DE69403475T2

DE69403475T2 - Abzugswerkzeug mittels laser bearbeitet

Info

Publication number: DE69403475T2
Application number: DE69403475T
Authority: DE
Inventors: Herbert Fox; Thomas Hanschen; Philip Miller; Terry Morris
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2014-04-26
Also published as: WO1994029070A1; DE69403475D1; BR9406750A; MX9403970A; ES2102857T3; EP0702610B1; US5792411A; EP0702610A1; CA2163349A1; JPH08511474A; JP3298887B2; CN1125410A

Description

Die Erfindung betrifft Abformwerkzeuge. Insbesondere betrifft die Erfindung mittels Laser bearbeitete Abformwerk- Zeuge, die für die Herstellung strukturierter Gegenstände verwendbar sind.

Hintergrund der Erfindung

Abformwerkzeuge sind nach mehreren, verschiedenen Verfahren hergestellt worden. Zu diesen Verfahren gehören z. B. die spanende Bearbeitung und die chemische Bearbeitung. Die spanende Bearbeitung erfolgt durch Schneiden mit einem Stichel oder durch Mikrobohren eines Substrats. Vorrichtungen, die eine solche spanende Bearbeitung ausführen, werden von Hand, mechanisch oder elektronisch gesteuert. Diese Vorrichtungen sind je nach ihrer Qualität in der Lage, Oberflächen von optischer Präzision zu erzeugen. Die US-A-4 938 563 (Nelson u. a.) offenbart die Verwendung eines Diamantstichels zum Einschneiden in eine ebene Metalloberfläche eines Bezugswerkzeugs oder einer Bezugsform. Die US-A-4 959 265 (Wood u. a.) offenbart die Verwendung eines Mikrobohrers zum Gestalten der Form für eine Unterlage eines Kontaktklebebandverschlusses. Die US-A-5 077 870 (Melbye u. a.) betrifft die Verwendung eines Mikrobohrers zum Gestalten einer Metallform zur Herstellung pilzförmiger Hakenbänder für einen mechanischen Verschluß. Diese Verfahren werden für alle außer den einfachsten Kopien als zu langsam angesehen. Außerdem ist das Auswechseln der Stichelund Bohrerschneiden teuer und erhöht die Kosten der spanenden Bearbeitung.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung mikrostrukturierter Werkzeuge betrifft die Verwendung geschärfter oder profilierter Strukturen, wie z. B. von Stiften oder Stäben, die in ein relativ weiches Medium eingepreßt werden, wie z. B. in der US-A-3 235 438 (Wisotzki) beschrieben. Die US-A-3 235 438 erläutert auch das herkömmliche Mehrschrittverfahren zur Herstellung eines Mikroabformkörpers oder -werkzeugs. Durch Ein pressen der Strukturen in das relativ weiche Medium wird eine primäre Negativform hergestellt. Aus der primären Negativform werden Zwischenpositiv-Bezugsformen hergestellt und dann miteinander zu einer großen Positivform verbunden. Aus der großen Positivform wird dann eine große Negativform hergestellt, die dann zur Herstellung abgeformter Gegenstände verwendet wird. Die Herstellung der endgültigen Negativform erfordert einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand.
Bestimmte Mikroabformanwendungen erfordern Oberflächen von optischer Güte, wodurch die Verwendung kostenaufwendiger Produktionseinrichtungen notwendig wird. Es gibt jedoch eine zunehmende Anzahl von Anwendungen, die keine Werkzeuge von optischer Güte erfordern, da eine präzise gefertigte Oberfläche des Gegenstands nicht erforderlich ist.
Laser sind zur Bearbeitung bestimmter Fertigerzeugnisse verwendet worden, wie z. B. von Filtern, Auszeichnungstafeln, Gummistempeln und Schablonen, aber Laser wurden nicht zur Herstellung von Formen oder Abformwerkzeugen eingesetzt.
Die Arbeit "Enlèvement de matière sur une surface quelconque par usinage laser Lasercav" von Jacques und Fietz, vorgetragen in Belfort, Frankreich, 24.-26. März 1992, stellt den nächstliegenden Stand der Technik dar und offenbart die Laserbearbeitung von gewünschten dreidimensionalen Formen in Substraten. Offenbart wird die Laserbearbeitung von Materialien wie z. B. Siliciumnitrid, Graphit, Keramik usw.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1 zur Herstellung eines Mikroabformbezugswerkzeugs, das sich zur Herstellung von abgeformten Gegenständen bzw. Abdrücken eignet, durch Bearbeiten einer Substratoberfläche mittels einer Laserlichtquelle zum Erzeugen mindestens einer geometrischen Struktur mit Seitenflächen, die sich von der Substratoberfläche in das Substrat hinein erstrecken.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren gemäß Anspruch 6 zur Herstellung eines Gegenstands aus einem Mikroabformbezugswerkzeug durch Bearbeiten eines flexiblen Werkzeugsubstrats mittels einer Laserlichtquelle, um in dem flexi blen Substrat mindestens eine geometrische Struktur zu erzeugen. Dann wird auf die Substratoberfläche und die mindestens eine geometrische Struktur ein formbares Material aufgebracht. Das formbare Material läßt man hart werden, um einen vom Werkzeug abgeformten Gegenstand bzw. einen Abdruck des Werkzeugs zu erhalten, und der abgeformte Gegenstand wird vom Werkzeug entfernt.
Die Erfindung betrifft ferner ein flexibles Abformbezugswerkzeug gemäß Anspruch 10.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Systems zur Herstellung von Mikroabformwerkzeugen;
Fig. 2 ein Schema eines Verfahrens zum Extrudieren des formbaren Materials auf ein Mikroabformbezugswerkzeug, das durch das System gemäß Fig. 1 hergestellt wird;
Fig. 3 einen Querschnitt des durch das System gemäß
Fig. 1 hergestellten Mikroabformbezugswerkzeugs, der ein teilweise entferntes formbares Material darstellt, das zur Herstellung eines abgeformten Gegenstands auf die Werkzeugoberfläche aufgebracht wurde;
Fig. 4 einen Querschnitt eines durch das System gemäß Fig. 1 hergestellten Mikroabformbezugswerkzeugs, wobei die geometrische Konfiguration eine abgewinkelte Röhrenstruktur ist;
Fig. 5 einen seitlichen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit großer kegelstumpf- oder röhrenförmiger Saugnapfkonfiguration hergestellt wurde;
Fig. 6 einen seitlichen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit kleiner geometrischer kegelstumpf- oder röhrenförmiger Saugnapfkonfiguration hergestellt wurde;
Fig. 7 eine Draufsicht der geometrischen Strukturen, die von dem in Fig. 5 dargestellten Abdruck hervorstehen;
Fig. 8 eine Draufsicht des in Fig. 6 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 9 einen von vom gesehenen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit einer geometrischen Konfiguration mit mehreren winklig abgebogenen Vorsprüngen hergestellt wurde;
Fig. 10 einen seitlichen Schnitt des in Fig. 9 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 11 eine Draufsicht des in Fig. 9 und 10 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 12 einen von vom gesehenen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit einer geometrischen Konfiguration mit mehreren weitwinklig abgebogenen/getrennten Vorsprüngen hergestellt wurde;
Fig. 13 einen seitlichen Schnitt des in Fig. 12 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 14 eine Draufsicht des in Fig. 12 und 13 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 15 einen von vom gesehenen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit einer "Krähenfuß"-Anordnung hergestellt wurde;
Fig. 16 einen seitlichen Schnitt des in Fig. 15 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 17 eine Draufsicht des in Fig. 15 und 16 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 18 von vom gesehenen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug mit spitzwinkliger V-Konfiguration hergestellt wurde;
Fig. 19 einen seitlichen Schnitt des in Fig. 18 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 20 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands von Fig. 18 und 19, wobei die Winkel voneinander getrennt und miteinander verbunden sind;
Fig. 21 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands, wobei die spitzen Winkel miteinander verbunden sind;
Fig. 22 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands, wobei die Winkel in verschiedenen Richtungen orientiert sind;
Fig. 23 einen von vom gesehenen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug hergestellt wurde, bei dem die V-förmigen geometrischen Strukturen eine im wesentlichen rechtwinklige Konfiguration aufweisen;
Fig. 24 einen seitlichen Schnitt eines in Fig. 23 dargestellten abgeformten Gegenstands;
Fig. 25 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands von Fig. 23 und 24;
Fig. 26 einen seitlichen Schnitt des abgeformten Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug hergestellt wurde; bei dem die geometrische Struktur ein Einzelvorsprung ist;
Fig. 27 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands von Fig. 26;
Fig. 28 einen von vom gesehenen Schnitt eines Gegenstands, der von einem Mikroabformwerkzeug hergestellt wurde, bei dem die geometrischen Strukturen abgewinkelte Vorsprünge von verschiedener Höhe sind;
Fig. 29 einen seitlichen Schnitt eines in Fig. 28 dargestellten abgeformten Gegenstands; und
Fig. 30 eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands von Fig. 28 und 29.
Diese idealisierten Zeichnungen sind nicht maßstabsgetreu und lediglich zur Erläuterung gedacht.

