DE2706947B2 - Verfahren und Druckwalzeneinrichtung zur Herstellung von Prägegravuren auf großformatigen Preßplatten für Kunststoffplattenpressen durch Auftragen einer Ätzreserve - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Prägegravuren auf großformatigen Preßplatten für Kunststoffplattenpressen durch Auftragen einer dem Prägemuster entsprechenden Ätzreserve mittels einer Druckwalze und anschließender Ätzbehandlung sowie eine zum Auftragen der Ätzreserve auf diese Preßplatten geeignete Druckwalzeneinrichtung.

Kunststoffplatten oder -bahnen werden für verschiedene Zwecke mit einer in ihre Oberfläche mittels einer Druckform eingeformten Prägemusterung versehen. Zur Prägung weicherer Kunststoffbahnen, die beispielsweise in de.· Polster-, Täschner-, Schuh- oder Bekleidungsindustrie verarbeitet werden, finden zum Einformen der Prägemusterung beispielsweise in Form einer eine Lederimitation bildenden Narbung, vielfach Preßwalzen Verwendung, deren Oberfläche eine der Prägemusterung entsprechende Gravur aufweist. Die in der Möbelindustrie verwendeten Kunststoffplatten, welche eine aufgerauhte, gitterartige, holzartige oder ähnliche Oberflächenstruktur haben, werden in der Regel in Etagenpressen geformt, welche mit großformatigen Preßplatten bestückt sind, die auf ihrer Oberfläche eine entsprechende Gravur besitzen. In allen Fällen wird verlangt, daß die Formwerkzeuge ein gleichmäßiges und absatzloses Muster auf den Kunststoffplatten oder -bahnen prägen, wobei der Natur nachgebildete Oberflächenstrukturen, wie Holz- oder Lederoberflächen, möglichst naturgetreu sein sollen. Außerdem müssen Formwerkzeuge mit völlig identischem Prägemuster in einer Vielzahl herstellbar sein, um verbrauchte Formwerkzeuge ersetzen oder z. B. in Etagenpressen mehrere gleiche Preßbleche gleichzeitig benutzen zu können. Für die Herstellung der Prägegravuren auf den Preßplatten sind verschiedene Verfahren bekannt Da eine unmittelbare Gravur durch Hand mittels Stichel oder Nadel oder mit Graviermaschinen zeitraubend und nur schwierig reproduzierbar ist, wird überwiegend die Ätzgravur angewendet, bei der auf die Oberfläche der metallischen Preßplatte eine sogenannte Ätzreserve aufgetragen wird. Durch eine anschließende Ätzbehandlung werden die Flächenbereiche zwischen der Ätzreserve unter Bildung der erwünschten Vertiefungen angeätzt Das Auftragen der Ätzreserve geschieht hauptsächlich entweder durch Reproduktionsphotographie oder durch Siebdruck. Bei der Reproduktionsphotographie wird die Preßplatte mit einer Beschichtung oder einer Folie aus einer lichtempfindlichen Kunststoffmasse bedeckt und darüber die Kopiervorlage in Form eines photographischen Negativs gelegt Nach dem Belichten und einer Fixierung wird die nicht fixierte Masse abgewaschen und anschließend die Ätzbehandlung vorgenommen. Da zur Zeit die photographischen Filme für die Kopiervorlage nur in Breiten bis etwa 160 cm herstellbar und erhältlich sind, müssen auf die Preßplatte, deren Abmessungen etwa 230 χ 600 cm betragen, wenigstens zwei Kopiervorlagen aufgelegt werden, so daß an deren Stoßkanten Absetzungen und Unterbrechungen im Prägemuster entstehen, die einer zeitraubenden und schwierigen Nachbearbeitung durch einen versierten Graveur bedürfen, häufig aber auch durch diesen nicht beseitigt werden können. Dieser Nachteil tritt besonders bei Prägemustern in Erscheinung, welche eine feinkörnige Oberfläche bilden sollen und für welche die Kopiervorlage aus vielen feinsten Pünktchen o. dgl. besteht.

