DE69822852T2

DE69822852T2 - Herstellen von formvertiefungen

Info

Publication number: DE69822852T2
Application number: DE69822852T
Authority: DE
Inventors: C. Stephen JENS; C. Andrew HARVEY; G. Gilbert FRYKLUND; M. Scott FILION; W. Samuel POLLARD; G. Keith BUZZELL; C. Shawn BANKER; W. James BABINEAU
Original assignee: Velcro Industries BV
Current assignee: Velcro Industries BV
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2005-03-24
Anticipated expiration: 2018-08-26
Also published as: EP1017553A1; CN1273547A; CN1190301C; WO1999010146A1; US6387305B1; EP1017553A4; EP1017553B1; AU8919398A; DE69822852D1

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von kleinen Formvertiefungen zum Formen von kleinen Merkmale einstückig bzw. integral mit einem Basisblatt, und hat eine spezielle Anwendung bei der Produktion bzw. Herstellung von durch Berührung festzulegenden Produkten und dgl.
Durch Berührung festzulegende Produkte bzw. Berührungsfestlegungs-Produkte haben Felder von kleinen Befestigungs- bzw. Festlegungselementen (beispielsweise hakenförmige oder pilzförmige Elemente), die sich von einer gemeinsamen Basis erstrecken. Um fähig zu sein, eine Schleifenfaser oder ein anderes Festlegungselement zu ergreifen, weisen diese Festlegungselemente typischerweise überhängende "Krümmungen", wie der Hakenabschnitt eines hakenförmigen Elements oder die Unterseite des Kopfs eines pilzförmigen Elements auf. Diese überhängenden Elemente bzw. Krümmungen ergreifen und halten Schlaufenfasern beispielsweise zurück, um eine Festlegung auszubilden, jedoch können sie eine Herausforderung sein, um ihre vollständige funktionelle Form in nicht öffnenden Formhohlräumen zu formen.
Eine Lösung zum kontinuierlichen Formen von derartigen Festlegungselementen für durch Berührung festlegbare Produkte und andere Produkte wurde durch Fischer im U.S. Patent 4,794,028 geoffenbart. In kommerziellen Anwendungen dieser Lösung wird eine zylindrische rotierende Formwalze aus einer großen Anzahl (z. B. einigen Tausenden) dünnen scheibenförmigen Formplatten und Abstandhalterplatten zusammengesetzt, welche konzentrisch um eine zentrale Trommel gestapelt sind. Nach innen erstreckend von dem Umfang der Formplatten befinden sich Hohlräume bzw. Ausnehmungen zum Formen von Hakenelementen. Diese Formhohlräume sind aus geformten bzw. konturierten Oberflächen in den Formplatten in Kombination mit ebenen bzw. flachen Seitenoberflächen von benachbarten Abstandhalterplatten zusammengesetzt. Um Formplatten für gegenwärtige Herstellungsmaschinen herzustellen, wird jede konturierte Formoberfläche typischerweise durch Elektroentladungsbearbeitungs-(EDM)-Verfahren hergestellt.
US-A-5 260 015 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, zum Herstellen eines extrudierten Hakenfestlegungsstreifens auf einer Walze, die Haken ausbildende Hohlräume in ihrer Oberfläche aufweist, durch Extrudieren von Kunststoffmaterial in die Grenzfläche zwischen der Formwalze und einem zweiten Streifen, der durch eine unterstützende Walze getragen ist, zur Verfügung gestellt. Der zweite Streifen ist dicht bzw. fest an dem Festlegungsstreifen an der Seite gegenüberliegend zu den ausgebildeten Haken festgelegt. Unter anderen verwendet die Vorrichtung einstückige Formwalzen, die eine Mehrzahl von Haken ausbildenden Hohlräumen aufweist, die in dem Umfang derselben ausgebildet sind und sich nach innen von dieser erstrecken. Kunststoffmaterial füllt die Haken ausbildenden Hohlräume und bildet ein streifenartiges Glied, das einen Basisabschnitt und eine große Vielzahl von hakenartigen Vorsprüngen aufweist, die sich von einer Oberfläche des Basisabschnitts und einstückig bzw. integral mit diesem erstrecken. Dadurch ist es möglich, in den Spalt, der durch zwei Zylinder gebildet ist, verschiedene Blattmaterialien einzubringen, welche ein einstückiges Teil des streifenartigen Materials auf der Seite gegenüberliegend der Haken wird. Der Einschluß von einem Fremdmaterial stellt ein günstiges Verfahren zur Ausbildung von Laminaten dar. Das Verfahren eines Hinzufügens von Fremdmaterial zum Zeitpunkt einer Ausbildung der Haken bietet ökonomische Vorteile in dem Verfahren zum Ausbilden bzw. Erzeugen eines Laminats, unter Verwendung von Klebern oder einem anderen Bindeagens in Verfahren einer zweiten Stufe.
Zusammenfassung der Erfindung
Es wurde realisiert bzw. festgestellt, daß extrem kleine Formhohlraumoberfläche genau zu vertretbaren Kosten durch einen regel- bzw. steuerbaren Aufbau von Formmaterial in gemusterten Schichten, wie durch Plattiertechniken ausgebildet werden können.
Dies wird gemäß der Erfindung durch das Verfahren, wie es in Anspruch 1 definiert ist, durch das Verfahren, wie es in Anspruch 17 definiert ist, durch die Form, wie sie in Anspruch 19 definiert ist, und durch die Vorrichtung erreicht, wie sie in Anspruch 29 definiert ist. Spezielle Ausbildungen der Erfindung sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung zielt auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Hohlräumen ab, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche erstrecken, um ein Kunststoffprodukt zu formen, das eine Vielzahl von Elementen aufweist, die einstückig damit geformt sind und sich von einer Produktbasis erstrecken. Das Verfahren beinhaltet ein Abscheiden von mehreren Schichten eines Beschichtungs- bzw. Plattiermaterials auf ein Werkstück in einem vorbestimmten Muster, das ausgewählt ist, um einen gewünschten Formhohlraum auszubilden, und ein Ausbilden mit dem Plattiermaterial, von Oberflächen zum Definieren der Vielzahl von Element geformten Formhohlräumen, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche erstrecken.
In einigen Fällen haben die Hohlräume jeweils einen Haken bzw. eine Krümmung zum Formen eines Festlegungselements, wie eines hakenförmigen Festlegungselements mit einem eingreif- bzw. ergreifbaren Krümmungsabschnitt.
Vorzugsweise sind die Hohlräume konstruiert, um Elemente bzw. Merkmale von weniger als etwa 1,27 mm (0,050 Zoll) in der Gesamthöhe zu formen, noch bevorzugter weniger als etwa 0,64 mm (0,025 Zoll) in der Gesamthöhe zu formen, wie dies von der Produktbasis gemessen ist.
Das Werkstück kann beispielsweise wenigstens ein Teil einer Form zum Formen eines Kunststoffestlegungselements umfassen.
