DE4125931A1 - Verfahren zur herstellung eines walzenfoermigen praegewerkzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines walzenförmigen Prägewerkzeugs zum Prägen eines positiven und/oder negativen Reliefs auf wenigstens eine Seite eines Flachmaterials.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren dieser Art anzugeben, mittels dem ein dem zu prägenden Relief mit hoher Genauigkeit angepaßtes Prägewerkzeug verzerrungsfrei her­ gestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem Belichtungsschritt ein im ebenen Zustand befindliches Blech - vorzugsweise einer Dicke von 0,40 mm bis 1,00 mm - auf einer Seite mit einer Fotoresist­ schicht versehen und durch einen Film - oder eine äquivalente Schablone - , der bzw. die mit einem dem Relief entsprechen­ den Muster versehen ist, belichtet wird, daß dann in einem Entwicklungsschritt die unbelichteten Bereiche der Foto­ resistschicht entfernt werden, so daß die - gehärteten - belichteten Bereiche der Fotoresistschicht stehenbleiben, daß dann das Blech um eine Walze hülsenförmig derart ge­ bogen wird, daß seine belichteten - gehärteten - Bereiche nach außen weisen, daß dann das hülsenförmig gebogene - vorzugsweise noch auf der Walze befindliche - Blech um seine Achse gedreht und die zwischen den belichteten - gehärteten - Bereichen der Fotoresistschicht liegenden Bereiche des Blechs bis zu einer vorgegebenen Tiefe - von vorzugsweise 0,20 mm bis 0,60 mm - mit einer Ätzflüssigkeit herausgeätzt werden, daß dann von dem um die Walze oder um eine andere Walze glei­ chen Durchmessers gelegten, hülsenförmig gebogenen Blech die belichteten gehärteten Bereiche der Fotoresistschicht entfernt werden, daß dann die zueinander weisenden Kanten des hülsenformigen, mit seiner geätzten Seite nach außen weisenden Blechs zur Bildung einer Blechhülse wenigstens stellenweise miteinander verbunden werden und daß dann die Blechhülse auf der Walze oder einer anderen Walze gleichen Durchmessers befestigt wird.

Für die Güte dieses Verfahrens ist entscheiden, daß das Blech im ebenen Zustand belichtet und im hülsenförmigen Zu­ stand geätzt wird. Auch der Entwicklungsschritt wird vorzugs­ weise gemäß Anspruch 2 an dem im ebenen Zustand befindlichen Blech vorgenommen.

Grundsätzlich ist es nicht notwendig, daß das Blech beim Belichten und gegebenenfalls Entwickeln schon dem Umfang der Walze angepaßt ist. In diesem Fall wird das Blech jedoch, bevor es um die Walze gebogen wird, dem Umfang der Walze angepaßt.

Das Blech braucht nicht auf derjenigen Walze geätzt zu wer­ den, auf die es schließlich als Hülse aufgebracht wird. In jedem Fall empfiehlt es sich jedoch, das Blech beim Ätzen durch ätzfeste entfernbare Klebestreifen an der jeweiligen Walze zu sichern.

Um aus dem Blech eine dauerhafte Hülse zu machen, werden bevorzugt die zueinander weisenden Kanten des Blechs zur Bildung der Hülse durch Punktschweißen miteinanderver­ bunden. Jedenfalls erhält die Blechhülse bevor­ zugt einen Innendurchmesser, der etwas kleiner als der Durchmesser der Walze ist, damit sie auf die Walze durch Erhitzen, Aufstecken auf die Walze und anschließendes Ab­ kühlen thermisch geschrumpft werden kann. Die Abmessungs­ toleranzen können dabei so gering sein, daß vor dem Auf­ schrumpfen die Walze in die Blechhülse zu pressen ist.

Die eine Möglichkeit zum Aufbringen der Blechhülse auf die Walze besteht somit darin, daß die Blechhülse auf die Walze durch thermische Verringerung ihres Durchmessers geschrumpft wird.

Eine andere Möglichkeit ist aber auch, daß die Blechhülse auf die Walze durch thermische Vergrößerung des Durchmessers der Walze - vorzugsweise unter Verwendung eines in einem Innenraum der Walze befindlichen Heizelements - geschrumpft wird. Eine solche Blechhülse braucht dann nur, wenn das Heizelement wirksam ist, also etwa nur während der Benutzung des Prägewerkzeugs, fest auf der Walze zu sitzen, sonst aber nicht, so daß sie leicht ausgetauscht werden kann.

Als Material für die Walze hat sich besonders Stahl und Messing bewährt.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbei­ spiel unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen be­ schrieben.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen aufeinanderfolgende Verfahrens­ schritte des Beispiels.