Ausführliche Beschreibung erläuternder Ausführungsbeispiele

Die Erfindung betrifft Abformwerkzeuge, die zum Abformen strukturierter Oberflächen von nichtoptischer Güte verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Abformwerkzeuge können sowohl bei Mikro- als auch bei Makro-Anwendungen eingesetzt werden. Dies ist so zu verstehen, daß jede Bezugnahme auf Mikroabformbezugswerkzeuge in der gesamten vorliegenden Patentanmeldung mit Makroabformbezugswerkzeugen austauschbar ist. Fig. 1 veranschaulicht ein Herstellungssystem 30 für Mikroabformbezugswerkzeuge. Das Mikroabformwerkzeugsystem 30 weist im allgemeinen eine Laserlichtquelle 32 und ein Substrat 34 auf, das auf einer vorzugsweise beweglichen Oberfläche angeordnet ist, wie z. B. auf einem Tisch 36 oder einer anderen geeigneten Auflagekonstruktion. Der Tisch 36 kann durch eine Steuereinrichtung 38, wie z. B. durch einen Computer, in fünfachsiger Orientierung bzw. in fünf Freiheitsgraden bewegt werden, d. h. durch Verschieben in X-, Y-, Z-Richtung und durch Drehungen, um das Substrat 34 in verschiedenen Positionen und Lagen unter der Laserlichtquelle 32 anzuordnen. Als Alternative kann auch der Laserstrahl von der Laserlichtquelle 32 in fünfachsiger Orientierung bewegt werden. Die Bewegung des Tisches 36 unter der Laserlichtquelle 32 erzeugt verschiedene geometrische Konfigurationen innerhalb des Substrats 34.
Die Laserlichtquelle 32 kann irgendein Lasertyp sein, der gut mit dem Substrat 34 wechselwirkt. Bevorzugt wird ein Kohlendioxid-(CO&sub2;-)Laser, da CO&sub2;-Laser sich mit Erfolg mit einer großen Anzahl von Substraten koppeln lassen und kostengünstig sind. Vorzugsweise wird ein CO&sub2;-Laser mit einer Leistung von 10 W bis 1000 W, noch besser ein CO&sub2;-Laser mit einer Leistung von 50 bis 300 W eingesetzt. Es können jedoch auch andere Laser oder Hochenergiequellen verwendet werden, die sich mit dem Substratmaterial koppeln lassen, wie z. B. ein Excimer-Laser. Parameter wie z. B. Impulsabstand, Leistungspegel, Impulsdauer, Mode bzw. Betriebsart, Wellenlänge, Hohlraumdruck, Vorschubgeschwindigkeit, Gasgemisch, Linsenwahl und Abstandsentfernung oder Brennpunkt der Laserlichtquelle 32 können in Abhängigkeit von der gewünschten Wirkung oder Formgebung im Substrat 34 variiert werden. Laserlicht oder Energie von der Laserlichtquelle 32 bewirkt eine schnelle und effiziente Bearbeitung, d. h. das Schneiden oder Bohren von Hohlräumen in das Substrat 34 in verschiedenen Tiefen, die für den gewünschten Einsatzzweck des Abformbezugskörpers oder -werkzeugs 44 geeignet sind.
Die Laserlichtquelle 32 kann von Hand, elektronisch oder automatisch durch eine Steuereinrichtung 40, wie z. B. einen Computer, gesteuert werden. Die Steuereinrichtung 40 kann die gleiche Steuereinrichtung wie die zum Bewegen des Tisches 36 verwendete oder eine separate Einrichtung sein. Das nichtfokussierte Laserlicht kann durch eine Fokussiereinrichtung 42 in der Laserlichtquelle 32 zum Substrat 34 geschickt werden. Die Fokussiereinrichtung 42 der Laserlichtquelle 32 steuert oder formt die emittierte Laserenergie zum Substrat 34 hin. Die Fokussiereinrichtung 42 läßt sich vorzugsweise an verschiedene Brennweiten des Laserlichts anpassen. Zum Beispiel kann eine asphärische Linse von 3,81 cm (1,5 Zoll) verwendet werden.
Das Substrat 34 wird als Mikroabformbezugskörper oder -werkzeug 44 zum Erzeugen abgeformter Gegenstände mit mikrostrukturierten regelmäßigen Anordnungen oder Oberflächen verwendet. Das Substrat 34 weist vorzugsweise irgendein geeignetes Material auf, das unterschiedlichen Temperaturen, Drücken, Lösungsmitteln, Chemikalien, der Einwirkung einer Materialzuführung in schmelzflüssiger Form und einer Strahlungsexponierung während des Aushärtens widerstehen kann, die mit der Herstellung des Gegenstands verbunden sind, der mit Hilfe des Bezugswerkzeugs 44 erzeugt wird. Außerdem ist das Bezugswerkzeugsubstrat 34 vorzugsweise haltbar, deformierbar, hat gute Trenneigenschaften, eine befriedigende Aufnahmefähigkeit für Laserlicht von der Laserlichtquelle 32, und kann flexibel sein. Bevorzugte Substrate 34 von Bezugswerkzeugen 44 sind Kautschukmaterialien, die zeitlich temperaturbeständig sind, und weisen noch besser hitzehärtbare Materialien auf, die vernetzt worden sind. Am meisten bevorzugte Substrate sind Polysiloxankautschuke (Siliconkautschuke) unterschiedlicher Qualitäten entsprechend der ASTM D-2000-Klassifikation FC, FE, GE, die beispielsweise von der General Electric Corporation beziehbar sind.
