DE2016969A1 - Pickling process for obtaining perforations - in metallic sheet - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Perforierenvon Metallteilen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Pe.rforieren von Metallteilen, insbesondere von dünnen Metallplatten, mittels chemischer Ätzung, bei denen eine gegen das Ätzmedium wiDderstandsfähige, das zu erzeugende Perforationsmuster enthaltende Schablonenschicht auf beide Seiten der Metallplatten aufgebracht wird und die so geschaffene.Anordnung der chemischen Ätzung unterzogen wird.
• Die Technik zur Herstellung geformter und mit Formmustern versehener Metallteile mittels des sogenannten Photo-Ätzverfahrens, dem-.ein Photo-Gra2^ierprinzip zu Grunde liegt, ist in der jüngsten Zeit in großem Umfang auf unterschiedlichen technischen Gebieten angewendet worden. Unter den im Handel erhältlichen Artikeln, die mittels dieser Technik erzeugt werden, befinden sich beispielsweise Lochmasken.
• für Farbfernsehrohren, die verschiedenartigsten Metallsiebe, die Blätter von Blendenverschlüssen, Vakuum-Verdampfermasken zur Herstellung elektronischer Teile und viele andere.
• Bei der Herstellung dieser Artikel mittels der erwähnten Ätztechnik wird bei relativ -geringer Dicke der zu bearbeitenden, blanken Metallplatte eine gegen das Ätzmedium widerstandsfähige Schablonenschicht mit dem gewünschten tEuster photographisch auf die Platte aufgedruckt und von einer Seite her entwickelt. Dabei beschränkt sich die Entwicklung allerdings nicht auf das photographische Verfahren. Anschließend wird der chemische Ätzvorgang ausschließlich von der Seite her vorgenommen, auf der sich die Schablonenschicht befindet und dadurch werden die gewünschten Perforationen entsprechend der Schablone ausgearbeitet oder gewissermaßen "auegestanzt". In vielen Fällen wird jedoch auch die Metallplatte auf ihren beiden Seiten mit genau ausgerichteten Schablonenschichten versehen und anschliePend der Ätzvorgang gleichzeitig von beiden Seiten her durchgeführt. Dieses Verfahren is.;t gegenüber dem zuerst erwahnten von Vorteil, da sich''dadurch Perforationen mit höherer. Genauigkeit dann erhalten lassen, wenn die blanken Metallplatten gleiche Dicke aufweisen. Jedoch hat sich auch dieses Verfahren für' höchste Genauigkeitsansprüche hinsichtlich der Formgebung bisher als nicht ausreichend erwiesen.
• Dies ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß während des Ätzvorganges bei der chemischen Ätzung zwar ein Fortschreiten der Metallabtragung lediglich in einer vertikal zur blanken Oberfläche verlaufenden Richtung erwünscht ist, tatsächlich jedoch ein gewisses Maß an seitlicher Ätzabtragung unvermeidlich ist. Dies verursacht jedoch eine Veränderung der Zusammensetzung und der Temperatur der Ätzflüssigkeit sowie der Zusammensetzung des zu ätzenden IIaterials, was insgesamt in einer Veränderung der Abtragungsgeschwindigkeit und insbesondere in einer seitlichen Deformation und Abweichung von der vorgeschriebenen Größe und Gestalt der Perforationen resultiert.
• Besonders in Fällen, in denen der Ätzvorgang gleichzeitig von beiden Seiten der Metallplatte her durchgeführt wird, macht sich die Veränderung der Abtragungsgeschwindigkeit in verdoppeltem Maße bemerkbar und resultiert in einer entsprechenden Unbrauchbarkeit auf Grund der geringen Formgenauigkeit. Bei dem Verfahren, bei dem der Ätzvorgang lediglich von einer Seite her durchgeführt wird, dringt aas Ätzmedium bis zum Ende des Ätzvorganges, also bis die Perforationen erzeugt sind, in so starkem Maße seitlich ein, daß sich die Größenabmessungen der Perforationen auf der anderen breite als proportional zur Dicke der Metallplatte erweisen und somit eine noch geringere Genauigkeit des- heigestellten Produktes vorliegt.
