wandung entsteht. Die Siebdruckschablone aus Nickel weist dabei eine Vielzahl von Durchtrittsoffnungen auf, wobei die Durchmesser und die Abstände zwischen den Durchtrittsoffnungen nach der galvanischen Abscheidung festgelegt sind.
Siebdruckschablonen zum Aufbringen von Klebstoff, die galvanisch hergestellt sind, weisen jedoch erhebliche Nachteile auf. Die galvanisch abgeschiedenen Werkstoffe sind thermisch bis zu einer bestimmten Temperatur belastbar, die in vielen Fällen unterhalb der Verarbeitungstemperatur des aufzubringenden Klebstoffes liegt, d.h. bei derjenigen Temperatur, bei der der Klebstoff die gewünschte Verarbeitungsviskosität aufweist. Galvanisch aufgebaute Siebdruckschablonen zum Aufbringen von Klebstoff werden durch die notwendigen Übertemperaturen, die zum Erreichen der Verarbeitungstemperatur des Klebstoffes erforderlich sind, bei Klebstoffen mit hohen Verarbeitungstemperaturen in vielen Fällen beschädigt oder sogar zerstört. Daher eignen sich galvanisch aufgebaute Ξiebdruckschablonen, insbesondere aus Nickel aufgebaute Siebdruckschablonen nicht zum Aufbringen von Klebstoffen mit relativ hohen Verarbeitungstemperaturen.
Ein weiterer Nachteil von galvanisch aufgebauten Siebdruckschablonen besteht darin, daß für jeden galvanischen Herstellungsprozeß zur Herstellung der Siebdruckschablone ein weiterer zylinderförmiger 'Kupferkörper zum Abscheiden des Nickelmaterials erforderlich ist. Bei jeder Änderung der Anordnung der Durchtrittsöffnungen, bei jeder Änderung des Abstandes zwischen den Durchtrittsöffnungen und bei jeder Änderung der Durchmesser der verschiedenen Durchtrittsöffnungen ist eine neue Siebdruckschablone erforderlich, so daß ein neuer Kupferkörper benötigt wird. Die Herstellung von galvanisch aufgebauten Siebdruckschablonen ist somit sehr kostspielig und inflexibel gegenüber Änderungen des gewünschten Siebdruckmusters.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Siebdruckschablone sowie ein Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen, die auch für Klebstoffe mit einer hohen Verarbeitungstemperatur geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 17 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Siebdruckschablone mit den im Patentanspruch 20 angegebenen Merkmalen gelost.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen einer Siebdruckschablone mit den folgenden Schritten, nämlich Drehen eines zylinderformigen Schablonenrohlings, der eine dünne Wandung aus thermisch belastbarem Material aufweist, um eine Langsachse herum, stellenweises Bestrahlen des sich drehenden Schablonenrohlings mit einem energiereichen Strahl zum Durchschmelzen der Wandung,
Erzeugen von Durchtrittsoffnungen an den geschmolzenen Stellen der Wandung mittels eines Preßgases.
Ein Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens zum Herstellen einer Siebdruckschablone besteht darin, daß die Anordnung, die Durchmesser und die Abstände zwischen den Durchtrittsoffnungen flexibel entsprechend dem gewünschten aufzubringenden Klebstoffmuster herstellbar sind.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Herstellungsverfahrens wird der sich drehende Schablonenrohling mit einem Laserstrahl bestrahlt.
Bei einer alternativen Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der sich drehende Schablonenrohling mit einem Elektronenstrahl bestrahlt.
Der Schmelzstrahl wird vorzugsweise von einer Strahlungsquelle abgegeben, deren relative Lage zu dem sich drehenden zylinder- formigen Schablonenrohling durch eine Steuereinheit gesteuert wird. Dabei wird die Strahlungsleistung des von der Strahlungsquelle abgegebenen Schmelzstrahles vorzugsweise durch eine weitere Steuereinheit eingestellt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Schmelzstrahl von der Strahlungsquelle pulsförmig abgegeben.
