CH684527A5

CH684527A5 - Verfahren zur Herstellung eines flexiblen und dimensionsstabilen Schablonenträgers für den Siebdruck.

Info

Publication number: CH684527A5
Application number: CH256792A
Authority: CH
Inventors: Juerg Holderegger
Original assignee: Juerg Holderegger
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1994-10-14
Also published as: BR9305600A; WO1994004361A1; CA2120158A1; EP0620783B1; EP0620783A1; JPH07502946A; DE59304301D1; CN1084454A; TW258691B; AU4556793A

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen und dimensionsstabilen Schablonenträgers für den Siebdruck. Eine Dimensionsstabilität wird dabei vor allem gegenüber Zugbelastungen gefordert.

Bisher sind Schablonenträger für den Siebdruck im allgemeinen Gewebe aus Metalldraht oder Kunststoffäden. Gewebe haben bekanntlich an den «Knotenstellen», an denen Kettfäden und Schussfäden einander überlagern, Verdickungen, die sich auch durch eine Kalandrierung nicht vollständig ausgleichen lassen. Es ist daher nicht möglich, aus Geweben vollständig ebene oder plane Schablonenträger herzustellen. Besonders bei Sieben aus feinen Drähten oder Fäden fallen die Dickenänderungen relativ stark ins Gewicht. Die vorliegende Erfindung ist daher vor allem für Siebe bzw. Gewebe vorgesehen, bei denen die Zahl der Fäden pro Zentimeter Länge 10 Fäden übersteigt, insbesondere mehr als 20 Fäden beträgt.

Darüberhinaus kann man, zumindest bei Kunststoffgeweben, die Maschen nicht fixieren, wodurch die Fäden unter Beanspruchung relativ zueinander verschieben. Derartige Fäden werden nur durch das Aufspannen unter hohen Zugkräften, 20 N/cm und mehr auf einem stabilen Trägerrahmen und das Rundumfixieren des Gewebes auf diesem Rahmen zu einem brauchbaren, einigermassen dimensionsstabilen Schablonenträger.

Ferner sind Schablonenträger bekannt, bei denen die Nachteile von Geweben vermieden sind. Bei diesen Sieben sind die «Maschen» Löcher mit Sechskant-Querschnitt, zwischen denen von Verdik-kungen freie Metallstege, beispielsweise aus Nickel, vorhanden sind, um die notwendige Stabilität zu erreichen. Da diese Stege durch, beispielsweise galvanische, Abscheidung einzelner Nickel-Partikeln aufgebaut werden, ist die Herstellung dieser Schablonenträger mit sehr hohen Ausschussanteilen belastet und daher sehr aufwendig und dementsprechend teuer.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Schablonenträger für den Siebdruck zu schaffen, der die geschilderten Nachteile der Gewebe nicht aufweist und darüberhinaus ohne grosse Ausschussquoten mit relativ geringem Aufwand hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit dem neuen Verfahren durch die nachstehenden Merkmale gelöst:

- eine Basisform aus formbeständigem Material wird auf ihrer Oberfläche mit sich kreuzenden Nuten versehen, deren Abstände der geforderten «Maschenweite» und deren maximale Breiten den geforderten maximalen Stegbreiten des Schablonenträgers entsprechen;

- die Nuten dieser Basisform werden mit einem härtbaren, flüssigen Kunststoff mindestens teilweise gefüllt;

- der Kunststoff wird noch in den Nuten gehärtet und von der Basisform getrennt.

Bei dem neuen Verfahren erfordert nur die Herstellung einer genauen Basisform einen grösseren Aufwand, wobei die Nuten vorzugsweise in eine

Metalloberfläche, beispielsweise elektrisch, z.B. durch Einbrennen mit einem Laserstrahl, mechanisch oder chemisch, z.B. durch Ätzen, eingearbeitet werden. Die Metalloberfläche kann beispielsweise aus Messing oder Kupfer bestehen, die gegebenenfalls oberflächenvergütet, z.B. chemisch vernickelt oder hartverchromt, sein kann. Mit einer solchen Basisform werden dann eine Vielzahl von Schablonenträgern hergestellt.

An den Kreuzungspunkten verbindet sich der Kunststoff aus zwei sich kreuzenden Nuten beim Aushärten, das thermisch, chemisch oder durch Strahlung erfolgen kann, ohne dass dabei «dickere» Knoten entstehen.