• Nun ist es allerdings bei Lochmasken für Farbfernsehröhren wünschenswert, daß die durch den Ätvorgang erzeugten Perforationen von einer zur anderen Seite der Metallplatte sich vergrößern, d.h. mit anderen Worten in einer-Richtung die Seitenwände der Perforationen kegel- oder keilförmig zueenander verlaufen. Damit soll vermieden werden, daß die durch die Perforationen zur fluoreszierenden Schicht hindurchtretende'n Elektronenstrahlen die Seitenwände der Perforationen treffen und dadurch entweder abgelenkt oder gestreut werden.
• Das gleiche gilt für die Öffnungsgitter für die sogenannten "Trinitron"-Bildröhren, obwohl diese in ihrer Form von den gewöhnlichen Lochmasken abweichen. Um bewußt Perforationen mit dieser ,Ke,il- oder Kegelform zu erhalten, ist bisher beim Ätzen von beiden Seiten her entweder die Gittergröße der gedruckten Schablonen unterschiedlich gewählt worden, oder unterschiedliche Mengen von Ätzflüssigkeit den beiden Seiten der Metallplatte zugeführt worden. Dies ist beispielsweise dadurch erfolgt, daß man den Aussprühdruck der Flüssigkeit aus Düsen unterschiedlich gehalten hat. Es sind auch bereits beide Q ßnahaen in einem Verfahren angewendet worden.
• Auch in diesen-Fällen, in denen es ganz wesentlich auf die genaue Größe des kleinsten Durchmessers der Perforationen ankommt, läßt sich trotz der verwendeten Maßnahmen diese Größe nicht genau einhalten, was auf den doppelten Effekt der unterschiedlichen Abtragungsgeschwindigkeiten von beiden Seiten her zurückzuführen ist. Hinzu kommt, daß, abweichend von der Herstellung der konventionellen Lochmasken mit ihren unabhängig voneinander geformten Perforationen, es bei den "Trinitron"-Öffnungsgittern absolut wichtig ist, daß in einer vorbestimmten Richtung genau ausgerichtete und parallel zueinander liegende feine Längssehlitze geschaffen werden.
• Es hat sich gezeigt, daß bei den bekannten Verfahren, in denen von beiden Seiten her geätzt wird, die Herstellung derartiger Öffnungsgitter sehr erschwert wird, da die zwischen den Langsschlitzen stehenbleibenden Metallstege schon beim Auftreten geringer kräfte brechen oder sich verdrehen können. Dabei reichen beispielsweise schon die Druzl=-kräfte beim Aufsprühen-der Ätzflüssigkeit aus. Selbstverständlich sind auf diese Weise beschädigte Gitter nicht mehof für die praktische Verwendung geeignet.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art vorzuschlagen, mittels denen die geschilderten Schwierigkeiten beim Ätzen von beiden Seiten her beseitigt werden und die die Herstellung von Perforationen mit erheblich größerer Genauigkeit und unter erheblich geringerer Gefahr der Erzeugung von AusschuLd gestatten. Insbesondere soll sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der '"lirinitron" Öffnungsgitter eignen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zuerst an mindestens einer Seite der Metallplatten leicht vorgeätzt wird, anschließend eine der vorgeätzten Seiten vollständig abgedeckt und die gegenüber liegende Seite fertig geätzt und schließlich die Schablonenschicht und die Abdeckschicht wieder ent-fernt werden In einer zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Größe der Perforationen in der Schablonenschicht auf beiden Seiten der Metallplatte unterschiedlich gewählt. In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist dabei vorgesehen, daß der erste Vorätzvorgang von der Seite her durchgeführt.wird, auf der sich die Perforationen in der Schablonenschicht mit den kleineren Abmessungen befinden.
• Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch eine das Ätzmedium enthaltende erste'Ätzkammer,eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Abdeckschicht auf die Platte, eine weitere Ätzkammer zur Aufnahme der mit der Abdeckschicht versehenen Platte und einer Transportvorrichtung zur Beförderung der Platten zwischen der einzelnen Behandlungsstationen.
• Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung egeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter husführungsbeisplele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus den weiteren Unteransprüchen.
• Es zeigen: Figur i, 1A und Figur 2, 2A zwei unterschiedliche ,Verfahrensweisen gemäß dem Stand der Technik; Figur -3 und 3A bis 3D aufeinander folgende Verfahrensschritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und Figur 4 ein schematisches Flußdiagramm anhand einer schematischen-Darstellung der erfindungsgemäßen Ätzeinrichtung, Das erfindungsgemäße Verfahren zur Perforierung von Metallplatten mittels chemischer Ätzung umfaßt im allgemeinen die folgenden Schritte:.Aufbringung einer gegen das Ätzmedium widerstandsfähigen Schablcnenschicht, die die gewünschte Formgebung besitzt, auf beiden Seiten bzw. Flächen einer blanken Metallplatte, Durchführung einer ersten leichten Ätzung an einer oder beiden Seiten der Metallplatte, anschließendes Aufbringen einer gegen das- Ätzmedum widerstandsfähigen Abdeckschicht über die ganze Fläche einer der nur leicht ange- -ätzten Seiten oder Flächen, wobei selbstverständlich beim Vorätzen nur einer Seite auch nur diese abgedeckt wird, und anschließendes Fertigätzen' von der anderen Seite her, um die erwünschten Perforationen auszubilden. Zuletzt wird die gegen das Ätzmedium widerstandsfähige Abdeckschicht von der einen Seite und gegebenenfalls die Schablonenschicht von beiden Seiten der Metallplatte entfernt.
• In der nachfolgenden Erläuterung wird das erfindungsgemäjäe Verfahren -eingehender Schritt auf Schritt erläutert und dabei mit'den Verfahren gemäß dem Stand der Technik verglichen.
• Gemäß dem bekannten Verfahren, bei dem von beiden Seiten her geätzt wird, wie dies in den Figuren 1, lA dargestellt ist, werden zuerst gleichartige, gegen Ätzung widerstandsfahi,e Schablonenschichten 5a und 5b, genau zueinander augerichtet, auf den einander gegenüberliegenden Flächen einer blanken Metallplatte 6 aufgebracht. Dies vollzieht sich gewöhnlich in der Weise, daß zuerst auf beiden Flächen-ein photoempfindliches Kunstharz aufgebracht wird, das bei Belichtung aushärtet. Hierfür eignet sich z.B. das unter der Bezeichnung KPR oder TPR im Handel befindliche Kunstharz. Auch eine photoempfindliche Flüssigkeit, die ebenfalls bei Belichtung aushärtet, kann verwendet werden, wofür sich Bichromat-haltiger Leim oder PVA eignet. schließlich läßt sich auch eine sogenannte positiv-positiv-lichtempfindliche wlüssigkeit einsetzen, die bei' Belichtung löslich wird. Anschließend an das Aufbringen einer dieser Schichten wird dicht eine Negativplatte mit dem gewünschten Muster aufgelegt und der Druckvorgang durch Einstrahlung von Licht von beiden eiten mittels Lichtquellen hoher Intensität - Lichtbogen- oder Quecksilberlampen - durchgeführt. Anschließend wird entwickelt, die Schicht gehärtet und gebrannt.
