DE2629919A1

DE2629919A1 - Verfahren zur herstellung von scherblaettern fuer trockenrasierer

Info

Publication number: DE2629919A1
Application number: DE19762629919
Authority: DE
Inventors: Jean-Daniel Chauvy
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 1975-07-05
Filing date: 1976-07-02
Publication date: 1977-01-27
Also published as: NL7607306A; CA1066108A; GB1511046A; NL177231C; FR2317373A1; CH612694A5; AT351900B; ATA484876A; NL177231B; FR2317373B1; JPS529551A; IT1070244B; JPS603499B2

Description

Patentanwälte

Licht ■ Dr. Schmidt

Hansmann · i-iarrmann

Postfach 7012 05

8000 München 70

30. Juni 1976

THE GILLETTE COMPAlTI A Delaware Corporation Prudential Tower Building Boston, Massachusetts 02199 V. St. A.

"Verfahren zur Herstellung von Seherblättern für Trockenrasierer"

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von perforierten Blattmetallfolien für Trockenrasierer.

Der Scherkopf eines Trockenrasierers besteht in an sich bekannter Weise aus einem feststehenden, äußeren, perforierten Scherblatt und einer inneren, beweglichen Schneidvorrichtung, die die Rückseite des Scherblatts berührt. Die Schneidvorrichtung kann entweder aus einem Satz getrennter Schneiden bestehen oder selbst aus perforiertem Blattmetall hergestellt sein.

- 1 609884/1047

26;·3918

Die gleichzeitig anhängige Anmeldung vom 29. 6. 1976,Anw.Akte 12527 der Anmelder in beschreibt ein Scherblatt für Trockenrasierer, das aus Blattmetall oder einer Blattmetall-Legierung hergestellt ist und durch das Blattmetall verlaufende Perforationen mit Zwischenstegen aufweist, wobei die Zwischenstege bei Betrachtung in einem transversalen Querschnitt gewölbt erscheinen. Die Basis des gewölbten Profils ist praktisch flach und von gleichförmiger Dicke (t), während die Kanten des gewölbten Profils unter einem stumpfen Winkel zur Basis verlaufen und mit koplanaren, parallel zur Basis verlaufenden Flächen enden. Die Breite (w) dieser Seitenabschnitte ist in Querrichtung nicht größer als die Dicke (t).

Verschiedene Formen von Blattmetall sind vorgeschlagen und in der Praxis verwendet worden. Zum Beispiel beschreibt das Britische Patent No. 845 832 eine Metallfolie, deren Dicke (von der Vorderseite zur Rückseite) direkt neben den Öffnungen die Dicke der zwischen den Öffnungen gelegenen Abschnitte überschreitet.

Bisher sind verschiedene Verfahren zur Herstellung von Scherblättern vorgeschlagen und verwendet worden. Zum Beispiel wurden in US-Patenten No. 3 498 891, 3 655 528, 3 655 529 und 3 695 927 galvanische Verfahren vorgeschlagen. Auch wurden Stanzverfahren vorgeschlagen, so beispielsweise in US-Patent 3 216 286. Britisches Patent 1 056 038 schlägt ein Verfahren vor, bei dem eine flache Edelstahlplatte mit einem lichtempfindlichen Lack oder Photolack überzogen und durch

609884/1047

INSPECTED

eine Maske mit geeigneten Öffnungen belichtet wird; dann werden die nicht ausgehärteten Abschnitte des Photolacks entfernt, um den Stahl freizulegen. Anschließend wird die Platte auf die gewünschte Form gebogen und der Stahl wird durchgeätzt, worauf die ausgehärteten Abschnitte durch Abbrennen entfernt werden, um die Scherblätter zu erhalten. Torzugsweise werden die Scherblätter gehärtet durch Erhitzen auf 1020° G, rasches Abkühlen, Eintauchen in flüssige Luft und Tempern bei 200° C.