Als Substrat 34 für das Bezugswerkzeug 44 können auch andere Materialien verwendet werden, einschließlich deformierbarer und flexibler Materialien, wie z. B. Produkte, die unter der Handelsbezeichnung TEFLON von E.I. Dupont de Nemours & Co. vertrieben werden, Naturkautschuk, Fluorelastomere und Thermoplaste; und Materialien wie etwa Holz, Keramik, Glas und verschiedene Metalle einschließlich Stahl, Kupfer, Blei, Aluminium und dergleichen. Diese Substratmaterialien können mit einem Trennmittel beschichtet werden, oder es kann ihnen ein Trennmittel beigemengt werden, um das Entfernen der abgeformten Gegenstände zu unterstützen. Es hat sich gezeigt, daß Laserenergie mit diesen Substraten wechselwirkt. Die resultierenden geometrischen Strukturen, die durch die Bearbeitung dieser Substrate entstehen, sind unter Umständen nicht so scharf umrissen wie die geometrischen Strukturen bei dem Sihkonkautschuk-Substrat, können aber für viele Anwendungen mit nichtoptischer Oberflächengüte akzeptierbar sein. Außerdem läßt sich das Entfernen von Substratmaterial von einem aus diesen Werkstoffen bestehenden Werkzeug 44 unter Umständen nicht so mühelos und vollständig ausführen wie das Entfernen von einem Silikonkautschuk-Substrat.
Das Substrat 34 kann in Abhängigkeit vom gewünschten Verwendungszweck des Mikroabformbezugswerkzeugs 44 verschiedene Formen und Größen aufweisen. Zum Beispiel kann das Substrat 34 eine im wesentlichen ebene Platte aufweisen, wie in Fig. 1 gezeigt, oder es kann um eine Trommel oder einen Zylinder gewickelt werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Vorzugsweise ist das Mikroabformbezugswerkzeug 44 ein integriertes, einstückiges Substrat 34, das vor der Verwendung als Abformbezugswerkzeug nicht zusammengesetzt zu werden braucht. Außerdem kann das Mikroabformbezugswerkzeug 44 ein einschichtiges Substrat 34 oder ein mehrschichtiges Substrat 34 mit einem Werkstoff oder einer Werkstoffkombination in den Schichten aufweisen. Die Oberfläche 46 des Substrats 34 kann eben oder nichteben sein, einschließlich gewellter und vorgerillter Oberflächen, und ist im wesentlichen zusammenhängend. Die nichtebenen Oberflächen können auch mittels Laser bearbeitet worden sein, wobei größere oder Makromerkmale leicht mit bloßem Auge erkennbar sind. Vorzugsweise ist die Oberfläche 46 des Substrats 34 im wesentlichen eben.
Wie aus Fig. 1 erkennbar, dient Laserlicht von der Laserlichtquelle 32 zur Bearbeitung des Substrats 34, um ein Mikroabformbezugswerkzeug 44 herzustellen. An dem Bezugswerkzeug 44 können außerdem zusätzliche Bearbeitungs- oder Ätzschritte ausgeführt werden. Wie aus Fig. 3 erkennbar, wird die Oberfläche 46 des Substrats 34 durch die Laserlichtquelle 32 bearbeitet, um Wandabschnitte zu erzeugen, die einen oder mehrere Hohlräume 48 begrenzen, die in die im wesentlichen zusammenhängende Oberfläche 46 eingelassen sind. Die Hohlräume 48 schließen verschiedene geometrische Strukturen ein, deren Seitenflächen sich von der Oberfläche 46 in das Substrat 34 hinein erstrecken. Das Laserlicht kann einmal mit dem Substrat 34 in Kontakt kommen, um einen oder mehrere Hohlräume 48 zu erzeugen, oder es kann mehrmals auf den gleichen Hohlraum 48 auftreffen, um die verschiedensten geometrischen Formen zu erzeugen. Die geometrischen Strukturen können in Abhängigkeit von den relativen Positionen des Laserstrahls und der Oberfläche 46 des Substrats 34 unter verschiedenen Winkeln gegen die Oberfläche 46 des Werkzeugs 44 geneigt sein. Außerdem kann der Laserstrahl geteilt werden, um in dem Substrat 34 unterschiedliche geometrische Formen zu erzeugen, und/oder er kann umgelenkt werden, um das Substrat 34 unter verschiedenen Winkeln bezüglich des Substrats 34 zu schneiden. Als Alternative kann das Laserlicht maskiert bzw. abgedeckt werden, um das Energieprofil zu steuern, welches das Substrat erreicht. Das Laserlicht kann zum Einarbeiten von Hohlräumen 48 in das Substrat 34 dienen oder das Substrat 34 ganz durchbohren. Durch die Fähigkeit zur Bewegung des Substrats 34 unter Laserlicht und zur Auswahl oder Programmierung der Laserlichtquelle 34 für verschiedene Variable werden verschiedenartige Strukturen mit hoher Merkmalsdichte, Gitternetze, Logos, Muster und dergleichen innerhalb des Substrats 34 erzeugt.
Im allgemeinen können die im Bezugswerkzeug 44 erzeugten geometrischen Strukturen von gleichmäßiger Höhe sein, wie in Fig. 26 dargestellt, oder sie können mehrere verschiedene Höhen aufweisen, wie in Fig. 28 dargestellt, je nach dem gewünschten Verwendungszweck von Gegenständen, die durch das Werkzeug 44 erzeugt werden. Die Durchmesser der an die Oberfläche 46 des Substrats 34 angrenzenden geometrischen Strukturen und die Dicken zwischen den Außen- und Innenflächen der geometrischen Strukturen (d. h. gemessen in einer Richtung parallel zur Achse der Vorsprünge) variieren gleichfalls, weisen aber Abmessungen auf, die für die gewünschte Verwendung des Werkzeugs 44 geeignet sind. Ferner kann die Dichte der geometrischen Strukturen im Substrat 34 in Abhängigkeit von der Verwendung der abgeformten Gegenstände variieren, die durch das Werkzeug 44 erzeugt werden. Das Herstellungssystem 30 für Mikroabformbezugswerkzeuge ist besonders vorteilhaft, wenn Werkzeuge 44 mit hoher Merkmalsdichte, die eine große Anzahl detaillierter oder profilierter geometrischer Strukturen pro gegebener Fläche aufweisen, mit hoher Geschwindigkeit herzustellen sind.