• In Figur 1 sind mit dem Bezugszeichen 7 die freiliegenden Metallflächenbereiche bezeichnet, auf denen sich keine Schablonenschicht befindet und die durch Ätzung abgetragen werden sollen. Die so vorbereitete, mit der Schablonenochicht überzogene Metallplatte 6 wird dann gleichzeitig von beiden oeiten her mit Ätzflüssigkeit bespült und dadurch eine gleichmäßige Abtragung der freiliegenden Flächen 7 durch die Ätzwirkung des verwendeten Mediums so bewirkt, daß sich die erzeugten Öffnungen weitgehend in der Mittelebene der Metallplatte 6 treffen. Daraufhin sind die gesunschten durchgehenden Öffnungen 8 (Figur 1A) entstanden. Nach Erreichung dieses Stadiums wird der Ätzvorgang abgebrochen und die Schablonenschichten 5a, 5b werden mittels eines geeigneten Stoffes abgezogen oder abgespült.
• Als Ätzflüssigkeit eignen sich alle Chemikalien, die chemisch das verwendete Metall der Metallplatte auflösen. Die häufigste Verwendung findet eine wässrige Ferrichlorid-Lösung für das Bearbeiten von Eisen- oder Kupferplatten.
• Wie bereits erwähnt, vollzieht sich der Abtragungsvorgang nicht lediglich in einer Richtung normal zur Oberfläche der Metallplatte, sondern auch quer dazu. Daraus resultiert, daß jede Perforation 8 nach innen zu sich verkleinert, d.h, mit anderen Worten, der Durchmesser am größten in der Nähe der Plattenoberfläche und am kleinsten im Bereich von deren Ilittelebene 9 ist.
• Der Durchmesser ändert sich jedoch auf Grund des doppelten Effektes der Abtragung von beiden Seiten her mit weiterem Fortschreiten. Daraus-ergibt sich, daß auf Grund der Ätzbedingungen eine erhebliche Veränderung und Abweichung von der ursprünglich gewünschten Formgebung auftritt.
• In Figur 2 ist eine weitere Vorgangsweise nach dem Stand der Technik dargestellt, wobei ebenfalls von beiden Seiten her geätzt wird. Dabei sind die bchablonenbilder der auf beiden Seiten angeordneten Schablonenschichten 5a und 5b in ihrer Größe unterschiedlich, jedoch hinsichtlich der zentralen Achsen der Öffnungen zueinander ausgerichtet. Derartige Schablonenschichten las-sen sich leicht durch bekannte Photographiertechniken herstellen.
• Die Größe der freiliegenden Flächenbereiche 1Oa und 1Ob, von denen Metall abgetragen wird, unterscheiden sich somit von einander. So ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 jeder der Flächenbereiche iOa auf der Oberseite der Platte kleiner als die Flächenereiche lOb auf der Unterseite.
• Wird unter dieser Voraussetzung der iltzvorgang von beiden 'Seiten her durchgeführt, so erhält man Perforationen 8, bei denen der kleinste Durchmesser 9 in der Nähe der Oberseite der Platte liegt (Figur 2A). Auch in diesem Fall verdoppelt sich der Effekt der seitlichen oder Quervergrößerung der Perforationen auf Grund der gleichzeitigen Ätzwirkung von beiden Seiten her, so daß sich die Größe des kleinsten Durchmesserbereiches 9-nicht mit Sicherheit und genau einhalten läßt.
• Abweichend von den vorstehenden bekannten Vorgängen beim Ätzen von beiden Seiten her vollzieht sich das erfindungsgemäße Ätzverfahren gemäß den schematischen Darstellungen in den Figuren 3 und 3A bis 3D.
• In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ebenfalls zuerst auf beiden Seiten der Metallplatte 6 (Figur 3) eine gegen das Ätzmedium widerstandsfähige Schablonenschicht 5a und aufgebracht,und zwar in der Weise, die bereits vorstehend in Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 erläutert worden ist. Anschließend wird von beiden Seiten her eine erste leichte Vorätzung, vorzugsweise gleichzeitig, durchgeführt (Figur 3A). In diesem Stadium ist es allerdings nicht notwendig, von beiden Seiten her zu ätzen. Der Vorätzvorgang kann auch nur von einer Seite her durchgeführt werden. In letzterem Falle wird vorzugsweise von der Seite her geätzt, auf der die freiliegenden Flächenbereiche (die Oberseite in Figur 3) kleiner sind, sobald diese Flächenbereiche (lOa und 1Ob) sich auf beiden Seiten der Platte überhaupt unterscheiden.
