Beschreibung
Verfahren zum Kaltgasspritzen mit Maske Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Trägerbauteils durch Kaltgasspritzen. Bei diesem Verfahren wird vor dem Beschichten eine Maske auf das Trägerbauteil aufgelegt und in dem Bereich einer Maskenöffnung dieser Maske ein Material auf das Trägerbauteil aufgetragen, wobei das Ma- terial die Maskenöffnung vollständig ausfüllt.
Das Kaltgasspritzen ist ein an sich bekanntes Verfahren, bei dem für die Beschichtung vorgesehene Partikel mittels einer konvergent-divergenten Düse vorzugsweise auf Überschallge- schwindigkeit beschleunigt werden, damit diese aufgrund ihrer eingeprägten kinetischen Energie auf der zu beschichtenden Oberfläche haften bleiben. Hierbei wird die kinetische Energie der Teilchen genutzt, welche zu einer plastischen Verformung derselben führt, wobei die Beschichtungspartikel beim Auftreffen lediglich an ihrer Oberfläche aufgeschmolzen werden. Deshalb wird dieses Verfahren im Vergleich zu anderen thermischen Spritzverfahren als Kaltgasspritzen bezeichnet, weil es bei vergleichsweise tiefen Temperaturen durchgeführt wird, bei denen die Beschichtungspartikel im Wesentlichen festbleiben. Vorzugsweise wird zum Kaltgasspritzen, welches auch als kinetisches Spritzen bezeichnet wird, eine Kaltgasspritzanlage verwendet, die eine Gasheizeinrichtung zum Erhitzen eines Gases aufweist. An die Gasheizeinrichtung wird eine Stagnationskammer angeschlossen, die ausgangsseitig mit der konvergent-divergenten Düse, vorzugsweise einer Lavaldüse verbunden wird. Konvergent-divergente Düsen weisen einen zusammenlaufenden Teilabschnitt sowie einen sich aufweitenden Teilabschnitt auf, die durch einen Düsenhals verbunden sind. Die konvergent-divergente Düse erzeugt ausgangsseitig einen Pulverstrahl in Form eines Gasstroms mit darin befindlichen
Partikeln mit hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise Überschallgeschwindigkeit .
Ein Verfahren der eingangs angegebenen Art ist aus dem Stand der Technik bekannt. Gemäß der DE 10 2004 058 806 AI ist beispielsweise vorgesehen, dass auf einem Kühlkörper mindestens eine strukturierte, elektrisch isolierende Schicht und eine strukturierte, elektrisch leitende Schicht ausgebildet werden kann. Hierzu werden Masken verwendet, deren Öffnungen entsprechend der Strukturierung gestaltet sind. Die strukturierten Schichten dienen als Schaltungsstrukturen, die zu diesem Zweck elektrischen Anforderungen wie beispielsweise einem be- stimmten Leiterquerschnitt genügen müssen. Die Schichten können in mehreren Schichtebenen übereinanderliegen .
Aus D.-Y. Kim et al . , „Cold Spray Deposition of Copper
Electrodes on Silicon and Glass Substrates", Journal of Ther- mal Spray Technology, Vol. 22, October 2013 ist bekannt, dass die Herstellung von Leiterbahnen mittels Kaltgasspritzen mit Hilfe von auf dem Substrat aufliegenden Masken allerdings das Problem aufwirft, dass die hierzu notwendigen Masken Maskenöffnungen von geringer Breite aufweisen. Das Verhältnis zwi- sehen der Breite der Maskenöffnungen und der Maskendicke führt hierbei zu Strömungsverhältnissen des Kaltgasstrahls in der Maskenöffnung, die eine Abscheidung der Partikel erschweren. An den Maskenwänden bildet sich nämlich eine Rückströ- mung, die zu einem dreieckigen Querschnitt des abgeschiedenen Materials führt, wobei die Spitze dieses Querschnitts in der Mitte der Maskenöffnung liegt und dem Kaltgasstrahl zugewandt ist. An den Wänden der Maskenöffnung selbst bleibt kein Material haften. Wichtig für die Erzeugung von Leiterbahnen ist, dass der Querschnitt der Leiterbahn zur Übertragung des ge- forderten elektrischen Stroms geeignet ist - die erzeugte
Querschnittsform spielt im Vergleich hierzu eine untergeordnete Bedeutung.