Das Verfahren kann die Schritte eines Aufbringens eines Maskiermaterials auf gewählte Abschnitte des Werkstücks, um maskierte Oberflächen auszubilden, eines Abscheidens einer Schicht des Plattiermaterials auf dem Werkstück auf Oberflächen außer den maskierten Oberflächen und eines Entfernens des Maskiermaterials von den maskierten Oberflächen beinhalten, um nicht plattierte Oberflächen des Werkstücks freizulegen.
In einigen Fällen umfaßt das Werkstück eine ebene bzw. flache Platte, wobei das Plattiermaterial auf einer Breitseite der Platte abgeschieden wird, um die Formoberflächen an einer Kante bzw. eine Rand davon auszubilden, um Formhohl räume zu definieren, die sich von der Kante erstrecken. Das Beschichtungs- bzw. Plattiermaterial kann abgeschieden werden, um eine Seite eines Formhohlraums auszubilden, wobei eine weitere Seite des Formhohlraums durch eine Oberfläche einer benachbarten Platte definiert wird. Das abgeschiedene Plattiermaterial kann bearbeitet werden, um einen äußeren bzw. Außenabschnitt desselben zu entfernen, um eine ebene Oberfläche für ein Abstützen bzw. Anliegen eines benachbarten Formteils zur Verfügung zu stellen.
Das Plattiermaterial definiert in einigen Ausbildungen vollständig geformte Hohlräume, die sich jeweils von einem innersten Abschnitt zu einem Basisabschnitt an einer Außenoberfläche der Plattierung erstrecken, wobei die Schichten von abgeschiedenem Plattiermaterial in der Reihenfolge einer Abscheidung die Hohlräume von ihren innersten Abschnitte zu ihren Basisabschnitten definieren. Das Werkstück kann einen flexiblen Gurt umfassen.
Diese Gesamtdicke der mehreren Schichten von Plattiermaterial liegt vorzugsweise zwischen etwa 0,025 mm (0,001 Zoll) und 0,38 mm (0,015 Zoll), noch bevorzugter zwischen etwa 0,05 mm (0,002 Zoll) und 0,18 mm (0,007 Zoll), noch bevorzugter bei etwa 0,1 mm (0,004 Zoll).
In einigen Ausbildungen umfaßt das Werkstück ein Original; das Verfahren umfaßt weiters den Schritt eines Entfernens des Originals bzw. Masters von der Plattierung, um eine Form zum Formen eines Kunststofffestlegungsprodukts auszubilden. Das Original kann Festlegungselemente, wie hakenförmige Festlegungselemente aufweisen, die sich von einer Oberfläche der Produktbasis erstrecken. Manchmal beinhaltet das Verfahren ein Abscheiden einer Metallschicht, wie Kup fer, auf dem Original vor einem Abscheiden des Plattiermaterials.
Die Form kann eine zylindrische Formhülse beinhalten mit vollständig geformten Formhohlräumen, die sich nach innen von ihrer Außenoberfläche erstrecken.
Vorzugsweise hat die Form eine Gesamtdicke von zwischen etwa 0,13 mm (0,005 Zoll) und 6,35 mm (0,250 Zoll), insbesondere bevorzugt etwa 3,81 mm (0,150 Zoll).
In einigen Ausbildungen wird das Plattiermaterial direkt auf dem Original in einem elektrofreiem Plattierverfahren abgeschieden. Die Plattierung ist in einigen Konfigurationen ein poröses Material, das adaptiert ist, um eine Hohlraumhinterlüftung dadurch unter dem Formdruck zu ermöglichen.
In einigen Ausbildung sind die Vielzahl von Elementen Festlegungselemente, die sich von der Produktbasis in gegebenen Richtungen erstrecken, wobei sich wenigstens einige der Festlegungselemente (in einigen Fällen alle der Festlegungselemente) in der Axialrichtung der Formhülse erstrecken. Die Festlegungselemente, die sich in der Axialrichtung der Formhülse erstrecken, können in Reihen angeordnet sein, wobei sich die Festlegungselemente von abwechselnden Sätzen von Reihen in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.
Vorzugsweise ist die Vielzahl von Merkmalen in einem Feld angeordnet, das sich um den gesamten Umfang der Formhülse erstreckt.
In einigen Konfigurationen ist die Vielzahl von Merkmalen in Reihen spiralig um den Umfang der Formhülse angeordnet.
Die Erfindung zeigt auch ein Verfahren zum Herstellen einer Vielzahl von Hohlräumen, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche einer Form erstrecken, zum Formen eines Festlegungsprodukts, das ein Feld von Festlegungselementen einstückig damit ausgebildet aufweist und sich von einer Produktbasis erstreckt. Das Verfahren umfaßt ein Abscheiden von mehreren Schichten von Plattiermaterial auf einem Werkstück in einem vorbestimmten Muster, das ausgewählt ist, um gewünschte Formhohlraumformen auszubilden bzw. herzustellen, beinhaltend ein Aufbauen des Plattiermaterials auf eine ausreichende Dicke, um Formoberflächen innerhalb der Dicke der Plattierung mitzuumfassen und auszubilden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Form zur Verfügung gestellt, um ein Kunststoffprodukt zu formen, das Merkmale einstückig mit und sich von einer Produktbasis erstreckend aufweist. Die Form beinhaltet eine Schicht aus Formmaterial, die eine Außenoberfläche aufweist und aus mehreren Schichten von Plattiermaterial besteht, die in einem vorbestimmten Muster abgeschieden sind. Die Schicht aus Formmaterial definiert dazwischen eine Vielzahl von Formoberflächen, umfassend das Plattiermaterial in einem wie abgeschiedenen Zustand. Die Formoberflächen sind angeordnet, um Formhohlräume auszubilden, die sich nach innen von der Außenoberfläche der Schicht von Formmaterial zum Formen eines Felds von Elementen bzw. Merkmalen einstückig mit einer Basis erstrecken, die durch die Außenoberfläche der Schicht gebildet ist. Die Form ist vorzugsweise konstruiert, um ein Festlegungselement mit einem ergreifbaren Krümmungsabschnitt zu formen.
Die Schicht aus Formmaterial beträgt vorzugsweise zwischen etwa 0,025 mm (0,001 Zoll) und 0,38 mm (0,015 Zoll).
Die Form kann konstruiert sein, um zu rotieren, um kontinuierlich ein Produkt in Streifenform herzustellen, und kann beispielsweise in der Form einer Formwalze oder eines Formgurts vorliegen.
In einigen Ausbildungen beinhaltet die Form eine flache bzw. ebene Platte, wobei das Plattiermaterial auf einer Breitseite der Platte abgeschieden ist, um Formoberflächen an einer Kante derselben auszubilden, um Formhohlräume, die sich von der Kante erstrecken, zu definieren. Die Form kann eine Vielzahl von derartigen flachen Platten umfassen, die miteinander entlang einer gemeinsamen Achse gestapelt sind.