Bei einem früheren, im Britischen Patent No. 845 832 beschriebenen Verfahren wird Blattmetall chemisch oder elektrochemisch geätzt, sodaß Öffnungen mit Rändern entstehen, die von den Innenseiten der Platte ausgehen, an der wiederum der Schneidenabschnitt anliegt. Die im Photolack an der Außenseite erscheinenden Öffnungen sind in Gruppen zusammengefaßt; an der Innenseite angebrachter Photolack definiert Inseln, von denen jede einer Gruppe zugeordnet ist. Geätzt wird, bis weniger als die halbe Dicke des Blattmetalls entfernt worden ist; dann wird die Ätzung abgebrochen und Photolack auf die gesamte Innenseite einschließlich der herausgeätzten Vertiefungen aufgebracht. Darauf wird die Ätzung wieder aufgenommen, um Löcher von der Außenseite her durchzuätzen; die Ätzung dauert an, bis jede Gruppe von Öffnungen nur noch aus einem einzigen Loch besteht, das an der Innenseite von einem gekerbten Rand umgeben ist.

Es wurde jedoch ständig versucht, neue Verfahren zur

609 88 4/1047

Herstellung von Seherblatterη zu entwickeln.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Verfahren zur Herstellung perforierter Metallfolien für Trockenrasierer zu schaffen.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Yerfahren zur Herstellung von Scherblättern für Trockenrasierer aus Metallblech werden Scherblätter mit einer Vorder- und Rückseite erhalten, die von der Vorderseite zur Rückseite durchgehende Perforationen aufweisen, zwischen denen Zwischenstege gelegen sind, die im transversalen Querschnittsprofil gewölbt erscheinen. Die vertiefte Basis des gewölbten Profils ist praktisch flach und von gleichförmiger Dicke, während die Kanten des gewölbten Profils unter einem Winkel zur Basis verlaufen und in koplanaren, parallel zur Basis verlaufenden Endflächen enden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Schicht eines lichtempfindlichen Materials an jeder Seite des Metallblechs angebracht, die Vorderseite wird dann Strahlung durch eine Maske mit einer Lochverteilung ausgesetzt, die den gewünschten Perforationen des Scherblatte entspricht; anschließend wird die Rückseite durch eine Maske bestrahlt, die der vertieften Basis des gewölbten Profils entspricht. Das lichtempfindliche Material wird entwickelt, um das jeweilige Muster ungeschützter Abschnitte auf den beiden Seiten des Blechs zu erhalten, die ungeschützten Abschnitte der Vorderseite und der Rückseite werden geätzt, die lichtempfindliche Schicht wird von der Vorderseite entfernt, die Vorderseite wird dann weitergeätzt,

609884/1047

bis eine bestimmte Metallmenge entfernt worden ist und die Kanten der Stege glatt und abgerundet sind, und schließlich, wird das verbleibende Abdeckmaterial entfernt.

Die Erfindung wird im einzelnen beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Figur 1 ist ein Querschnitt durch einen Steg auf einer bekannten Metallfolie.

Figur 2 ist ein Querschnitt durch einen Steg auf einer Metallfolie gemäß der oben erwähnten, gleichzeitig anhängigen Anmeldung.

Figuren 3 und 4 sind schließlich Querschnitte, die zwei Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen.

Wie aus Figuren 1 und 2 ersichtlich, hat die Metallfolie Ausnehmungen 1 und dazwischen liegende Stege 2. Im Querschnittsprofil sind die Stege 2 gewölbt, wobei sie einen flachen Basisabschnitt 3 der Picke t und Seitenabschnitte 4 aufweisen, die unter einem Winkel Of zur Basis verlaufen. Die Seitenabschnitte 4 enden in den Flächen 5, die koplanar und parallel zum Basisabschnitt 3 sind und die Breite w haben. Es ergeben sich damit die Vertiefungen 6 an den Stegen.

Bei der bekannten, in Figur 1 dargestellten Anordnung ist w größer als t und der Winkel oc ist ein rechter Winkel.

Gemäß der in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung der Anmelderin beschriebenen Erfindung, die in Figur 2 dargestellt ist, ist w nicht größer als t. Mit anderen Worten, w kann den gleichen Wert wie t haben oder kleiner als t sein.

