专利名称：预被覆数据盒式磁带底板的制作方法
技术领域：
本发明涉及传动带驱动的数据盒式磁带(datacartridge)，特别涉及这种盒式磁带中使用的底板的制造工艺。
数据盒式磁带的制造过程包括能使记录磁带在数据磁带盒中达到极高表面记录密度地工作的一些精密零部件的加工和装配工序。这类产品在转速和容量等方面的性能要求日益严格。这些性能特性取决于与零部件有关的各种细节。数据盒式磁带底板是特别重要的部件。底板的构形影响装设在底板中各短轴的垂直度。这些短轴支承着数据盒式磁带的其它零部件，从而影响磁带在盒中的运动性能。
数据盒式磁带底板的设计人员和制造厂家历来都把重点放在底板平正度和刚度的改进上作为控制底板质量的要点。其它重点还有底板制造过程中使用的金属板的成形和下料方法。
本发明涉及一种与众不同的控制底板质量的新方法。
本发明制造数据盒式磁带中使用的底板的方法采用呈毛坯形式的被覆铝板。毛坯平整成平板后下料成数据磁带盒的底板。
用作底板的金属板在切成底板形状的工件之前先覆上被覆层，由此制造出经改进的数据盒式磁带。
图1是传动带驱动的盒式磁带的示意图，其盒盖已卸除掉。
图2是盒式磁带底板的底视平面图。
图3是现有技术的盒式磁带底板制造过程的示意图。
图4是本发明采用被覆金属板的盒式磁带制造过程的示意图。
图5是图4制造过程中使用的金属阳极化处理工序的示意图。
图6是装设在盒式磁带底板上的磁带传送短轴的放大视图。
数据存储盒式磁带(例如图1中所示的51/4英寸的数据盒式磁带10)有一个底板14用以支撑和装设各种零部件，包括便于传送磁带22用的辊子或短轴18。这里关键的一点是短轴18必须垂直于底板14，以确保磁带传送的路经正好平行于底板的平面。垂直或不垂直确定了磁带22相对于底板基准表面26的角度。
图2是例如3M公司使用的DC-2000小型盒式磁带的所谓小型数据盒式磁带的底板14的底视示意平面图。底板14最好由刚性平正的金属板构成，制造成使盒式磁带10具有一般的强度且使磁带22在使用过程中有一个牢固的支撑平台。图1和2中所示的各短轴18在底板14上必须装设得使其达到上面谈到的垂直取向。这种装设的程序通常是在一个或多个表面28上冲孔，每个表面上形成穿过底板14大致垂直于基准表面26的小孔。表面28上形成的小孔或孔有适当的直径，可以将直径与其相配的短轴或辊子插入其中。本发明解决了与现有底板制造技术有关，因采用现有技术的底板而限制了盒式磁带性能的各种问题。
图3部分示出了现有技术制造与底板14类似的底板的一般过程。在该过程中，未经被覆的底板金属带32以成卷的形式送入矫平机34中。矫平机34将金属带32整平、压平，然后喂入模具装置42中。模具装置用来形成底板形的工件，并在底板送到阳极化处理装置42进行阳极化处理之前进一步修整底板小孔和轮廓的形状。
随着对盒式磁带在性能方面的要求更加严格，图3中所公开的那种技术可能再也不适宜生产高质量的盒式磁带。尤其是，一般的冲孔和冲模法冲出来的孔其整个深度不均匀，且各个底板上冲出来的孔径也不一致。这些不均匀性使各短轴在小孔中的固定变位，从而使垂直度随之也改变。
图4示出了与数据盒式磁带10配用的底板14或类似底板的按照本发明值得推荐的制造方法。图4的方法包括提供被覆金属然后将其制成底板的工序。具体地说，被覆工序50提供被覆金属52，这当然是属于本发明的范围。被覆金属52最好是经阳极化处理的金属，设计得使其形成底板14粗糙美观的外覆层。然后将被覆金属52传送到一系列由各种技术组成的加工工序。一系列的加工工序是将被覆金属52送入矫平机56中，以便将金属进一步整平到精密制造底板14所需要的厚度。在矫平机56中经过加工，被覆金属52通过用数字60表示的模具装置及若干压制工段，对底板14作进一步成形。制造底板14也可采用点刻法，包括成行点刻法。为使底板14精确成形，还可以采用刮削和精压操作。成品的外观与图2中所示的底板14类似，底板上有点刻图形72，只是边缘图形和各小孔的精确位置随使用底板的具体盒式磁带的不同而异。
图5是图4所示的被覆工序50一个实施例的阳极化处理工序的原理示意图。将铝锭72加工成卷状74。这个加工工序一般包括边缘刮平、热滚轧、卷绕、初步和最终厚度轧制、冷轧和其它辅助工序。然后进行包括阳极化处理和化学蚀刻的一系列工序，分别如冲洗/蚀刻工段78和阳极化处理工段80所示的那样。经阳极化处理之后，被覆金属52用切条机加工成多个适宜馈送到矫平机56或其它加工设备的被覆金属条84。
图5中所公开的被覆工艺特有的好处是，各底板14上孔大小的精确度提高了，这是因为无需经过后冲孔被覆操作而避免了直径的任何变化所致。其效果是底板14所有表面的被覆层度均匀，且底板14经最后加工之后表面28上没有被覆层。由于直径一致，因而辊子或短轴18可极其精密地插入各小孔/孔眼中。然而，采用上述方法时，如果阳极化处理过程控制得不好，孔眼的直径的变化量可能会达到0.002英寸(0.00508毫米)。如此的变化量是不可能精密制造和组装要求良好垂直度和配合的零部件的。较理想的短轴孔眼表面按规定大小形成的孔眼，其尺寸容许误差一般小于0.0005英寸(0.0127毫米)，只是采用本发明的方法已达到小至0.0001英寸(0.00254毫米)的容许误差。
