在基底中形成凹槽的技术及具有凹槽的制品的制作方法_5

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在热塑性材料处于可流动状态下进行。压印之 后,可将热塑性材料冷却以形成硬化。
[0127] 该生产工具还可由固化的热固性树脂制成。可以根据下面的过程来制备由热固性 材料制成的生产工具。将未固化的热固性树脂涂敷至上述类型的母模工具。当未固化的树 脂处于母模工具表面上时,可通过加热固化或聚合化该树脂,使得该树脂凝固成具有与母 模工具表面图案相反的形状。然后,从母模工具表面移出固化的热固性树脂。生产工具可 由固化的辐射固化性树脂制成,诸如丙烯酸酯化聚氨酯低聚物。辐射固化的生产工具的制 备方式与由热固性树脂制成的生产工具相同,但不同之处在于前者的固化是通过暴露于辐 射(例如,紫外线辐射)进行的。
[0128] 生产工具的接触表面还可以包括脱模涂层,以使得研磨剂制品更容易从生产工具 上脱离。此类脱模涂层的例子包括硅树脂和含氟化合物。
[0129] 有关用于制备固定至背衬的结构化研磨剂层的材料和方法的进一步的细节可见 于例如美国专利 5, 435, 816(Spurgeon等人)、5, 672, 097 (Hoopman)、5, 681,217(Hoopman等 人)、5, 454, 844(Hibbard等人)、5, 851,247(Stoetzel等人)、6, 139, 594(Kincaid等人) 和 8, 251,774B2 (Jos印h等人)中。
[0130] 多种合适的结构化研磨剂可例如以商品名"TRIZACT"从明尼苏达州圣保罗市3M 公司(3MCompany,SaintPaul,Minnesota)商购获得。其例子包括:3MTRIZACT162XA 研磨片(3MTRIZACTLAPPINGFILM162XA) (46 微米标称等级,莫氏硬度〈3) ;3MTRIZACT 268XA氧化铝研磨片(3MTRIZACTLAPPINGFILMALUMINUM0XIDE268XA)(有 5、10、20 和 35微米标称等级可供选择);3MTRIZACTM-568XA二氧化铈研磨片(3MTRIZACTLAPPING FILMCERIUMOXIDEM-568XA) (0.5 微米标称等级);3MTRIZACT钻石磨削片(3MTRIZACT DIAMONDLAPPINGFILM)(有0·5、2和9微米钻石标称等级可供选择);3MTRIZACT677XA 钻石抛光盘(3MTRIZACTDIAMONDTILE677XA)结构化研磨剂片材(有3、6、9和20微米 钻石标称等级可供选择)。根据已知的方法,可以将由此制备的结构化研磨剂转换成磨带。 也可以将结构化研磨剂固定在支承轮的周向表面,以形成磨轮。
[0131] 优选地,结构化研磨剂层的宽度小于或等于研磨剂制品直径(例如,为磨轮的情 况下)的约1/8(12.5% )、小于1/10(10% )、或者甚至小于1/20(5% )和/或所需凹槽的 大小和形状(例如,凹坑的直径或环的宽度(即,宽度不是直径))。通常,对结构化研磨剂 层宽度和磨轮直径的选择将由具体的应用决定,并且将通过凹坑的大小,以及磨削过程的 精度和速度来确定。
[0132] 本公开的精诜实例
[0133] 在第一实例中,本公开提供了一种方法,该方法包括:形成组件,该组件包括基底 和附接到基底第一表面的部件,其中该基底还包括与第一表面基本上相对的第二表面。该 方法还可包括将研磨剂制品的结构化研磨剂层与基底的第二表面摩擦接触。该研磨剂制品 可包括沿着支撑构件的周向表面设置的结构化研磨剂构件,并且该结构化研磨剂构件包括 结构化研磨剂层,该结构化研磨剂层包括固定至背衬的成型的研磨剂复合物。背衬可邻近 支撑构件,并且成型的研磨剂复合物包括保留在粘结剂材料中的研磨剂颗粒。该方法还可 包括相对于基底的第二表面纵向推进结构化研磨剂层,并且围绕基本上垂直于基底第二表 面的旋转轴旋转基底,使得结构化研磨剂层与基底的第二表面保持接触并磨削基底的第二 表面,从而在第二表面上形成凹槽。
[0134] 在第二实例中,本公开提供了根据第一实例所述的方法,其中所述方法是在没有 添加松散研磨剂颗粒或研磨剂浆料的情况下进行的。
[0135] 在第三实例中,本公开提供了根据第一实例所述的方法,其中所述凹槽包括凹坑、 椭圆形凹槽、卵形凹槽、水槽和环形凹槽中的至少一者,并且其中所述凹槽的曲率半径在至 少一个基本上垂直于第二表面的平面上基本上一致。
[0136] 在第四实例中,本公开提供了根据第一实例所述的方法,其中所述基底具有垂直 于基底表面延伸穿过其中的圆柱形通道,并且其中所述旋转轴与该圆柱形通道共线。
[0137] 在第五实例中,本公开提供了根据第一实例所述的方法,其中所述基底选自玻璃 基底和蓝宝石基底。
[0138] 在第六实例中,本公开提供了根据第一实例所述的方法,其中所述部件选自电子 模块、显示器部件、生物识别传感器、生物医学传感器、扬声器、麦克风、触感设备、存在敏感 传感器,和它们的组合。