Das Trennen des Kunststoffes von der Basisform kann erleichtert werden, wenn man die Basisform mit einem Trennmittel, bespielsweise einem Silikon-öl, benetzt oder dem Kunststoff ein Trennmittel beimischt.

Die Stabilität des Schablonenträgers gegen Zugbelastungen lässt sich erhöhen, wenn mindestens die Nuten einer Richtung mit einer Armierung aus in Längsrichtung möglichst dehnungsinvarianten Fäden oder Drähten versehen werden, wobei die Armierung mit Vorteil nach dem Füllen der Nuten mit Kunststoff eingelegt werden.

Als Querschnittsformen für die Nuten haben sich V-förmige, ovale oder kreissegmentförmige Querschnitte, die sich zusätzlich konisch erweitern und/ oder auch unsymmetrisch ausgebildet sein können, als günstig erwiesen. Weiterhin können die sich kreuzenden Nuten eines Schablonenträgers in der einen der beiden Richtungen von denjenigen der anderen Richtung in Teilung, d.h. in ihrer Anzahl pro Längeneinheit, Form und Tiefe verschieden sein.

Für eine kontinuierliche Herstellung siebartiger Schablonenträger ist es zweckmässig, wenn als Basisform ein drehbarer Zylinder verwendet wird, bei dem die Nuten in Umfangsrichtung und entlang Mantellinien verlaufen.

Verstärkte, gegen Zugbelastung widerstandsfähige Randbereiche der Schablonenträger lassen sich auf einfache Weise herstellen, wenn die Randbereiche einer Basisform mindestens an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine stufenförmige Vertiefung aufweisen, in die gegebenenfalls eine Armierung eingelegt werden kann.

Die Dicke des Schablonenträgers lässt sich in gewissem Umfang durch Variation des Feststoffanteils in dem flüssigen Kunststoff verändern.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine ebene Platte, die als Basisform für die Herstellung einzelner Schablonenträger einer bestimmten Grösse verwendet werden kann;

Fig. 2 gibt, ebenfalls schematisch, einen drehbaren Zylinder als Basisform für die kontinuierliche Herstellung von Schablonenträgern wieder; in

Fig. 3a-e, sind mehrere Beispiele unterschiedlicher Nutenquerschnitte gezeigt;

Fig. 4 ist eine Aufsicht auf die Oberfläche einer

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Basisform in gegenüber Fig. 1 oder 2 vergrösser-tem Massstab;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch den Randbereich eines nach dem neuen Verfahren hergestellten Schablonenträgers mit einer Armierung;

Fig. 6 schliesslich gibt schematisch eine Anordnung zur kontinuierlichen Herstellung von Schablonenträgern wieder.

Die Basisform nach Fig. 1 ist eine ebene Platte

1, bei der zumindest die mit Längs- und Quernuten 2 und 3 zu versehene Oberfläche aus Metall besteht. In diese Oberfläche sind die Nuten 2, 3, die in den meisten Fällen zweckmässigerweise senkrecht zueinander verlaufen, mit einem der genannten Verfahren eingearbeitet, zum Beispiel also eingeätzt. Die Platte 1 ist umschlossen von einem erhöhten Rand 4; in den nutenfreien End- oder Randbereichen 5 in Längsrichtung sind je eine Reihe Zapfen 6 angeordnet. Sie dienen dazu an den längsseitigen Rändern eines Schablonenträgers 11 (Fig. 5) Löcher auszusparen, mit denen der fertige Schablonenträger 11 in einem Selbstspann-Rah-men, z.B. dem Screenfix Handling System oder dem Platefix-System der Firma PRSS-Maschinen AG, Winterthur, Schweiz, eingehängt und ausgespannt werden kann.

Durch den Abstand der Nuten 2, 3 voneinander wird die Maschenweite a (Fig. 5) des Schablonenträgers oder Siebes 11 festgelegt und variiert. Die maximale Breite £ (Fig. 5) der Stege 12 ist dagegen durch die Maximalbreite £ (Fig. 3a) der Nuten

2, 3 bestimmt.

Mit ebenen Platten 1 werden vorzugsweise Schablonenträger 11 hergestellt, bei denen eine Armierung 9 (Fig. 2) nicht erforderlich ist.

