SE512986C2

SE512986C2 - Production of matrix for use in plastic element-producing machine, involves applying a thin wear resistant layer, and filling irregularities with a plastic composite

Info

Publication number: SE512986C2
Application number: SE9803507A
Authority: SE
Inventors: Per Ove Oehman
Original assignee: Aamic Ab
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2000-06-12
Also published as: SE9803507D0; SE9803507L

Abstract

Matrix (2) having a negative microstructure (2a) on one surface is produced by: applying to a positive microstructure (3a) on one side surface of a master a thin wear-resistant layer (7) that serves as a first wear surface (7a), with the layer presenting irregularities; and filling the irregularities with a plastic composite (8') to form a carrier element (8). Independent claims are also included for: (a) a matrix having a surface that presents a negative microstructure including a first wear surface, e.g. metal surface, that consists of a thin wear layer; and in that this layer is supported by a carrier surface of a carrier element; and (b) a plastic element, e.g. optical disc, made from the matrix.

Description

10 15 20 25 30 35 512 986 2 dess inversa ytstruktur, d.v.s. den ytstruktur som en i maskinen utnyttjad matris uppvisar. 10 15 20 25 30 35 512 986 2 its inverse surface structure, i.e. the surface structure that one in the machine utilized matrix exhibits.

Med plastkomposit skall förstås en blandning av ett polymert material och ett fyllande material som är härdbart, där vanligtvis det fyllande materialet är i överskott.By plastic composite is meant a mixture of a polymer material and a filling material that is curable, there usually the filling material is in excess.

Den efterföljande beskrivningen definierar en första matris- tillhörig slityta bildad pà ett första slitskikt och en andra matristillhörig slityta bildad på ett andra slitskikt.The following description defines a first matrix associated wear surface formed on a first wear layer and a second matrix associated wear surface formed on a second wear layer.

Den första slitytan utgör den yta som har en mikrostruktur och som vetter mot den framställda plastdetaljen, den andra slitytan utgör den yta som skall vara plan och anligga mot en formhalvas plana stödyta och benämnes även baksida.The first wear surface is the surface that has a microstructure and facing the manufactured plastic part, the other the wear surface constitutes the surface that is to be flat and abuts one the flat support surface of the mold half and is also called the back.

Det är uppenbart att dessa plana ytor inte nödvändigtvis behöver vara plana men de skall ansluta mot varandra så att de kan upptaga uppträdande krafter under gjutningsförfaran- det.It is obvious that these flat surfaces are not necessarily need to be flat but they should connect to each other so that they can absorb forces occurring during casting procedures the.

TEKNIKENS TIDIGARE STÅNDPUNKT Matriser, av hithörande slag, är framställbara genom att láta metallbelägga en master eller ett original, med en yttillde- lad positiv mikrostruktur, med ett metallskikt eller -lager, avlägsna metallskiktet, med en negativ mikrostruktur, från mastern, som därigenom bilda en metallplât, som får tjäna som en matris i den formpressande, präglande och/eller formspru- tande maskinen.PRIOR ART OF TECHNOLOGY Matrices, of this kind, can be made by pretending metal coating a master or an original, with a surface positive microstructure, with a metal layer or layer, remove the metal layer, with a negative microstructure, from the master, thereby forming a metal plate, which may serve as a matrix in the compression molding, embossing and / or molding tanning machine.

Vid replikeringar av mikrostrukturer pà plastdetaljer fram- ställda i en maskin, av inledningsvis angiven beskaffenhet, så är det känt att först làta tillverka ett original eller en master pà ett lämplig sätt och frán denna master låta till- verka en maskintillhörig matris.When replicating microstructures on plastic parts, placed in a machine, of an initial nature, so it is known to first have an original or one made master in an appropriate manner and from this master operate a machine-associated matrix.

Ett känt sätt att láta framställa en master innebära ett ut- 10 15 20._ "av en skiva av kisel, glas eller kvarts, medan för en 25 30 35 512 986 3 nyttjande utav litografiska metoder.A known way of having a master's manufactured involves a 10 15 20._ "of a sheet of silicon, glass or quartz, while for a 25 30 35 512 986 3 use of lithographic methods.

Det är härvid fördelaktigt att låta välja sådana litografiska metoder som har utvecklats för att i första hand komma till användning inom det mikroelektriska området.It is advantageous to have such lithographic ones selected methods that have been developed to come into being in the first place use in the microelectric field.

En av dessa metoder bygger på att på en yta för ett halvled- ande material låta utföra etsningar och/eller deponeringar.One of these methods is based on the surface of a semiconductor have etchings and / or deposits carried out.

Andra metoder bygger på att låta avlägsna materialdelar med hjälp av en laser, s.k. laserablation, med hjälp av traditio- nella NC-maskiner, med hjälp av en precisionsstyrd diamant- fräs med höghastighetsspindel, med hjälp av tråd- eller sänkgnistning och/eller annan lämplig metod.Other methods are based on having material parts removed using a laser, so-called laser ablation, using traditional NC machines, using a precision-guided diamond milling with high-speed spindle, using wire or immersion spark and / or other suitable method.

Sådana original eller masters tillverkas vanligtvis i ett för en vald bearbetningsmetod lämpligt material. _För litografiska processer utgöres således materialet oftast laserablation väljes materialet oftast av en skiva av en plastkomposit och/eller en polymer.Such originals or masters are usually made in one liner a selected processing method suitable material. For lithographic processes, the material is thus most often constituted laser ablation, the material is usually selected from a disc by one plastic composite and / or a polymer.

Vid metallbearbetning kan såväl plast som mjukare metaller vara lämpliga.In metal processing, both plastic and softer metals can be appropriate.

Det är nu väl känt att en vald replikeringsprocess krav på ett visst materialval i matrisen och plastdetaljen inte är samma som de krav som måste ställas på originalet eller mastern.It is now well known that a selected replication process requires a certain choice of material in the matrix and the plastic part is not the same as the requirements that must be placed on the original or mastern.

Sålunda kan nämnas att vid en formsprutning i en maskin av sådana plastdetaljer, där en eller flera ytpartier skall upp- visa en mikrostruktur, så måste maskintillhöriga formhalvor och utnyttjad, en eller båda formhalvorna tillhörig, matris vara gjorda i ett stabilt material, som tål de höga tryck som är verksamma under framställningsförloppet och som inte slits --.---, - [___ _'_._. 10 15 zoo 25 30 35 512 986 4 ned onödigt fort av de termiska och mekaniska slitage som formdelarna och matrisen utsättes för under gjutningsför; farandet.Thus, it can be mentioned that in the case of an injection molding in a machine of such plastic parts, where one or more surface portions are to be show a microstructure, then machine-shaped mold halves must and utilized, one or both mold halves belonging to, matrix be made of a stable material, which can withstand the high pressures that are active during the manufacturing process and which do not wear out --.---, - [___ _'_._. 10 15 Zoo 25 30 35 512 986 4 down unnecessarily fast by the thermal and mechanical wear that the mold parts and the matrix are subjected to casting; farandet.

Det är härvid känt att låta tillverka dylika matriser, fram- förallt utnyttjade matriser inom mikrosystemsammanhang, genom att låta överföra en masters form och ytstruktur till en som en matris formad metallskiva.It is known in this case to have such matrices manufactured, mainly used matrices in microsystem contexts, by to have a master's shape and surface structure transferred to one a matrix shaped metal plate.

En sådan tillverkning bygger pà att först framställa en mas- ter pà en yta för en glasskiva, en halvledande skiva eller en metallskiva, belägga ytan med ett ljuskänsligt skikt samt via laser eller liknande exponera utvalda ytavsnitt av detta ljuskänsliga skikt samt tvätta bort och rengöra dessa utvalda ytavsnitt.Such production is based on first producing a ter on a surface for a glass plate, a semiconductor plate or a metal plate, coat the surface with a light-sensitive layer and via laser or the like expose selected surface sections thereof light-sensitive layers and wash away and clean these selected ones surface sections.

På denna exponerade och rengjorda yta appliceras ett metal- lager, via ett sputtringsförfarande, ett föràngningsförfar- ande vid behov, och/eller via ett pläteringsförfarande under Så làng tid att en metallskiva bildas.On this exposed and cleaned surface, a metal layer, via a sputtering process, an evaporation process if necessary, and / or via a plating procedure during So long that a metal plate is formed.

När metallskivan avlägsnats fràn mastern uppvisar den en första yta med en negativ mikrostruktur och kan tjäna som matris efter en ytterligare bearbetning, en planande bear- betning, av en mot formhalvan i maskinen vettande, andra yta.When the metal plate has been removed from the master, it has one first surface with a negative microstructure and can serve as matrix after further processing, a planar processing pickling, of a second surface facing the mold half of the machine.

Detta är för övrigt den metod som för närvarande användes vid en tillverkning av en i en formsprutande maskin ingående mat- ris, anpassad för en framställning av optiska skivor.Incidentally, this is the method currently used a manufacture of a feed part of an injection molding machine rice, adapted for the production of optical discs.

Via sputtringsförfarande och/eller förángningsförfaranden är det känt att kunna belägga en som master eller matris tjänan- de elektriskt isolerande skiva med en mikrostruktur med ett tunt metallager.Via sputtering procedure and / or evaporation procedures are it is known to be able to employ someone as a master or matrix the electrically insulating disc with a microstructure with a thin metal bearing.