Wie aus Fig. 3 erkennbar, wird auf eine erste Oberfläche 46 des Mikroabformbezugswerkzeugs 44 ein formbares Material 50 aufgebracht, beispielsweise durch Extrudieren oder Formgießen, um einen Abdruck oder abgeformten Gegenstand 52 der mikrostrukturierten Oberflächen 46 des Mikroabformwerkzeugs 44 herzustellen. In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist beim Entfernen des Materials 50 vom Werkzeug die Adhäsion des Materials 50 am Werkzeug 44 geringer als die Kohäsion.
Wie aus Fig. 2 erkennbar und ausführlicher in der US-A- 5 077 870 (Melbye u. a.) diskutiert, wird ein Speisestrom 54 eines formbaren Materials, wie z. B. eines thermoplastischen Harzes, in einen Extruder 56 eingebracht, aus dem eine erhitzte Harzschmelze durch ein Mundstück 48 einem rotierenden, zylindrischen Mikroabformkörper 60 zugeführt wird. Als Alternative kann die formbare Materialschmelze auf ein ebenes Substrat aufgebracht werden, wie z. B. das Substrat 34. Das formbare Material 50 fließt in die Formhohlräume 48, wird in Formwerkzeuge 44, 60 gepreßt und durch Abkühlen und/oder Vernetzen des Materials 50 ausgehärtet. Das Material 50 wird auf die Oberfläche 46 des Substrats 34 aufgebracht, bis es eine für den gewünschten abgeformten Gegenstand 52 geeignete Dicke aufweist. Das Material 50 kann in einer gleichmäßigen Schicht oder in verschiedenen Konfigurationen auf das Substrat 34 aufgebracht werden, so daß es beispielsweise Rippen oder andere Strukturen aufweist. Als Alternative kann der abgeformte Gegenstand 52 durch Preßformen hergestellt werden, wie in den Beispielen 1-4 offenbart.
Zur Herstellung des abgeformten Gegenstands 52 kann im wesentlichen jedes formbare Material 50 eingesetzt werden. Bevorzugte formbare Materialien 50 sind thermoplastische Harze einschließlich Polyolef ine, wie z. B. Polypropylen und Polyethylen, Polyurethan, Polyvinylchlorid (PVC), Polyester und Polyamide, wie z. B. Nylon. Das thermoplastische Harz kann auch Gemische, einschließlich Gemische aus Polyethylen und Polypropylen, Copolymere, wie z. B. schlagzähe Polypropylen-Copolymere, mehrschichtige Filme und koextrudierte Produkte aufweisen. Dem formbaren Material 50 können auch Zusätze beigemengt werden, wie z. B. Weichmacher, Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Antioxidationsmittel, Trennmittel und dergleichen.
Der abgeformte Gegenstand 52 wird nach dem Aushärten des formbaren Materials 50, wie in Fig. 2 dargestellt, vom Mikroabformbezugswerkzeug 44 so entfernt, daß die geometrischen Strukturen unversehrt bleiben. Von der Oberfläche des abgeformten Gegenstands 52 stehen geometrische Strukturen hervor, die den Hohlräumen und geometrischen Strukturen in dem Mikroabformbezugswerkzeug 44 ähnlich oder deren Spiegelbilder sind. Als Alternative kann der abgeformte Gegenstand 52 vor dem vollständigen Aushärten des formbaren Materials 50 von dem Mikroabformbezugswerkzeug entfernt werden, um andere gewünschte Formen und Eigenschaften zu erzeugen. Auf Wunsch können die geometrischen Strukturen in dem abgeformten Gegenstand Nachbearbeitungsschritten unterworfen werden, um verschiedenartige Konfigurationen zu erzielen, wie z. B. umgebogene Haken, pilzförmige Kappen oder andere Formen.
Fig. 4 stellt einen Querschnitt des Werkzeugs 44 dar, wobei die geometrische Struktur eine abgewinkelte Röhrenform 65 mit Seitenflächen 67, 69 und einer Grundfläche 71 ist, die sich zwischen den Seitenflächen 67, 69 erstreckt. Zwei oder mehr abgewinkelte Röhrenformen 65 können die Oberfläche 46 des Substrats 34 unter verschiedenen Winkeln schneiden, wozu Winkel gehören, die durch kein anderes Abformverfahren machbar sind oder ins Auge gefaßt werden.
Die in das Substrat 34 eingelassenen geometrischen Strukturen sowie die von jedem abgeformten Gegenstand 52 hervorstehenden Strukturen können einen breite Vielfalt von Formen, Gestalten und Mustern aufweisen. Die Seitenflächen der geometrischen Strukturen können die Oberfläche 46 des Substrats 34 unter verschiedenen spitzen Winkeln schneiden, die so festgelegt werden, daß sie für verschiedene Verwendungszwecke des abgeformten Gegenstands 52 geeignet sind. Da der abgeformte Gegenstand 52 im wesentlichen identische geometrische Strukturen wie das Werkzeug 44 aufweist, werden die geometrischen Strukturen weiter unten in bezug auf den abgeformten Gegenstand 52 diskutiert.