Um die für die Abscheidung beispielsweise rechteckiger Quer- schnitte ungünstigen Strömungsbedingungen in der Maskenöffnung zu vermeiden, wird gemäß K.-R. Ernst et al . , „Anwendungsvielfalt des Kaltgasspritzens" , Tagungsband der Gemeinschaft Thermisches Spritzen e.V., Druck: Gerdfried
Wolfertstetter, Gilching 2012 vorgeschlagen, dass man die Maske für das Kaltgasspritzen nicht auf das Trägerbauteil auflegen muss, sondern diese in einer gewissen Entfernung zum Trägerbauteil fixieren kann. Diese Maßnahme bewirkt jedoch, dass bei steigendem Maskenabstand vom Trägerbauteil die Flanken der gespritzten Flächen immer weiter auslaufen. Der Querschnitt der in den Maskenöffnungen hergestellten Strukturen ist damit ebenfalls nicht rechteckig, sondern näherungsweise trapezförmig .
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Kaltgasspritzen derart zu verbessern, dass sich ein Beschich- tungsergebnis herstellen lässt, bei dem die Geometrie der Flanken mit vergleichsweise hoher Genauigkeit gefertigt wer- den kann.
Diese Aufgabe wird durch das eingangs angegebene Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Verfahrensschritt nach dem Auftragen des Materials (welches sich damit in der Maskenöffnung befindet und evtl. ebenfalls auf den
Rändern der Maskenöffnung abgeschieden wurde) ein abtragendes Verfahren durchgeführt wird, bei dem das aufgetragene Material, welches sich oberhalb des Niveaus der (dem Kaltgasstrahl zugewandten) Oberseite der Maske befindet, abgetragen wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird erfindungsgemäß auf die Oberseite der Maske eine weitere Maske aufgelegt und in dem Bereich einer Maskenöffnung dieser Maske ein Material auf das bereits aufgetragene Material aufgetragen (dieses Material kann dieselbe Zusammensetzung haben, wie das vorher aufge- brachte Material oder sich in seiner Zusammensetzung unterscheiden) . Durch das Abtragen des Materials im vorhergehenden Verfahrensschritt lässt sich die weitere Maske auf die hierdurch eingeebnete Fläche der vorhergehenden Maske auflegen. Auch im Bereich der Maskenöffnung entsteht eine ebene Fläche, die genau in der Ebene der Oberfläche der bereits ausgefüllten Maske liegt. Daher kann auch die weitere aufgelegte Maske wieder vollständig mit dem Material ausgefüllt werden.
Die beiden letztgenannten Verfahrensschritte können so oft durchgeführt werden, bis das aufgetragene Material die erforderliche (d. h. konstruktiv vorgegebene) Dicke auf dem Trägerbauteil erreicht hat. Damit ist das Beschichten beendet und die Masken können entfernt werden, wobei das Beschich- tungsergebnis auf dem Trägerbauteil zurückbleibt. Der wesentliche Vorteil in der Verwendung mehrerer Masken liegt darin, dass unabhängig von der Dicke des Beschichtungsergebnisses die Dicke der Masken nur nach Gesichtspunkten einer strö- mungsdynamisch günstigen Ausfüllung durch das Material gestaltet werden können. Mit anderen Worten werden mehrere Masken übereinandergelegt , um die erforderliche Dicke des Beschichtungsergebnisses herzustellen. Jede der Masken wird hierbei einzeln ausgefüllt, wobei die vollständige Ausfüllung durch die Wahl der Maskendicke sichergestellt wird. Durch das anschließende Abtragen des überschüssigen Materials wird weiterhin sichergestellt, dass die benachbarten Masken genügend eng aneinander liegen, damit eine ungestörte Ausbildung des entsprechenden Teilbereichs der Beschichtungsstruktur entste- hen kann. Durch die vollständige Ausfüllung der jeweiligen
Masken entstehen vorteilhaft Flanken der erzeugten Schichtlagen, die direkt an den Wänden der Maskenöffnungen anliegen. Hiermit sind vorteilhaft also auch Strukturen durch Kaltgasspritzen herstellbar, deren seitliche Begrenzungen genau senkrecht zu der Oberfläche des Trägerbauteils verlaufen.