In einigen Fällen besteht die Formwalze aus einer zylindrischen Formhülse mit vollständig geformten Formhohlräumen, die sich nach innen von ihrer Außenoberfläche erstrecken. Die Formhülse weist vorzugsweise eine Gesamtdicke von zwischen etwa 0,13 mm (0,005 Zoll) und 6,35 mm (0,250 Zoll) auf und kann eine äußerste Schicht, enthaltend Kupfer, aufweisen.
In einigen Fällen beinhalten das Plattiermaterial Nickel und kann ausreichend porös sein, um einen Hohlraum mit Luft unter Formdrücken zu belüften.
Mit "Plattiermaterial" ist ein metallhaltiges Material gemeint, welches als eine dünne, freie Schicht auf einer Oberfläche abgeschieden ist, wie durch Elektroplattieren, elektrofreies Plattieren, Sputtern oder Dampfabscheidung als Beispiele.
Formen, die gemäß der Erfindung hergestellt sind, können sehr kosteneffizient sein, da eine Vielzahl von sehr genauen und extrem kleinen Formoberflächen gleichzeitig ohne ein genaues Bearbeiten von jeder individuellen Formoberfläche ausgebildet werden können. Formen mit vollständig ausgeformten Formhohlräumen, die durch mehrere Schichten von Plattiermaterial eingeschlossen und definiert sind, können leicht in dünner halb verwerfbarer Hülsen- oder Gurtform hergestellt werden, die leicht ersetzt werden können und hohe Wärmetransfer- bzw. -übergangsraten von den Formhohlräumen zu Verfügung stellen, wodurch hohe Produktionsgeschwindigkeiten ermöglicht werden.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und Ansprüchen verstanden werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung eines Formsystems das eine Formwalze anwendet.
2 ist eine teilweise Querschnittsansicht einer Formwalze, die eine erste Konstruktion illustriert.
3 ist eine vergrößerte teilweise Ansicht einer Formplatte mit Formoberflächen an der Umfangskante bzw. dem Umfangrang der Platte.
4 ist eine vergrößerte teilweise perspektivische Ansicht eines Quer- bzw. Abschnitts eine Formplatte um eine Formoberfläche.
5 ist Flußdiagramm, das eine Sequenz von Schritten zum Ausbilden von Formoberflächen in einer Formplatte zeigt.
6 ist eine vergrößerte Kantenansicht eines Werkstücks, das plattiert ist, um Formoberflächen auszubilden.
7 ist eine vergrößerte teilweise Ansicht eines radialen Querschnitts des Außenabschnitts einer zweiten Formwalzenkonstruktion.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines Kunststofforiginals bzw. -masters mit Haken, die sich von einer Basis erstrecken.
8A ist eine vergrößerte Ansicht von einem der Haken von 8.
9 erläutert das Original von 8, das in das Innere eines gebildeten Gehäuses beim Vorbereiten für ein Plattieren gerollt ist.
10 zeigt den Haken von 8A mit einer dünnen Schicht von aufgebrachtem Metall.
11 zeigt die Anordnung von 9 nach einem Plattieren der Innenoberfläche.
11A zeigt den Haken von 10 mit mehreren Schichten von aufgebrachter Plattierung.
11B erläutert bzw. illustriert die gemusterte Struktur einer Einzelschicht-Formhülse.
12 zeigt die endbearbeitete Formhülse, wobei das geteilte Gehäuse entfernt ist.
13 zeigt die Formhülse, die zu einer Kühlhülse zusammengebaut ist, um eine Hülsenanordnung auszubilden.
14 zeigt die Hülsenanordnung, die auf einer Formwalze festgelegt bzw. montiert ist, wobei das Original entfernt ist, um Formhohlräume in der Formhülse freizulegen.
15 illustriert schematisch ein Formsystem, das ein Formband bzw. einem Formgut anwendet.
16 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts des Formgurts von 15, das seine Konstruktion zeigt.
17A bis 17C illustrieren verschiedene Festlegungselementanordnungen.
18 zeigt ein fixiertes Original, das aus einer Mehrzahl von Kreuzmaschinenstreifen eines Hakenprodukts zusammengesetzt ist, bereit für das Plattieren, um die Festlegungselementsanordnung von 17A herzustellen.
19 ist eine Ansicht eines Abschnitts der Oberfläche einer Formwalze mit einer Vielzahl von Formhülsen.
Beschreibung von Ausbildungen
1 illustriert ein Formsystem unter Verwendung einer Formwalze 10 für die Herstellung bzw. Produktion von Festlegungselementen für Berührungsfestlegungs-Produkte. Das Verfahren und die grundsätzliche Maschine, die gezeigt sind, sind in Übereinstimmung mit den Fischer-Techniken, wie sie in U.S. Patenten 4,775,310, 4,794,028 und 4,872,243 beschrieben sind.
Die Formwalze 10 hat kleine Festlegungselement-geformte Formhohlräume um ihren Umfang, um Festlegungsvorsprünge auf einem extrudierten, streifenförmigen Berührungsfestlegungsprodukt 12 auszubilden. Die Formwalze 10 umfaßt zahlreiche ringförmige, dünne Formplatten von beispielsweise 25,4 bis 30,48 mm (10 bis 12 Zoll) Durchmesser, die als ein Stapel zusammengehalten sind. Hitzeerweichtes synthetisches Harz 14 wird in die Hohlräume unter Druck am Spalt 16 zwischen der Formwalze 10 und der Druckwalze 18 gezwungen. In einem kontinuierlichen Verfahren verfestigen sich die Festlegungsvorsprünge zumindest teilweise in den Formhohlräumen und werden dann aus den Hohlräumen in dem Bereich 20 herausgezogen, nachdem das Produkt auf eine Temperatur abgekühlt ist, bei welcher die Vorsprünge bzw. Erhebungen ausreichend verfestigt sind, um intakt bzw. unbeschädigt aus ihren Formhohlräumen herausgezogen werden zu können, wobei sie mit dem Basisblatt des Produkts einstückig bzw. integral verbleiben. Die Vorsprünge werden aus der Formwalze 10 durch Hindurchleiten des Produkts um eine Freilaufwalze 22 und von dort zu einer Aufnahmeanordnung 24 herausgezogen.
Bezugnehmend auf 2 sind eine Vielzahl von individuellen Formplatten 26 der Formwalze 10 um eine gemeinsame Welle 28 ausgerichtet und gestapelt. Die Platten 26 werden gemeinsam unter axialer Kompression durch ein Feld von Zugstangen 30 zusammengehalten, die sich durch fluchtende bzw. ausgerichtete Löcher in dem Stapel von Platten erstrecken, welche parallel zur Welle 28 verlaufen und durch Gewindemuttern 32 an jedem Ende auf Zug gehalten bzw. gespannt werden.