Die Strahlungsleistung, die Pulsdauer der Strahlungspulse und die Anzahl der Strahlungspulse, die zum Durchschmelzen der Wandung für eine Durchtrittsöffnung von der Strahlungsquelle abgegeben werden, werden vorzugsweise von der Steuereinheit in Abhängigkeit von einem gewünschten Solldurchmesser der Durchtrittsöffnung eingestellt.
Die Durchtrittsöffnungen werden vorzugsweise derart hergestellt, daß sie auf der Zylinderoberfläche hexagonal angeordnet sind.
Der Abstand der hexagonal angeordneten Durchtrittsöffnungen wird vorzugsweise durch die Steuereinheit eingestellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens tritt das unter Druck stehende Preßgas aus einer Preßgas-Austrittsöffnung aus und wird auf die geschmolzene Stelle des Schablonenrohlings zum Durchstoßen der Wandung gelenkt.
Der zylinderförmige Schablonenrohling besteht vorzugsweise aus einem Metall.
Der Schablonenrohling wird vorzugsweise vor dem Bestrahlen entfettet und gereinigt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird der zylinderförmige Schablonenrohling an einem Ende in eine Spanneinrichtung eingespannt und pneumatisch fixiert.
Der Brennpunkt des Schmelzstrahles wird vorzugsweise manuell eingestellt .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird die Strahlungsquelle bei der Bestrahlung des Schablonenrohlings parallel zu der Längsachse von der Spannvorrichtung weg zu dem anderen Ende des zylinder- förmigen Schablonenrohlings hin bewegt.
Dies bietet den besonderen Vorteil, daß die Wärmeausdehnung des Schablonenrohlings ausgeglichen werden kann.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens wird nach dem Erzeugen einer vorgegebenen Anzahl von Durchtrittsöffnungen die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle durch eine Meßeinrichtung gemessen und die Strahlungsquelle anschließend gereinigt, wenn die gemessene Strahlungsleistung unterhalb einer vorgegebenen Mindestleistung liegt.
Hierdurch können Herstellungsfehler aufgrund von Verbrennungsrückständen verhindert werden.
Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone mit einer Spanneinrichtung zum Einspannen eines zylinderförmigen Schablonenrohlings mit einer dünnen Wandung, der entlang seiner Längsachse drehbar gelagert ist, einer bewegbaren Strahlungsquelle, die einen Schmelzstrahl zum punktweisen Durchschmelzen der Wandung abgibt, und mit einer Austrittsöffnung, durch die ein unter Druck stehendes Gas zum Durchstoßen der geschmolzenen Wandungsstellen des Schablonenrohlings abgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung weist vorzugsweise eine erste Steuereinheit auf, die die Relativlage der Strahlungsquelle zu dem Schablonenrohling und die Drehgeschwindigkeit, mit der der Schablonenrohling gedreht wird, steuert .
Die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung weist ferner vorzugsweise eine zweite Steuereinheit auf, wie die Strahlungsleistung, die Pulsdauer der Strahlungspulse und die Anzahl der Strahlungspulse, die zum Durchschmelzen der Wandung für eine Durchtrittsöffnung von der Strahlungsquelle abgegeben werden, steuert .
Die Erfindung schafft ferner eine Siebdruckschablone zum Aufbringen von Klebstoff auf einer Wandung, die eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen aufweist, durch welche flüssiger Klebstoff an eine zu beschichtende Oberfläche abgegeben wird, wobei die Wandung aus einem thermisch belastbaren Material besteht.
Die Wandung der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone besteht bei einer ersten Ausführungsform aus Edelstahl.
Die Wandung der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone besteht bei einer alternativen Ausführungsform aus einem thermisch belastbaren Kunststoff.
Die Durchtrittsöffnungen der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone sind vorzugsweise hexagonal angeordnet. Dabei weist die Wandung der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone vorzugsweise eine Wandstärke zwischen 75 und 400 μm auf.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone ist die Siebdruckschablone zylinderförmig .
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen einer Siebdruckschablone zum Aufbringen von Klebstoff unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren zur Erläuterung erfindungswesentlicher Merkmale beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Siebdruckschablone;
Fig. 2 eine Anordnung von Durchtrittsöffnungen bei der erfindungsgemäßen Siebdruckschablone .
Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Erläuterung des Herstellungsvorganges einer erfindungsgemäßen Siebdruckschablone. Ein zylinderförmiger Schablonenrohling 1 ist an einem Ende in eine Spanneinrichtung 2 eingespannt. Der Schablonenrohling 1 besteht aus einem thermisch belastbaren Material, beispielsweise aus einem thermisch belastbaren Metall oder aus einem thermisch belastbaren Kunststoff. Der Schablonenrohling weist eine relativ geringe Wandstärke von vorzugsweise 75-400 μm auf. Die Länge L des zylinderförmigen Schablonenrohlings 1 hängt von der gewünschten Auftragsbreite des Klebstoffes auf das zu bedruckende Material ab. Der Durchmesser D des zylinderförmigen Schablonenrohlings 1 hängt von der Art und Weise ab, wie der aufzubringende Klebstoff durch den Schablonenrohling 1 bei dem Aufbringen gedrückt bzw. gepreßt wird. Der Schablonenrohling 1 kann in unterschiedlicher Weise hergestellt werden. Der Schablonenrohling 1 kann entweder aus einem ebenen Blech gebogen werden, bei dem die beiden Enden miteinander verschweißt werden, wobei zur Beseitigung der dabei entstehenden Schweißnaht der Zylinder auf einen Dorn gesteckt und gewalzt wird. Alternativ dazu wird der Schablonenrohling hergestellt, indem man ein gezogenes oder gegossenes Rohr auf einen Dorn aufsteckt und ebenfalls walzt. Der Walzprozeß wird in beiden Fällen so lange durchgeführt, bis die gewünschte Wandstärke w erreicht ist .
Der in die Einspannvorrichtung 2 eingespannte zylinderförmige Schablonenrohling 1 wird um seine Längsachse A mit einer einstellbaren Drehgeschwindigkeit gedreht. Die Drehgeschwindigkeit wird durch eine erste Steuereinheit 3, die die Spannvorrichtung 2 über eine Steuerleitung 4 ansteuert, gesteuert. Die erste Steuereinheit 3 steuert ferner über eine Steuerleitung 5 einen Stellmotor 6 für eine Halterung 7, die eine Strahlungsquelle 8 und eine Austrittsdüse 9 aufweist. Die Steuereinheit 3 steuert die relative Lage der Halterung 7 zu dem sich drehenden zylinderförmigen Schablonenrohling 1. Dabei ist die Halterung 7 vorzugsweise in drei Ebenen x, y, z durch den angesteuerten Motor 6 bewegbar.
Die Strahlungsquelle 8 ist eine Strahlungsquelle zur Abgabe einer energiereichen Strahlung, die von der Strahlungsquelle 8 auf die rotierende Oberfläche des sich drehenden Schablonenrohlings gerichtet ist. Bei der Strahlungsquelle 8 handelt es sich vorzugsweise um eine Laserstrahlungsquelle. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Strahlungsquelle 8 eine E- lektronenstrahlquelle . Die Strahlungsquelle wird über eine Steuerleitung 10 durch eine weitere Steuereinheit 11 angesteuert. Die von der Strahlungsquelle 8 abgegebene Strahlung ist vorzugsweise pulsförmig, wobei die Steuereinheit 11 die Strahlungsleistung und die Pulsdauer der Strahlungspulse einstellt. Die Steuereinheit 11 stellt ferner die Anzahl der Strahlungspulse ein, die zum Durchschmelzen der Wandung des Schablonenrohlings 1 zur Herstellung einer Durchtrittsöffnung von der Strahlungsquelle 8 abzugeben sind. Dabei werden die Strahlungsleistung, die Pulsdauer der Strahlungsimpulse sowie die Anzahl N der innerhalb einer Impulsgruppe abgegebenen Strahlungsimpulse zur Herstellung einer Durchtrittsöffnung in Abhängigkeit von einem gewünschten Solldurchmesser der Durchtrittsöffnung eingestellt. Bei der Laserstrahlquelle 8 handelt es sich vorzugsweise um einen Festkörperlaser, wie er beispielsweise zum Schweißen und Schneiden bei verschiedenen industriellen Anwendungen eingesetzt wird. Dabei verfügt die Laserstrahlungsquelle vorzugsweise über folgende Leistungsdaten. Die minimale Ausgangsleistung beträgt etwa 50 Watt, die Strahlenqualität liegt bei etwa 10 mm x mrad und die minimal notwendige Pulsleistung beträgt etwa 3 kW. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt die Ausgangsleistung der Laserstrahlungsquelle bei der erfindungsgemäßen Herstellun'gs- vorrichtung 75 Watt. Aufgrund der höheren Ausgangsleistung der Strahlen, die auf die Schablonenoberfläche des Schablonenrohlings 1 auftreffen, kann die notwendige Pulsdauer der Strahlungsimpulse reduziert werden, so daß der Bearbeitungsvorgang insgesamt verkürzt wird. Kleine und mittlere Durchtrittsöffnungen, deren Durchmesser zwischen 100 und 400 μm liegen, werden von Strahlungsimpulsen erzeugt. Bei einer eingestellten Ausgangsleistung von 1,0 kW, einer Pulsdauer von 0,02 s werden in etwa 15-30 Laserstrahlungsimpulse pro Durchtrittsö f ung je nach gewünschtem Durchmesser benötigt, um eine Durchtrittsöffnung innerhalb eines Zeitraums von etwa 0,3 bis 0,5 s zu erzeugen. Zur Herstellung größerer Durchtrittsöffnungen, deren Durchmesser über 400 μm liegt, gibt die Strahlungsquelle 8 einen Dauerlaserstrahl auf die Oberfläche des Schablonenrohlings 8 ab. Durch Ansteuerung des Motors 6 der Halterung 7 durch die Steuereinheit 3 wird die Halterung 7 derart bewegt, daß ein Kreis in die Oberflache des Schablonenrohlings 1 geschnitten wird.
Der von der Strahlungsquelle 8 abgegebene hochenergetische Schmelzstrahl fuhrt zu einem Schmelzen der Wandung des Schablonenrohlings 1. Die eigentliche Durchtrittsoffnung 12 an der Zylinderoberflache des Schablonenrohlings 1 entsteht mittels eines Preßgases bzw. Schußgases, das von der Austrittsoffnung 9 innerhalb der Halterung 7 ausgegeben wird. Das unter Druck stehende Preßgas befindet sich m einem Behalter 13, der über ein steuerbares Ventil 14 und eine Zufuhrrohre 15 mit der Austrittsoffnung bzw. Austrittsduse 9 verbunden ist. Das Ventil 14 wird über eine Steuerleitung 16 von einer weiteren Steuereinheit 17 angesteuert. Wahrend des Herstellungsvorgangs wird das Ventil 14 auf die Steuereinheit 17 geöffnet, so daß das unter Hochdruck stehende Preßgas durch die Austrittsoffnung 9 mit relativ hohem Druck parallel zu dem erzeugten Schmelzstrahl auf die Oberfläche des Schablonenrohlings 1 gerichtet wird. Dabei sind der Luftstrahl und der Laserstrahl entweder deckungsgleich oder leicht versetzt auf den gleichen Punkt gerichtet. Bei dem Preßgas kann es sich um beliebige Gase, wie beispielsweise Stickstoff oder Preßluft handeln. Wahrend Preßluft besonders kostengünstig ist, zeichnet sich Stickstoff dadurch aus, daß sich am Lochrand der Durchtrittsoffnungen weniger verkohlte Ruckstande bilden. Ferner wird Preßluft vorzugsweise nur bei einem Schablonenmaterial eingesetzt, das weitgehend unempfindlich gegenüber Sauerstoff ist.
Mit der in Fig. 1 dargestellten Herstellungsvorrichtung ist es möglich, ein beliebiges Muster von Durchtrittsoffnungen 12 zu erzeugen. Dabei kann die Halterung 7 vorzugsweise in drei Richtungen x, y, z bewegt werden. Ferner wird die Drehung des Schablonenrohlings 1 durch die Steuereinheit 3 gesteuert. Die Durchtrittsoffnungen 12 können in einem beliebigen Muster und in einem beliebigen Abstand zueinander hergestellt werden. Zu- satzlich ist es möglich, durch Ansteuerung der Strahlungsquelle 8 die Durchmesser der verschiedenen Durchtrittsoffnungen 12 individuell einzustellen.