Insbesondere lassen sich damit auch säulenartige Strukturen herstellen, wenn die Maskenöffnungen der benachbarten Masken jeweils vollständig übereinanderliegen . Allgemein müssen sich die Maskenöffnungen benachbarter Masken zumindest in Teilbereichen überschneiden, damit das Beschich- tungsergebnis einteilig ausgebildet ist. Selbstverständlich können auf den Trägerbauteil mehrere solcher Beschichtungser- gebnisse erzeugt werden, welche sich gegenseitig nicht berüh- ren. Wenn die aufeinanderfolgenden Masken deckungsgleiche
Maskenöffnungen oder sich verkleinernde, vollständig übereinanderliegende Maskenöffnungen aufweisen, ergibt sich zusätzlich der Vorteil, dass die Masken nach Abschluss der Be-
Schichtung besonders einfach von dem Bauteil entfernt werden können. Diese können dann nämlich einfach nach oben (also senkrecht vom Trägerbauteil weg) abgehoben werden, da sich bei den hergestellten Beschichtungsergebnissen keine
Hinterschneidungen ausgebildet haben.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das auf dem Material gebildete Beschich- tungsergebnis von dem Trägerbauteil abgetrennt wird. Das Be- schichtungsergebnis stellt vorteilhaft somit selbst ein Bauteil dar, welches nach der Abtrennung von dem Trägerbauteil seiner Verwendung zugeführt werden kann. Das Trägerbauteil selbst ist somit nur als Bauplattform für das Beschichtungs- ergebnis zu verstehen.
Vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren daher als generatives Herstellungsverfahren für Bauteile genutzt werden. Zur Vorbereitung eines solchen Verfahrens kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen werden, dass die Ge- stalt der Maskenöffnungen unter Berücksichtigung der Maskendicke für ein Bauteil dadurch bestimmt wird, dass die Geometrie dieses Bauteils rechnerisch in übereinanderliegende
Scheiben zerlegt wird. Die hierfür üblichen Rechenverfahren sind allgemein bekannt und basieren vorzugsweise auf CAD- Modellen der zu fertigenden Bauteile. Die berechneten Scheiben des Bauteils ergeben bei der genannten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens genau das Volumen der Maskenöffnungen. Bei der Bestimmung der Dicke der Scheiben ist somit zu berücksichtigen, welche Dicke die Masken haben sollen.
Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich auch dazu genutzt werden, um ein Bauteil mit einer strukturierten Schicht zu versehen. Dieses Bauteil, welches beispielsweise in einer Maschine zum Einsatz kommen kann, stellt bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens das Trägerbauteil dar. Das Beschichtungsergebnis ist in diesem Falle die zu erzeugende strukturierte Schicht auf dem Trägerbauteil .