Nach einer anderen bekannten Arbeitsweise soll die Ätzreserve mittels einer Siebdruckwalze auf die Metallplatte aufgetragen werden. Die Siebdruckwalze erhält einen der Prägemusterung entsprechenden Schablonenmantel, z. B. aus perforiertem Blech oder Drahtgewebe sowie im Inneren eine Rakel zum Durchstreichen der Ätzreserve auf die Metallplatte. Das Muster wird ebenfalls mittels einer photosensiblen, auf einem textlien Gazeschlauch aufgebrachten Schicht gebildet, durch deren unbedeckte Bereiche die Ätzreserve durchgestrichen wird. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß sich die Ätzreserve wegen ihrer Viskosität durch feine Gazegewebe mit einer Maschenzahl von 100 und mehr pro cm nicht mehr gleichmäßig hindurchstreichen läßt. Auch der aus Stabilitätsgründen benötigte Drahtstützzylinder begrenzt die Verwendung feinmaschigerer Gazegewebe.

Den bekannten Ätzgravurverfahren haftet wieterhin die Eigenart an, daß die Ätztiefe in Abhängigkeit von Ätzbehandlung an allen Ätzbereichen im wesentlichen gleich ist, während die ungeätzt gebliebenen Flächenbereiche vollkommen glatt sind. Eine naturgetreue Nachbildung von Holzmaserung mit ihrer verschieden hohen Maserstruktur und den feinsten Poren in der gesamten Oberfläche kann daher bislang nicht erzielt werden. Auch besonders »feinkörnige« Oberflächen lassen sich nicht herstellen, weil einerseits der Herstellung entsprechende detailierte Kopiervorlagen Grenzen gesetzt sind, die Viskosität der Ätzreserve solche dichten Feinstrukturen nicht zuläßt und die glatten Flächen unter der Ätzreserve verbleiben.

Aus der US-PS 37 26 732 ist zwar ein Verfahren zum Ätzen von Prägestempeln für Münzen bekannt, bei dem

das für den Prägestempel bestimmte Werkzeug auf einer Fläche mit einer Masse beschichtet wird, welche gegen UV-Licht empfindlich ist In einem besonderen Belichtungsapparat mit besonderen Justiereinrichtungen wird UV-Licht durch ein dem Prägemuster entsprechendes Negativ auf diese Beschichtung gelenkt Anschließend erfolgt eine Entwicklung der Beschichtung, wobei die belichteten Bereicht entfernt werden. Sodann erfolgt eine Ätzung, wobei Ätzvertiefungen entstehen. Dieser Vorgang wird mit anderen Negativen wiederholt, wobei innerhalb der gebildeten Ätzgravuren weitere Atzvertiefungen geschaffen werden sollen. Diese bekannte Verfahrensweise ist praktisch nur zur Herstellung kleinformatiger Werkstücke, wie Prägestempel für Münzen, geeignet, die dabei in der speziell ausgebildeten Belichtungsapparatur eingespannt und genau justiert werden müssen.

Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß der Gattungsbezeichnung derart weiterzuentwickeln, daß auf den großformatigen Preßplatten eine mehrstufig ausgebildete und von Absätzen und Unterbrechungen freie Prägegravur entsteht sowie eine hierfür besonders geeignete Druckwalzeneinrichtung zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß das Auftragen der Ätzreserve durch indirektes Übertragen von einer gravierten oder geätzten Klischeewalze oder einer Siebdruckwalze über eine mit einem Silikonkautschukmantel versehene Übertragwalze erfolgt und dieses Auftragen sowie die nachfolgende Ätzbehandlung ein- oder mehrfach wiederholt werdin.

