CD/DVD-Herstellung - Masteringstudio Marcus Pohl

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CD/DVD-Herstellung

Spritzen:

Die Herstellung der CD kann in zwei unterschiedlichen Verfahren erfolgen.

Zum einen, im Spritzpräge oder im reinen Spritzgußverfahren. Während im Spritzprägeverfahren die Pitstrukturen in die gerade gespritzte Polykarbonatscheibe gepresst werden, wird beim Spritzgußverfahren (Injection Molding) das Polykarbonat das zuvor auf ca. 350 Grad Celsius erhitzt wurde und somit flüssig ist, direkt in die Matrize eingefüllt und formt sie aus. Bei beiden Verfahren enthält die erkaltete, klare Polykarbonatscheibe nach diesem Arbeitsschritt bereits alle CD-Rom Informationen.



CD Herstellung im Spritzgußverfahren

Zur Herstellung einer CD benötigt man Polykarbonat. Das Polykarbonat wird in Granulatform in einem Silo aufbewahrt. Das Granulat muss vor der Verarbeitung zwei Stunden lang bei 120C erwärmt werden.

Die Spritzgußmaschine besteht aus mehreren Teilen: Unter einem Vorratsbehälter für das Polykarbonat befindet sich eine motorgetriebene Endlosschraube, die das Polykarbonat in die Gussform presst.
Der Kunststoff wird durch Heizwiederstände auf 320C gebracht wodurch das Polykarbonat zu schmelzen beginnt. Die Spritzgussform besteht aus zwei Teilen: einem festen und einem beweglichen Teil, damit das Werkstück ausgeworfen werden kann. Ein unter Druck stehender Wasserkühlkreislauf kühlt die Gussform auf 120C wieder herunter.

Es befindet sich im festen Teil der Gussform ein sogenannter Stamper. Durch diesen Stamper wird eine Spirale auf der CD erzeugt. Der Kunststoff der in die Spritzgussform gepresst wurde, wird nun von überstehenden Teilen befreit, dies geschieht durch ein Messer mit einer 0,8mm starken Schneide. Nun kann die CD mechanisch aus der Spritzgussform ausgeworfen werden.

Eine äußerst wichtige und empfindliche Angelegenheit ist das Spritzgiesen. Es können eine Vielzahl von Fehlern auftreten, z.B. ein schlechter Schnitt und in der Folge Gratbildung in der Mitte der Scheibe, geometrische Abweichungen der Spirale, Gratbildung am Rand können die Folge sein, wenn die zwei Teile der Spritzgussform genau positioniert sind. Exzentrizität einer der CD kann entstehen, wenn der Stamper nicht hundertprozentig sitzt.

Folgende Qualitätskontrollen werden im Stadium des Spritzgießens vorgenommen:

Sichtprüfung : « Orangenhaut ».
Beulen aufgrund einer mangelhaften Ebenheit des Stampers.
Gratbildung im Zentrierloch (Messer!) oder am Rand der CD (Luft zwischen den beiden Teilen der Spritzgussform).
Kratzer (Spritzgussform beschädigt).
Fließspuren (flow marks) aufgrund mangelhafter Einspritzung des Polykarbonats.

Geometrie der Spirale: Breite, Tiefe, Spurweite, Radius

Birefraktion: Die Eigenschaft bestimmter Materialien, einen durch sie hindurchgehenden Lichtstrahl doppelt zu brechen und aufzuspalten. Die Birefraktion des Polykarbonats resultiert aus der Tatsache, dass die Moleküle des Polykarbonats in einer bestimmten Ordnung ausgerichtet sind, und aus den internen Spannungen, die beim Spritzgießen entstehen.
Der Laserstrahl bricht sich zweimal, die Wellenlänge der beiden Teilstrahlen ist unterschiedlich (Differenz zwischen den beiden Teilstrahlen etwa 60 nm). Die Birefraktion darf nicht zu stark ausfallen, da sonst die CD unbrauchbar wird.

Mechanische Eigenschaften: Die Biegesteifigkeit wird getestet.

Metallisieren: Der nächste Arbeitsschritt ist die Metallisierung der Informationsseite mit einer Aluminiumschicht die ca. 40-50 nm stark ist. Dafür wird Aluminium im Vakuum von ca. 10 Torr atomisiert, der sich danach auf der CD-Rom niederschlägt.

Die nachfolgenden Arbeitsschritte im Überblick:
- Lackieren
- Bedrucken
- Konfektionieren

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