Gemäß Fig. 1 wird von einem ebenen Blech 2 ausgegangen. Dieses Blech 2 wird gemäß Fig. 2 mit einer Schicht 4 eines Fotoresists versehen. Gemäß Fig. 3 wird auf die Fotoresist­ schicht 4 ein Film 6 gelegt, durch den die Fotoresist­ schicht 4 belichtet wird (Pfeile 8). Die Bereiche 10 der Fotoresistschicht 4, auf die das Licht fällt, werden durch die Belichtung gehärtet. Anschließend wird der Film 6 entfernt und die unbelichteten Bereiche 12 der Fotoresist­ schicht 4 werden weggewaschen. Es verbleibt somit gemäß Fig. 4 das Blech 2 mit den belichteten gehärteten Bereichen 10 der ehemaligen Fotoresistschicht 4.

Dieses Blech 2 wird nun gemäß Fig. 5 um eine Walze 14 ge­ legt und dort mit Haftstreifen 16, die die einander zuge­ wandten Kanten 18, 20 des Blechs 2 überdecken, gesichert.

Die Walze 14 mit dem auf ihr befindlichen Blech 2 wird nun in ein Ätzbad 17 getaucht und in Richtung des Pfeils 22 um ihre Achse gedreht. Dabei werden diejenigen Bereiche 24 des Blechs 2, die zwischen den gehärteten ätzfesten Bereichen 10 der ehemaligen Fotoresistschicht 4 liegen, herausgeätzt.

Anschließend werden die Haftstreifen 16 entfernt und auch die ätzfesten Bereiche 10. Dann kann die axial geschlitzte Hülse 26, die aus dem Blech 2 entstanden ist, von der Walze 14 abgenommen werden und auf eine Werkzeugwalze 28 gesteckt werden, wo ihre einander zugewandten Kanten 18, 20 durch Schweißpunkte 30 mittels eines Schweißwerkzeugs 32 miteinander verbunden werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines walzenförmigen Präge­ werkzeugs zum Prägen eines positiven und/oder negativen Reliefs auf wenigstens eine Seite eines Flachmaterials, dadurch gekennzeichnet
daß in einem Belichtungsschritt ein im ebenen Zustand befindliches Blech (2) - vorzugsweise einer Dicke von 0,40 mm bis 1,00 mm - auf einer Seite mit einer Foto­ resistschicht (4) versehen und durch einen Film (6) - oder eine äquivalente Schablone - , der bzw. die mit einem dem Relief entsprechenden Muster versehen ist, belichtet wird, daß dann in einem Entwicklungsschritt die unbelichteten Bereiche (12) der Fotoresistschicht (4) entfernt werden, so daß die - gehärteten - belichteten Bereiche (10) der Fotoresistschicht (4) stehenbleiben,
daß dann das Blech (2) um eine Walze (14) hülsenförmig derart gebogen wird, daß seine belichteten - gehärteten - Bereiche (10) nach außen weisen, daß dann das hülsenförmig gebogene - vorzugsweise noch auf der Walze (14) befindliche - Blech (2) um seine Achse gedreht und die zwischen den belichteten - gehärteten - Bereichen (10) der Fotoresist­ schicht (4) liegenden Bereiche (24) des Blechs (2) bis zu einer vorgegebenen Tiefe - von vorzugsweise 0,20 mm bis 0,60 mm - mit einer Ätzflüssigkeit herausgeätzt werden,
daß dann von dem um die Walze (14) oder um eine andere Walze gleichen Durchmessers gelegten, hülsenförmig gebo­ genen Blech (2) die belichteten gehärteten Bereiche (10) der Fotoresistschicht (4) entfernt werden, daß dann die zueinander weisenden Kanten des hülsenförmigen, mit seiner geätzten Seite nach außen weisenden Blechs (2) zur Bildung einer Blechhülse (26) wenigstens stellenweise miteinander verbunden werden und daß dann die Blechhülse (26) auf der Walze (14) oder einer anderen Walze (28) gleichen Durch­ messers befestigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Entwicklungsschritt an dem im ebenen Zustand be­ findlichen Blech (2) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Blech (2), bevor es um die Walze (14) gebogen wird, dem Umfang der Walze (14) angepaßt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförmig gebogene Blech (2) durch ätzfeste, entfernbare Klebestreifen (16) an der Walze (14) gesichert wird.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zueinander weisenden Kanten (18, 20) des hülsenförmig gebogenen Blechs (2) zur Bildung der Blechhülse (26) durch Punktschweißen miteinander ver­ bunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechhülse (26) auf die Walze thermisch geschrumpft wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Walze in die Blechhülse (26) gepreßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blechhülse (26) durch thermische Vergröße­ rung ihres Durchmessers, Aufstecken auf die Walze und an­ schließende Verringerung ihres Durchmessers auf die Walze geschrumpft wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Blechhülse (26) auf der Walze durch thermische Vergrößerung des Durchmessers der Walze - vorzugsweise unter Verwendung eines in einem Innenraum der Walze be­ findlichen Heizelements - befestigt wird.

10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Walze aus Stahl oder Messing besteht.