Diese Behandlungsweise hat zunächst den Vorteil, daß durch die mehrstufige Gravur eine wesentlich mannigfaltigere Prägemusterung erhalten wird. Durch jede weitere Ätzbehandlung können Flächenbereiche, die vorher unbehandelt geblieben waren oder Ätzvertiefungen darstellen, erneut, insbesondere mit feineren Ätzvertiefungen versehen werden. Weiterhin lassen sich die nach der ersten Ätzbehandlung abgedeckt gewesenen glatten F'lächenbereiche nachstrukturieren, z. B. mit einer feinstkörnigen, aufgerauhten Oberfläche oder mit feinen Poren versehen. Naturgetreue Oberflächenstrukturen von HIoIz lassen sich bis in die feinsten Poren nachbilden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine feinstkörnige äußerst gleichmäßige Oberflächenstruktur herzustellen, indem eine mit vielen feinen Pünktchen versehene Kopiervorlage mehrfach in versetzter Auflage rapportlos benutzt wird. Durch die Überlagerung werden sogar eventuelle vom Graveur unbeabsichtigt auf der Kopiervorlage geschaffene Strukturen sowie Absätze oder Unterbrechungen beseitigt. Für das wiederholte Auftragen der Ätzreserve können Druckformen oder Kopierfilme mit gleichen oder anderen Prägemustern verwendet werden.

Bei der Herstellung von Prägegravurei. auf den großformatigen Preßplatten für Etagenpressen, deren Breite das Maß der Kopierfilrne überschreitet wird die Ätzreserve von einer gravierten oder geätzten Klischeewalze indirekt über eine Silikonkputschukwalze auf die Preßplatte übertragen. Dieses in der Art des Offsetdruckes ausgeführte Auftragverfahren, welches ein- oder mehrfach wiederholt wird, hat den Vorteil, daß auf die Preßplatte ein völlig absatzfreies gleichmäßiges Prägemuster übertragen wird. Sowohl bei einer Klischeewalze als auch bei einer Siebdruckwalze reicht die Breite der zur Verfügung stehenden Kopierfilme bzw. Gazebahnen aus, den Walzenmantel absatzfrei zu bedecken. Eine eventuelle Stoßsielle durch die Enden eines umgelegten Kopierfilms verläuft auf dem Mantel achsparallel und kann von einem Graveur leicht zugänglich in kurzer Zeit nachgearbeitet werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht aber auch darin, daß die KJischeewalze oder Siebdruckwaize zur Reproduktion einer Vielzahl völlig identisch geprägter Preßplatten verwendet werden kann. Nachbestellungen lassen sich deshalb mit den aufbewahrten Klischeewalzen oder Siebdruckwalzen bzw. den auf diesen aufgelegten Kopiervorlagen leicht ausführen. Verwendung für diese Auftragsweise findet eine Druckwalzeneinrichtung, welche im wesentlichen aus einer mit dem Prägemuster versehenen KJischeewalze oder einer Siebdruckwalze und einer mit einem Silikonkautschukmantel versehenen Übertragwalze besteht Die KJischeewalze wird mittels einer Füllwalze und einer Rakeleinrichtung mit Ätzreserve versehen, die von den Vertiefungen dieser KJischeewalze aufgenommen und entsprechend dem Muster auf die Übertragwalze und von dieser auf die Preßplatte übertragen wurde. Bei der Übertragung eines überlagernden Musters auf eine bereits durch eine erste Auftrags- und Ätzbehandlung vorgravierte Preßplatte wird die Ätzreserve von dem elastischen Silikonkautschukmantel der Übertragwalze auch in die vorgravierten Vertiefungen eingedrückt so daß auf eine besonders einfache Weise Feinstrukturen durch Grobstrukturen im Rapport oder rapportfrei überlagert werden können. Aber auch umgekehrt kann die ursprünglich glatte Preßplatte zunächst mit einer Feinstruktur, z. B. in Form einer Feinkörnung o. dgl. und anschließend mit einer Grobstruktur, z. B. einer Gitteroder Gewebestruktur versehen werden, wobei die Feinstruktur an den von der folgenden Ätzreserve freigelassenen Stellen beim folgenden Ätzen mitgeht und die Oberfläche, dieser neuen Ätzvertiefungen die Feinstruktur, wenn auch etwas egalisiert, behält