Wie dies in 3 ersichtlich ist, haben die Formplatten 26 Formoberflächen 42, die an ihren Umfangskanten bzw. -rändern auf wenigstens einer Seite von jeder Platte ausgebildet sind. Die Formoberflächen 42 definieren in Kombination mit einer ebenen Seitenoberfläche einer benachbarten Platten Festlegungselement-geformte Formhohlräume an der Umfangsoberfläche der zusammengebauten Formwalze. Kühlmittel- bzw. Kühllöcher 43 erstrecken sich durch die Platten 26 nahe den Formoberflächen 42, um Kühlmittel zum Steuern bzw. Regeln der Temperatur der Formoberflächen zu zirkulieren. Auch ist ein Abschnitt eines Zugstangenlochs zum Komprimieren des Stapels von Platten gezeigt.
Indem auch auf 4 Bezug genommen wird, umfaßt die Seite der Formplatte 26 mit Formoberflächen 42 eine Plattierung 44, die eine Dicke t von etwa der Tiefe der Formoberfläche aufweist. Die Formoberflächen sind innerhalb der Plattierung ausgebildet. Die Formoberflächen 42 sind durch Aufbauen der Plattierung 44 in aufeinanderfolgenden Schichten auf einem scheibenförmigen Plattenzuschnitt bzw. -rohling 48 ausgebildet. Der Plattenzuschnitt 48 ist eine Metallplatte einer Dicke t_b (von z. B. 0, 15 mm (0, 006 Zoll)), die Außen- und Innendurchmesser aufweist und Zugstangen- und Kühlmittellöcher entsprechend der endbearbeiteten Formplatte 26. Ein bevorzugtes Material für den Plattenzuschnitt 48 ist 17-7 rostfreier Stahl.
Ein Verfahren zum Ausbilden bzw. Aufbauen einer Plattierung 44 auf einem Plattenzuschnitt ist in dem Flußdiagramm von 5 unter Bezugnahme auf den teilweisen vergrößerten Plattenquerschnitt von 6. Zuerst wird das Werkstück (z. B. der Plattenzuschnitt 48) mit einer reinen Oberfläche zum Aufnehmen eines Photoresist und einer Plattierung versehen. Das Photoresistmaterial 50 wird dann auf die Oberfläche des Werkstücks 48 aufgebracht und gehärtet. Eine Master- bzw. Originalmaske mit Ausschnitten in den Positionen der endbearbeiteten Hakenhohlräume wird hergestellt bzw. vorbereitet und gegen die mit Photoresist abgedeckte Oberfläche des Plattenzuschnitts plaziert, auf welcher die Formoberflächen 42 auszubilden sind. Das Photoresistmaterial wird nachfolgend entwickelt und abgespült, um Photoresistabscheidungen nur an diesen Bereichen des Plattenzuschnitts zu hinterlassen, die nicht plattiert bleiben sollen (z. B. dem Bereich der Endhakenhohlräume). Die Plattenzuschnittsoberfläche wird dann durch bekannte Plattierverfahren plattiert, welche beispielsweise elektrofreies (d. h. autokatalytisches) Plattieren oder Elektroplattieren beinhalten können, um eine Schicht einer Plattierung 52 auf der freigelegten Oberfläche des Werkstücks 48 auszubilden bzw. aufzubauen. Details, wie die Photoresistmaterialien vorzubereiten und auf eine Werkstückoberfläche aufzubringen sind, können in Photochemical Machining, publiziert 1993 durch ASM International in Materials Park, Ohio, gefunden werden. Plattiertechniken sind weiters in der Modern Plastics Encyclopedia, Version 1984–85, die durch McGraw Hill publiziert ist, diskutiert.
Nachdem die Plattierung 52 gebildet ist, wird das Photoresistmaterial 50 typischerweise mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt. Um eine ausreichende Tiefe der Plattierung 52 aufzubauen, kann es notwendig sein, den Schritt eines Plattierens mehrere Male zu wiederholen. Wenn Formoberflächen variierender Tiefe hergestellt werden, kann es notwendig sein, die Schritte eines Aufbringens und des Entwickelns des Photoresistmaterials 50 und eines Plattierens zu wiederholen, wobei ein geringfügig unterschiedlicher Bereich der Oberfläche des Werkstücks 48 in jedem Plattierschritt belichtet wird (ähnlich der progressiven Kontur- bzw. Höhenlinien einer topographischen Karte), um eine Endformoberfläche auszubilden, welche eine glatte Kurve annähert. Die Genauigkeit der Annäherung wird sich mit dünneren Plattierungsschichten verbessern. Beispielsweise kann eine Plattierung 52 von 0,1 mm (0,004 Zoll) Dicke mit acht aufeinanderfolgenden Plattierschritten ausgebildet werden, wobei jeder Plattierschritt eine Schicht von 0,01 mm (0,0005 Zoll) hinzufügt. Ein elektrofreies Plattieren ist insbesondere für zahlreiche sehr dünne Schichten geeignet, da es dazu tendiert, sehr gleichmäßige Schichtdicken abzuscheiden, welche durch Feldvariationen an Ecken oder anderen Oberflächendiskontinuitäten unbeeinflußt sind. Wenn die Plattierung 52 ausreichend ausgebildet ist, wird das gesamte Photoresistmaterial 50 von den wiederholten Maskierungsschritten entfernt.
Wie dies in 6 illustriert ist, tendiert die Plattierung dazu, geringfügig abgerundete Ecken 54 an den Kanten bzw. Rändern der plattierten Bereiche auszubilden. In einigen Anwendungen werden derartige abgerundete Ecken nicht unerwünscht sein und können sogar vorteilhaft scharfe Merkmale ausbilden, wenn sie einer flachen Oberfläche benachbart sind, beispielsweise um Schlaufenfasern zu ergreifen. In Anwendungen, wo es notwendig ist, kann eine zusätzliche Plattiertiefe derart aufgebaut werden, daß die plattierte Formplatte oberflächengeschliffen wird, um quadratische Ecken an den Kanten der Plattierung 52 zur Verfügung zu stellen.
Indem nun auf 7 Bezug genommen wird, werden in einer weiteren Ausbildung vollständige Formhohlräume durch Plattieren ausgebildet. Anders als in der zuvor beschriebenen Ausbildung, in welcher die Formhohlräume teilweise durch die flache Oberfläche einer benachbarten bzw. angrenzenden Formplatte definiert sind, werden alle Oberflächen die Formhohlräume 60 definieren, (und selbst die die äußere Basis ausbildende Oberfläche der Formwalze) durch Plattieren gebildet. Anstatt daß sie eine Vielzahl von dünnen gestapelten Platten umfaßt, weist die Formwalze 62 eine äußere Formhülse 64 auf, welche Festlegungselement-geformte Formhohlräume 60 definiert. Die Formhülse 64 ist in engem Kontakt mit einer kühlenden bzw. Kühlhülse 66 gehalten, die Kühldurchgänge 68 aufweist, die sich entlang ihrer Außenoberfläche erstrecken. Ein Kühlmittel wird entlang der Durchgänge 68 in direktem Kontakt mit der Innenoberfläche der Formhülse 64 zirkuliert. Auf diese Weise wird ein Kühlen sehr nahe zu den Formhohlräumen 60 zur Verfügung gestellt, wobei dies in einer sehr guten Kontrolle bzw. Steuerung von Formhohlraumtemperaturen und hohen Hitzetransfergeschwindigkeiten bzw. -raten zum Betreiben von schnelleren Anlagengeschwindigkeiten resultiert.