6 0 9 8 ü 4 / 1 0 4 ?

262391S

Die Folien sind aus einem einzigen Metall oder einer Metallegierung, z.B. Stahl, hergestellt.

Die Verwendung eines einzigen Materials zur erfindungsgemäßen Herstellung der Metallfolien ermöglicht den Einsatz eines vorteilhaften Ätzverfahrens. Das Verfahren wird im folgenden unter Bezugnahme auf Figuren 5 und 4 beschrieben.

Bei diesem Verfahren wird ein Streifen 10 eines geeigneten Metalls, z.B. Blattstahl, gereinigt, um Fett und andere Verunreinigungen von den Oberflächen zu entfernen, und dann durch Eintauchen mit einer Schicht eines geeigneten lichtempfindlichen Negativ- oder Positivlacks auf jeder Seite überzogen. Ein geeigneter Photonegativlack wird von der Firma Philip A. Hunt Chemical Corporation unter der Bezeichnung "Waycoat-450" vertrieben. Ein anderer geeigneter Photonegativlack wird unter der Bezeichnung "KMER" von der Firma Kodak in den Handel gebracht, während ein Photopositivlack von der Firma Shipley Chemicals Ltd. unter der Bezeichnung AZ 111 geliefert wird. Die Schichten 11 und 12 aus Photolack werden durch Erhitzen ausgehärtet. Der Streifen 10, der sich zu diesem Zeitpunkt des Herstellungsverfahrens ergibt, ist in Figur 3 dargestellt. Die beiden Schichten werden dann durch geeignete Masken mit Ultraviolettlicht bestrahlt in Analogie zu belichtetem und entwickeltem photographischem Film mit durchsichtigen und undurchsichtigen Abschnitten. Im Falle eines Photonegativlacks hat die Maske an der Schicht 11 undurchsichtige Gebiete entsprechend der gewünschten Verteilung

609884/1047

d-er Öffnungen 1, während die Maske an Schicht 12 undurchsichtige Abschnitte entsprechend den Vertiefungen 6 aufweist. Natürlich ist für genaue Ausrichtung der Masken Sorge zu tragen, sodaß die Öffnungen 1 und die Vertiefungen 6 die richtigen Stellungen im fertigen Artikel haben. Nach seiner Exposition wird der Photolack entwickelt und ausgehärtet. Der Streifen 10 hat dann auf einer Seite abgedeckte Gebiete 11a und auf der anderen Seite abgedeckte Gebiete 12a (siehe Figur 4).

Die mit den abgedeckten Gebieten 12a (die die Rückseite der Metallfolie bilden) versehene Seite des Werkstücks wird dann einer Sprühätzung unterzogen, um die Vertiefungen 6 auszubilden. Nachdem diese auf die richtige Tiefe ausgeätzt worden sind, wird das Werkstück gewaschen und getrocknet und die frisch geätzte Fläche wird mit einem Schutzfilm 13, beispielsweise aus Klebeband, abgedeckt.

Anschließend wird die mit den abgedeckten Gebieten 11a (die die Vorderseite der Metallfolie bilden) versehene Seite des Werkstücks einer Sprühätzung unterzogen, die beendet wird, sobald das Metall auf die Form 14 weggeätzt worden ist, d.h. kurz vor der vollständigen Ausbildung der Öffnungen.

Nach dem Spülen werden die abgedeckten Gebiete 11a entfernt, wobei die Gebiete 12a und der Schutzfilm in ihren Stellungen belassen werden. Auch können die beiden abgedeckten Gebiete 11a und 12a und der Schutzfilm 13 entfernt werden und ein weiterer Schutzüberzug, beispielsweise eine Schellackschicht,

609 8

kann auf der die Vertiefungen tragenden Seite angebracht werden. Durch weiteres Abätzen der ungeschützten Seite (d.h. der Vorderseite) wird weiteres Metall entfernt. Dabei werden die Kanten der Stege 2 abgerundet und man erhält eine Metallfolie mit Öffnungen 1 und Stegen 2. Each einem bei Bedarf durchgeführten chemischen Polieren wird der Schutzfilm entfernt und die fertige Folie wird abgespült und getrocknet.