Fig. 3 stellt einen Querschnitt des Bezugswerkzeugs 44 und des abgeformten Gegenstands 52 mit kegelförmigen oder pyramidenförmigen geometrischen Strukturen 62 dar, die durch Seitenflächen 64, 66 gebildet werden. Die Seitenflächen 64, 66 verjüngen sich nach innen und von der Oberfläche 46 weg in das Substrat 34 hinein. Der Winkel, unter dem die Seitenflächen 64, 66 die Oberfläche 46 des Werkzeugs 44 schneiden, kann in Abhängigkeit von der Größe der gewünschten pyramidenförmigen oder kegelförmigen geometrischen Struktur 62 variieren.
Fig. 5 bzw. 6 zeigen einen seitlichen Schnitt des abgeformten Gegenstands 52, und Fig. 7 bzw. 8 zeigen eine Draufsicht des Gegenstands 52, bei dem die geometrische Struktur 68 eine saugnapf- oder kegelstumpfförmige oder röhrenförmige Konfiguration aufweist. Wie in Fig. 5-8 dargestellt, ist die Seitenfläche 70 der saugnapfförmigen geometrischen Konfiguration 68 im wesentlichen ringförmig und zusammenhängend und der Bodenfläche 73 benachbart. Die Seitenfläche 70 kann unterschiedliche Höhen aufweisen, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt. Mit zunehmender Höhe der Seitenfläche 70 des Saugnapfes 68, wie in Fig. 5, erweitert sich die Außenfläche 70 kegelförmig in einer von der Oberfläche 72 des Gegenstands 52 wegführenden Richtung, so daß der Durchmesser d an der Deckfläche 74 des Saugnapfes 68 größer ist als der Durchmesser d&sub1; am Fuß 76 des Saugnapfes 68, wie in Fig. 7 erkennbar. Bei kleineren Saugnäpfen 68, wie in Fig. 6 und 8 erkennbar, hat die Deckfläche 74 annähernd den gleichen Durchmesser wie der Fuß 76, obwohl dieser variieren kann. Die Seitenfläche 70 kann andere Konfigurationen einschließen, wie z. B. elliptische und rechteckige Konfigurationen.
In Fig. 9-14 ist eine geometrische Konfiguration mit mehreren oder gruppenweise angeordneten, abgewinkelten Vorsprüngen oder Zapfen dargestellt. Fig. 9 und 12 zeigen einen von vom gesehenen Schnitt von abgewinkelten Vorsprüngen 78, 80, die von der Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands unter ausgewählten, verschiedenen spitzen Winkeln ausgehen und unterschiedliche Abmessungen aufweisen können. Die Vorsprünge 78, 80 weisen Seitenflächen 82, 84, 86, 88 auf, wie in Fig. 9 und 12 dargestellt. Fig. 10 und 13 zeigen einen seitlichen Schnitt von abgewinkelten Vorsprüngen 78, die von der Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52 ausgehen. Fig. 11 und 14 zeigen eine Draufsicht von Vorsprüngen 78, 80, die unter verschiedenen Winkeln von der Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52 ausgehen.
In Fig. 15-17 sind ein von vom gesehener Schnitt des abgeformten Gegenstands 52, ein seitlicher Schnitt des abgeformten Gegenstands 52 bzw. eine Draufsicht des abgeformten Gegenstands 52 dargestellt, der in einer "Krähenfußanordnung" gestaltet ist. Die Zapfen oder Vorsprünge 90, 92, 94 erstrecken sich von der Oberfläche 72 unter ausgewählten spitzen Winkeln zur Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52. Die Vorsprünge 90, 94 bilden im allgemeinen einen ausgewählten spitzen Winkel zur Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52. Der Vorsprung 92 steht im allgemeinen senkrecht zur Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52. Die Abmessungen der vorsprünge 90, 92, 94 können variieren, und die Vorsprünge 90, 92, 94 können die Oberfläche 72 des Gegenstands 52 unter verschiedenen Winkeln schneiden. Jeder Vorsprung 90, 92, 94 weist Seitenflächen 96, 98, 100, 102, 104, 106 auf.
Fig. 18-25 stellen einen Gegenstand 52 dar, bei dem die vorspringenden geometrischen Strukturen eine V-förmige bzw. winkelförmige Konfiguration aufweisen. Fig. 18 und 23 zeigen eine Vorderansicht des abgeformtem Gegenstands 52. Fig. 19 und 24 zeigen einen seitlichen Schnitt des Gegenstands 52. Fig. 20-22 und 25 zeigen eine Draufsicht des Gegenstands 52. Die Winkel 108 werden durch einander schneidende Seitenflächen 110, 112 an der Vorderkante 114 gebildet. Die Seitenflächen 110, 112 schneiden die Oberfläche 72 des Gegenstands 52 unter verschiedenen spitzen Winkeln. Die Seitenflächen 110, 112 der Winkel 108 können einen ausgewählten spitzen Winkel mit der Oberfläche 72 des Gegenstands 52 bilden, wie in Fig. 18-22 erkennbar, oder können nahezu rechtwinklig zur Oberfläche 72 des Gegenstands 52 stehen, wie in Fig. 23-25 erkennbar. Wie in Fig. 20-22 dargestellt, können die Winkel 108 auf dem gleichen abgeformten Gegenstand 52 und miteinander verbunden und voneinander getrennt sein, miteinander verbunden sein und/oder in mehreren Richtungen orientiert sein und verschiedene Abmessungen aufweisen.