Wie dies durch die gepunkteten Linien in 7 illustriert ist, ist die Formhülse 64 aus mehreren Schichten einer Plattierung ausgebildet. Die Formhülse kann ausgebildet sein, um sehr dünn zu sein, wobei sie eine radiale Dicke von beispielsweise 0,51 mm (0,020 Zoll) oder weniger aufweist. Die Formwalze 62, verschieden von der Form und den Kühlhülsen, ist von typischer Konstruktion, wobei sie eine zentrale Trommel und geeignete Hardware aufweist, um die Form und Kühlhülsen zu halten und das Kühlfluid zu zirkulieren, so daß die Formwalze 62 als Formwalze 10 in der Maschine von 1 fungieren kann.
Ein Verfahren zum Ausbilden der Formhülse 62 ist sequentiell in 8 bis 12 illustriert. Indem zuerst auf 8 und 8A Bezug genommen wird, wird ein Kunststofforiginal bzw. -master 70 in Streifenform zur Verfügung gestellt, das (der) eine Basis 72 mit einer oberen Oberfläche 74 aufweist, von welcher sich Haken 76 oder andere gewünschte Vorsprünge, die zu formen sind, erstrecken. Zur Erläuterung bzw. Illustration sind nur Abschnitte der Oberfläche 74 mit Haken dargestellt.
Indem auch auf 9 Bezug genommen wird, wird das Original 70 in Längsrichtung in eine Schlaufe gerollt, so daß ihre zwei Enden einander treffen, und wird in einer starren geteilten bzw. Splithülse 78 gehalten. Die Hülse 78 weist eine innere Nut bzw. Rille mit einer Tiefe etwa gleich der Dicke der Originalbasis 72 so auf, daß die obere Oberfläche 74 des Originals 70 und die Innenoberfläche 80 der Hülse 78 eine kontinuierliche, zylindrische Oberfläche ausbilden, die nur durch Haken 76 unterbrochen ist. Die innere Oberfläche 80 der Hülse 78 kann poliert sein oder anders beschichtet oder behandelt sein, so daß ihre Anhaftung mit einer Plattierung minimiert ist. (Alternativ kann das Original 70 breiter als gezeigt ausgebildet sein, mit hakenfreien Rand- bzw. Kantenbereichen an jeder Seite, so daß es die gesamte Innenoberfläche 80 der geteilten Hülse überdeckt). Eine dünne Kupferschicht 82 (10) oder eine andere geeignete metallische Plattierung zur Verwendung auf einem Polymer, wird auf die Innenoberfläche 80 der Hülse aufgebracht, wobei die obere Oberfläche 74 und die Haken 76 des Kunststofforiginals bzw. -masters in Vorbereitung für ein Elektroplattieren beschichtet werden. Falls notwendig, müssen die Kunststoffoberflächen des Originals 70, die zu plattieren sind, zuerst konditioniert bzw. bearbeitet werden, wie beispielsweise durch eine chemische Ätzbehandlung, für eine geeignete Abscheidung der Kupferschicht. Die Kupferschicht kann durch Sputter- oder Dampfabschneidungs-(d. h. Vakuummetallisier-)Verfahren aufgebracht werden, wie dies in der Modern Plastics Encyclopedia, Auflage 1984–85, publiziert von McGraw Hill beschrieben ist. Die kupferbeschichteten Oberflächen werden dann elektroplattiert, um die Formhülse 64 aus mehreren dünnen Schichten einer Plattierung um die Haken 76 (11 und 11A) auszubilden. Nach dem Plattieren wird der Innendurchmesser der Formhülse 64 geschliffen, um eine zylindrische glatte Oberfläche 84 auszubilden, die durch die gepunktete Linie in 11A dargestellt ist. Der Splitring bzw. Spaltring 78 wird dann ent fernt (12) und die Formhülse wird auf eine Kühlhülse 66 (13), z. B. durch ein gesteuerte Schwitz- bzw. Schrumpfpassung festgelegt. Wenn die Formhülse fest montiert ist, werden das Original 70, Haken und alles von der Formhülse gestreift bzw. abgezogen und die Hülsenanordnung wird zu einer Formwalze 62 (14) assembliert bzw. zusammengebaut, wobei geschlossene Hohlräume 60 zurückgelassen werden, die sich nach innen von Öffnungen in dem Außendurchmesser der Formhülse erstrecken.
Alternativ können elektrofreie Nickel-Plattiertechniken angewandt werden, um die Formhülse 64 in einem ausgedehnten Plattierschritt auszubilden, statt durch aufeinanderfolgende Schichten, die die Struktur ausbilden, die in 11B illustriert ist. Ebenso wie bei der elektroplattierten Hülse wird der Innendurchmesser vorzugsweise geschliffen oder anders bearbeitet, um Schleifspuren zu entfernen und gute Durchmessertoleranzen für einen weiteren Zusammenbau zur Verfügung zu stellen. Die Dicke t der endbearbeiteten Formhülse 64' in 11B ist etwa 3,81 mm (0,150 Zoll) und kann zwei bis drei Wochen zum Plattieren benötigen.
Poröses elektrofreies Nickel erlaubt der in den Formhohlräumen der Hülse während dem Formen eingefangenen Luft durch die Hohlraumwände unter Formdruck zu entweichen, was es dem Harz ermöglicht, vollständig die Hohlräume auszufüllen. Derartiges poröses Nickel wurde erfolgreich in Spritzgußformen für ein Belüften von eingefangener bzw. eingeschlossener Luft verwendet.
In der Verwendung werden Formhülsen und ihre zugehörenden Kühlhülsen leicht mit anderen Hülsenanordnungen für ein effizientes Wiederbestücken einer Formlinie untereinander ausgetauscht. Verschlissene Formhülsen werden verworfen oder rezykliert und werden einfach durch neue Hülsen ersetzt, die das Ausmaß einer Maschinenstillstandszeit reduziert, die mit einem Reinigen und Reparieren von tausenden Formplatten verbunden ist. Restliches Harz in den Formhohlräumen kann durch Erhitzen bzw. Erwärmen der Hülse und Formen eines kurzen Laufs mit einem Harz entfernt werden, um das restliche Harz hoher Temperatur aus den Hohlräumen herauszuziehen.