Via ett pläteringsförfarande är det känt att kunna belägga en som master eller matris tjänande elektriskt ledande skiva eller skikt med en mikrostruktur med ett betydligt tjockare 10 15 20. 25 30 35 512 986 s metallager. ._ Via en pläteringsprocess är det känt att låta belägga en som matris avsedd skiva med ett tunt elektriskt ledande skikt, såsom av nickel, silver, guld eller liknande.It is known to be able to coat one via a plating procedure as master or matrix serving electrically conductive disk or layers with a microstructure with a significantly thicker 10 15 20. 25 30 35 512 986 s metal bearings. ._ Through a plating process, it is known to have one coated matrix intended disc with a thin electrically conductive layer, such as nickel, silver, gold or similar.

Det är härutöver vanligt att låta ett applicerat metallskikt kontakteras och låta en skiva sänkas ned i en lösning, bestå- ende av bl.a. metalljoner, varvid en ström får nu drivas genom lösningen mot skivan eller masterenheter och metall- joner fås att fällas ut som en ren metall på ytan. På detta sätt kan en struktur, med den inversa funktionen av mikro- strukturen på mastern, tillverkas i metallen ifråga.In addition, it is common to leave an applied metal layer contact and allow a disc to be immersed in a solution, end of i.a. metal ions, whereby a current may now be driven through the solution to the disk or master units and metal ions are made to precipitate as a pure metal on the surface. On this way, a structure, with the inverse function of micro- the structure of the master, is made of the metal in question.

Det har visat sig att för mera plana strukturer blir den ovan angivna metoden enkel att använda och speciellt när djupet pá mikrostrukturen är begränsat till och valt mindre än cirka 0,2 um.It has been shown that for more flat structures it will be above specified method easy to use and especially when the depth of the microstructure is limited to and chosen less than approx 0.2 um.

ADet har här visat sig att en sådan metalluppbyggnad på en masters mikrostruktur uppvisande yta, för att bilda en mat- ris, ger av mikrostrukturen beroende mindre defekter eller oregelbundenheter på baksidan av matrisen och att en sådan baksida kräver en planande efterbearbetning, för att matri- sens baksida skall kunna få en god anliggning mot en plan yta bildad på sin formhalva i den utnyttjade maskinen.It has been shown here that such a metal construction on one master microstructure having a surface, to form a mat- rice, gives of the microstructure dependent minor defects or irregularities on the back of the matrix and that one backing requires a planar finishing, in order to the back of the sens should be able to have a good bearing against a flat surface formed on its mold half in the utilized machine.

Praktiska tillämpningar visar på att för djupa strukturer i mikrostrukturen för mastern så kommer mönstret för mastern att slå igenom kraftigt på baksidan matrisen eller metallplå- ten.Practical applications show that too deep structures in the microstructure of the master then comes the pattern of the master to strike hard on the back of the matrix or metal plate ten.

Det är emellertid känt olika åtgärder för att söka eliminera detta problem.However, various measures are known to seek to eliminate them this problem.

En första åtgärd är att via pläteringsförfarandet eller annat . i ¶ m m. .- im» x mmm 10 15 2,0 25 30 35 512 986 6 likvärdigt förfarande låta belägga ett ordentligt tjockt skikt av metall, så att därigenom den som matris tjänande plåten blir stabil och kan sättas in i en baksidan planande utrustning och i denna utrustning låta plangöra den metallis- ka baksidan av matrisen med hjälp av en mekanisk bearbetning, såsom slipning, polering och/eller läppning.A first step is to through the plating procedure or otherwise . i ¶ m m. .- im »x mmm 10 15 2.0 25 30 35 512 986 6 equivalent procedure let coat a properly thick layer of metal, so that thereby serving as a matrix the plate becomes stable and can be inserted into a back planing equipment and in this equipment have the metallised the back of the matrix by means of a mechanical processing, such as grinding, polishing and / or lapping.

Förfarandet att låta belägga ett ordentligt tjockt skikt av metall, såsom vid djupare strukturer utav mikrostrukturen, tar förhållandevis lång tid, såsom 10-20 timmar för ett antal mm platerad nickel.The procedure of having a properly thick layer of metal, such as in deeper structures of the microstructure, takes a relatively long time, such as 10-20 hours for a number mm plated nickel.

Därutöver tar det rätt lång tid att låta slipa och/eller pol- era ned och plana den metalliska baksidan. Dessutom ställs höga krav på att adhesionen mellan masterns mikrostruktur och det ledande metallskiktet i matrisen motstår de spänningar som byggts in i gränsskiktet dem emellan.In addition, it takes quite a long time to have sanding and / or polishing era down and flatten the metallic back. In addition, set high demands on the adhesion between the microstructure of the master and the conductive metal layer in the matrix withstands the stresses built into the boundary layer between them.

Användandet utav tillgängliga slip- och/eller polerutrust- ningar, för att plangöra den metalliska baksidan, ställer också stora krav på att mastern i sig är stabil.The use of available sanding and / or polishing equipment to plan the metallic backing also great demands that the master himself is stable.

Det är också känt olika metoder för att kunna motverka prob- lemet med en defekt eller oregelbunden och ojämn baksida genom att låta använda olika förfaranden vid pläteringen, för att därigenom kunna få en utjämning utav tillväxten av me- tallskiktet mot en plan metallisk baksida.Various methods are also known for counteracting the problem. limb with a defective or irregular and uneven back by using different plating procedures, for to thereby be able to achieve an equalization of the growth of the pine layer against a flat metallic back.

En sådan metod är tidigare känd, där ett pulsat fält utnytt- jas istället för en DC-ström med konstant fält.Such a method is previously known, where a pulsed field is used. jas instead of a DC current with constant field.

Principiellt tar tillväxten av ett metallskikt med ett pulsat fält längre tid än vid DC-ström.In principle, the growth of a metal layer takes with a pulsed field longer than with DC current.

Denna metod ger, vid anpassade parametrar och kemisammansätt- ningar, en benägenhet att låta belägga och bygga upp de djupa mikrostrukturdelarna snabbare än de grunda, vilket gör att de djupa strukturerna växer igen och den metalliska baksidan , 'fx 10 15 20 25 30 35 512 986 7 blir förhållandevis plan.This method provides, at adapted parameters and chemical compositions a tendency to have the deep and the deep the microstructure parts faster than the shallow ones, which means that they the deep structures grow again and the metallic back , 'fx 10 15 20 25 30 35 512 986 7 becomes relatively flat.

Praktiska erfarenheter talar dock för att även här måste den metalliska baksidan fortfarande bearbetas plan genom att slipas, poleras och/eller läppas.Practical experience, however, suggests that here too it must metallic back is still machined flat by sanded, polished and / or lipped.

Vad avser tidsåtgången för de båda metoderna med pulsat fält och med konstant fält kommer beläggningstiden vid den första metoden att bli längre än för den senare medan tidsåtgången för den planande bearbetningen blir kortare för den första metoden än för den andra metoden. nznocönznsz rön FönELIccANnE UPPFINNING TEKNISKT PROBLEM Beaktas den omständigheten att de tekniska överväganden som en fackman inom hithörande tekniskt område måste göra för att kunna erbjuda en lösning på ett eller flera ställda tekniska problem är dels initialt en insikt i de åtgärder och/eller den sekvens av åtgärder som skall vidtagas dels ett val av det eller de medel som erfordras och med ledning härav torde de efterföljande tekniska problemen vara relevanta vid fram- bringandet av föreliggande uppfinningsföremål.Regarding the time required for the two methods with pulsed field and with constant field comes the coating time at the first method to be longer than for the latter while the time required for the planar machining becomes shorter for the first method than for the other method. nznocönznsz rön FönELIccANnE INVENTION TECHNICAL PROBLEM Considering the fact that the technical considerations that a professional in the relevant technical field must do to be able to offer a solution for one or more set technical problem is partly initially an insight into the measures and / or the sequence of measures to be taken and a choice of the means or means required and in accordance therewith the subsequent technical problems may be relevant in the bringing the present invention.

Under beaktande av teknikens tidigare ståndpunkt, såsom den beskrivits ovan, torde det framstå såsom ett tekniskt problem att kunna anvisa ett enkelt förfarande för att låta framstäl- la en matris, anpassbar för att kunna komma till användning vid en formpressande, präglande och/eller formsprutande maskin, där matrisen är försedd med en yttilldelad negativ mikrostruktur och vilken mikrostruktur i maskinen är avbild- bar som en positiv mikrostruktur på ett ytparti för en fram- ställd plastdetalj, via en utnyttjad plastkomposit eller ett utnyttjat plastmaterial, och därmed skapa en prisbillig mat- ris med en skarp mikrostruktur.Taking into account the prior art, such as described above, it should appear to be a technical problem to be able to prescribe a simple procedure for add a matrix, adaptable to be used in a compression molding, embossing and / or injection molding machine, where the matrix is provided with a surface-assigned negative microstructure and which microstructure in the machine is as a positive microstructure on a surface portion for a forward set plastic part, via a utilized plastic composite or a utilized plastic material, thereby creating an affordable food rice with a sharp microstructure.