In Fig. 26 ist ein seitlicher Schnitt des abgeformten Gegenstands 52 dargestellt. Fig. 27 zeigt eine Draufsicht des Gegenstands 52, bei dem die geometrische Struktur von einzelnen, aufrechtstehenden Vorsprüngen oder Zapfen 116 gebildet wird, die in einer Reihe angeordnet sind. Der Zapfen 116 kann verschiedene Abmessungen haben und weist die Seitenflächen 118, 120 auf, welche die Oberfläche 72 des Gegenstands 52 unter verschiedenen spitzen Winkeln schneiden. Als Alternative kann in dem abgeformten Gegenstand 52 eine einzelne, durchgehende Leiste oder Struktur 115 ausgebildet werden, wie in Fig. 27 dargestellt.
Fig. 28 zeigt einen von vom gesehenen Schnitt eines abgeformten Gegenstands mit abgewinkelten Vorsprüngen 122, die unter ausgewählten spitzen Winkeln von der Oberfläche 72 des Gegenstands 52 ausgehen. Fig. 29 zeigt einen seitlichen Schnitt des Gegenstands 52. Fig. 30 zeigt eine Draufsicht des Gegenstands 52. Die Vorsprünge 122 weisen mindestens die Seitenflächen 124, 126 auf. Wie in Fig. 28-30 dargestellt, können die Vorsprünge 122 auf dem gleichen Gegenstand 52 verschiedene Abmessungen aufweisen, um auf dem Gegenstand 52 einen reliefartigen Oberflächeneffekt hervorzurufen.
Wie aus Fig. 3-30 erkennbar, können die verschiedenartigen geometrischen Strukturen von kegelformigen über röhrenförmige und ringförmige bis zu winkelförmigen Formen reichen und eine aus einzelnen oder mehrfachen Vorsprüngen bestehende Konfiguration aufweisen. Außerdem können die Abmessungen der geometrischen Strukturen in Abhängigkeit vom Verwendungszweck des abgeformten Gegenstands variieren. Fernen können irgendwelche geometrischen Strukturen, die in dem Werkzeug 44 oder dem abgeformten Gegenstand 52 erzeugt werden, voneinander getrennt, miteinander verbunden, in Reihen angeordnet und/oder in verschiedenen oder mehreren Richtungen ausgerichtet sein. Außerdem können die Vorsprünge der geometrischen Struktur auf dem abgeformten Gegenstand 52 eine gleichmäßige Höhe oder auf dem gesamten abgeformten Gegenstand 52 unterschiedliche Höhen aufweisen. Viele verschiedenartige geometrische Muster und Konfigurationen, die durch die ausgewählte Impulsdauer, den Leistungspegel, den Impulsabstand, die Wellenlänge, die Vorschubgeschwindigkeit, das Gasgemisch, den Hohlraumdruck, die Betriebsart, die Auswahl der Linse und den Brennpunkt der Laserlichtquelle 32 festgelegt werden, werden bei der vorliegenden Erfindung ins Auge gefaßt.
Gegenstände, die von einem Mikroabformbezugswerkzeug 44 abgeformt werden, können bei den verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden. Zum Beispiel kann der Abdruck oder Gegenstand 52 als mechanischer Verschluß zur Verwendung in der Wegwerftextilienindustrie verwendet werden. Außerdem kann auf die Oberfläche 72 des abgeformten Gegenstands 52 ein Kontaktklebstoff aufgebracht werden, um einen mechanischen Klebeverschluß für die Wegwerftextilienindustrie zu erzeugen, wie in der US- A-4 959 265 (Wood) dargestellt, wie z. B. für Wegwerfwindeln, Inkontinenzprodukte für Erwachsene und Frauenhygieneprodukte.
Im Arbeitsablauf wird das Substrat 34 auf den Tisch 36 aufgelegt. Die gewünschte Impulsdauer, der Leistungspegel, der Impulsabstand, das Linsensystem, die Betriebsart, die Wellenlänge, der Hohlraumdruck, die Vorschubgeschwindigkeit, das Gasgemisch und der Brennpunkt für die Laserlichtquelle 32 werden ausgewählt und vorzugsweise in die Steuereinrichtung 40 einprogrammiert. Dann wird Laserlicht von der Laserlichtquelle 32 ausgestrahlt. Die Steuereinrichtung 38 positioniert das Substrat 34 unter der Laserlichtquelle 32, indem sie das Substrat 34 in verschiedene Positionen und Orientierungen bezüglich der Laserlichtquelle 32 bewegt. Muster von gewünschten geometrischen Strukturen werden durch Bearbeiten mit Laserenergie in dem Substrat 34 erzeugt. In Abhängigkeit von der Verwendung eines Mikroabformbezugswerkzeugs 44 kann die gesamte Oberfläche 46 des Substrats 34 durch Laserlicht bearbeitet werden, oder es können ausgewählte Bereiche des Substrats 34 bearbeitet werden.
Nach der Herstellung des Mikroabformbezugswerkzeugs 34 wird formbares Material 50 auf die Oberfläche 46 des Werkzeugs 44 aufgebracht. Das formbare Material 50 bedeckt die Oberfläche 46 des Abformbezugswerkzeugs 44 und fließt in Hohlräume 48 im Werkzeug 44 und um die geometrischen Strukturen herum, die in den Hohlräumen 48 enthalten sind. Nachdem das formbare Material 50 bis zum gewünschten Grad ausgehärtet oder erstarrt ist, wird der abgeformte Gegenstand 52 aus dem Kontakt mit dem Mikroabformbezugswerkzeug 44 entfernt. Wenn der zylindrische Formkörper 60 verwendet wird, kann der abgeformte Gegenstand 52 fortlaufend von dem Formkörper 60 abgenommen werden. Der abgeformte Gegenstand 52 kann nachbearbeitet werden, um die verschiedensten hakenförmigen, pilzförmigen oder ähnlichen Konfigurationen zu erzeugen. Die erzeugten abgeformten Gegenstände können außerdem zur Herstellung zusätzlicher abgeformter Gegenstände in mehreren Generationen verwendet werden.