• Anschließend'wird eine ebenfalls gegen die Ätzung widerstandsfähige Abdeckschicht 1i über die ganze Fläche einer der vorgeätzten Seiten aufgebracht, wenn beide Seiten vorgeätzt worden waren. Wenn lediglich eine Seite dem Vorätzvorgang unterzogen worden war, wird diese mittels der Abdeckschicht 11 (Figur 3B) überzogen. Auch hier wird somit die Abdeckschicht auf die Seite aufgebracht, auf der die freiliegenden Netallflächenbereiche kleiner sind, wenn sie sich unterscheiden. Durch die Abdeckschicht 11 werden also'die flachen, durch die Vorätzung entstandenen Ausnehmungen 12a bedeckt. Es ist hier von wesentlicher Bedeutung, daß die Ausnehmungen 12a (Figur 33) einschließlich ihrer Seitenwände tatsächlich vollständig durch die Abdeckschicht 11 überzogen sind, so daß sie auf jeden Fall keiner Ätzwirkung unterliegen können.
• Anschließend wird der zweite Ätzvorgang durchgeführt, der sich von der anderen Seite her, die keine Abdeckschicht trägt (Figur' 3B) vollzieht. Dieser zweite Ätzvorgang wird fortgesetzt, bis die Ausnehmungen oder Perforationen 12b die auf der Seite der Abdeckschicht 11 liegenden Ausnehmungen 12a erreichen. Nach der so erfolgten'Herstellung der durchgehenden Perforationen werden 'die Abdeckschicht 11 und die Schablonenschichten 5a und 5b abgezogen. Das so hiergestellte Produkt besitzt Perforationen 13 mit der gewünschten Ausbildung, deren Seitenwände in einer Richtung sich verengen und deren kleinster Durchmesser 9 in der Nähe der einen Seite, wie in Figur 3D dargestellt, liegt.
• Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird somit die Genauigkeit, mit der sich der kleinste Durchmesser 9 jeder Perforation 13 herstellen läßt, erheblich vergrößert, Das beruht in der lIauptsache darauf, daß selbst bei Auftreten geringer Abweichungen in der Geschwindigkeit der Metallabtragung die Seitenwände der flachen Ausnehmungen 12a, die lediglich durch den Vorätzvorgang erzeugt worden sind, einen nahezu senkrecht zur Metallplattenoberfläche verlaufenden Gradienten aufweisen. Dort ist nämlich der Ätzvorgang nur leicht durchgeführt worden, so daß bei vorsichtigem Fertigätzen - mit geringer Abtragungsgeschwindigkeit -nach der Ausbildung der Perforationen mit der gewünschten Gestaltung die Größe des kleinsten Durchmessers 9 praktisch unverändert bleibt. Auf diese Weise läßt sich ein Artikel mit der gewünschten hohen Genauigkeit herstellen.
• Im Folgenden wird eine Einrichtung zur Durchführung des neuen Ätzterfahrens unter Bezugnahme auf Figur 4 erlautert.
• Wie sich aus dem dargestellten Flußdiagramm entnehmen läßt, ist am äußersten linken Ende eine Bahnrolle 15 oder eine Austausch-Bahnrolle 16 angeordnet, auf der eine Bahn aus blankem Metallblech aufgerollt ist, die bereits auf beiden Seiten die gegen das Ätzmedium widerstandsfähige Schablonenschicht tragt. Diese Schicht ist mittels hier nicht zur Diskussion stehender bekannter Verfahren aufgebracht worden. Die Blechbahn 17 wird durch eine geeignete Antriebsvorrichtung von der Rolle 15 abgezogen und läuft durch eine Verbindungseinrichtung 18 sowie durch einen Zeitausgleichsmechanismus 19 in einen Beiztank 20. Die Verbindungseinrichtung 18 und der Zeitausgleichsmechanismus 19 sind so ausgebildet, daß das hintere Ende der Blechbahn, das von der -Rolle 15 abläuft, mit dem vorderen Ende der von der Austausch-Rolle 16 herangeführten Blechbahn verbunden werden kann, um einen gleichmäßigen Ätzvorgang zu gewährleisten.