虽然图5描绘的是阳极化处理的过程，但被覆工序也可以包括在准备用作底板14的金属上被覆或涂敷有机材料的过程。较理想的有机材料有胶乳、聚酯、环氧树脂或聚氨酯材料，这些材料可用各种不同的方法涂敷到金属上。从阳极化处理优异的耐刮效果和被覆层所具有的耐磨效果来看，阳极化处理是目前值得推荐的一个方法。此外，铝在成本、重量和功能厚度特性方面都可称得上是较理想的金属，只是也可以采用其它金属。本发明的底板比起在分批处理之后再进行阳极化处理的底板，在报废率方面是大大地降低了。报废率之所以降低，部分与在底板成形之前以更连续的方式预先被覆金属而使覆层厚度均匀有关。具体地说，本新工艺的被覆工序是在金属上形成厚度在0.0001英寸(0.00254毫米)与0.0002英寸(0.00508毫米)之间的被覆层，在三σ极限值下的标准偏差小于0.00003英寸(0.00076毫米)。
图6进一步示出了令装设在底板14内短轴表面28所形成的孔眼的短轴18精确垂直取向所起的作用。当短轴18垂直于基准表面26时，磁带22承受的磁带张力是对称的，这是理想的情况。然而，当短轴18的垂直轴线90不垂直于基准表面26时，磁带22的取向可能会使侧面93、94与基准面不平行，如虚线96所示。角X表示每当磁带22安置得与基准表面26不平行时磁带侧缘96与基准表面26之间形成的正或负的夹角。在这种情况下，盒式磁带10的几何形状就会变形(degraded)，因而磁带在磁头上表现出来的质量欠佳。
预被覆法除在底板制造过程中改善了容差和提高了精度之外，还减少了整个制造环节中多个阳极化部位潜在的有害影响。换句话说，将阳极化工序集中在制造过程初始阶段进行可以最大限度地减小阳极化处理可能有的任何有害影响，如果不这样做，这些有害影响可能会出现在远处。
权利要求
1.一种经改进的数据盒式磁带底板的制造方法，其特征在于包括下列工序a)配备两主表面具有阳经极化处理的绝缘被覆层的铝片材的工序(50)；b)整平所述片材，并按规定的宽度定尺寸将所述片材制成平板的工序(56)；c)就平板进行下料的工序(60)，以形成这样一种数据盒式磁带底板，该底板有一个短轴插入孔表面，该表面上形成有多个垂直贯穿底板宽度的短轴插入孔，各短轴插入孔的大小基本上一致，其容许误差小于0.0127毫米；和d)点刻如此形成的底板，以便提高其平正度；由于采用了预先阳极化处理过的片材，因而在形成所述各小孔和往小孔中插入短轴这两个工序之间无需对片材进行处理，从而可以保持小孔尺寸与短轴外尺寸的精密匹配，在确定尺寸之后进行的点刻工序最大限度地消除了应力，由此而改进了的平正度便于各短轴精确垂直于底板的平面，整平和确定尺寸的后阳极化处理工序使获得的底板边缘表面没有被覆层，从而便于与底板电接触，使得静电荷可以发散开，要不然这些静电荷可能会聚集在成品数据盒式磁带的盒盖中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，铝被覆层的形成工序是形成厚度在0.0001英寸(0.00254毫米)与0.0002英寸(0.00508毫米)之间的均匀铝被覆层。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成铝被覆层的工序是在将铝加工成所要求的轧制厚度之后，在将铝切割成底板形工件之前，形成铝被覆层。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括刮削底板的工序，从而使短轴孔表面提高安置入底板短轴孔中的短轴的垂直度。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，它还包括对底板各部分精压的工序。
6.按权利要求1的方法制造出来的数据盒式磁带底板。
7.一种经改进的数据盒式磁带底板，其中采用扁平的金属底板来装设使数据盒式磁带的磁带(22)高质量工作的零部件，其中底板包括两主表面具有阳极化处理的绝缘被覆层的铝片材，所述片材经过整平和确定其尺寸使其达到规定的宽度之后，进行下料，使其具有短轴插入孔表面(18)，表面(18)上形成有多个垂直贯穿底板宽度的短轴插入孔，各短轴插入孔的大小基本上一致，其容许误差小于0.0127毫米，然后对底板进行点刻处理，以消除聚集的应力，从而提高其平正度，如此形成的所述底板确保ⅰ)在数据盒式磁带以后的制造过程中，无需在形成所述小孔和往小孔中插入短轴(18)这两道工序之间对底板进行处理，从而由于平整度和小孔尺寸与短轴外部尺寸之间容许精密匹配而使各短轴精确垂直于底板的平面;ⅱ)得出的底板其边缘表面没有被覆层，便于以后与底板电接触，使静电电荷可以发散开，要不然这些静电荷可能会聚集在数据盒式磁带成品的盒盖内。
全文摘要
一种数据盒式磁带中使用的底板(14)的制造方法，采用了预被覆铝板。被覆层是在将铝板切割成底板形工件(60)之前被覆上去的。
文档编号G11B23/113GK1082752SQ93106148
公开日1994年2月23日 申请日期1993年5月20日 优先权日1992年5月21日
发明者C·J·兹韦勒, L·O·艾力克森 申请人:明尼苏达矿产制造公司