Beispiele

Die Erfindung wird durch die folgenden anschaulichen Beispiele näher erläutert.

Beispiele 1-3

Ein Substrat mit einer etwa 1140 µm (45 Mil) dicken, hitzehärtbaren Polysiloxankautschukschicht entsprechend der ASTM D-2000-Klassifikation FC, FE, GE und einer 0,64 cm (1/4 Zoll) dicken 304-er Stahlplatte wurde von der Industrial Molded Rubber, Inc., bezogen. Nach dem Abschleifen der Polysiloxanschicht auf eine Dicke von etwa 0,076 cm (30 Mil) wurde die Siloxanoberfläche mit einem CO&sub2;-Laser von 80 J/s (80 W) Leistung bestrahlt, um unter den in Tabelle I angegebenen Bedingungen drei getrennte, 5 x 10 cm (2 x 4 Zoll) große bearbeitete Flächen mit 1550 Löchern pro cm² (10000 Löchern pro Quadratzoll) zu erzeugen. Der Brennpunkt des Lasers wurde so eingestellt, daß in der Siloxankautschukoberfläche die kleinste Eintrittsöffnung entstand. Im Beispiel 1 bearbeitete der Laser das Substrat mit einer Geschwindigkeit von etwa 140 Hohlräumen pro Sekunde. In den Beispielen 2 und 3 bearbeitete der Laser das Substrat mit einer Geschwindigkeit von etwa 240 Hohlräumen pro Sekunde. Tabelle I
* Anmerkung: In Beispiel 1 erfolgte die Bearbeitung durchgehend bis auf die Stahlplatte.
In jedem der Beispiele 1-3 wurde das Werkzeug mit einem schlagzähen Polypropylen-Copolymerharz (Shell Chemical 7C50) durch Preßformen in einer programmierbaren MTP-Etagenpresse von Tetrahedron Associates, Inc. unter Anwendung der in Tabelle II angegebenen Programmbedingungen abgeformt. Tabelle II
Nach Beendigung des Arbeitstakts wurde der rasch abgekühlte abgeformte Gegenstand von der Platte abgelöst, und es wurde ein Querschnitt für eine Profilmessung mittels Rasterelektronenmikroskopie (SEM) angefertigt, um die Form und die Abmessungen der ausgearbeiteten Löcher zu bestimmen, wie in Tabelle III angegeben. Tabelle III

Beispiel 4

Ein 0,41 cm (160 Mil) dickes Substrat wurde aus Silicon entsprechend der ASTM D-2000-Klassifikation FC, FE, GE hergestellt. Die Siliconoberfläche wurde mit einem CO&sub2;-Laser von 250 J/s (250 W) Leistung (82% He, 13,5% N&sub2;, 4,5% CO&sub2;) unter den in Tabelle IV angegebenen Bedingungen bestrahlt. Tabelle IV
Von dem Abformwerkzeug wurde ein spiegelbildlicher Abdruck hergestellt, indem drei Lagen einer 125 µm (5 Mil) dicken Folie aus statistischem Polypropylen-Copolymerharz WRS 6-166 von Shell Chemical in einer programmierbaren MTP-Etagenpresse wie in den Beispielen 1-3 unter den in Tabelle V angegebenen Bedingungen gepreßt wurden, mit den in Tabelle VI angegebenen Abmessungen und Eigenschaften. Tabelle V Tabelle VI

Beispiel 5

Ein Silicon-Werkzeugsubstrat wurde mit einem CO&sub2;-Laser von 260 J/s (260 W) Leistung unter den in Tabelle IV angegebenen Bedingungen bestrahlt. Von dem Bezugswerkzeug wurde durch Extrudieren eines schlagzähen Polypropylenharzes (Shell Chemical SRD7-463) auf den Formkörper bei einer Abgabetemperatur von 290 ºC (550 ºF) ein spiegelbildlich abgeformter Gegenstand hergestellt. Das Harz wurde unter Anwendung eines Walzendrucks von 325 N/cm linear (186 lb/Zoll linear) in die Form gepreßt. Die körperlichen Abmessungen und Eigenschaften der Vorsprünge sind in Tabelle VI angegeben.
Die Verwendung des erfindungsgemäßen laserbearbeiteten Mikroabformwerkzeugs hat verschiedene Vorteile. Erstens können mit Laserenergie Strukturen rationell und mit hoher Geschwindigkeit in das Substrat 34 eingearbeitet werden, um eine Struktur mit hoher Merkmalsdichte zu erzeugen. Außerdem ist wegen der Verwendung eines einstückigen Substrats das Zusammensetzen zahlreicher Zwischenformen zur Herstellung der endgültigen Form nicht erforderlich. Da die Bearbeitung mit hoher Geschwindigkeit direkt auf dem einstückigen Substrat erfolgt, ohne daß Zwischenformen erforderlich sind, ergeben sich beträchtliche Zeit- und Kosteneinsparungen.
Die Verwendung eines vorzugsweise deformierbaren, flexiblen Substrats, wie z. B. von Siliconkautschuk, ist ebenfalls vorteilhaft. Erstens sind Siliconkautschuke ohne weiteres zu angemessenen Kosten erhältlich. Zweitens sind Formen oder Werkzeuge aus Siliconkautschuk deformierbar, wodurch die Scherbeanspruchung minimiert und das Zerbrechen der geometrischen Strukturen beim Entfernen des abgeformten Gegenstands 52 von Mikroabformwerkzeug 44 vermindert wird. Außerdem sind Siliconkautschuke dauerhaft und zersetzungsbeständig. Die energiearme Oberfläche einer Siliconkautschukform gestattet ein müheloses Ablösen des abgeformten Gegenstands von der Form oder dem Substrat. Da die Siliconform deformierbar ist, kann das Formsubstrat mit dem Laserlicht weiter unterschnitten werden als mit herkömmlichen Verfahren, wobei der abgeformte Gegenstand dennoch leicht von der Form ablösbar ist. Laserenergie wird durch Siliconkautschuksubstrate gut aufgenommen bzw. absorbiert. Durch Verdampfen des Siliconkautschuks mittels La serlicht wird das Material aus dem bearbeiteten Hohlraum entfernt, wobei ein minimaler Verdampfungsrückstand erzeugt wird, der sich leicht reinigen und entfernen läßt.
Die Laserbearbeitung des Mikroabformwerkzeugs ist insofern vorteilhaft, als die Formen mit hoher Geschwindigkeit zu erheblich reduzierten Kosten hergestellt werden können. Außerdem wird eine Strukturflexibilität erzielt, da die verschiedensten geometrischen Strukturen in das Mikroabformwerkzeug eingearbeitet werden können. Ferner ergibt die Verwendung eines Lasers zur Bearbeitung des Siliconwerkzeugs eine Profilflexibilität in den geometrischen Strukturen. Außerdem sind Eintrittsöf fnungen im Formsubstrat erzielt worden, die einen Durchmesser von etwa 200 µm (8 Mil) bei Schlankheitsverhältnissen von etwa 8:1 aufweisen. Es können kleinere, stark detaillierte Profilstrukturen erzielt werden, die mit derzeitigen Bearbeitungstechnologien nicht möglich sind.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Abformbezugswerkzeugs, das zur Herstellung abgeformter Gegenstände geeignet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) Bereitstellen eines flexiblen Substrats mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche; und