• Der Beiztank 20 enthält irgendeine geeignete Beiz- oder Reinigungsflüssigkeit, die mittels eines motorgetriebenen Rührwerkes umgerührt wird, um gleichförmige Ätzwirkung zu erzielen.
• Nach der Beizbehandlung wird die Blechbahn in einen Spültank 21 geführt, wo sie aus Sprühdüsen mit Wasser besprüht und dadurch von der Beizflüssigkeit befreit wird, Anschließend läuft die Blechbahn 17 in eine erste Ätzkammer 22.
• In der ersten Ätzkammer 22 sind Düsengruppen 23 zueinander gegenüberliegendelängs des Bahnverlaufes der Blechbahn angeordnet, die die Ätzflüssigkeit auf beide eiten der Blechbahn 17 aufspruhen. Die Düsengruppen 23 können in einer Ebene senkrecht zur Vorwärtsbewegung der Blechbahn 17 verschwenkt oder verschoben werden, um dadurch bei Bedarf die Ätzwirkung zu vergleichmäßigen. Die Ätzflüssigkeit wird den Düsengruppen 23 aus einer entsprechenden Vorratsquelle zugeführt, wobei die auf die Blechbahn 17 aufgesprühte und dann wieder ablaufende Ät2flüssigkeit auf dem Boden der Kammer zusammengefaßt und der Vorratsquelle zur Wiederverwendung erneut zugeführt wird.
• Im Dach der Ätzkammer 22 ist ein Absaugrohr 24 vorgesehen, aus dem die während des Atzvorganges entstehenden Gase oder Dämpfe abgeführt werden können. Die Ätzkammer 22 enthält darüberhinaus in geeignetem Abstand voneinander angeordnete Rollen 25, durch welche die Blechbahn 17 bei ihrem Verlauf durch die Kammer geführt wird.
• In der ersten Ätzkammer 22 wird auf beiden Seiten der Blechbahn 17 nur eine leichte Ätzung vorgenommen und dadurch die in Figur 3A erhaltene Ausbildung von Perforationen erreicht.
• Wenn die Blechbahn 17 mit dem so eingeätzten Muster die Kammer 22 verläßt, durchläuft sie Luftmesser 26 am Auslaß der Kammer, durch welche die noch vorhandene überschüssige Ätzflüssigkeit beseitigt wird. Die so behandelte Blechbahn gelangt nun in eine Waschkammer 27. In der Waschkammer 27 wird die Bahn zuerst mit Wasser besprüht, um jegliche restliche Ätzflüssigkeit und deren Ätzwirkung zu beseitigen, und anschließend in einen Spültank 28 getaucht. Zusätzlich wird sie anschließend noch einmal besprüht, um sie effektiv und mit Sicherheit von Ätzflüssigkeit rein zu erhalten. Die gesäuberte Blechbahn 17" gelangt in eine Trockenkammer 29, wo sie unter Ileißluft getrocknet wird und tritt anschließend in eine Kammer 30 ein, in der eine dem Ätzmedium widerstehende Abdeckschicht aufgebracht wird.
• In der Kammer 30 befindet sich eine Sprühvorrichtung 31, die ebenfalls in einer Ebene vertikal zur Bewegungsrichtung der Blechbahn 17,schwenk- oder verschiebbar ist. Diese Besprüht einrichtung 31 sprüht auf die Seite der'Blechbahn, auf der der Vorätzvorgang durchgeführt worden ist, ein Mittel auf, das gegen das Ätzmedium widerstandsfähig ist, bis die ganze Fläche (vgl. Figur 3B) vollstandig davon abgedeckt ist. Es ist von wesentlicher Bedeutung, daß die flachen Ausnehmungen, die durch den Vorätzvorgang erzeugt worden sind, effektiv vollständig bedeckt werden, um diese Ausnehmungen jeglicher Ätzwirkung in den darauffolgenden Ätzschritten zu entziehen.