Durch die auftreffende Strahlung erwärmt sich der Schablonenrohling 1 und es kommt zu einer Warmeausdehnung. Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform des erfindungsgemaßen Herstellungsverfahrens wird die Halterung 7 nach manuellem Einstellen des Strahlungsbrennpunktes zu einem Ende des Schablonenrohlings 1 in der Nahe der Spannvorrichtung 2 bewegt. Anschließend wird die Strahlungsquelle 8 durch die Steuereinheit 11 aktiviert, und die pulsformige Laserstrahlung trifft auf die Oberflache des Schablonenrohlings 1 auf. Die Strahlungsquelle wird unter Steuerung der Steuereinheit 3 von der Ξpannvorrichtung 2 wegbewegt. Hierdurch ist es möglich, die Warmeausdehnung des Schablonenmaterials bei der Erzeugung weiterer Durchtrittsoff- nungen zu berücksichtigen.
Die Steuereinheit 11 enthalt einen internen Zahler und zahlt die Anzahl der erzeugten Durchtrittsoffnungen. Nach einer gewissen Anzahl von erzeugten Durchtrittsoffnungen, beispielsweise 100 Reihen von hergestellten Durchtrittsoffnungen, fahrt die Laseroptik eine Meßflache neben dem Schablonenrohling 1 an und gibt einige Strahlungsimpulse ab. Die Strahlungsintensität der abgegebenen Impulse wird durch eine Meßeinrichtung gemessen und mit einem Sollwert durch die Steuereinheit 11 verglichen. Falls der gemessene Wert nicht innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt, meldet die Steuereinheit 11 eine Störung, die in der Regel durch Verbrennungsruckstande hervorgerufen ist. Nach einem Beseitigen der Verbrennungsruckstande wird der Bestrahlungsvorgang fortgesetzt. Wahrend des Reinigungsvorgangs werden vorzugsweise einige der zuletzt hergestellten Durchtrittsoffnungen durch eine Meßoptik ausgemessen und ihre Durchmesser mit den gewünschten Solldurchmessern verglichen. Befinden sich die gemessenen Durchmesser der herge- stellten Durchtrittsöffnungen 12 in einem vorgegebenen Toleranzbereich, wird der Bestrahlungsvorgang ohne eine Änderung der Strahlungsleistung der Laserquelle 8 fortgesetzt. Im umgekehrten Fall wird die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle 8 durch die Steuereinheit 11 nachgeregelt.
Die Durchtrittsöffnungen 12 können durch die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung in einem beliebigen Muster der Siebdruckschablone vorgesehen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Durchtrittsöffnungen 12 hexagonal auf der Oberfläche der Siebdruckschablone angeordnet. Fig. 2 zeigt eine derartige hexagonale Anordnung. Dabei ist jede Durchtrittsöffnung 12 von sechs weiteren Durchtrittsöffnungen umgeben. Die umgebenden Durchtrittsöffnungen weisen zu der im Zentrum befindlichen Durchtrittsöffnung 12 stets den gleichen Abstand auf. Die hexagonale Anordnung setzt sich entlang der Zylinderoberfläche fort. Der Abstand zwischen den Durchtrittsöffnungen 12 ist einstellbar. Dabei kann durch die erfindungsgemäße Herstellungsvorrichtung eingestellt werden, wieviele Durchtrittsöffnungen auf der Länge von einem Zoll, d.h. 25,4 mm angeordnet sind. Die hierbei übliche Einheit zur Angabe der Anzahl von Durchtrittsöffnungen pro Zoll ist das sogenannte "Mesh", wobei für die Anzahl der Durchtrittsöffnungen beispielsweise bei Textilbeschichtungen Werte von 5 bis 30 Mesh üblich sind. Für bestimmte technische Anwendungen sind größere Mesh-Zahlen, etwa in einem Bereich von 30-130 Mesh möglich. Je größer die Mesh-Zahl, desto kleiner ist der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen und damit die auf die Oberfläche aufgetragenen Klebstoffmengen. Der Durchmesser der Durchtrittsöffnungen wird vorzugsweise mit folgender Formel angenähert : Durchmesser (μm) = 10,16 x 10+3 μm x 1/Mesh
Die durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren hergestellte Siebdruckschablone eignet sich zum Aufbringen beliebi- ger Klebstoffe auf beliebige Oberflächen. Mit der hergestellten Siebdruckschablone wird der Klebstoff partiell auf die Oberflache aufgebracht. Das so entstehende Beschichtungsbild bzw. Klebstoffdruckbild besteht im allgemeinen aus halbkugeligen Klebstoffpunkten. Es können allerdings auch andere geometrische Muster, etwa Rauten, erzeugt werden. Der Klebstoff wird herkömmlicherweise der Beschichtungsmaschine als Verbundmaterial zugeführt. Das Verbundmaterial besteht aus einem Obermaterial aus Papier, Kunststoff, Metall, Textil, Fließstoff, Filtermaterial, Schaumstoff oder dergleichen, wobei auf dem 0- bermaterial die Klebstoffschicht aufgebracht ist. Der Klebstoff wird ferner von einem sogenannten Trägermaterial abgedeckt, das bei der Verarbeitung des Verbundmaterials abgezogen wird. Hierzu ist die Oberfläche des Trägermaterials zu dem Klebstoff antihaftbeschichtet .
Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Siebdruckschablone eignet sich zum Aufbringen von am Markt erhältlichen Schmelzklebstoffen, die in kaltem Zustand nicht-klebend sind. Darüber hinaus eignet sich die erfindungsgemäße Siebdruckschablone zum Aufbringen von Schmelzhaftklebstoffen, die bei Raumtemperatur klebrig sind. Neben den thermoplastischen Polymeren können auch kalte AcrylatSysteme aufgebracht werden. Diese werden mit UV- oder Elektronenstrahlungen nachvernetzt bzw. gehärtet.
Zur Herstellung der Siebdruckschablone wird ausgehend von der Auswendung der Klebstofftyp, die notwendige Klebkraft und das Auftragsgewicht des Klebstoffs bestimmt. In Abhängigkeit von dem ausgewählten Klebstofftyp, der Klebkraft und dem Auftragsgewicht werden die notwendigen Durchmesser der Durchtrittsöffnungen 12 durch einen Prozeßrechner berechnet. In Abhängigkeit von den berechneten Lochdurchmessern wird durch die Steuereinheit 11 die Strahlungsquelle 8 zur Erzeugung eines Laserstrahlsignals angesteuert. Mit der erfindungsgemaß hergestellten Siebdruckschablone können Klebstoffe in den unterschiedlichsten technischen Anwendungsgebieten zur Herstellung unterschiedlichster Gegenstande aufgebracht werden. Beispielsweise werden Schutzfolien und U- berzuge für die Kfz-Industrie, d.h. Möbel- und Fahrzeugschutzfolien, Dichtungs- und Abschirmfolien mit Klebstoff beschichtet. Ferner ist es möglich, Kaschierfolien für die Verpackungsindustrie sowie Schmuck und Dekorfolien für Kartonagen mit Klebstoff zu beschichten. Weitere Anwendungen sind die Herstellung von Klebebandsystemen und Abdeckklebebandern für die Industrie sowie für Büro und Haushalt, die Herstellung von Ξchaumstoffbändern und Transferbandern. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Herstellung von medizinischen Pflastern für Wundverbande aller Art, von Heilpflastern, Rheumapflastern und chirurgischen Abdeckfolien bzw. Abdeckgeweben. Mit der er- findungsgemaßen Siebdruckschablone ist ferner die Herstellung selbstklebender Etiketten aller Art möglich. Weitere Anwendungsgebiete sind die Herstellung selbstklebender Formulare, Drucksachen und Kuverts sowie die Herstellung von Montagehilfen, d.h. TransferklebstoffSysteme aller Art und Fixieretiketten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer Siebdruckschablone mit den folgenden Schritten:
(a) Drehen eines zylinderförmigen Schablonenrohlings (1), der eine dünne Wandung aus thermisch belastbarem Material aufweist, um eine Längsachse (A) ;
(b) stellenweises Bestrahlen des sich drehenden Schablonenrohlings (1) mit einem energiereichen Strahl zum Durchschmelzen der Wandung;
(c) Erzeugen von Durchtrittsöffnungen an den geschmolzenen Stellen der Wandung mittels eines Preßgases.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Schablonenrohling (1) mit einem Laserstrahl bestrahlt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Schablonenrohling (1) mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl von einer Strahlungsquelle (8) abgegeben wird, deren Relativlage zu dem zylinderförmigen Schablonenrohling (1) durch eine Steuereinheit (3) gesteuert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsleistung des von der Strahlungsquelle (8) abgegebenen Strahles von der Steuereinheit (11) eingestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahl von der Strahlungsquelle (8) pulsformig abgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsleistung, die Pulsdauer der Strahlungsimpulse und die Anzahl der Strahlungsimpulse, die zum Durchschmelzen der Wandung für eine Durchtrittsoffnung von der Strahlungsquelle (8) abgegeben werden, von der Steuereinheit (11) in Abhängigkeit eines gewünschten Solldurchmessers der Durchtrittsoffnung (12) eingestellt werden.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsoffnungen (12) in einer hexagonalen Anordnung erzeugt werden.
9. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der hexagonal angeordneten Durchtrittsoffnungen (12) durch eine Steuereinheit (3) eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Preßgas aus einer Preßgas-Austrittsoffnung (9) abgegeben wird und auf die geschmolzenen Stellen des Schablonenrohlings (1) zum Durchstoßen der Wandung gerichtet wird.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Schablonenrohling aus Metall hergestellt ist.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonenrohling (1) vor dem Bestrahlen entfettet und gereinigt wird.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schablonenrohling an einem Ende in eine Spanneinrichtung (2) eingespannt und pneumatisch fixiert wird.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennpunkt des Strahles parallel eingestellt wird.
15. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsquelle (8) bei der Bestrahlung des Schablonenrohlings (1) parallel zu der Längsachse (A) von der Spanneinrichtung (2) weg zu dem anderen Ende des Schablonenrohlings (1) hin bewegt wird.
16. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Erzeugen einer vorgegebenen Anzahl von Durchtrittsöffnungen (12) die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (8) gemessen und die Strahlungsquelle (8) anschließend gereinigt wird, wenn die gemessene Strahlungsleistung unterhalb einer vorgegebenen Mindestleistung liegt .
17. Vorrichtung zur Herstellung einer Siebdruckschablone mit: (a) einer Spanneinrichtung (12) zum Einspannen eines zylinderförmigen Schablonenrohlings (1) mit einer dünnen Wandung, der entlang seiner Langsachse (A) drehbar gelagert ist;
(b) einer bewegbaren Strahlungsquelle (8), die einen Schmelzstrahl zum punktweisen Durchschmelzen der Wandung abgibt;
(c) und mit einer Austrittsoffnung, durch die ein unter Druck stehendes Preßgas zum Durchstoßen der geschmolzenen Wandungsstellen des Schablonenrohlings (1) abgegeben wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Steuereinheit (3) vorgesehen ist, die die Relativlage der Strahlungsquelle (8) zu dem Schablonenrohling (1) und die Drehgeschwindigkeit, mit der der Schablonenrohling (1) gedreht wird, steuert.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Steuereinheit vorgesehen ist, die die Strahlungsleistung, die Pulsdauer der Strahlungsimpulse und die Anzahl der Strahlungsimpulse, die zum Durchschmelzen der Wandung zur Herstellung einer Durchtrittsoffnung (12) von der Strahlungsquelle (8) abgegeben werden, steuert.
20. Siebdruckschablone zum Aufbringen von Klebstoff mit einer Wandung, die eine Vielzahl von Durchtrittsoffnungen (12) aufweist, durch welche flussiger Klebstoff auf eine zu beschichtende Oberflache abgegeben wird, wobei die Wandung aus einem thermisch belastbaren Material besteht .
21. Siebdruckschablone nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung aus Edelstahl besteht.
22. Siebdruckschablone nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung aus einem thermisch belastbaren Kunststoff besteht .
23. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (12) hexagonal angeordnet sind.
24. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung eine Wandungsstärke von 75-400 μm aufweist.
25. Siebdruckschablone nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebdruckschablone zylinderförmig ist.
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