Det ligger också ett tekniskt problem i att med enkla medel kunna skapa sådana förutsättningar att nämnda matris kan 10 15 20 25 30 35 512 986 8 tilldelas en mikrostrukturrelaterad första slityta, bildad på ett första slitskikt, med en anpassbar och med en förhållan- devis hög nötningsbeständighet.There is also a technical problem in using simple means be able to create such conditions that said matrix can 10 15 20 25 30 35 512 986 8 assigned to a microstructure-related first wear surface, formed on a first wear layer, with an adaptable and with a ratio motto high abrasion resistance.

Det är även ett tekniskt problem att med enkla medel och åt- gärder kunna skapa sådana förutsättningar att matrisen skall kunna byggas upp av i vart fall två skikt, ett tunt första slitskikt, uppvisande nämnda mikrostrukturrelaterade yta och ett detta tunna slitskikt uppstyvande skikt, ett tjockare skikt, som i det efterföljande kommer att benämnas bärorgan.It is also a technical problem that with simple means and measures measures can create such conditions that the matrix should can be built up of at least two layers, a thin first wear layer, having said microstructure-related surface and one this thin wear layer stiffening layer, one thicker layer, which will hereinafter be referred to as carrier means.

Det är därutöver ett tekniskt problem att med enkla åtgärder kunna skapa sådana förutsättningar att det första tunna skiktets material och det tjocka skiktets eller bärorganets material skall kunna väljas med sådana egenskaper och/eller tjocklekar att de kan uppfylla på förhand bestämda krav och förutsättningar.In addition, it is a technical problem to with simple measures be able to create such conditions that the first thin the material of the layer and the thickness of the thick layer or carrier materials must be able to be selected with such properties and / or thicknesses that they can meet predetermined requirements and conditions.

Det är vidare ett tekniskt problem att kunna inse betydelsen utav och fördelarna förknippade med att låta nämnda matris få 'vara framställbar genom att metallbelägga en master, med en yttilldelad positiv mikrostruktur, medelst en metallbeläggan- de process och belägga det tunna metallskiktet med en plast- komposit, för att bilda nämnda bärorgan.It is also a technical problem to be able to realize the significance of and the benefits associated with allowing said matrix to obtain 'be manufacturable by metal - coating a master, with a surface-assigned positive microstructure, by means of a metal coating process and coat the thin metal layer with a plastic composite, to form said support means.

Det är ävenledes ett tekniskt problem att med enkla medel och åtgärder kunna framställa en, huvudsakligen eller uteslutande av en plastkomposit formad, matris, användbar i en maskin, där tiden för framställningen utav matrisen från en master avsevärt förkortats, bl.a. genom att helt kunna eliminera eller i vart fall avsevärt reducera tiden för att bilda en plan av plastkompositen formad baksida för en matris och vilken baksida skall kunna anligga tätt emot den ena av de två formhalvorna i maskinen.It is also a technical problem to with simple means and be able to produce one, mainly or exclusively of a plastic composite formed, matrix, usable in a machine, where the time for the production of the matrix from a master considerably shortened, i.a. by being able to completely eliminate or at least significantly reduce the time to form one plane of the plastic composite shaped back of a matrix and which back side should be able to abut tightly against one of them two mold halves in the machine.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att för framställningen utav matrisen låta ut- 10 15 n,20j 25 30 35 512 986 9 nyttja en master, och till dess yttilldelade positiva mikro- struktur låta applicera ett tunt lager av metall och att_ tillåta nämnda metallager att på baksidan mikrostrukturen få uppvisa mot mikrostrukturen väsentligen svarande ojämnheter och att därvid inse fördelarna med att låta fylla nämnda ojämnheter med en stödjande plastkomposit och som efter härdning bildar ett stödjande, som ett skikt format, bär- organ, istället för att bygga upp hela matrisen med ett tjockt metallager.There is also a technical problem in being able to realize the by allowing the production of the matrix to be 10 15 n, 20j 25 30 35 512 986 9 use a master, and to its surface-assigned positive micro- structure let apply a thin layer of metal and that_ allow said metal layer to have on the back microstructure show substantially similar irregularities to the microstructure and thereby realizing the benefits of having the said filled irregularities with a supporting plastic composite and as after curing forms a supporting, layer-shaped, bearing bodies, instead of building up the whole matrix with one thick metal layer.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att låta en sådan påfyllning utav en vald plast- komposit och bildandet av bärorganet få ske i ett speciellt formrum.There is also a technical problem in being able to realize the by allowing such a filling of a selected plastic composite and the formation of the support member may take place in a special formrum.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta välja nämnda plastkomposit och därmed bärorganet från en blandning av ett plastmaterial eller polymert material med ett fyllande material, såsom en kvarts- eller metallfylld epoxi- eller_ silikonpolymer. I ' D l V 7 I Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta välja ut- nyttjad plastkomposit och därmed bärorganet med en längdut- vidgningskoefficient och/eller värmeöverförande förmåga och/eller värmekapacitiv förmåga som är anpassad för en vald process i och utföringsformen för den utnyttjade maskinen.There is also a technical problem in being able to realize the and the benefits of choosing said plastic composite and thus the support member from a mixture of a plastic material or polymeric material with a filler material, such as a quartz or metal-filled epoxy or silicone polymer. I 'D l V 7 I There is also a technical problem in being able to realize the and the benefits associated with having the choice of used plastic composite and thus the support member with a longitudinal coefficient of expansion and / or heat transfer capacity and / or heat capacitive capability adapted to a selected one process in and the embodiment of the machine used.

Det ligger också ett tekniskt problem i att för denna till- lämpning låta utnyttja en speciellt vald härdningsprocess, för att därigenom kunna tilldela den valda plastkompositen en av tillämpningen beroende hårdhet och/eller härdningstid, ge- nom att låta tillföra värme till valda partier för plastkom- positen eller -massan och/eller belysa plastkompositen eller -massan medelst UV-ljus, alternativt låta plastkompositen få vara vald som två-komponenttyp. :min . m» 10 15 20 25 30 35 512 986 10 Det ligger ett tekniskt problem i att kunna inse betydelsen utav att låta anpassa ett första slitskikt och/eller ett metallager tunt och att välja plastkompositen och därmed_bär- organet med en låg värmeöverförande förmåga, för att därmed kunna hålla den frampressande plastmassan varm inom maskinen och mellan formdelarna.There is also a technical problem in that for this use a specially selected curing process, to thereby be able to assign the selected plastic composite one application hardness and / or curing time, to allow heat to be supplied to selected batches for plastic the position or mass and / or illuminate the plastic composite or -the mass by means of UV light, alternatively let the plastic composite get be selected as a two-component type. : min. m » 10 15 20 25 30 35 512 986 10 There is a technical problem in being able to realize the meaning by having a first wear layer and / or a metal layer thin and to choose the plastic composite and thus the body with a low heat transfer capacity, to thereby be able to keep the pressing plastic mass warm inside the machine and between the mold parts.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med samt de dimensio- neringsregler som krävs för att låta applicera ett andra slitskikt på den från metallagrets mikrostrukturförsedda yta vettande ytan för bärorganet.There is also a technical problem in being able to realize the and the benefits associated with and the dimensional rules required for the application of a second wear layer on the surface of the metal layer microstructured knowing the surface of the support member.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav att här låta välja nämnda andra slitskikt från ett material, som uppvisar egenheterna av låg friktion mot den formhalvan tillhöriga plana ytan och hög slitagetålighet, såsom titannitrid eller DLC (Diamond-Like-Carbon).There is also a technical problem in being able to realize the the reason for having the said second wear layer selected from here a material which exhibits the peculiarities of low friction against the flat surface of the mold half and high abrasion resistance, such as titanium nitride or DLC (Diamond-Like-Carbon).

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- 'delsen utav att låta nämnda tunna metallager få appliceras till mastern eller originalet, när detta består av ett icke elektriskt ledande material, via ett sputtrings- och/eller förångningsförfarande och när detta består av ett elektriskt ledande material eller ett applicerat tunt metallskikt, via ett pläteringsförfarande.There is also a technical problem in being able to realize the the part of allowing said thin metal layer to be applied to the master or the original, when this consists of a non electrically conductive material, via a sputtering and / or evaporation process and when this consists of an electric conductive material or an applied thin metal layer, via a plating procedure.

Det ligger också ett tekniskt problem i att i beroende av den aktuella tillämpningen i den formsprutande maskinen låta välja metallagrets tjocklek inom på förhand bestämda gränser.There is also a technical problem in that depending on it current application in the injection molding machine select the thickness of the metal layer within predetermined limits.

Det ligger också ett tekniskt problem i att kunna inse bety- delsen utav och fördelarna förknippade med att låta skapa sådana förutsättningar att en planande bearbetning av mat- risens och bärorganets baksida avsevärt förenklas och/eller helt elimineras. - -w- --- - ...,-~ -«--- »-:-..~_.-- w-q __.~~ -_.-.,_._ _ _. ti., _. .___...---.-- .-.--. - - ..~ -- í-w . 1! 10 15 20 25 30 35 512 986 11 Lösunzcsn För att kunna lösa ett eller flera av de ovan angivna teknis- ka problemen utgår nu föreliggande uppfinning i från ett_för- farande för att kunna framställa en matris, försedd med en yttilldelad negativ mikrostruktur och vilken mikrostruktur i en formsprutande maskin är avbildbar som en positiv mikro- struktur pà en framställd plastdetalj, från en plastkomposit eller ett plastmaterial.There is also a technical problem in being able to realize the and the benefits of creating such conditions that a planned processing of food the back of the rice and the carrier is considerably simplified and / or completely eliminated. - -w- --- - ..., - ~ - «---» -: - .. ~ _.-- w-q __. ~~ -_.-., _._ _ _. ti., _. .___... --- .--.-.--. - - .. ~ - í-w. 1! 10 15 20 25 30 35 512 986 11 Lösunzcsn In order to be able to solve one or more of the above problems, the present invention is now based on a to be able to produce a matrix, provided with a surface-assigned negative microstructure and which microstructure in an injection molding machine is depicted as a positive micro- structure on a manufactured plastic part, from a plastic composite or a plastic material.