• Die Blechbahn wird dann in eine. Trockenkammer 32, die mit Heißluft arbeitet, geführt und gelangt anschließend in eine zweite Ätzkammer 33.
• Die zweite Ätzkammer 33 enthält Düsengruppen 34 zum Aufsprühen von Ätzflüssigkeit, ein Absaugrohr 35 und Tragrollen 36, die insgesamt in Anordnung und Gestaltung denjenigen entsprechen, die bereits in der ersten Ätzkanimer 22 enthalten sind. Unterschiedlich zwischen den beiden Ätzkammern ist nur, daß die zweite Ätzkammer im allgemeinen länger als die erste ist und daß die Düsengruppen 34 lediglich längs einer Seite des Bahnverlaufes angeordnet sind. Selbstverständlich ist dies die Seite, die der mit der Abdeckschicht versehenen Seite der Blechbahn gegenüber liegt. Der Ätzvorgang vollzieht sich daher lediglich von der nichtabgedeckten Seite, bis die erwünschten Perforationen in der Blechbahn 17 hergestellt sind.
• Beim Verlassen der zweiten Ätzkammer 33 gelangt die Blechbahn erneut zwischen Luftmesser 37, die jegliche überschüssige iitzflüssigkeit von ihrer Oberfläche entfernen. Anschließend wird sie in eine Waschkammer 38 geführt.
• Die Waschkammer 38 ist von gleicher Gestaltung wie die Waschkammer 27 und enthält Wassersprühdüsen 39, einen Wassertank 40 und weitere Sprüh- oder Schauerdüsen, dre durch die die Blechbahn zusätzlich gewaschen wird.
• In einem darauffolgenden Verfahrens schritt werden die Ucilablonenschichten und die Abdeckschicht von den Seiten der Blechbahn abgestreift. Dies erfolgt mittels einer geeigneten Rehandlungsflüssigkeit. Das'Zerschneiden der Blechbahn in. die gewünschten Formeinheiten oder -Platten kann entweder vor oder nach dem,Abstreifvorgang vollzogen werden.
• In dem vorstehend geschilderten Ausführungsbeispiel wird die erste Ätzbehandlung auf beiden Seiten der Blechbahn vollsogen. Selbstterstandlich ist es jedoch möglich, diese Ätzbehand1tlng nur auf einer Seite durchzuführen, d.h. auf der Seite, die später mit der Abdeckschicht versehen wird. In Figur 4 ist dies die oben liegende Seite der Blechbahn.
• Daß Aufbringen der Abdeckschicht kann außer mittels der hier gezeigten Sprühtechnik durch sonstige bekannte Einrichtungen vollzogen werden. Auch die Transporteinrichtung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird, beschränkt sich nicht auf die in Figur 4 gezeigte, mit dem Pördersystem in horizontaler Richtung, wobei die Achsen der Walzen horizontal liegen. Es ist auch möglich, ein Vertikal-Transport-System ansuor,¢nen, in dem dann entsprechend die Achse z.B.
• der Bahnrolle 15 vertikal liegt.
• In der erfindungsgemäßen Einrichtung wird also zuerst gemäß dem entsprechenden Verfahren auf die beiden Seiten einer Metallbahn Je eine Schablonenschicht 5a, 5b genau zueinander ausgerichtet aufgebracht und dann werden die freiliegenden Oberflächenbereiche1Oa, 10b der Bahn einem leichten Ätzvorgang in der ersten Ätzkammer 22 unterzogen, so daß sich die flachen Ausnehmungen 12a, 12b bilden (Figur 3A).