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der Masken eine Dicke von höchstens 1 mm hat. Masken mit einer Dicke von 1 mm haben sich als guter Kompromiss erwiesen, um auch feinere Strukturen mit der geforderten Genauigkeit herstellen zu können. Allerdings ist es nicht unbedingt notwendig, dass alle Masken eine Dicke von höchstens 1 mm haben. Teilbereiche des Be- schichtungsergebnisses , welche gesehen in Ausbreitungsrich- tung des Kaltgasstrahls größere Querschnittsflächen aufweisen, können auch mit größeren Maskenöffnungen hergestellt werden. In diesem Fall sind auch größere Maskendicken realisierbar, so dass insgesamt Verfahrensschritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingespart werden können. Hierdurch steigt vorteilhaft die Wirtschaftlichkeit bei der Anwendung des Verfahrens .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung bei Verwendung von dickeren Masken kann vorgesehen werden, dass zumindest eine der Masken in mehreren Schritten ausgefüllt wird. Dabei wird nach den jeweiligen Schritten des Auftragens des Materials ein abtragendes Verfahren durchgeführt, bei dem das aufgetragene Material, welches sich oberhalb des Niveaus der Oberseite der Maske befindet, abgetragen wird. Hierbei kann es sich um Unebenheiten in sich ausbildenden Schichtergebnissen handeln, die bereits über die Ebene der Oberseite der Maske hinausragen. Außerdem kann es sich hierbei um Ablagerungen von Partikeln des Materials handeln, welche sich an den Maskenrändern auf der Oberseite der Maske ausgebildet haben. Diese können bei fortschreitendem Wachstum einen negativen Einfluss auf die Ausbildung des Schichtergebnisses erlangen, weswegen es vorteilhaft sein kann, diese zwischendurch beim Ausfüllen der Maske immer wieder zu entfernen. Die genannten Ablagerungen bilden sich auch bei der Verwendung von dünnen Masken mit Maskenöffnungen geringer Breite aus. Durch die geringe Dicke der Maske wirkt sich deren
Wachstum jedoch während der Ausfüllung der Maskenöffnungen
vergleichsweise geringer Tiefe nicht aus. Es reicht daher, diese Ablagerungen nach dem vollständigen Ausfüllen der Maskenöffnung mit dem Material zu beseitigen, damit die nachfolgende Maske auf eine ebene Unterlage gelegt werden kann, die durch die bearbeitete Oberfläche der Maske und des abgeschiedenen Materials gebildet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass alle Masken, deren Maskenöffnungen zumindest in ei- ner Richtung Breiten von höchstens 1 mm aufweisen, eine Dicke von höchstens 1 mm aufweisen. Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass bei allen Masken ein Verhältnis zwischen Dicke der Maske und kleinster Breite der Maskenöffnung von höchstens 1 eingehalten wird. Hierbei handelt es sich um vorteil- hafte Auslegungsregeln für die Masken, die der bereits genannten Ausbildung ungünstiger Strömungsverhältnisse in der Maskenöffnung und damit verbunden einer fehlerhaften Ausfüllung der Maskenöffnung mit dem Material entgegenwirken. Es sind die Qualitätsvorgaben des Beschichtungsergebnisses zu berücksichtigen. Konkret darf die Ausbildung von Poren bei dem auszubildenden Schichtergebnis einen festzulegenden Wert nicht überschreiten, damit das Schichtergebnis den Qualitätsanforderungen des Einzelfalls genügt. Um in einem Anwendungsfall die Eignung einer gewählten Maskendicke überprüfen zu können, kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass die zulässige Dicke zumindest einer der Masken dadurch ermittelt wird, dass die Maske mit dem zu verarbeitenden Material vollständig ausgefüllt wird. Das aus dem auf- getragenen Material gebildete Beschichtungsergebnis wird anschließend daraufhin untersucht, ob eine geforderte Qualität erreicht wird. Hierbei muss die geforderte Qualität durch messbare Parameter beschrieben werden. Als Beispiel kann die Dichte des Beschichtungsergebnisses verwendet werden. Diese gibt Aufschluss über den Anteil an Poren im Beschichtungsergebnis. Auch die Porengröße selbst kann untersucht werden, da insbesondere im Wandbereich der Maskenöffnungen Poren gehäuft und/oder mit größerem Volumen auftreten können. Dies kann
beispielsweise durch Herstellung von Schliffen überprüft werden .
Für die Untersuchungen können entweder Proben oder das zu er- 5 zeugende Beschichtungsergebnis selbst hergestellt werden.
Sind die Qualitätsanforderungen bei dem Beschichtungsergebnis erfüllt, kann die Untersuchung mit einer Maske größerer Dicke wiederholt werden. Die Prüfung kann insofern mehrere Iterationsschritte enthalten. Alternativ kann das Verfahren allerlei dings auch angewendet werden, um die Eignung einer gewählten Maskendicke zu bestätigen, ohne eventuellen Spielraum in Richtung größerer Maskendicken durch weitere Iterationsschritte auszuschöpfen.