Uppfinningen bygger på att nämnda matris skall vara fram- ställbar genom att låta belägga en master eller ett original, med en yttilldelad positiv mikrostruktur, med ett täckande material.The invention is based on the said matrix being adjustable by having a master or an original coated, with a surface-assigned positive microstructure, with a covering material.

Förfarandet enligt uppfinningen anvisar nu speciellt på att till nämnda masters yttilldelade positiva mikrostruktur app- liceras ett, som en första slityta tjänande, tunt slitskikt eller -lager, varvid nämnda lager kommer att uppvisa mot mikrostrukturen väsentligen svarande ojämnheter, och att nämnda ojämnheter därefter fylls med en plastkomposit, för_ att bilda ett bärorgan för det första slitlagreti Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för uppfinningsförfarandet, anvisar uppfinningen att pàfyllningen av nämnda plastkomposit, för att utjämna nämnda ojämnheter, skall ske i ett formrum.The method according to the invention now indicates in particular that to the surface-assigned positive microstructure of the said master a thin wear layer serving as a first wear surface is licensed or layer, said layer will exhibit against the microstructure substantially corresponding to irregularities, and that said irregularities are then filled with a plastic composite, for to form a support member for the first wear layer As proposed embodiments, falling within the scope of the invention method, the invention directs the filling of said plastic composite, to smooth out said irregularities, shall take place in a mold room.

Vidare anvisas att plastkompositen och därmed bärorganet skall väljas fràn ett polymert material och ett fyllande material, såsom en kvarts- eller metallfylld epoxi- eller silikonpolymer.It is further indicated that the plastic composite and thus the support member shall be selected from a polymeric material and a filler materials, such as a quartz or metal-filled epoxy or silicone polymer.

Vidare anvisas att plastkompositen och därmed bärorganet skall kunna väljas med en längdutvidningskoefficient och/eller värmeöverförande förmåga och/eller värmekapacitiv förmåga anpassad för en vald process i och konstruktionen för en utnyttjad maskin. šmí . ||.. .i 10 15 20 25 30 35 512 986 12 Vidare anvisas att plastkompositen skall, på ett för form- sprutningen anpassat lämpligt sätt, härdas, såsom genom en tillförsel av värme och/eller belysning medelst UV-ljus.It is further indicated that the plastic composite and thus the support member shall be selectable with a length extension coefficient and / or heat transfer capacity and / or heat capacitance ability adapted for a selected process in and design for a utilized machine. smi. || .. .i 10 15 20 25 30 35 512 986 12 It is further indicated that the plastic composite should, in a spraying in an appropriate manner, is cured, such as by a supply of heat and / or lighting by means of UV light.

Plastkompositen skulle även kunna vara vald som tvà-kompo- nenttyp.The plastic composite could also be chosen as a two-component nenttyp.

Vidare anvisar föreliggande uppfinning att en plastkomposit och därmed bärorganet, belägen under ett hårt, som en första slityta tjänande, slitskikt, skall väljas med en anpassad värmeöverförande förmåga och/eller en anpassad värmekapacitiv förmåga, för att därmed kunna hålla en frampressande plast- massa inom maskinen varm, samtidigt som korta cykeltider erhålles.Furthermore, the present invention provides that a plastic composite and thus the support member, located below a hard, as a first wear surface serving, wear layer, should be selected with a custom heat transfer capacity and / or an adapted heat capacitive capacity, in order to be able to hold a pressing plastic mass inside the machine hot, at the same time as short cycle times obtained.

Uppfinningen anvisar ävenledes att nämnda plastkomposit och därmed bärorganet skall kunna beläggas med ett andra slit- skikt på den från den första slitytan vettande ytan, för att därigenom làta förstärka matriskonstruktionen mot nötnings- skador.The invention also provides that said plastic composite and thus the support member must be able to be coated with a second wear layer on the surface facing from the first wear surface, to thereby having the matrix structure reinforced against abrasion injuries.

Nämnda andra slitskikt skulle t.ex. kunna utgöras utav titan- nitrid eller DLC.Said second wear layer would e.g. may consist of titanium nitride or TLC.

Uppfinningen anvisar vidare att nämnda tunna första slitskikt mycket väl kan utgöras av ett metallager och att detta metal- lager skall appliceras via ett sputtringsförfarande och/eller ett förångningsförfarande alternativt ett pläteringsförfar- ande.The invention further discloses that said thin first wear layer may well consist of a metal layer and that this metal layers must be applied via a sputtering procedure and / or an evaporation procedure or a plating procedure Spirit.

Vidare anvisar uppfinningen att det första slitskiktets, såsom metallagrets, tjocklek skall väljas med omsorg och i beroende av tillämpning och formsprutmaskinen konstruktion.Furthermore, the invention indicates that the first wear layer, such as metal bearing, thickness should be chosen with care and in depending on the application and the injection molding machine design.

Uppfinningen anvisa även en matris, som är anpassad för att kunna komma till användning vid en formpressande, präglande och/eller formsprutande maskin. 10 15 w_ 25 30 35 512 986 B Speciellt anvisar uppfinningen att en matrisens mikrostruktur uppvisande yta skall med fördel kunna utgöras utav ett tgnt första slitskikt, såsom ett metallskikt, och att detta första slitskikt bör vara understött av ett bärorgan.The invention also provides a matrix which is adapted to be able to be used in a compression molding, embossing and / or injection molding machine. 10 15 w_ 25 30 35 512 986 B In particular, the invention provides that a microstructure of a matrix exhibiting surface should advantageously consist of a tgnt first wear layer, such as a metal layer, and that this first wear layer should be supported by a support member.

Såsom föreslagna utföringsformer, fallande inom ramen för uppfinningstanken, anvisas att bärorganet med fördel skall utgöras utav ett tjockt plastkompositlager.As proposed embodiments, falling within the scope of inventive idea, it is indicated that the support member should advantageously consists of a thick plastic composite layer.

Sålunda föreslås att bärorganet skall utgöras av en plastkom- posit i form av ett polymert material blandat med ett fyllan- de material, såsom en kvarts- eller metallfylld epoxi- eller silikonpolymer.Thus, it is proposed that the support member should be a plastic container. posit in the form of a polymeric material mixed with a filler the materials, such as a quartz or metal-filled epoxy or silicone polymer.

Vidare anvisas att bärorganets skall utgöras av ett plast- komposit med en längsdutvidgningskoefficient och/eller en värmeöverförande förmåga och/eller en värmekapacitiv förmåga anpassad till en vald process och en vald utföringsform för den formsprutande maskinen.It is further indicated that the support member shall consist of a plastic composite with a coefficient of longitudinal expansion and / or a heat transfer capacity and / or a heat capacitive capacity adapted to a selected process and a selected embodiment for the injection molding machine.

Speciellt anvisas att bärorganet skall få utgöras av en plastkomposit, som är härdbar genom att tillföra värme och/eller belysning medelst UV-ljus, alternativt kan plastkompositen bestå av två-komponenttyp.In particular, it is instructed that the support member may be made of one plastic composite, which is curable by adding heat and / or lighting by means of UV light, alternatively can the plastic composite consists of two-component type.

Bärorganet och det tjocka plastkompositlagret kan också ut- göras utav en plastkomposit med utpräglad låg värmeöverför- ande förmåga. främst ur nötningssynpunkt, förstärkt och detta kan då ske med hjälp av ett andra slitskikt på den från metallagrets yta vettande Speciellt anvisas att bärorganet skall kunna vara, ytan.The support member and the thick plastic composite layer can also be made of a plastic composite with a distinctly low heat transfer spiritual ability. mainly out abrasion point of view, reinforced and this can then be done with the help of a second wear layer on it facing from the surface of the metal bearing In particular, it is instructed that the support member should be able to be, surface.

Det förstärkande andra slitskiktet kan här utgöras av titan- nitrid eller DLC. 10 15 20 25 30 35 512 986 14 FÖRDELAR De fördelar som främst kan få anses vara kännetecknande_för ett förfarande, för att framställa en, för en formpressande och/eller formsprutande maskin anpassad, matris, i enlighet med föreliggande uppfinning, är att härigenom har det skapats förutsättningar för att åstadkomma ett enkelt framställnings- förfarande av matrisen, genom att låta applicera ett tunt första slitskikt mot en masters yttilldelade positiva mikro- struktur och därefter applicera en plastkomposit, så att slitskiktets ojämnheter fylles ut, för att bilda ett bäror- gan; Härigenom elimineras, eller i vart fall väsentligen förenk- las, kravet på en planande bearbetning av matrisens plastbe- stàende bakyta, så att en plan matristillhörig yta skall kunna anligga mot en plan stödyta för en formkropp d en ut- nyttjad maskin.The reinforcing second wear layer can here consist of titanium nitride or TLC. 10 15 20 25 30 35 512 986 14 BENEFITS The benefits that can primarily be obtained are considered characteristic_for a process, for producing one, for a compression molding and / or injection molding machine adapted, matrix, in accordance with the present invention, is that thereby it has been created conditions for achieving a simple manufacturing procedure of the matrix, by applying a thin first wear layer against a master's surface-assigned positive micro- structure and then apply a plastic composite, so that the irregularities of the wear layer are filled in, to form a support gan; This eliminates, or at least substantially simplifies the requirement for a planar processing of the matrix plastic standing rear surface, so that a flat matrix-related surface should be able to abut against a flat support surface for a shaped body d an used machine.