Obwohl das Original 70 mit hakenförmigen Merkmalen illustriert ist, welche alle allgemein ausgerichtet sind bzw. fluchten, um sich entlang der Länge des Originals zu erstrecken, ermöglicht das oben beschriebene Verfahren die Herstellung von Festlegungsprodukten, die Festlegungselemente aufweisen, die in verschiedenen Richtungen angeordnet sind, wie dies gewünscht ist. Beispielsweise werden Haken leicht ausgebildet, um sich entlang der Länge der Formwalze zu erstrecken (d. h. in der querverlaufenden Maschinenrichtung) oder derart angeordnet, daß einige Haken in einer Vielzahl von unterschiedlichen Richtungen schauen, um die Gesamtheit von gewünschten Scher- und Abschäleigenschaften des Festlegungsprodukts zur Verfügung zu stellen. Originale, die derartige vielfach ausgerichtete bzw. orientierte Festlegungselemente aufweisen, können beispielsweise durch stereolithographische oder Spritzgußtechniken hergestellt werden. Sobald das Original ausgebildet ist, kann es wiederverwendet werden, um verschiedene Formhülsen auszubilden, in Abhängigkeit davon, wie gut ihre Festlegungselemente ihre Form beibehalten, während sie von der endbearbeiteten Hülse abgezogen werden.
17A bis 17C illustrieren einige aus der Vielzahl von Hakenkonfigurationen, die durch die Erfindung ermöglicht sind. In 17A sind beispielsweise Gruppen 110 von Reihen von Haken 76 in alternierenden bzw. abwechselnden querverlaufenden Maschinenrichtungen angeordnet. In diesem Fall besteht das Hakenoriginal, das verwendet wird, um die Formhülse auszubilden, aus mehreren kurzen Längen von streifenförmigen Hakenprodukten 112, die nebeneinander um die Innenoberfläche 80 der Plattierfestlegung (18) angeordnet sind. Die Master- bzw. Originalhakenstreifen können an dem inneren Festlegungsdurchmesser angeheftet werden oder durch Vakuumhilfe an ihrem Platz gehalten werden. In 17B sind die Reihen von Haken 76 unter einem Vorspannwinkel α zu der Maschinenrichtung festgelegt. Diese Anordnung kann durch spiraliges Wickeln einer kontinuierlichen Länge eines Hakenprodukts um die Innenseite der Plattierfestlegung hergestellt werden. In 17C sind Maschinenrichtungsreihen von Haken 76a in Kombination mit Reihen von Haken 76b, die querverlaufend zur Maschinenrichtung angeordnet sind, durch geeignetes Anordnen von Streifen eines Hakenprodukts in der Plattierfestlegung ausgebildet. Es können sehr viel mehr schwierige bzw. aufwendige Muster von Haken oder anderen Formen von Festlegungselementen durch stereolithographisches Herstellen eines Kunststofforiginals ausgebildet werden.
Die oben beschriebene hülsenförmige Formwalzenkonstruktion verringert Ausrichtungsprobleme, insbesondere eine Ring-zu-Ring-Fehlausrichtung, welche in einer ungleichen Produktbasisdicke resultieren kann und dadurch die minimale Basisdicke beschränken kann, die mit einigen Ringproduktionstechniken erreichbar ist. Der Außendurchmesser der plattierten Formhülse kann geschliffen werden, nachdem er auf eine Kühlhülse oder einen Dorn festgelegt ist, wodurch eine hoch genaue Laufoberfläche zum Ausbilden der Basis des Festlegungselements zur Verfügung gestellt wird.
Zahlreiche Formhülsen 62 können konzentrisch entlang einer einzigen Kühlhülse oder eines Dorns angeordnet werden, um eine Formwalze 10' herzustellen, wie dies in 19 gezeigt ist. Auf diese Weise können unterteilende bzw. trennende Kanalringe 114 (Ringe mit einem größeren Außendurchmesser) zwischen den Formhülsen angeordnet werden, um unterteilte Kanäle in dem endbearbeiteten bzw. fertiggestellten Produkt auszubilden. In einer Konfiguration werden Formhülsen von etwa 38,1 bis 50,8 mm (1,5 bis 2,0 Zoll) in der Länge durch trennende bzw. Trennkanalringe getrennt, um ein einziges Festlegungsprodukt auszubilden.
Jegliche Unterschiede in der thermischen Expansion des Formhülsenmaterials und des Materials der Kühlhülse oder des Dorns, auf welche(n) sie montiert ist, sollten in Betracht gezogen werden, wenn die Durchmesser-Interferenzpassung der Hülse bestimmt wird. Sofern erforderlich, können Schrumpfpassungen angewandt werden.
Neben zylindrischen Formhülsen können die obigen Techniken angewandt bzw. verwendet werden, um flexible Formgurte herzustellen, um eine Formwalze größeren Durchmessers für eine größere Kühlkapazität und höhere Produktionsgeschwindigkeiten bzw. -raten zu simulieren. Beispielsweise illustriert 15 eine Anordnung zum Formen eines Festlegungsprodukts mit einem Formgurt 90, der um eine angetriebene Walze 92 anstelle einer Formwalze 10 in 1 gezogen bzw. geführt ist. Der Formgurt 90 hat Formhohlräume 94 ähnlich zu jenen, die zuvor beschrieben wurden, an seiner Außenoberfläche und ist auch um eine Hilfswalze 96 nahe einem Bandkühlsystem 98 gezogen. Die Gesamtlänge des Formgurts ist bedeutend größer als der Umfang der angetriebenen Walze 92.
Bezugnehmend auf 16 sind Hohlräume 94 in dem Formgurt 90 durch mehrere Schichten einer Plattierung 100 ausgebildet, die in aufeinanderfolgenden Schritten auf ein bandförmiges Werkstück 102 aufgebracht sind bzw. werden. Das Material des Werkstücks 102 und der Plattierung 100 werden vorzugsweise ausgewählt, daß sie ungefähr dieselbe Steifigkeit aufweisen, um das geringe Ausmaß an Biegung beizubehalten, welches auftritt, wenn sich das Band um die Walzen hin- und herbewegt. Wie oben beschrieben, wird ein Photoresistmaterial auf die Oberfläche des Werkstücks aufgebracht, um nicht zu plattierende Bereiche zu maskieren. Die Dicke von jeder Plattierschicht ist gesteuert bzw. geregelt, um etwa dieselbe wie die Dicke der zugehörigen Maskierschicht des Photoresistormaterials zu sein. In aufeinanderfolgenden Stufen bilden abwechselnde Schritte eines Aufbringens von Photoresistmaterial und eines Plattierens des Werkstücks progressiv bzw. zunehmend Festlegungsprodukt-geformte Hohlräume 94, wobei die letzte Plattierschicht die Außenoberfläche 104 des endbearbeiteten bzw. fertiggestellten Formgürtels ausbildet.
In einer analogen bzw. ähnlichen Weise kann der Formgürtel 90 als ein flaches streifenförmiges Glied ausgebildet und nachfolgend in einen Gürtel bzw. ein Band durch Verbinden der zwei Enden des Streifens, beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen, ausgebildet werden.