15 Vorteilhaft ist es, wenn die ermittelten geeigneten Dicken der Masken zusammen mit den Verfahrensparametern des Beschichtens in einer Datenbank gespeichert werden. Hierdurch wird in nachfolgenden Verfahren die Ermittlung der Maskendicke vereinfacht, da auf Erfahrungswissen zurückgegriffen wer-
20 den kann. Dieses beinhaltet Informationen über die Geometrie der Maskenöffnungen und die Maskendicken sowie die verarbeiteten Materialien und an der Kaltgasspritzanlage eingestellten Beschichtungsparameter, wie Pulverförderrate, Pulverart sowie Gastemperatur, Gasdruck und Art des verwendeten Träger-
25 gases.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung wird erhalten, wenn mindestens eine Maske mehrteilig ausgeführt ist, wobei Trennfugen von der Außenkante der Maske zu den Maskenöffnun-
30 gen verlaufen. Diese sind derart angeordnet, dass sich die Maskenteile parallel zu ihrer Oberfläche auseinanderziehen lassen. Dies hat den Vorteil, dass sich die Maskenteile besser von dem Beschichtungsergebnis trennen lassen. Insbesondere, wenn das Beschichtungsergebnis Hinterschneidungen auf-
35 weist, ist es nicht möglich, wie oben angegeben, die Masken vom Trägerbauteil nach oben abzuheben. Wenn allerdings zu den Seiten des Beschichtungsergebnisses genug Platz ist, können die Maskenteile zumindest bei geringen Hinterschneidungen so-
zusagen zur Seite gezogen werden und lösen sich dadurch von dem Beschichtungsergebnis .
Die Entfernung der Masken nach oben oder in Teilen zur Seite hat den großen Vorteil, dass diese für einen nachfolgenden Ablauf des Verfahrens wieder verwendet werden können. Außerdem ist das Entfernen der Masken in kurzer Zeit möglich, so dass vorteilhaft Produktionszeit eingespart wird. Sollte allerdings eine Entfernung der Masken im Ganzen oder in Teilen nicht möglich sein, besteht auch die Möglichkeit, diese zu zerstören. Sind diese beispielsweise aus einem unedleren Material gefertigt, als das Beschichtungsergebnis, lassen diese sich chemisch oder elektrochemisch auflösen. Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen
Figur 1 bis 7 ausgewählte Verfahrensschritte eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung einer säulenartigen Struk tur schematisch geschnitten,
Figur 8 bis 15 ausgewählte Verfahrensschritte eines anderen
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Bauteils mit Hinterschneidungen schematisch geschnitten,
Figur 16 die Aufsicht auf eine Maske mit Trennfuge und
Figur 17 ein Ausführungsbeispiel eines möglichen Bau- teils in dreidimensionaler Ansicht.
Die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können allgemein wie folgt dargestellt werden. Die Vorbereitung
des Verfahrens besteht aus der Herstellung der Masken, wobei die Maskendicke der einzelnen Masken vorher bestimmt wird.