Vidare erbjudes en möjlighet till en anpassning av värmeöver- _föring och/eller värmekapacitet hos matrisen på så sätt att den ökar replikeringsförmågan inom framställningsprocessen, såsom präglingsprocessen och/eller formsprutningsprocessen, genom att det formande plastmaterialet ej fryser till så snart den möter matrisens mikrostrukturtillhöriga yta utan kan bibehålla flytegenskaperna tillräckligt länge för att replikera den matristillhöriga mikrostrukturen effektivt mot den formade plastdetaljen.Furthermore, an opportunity is offered for an adaptation of heat transfer conduction and / or heat capacity of the matrix in such a way that it increases the replication capacity in the manufacturing process, such as the embossing process and / or the injection molding process, in that the forming plastic material does not freeze to such soon it meets the microstructure-belonging surface of the matrix without can maintain the flow properties long enough to replicate the matrix microstructure effectively against the shaped plastic part.

Den enligt uppfinningen anvisade matrisen erbjuder en möjlig- het att avsevärt kunna reducera tjockleken för ett utnyttjat första slitskikt, såsom av metall, och erbjuder, genom ett val av en stödjande plastkomposit för formande av ett bäror- gan, en möjlighet att bilda en anpassad bäryta, eventuellt med en slityteförstärkning, och som kan tjänstgöra såsom en värmeisolering och/eller värmekapacitet mellan en frampressad varm plastmassa och den matristillhöriga formdelen. 10 15 20 512 986 w Det som främst kan få anses vara kännetecknande för ett för- farande, i enlighet med föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkravets 1 kännetecknande del och det som främst kan få anses vara kännetecknande för en matris, enligt föreliggande uppfinning, anges i det efterföljande patentkra- vets 13 kännetecknande del.The matrix indicated according to the invention offers a possible to be able to significantly reduce the thickness of a utilized first wear layer, such as of metal, and offers, through a selection of a supporting plastic composite for forming a carrier gan, an opportunity to form a custom bearing surface, possibly with a wear surface reinforcement, and which can serve as a thermal insulation and / or heat capacity between a pressed hot plastic mass and the mold part belonging to the matrix. 10 15 20 512 986 w What can primarily be considered as characteristic of a procedure, in accordance with the present invention, is set forth therein the characterizing part of the appended claim 1 and that which primarily may be considered to be characteristic of a matrix, according to the present invention, is set forth in the following claims. characteristic part of vets 13.

KORT FIGURBESKRIVNING En för närvarande föreslagen utföringsform utav en formsprut- ande maskin, i vilken en för uppfinningen signifikativ matris skall kunna komma till användning, och ett förfarande för denna matris framställning samt en matris sålunda framställd, med de för uppfinningen signifikativa särdragen, skall nu närmare beskrivas med hänvisning till bifogad ritning, där; ' visar i sidovy schematiskt en del av en form- sprutande maskin, med utnyttjande två formhal- vor intagande ett med varandra samverkande figur 1 läge, figur 2 visar maskinen enligt figur 1 i ett läge där en uppvärmd plastmassa i form av en plastkom- posit pressas genom en fast formhalva till ett, mellan två formhalvor bildat, utrymme, för en pressgjutning av en plan plastdetalj, figur 3 visar den formsprutande maskinen när en rörlig formhalva förskjutits ett stycke ifrån en fast formhalva och den formade plana plastdetaljen avlägsnats ifrån den rörliga formhalvan, figur 4 visar i perspektivvy en matris, som är in- placerbar i den rörliga formhalvan, och som 10 15 figur figur figur figur figur 512 986 uppvisar en mikrostruktur, med mikrostrukturen förenklat visad i en förstorad delvy, utan krav på skalenlighet, _16.. visar i sidovy och snitt ett exempel pà ett förfarande för att låta framställa en matris av en tidigare känd konstruktion, visar i sidovy och i snitt ett exempel på ett förfarande för att låta framställa en enligt uppfinningen anvisad matris, visar ett delsnitt utav en enligt uppfinningen framställd matris i en första utföringsform, visar ett delsnitt utav en enligt uppfinningen framställd matris i en andra utföringsform och visar utnyttjandet utav ett formrum, för att framställa en matris med en plan bakyta.BRIEF DESCRIPTION OF FIGURES A presently proposed embodiment of an injection molding machine machine in which a matrix significant for the invention be able to be used, and a procedure for preparation of this matrix and a matrix thus prepared, with the features significant to the invention, shall now described in more detail with reference to the accompanying drawing, where; 'shows in side view schematically a part of a mold spraying machine, using two mold halves our intake interacted with each other figure 1 location, figure 2 shows the machine according to figure 1 in a position there a heated plastic mass in the form of a plastic posit is pressed through a fixed mold half to a space formed between two mold halves, for a die casting of a flat plastic part, Figure 3 shows the injection molding machine when a movable half of the mold has been moved a bit away from a solid mold half and the molded flat plastic part removed from the movable mold half, Figure 4 shows in perspective view a matrix which is placeable in the movable mold half, and which 10 15 figure figure figure figure figure 512 986 exhibits a microstructure, with the microstructure simplified shown in an enlarged partial view, without requirements for scalability, _16 .. shows in side view and section an example of one procedure for producing a matrix of a previously known construction, shows in side view and on average an example of one procedure for having a according to matrix assigned to the invention, shows a partial section of one according to the invention produced matrix in a first embodiment, shows a partial section of one according to the invention produced matrix in a second embodiment and shows the use of a mold space, to produce a matrix with a flat back surface.

Brsxnrvuxnc övrn Nu r-'önzsmcsu urrönmcsronn Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för att kunna framställa en för en formpressande, formpräglande och/eller formsprutande maskin 1 anpassad matris 2.Brsxnrvuxnc örn Nu r-'önzsmcsu urrönmcsronn The present invention relates to a method for being able to produce one for a compression molding, embossing and / or injection molding machine 1 custom die 2.

Denna matris 2 är försedd med en yttilldelad negativ mikro- struktur,2a och vilken mikrostruktur 2a i den formsprutande maskinen l är avbildbar i en plastdetalj 3, formad av ett plastmaterial, som en positiv mikrostruktur 3a.This matrix 2 is provided with a surface-assigned negative micro- structure, 2a and which microstructure 2a in the injection molding the machine 1 can be imaged in a plastic part 3, formed by a plastic material, as a positive microstructure 3a.

Förfarandet för att låta framställda nämnda matris 2 kommer att närmare beskrivas med en hänvisning till figur 6.The method of having said matrix 2 produced comes to be described in more detail with reference to Figure 6.

Den efterföljande beskrivningen utgàr, i ett förenklande syfte, ifrån att endast den rörliga formhalvan är försedd med 10 15 20, 25 iso 35 _l7_ 512 986 en matris 2 med en mikrostruktur 2a, men en i denna teknik insatt person inser att även den fasta formhalvan skulle_ kunna vara försedd med en sådan matris.The following description is, in a simplification purpose, from the fact that only the movable mold half is provided with 10 15 20, 25 iso 35 _l7_ 512 986 a matrix 2 with a microstructure 2a, but one in this technique experienced person realizes that even the fixed half of the mold would_ be able to be provided with such a matrix.

Med hänvisning till figurerna 1 - 3 visas således där sche- matiskt en formsprutningsmaskin l, försedd med en utstötar- stång la, ett antal (tre) utstötarpinnar lb, en rörlig form- halva lc och en fast formhalva ld.With reference to Figures 1 - 3, it is thus shown where injection molding machine 1, equipped with an ejector rod 1a, a number (three) of ejector pins 1b, a movable mold half lc and a solid mold half ld.

Ett rum le, med en form anslutande sig till formen för en genom formsprutningen formad, plan plastdetalj 3, är bildat mellan den rörliga formhalvan lc och den fasta formhalvan ld och uppvisar ett rumsintag lf i form av ett inlopp.A room smiling, with a shape adhering to the shape of one injection molded, flat plastic part 3, is formed between the movable mold half lc and the fixed mold half ld and has a room inlet lf in the form of an inlet.

Figur l illustrerar vidare utnyttjandet utav en torped lg, en cylindervägg lh, ett uppvärmningselement li, en sprutkolv lj samt en pàfyllningstratt lk för granulat eller pulver lm.Figure 1 further illustrates the utilization of a torpedo lg, a cylinder wall lh, a heating element li, a spray piston lj and a filling funnel lk for granules or powder ch.

Med hänvisning till figur 2 illustreras hur en uppvärmd och _ flytande plastmassa eller plastmaterial 4 omsluter torpeden lg och pressas av en kolv lj igenom rumsintaget lf och inui rummet le med formhalvorna lc, ld intagande det i figur 1 visade sammanförda läget.Referring to Figure 2, it is illustrated how a heated and - liquid plastic mass or plastic material 4 encloses the torpedo lg and pressed by a piston lj through the room intake lf and inui the room le with the shape halves lc, ld taking it in figure 1 showed the merged mode.