Formgurte können eine schnelle Maschinenneubestückung bzw. ein schnelles Wiederversehen mit Werkzeug zur Verfügung stellen, da der Formgurt ohne Entfernen von irgendeiner der Hauptwalzen in dem Maschinenstapel ersetzt werden kann.
Neben der Tatsache, hier eine direkte Anwendbarkeit auf die kontinuierliche Herstellung bzw. Ausbildung von Festlegungsprodukten aufzuweisen, sind die obigen Verfahren auch für ein Herstellen von feststehenden Formen für das Spritzgießen von diskreten Festlegungsprodukten, ebenso wie für ein kontinuierliches oder diskretes Formen von anderen Produkten mit sehr kleinen vorragenden Merkmalen, wie beispielsweise künstliches Gras oder texturierte Wandbeläge verwendbar bzw. nützlich.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Vertiefungen (60, 94), die sich von einer gemeinsamen Oberfläche erstrecken, zum kontinuierlichen Formen eines Kunststoffproduktes, das eine Mehrzahl von Befestigungs- bzw. Festlegungselementen (76) einstückig bzw. integral geformt mit und sich erstreckend von einer Produktbasis (72) aufweist, wobei das Verfahren umfaßt ein Abscheiden von mehreren Schichten eines Beschichtungs- bzw. Plattiermaterials (44, 52, 100) auf ein Werkstück (48, 70, 102) in vorbestimmten Mustern, die ausgewählt sind, um gewünschte Formvertiefungsformen derart zu erzeugen, daß das abgeschiedene Plattiermaterial eine Mehrzahl von als Festlegungselement geformten Formhohlräume bzw. -vertiefungen (60, 94) und die gemeinsame Oberfläche definiert.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Vertiefungen jeweils einen Haken bzw. eine Krümmung aufweisen, um ein hakenförmiges Festlegungselement (76) mit einen eingreifbaren Krümmungsabschnitt auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Formvertiefungen konstruiert sind, um Festlegungselemente (76) zu formen, welche sich weniger als etwa 1,3 mm, (0,050 Inch) von der Produktbasis (72) erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Formvertiefungen (60, 94) konstruiert sind, um Merkmale von weniger als etwa 0,64 mm (0,025 Inch) in der Gesamthöhe, gemessen von der Produktbasis (72) zu formen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Werkstück ein Original (70) umfaßt, wobei das Verfahren ein Aufbauen des Plattiermaterials auf eine ausreichende Dicke umfaßt, um Merkmale, die sich von dem Original erstrecken, zu umfassen, um Formoberflächen innerhalb der Dicke der Plattierung auszubilden, wobei das Verfahren weiters den Schritt eines Entfernens des Originals von der Plattierung, um eine Form (62) eines Kunststoff-Festlegungsprodukts zu formen.
Verfahren nach Anspruch 5, umfassend ein Abscheiden einer Metallschicht (82), wie beispielsweise Kupfer in einem elektrofreien Plattierverfahren, auf dem Original vor einem Abscheiden des Plattiermaterials.
Verfahren nach Anspruch 5, worin die Form eine zylindrische Formhülse (62) mit vollständig geformten Formvertiefungen (60) umfaßt, die sich nach innen von einer Außenoberfläche davon erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 7, worin die Vertiefungen (60) adaptiert sind, um Festlegungselemente (76) zu formen, wobei sich wenigstens einige der Festlegungselemente in der axialen Richtung der Formhülse (62) erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Werkstück (48) wenigstens einen Teil einer Form zum Formen eines Kunststoff-Festlegungsproduktes umfaßt, wobei das Verfahren umfaßt, ein Aufbringen eines maskierenden bzw. Maskiermaterials (50) auf ausgewählte Abschnitte des Werkstücks, um maskierte Oberflächen zu erzeugen, ein Abscheiden einer Schicht des Plattiermaterials (52) auf dem Werkstück auf Oberflächen verschieden von den maskierten Oberflächen und ein Entfernen des Maskiermaterials von den maskierten Oberflächen, um nicht plattierte Oberflächen des Werkstücks freizulegen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Werkstück (48) wenigstens einen Teil einer Form zum Formen eines Kunststoff-Festlegungsproduktes umfaßt und worin das Werkstück eine ebene Platte (48) umfaßt, wobei das Plattiermaterial auf einer Breitseite der Platte abgeschieden wird, um Formoberflächen (42) an einer Kante bzw. einem Rand derselben auszubilden, um Formhohlräume bzw. Formvertiefungen zu definieren, die sich von der Kante erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 10, worin das Plattiermaterial abgeschieden wird, um eine Seite einer Formvertiefung auszubilden, wobei eine andere Seite der Vertiefung durch eine Oberfläche einer benachbarten Platte definiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, weiters umfassend den Schritt eines Bearbeitens des abgeschiedenen Plattiermaterials, um einen Außenabschnitt desselben zu entfernen, um eine ebene bzw. flache Oberfläche zum Abstützen eines benachbarten Formteils zur Verfügung zu stellen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Werkstück (48) wenigstens einen Teil einer Form zum Formen eines Kunststoff-Festlegungsprodukts umfaßt und worin das Plattiermaterial (100) vollständig geformte Formvertiefungen (94) definiert, die sich jeweils von einem innersten Bereich bzw. Abschnitt zu einem Basisbereich an einer Außenoberfläche der Plattierung erstrecken, wobei die Schichten des abgeschiedenen Plattiermaterials in der Reihenfolge der Abscheidung, die Vertiefungen von ihren innersten Abschnitten zu ihren Basisabschnitten definieren.
Verfahren nach Anspruch 13, worin das Werkstück einen flexiblen Gurt (90) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Plattieren ein poröses Material umfaßt, das adaptiert ist, um ein Belüften der Vertiefung unter einem Formdruck zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das Werkstück (48) wenigstens einen Teil einer Form zum Formen eines Kunststoff-Festlegungsprodukts umfaßt und worin die Gesamtdicke der mehrfachen Schichten von Plattiermaterial zwischen etwa 0,025 und 0,38 Millimeter (0,001 Inch und 0,015 Inch) beträgt.
Verfahren zum Herstellen einer Form, die ein Feld von Formhohlräumen bzw. -vertiefungen (60, 94) definiert, die sich von einer gemeinsamen Oberfläche erstrecken, um ein Feld von Kunststoffelementen zu erzeugen, die einstückig geformt werden mit und sich von einer Breitseite einer Basis (72) erstrecken, wobei das Verfahren umfaßt ein Bereitstellen eines Originals (70), das eine Oberfläche aufweist, von welchem sich ein Feld von Master- bzw. Originalmerkmalen erstreckt, wobei die Merkmale Formen aufweisen, die den Formen der zu formenden Elemente entsprechen; ein Abscheiden von mehreren Schichten eines Beschichtungs- bzw. Plattiermaterials (44, 52, 100) über die Oberfläche des Originals, um die Originalmerkmale abzudecken; und ein Entfernen des Originals von dem abgeschiedenen Plattiermaterial, um ein Feld von Vertiefungen (60) freizulegen, die sich in das Plattiermaterial erstrecken, wobei jede Vertiefung einem Originalmerkmal entspricht und geformt ist, um ein Element darin zu formen.
