DE2256079B2

DE2256079B2 - Verfahren zum Herstellen einer Diamantschleiffolie

Info

Publication number: DE2256079B2
Application number: DE2256079A
Authority: DE
Inventors: Heinz 2353 Nortorf Borchard; Robert 2351 Alt Muehlendorf Kasch; Herbert Dipl.-Ing. 2350 Neumuenster Knothe; Bruno 2353 Nortorf Rybka
Original assignee: TED Bildplatten AG AEG Telefunken Teldec
Current assignee: Deutsche Thomson oHG
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2256079C3; DE2256079A1; FR2259669B3; GB1410577A; BE810769A; US3985521A; FR2259669A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Diamantschleiffolie aus Kunststoff zum Schleifen von Schneidsticheln und Abtastern für Informationsträger.

Schleiffolien und ein Verfahren zum Profilschleifen eines mechanischen Signalabta&ers sowie ein Gerät zur Ausübung des Schleifverfahrens sind bekannt (DE-OS 2053 866).

Zur Durchführung dieses Profilschleifverfahrens benötigt man eine flexible Kunststoffolie, die beispielsweise eine Diene von ca. 100 μπι aufweisen soll, deren Oberfläche Rillen mit eraem be-^immten, der gewünschten Form des anzuschleifenden Abtasters entsprechenden Profil enthält und mit fei verteiltem, in die Oberfläche eingelagertem Schleifmittel — beispielsweise Diamantpulver — versehen ist

Weiterhin benötigt man zum profilfreien Anschleifen von Schneidsticheln, die zum Schneiden von modulierten Signalrillen in Lackfolien als Vorstufen zu Bild- oder Schallplatten benutzt werden, flexible Kunststoff-Schleifscheiben mit ebener, unprofilierter Oberfläche, die ebenfalls mit eingelagertem Schleifmittel verseilen sind.

Aus der DE-OS 15 02 616 ist ein Schleifmittelträger zum Nachschleifen von Magnetkopfpolen bekannt, bei dem der Magnetkopf zum Schleifen in einer mit Schleifmittel imprägnierten Rille eines Magnettonaufzeichnungsträgers geführt wird. Die für das Schleifen von Schneidsticheln und Abtastern für Informationsträger erforderliche gleichmäßige Verteilung in der Schleifwerkzeugoberfläche ist bei dem bekannten Schleifmittelträger nicht gewährleistet

Auch der Schleifmittelträger nach der US-PS 28 99 288 ergibt durch das verwendete Gewebemuster keine gleichmäßige, statistische Verteilung des Schleifkorns in den vorgegebenen Vertiefungen, Durch das im Gewebemuster systematisch verteilte Schleifmittel besteht die Gefahr der Rillenbildung auf dem Abtaster oder Schneidstichel.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer Diamantschleiffolie anzugeben, bei dem das Schleifkorn in einer zum Schleifen von Abtastern oder Schneidsticheln notwendigen gleichmäßigen Verteilung vorhanden ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Durch die Erfindung kann eine Diamantschleiffolie mit einer derartigen statistischen Verteilung des Schleifkorns in seiner Oberfläche hergestellt werden, daß keine Rillen oder Profiüerungen beim Schleifen eines Abtasters oder Schneidstichais zu befürchten sind. Es ist vorteilhaft, daß zur Herstellung eines solchen Schleifträgers vorhandene Einrichtungen der Schallplattentechnik herangezogen werden können.

ίο Bei der Erfindung wird die Oberfläche der Kunststofffolie durch ein Prägeverfahren mit Vertiefungen versehen, welche mit dem Schleifmittel aufgefüllt werden, und wobei die Oberfläche mit dem weiteren Prägeverfahren eingeebnet und mit dem Schleifmittel

|i verbunden wird

Zur Herstellung der vorgenannten Vertiefungen kann vorteilhaft eine Prägematrize benutzt werden, deren Oberflächenrelief durch Kavitation einer Metallfläche erzeugt worden ist Durch die Kavitation, d. h. durch die Bildung von Hohlräumen bzw. Aushöhlung an der Oberfläche wird eine aufgerauhte und schwammartige Oberfläche gebildet, mit deren Hilfe die gewünschten Vertiefungen auf der Oberfläche der Kunststoffolie hergestellt werden können.