Für eine kontinuierliche Fertigung - die später noch beschrieben wird - wird als Basisform ein drehbarer Zylinder 7 (Fig. 2) verwendet; bei ihm sind die «Längs»-Nuten 2 als periphere Nuten eingearbeitet, während die dazu senkrechten Nuten 3 sich entlang Mantellinien erstrecken. In die peripheren Nuten 2 werden bei der Drehung des Zylinders 7 möglichst dehnungsinvariante Armierungsfäden oder -drähte 9 eingelegt, die beim Füllen der Nuten 2, 3 mit flüssigem Kunststoff in diesen eingebettet werden. Diese Armierung 9 hat die Aufgabe die Dimensionsstabilität des Schablonenträgers 11, besonders bei Zugbelastungen zu verbessern. Selbstverständlich ist es, falls erwünscht, auch möglich, statt der Nuten 2 oder zusätzlich, auch die Nuten 3 mit einer Armierungseinlage zu versehen.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, erstrecken sich die Nuten 3 lediglich über einen mittleren Bereich 8 des Zylindermantels, während die Ränder 10 stufenförmig mindestens annähernd auf Nutentiefe vertieft sind. Über einen Teil der Breite der Ränder 10 verlaufen ebenfalls Armierungsfäden 9, um eine Randverstärkung bei dem Sieb oder Schablonenträger 11 zu erzielen.

Als Querschnitte für die Nuten 2, 3 haben sich Halbkreise (Fig. 3a) oder Kreissegmente bewährt, an die sich gegebenenfalls noch rechteckige Querschnitte zur Vertiefung der Nuten 2, 3 anschliessen (Fig. 3b). Selbstverständlich sind auch sich aus einem Kreissegment heraus konisch erweiternde Querschnitte (Fig. 3c) anwendbar. Weiterhin ist es auch möglich, für die Nuten 2, 3 V-förmige (Fig. 3e) und/oder unsymmetrische Querschnitte (Fig. 3d) einzusetzen. Wie bereits erwähnt, sind Teilung, Form und Tiefe bei den Nuten 2 oder 3 einer Richtung zwar gleich, können aber für die beiden verschiedenen Richtungen unterschiedlich sein.

Fig. 4 zeigt vergrössert die Oberfläche des Zylinders 7 der Fig. 2, der die Negativform für den Schablonenträger 11 von Fig. 5 darstellt. Die mit Armierungsdrähten 9 versehenen peripheren Nuten 2 verlaufen in Fig. 4 vertikal; weiterhin sind die erhabenen Teile 13 der Oberfläche, die im Positiv die Maschenöffnungen des Schablonenträgers 11 ergeben, in Fig. 4 durch eine Tönung hervorgehoben.

Wie aus der Form der Stege 12 in Fig. 5 ersichtlich, sind die Querschnitte der Längsnuten 2 des Zylinders 7, in die eine Armierung 9 eingelegt worden ist, - wie in Fig. 3c gezeigt - am Boden 14 Kreissegmente, die sich zur Oberfläche 15 des Zylinders 7 hin konisch erweitern. Am linken Ende von Fig. 5 erkennt man einen, durch eine stufenförmige Vertiefung 10 (Fig. 2) erzeugten, Rand 16, der ebenfalls durch eine Armierung 9 verstärkt ist.

In der in Fig. 6 schematisch gezeigten Anlage für eine kontinuierliche Herstellung von Schablonenträgern 11 ist ein Kettbaum 21 mit einer Bremse 22 vorgesehen, von dem die Armierungsfäden 9 abgezogen und in die Nuten 2 (Fig. 2) des drehbaren Zylinders 7 eingelegt werden. Zwischen beiden Zylindern 21 und 7 ist ein Riet 23 vorgesehen, durch das die Fäden der Armierung 9 geordnet und geführt werden.

Der nicht gezeigte Antrieb der Anlage, die eine gewisse Ähnlichkeit mit einer Webmaschine aufweist, erfolgt durch einen Schaltbaum 24, der dem Zylinder 7 nachgeordnet ist. Dem Schaltbaum 24, über den der bereits teilausgehärtete Schablonenträger 11 läuft, sind zwei Anpressbäume 25 zugeordnet, die den Schablonenträger 11 gegen den Schaltbaum 24 pressen.

Bei der als Beispiel gezeigten Anlage ist dem Einlauf 27 der Armierungsfäden in Drehrichtung des Zylinders 7 eine Beschichtungsrinne 26 vorgelagert, durch die flüssiger Kunststoff in die Nuten 2, 3, über die ganze Länge des Zylinders 7 verteilt, eingebracht wird. Wie bereits erwähnt, lässt sich die Dicke d (Fig. 5) des Schablonenträgers 11, ausser durch die Nutentiefe, in gewissem Umfang auch durch eine Variation des Feststoffanteils in dem flüssigen Kunststoff verändern.