Verfahren nach Anspruch 17, um eine Formwalze (10') zu produzieren, die ein Feld von Vertiefungen definiert, die sich nach innen von einer Hauptoberfläche erstrecken, um kontinuierlich ein Feld von Festlegungselementmerkmalen zu formen, die sich von einer blattförmigen Basis (72) erstrecken, wobei das Verfahren beinhaltet ein Anordnen des Originals innerhalb einer steifen Hülse (78); ein Abscheiden von Plattiermaterial über die Oberfläche des Originals, um die Originalmerkmale abzudecken und eine zylindrische Formhülse (62) aus Plattiermaterial zu formen; und dann ein Entfernen des Originals von dem abgeschiedenen Plattiermaterial, um ein Feld von Vertiefungen (60) freizulegen, die sich in der Formhülse von einer Umfangsoberfläche derselben erstrecken, wobei jede Vertiefung einem Originalmerkmal entspricht und geformt wird, um ein Festlegungselementmerkmal darin zu formen.
Form zum Formen eines Kunststofffestlegungsprodukts, das eine Mehrzahl von Festlegungselementen (76) einstückig geformt mit und sich von einer Produktbasis (72) erstreckend aufweist, umfassend eine Schicht aus Formmaterial, das eine Außenoberfläche aufweist und aus mehreren Schichten eines Beschichtungs- bzw. Plattiermaterials (44, 52, 100) besteht, die in einem vorbestimmten Muster abgeschieden sind, wobei die Schicht aus Formmaterial dazwischen eine Mehrzahl von Formoberflächen definiert, die das Plattiermaterial in einem wie abgeschiedenen Zustand umfassen, wobei die Formoberflächen angeordnet sind, um Formhohlräume bzw. -vertiefungen (60, 94) auszubilden, die sich nach innen von der Außenoberfläche der Schicht aus Formmaterial erstrecken, um das Feld von Festlegungselementen einstückig mit einer Basis zu formen, die an der Außenoberfläche der Schicht ausgebildet ist.
Form nach Anspruch 19 in der Form einer Formhülse (62), um kontinuierlich ein Produkt (70) in Streifenform zu produzieren.
Form nach Anspruch 19 in der Form eines Formgurtes (90).
Form nach Anspruch 19, worin die Vertiefungen (60, 94) jeweils einen Krümmungsabschnitt aufweisen, wobei die Form konstruiert ist, um ein Festlegungselement (76) mit einem eingreifbaren Krümmungsabschnitt auszubilden.
Form nach Anspruch 19, worin die Vertiefungen (60, 94) ausgebildet sind, um Formmerkmale von weniger als etwa 1,3 mm (0,050 Inch) in Gesamthöhe gemessen von der Produktbasis (72) auszubilden.
Form nach Anspruch 19, weiters umfassend eine ebene bzw. flache Platte (48), wobei das Plattiermaterial auf einer Breitseite der Platte abgeschieden ist, um Formoberflächen (42) an einer Kante derselben auszubilden, um Formvertiefungen zu definieren, die sich von dieser Kante erstrecken.
Form nach Anspruch 24, umfassend eine Mehrzahl von ebenen bzw. flachen Platten (48), die miteinander entlang einer gemeinsamen Achse gestapelt sind.
Form nach Anspruch 19, worin die Dicke der Schicht des Formmaterials zwischen etwa 0,025 und 0,38 Millimeter (0,001 und 0,015 Inch) ist.
Form nach Anspruch 19, worin das Plattiermaterial Nickel umfaßt.
Form nach Anspruch 27, worin das Nickel ausreichend porös ist, um Vertiefungsraumluft unter Formdrücken zu belüften.
Vorrichtung zum kontinuierlichen Formen eines Festlegungsprodukts, das ein weites Feld von Festlegungselementen (76) aufweist, die sich von einer kontinuierlichen streifenförmigen Basis (72) erstrecken, wobei die Vorrichtung umfaßt eine erste und zweite Walze (92, 96); einen Formgurt (90), der ein Feld von Vertiefungen (94) definiert, die sich von einer Außenoberfläche davon in wenigstens drei Reihen erstrecken, wobei der Formgurt sowohl über die erste als auch zweite Walze gespannt ist; wobei der Formgurt (90) mehrere Schichten aus Plattierung (100) umfaßt, die in aufeinanderfolgenden Schritten auf ein gurtförmiges Werkstück (102) aufgebracht sind; eine Quelle von geschmolzenen Kunststoffharz, die angeordnet ist, um Harz auf die Außenoberfläche des Formgurtes aufzubringen, wobei die Vorrichtung konstruiert ist, um das Kunststoffharz in die Vertiefungen (94) des Gurtes unter Druck zu zwingen, um die Vertiefungen zu füllen, während die kontinuierliche Basis (72) des Produkts an der Außenoberfläche (104) des Formgurts ausgebildet ist; ein Gurtkühlsystem (98), das angeordnet ist, um den Gurt (90) zu kühlen; und eine dritte Walze (22), um welche das Produkt geführt ist, um die Festlegungselemente (76) von ihren Vertiefungen (94) in dem Gurt (90) abzustreifen, nachdem das Produkt auf eine Temperatur abgekühlt wurde, bei welcher die Festle gungselemente (76) ausreichend verfestigt sind, um intakt aus ihren Formvertiefungen herausgezogen zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Vertiefungen (94) des Gurtes (90) geformt sind, um hakenförmige Festlegungselemente (76) zu formen.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Vertiefungen (94) des Gurtes (90) dimensioniert sind, um Festlegungselemente (76) von weniger als 1,3 mm (0,050 Inch) Gesamthöhe, gemessen von der streifenförmigen Basis (72), auszubilden.
Vorrichtung nach Anspruch 29, weiters umfassend eine Druckwalze (16) benachbart zu der ersten Walze (92), wobei die Druckwalze und erste Walze dazwischen einen Spalt definieren, in welchem das Kunststoffharz in die Vertiefungen unter Druck gezwungen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin Material des gurtförmigen Werkstücks (102) und der Plattierung (100) ausgewählt sind, um etwa dieselbe Steifigkeit zu besitzen.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Beschichtung bzw. Plattierung eine Außenoberfläche (104) des Formgurts (90) ausbildet.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin der Formgurt (90) ein ebenes bzw. flaches, streifenförmiges Glied umfaßt, das in einen Gurt durch Verbinden von zwei Enden des streifenförmigen Glieds ausgebildet bzw. geformt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, worin das Gurtkühlsystem (98) benachbart zu der zweiten Walze (96) angeordnet ist.