Das Verfahren beginnt mit dem Auflegen der ersten Maske auf das Trägerbauteil und Ausfüllen durch Kaltgasspritzen mit dem zu spritzenden Material. Anschließend wird überschüssiges Material von dem in Entstehung befindlichen Beschichtungsergeb- nis und der Oberseite der Maske abgetragen. Dann wird die nächste Maske aufgelegt und wieder durch Kaltgasspritzen aus- gefüllt. Hierbei stellt die Dicke der Maske sicher, dass auf der von ihr freigelassenen Oberfläche (des Trägerbauteils oder der vorhergehenden Ablagerung des Materials) unmittelbar nach dem Auflegen eine Spritzlage bis zu den Maskenrändern hin defektfrei abgeschieden werden kann. Nach einem erneuten Abtragen überschüssigen Materials kann nachgesehen werden, ob die Maskenlöcher vollständig ausgefüllt sind. Mit anderen Worten ist zu ermitteln, ob die gespritzte Oberfläche innerhalb der Maskenöffnung nach dem Abtragen überall mit der Maskenoberfläche fluchtet. Dies kann beispielsweise auch durch ein automatisches optisches Inspektionsverfahren gewährleistet werden. Wenn dies nicht der Fall ist, kann ein weiteres Kaltgasspritzen und Überfräsen durchgeführt werden, bevor die nächste Maske aufgelegt wird. Erst wenn das Beschichtungser- gebnis befriedigend ist, d.h. alle Maskenlöcher vollständig ausgefüllt sind, wird die nächste Maske aufgelegt, wenn die Struktur noch nicht fertig ist. Nach dem Ausfüllen der letzten Maske und dem Abtragen überschüssigen Materials ist die Frage einer Fertigstellung des Beschichtungsergebnisses zu bej ahen .
In Figur 1 ist zu erkennen, wie auf ein Trägerbauteil 11 eine erste Maske 12 aufgelegt wurde. Diese weist eine Maskenöffnung 13 auf, die in dem Verfahrensschritt gemäß Figur 1 gerade durch ein Material 14 ausgefüllt wird. Dies erfolgt durch ein nicht näher dargestelltes Kaltgasspritzverfahren .
In Figur 1 ist lediglich eine konvergent-divergente Spritzdüse 15 dargestellt, die Teil der nicht dargestellten Kaltgasspritzanlage ist. Mit der Spritzdüse 15 wird ein
Partikelstrahl 16 auf das Trägerbauteil 11 gerichtet, wobei sowohl die Maskenöffnung 13 als auch die Oberfläche 18 der Maske 12 an den Rändern der Maskenöffnung 13 mit Schichtablagerungen des Materials 14 versehen wird.
In Figur 2 ist zu erkennen, dass mittels eines Fräskopfes 19 das überschüssige Material gemäß Figur 1 abgetragen wurde. Hierzu wird der Fräskopf 19 in Pfeilrichtung über die Oberfläche 18 bewegt, wobei in Figur 2 auch zu erkennen ist, dass die Maskenöffnung 13 vollständig mit dem Material 14 ausgefüllt ist.
In Figur 3 sind die nächsten beiden Prozessschritte dargestellt. Eine weitere Maske 12a wird auf die erste Maske 12 aufgelegt, wobei die Maskenöffnung 13 dieser Maske 12a mit derjenigen von Maske 12 genau fluchtet. Mittels der Spritzdüse 15 wird wieder Material abgeschieden, bis die Maskenöffnung 13 wieder vollständig aufgefüllt ist. In Figur 4 ist zu sehen, dass das überschüssige Material mittels des Fräskopfes 19 wieder entfernt wurde (analog zu dem in Figur 2 dargestellten Verfahrensschritt) .
In Figur 5 ist zu erkennen, dass analog zu Figur 3 zwei wei- tere Verfahrensschritte durchgeführt wurden, denen gemäß zunächst eine Maske 12b aufgelegt wurde und diese mittels der hier nicht dargestellten Spritzdüse 15 mit Material 14 ausgefüllt wurde. Der Fräskopf 19 ist nun gerade dabei, überschüssiges Material 14 von der Oberfläche 18 der Maske 12b zu ent- fernen. Auch die Maskenöffnung 13 der weiteren Maske 12b ist deckungsgleich mit den beiden vorhergehenden.
Gemäß Figur 6 ist zu erkennen, dass das Material 14 nun alle drei Maskenöffnungen 13 ausfüllt. Das Bauteil ist nun fertig- gestellt, weswegen die Masken 12, 12a, 12b entsprechend der eingezeichneten Pfeile nach oben abgenommen werden können. Dies ist leicht möglich, da das Material 14 eine säulenartige
Struktur mit senkrechten Seiten (in Form eines Prismas) aufweist .