Die Oberflächenrauheit wird, von welcher durch galvanoplastische Abformung eine Prägematrize mit entsprechender Oberflächenrauhigkeit hergestellt wird, im Atzverfahren auf einer Metallfläche erzeugt Damit lassen sich Vertiefungen erzeugen, die über die gesamte Fläche gleichmäßig verteilt sind. Darüber hinaus läßt sich im Ätzver?ahren eine gewünschte Rauhtiefe gut einhalten.

Je nach den zu stellenden Anforderungen können die Vertiefungen in der Oberfläche der Metallfläche, von welcher Matrizen mit entsprechenden Vertiefungen abgeformt werden können bzw. Vertiefungen auf der Folienoberfläche selbst außer durch Ätzen auch auf andere Weise hergestellt werden, z. B. durch Kavitation der Oberfläche in einem Ultraschallbad oder durch Behandlung der Oberfläche durch elektrische Entladungen.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Schleiffolie für Abtaster,

Fig.2 einen Querschnitt durch eine rillenfreie Schleiffolie, wie sie beim Schleifen von Schneidsticheln Verwendung findet

Fig.3 zeigt einen Querschnitt durch eine Matrize zum Aufrauhen der Folie im Prägeverfahren.

so F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine aufgerauhte Folie, wie sie nach dem Prägevorgang mit einer Matrize nach Fig.3 entsteht Der im Kreis vergrößert dargestellte Ausschnitt zeigt die Vertiefungen in der Oberfläche, die mit Schleifmittel aufgefüllt sind.

Fig.5 zeigt eine Prägevorrichtung zum Herstellen der Vertiefungen auf der Kunststoffoberfläche.

Fig.6 zeigt eine Vorrichtung zum Aufreiben von Schleifmittel in die Vertiefungen einer Folie.
Die in Fig. 1 dargestellte Diamant-Schleiffolie besteht aus einer Kunststoffolie 1 mit einer Dicke D voi· ca. 100 μπι und weist Rillen 2 mit einem Profil zum Anschleifen von Abtastern auf, das einen Winkel β von ca. 90" einschließt und an der unteren Spitze einen Radius rvon etwa 1 μπι hat. Das Diamantpulver ist in einer Oberflächenschicht 3 gebunden, deren Dicke A etwa 10 μηι beträgt.

Die Diamant-Schleiffolie nach F i g. 2 besteht ebenfalls aus einer Kunststoffolie 21 von 100 μπι Dicke D.

Die Oberfläche ist hier rillenfrei, Die mit Diamantpulver angereicherte Oberflächenschicht 23 ist ebenfalls etwa Ulk()

1 μπ\ UlCk(A)

Die Herstellung einer Schleiffolie erfolgt in drei Arbeitsgängen.

Im 1. Arbeitsgang werden die Vertiefungen auf der Oberfläche der Kunststoffolie erzeugt, die insbesondere im Prägeverfahren hergestellt werden und zur Aufnahme des Diamantpulvers dienen.

Im 2. Arbeitsgang erfolgt die Verteilung des to Diamantpulvers in die Vertiefungen der Oberfläche, was vorzugsweise in einem Aufreibevorgang erfolgt, und

im 3. Arbeitsgang wird durch eine Prägung die endgültige Oberfläche dadurch hergestellt, daß durch eine thermoplastische Verformung die oberste Schicht des Kunststoffes aufgeschmolzen, das Diamantpulver eingeebnet und in der oberen Schicht des Kunststoffes gebunden wird.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen für die Herstellung einer Diamant-Schleiffolie beschrieben.