Das folgende Beispiel bezieht sich auf eine vorzugsweise Ausführungsform der erfindungsgemäßen Herstellung der Scherblätter.

Beispiel. Ein Stahlstreifen wird intensiv gereinigt, zunächst bei Zimmertemperatur mit Ultraschall in einem chlorierten Lösungsmittel wie Trichloräthylen oder vorzugsweise Trichloräthan, und dann durch Anblasen getrocknet. Danach wird eine alkalische Reinigung in einer heißen entfettenden Salzlösung unter Rühren durchgeführt; anschließend wird mit Wasser gespült. Ein für diesen Zweck geeignetes Salz ist das Metex TS 4OA Salz der Firma MacDermid, das zweckmäßigerweise bei einer Temperatur von etwa 40° C eingesetzt wird. Die Platte wird dann elektrolytisch in einer kalten, alkalischen, zyanidfreien Lösung gereinigt, z.B. in der Oxyprep-285-Lösung der Firma Oxy Metal Finishing Co.; dann wird mit Wasser nachgespült. Nach Neutralisierung mit verdünnter 18$-iger Salzsäure, Waschen mit Wasser, und Spülen mit entionisiertem Wasser und Isopropylalkohol wird die Platte schließlich in den Dämpfen eines chlorierten Lösungsmittels, z.B. Trichloräthan, getrocknet,

609884/104?

Dann werden beide Seiten mit einer Schicht von Waycoat-450-Photolack durch Eintauchen in Waycoat-450-Lösung überzogen, die mit Waycoat-PF-Verdünner auf die zur Erzielung der richtigen Dicke des Photolacks benötigte Viskosität verdünnt wurde. Nach einer wahlweise durchgeführten Lufttrocknung der überzogenen Platte wird der Photolack vor der Exposition 10 Minuten lang bei 95-100° G in einem Konvektionsofen oder 2 Minuten lang bei 350° G in einer Infrarot-Trockenanlage ausgehärtet. Der Photolack auf jeder Seite der Platte wird dann durch Masken mit Ultraviolettlicht bestrahlt; die Masken sind aus exponiertem photographischem PiIm mit durchsichtigen und undurchsichtigen Gebieten hergestellt. Auf der Seite, die schließlich die Vorderseite der Metallfolie darstellt und die mit Schicht 11 versehen ist (siehe Figur 3), entsprechen die durchsichtigen Gebiete den Gebieten 11a (siehe Figur 4); auf der Seite, die schließlich die Hinterseite der Folie darstellt und die mit Schicht 12 versehen ist, entsprechen die durchsichtigen Gebiete den Gebieten 12a. Optimale Exposition ergibt ein Festhalten von 6 bis 7 Stufen nach Exposition durch eine Stauffer-Empfindlichkeitsführung mit 21 Stufen oder durch eJren Kodak Hr. 2 Stufenkeil.

Nach der Exposition kann die Entwicklung durch Besprühen und Eintauchen durchgeführt werden. Dabei wird der exponierte Photolack mit Waycoat-PF-Entwiekler, Waycoat-PF-Verdünner und Wasser in Berührung gebracht und dann an der Luft getrocknet. Der entwickelte Photolack wird dann 10 Minuten

bei 120° C in einem Konvektionsofen oder 2 Minuten bei 350 C in einer Infrarot-Bestrahlungseinheit ausgehärtet.

Danach, wird die Ätzung durchgeführt, wofür zweckmäßigerweise eine Vorrichtung zum zweiseitigen Sprühätzen verwendet wird, beispielsweise die von der Firma Chemcut Corporation auf den Markt gebrachte Vorrichtung. Das Ätzen kann mit dem Waycoat-Pl-Ätzmittel durchgeführt werden, doch ist es zweckmäßig eine 48°-Beaume-Lösung von Ferrichlorid, die auf 52° C erhitzt wurde, zu verwenden.

