DE2811888C3

DE2811888C3 - Verfahren zur Herstellung einer mit einer Rillenmodulation versehenen Metallmatrize

Info

Publication number: DE2811888C3
Application number: DE2811888A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl.-Ing. 2350 Neumuenster Knothe; Horst Ing.(Grad.) 1000 Berlin Redlich; Klaus 2353 Nortorf-Schuelp Roeschmann
Original assignee: TELDEC Telefunken Decca Schallplatten GmbH
Current assignee: Dmm Master Technik fur Informationstraeger GmbH
Priority date: 1978-03-18
Filing date: 1978-03-18
Publication date: 1980-11-20
Also published as: US4248438A; JPS54128301A; DE2811888B2; DE2811888A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 2b 29 492 /um Schneiden von Videosignalen bekannt. Dabei wird in die Kupferschicht eine Rillcnmodulatiors elektromechanisch eingeschnitten, wobei die Rille eine Ruhetiefe von weniger als einem Mikrometer aufweist.

Bei dem bekannten Verfahren erfordert das Einschneiden einer Rille mit einer Ruhcliefc von weniger als einem Mikrometer eine Schlichtung der Kupferoberfläche, um die mit der Rillenmodulation zu versehende Oberfläche möglichst eben zu machen bevor mit dem Einschneiden der Rillenmodulation begonnen wird. Außerdem steht die Schneidfläche des Schneidstichels beim Schneiden senkrecht zur Oberfläche der Metallmatrize. Bei dieser Schneiclanordnung kann ein Span nur schlecht abfliessen, wenn größere Schnittiefen als einige Mikrometer angewendet werden sollen.

Es ist auch ein Verfahren zum Schneiden einer Rille in eine nur angenähert ebene Oberfläche eines Signalaufzeichnungsträgers bekannt (DE-PS 15 47 064). Dabei ist die mittlere Eindringtiefe eines Schneidslicheis mit vorzugsweise Dreiecksprofil und der radiale Abstand zwischen zwei benachbarten Rillenwindungen so bemessen, daß beim Einschneiden der Rille kein Steg zwischen den Rillenwindungcn verbleibt, daß also keine Teile der ursprünglichen Oberfläche des Signalaufzeichnungslrägers erhalten bleiben. Dieses bekannte Verfahren hat aber bisher nur beim Schneiden von Rillen in Lackfolien Anwendung gefunden.

Das Einschneiden von Audiosignalen in eine Metall fläche ist aus der DE-PS 66 942 bekannt. Hierbei bewirken die Audiosignale das Auslenken einer

Membran, deren Bewegungen auf den Schneidstichel übertragen werden. Diese mechanische, also nicht elektromechanische Übertragung der Audiosignale auf den Schneidstichel erfordert eine ziemlich große Schneidstichelsteuermembran. Wegen der naturgemäß großen Trägheit einer solchen Membran lassen sich mit dem aus der DE-PS 66 942 bekannten Aufzeichnungsverfahren keine Aufzeichnungsträger herstellen, dieden gehobenen Ansprüchen an die Aufzeichnungs- und "Wiedergabetreue entsprechen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer mit einer Rillenmodulation versehenen Metallmatrize anzugeben, wobei umständliche Maßnahmen für die Vorbehandlung der metallischen Oberfläche, um sie eben zu machen, nicht erforderlich sind und bei dem ein abreißfreier Span beim Schneidender Rillenmodulation entsteht.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei dem erfindiingsgemäßen Verfahren kann also die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit des galvanisch abgeschiedenen Kupferniederschlags durch einfach zu ermittelnde Bemessung geeigneter Glanzzusätze zum Kupferbad erreicht werden. Nur dann, wenn die Gldnzzusätze so ausgesucht und so bemessen sind, daß die Schicht aus Kupfer die angegebene Vickershärte aufweist und wenn der Schneidstichel unter dem angegebenen Anstellwinkel über die Metallmatrize geführt wird, ergibt sich eine ausreichend harte Oberfläche und eine einwandfreie Aufzeichnung der Signale.

Bei Einhaltung dieser Bedingungen können für die Aufzeichnung von Videosignalen auch Metalloberflächen zur Anwendung kommen, die nur angenähert eben sind, z. B. solche, die eine Welligkeit haben, die größer als ein Mikrometer ist. Hierbei ist es jedoch vorteilhaft zum Schneiden der Rillenmodulalion wie im Patentanspruch 3 angegeben zu verfahren.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß auch Rillen mit einer Tiefe von mehr als einem Mikrometer, ja sogar bis zu Tiefen von 0,15 mm geschnitten werden können, wie dies für die Aufzeichnung von Tonsignalen, die mit den üblichen Geräten wiedergegeben werden sollen, erforderlich ist.