Bei der Herstellung großformatiger Preßplatten, wie sie z. B. zur Fertigung von Hartkunststoffplatten mittels Etagenpressen benötigt werden, findet eine Druckwal· zeneinrichtung zum Auftragen der Ätzreserve Anwendung, wie sie in F i g. 1 schematisch dargestellt ist Sie besteht aus einer Klischeewalze 1, einer Füllwalze 2, einer Rakeleinrichtung 3 und einer Übertragwalze 4, die mit einem Silikonkautschukmantel 5 versehen ist, wobei alle Walzen eine den Preßplatten entsprechende Breite haben.

Entsprechend dem gewünschten Prägemuster werden zunächst zwei oder mehrere Klischeevorlagen mit einer Grob- oder Feinstruktur oder einer Teilstruktur gefertigt, die dann auf die Klischeewalzen oder auch Siebdruckwalzen auf verschiedene Weise übertragen werden können. Bevorzugt läßt sich das Ätzverfahren anwenden, wenn die Ätzreserve nach Belichtung und Fixierung aus einer photosensiblen Schicht oder Folie gebildet wird. Es entstehen also Klischeewalzen mit Gravuren, welche der Grobstruktur, Feinstruktur, Teilstruktur o. dgl. entsprechen. Das Auftragen der Ätzreserve und das Ätzen bei diesen Klkcheewalzen erfolgt nur einmalig. Es werden also zwei oder mehrere Klischeewalzen hergestellt, welche voneinander abweichende Strukturen haben, die dann nacheinander im Rapport zur Fertigung der mehrstufig gravierten Preßplatten zum Einsatz kommen. Die nach der Gravur verchromten Klischeewalzen können aber auch durch entsprechend einer Teilstrukturierung vorbereitete Siebdruckwaben ersetzt werden.

Während Siebdruckwalzen nur bei einer horizontalen

Lage der Preßplatten verwendbar sind, können Klischeewalzen auch bei vertikal stehenden Preßplatten zur Anwendung kommen, um die Ätzreserve gleichzeitig beidseitig aufbringen zu können.

Die vorbereiteten Klischeewalzen 1 werden dann nacheinander in die Druckwalzeneinrichtung eingesetzt. Mit Hilfe der Füllwalze 2 und der Rakeleinrichtung 3 werden die eingravierten Vertiefungen 6 mit der Ätzreserve 7 gefüllt, während die hochstehenden Teile 8 der Mantelfläche von Ätzreserve freibleiben. Beim Abrollen auf der gegenläufigen Übertragwalze 4 wird die Ätzreserve auf deren Silikonkautschukmantel 5 abgesetzt Diese überträgt nun die Ätzreserve 7 auf die Oberfläche der Preßplatte 9 in der gewünschten Musterung. Die Preßplatte 9 kann entweder unter der Übertragwalze 4 entlanggeführt oder letztere auf der Preßplatte abgerollt werden. Nach dem Auftrag der Ätzreserve erfolgt die Ätzbehandlung der Preßplatte, wonach der Vorgang mit der oder den anderen vorbereiteten Klischeewalzen im Rapport ein- oder mehrfach wiederholt wird.