I figur 3 visas att den rörliga formhalvan lc bringas till ett ifran formhalvan ld anpassat läge och med hjälp av utstötarstången la samt utstötarpinnarna lb släpper den plana plastdetaljen 3 den rörliga formen lc och plastdetaljen 3 faller ur formhalvan lc.Figure 3 shows that the movable mold half 1c is brought into being a position adapted from the mold half ld and with the help of the ejector rod 1a and the ejector pins lb release the plane the plastic part 3 the movable shape lc and the plastic part 3 falls out of the mold half lc.

Med hänvisning till figur 4 visas där i en perspektivvy och mycket förenklat en som en platta formad matris 2 och som är försedd med en uppåt vettande yttilldelad mikrostruktur 2a.Referring to Figure 4, there is shown in a perspective view and very simplified one as a plate shaped matrix 2 and which is provided with an upwardly facing surface-assigned microstructure 2a.

Denna mikrostruktur är vanligtvis mycket komplex men en ytterst förenklad utföringsform utan krav pà skalenlighet är förstorat illustrerad i figur 4. - - --_~~v. _-v-.-,- '.-=...__ Mk in: n 10 15 _r2o 25 30 35 51 2 9í36 I förenklande och förtydligande syfte kommer den efterfölj- ande beskrivningen endast att omfatta en första mikrostruk- _ 13 _ turtillhöriga förhöjning 21, en mellanliggande mikrostruktur- tillhöriga fördjupning 22 och en andra förhöjning 23.This microstructure is usually very complex but one extremely simplified embodiment without requirements for scalability is enlarged illustrated in Figure 4. - - --_ ~~ v. _-v -.-, - '.- = ...__ Mk in: n 10 15 _r2o 25 30 35 51 2 9í36 For the purpose of simplification and clarification, the subsequent the description should only include a first microstructure _ 13 _ elevation 21, an intermediate microstructure associated recess 22 and a second elevation 23.

Matrisen 2 är således försedd med en yttilldelad negativ mikrostruktur 2a.The matrix 2 is thus provided with a surface-assigned negative microstructure 2a.

Matrisen 2 består utav en skiva eller en platta, med en plan underyta 2b, vanligtvis en plant bearbetad yta 2b, och som vilar mot en plan stödyta lc' i den rörliga formhalvan lc.The matrix 2 consists of a disk or a plate, with a plane sub-surface 2b, usually a flat machined surface 2b, and which rests against a flat support surface lc 'in the movable mold half lc.

Det är härvidlag viktigt att en plan matristillhörig yta 2b är anpassad att kunna vila mot en plan, formhalvan lc till- hörig, yta lc' eller motställda krökta ytor, så att matrisen 2 kan motstå de tryckkrafter som kommer att verka under ett framställningsförfarande, såsom ett sprutningsförfarande.In this respect, it is important that a flat matrix-associated surface 2b is adapted to be able to rest against a plane, the mold half lc oblique, surface lc 'or opposite curved surfaces, so that the matrix 2 can withstand the compressive forces that will act as one manufacturing process, such as a spraying process.

Med hänvisning till figur 5 visas där ett tvärsnitt utav en del utav en känd matris 2 och där tvärsnittet lagts genom förhöjningarna 21 och 23 och förajupningen 22.Referring to Figure 5, there is shown a cross section of one part of a known matrix 2 and through which the cross section is passed the elevations 21 and 23 and the pre-recess 22.

Den kända metoden, enligt figur 5, utgår ifrån att låta nämnda matris 2 få bli framställbar genom att på känt sätt låta metallbelägga en metallyta för en master, med en yttilldelad positiv mikrostruktur, bland annat genom att enbart utnyttja en pläteringsprocess.The known method, according to Figure 5, is based on sound said matrix 2 may be produced by in a known manner let metal coat a metal surface for a master, with a surface-assigned positive microstructure, including by only utilize a plating process.

Genom denna pläteringsprocess, eller motsvarande process, byggs metallager på metallager upp på masterns 5 mikrostruk- turtillhöriga ytparti 5a, så att ett första metallager kommer att kunna täcka även en lägsta punkt i ytpartiets Sa mikro- struktur.Through this plating process, or equivalent process, metal layer on metal layer is built up on the master 5 microstructures turn surface 5a, so that a first metal layer comes to be able to cover even a lowest point in the surface of the surface structure.

Enär en sådan pläteringsprocess ger ett metallager, vars övre yta kommer att vara oregelbunden med anledning av ytstruktu- ren 5a, krävs att pläteringsprocessen får fortsätta med att överföra metallager på metallager med en sammanslagen tjock- 10 15 20 25 30 35 512 986 _ 19 _ lek som över hela ytan kommer att överstiga ett på förhand bestämt värde, eller ett plan dom betecknatd 6 i figur 5; Den tidigare kända metoden kräver nu praktiskt att allt det metallmaterial som placerats över ytan 6, tilldelat hänvis- ningsbeteckningen 6a, måste slipas bort, på ett eller annat sätt.Since such a plating process produces a metal layer, the upper of which surface will be irregular due to surface structure pure 5a, it is required that the plating process may continue with that transfer metal bearings to metal bearings with a combined thickness 10 15 20 25 30 35 512 986 _ 19 _ play that over the entire surface will exceed one in advance determined value, or a plane judgment denoted 6 in Figure 5; The previously known method now practically requires all that metal material placed over the surface 6, assigned reference 6a, must be ground off, on one or the other way.

Pläteringsförfarandet för så tjocka lager som det här är fråga om tar mycket lång tid tillika med att planslipningen ned mot planet 6 av överskottsmaterialet 6a i form av metall ävenledes tar lång tid.The plating procedure for such thick layers as this is question of takes a very long time as well as the face grinding down towards the plane 6 of the excess material 6a in the form of metal also takes a long time.

Föreliggande uppfinning utnyttjar ävenledes en, för en fram- ställning av en matris 2 avsedd, master 5, som skulle kunna vara framställd pà samma sätt som mastern 5 i figur 5.The present invention also utilizes a, for a preferred position of a matrix 2 intended, master 5, which could be produced in the same way as the master 5 in figure 5.

Enligt föreliggande uppfinning skall dess yttilldelade posi- tiva mikrostruktur Sa täckas av ett tunt första slitskikt eller -lager 7, enligt figur 6.According to the present invention, its surface-assigned position tive microstructure Sa is covered by a thin first wear layer or layer 7, according to Figure 6.

Detta tunna första slitskikt 7 skall uppvisa en yttre första slityta 7a. flytande varma plastmaterialet skall pressas och mot vilken (Med slityta 7a menas här en yta mot vilken den slityta plastdetaljen 3 skall formas innan den matas ur form- halvorna lc, ld).This thin first wear layer 7 must have an outer first slityta 7a. liquid hot plastic material should be pressed and against which (Wear surface 7a here means a surface against which it wear surface the plastic part 3 must be formed before it is fed out of the halvorna lc, ld).

Detta slitskikt 7, göras så tunt, som bildar den första slitytan 7a skall nu säg upp till 2 um, att den kommer att uppvisa en negativ yttre mikrostruktur 2a svarande direkt mot den positiva mikrostrukturen Sa för mastern 5.This wear layer 7, made so thin, which forms the first wear surface 7a shall now say up to 2 um, that it will exhibit a negative outer microstructure 2a corresponding directly to it positive microstructure Sa for the master 5.

Fackmän inom detta område är väl medvetna om att här utnytt- jade metoder och förfaranden ger olika tjocklek pà skiktet 7 och det gäller att välja tjocklek och förfarande som tillför- säkrar att omràdet mellan förhöjningar hálles öppna.Those skilled in the art are well aware that the methods and procedures give different thicknesses of the layer 7 and it is a matter of choosing the thickness and procedure ensures that the area between elevations is kept open.

Detta första slitskikt 7 skulle kunna utgöras av en plastkom- 10 15 20 25 30 35 512 986 - 20 - posit eller annat hårt material men den efterföljande be- skrivningen avser att illustrera detta tunna första slitskikt 7 som ett metallskikt eller -lager.This first wear layer 7 could consist of a plastic 10 15 20 25 30 35 512 986 - 20 - posit or other hard material but the subsequent the writing is intended to illustrate this thin first wear layer 7 as a metal layer or layer.

Applicerandet av detta metallskikt 7 kan ske medelst känd teknik, såsom sputtrings- eller förångningsförfarande, mot en icke ledande masterplatta 5.The application of this metal layer 7 can take place by means of known technology, such as sputtering or evaporation process, against a non-conductive master plate 5.

Figur 6 avser att illustrera att detta tunna metallskikt 7 skall appliceras för att exakt kunna täcka hela den mikro- strukturen tilldelad yta 5a med ett tunt metallskikt.Figure 6 is intended to illustrate that this thin metal layer 7 shall be applied in order to accurately cover the entire micro- the structure assigned surface 5a with a thin metal layer.

Enligt uppfinningens förutsättningar så kommer nu nämnda tunna metallagers 7 inre eller övre yta i figur 6 att uppvisa mot mikrostrukturen 5a väsentligen svarande ojämnheter 7b.According to the conditions of the invention, the above will now come thin metal layer 7 inner or upper surface in figure 6 to show against the microstructure 5a substantially corresponding irregularities 7b.