Es ist zweckmäßig, die Rillenmodulalion mit einem Diamanten einzuschneiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand einer Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung ist schematisch ein Oberflächenausschniit der Metallmatrize dargestellt, in welche ein Schneidstichel eine Rille unter einem Anstellwinkel (Spanwinkel) <x von etwa 15° einschneidet und einen Span 2 aus der metallischen Oberfläche 3 der Metallmatrize ausschneidet. Es ist dabei erwünscht, daß der Span 2 beim Schneiden der Rille nicht abreißt, sich also wie ein Faden von der Oberfläche der Metallmatrize kontinuierlich entfernen läßt. Es hat sich gezeigt, daß hierfür die Härte des Metalls, in welches die Rillenmodulation eingeschnitten wird, von besonderer Bedeutung ist.

Galvanische Metallniederschläge mit einer Vickershärte von 90, wie sie z. B. aus galvanischen Bädern ohne Glanzzusatz erhalten werden, haben sich als nicht hart genug und deshalb als ungeeignet erwiesen, da dann mit einem »Verschmieren« bei der Aufzeichnung zu rechnen ist; zu harte Oberflächen führen meist dazu, daß die Aufzeichnung aus der Oberfläche herausgebrochen wird.

Durch geeignete Glanzzusätze kann die angestrebte

Vickershärte und die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit des galvanisch abgeschiedenen Metallniederschlages entsprechend eingestellt werden.

Für die Erfindung hat sich als metallische Oberflächenschicht eine aus Kupferglanzbädern galvanisch hergestellte Schicht als vorteilhaft erwiesen; sie genügt den zu stellenden Anforderungen hinsichtlich des Schneidverhaltens.

Eine Oberflächenschicht nach der Erfindung kann z. B. aus einem Bad folgender Zusammensetzung hergestellt werden:

210-250 g/l CuSo₄ 5 H₂O

80-110 g/l H₂SO₄

70 -110 mg/1 Chlorionen

1,3 ml/1 Glanzzusatz A (Fa. Dehydag)
150 mg/i Glänzer M 5 (Fa. Dehydag)

Eine 50 bis 100 Mikrometer dicke Schicht wird bei einer Stromdichte von 3-6 A/dm² bei 25-35°C hergestellt. Diese Schicht hat eine Vickershärte von 110—300, wobei es erstrebenswert ist, die Badzusammensetzung bezüglich des Glanzzusatzes so zu wählen, daß eine Vickershärte von 120—220 erreicht wird.

Als Trägerkörper für die galvanische Oberflächenschicht hat sich ein Edelstahlträgerkörper als besonders geeignet erwiesen, auf den die Kupferschicht aufgetragen werden kann.

Um einen guten Verbund zwischen dem Trägerkorper und der Oberflächenschicht zu gewährleisten, kann eine Zwischenschicht, insbesondere auf Nickelbasis, angeordnet werden, weiche vorteilhaft aus stark chloridhaltigen Bädern aufgebracht werden kann. Für diese Nickelzwischenschicht kann z. B. folgendes Bad Anwendung finden:

100 g/l NiCl₂- 6H₂O

HCl bis zu einem pH-Wert von 1,0—1,5

Stromdichte4-6 A/dm²

Expositionszeit 1 —3 Min.

Das Bad wird bei Raumtemperatur betrieben.

Schichtdicke: wenige μπι Dicke

Durch das Einschneiden eines Schneidstichels unter einem Spanwinkel nach der Erfindung in eine so hergestellte Kupferschicht mit einer Vickershärte zwischen 110 und 300, insbesondere 120-220. gelingt es, einen abreißfreien Span ausreichender Dicke zu schaffen und gleichzeitig die angestrebte Signalmodulation, wie sie z. B. für die Bildplattenherstellung zu fordern ist, mit der erforderlichen Oberflächengüte dicht zu speichern.

Wie die Erfahrung gezeigt hat, ist bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Fehlerquote beim Schneiden einer Signalmodulation in eine Metallschicht geringer als beim Schneiden in die bekannte Lackfolie.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer mit einer Rillenmodulalion versehenen Metallmatrize, wobei zunächst eine dünne Schicht aus Kupfer aus einem Kupferbad galvanisch auf ein Substrat aufgebracht wird und die Rillenmodulation anschließend mittels eines über die Metallmatrize geführten Schneidstichels elektromechanisch in die Schicht aus Kupfer eingeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferbad Glanzzusätze enthält, die der Schicht aus Kupfer eine Vickershärte zwischen 110 — 300 verleihen und daß der Schneidstichel unter einem Anstellwinkel zwischen 10°-20° über die Metallmatrize geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupferb^d Glanzzusälze enthält, die der Schicht aus Kupfer eine Vickershärte zwischen 120 —220 verleihen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstichel ein Dreiecksprofil aufweist und daß die mittlere Eindringliefe des Stichels beim Schneiden der Rillenmodulation und der radiale Abstand zwischen benachbarten Rillenwindungen so bemessen ist, daß beim Einschneiden der Rille kein Steg zwischen benachbarten Rillenwindungen verbleibt.

4. Verfahren nach Anspruch I oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidstichel aus Diamant besteht.