Zur Herstellung der Vertiefungen auf der Kunststoffoberfläche kann z.B. eine Prägevorrichtung Anwendung finden, wie sie in F i g. 5 schematisch dargestellt ist

Die Prägeform besteht aus dem heiz- und kühlbaren Oberteil 51 mit den Kanälen 56 und der an seiner Stirnfläche angeordneten Matrize 52.

Für den Bereich der Schleiffolie, der später mit Diamantpulver zu beschichten ist, enthält die Matrize ein Oberflächenrelief, dessen Charakter in bezug auf die kavernetartige Rauheit und Rauhtiefe dem jeweiligen Schleifmittel angepaßt wird. Gegenüber der die Matrize tragenden oberen Formhälfte 51 befindet sich die zweite untere Formhälfte 53 mit dem an ihrer Stirnseite angeordneten Polster 54. Da hohe Anforderungen an den Planlauf der Schleiffolie 57 und an deren Oberfläche gestellt werden, empfiehlt es sich, ein gewölbtes Prägepolster 54 zu verwenden. Da der Charakter des Oberflächenreliefs eine wesentliche Voraussetzung zur Herstellung der Schleiffolie ist, soll zunächst hierauf eingegangen werden.

Es ist wichtig, das Relief 31 der Matrize (F i g. 3), die zum Aufrauhen der Folienoberfläche vor dem Einlagern des Diamantpulvers benutzt wird, passend zu dessen Körnung auszulegen. Soll beispielsweise Diamantbord 42 (Fig.4) mit der Körnung 0—0,5 μπι verwendet werden, sollten die Erhöhungen 32 zur Herstellung der Kavernen bzw. Vertiefungen 41 (Fig.4) in der Folienoberfläche eine mittlere Tiefe von etwa 4μΐη aufweisen. Es hat sich grundsätzlich als richtig erwiesen, so wenn die Rauhtiefe der zum Einlagern von Diamantpulver vorbereiteten Folienoberfläche etwa das 8fache der maximalen Korngröße beträgt Während hierdurch im wesentlichen die spätere Dicke der Schleifschicht (Fig.2: »A«) bestimmt wird, ist die Form des Oberflächenreliefs maßgebend zum Erzielen eines hohen Füllgrades und einer guten Bindung des Schleifmittels. Anzustreben sind kovernenartige Vertiefungen mit rauhen, nahezu senkrechten Wänden (wie in F ί g. 4, Kreis, zu sehen). Die einzelnen Kavernen müssen einander unmittelbar benachbart und statistisch über die ganze Fläche verteilt sein. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Einlagerung des Diamantpulvers im nachfolgenden 2. Arbeitsgang — dem Aufreiben des Schleifmittels — und außerdem eine gute Bindung des μ Diamantpulvers in άζτ Folie beim 3. Arbeitsgang — dem Prägen der Oberfläche unter Temperatureinwirkung — erreicht.

Die zur Aufrauhung der Folienoberfläche erforderliche Matrize 33 muß das Relief der Folienoberfläche in negativer Form enthalten. Die Erhabenheiten 32 des Matrizenreliefs bilden dann die höhlenartigen Vertie fungen 41 (F i g. 4) in der damit geprägten Folienoberfläche.