Der erste Ätzschritt zur Herstellung der Vertiefungen 6 dauert 20-40 Sekunden. Danach wird mit entionisiertem Wasser gewaschen und durch Anblasen mit Stickstoff getrocknet. Dann wird eine Schutzschicht aus Cellulose-Azetat-Klebeband 13 angebracht. Anschließend wird die zweite Ätzung durchgeführt, um das Metall bis zur Lage H zu entfernen. Dazu wird 100-140 Sekunden lang geätzt und dann mit entionisiertem Wasser gewaschen und durch Anblasen mit Stickstoff getrocknet.

Die abgedeckten Abschnitte 11a werden dann mit Kodak-CP-Stripper 13 LS Lösung entfernt; Vertiefungen 6 und abgedeckte Gebiete 12a werden mit einer Schutzschicht 13 geschützt. Die Endätzung findet mit dem gleichen Ätzmittel und bei der oben angeführten Temperatur statt. Die Endätzung dauert etwa 40 Sekunden; danach wird mit entionisiertem Wasser gewaschen und durch Anblasen mit Stickstoff getrocknet.

Anschließend kann ein chemisches Polieren durchgeführt werden mit einer für das Metall des Streifens 10 geeigneten

609884/104?

.Polierlösung. Geeignete Polierlösungen sind beispielsweise im Band 1/2 des "Handbuch der Galvanotechnik" von Dettner und Elze, herausgegeben vom Carl Hauser Verlag, München, beschrieben.

Schließlich wird Schutzschicht 13 entfernt und die verbleibenden abgedeckten Gebiete 12a werden mit Hilfe der Kodak-LS-13 Stripper-Lösung entfernt. Uach Waschen mit Wasser und Anblasen mit Stickstoff zum Trocknen ist die Herstellung der Metallfolie beendet.

60988 4/104?

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Λά Verfahren zur Herstellung von Scherblättern für Trockenrasierer aus einem Metallblech, wobei das Scherblatt eine Vorderseite und eine Rückseite und von der Vorderseite zur Rückseite verlaufende Perforationen mit Zwischenstegen aufweist, die in einem transversalen Querschnittsprofil gewölbt sind, mit einer zurückversetzten Basis des gewölbten Profils, die praktisch flach und von gleichförmiger Dicke ist, und mit Kanten des gewölbten Profils, die unter einem Winkel zur Basis verlaufen und in koplanaren, zur Basis parallelen Flächen enden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht eines lichtempfindlichen Materials auf jede Seite des Metallbleehs aufgebracht wird, daß die Vorderseite durch eine Maske mit einem den gewünschten Perforationen des Scherblatts entsprechenden Lochmuster Strahlung exponiert wird, daß die Rückseite durch eine Maske mit einem der vertieften Basis des gewölbten Profils entsprechenden Muster Strahlung exponiert wird, daß das lichtempfindliche Material entwickelt wird, um die entsprechende Verteilung von ungeschützten Gebieten auf jeder Seite des Metallbleehs zu erzeugen, daß die ungeschützten Gebiete an der Vorderseite und an der Rückseite geätzt werden, daß die lichtempfindliche Schicht von der Vorderseite entfernt wird, daß die Vorderseite weiter geätzt wird, bis eine bestimmte Metallmenge entfernt worden ist und die Kanten der Zwischenstege

60988 4/1047

glatt abgerundet sind, und daß schließlich das verbleibende Abdeckmaterial entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Material ein Photopositivlack ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Material ein Photonegativlack ist und daß eine zusätzliche Abdeckschicht an der Rückseite angebracht wird, nachdem die vertiefte Basis des gewölbten Profils ausgeätzt wurde und ehe die Photolackschicht von der Vorderseite entfernt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseite zuerst geätzt wird, um die vertiefte Basis des gewölbten Profils zu erzeugen, und daß die Vorderseite anschließend geätzt wird.

609Ü8 4/1CK?

Leerseite