Selbstverständlich ist es auch möglich die Beschichtungsrinne 26 in Drehrichtung nach dem Einlauf 27 für die Fäden anzuordnen.

Für das Abstreifen überschüssigen Kunststoffes ist dem Einlauf 27 ein Abstreifmesser 28 nachgeordnet, das zur Rückführung dieses Kunststoffes über eine Leitung 29 mit der Rinne 26 verbunden ist.

Bei seiner Drehung gelangt der Zylinder 7, dessen Nuten 2, 3 mit flüssigem Kunststoff gefüllt sind, nach Passieren des Abstreifmessers 28 in den Wirkungsbereich einer Aushärteinrichtung 30, die beispielsweise aus einer Wärme- oder einer Strah5

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lungsquelle besteht. Am Austritt der Einrichtung 30 ist der Schablonenträger 11 mindestens so weit ausgehärtet, dass er dimensionsstabil ist.

Über den Schaltbaum 24 und die Anpressbäume 25 gelangt der Schablonenträger 11 dann zur Endhärtung in eine Aushärtkammer 31, die ebenfalls wieder eine Wärme- oder Strahlungsquelle enthält. Über einen Umlenkbaum 32 wird der fertige Schablonenträger 11 schliesslich auf einen Warenbaum 33 aufgewickelt, der durch einen kraftschlüssigen, beispielsweise einen mit Schlupf versehenen, nicht gezeigten Antrieb angetrieben wird.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines flexiblen und dimensionsstabilen Schablonenträgers (11) für den Siebdruck gekennzeichnet durch die nachstehenden Merkmale:

- eine Basisform (1, 7) aus formbeständigem Material wird auf ihrer Oberfläche (15) mit sich kreuzenden Nuten (2, 3) versehen, deren Abstände der geforderten «Maschenweite» (a) und deren maximale Breite (b) den geforderten maximalen Stegbreiten (b) des Schablonenträgers (11) entsprechen,

- die Nuten (2, 3) dieser Basisform (1, 7) werden mit einem härtbaren, flüssigen Kunststoff mindestens teilweise gefüllt,

- der Kunststoff wird, noch in den Nuten (2, 3), gehärtet und von der Basisform (1, 7) getrennt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich kreuzenden Nuten (2, 3) senkrecht zueinander angeordnet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des Schablonenträgers (11) durch Variation des Feststoffanteils in dem flüssigen Kunststoff eingestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Nuten (2) einer Richtung mit einer Armierung (9) aus in Längsrichtung möglichst dehnungsinvarianten Fäden oder Drähten versehen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung (9) in die mit flüssigem Kunststoff gefüllten Nuten (2, 3) eingelegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Nuten (2, 3) einer Richtung mit einem sich konisch erweiternden Querschnitt versehen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (2, 3) mit einem V-förmi-gen Querschnitt versehen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (2, 3) mit einem unsymmetrischen Querschnitt versehen werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (2) der einen Richtung in Teilung, Form und Tiefe von denen (3) in der anderen Richtung verschieden ausgeführt werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch qekennzeichnet, dass als Basisform ein drehbarer Zylinder (7) verwendet wird, bei dem die

Nuten (2, 3) in Umfangsrichtung und entlang Mantellinien verlaufen.

11. Verfahren nach Anspruch 4 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Armierung in die peripheren Nuten (2) des Zylinders (7) eingelegt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (2, 3) der Basisform (1, 7) vor dem Füllen mit Kunststoff mit einem Trennmittel benetzt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem aushärtbaren Kunststoff ein Trennmittel beigemischt wird.

14. Basisform als Zwischenprodukt im Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem form-und dimensionsstabilen Material besteht und mindestens eine Oberfläche (15) aus Metall aufweist, die mit sich kreuzenden Nuten (2, 3) versehen ist.

15. Basisform nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Zylinder (7) mit einer Metallmantelfläche (15) ist, die in Umfangsrichtung und entlang der Mantellinien mit Nuten (2, 3) versehen ist.

16. Basisform nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Randbereiche mindestens an zwei einander gegenüberliegenden Seiten eine stufenförmige Vertiefung (10) aufweisen.

17. Basisform nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefung (10) eine Armierung (9) eingelegt ist.

18. Schablonenträger für den Siebdruck hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

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