Soll die Preßplatte beispielsweise in einer Holzmaserung naturgetreu nachgebildetes Prägemuster erhalten, so kann in einem ersten Arbeitsgang eine der groben Holzstruktur entsprechende und in einem zweiten Arbeitsgang eine der Holzporosität entsprechende überlagernde Ätzgravur eingearbeitet werden. In einem dritten Arbeitsgang ließen sich noch reliefartige Abstufungen eingravieren, wie sie im geschliffenen Naturholz durch die Jahresringe verursacht werden. Beim wiederholenden Auftragen von Ätzreserve kann die Oberfläche des Silikonkautschukmantels der Übertragwalze auch dem Muster der vorangegangenen Ätzung entsprechend ausgeschnitten werden, so daß die Ätzreserve auf bereits vorher geätzte Flächenbereiche aufgetragen wird. Ebenso ist ein Auftrag auf der Ober- und Unterfläche der Preßplatte möglich.

Ebenso lassen sich auch mehrstufige Prägegravuren nach künstlerischen oder graphischen Gesichtspunkten herstellen, wie mehrstufige Kassettenmuster, bildhafte Darstellungen u.dgl. Ein wirtschaftlich bedeutendes Anwendungsgebiet zielt auf die Fertigung von Harzkunststoffplatten mit einer mikrofeinen aufgerauhten Oberfläche. Für diesen Zweck kann eine mit vielen kleinen pünktchenförmigen Vertiefungen versehene

to Klischeewalze mehrfach hintereinander rapportlos für

das Auftragen der Ätzreserve auf eine Preßplatte zur

Anwendung kommen. Es entsteht hierdurch eine völlig

gleichmäßige feinstkörnige Gravur.

In F i g. 2 ist stark schematisiert dargestellt, wie sich

is die Oberfläche einer Preßplatte durch dreimaliges Auftragen und Ätzen verändert Bei der ersten Ätzbehandiung sind die Fiächenbereiche der ursprünglichen Oberfläche 10 mit Ätzreserve 7 abgedeckt und es entstehen die Ätzvertiefungen 11. Auf deren Oberfläche 12 und die ursprüngliche Oberfläche 10 wird dann entsprechend dem zweiten Vorlagemuster erneut Ätzreserve aufgetragen und es bilden sich, wenn der Ätzvorgang in geeigneter Weise reduziert wird, kleinere Vertiefungen 13 in der ursprünglichen Oberfläehe 10 oder kleinere Vertiefungen 14 in den Oberflächen 12 der ersten Ätzvertiefungen 11. Durch einen dritten Auftrag von Ätzreserve 7 und Ätzvorgang entstehen dann Ätzvertiefungen 15, so daß die Gesamtoberfläche fünf Höhenbereiche umfaßt Natürlich werden die Vertiefungen in der Praxis nicht so stufenförmig aussehen, wie es in Fig.2 gezeigt ist, sondern in Abhängigkeit vom Ätzvorgang unregelmäßig ausgebildet sein. In der Praxis liegen die Ätztiefen zwischen etwa 10 bis 100 μιη, bei grob etwa zwischen 80 bis 100 μιη, bei mittel etwa zwischen 50 bis 80 μιη und bei fein bis etwa 10 μπι herab.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Prägegravuren auf großformatigen Preßplatten für Kunststoffplattenpressen durch Auftragen einer dem Prägemuster entsprechenden Ätzreserve mittels einer Druckwalze und anschließender Ätzbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen der Atzreserve durch indirektes Obertragen von einer gravierten oder geätzten Klischeewalze oder einer Siebdruckwalze über eine mit einem Silikonkautschukmantel versehene Obertragwalze erfolgt und dieses Auftragen sowie die nachfolgende Ätzbehandlung ein- oder mehrfach wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das wiederholte Auftragen der Ätzreserve Klischeewalzen oder Siebdruc&walzen mit gleichen oder anderen Prägemustern verwendet werden.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Druckwalzeneinrichtung, welche aus einer mit dem Prägemuster versehenen Klischeewalze (1) oder einer Siebdruckwalze und einer mit einem 2s Silikonkautschukmantel (5) versehenen Übertragwalze (4) besteht

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckwalzeneinrichtung eine den Preßplatten entsprechende Breite hat

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klischeewalze (1) mit einer Füllwalze (2) und einer Rakeleinrichtung (3) versehen ist

35