• Daraufhin wird lediglich eine der beiden Seiten der Blechbahn mit einer Abdeckschicht 11 in der Kammer 30 versehen und auf diese Weise diese Seite gegen jegliche Ätzwirkung geschutzt.Anschließend wird die nicht mit der Abdeckschicht 11 versehene Seite in der zweiten Ätzkammer 33 dem FertigÄtzv0rgang unterzogen, indem die flachen Ausnehmungen 12b allmählich tiefer und weiter werden, bis der Abtragungsvorgang die Abdeckschicht 11 über den flachen Ausnehmungen 12a auf der gegenüberliegenden Seite (Figur 3C) erreicht. In diesem Stadium sind die Perforationen 13 in der Metallbahn oder Metallplatte hergestellt.
• Wie vorstehend schon erläutert, läßt sich somit der engste Durchmesser 9 der Perforationen bei dem erfindungsgeiräßen Verfahren und durch Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung mit erhöhter Abmessungsgenauigkeit herstellen. Darüberhinaus erhält man die zweite, von der Abdeckschicht 11 bedeckte Fläche der btetallbahn mit größerer Genauigkeit eben ausgerichtet, da die Abdeckschicht 11 während des Atzvorganges eine Stützwirkung ausübt. Dies gilt sogar bei der Verwendung von Blechstärken und Materialien, die der Stoß-oder Schlagwirkung der aufgesprühten Ätzflüssigkeit oder sonstigen auftretenden Kräften einen nur geringen Widerstand leisten können, wie das im allgemeinen bei den "Trinitron"-Öffnungsgittern der Fall ist. Durch die Abdeckschicht 11 wird somit zusätzlich das Risiko eines Brechens oder Verdrehens der zwischen den Perforationen stehenbleibenden Metallstege während oder nach dem Ätzvorgang herabgesetzt. Es hat sich gezeigt, daß selbst bei Verwendung von Blankmaterial, das zur teilweisen Diegung,of3er Verziehung neigt, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Gefahr einer entsprechenden Beschädigung besteht,5aß sich die durch das Verfahren ermöglichte Herstellungsweise mit hoher Funktionssicherheit vollzieht.

Claims (10)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Perforieren von Metallteilen, insbesondere von dünnen Metallplatten, mittels chemischer Ätzung, bei dem eine dünnen gegen das tzmedium widerstandsfähige, das zu erzeugende Perforationsmuster enthaltende Schablonenschicht auf beide Seiten der Metallplatten aufgebracht wird und die so geschaffene Anordnung der chemischen Ätzung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst mindestens eine Seite der Platten leicht angeätzt wird, anschließend eine der leicht angeätzten Seiten vollständig abgedeckt und die gegenüberliegende Seite fertiggeätzt wird und schließlich die Schablonenschicht und die Abdeckschicht wieder entfernt werden

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Perforationsöffnungen in den Schablonenschichten auf beiden Seiten der Metallplatte unterschiedlich gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erote leichte Anätzvorgang auf der Seite durchgeführt wird, auf der die Perforationsöffnungen mit kleineren Abmessungen liegen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten in kontinuierlicher Zahnform behandelt werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ancprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine das Ätzmedium enthaltende erste Ätzkammer (22), eine Vorrichtung (31) zum Aufbringen einer Abdeckschicht (11) auf die Platten (6, 17), eine weitere Ätzkammer (33) zur Aufnahme der mit der Abdeckschicht (11) versehenen Platten (6, 17) und eine Transportvorrichtung zur Beförderung der Platten (6, 17) zwischen den Behandlungsstationen.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Sprühdüsen (23) zum Aufsprühen der Ätzflüssigkeit in der ersten Ätzkammer (22) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühdüsen (25) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Platten (6, 17) schwenk- und/oder verschiebbar sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Aufbringen der Abdeckschicht (11) eine Sprühanordnung (31) ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühanordnung (31) senkrecht zur Bewegungsrichtung der Platten (6, 17) schwenk- und/oder verschiebbar ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ätzkammer (33) zum Aufbringen der Ätzflüssigkeit ebenfalls Sprühdüsen (34) enthält L e e r s e i t e