Nämnda ojämnheter 7b skall, enligt uppfinningen, i ett andra steg fyllas med en vald plastkomposit 8'. Plastmassan för denna plastkomposit 8' skall vara varm och lättflytande, så »att den kommer att kunna täcka alla fördjupningar 22 och fylla upp alla förhöjningar 21, 23 och att plastkompositen_ kan bilda en plan övre yta 8a.Said irregularities 7b should, according to the invention, be in a second steps are filled with a selected plastic composite 8 '. The plastic mass for this plastic composite 8 'should be warm and easy to flow, so »That it will be able to cover all depressions 22 and fill in all elevations 21, 23 and that the plastic composite_ can form a flat upper surface 8a.

Figur 6 anser att illustrera den utföringsformen där en pà- fyllning utav en plastkomposit 8' för att bilda ett bärorgan 8 sker så att en liten andel 8a' kommer att bli belägen över planet 6 och en tänkt plan yta 8a och det överskjutande plastmaterialet 8a' kan nu enkelt avlägsnas genom ett meka- niskt planingsförfarande.Figure 6 considers illustrating the embodiment where a filling of a plastic composite 8 'to form a support member 8 takes place so that a small proportion 8a 'will be located above the plane 6 and an imaginary flat surface 8a and the excess the plastic material 8a 'can now be easily removed by a mechanical technical planning procedure.

Matrisen 2, i form av ett bärorgan 8 och en tunn första slit- yta 7a, lyftes ur eller ifrån masterenheten 5 och appliceras i den rörliga formhalvan lc, så att ytan 2b (6) anligger mot ytan 1c'. 6 Uppfinningen bygger också på att en påfyllning utav en plast- komposit 8' för att bilda ett bärorgan 8 mycket väl kan ske under tryck i ett formrum och på ett sådant sätt att en bear- 10 15 20 , 25 30 35 _ 21 _ 512 986 betning utav baksidan icke blir erforderlig.The matrix 2, in the form of a support member 8 and a thin first wear surface 7a, lifted out of or away from the master unit 5 and applied in the movable mold half 1c, so that the surface 2b (6) abuts against surface 1c '. 6 The invention is also based on the fact that a filling of a plastic composite 8 'to form a support member 8 may very well take place under pressure in a mold space and in such a way that a 10 15 20, 25 30 35 _ 21 _ 512 986 pickling from the back will not be required.

En närmare beskrivning över detta tredje steg i framställ- ningsprocessen sker i anslutning till figur 9.A more detailed description of this third step in the The processing process takes place in connection with Figure 9.

Tack vare anvisningen att låta utnyttja en plastkomposit 8' och ett därav format bärorgan 8 erbjudes många möjligheter till anpassning; Det är väl känt att olika polymera material och blandningar därav blandat med olika fyllande material och blandningar därav ger olika egenskaper och att därutöver vald härd- ningsprocess och härdningstid påverkar plastkompositens slutliga egenskaper.Thanks to the instruction to use an 8 'plastic composite and a support member 8 formed therefrom is offered many possibilities for adaptation; It is well known that various polymeric materials and blends thereof mixed with various filling materials and mixtures gives different properties and that in addition the selected hardening curing process and curing time affect plastic composite final properties.

Dessa kända anvisningar erbjuder en rad olika möjligheter tillämpade på en matris enligt uppfinningen.These known instructions offer a variety of possibilities applied to a matrix according to the invention.

Sålunda blir det möjligt att låta välja en plastkomposit 8' från ett polymert material blandat med ett fyllande material, såsom en kvart- eller metallfylld epoxi- eller silikonpoly- IIIBI' .Thus it becomes possible to have a plastic composite 8 'selected from a polymeric material mixed with a filling material, such as a quarter or metal filled epoxy or silicone polymer IIIBI '.

Vidare föreslår föreliggande uppfinning att plastkompositen 8' och ett därav format bärorgan 8 kan väljas med en längdut- vidgningskoefficient och/eller en värmeöverförande förmåga och/eller en värmekapacitiv förmåga, som är anpassad för en vald process och/eller beskaffenheten av den utnyttjade maskinen.Furthermore, the present invention proposes that the plastic composite 8 'and a support member 8 formed therefrom can be selected with a longitudinal coefficient of expansion and / or a heat transfer capacity and / or a heat capacitive capability adapted to a selected process and / or the nature of the exploited the machine.

Plastkompositen 8' kan väljas att härda genom en tillförsel av värme och/eller genom en belysning medelst UV-ljus. Med fördel skall dessa härdningsmöjligheter utnyttjas på så vis att därmed kan man anpassa erforderlig härdningsgrad och styvhet hos plastkompositen.The plastic composite 8 'can be selected to cure by a supply of heat and / or by illumination by UV light. With advantage, these curing possibilities must be utilized in this way that thus one can adjust the required degree of cure and stiffness of the plastic composite.

Intet hindrar att låta utnyttjad plastkomposit få vara vald av tvá-komponenttyp. -----, »_ f---~-_f~<»_--¿-----~r~fr--.-_--ﬂ-~»._.. _ .____._. . . _ .. _. _ _ __ __ _ -.__~.- _-,--.--. .There is nothing to prevent the utilized plastic composite from being selected of two-component type. -----, »_ f --- ~ -_f ~ <» _-- ¿----- ~ r ~ fr --.-_-- ﬂ- ~ »._ .. _ .____. _. . . _ .. _. _ _ __ __ _ -.__ ~ .- _-, --.--. .

J Mamman 10 15 20 25 30 35 512 986 -22- Figurerna 7 och 8 avser att illustrera att om en vald plast- komposit 8' för att bilda ett bärorgan 8, beläget under det hårda, som en första slityta 7a tjänande, metallskiktet 7, väljes med en anpassad låg värmeöverförande förmåga och/eller en anpassad hög värmekapacitiv förmåga så kommer därigenom denna plastkomposit 8' och bärorganet 8 att kunna tjäna såsom en värmeisolering mot formhalvan lc, för att därmed kunna hålla det frampressade plastmaterialet inom maskinen varm under den tid det tar att utbilda mikrostrukturmönstret 3a i plastdetaljen 3.J Mamman 10 15 20 25 30 35 512 986 -22- Figures 7 and 8 are intended to illustrate that if a selected plastic composite 8 'to form a support member 8, located below it hard, serving as a first wear surface 7a, the metal layer 7, selected with an adapted low heat transfer capacity and / or an adapted high heat capacitive capacity so comes through this plastic composite 8 'and the support member 8 to be able to serve as a thermal insulation against the mold half lc, in order to be able to keep the pressed plastic material inside the machine warm during the time it takes to train the microstructure pattern 3a in the plastic part 3.

I många tillämpningar krävs, för en exakt mikrostrukturre- laterad överföring, att värmen och temperaturen hos ett frampressat plastmaterial kvarhàlles i plastmaterial, utan att alltför snabbt passera över till formhalvan lc.In many applications, for a precise microstructure regulation, later transfer, that the heat and temperature of a pressed plastic material is retained in plastic material, without to pass too quickly over to the mold half lc.

Uppfinningen anvisar ävenledes att nämnda matris 2, vilket figurerna 7 och 8 visar, belägges med eller appliceras till ett andra slitskikt 9 med en andra slityta 9a. Detta skikt 9 belägges på den från metallagret 7 vettande ytan 8a för bär- organet 8 och kan utgöras utav ett slittàligt skikt och/eller ett värmeisolerande skikt.The invention also indicates that said matrix 2, which Figures 7 and 8 show, are coated with or applied to a second wear layer 9 with a second wear surface 9a. This layer 9 coated on the surface 8a facing away from the metal bearing 7 for member 8 and may be a wear-resistant layer and / or a heat insulating layer.

Detta andra slitskikts 9 egenskaper skall vara att uppvisa en slityta 9a med en låg friktion mot formhalvans lc yta lc' och hög nötningsbeständighet, enär trycket mellan matrisen 2 och formhalvan lc är stort under gjutningsförfarandet och värmespänningar tenderar att förskjuta matrisen 2 relativt formhalvan lc.The properties of this second wear layer 9 must be exhibited a wear surface 9a with a low friction against the surface lc surface lc ' and high abrasion resistance, since the pressure between the matrix 2 and the mold half 1c is large during the casting process and thermal stresses tend to shift the matrix 2 relatively formhalvan lc.

Det andra slitskiktet 9 kan här med fördel utgöras utav titannitrid eller DLC (Diamond-Like-Carbon).The second wear layer 9 can here advantageously consist of titanium nitride or DLC (Diamond-Like-Carbon).

Intet hindrar att för vissa tillämpningar låta ett valt mate- rial för det andra slitskiktet 9 ävenledes få utgöra material för det tunna första slitskiktet 7a med ett av plast format bärorgan 8 placerat däremellan. 10 15 20 25 30 35 512 986 - 23- Det tunna metallagret 7 kan appliceras via ett sputtringsför- farande och/eller ett förångningsförfarande alternativt ett pläteringsförfarande.There is nothing to prevent a certain material from being material for the second wear layer 9 may also constitute material for the thin first wear layer 7a with a plastic format support means 8 placed therebetween. 10 15 20 25 30 35 512 986 - 23- The thin metal layer 7 can be applied via a sputtering ring. and / or an evaporation procedure or a plating procedure.