Der Figur 7 ist zu entnehmen, dass das Material 14 als
Schicht 20 auf dem Trägerbauteil 11 verbleibt. Das Trägerbauteil kann nun seiner Funktion zugeführt werden. Ein mögliches Trägerbauteil ist beispielsweise in Figur 17 dargestellt. Es könnte ein Werkzeug zum Prägen eines Symbols darstellen. Das Trägerbauteil 11 stellt hierbei eine Fläche zur Verfügung, auf der die zu prägenden Symbole als Schicht 20 aufgebaut sind .
In den Figuren 8 bis 15 ist ein Verfahren dargestellt, bei dem das Beschichtungsergebnis ein Bauteil 21 ergibt (verglei- che Figur 15) . Das Verfahren läuft im Wesentlichen wie dasjenige gemäß den Figuren 1 bis 7 ab und wird hier nur hinsichtlich seiner Unterschiede noch einmal näher erläutert.
Die Verfahrensschritte gemäß Figur 8 und Figur 9 verlaufen analog zu den Verfahrensschritten gemäß Figur 1 und Figur 2.
Gemäß Figur 10 wird im Unterschied zu Figur 3 eine weitere Maske 12d aufgelegt, deren Maskenöffnung 13 größer ist als diejenige der Maske 12. Hierdurch entsteht in dem Material eine Hinterschneidung 22, die in den Figuren 14 und 15 besser zu erkennen ist. Das Abtragen des Materials gemäß Figur 11 erfolgt analog zu Figur 4.
Figur 12 unterscheidet sich von Figur 5 wieder darin, dass die weitere Maske 12e mit einer größeren Maskenöffnung 13 ausgestattet ist, als die Maske 12d. Insgesamt weist das Beschichtungsergebnis aus dem Material 14, welches man in Figur 13 erkennen kann, daher die Form eines Pilzes auf. Dies erschwert die Entfernung der Masken 12, 12d, 12e. Haben diese senkrecht zur Zeichenebene eine nicht näher dargestellte
Trennfuge, so dass diese zweiteilig ausgeführt sind (vergleiche Figur 16), können die jeweiligen Maskenhälften gemäß Fi-
gur 13 in Richtung der beiden angedeuteten Pfeile parallel zur Oberfläche des Trägerbauteils 11 abgezogen werden.
Allerdings kann das Beschichtungsergebnis aus dem Material 14 auch eine Geometrie haben, die ein seitliches Abziehen der Maskenteile nicht ermöglicht. In diesem Fall ist in Figur 14 dargestellt, wie die Masken 12, 12a, 12b in einem elektrochemischen Bad 25 auch aufgelöst werden können, wobei die Masken in Figur 14 nicht mehr zu erkennen sind, da diese bereits aufgelöst sind. In einem nachfolgenden, nicht näher dargestellten Schritt kann das so entstandene Bauteil 21 beispielsweise durch Drahterodieren von dem Trägerbauteil 11 entfernt werden, welches bei dieser Verfahrensvariante lediglich als Bauplattform dient. Das fertige Bauteil 21 ist in Figur 15 als Seitenansicht dargestellt.
Figur 16 zeigt eine Maske 12f, die zweiteilig aufgebaut ist. Diese könnte beispielsweise für ein in Figur 13 angedeutetes Verfahren dienen. Die Maske 12f weist zwei Halbmasken 23 auf, die durch eine Trennfuge 24 teilbar sind. Ein Bauteil, welches in der Maskenöffnung 13 hergestellt wurde, stört ein Entfernen der Maske auch dann nicht, wenn darüber liegende Masken aufgrund größerer oder überlappender Maskenöffnungen Hinterschneidungen in dem herzustellenden Bauteil ausbilden. Voraussetzung ist aber, dass die Hinterschneidungen nicht zu groß sind (das heißt, die „Hinterschneidungssprünge" von Maske zu Maske) , wenn dies zu einem Abscheiden von Material auf einer die Hinterschneidung abbildenden Maske führt. Hierdurch kommt nämlich eine Haftung der Maske am Beschichtungsergebnis zustande, die durch die Abziehkraft der Maske überwunden werden muss.