Das Folienmaterial 57 (Fig.5) wird zum Prägen zwischen die beiden Formhälften 51 und 53 gebracht Nach Zusammenfahren des Pressengestells 58 mit hohem Druck wird durch die Kanäle 56 Wärme in die obere Formhälfte Sl geleitet und über die Matrize 52 auf die Folie 57 übertragen. Deren Oberfläche wird durch die Wärme aufgeschmolzen und unter dem anliegenden Druck plastisch verformt so daß sie das Oberflächenrelief der Matrize 52 annimmt Die Wärme wird sodann durch Einleitung eines Kühlmittels in die Kanäle 55 und 56 wieder entzogen, und schließlich kann nach öffnen der Presse die fertig geprägte, abgekühlte Folie der Form entnommen werden. Im 2. Arbeitsgang wird von Hand oder mit Hilfe einer dafür vorgesehenen Wischvorrichtung nach F i g. 6 das Dt-smantpulver in die Oberflächenkavernen der auf dem TeILr 61 liegenden Folienronde 63 eingerieben. Es kommt hier darauf an, während der Rotation des Tellers 61 durch oszillierende Bewegung des Wischers 62 das Diamantpulver nach allen dichtungen hin in die Kavernen einzutreiben. Dabei ist die Drehrichtung des Tellers 61 von Zeit zu Zeit zu ändern. Durch diesen Vorwärts- und Rückwärtslauf und die seitlichen Wischbewegungen gelingt eine gleichmäßige Verteilung und Einreibung des Diamantpulvers in die Vertiefungen. Vorteilhaft ist es, die Wischvorrichtung zu mechanisieren. Das überschüssige Diamantpulver wird nach Beendigung des Aufwischens einfach vor. der Oberfläche abgestreift

Nach Beendigung des Wischvorganges sollen die Oberflächennester — wie in F i g. 4 im Kreis vergrößert dargestellt — mit Diamantkörner 42 gefüllt sein.

Im 3. bzw. letzten Arbeitsgang wird in einer der Fig.5 entsprechenden Vorrichtung, jedoch unter Verwendung einer Matrize mit glatter Oberfläche, die in F i B,. 4 dargestellte und mit Diamantpulver angereicherte überfläche aufgeschmolzen und durch den dabei auftretenden Fließvorgang das Diamantpulver verteilt und gebunden. Hiermit wird eine weitgehend statistische Verteilung des Schleifmittels in einer ziemlich genauen Eindringtiefe erreicht Es kommt jedoch darauf an, durch eine genaue Dosierung der Wärmemenge über die Temperatur und Zeit und durch die Einhaltung eines genauen Prägedruckes das Schleifmittel unmittelbar an der Oberfläche zu binden. Die Wärmemenge und der einzuhaltende Druck sind abhängig von den Verformungseigenschaften des verwendeten Folienms»- terials. Es hat sich z. B. gszeigt, daß bei Verwendung von F-PVC mit einem K-Wert von 78 eine Heizzeit von 8 sek bei einer Temperatur von 170⁰C und einem Druck von 170 bar erforderlich ist

In besonderen Fällen, wenn eine hohe Diamantdichte erwünscht ist — wie z. B. bei Folien zum Schleifen von Schnittflächen an Sticheln zum Schneiden von Informationsrillen —, empfiehlt es sich, beim 3. Arbeitsgang erneut die aufgerauhte Matrize des ersten Prägevorganges zu benutzen, um neue Kavernen bzw. Vertiefungen zu schaffen iür eine 2. Beschichtung mit Schleifmittel.

Diese Arbeitsgänge können so lange wiederholt werden, bis die gewünschte Anreicherung erreicht ist, bevor der letzte Arbeitsgang mit der glatten, nicht aufgerauhten Matrize vorgenommen wird.

Im 3. oder letzten Arbeitsgang soll gleichzeitig die

endgültige Oberfläche der Schleiffolie geschaffen werden. Das bedeutet, es können entsprechend dem vorgesehenen Verwendungszweck (siehe F i g. I oder 2) die Profilrillen eingeprägt oder eine glatte Oberfläche geformt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Verfahren zum Herstellen einer Piamantschleiffolie aus Kunststoff zum Schleifen von Schneidsticheln und Abtastern für Informationsträger, bei welchem in einen thermoplastischen Träger gleichmäßig verteilte Vertiefungen von mehrfacher DiamantkorngröBe eingebracht werden, Diamantpulver zum Folien der Vertiefungen aufgetragen und dieses anschließend warm eingepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen kavernenartig ausgebildet und statistisch über den Träger verteilt angeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erzeugen von Vertiefungen mit anschließendem Diamantpulverauftrag mehrmals hintereinander vorgenommen wird.