Med hänvisning till figur 8 visas där en alternativ ut- föringsform, med ett nötningsbeständigt andra slitskikt 9, ett av en plastkomposit 8' format bärorgan 8 och ett tunt första slitskikt, i en form av ett metallskikt 7, där en fördjupning 22 tilldelats den i figur 4 visade dimensionen, medan en intillvarande fördjupning 24 valts betydligt djupare än fördjupningen 22, dock utan att därför behöva frångå de med uppfinningen signifikativa egenheterna.Referring to Figure 8, an alternative embodiment is shown. liner, with an abrasion resistant second wear layer 9, a support member 8 formed of a plastic composite 8 'and a thin one first wear layer, in the form of a metal layer 7, where a recess 22 is assigned the dimension shown in Figure 4, while an adjacent recess 24 is chosen much deeper than the recess 22, however, without therefore having to depart from them with the invention significant peculiarities.

Vidare kan ett bärorgan 8 med en bäryta 8b för det tunna första slitskiktet 7 och/eller detta skikt 7 utgöras av en plastkomposit 8' med en längdutvidgningskoefficient och/eller en värmeöverförande förmåga och/eller en värmekapacitiv förmåga anpassad till en vald process och/eller till den aktuella utföringsformen av den_utnyttjade formsprutande maskinen; Bärorganet 8 kan även utgöras av en plastkomposit som kan tilldelas olika härdbarhet genom att tillföra olika grad av värme och/eller belysning medelst UV-ljus.Furthermore, a support member 8 can have a support surface 8b for the thin the first wear layer 7 and / or this layer 7 consists of a plastic composite 8 'with a coefficient of longitudinal expansion and / or a heat transfer capacity and / or a heat capacitive ability adapted to a selected process and / or to it current embodiment of the_used molding the machine; The support member 8 can also be constituted by a plastic composite which can assigned different hardenability by applying different degrees of heating and / or lighting by means of UV light.

Bärorganet 8 kan ävenledes utgöras att ett material med låg värmeöverförande förmåga och hög värmeisolerande och/eller värmekapacitiv förmåga.The support member 8 can also be a material with a low heat transfer capacity and high thermal insulation and / or heat capacitive capacity.

Intet hindrar att förstärka bärorganet 8 med i och för sig kända medel. Sålunda kan bärorganet 8 få vara förstärkt med ett ytterligare slittàligt skikt 9, på dess från metallagrets yta 7 vettande yta. Även om uppfinningen beskrivits i det ovanstående utförings- exemplet så att ett tunt slitskikt 7 skall stödjas av ett tjockare plastskikt eller bärorgan 8 så kan i vissa tillämp- 10 15 20 25 30 35 512 986 _24- ningar det vara lämpligt att bilda både dessa slitskikt fràn ett och samma plastmaterial. __ Intet hindrar att låta slitskiktet 7 få härda först, gärna med en hög härdningsgrad, och det stödjande plastskiktet eller bärorganet 8 senare, med en lägre härdningsgrad.Nothing prevents the support member 8 from being reinforced per se known agents. Thus, the support member 8 may be reinforced with an additional wear-resistant layer 9, on its from the metal bearing surface 7 facing surface. Although the invention has been described in the above embodiment, the example so that a thin wear layer 7 is to be supported by a thicker plastic layers or support members 8, in some applications 10 15 20 25 30 35 512 986 _24- it may be appropriate to form both of these wear layers from one and the same plastic material. __ There is nothing to prevent the wear layer 7 from hardening first, preferably with a high degree of hardening, and the supporting plastic layer or the support member 8 later, with a lower degree of cure.

Med hänvisning till figur 9 visas där en möjlighet att till ett formrum 90 i form av en gjutform 91 applicera plastkompo- siten 8' genom ett övertryck fràn en kolv 92, så att bärorga- nets 8 yta Ba blir plan av gjutformens 91 ytavsnitt 91a.With reference to Figure 9, there is shown an opportunity to a mold cavity 90 in the form of a mold 91 apply plastic components. site 8 'by an overpressure from a piston 92, so that the support member The surface Ba of the net 8 becomes flat by the surface section 91a of the mold 91.

Denna plana yta 8a kan nu applicerad direkt mot formhalvans lc stödyta lc'.This flat surface 8a can now be applied directly to the mold half lc support surface lc '.

När det gäller skiktets 7 tjocklek är en grundregel att det skall vara så tjockt att det inte kollapsar eller spricker sönder under ett valt antal gjutningsprocesser. Praktiskt innebär detta en tjocklek av l-5 um.As for the thickness of the layer 7, a basic rule is that should be so thick that it does not collapse or crack broken during a selected number of casting processes. Practically this means a thickness of 1-5 μm.

Mera generellt torde det vara lämpligt att låta välja tjockleken mellan 1 och 50 um, företrädesvis under 20 um.More generally, it should be appropriate to let choose the thickness between 1 and 50 μm, preferably below 20 μm.

Vissa tillämpningar kan dock accepteras så tunna skikt som ca 0,1 um beroende bl.a. på valt material i bärorganet 8.However, some applications can be accepted as thin layers as approx 0.1 um depending i.a. on selected material in the support member 8.

Slitskiktet 9 kan väljs till en tjocklek av mellan 1 och 50 um, företrädesvis under 20 um.The wear layer 9 can be selected to a thickness of between 1 and 50 μm, preferably below 20 μm.

Mikrostrukturen 2a kan ha en djupvariation mellan 0,1 och 1000 um, företrädesvis över 100 um.The microstructure 2a may have a depth variation between 0.1 and 1000 μm, preferably over 100 μm.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den ovan såsom exempel angivna utföringsformen utan kan genomgå modifikatio- ner inom ramen för uppfinningstanken definierad i efterfölj- ande patentkrav.The invention is of course not limited to the above as exemplified embodiment but may undergo modification. within the scope of the inventive concept defined in the other claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 512 986 _25_ Patent claim. A method for producing a matrix, provided with a surface-assigned negative microstructure and which microstructure in a utilized machine is imitable in a plastic material as a positive microstructure, said matrix being manufacturable by having a master coated with a surface-assigned positive microstructure. microstructure, with one layer, is characterized in that a thin, microstructure assigned to the surface of said master is applied to a thin, wear layer serving as a first wear layer, said layer having substantially irregularities corresponding to the microstructure and in any case, said irregularities are filled with a plastic composite to form a support member.

2. A method according to claim 1, characterized in that the filling of said plastic composite takes place in a mold space. '3; A method according to claims 1 and 2, characterized in that the plastic composite is selected from a mixture of a polymeric material and a filling material, such as a quartz or metal-filled epoxy or silicone polymer.

4. A method according to claim 1, characterized in that the plastic composite and the formed support means are selected with a coefficient of longitudinal expansion and / or a heat transfer capacity and / or a heat capacitive capacity adapted for a selected process in the injection molding machine.

5. A method according to claim 1, characterized in that the plastic composite is cured by a supply of heat and / or a lighting by means of UV light.

6. A method according to claims 1 and 3, characterized in that the plastic composite is selected from the two-component type.

7. A method according to claim 1, characterized in that a plastic composite, under a hard first wear layer, is selected with an adapted heat transfer capacity and / or heat capacitive capacity, in order to keep the pressed plastic mass inside the machine warm.

8. A method according to claim 1, characterized in that said matrix is coated with a second wear layer on the surface facing from the surface of the first wear layer.

9. A method according to claim 1 or 8, characterized in that said first wear layer and / or said second wear layer consists of titanium nitride or DLC (Diamond-Like-Carbon).

10. A method according to claim 1, characterized in that said thin first wear layer has the shape V "'of a metal layer and is applied via a sputtering method and / or an evaporation method or a plating method.

11. A method according to claim 1 or 10, characterized in that the first wear layer and / or the metal layer is selected with a thickness adapted to the set requirements.

12. A method according to claim 1, characterized in that the surface structure of the plastic composite, on the surface facing away from the wear and / or metal layer, is machined flat.

Matrix, adapted for an injection molding and / or embossing machine, with a negative microstructure having a surface, characterized in that a microstructure having a first wear surface consists of a thin wear layer and that this layer is supported by a bearing surface formed by a support member. such as a metal-shaped surface, 10 15 20 25 30 35 _ 27 _ .512 986

Matrix according to claim 13, characterized in that the support member is constituted by a plastic composite.

15. A matrix according to claim 13, characterized in that the support means is constituted by a plastic composite, with a mixture of a polymeric material and a filling material, such as quartz or metal-filled exposure or silicone polymer.

Matrix according to claim 13, characterized in that the support member and / or the first wear layer consists of a material with a coefficient of longitudinal expansion and / or a heat transfer capacity and / or a heat capacitive capacity adapted to a selected process in the machine used.

17. A matrix according to claim 13, characterized in that the support member consists of a plastic composite, curable by supplying heat and / or lighting by means of pile light.

A matrix according to claim 13, characterized in that the support member consists of a plastic material of two-component type.

19. A matrix according to claim 13, characterized in that the support member consists only of a material with low heat transfer capacity.

A matrix according to claim 13, characterized in that the support member is reinforced.

A matrix according to claim 13 or 20, characterized in that the support member is reinforced with a second wear layer on the surface facing the surface of the first wear layer. '10 15 20 25 30 35 512 986 -28-

Matrix according to claim 13 or 21, characterized in that said first wear layer and / or said second reinforcing layer consists of titanium nitride or DLC.