b) Bearbeiten der ersten Oberfläche des Substrats mit einer Laserlichtquelle, um mindestens eine geometrische Struktur zu erzeugen, deren Seitenflächen sich von der ersten Oberfläche in das Substrat hinein erstrecken, wobei das Abformbezugswerkzeug entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale:

a) das Substrat wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kautschuk, Nylon, TEFLON und Fluorelastomeren besteht; oder

b) das Substrat wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus hitzehärtbaren Materialien und thermoplastischen Materialien besteht; oder

c) das Substrat weist vernetzten Siliconkautschuk auf.

3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat von der ersten Oberfläche durchgehend bis zur zweiten Oberfläche bearbeitet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche des Substrats so bearbeitet wird, daß mehrere Seitenflächen die erste Oberfläche des Substrats unter spitzen Winkeln schneiden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale:

a) die Seitenflächen der geometrischen Struktur bilden eine Gruppe von abgewinkelten röhrenförmigen Strukturen; oder

b) die Seitenflächen der geometrischen Struktur sind im wesentlichen kegelförmig; oder

c) die Seitenflächen der geometrischen Struktur sind im wesentlichen pyramidenförmig; oder

d) die geometrischen Strukturen haben eine V-förmige Konfiguration; oder

e) die geometrischen Strukturen haben eine gleichmäßige Höhe; oder

f) die geometrischen Strukturen haben verschiedene Höhen; oder

g) die geometrischen Strukturen sind Kegelstümpfe.

6. Verfahren zum Herstellen eines von einem Abformbezugswerkzeug abgeformten Gegenstands, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

a) Bereitstellen eines Abformbezugswerkzeugs nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-5;

b) Aufbringen eines formbaren Materials auf die erste Oberfläche und die geometrischen Strukturen des Abformbezugswerkzeugs;

c) zumindest teilweises Erstarren des formbaren Materials, um einen abgeformten Gegenstand zu erzeugen; und

d) Entfernen des abgeformten Gegenstands aus dem Kontakt mit dem Abformbezugswerkzeug.

7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das formbare Material aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus mehrschichtigen Filmen und thermoplastischen Harzen besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das formbare Material ein thermoplastisches Harz ist, ausgewählt aus der Gruppe, die aus Polypropylen, Polyethylen, Polyester, Polyurethan, Polyvinylchlorid, Nylon, thermoplastischen Gemischen, Copolymeren und koextrudierten Produkten besteht.

9. Verfahren nach Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß der abgeformte Gegenstand aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus mechanischen Verschlüssen für Wegwerftextilien bzw. textilähnlichen Produkten und mechanischen Klebeverschlüssen für Wegwerftextilien einschließlich Windeln, Frauenhygieneprodukten und Inkontinenzprodukten für Erwachsene besteht.

10. Flexibles Abformbezugswerkzeug, das ein flexibles Substrat mit einer ersten und einer zweiten Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche des Substrats mehrere geometrische Strukturen aufweist, deren Seitenflächen sich von der ersten Oberfläche in das Substrat hinein erstrecken, wobei die geometrischen Strukturen mit einer Laserlichtquelle herausgearbeitet worden sind.

11. Flexibles Abformbezugswerkzeug nach Anspruch 10, ferner gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale:

a) das Substrat ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kautschuk, Nylon, TEFLON und Fluorelastomeren besteht; oder

b) das Substrat ist aus der Gruppe ausgewählt, die aus hitzehärtbaren Materialien und thermoplastischen Materialien besteht; oder

c) das Substrat weist vernetzten Silconkautschuk auf.

12. Flexibles Abformbezugswerkzeug nach Anspruch 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat von der ersten Oberfläche durchgehend bis zur zweiten Oberfläche bearbeitet wird.

13. Flexibles Abformbezugswerkzeug nach Anspruch 10, ferner dadurch gekennzeichnet, daß die erste Oberfläche des Substrats so bearbeitet wird, daß mehrere Seitenflächen die erste Oberfläche unter spitzen Winkeln schneiden.

14. Flexibles Abformbezugswerkzeug nach Anspruch 13, ferner gekennzeichnet durch mindestens eines der folgenden Merkmale:

d) die geometrischen Strukturen haben eine V-förmige Konfiguration; oder

e) die geometrischen Strukturen haben eine gleichmäßige Höhe; oder

f) die geometrischen Strukturen haben verschiedene Höhen; oder

g) die geometrischen Strukturen sind Kegelstümpfe.