[0139] 在第七实例中,本公开描述了一种方法,该方法包括:形成经处理的包括改性表面 的基底,并且将研磨剂制品的结构化研磨剂层与基底的改性表面摩擦接触。该研磨剂制品 可包括沿着支撑构件的周向表面设置的结构化研磨剂构件,并且该结构化研磨剂构件包括 结构化研磨剂层,该结构化研磨剂层包括固定至背衬的成型的研磨剂复合物。背衬可邻近 支撑构件,并且成型的研磨剂复合物包括保留在粘结剂材料中的研磨剂颗粒。该方法还可 包括相对于基底的改性表面纵向推进结构化研磨剂层,并且围绕基本上垂直于基底改性表 面的旋转轴旋转基底,使得结构化研磨剂层与基底的改性表面保持接触并磨削基底的改性 表面,从而在改性表面中形成凹槽。
[0140] 在第八实例中,本公开提供了根据第七实例所述的方法,其中形成经处理的基底 包括向基底涂覆或层合膜,以形成改性表面。
[0141] 在第九实例中,本公开提供了根据第七实例所述的方法,其中形成经处理的玻璃 基底包括对玻璃基底的表面进行离子交换处理,以形成改性表面。
[0142] 在第十实例中,本公开提供了根据第七实例所述的方法,其中所述经处理的基底 选自经处理的玻璃基底和经处理的蓝宝石基底。
[0143] 在第十一实例中,本公开提供了根据第七实例所述的方法,其中所述方法是在没 有添加松散研磨剂颗粒或研磨剂浆料的情况下进行的。
[0144] 在第十二实例中,本公开描述了一种包括基底的制品,该基底包括限定凹槽的表 面。根据该实例,所述凹槽在至少一个基本上垂直于表面的平面上对于至少约98%的凹槽 深度具有基本上一致的曲率半径,并且凹槽的深度由表面的平面测量到凹槽中的沿着基本 上垂直于表面的平面方向离表面最远的点。
[0145] 在第十三实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中从凹槽到基底 表面的边缘滚降被限于小于凹槽深度的约2%。
[0146] 在第十四实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述基底包含 玻璃或蓝宝石中的至少一者。
[0147] 在第十五实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述制品包括 具有外壳和显示器的电子设备,并且其中所述基底包括外壳的与显示器面向相反方向的一 部分。
[0148] 在第十六实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述表面限定 多个凹槽,并且其中所述凹槽位于所述表面的选定位置上,使得当用户以选定取向握持电 子设备时,用户的相应手指将放置在所述多个凹槽的相应凹槽上或其附近。
[0149] 在第十七实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述制品包括 具有显示器的电子设备,并且其中所述基底包括显示器的盖板。
[0150] 在第十八实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,所述制品还包括部 件,所述部件选自电子模块、显示器部件、生物识别传感器、生物医学传感器、扬声器、麦克 风、触感设备、存在敏感传感器以及它们的组合,其中所述部件附接至基底。
[0151] 在第十九实例中,本公开描述了根据第十八实例所述的制品,其中所述表面包括 第一表面,其中基底还包括与第一表面基本上相对的第二表面,并且其中所述部件附接至 邻近凹槽的第二表面。
[0152] 在第二十实例中,本公开描述了根据第十八实例所述的制品,其中所述部件至少 部分地设置在由凹槽限定的体积中。
[0153] 在第二十一实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述表面包 括第一表面,其中基底还包括与第一表面基本上相对的第二表面,所述制品还包括在凹槽 和第二表面之间延伸的圆柱形通道。
[0154] 在第二十二实例中,本公开描述了根据第二十一实例所述的制品,所述制品还包 括至少部分地设置在圆柱形通道中的部件,其中所述部件选自压力传感器、麦克风、扬声 器、电导体以及它们的组合。
[0155] 在第二十三实例中,本公开描述了根据第二十一实例所述的制品,所述制品还包 括覆盖凹槽并附接至第一表面的柔性膜、设置在凹槽和圆柱形通道中的液体,并且其中所 述部件包括贮存器。
[0156] 在第二十四实例中,本公开描述了根据第十二实例所述的制品,其中所述凹槽包 括凹坑、椭圆形凹槽、卵形凹槽、水槽和环形凹槽中的至少一者。
[0157] 在第二十五实例中,本公开描述了一种组件,所述组件包括具有凹槽的基底和邻 近凹槽定位并附接至基底的部件。通过如下方法形成凹槽:将研磨剂制品的结构化研磨剂 层与基底的表面摩擦接触,相对于基底的表面纵向推进结构化研磨剂层,并且围绕基本上 垂直于基底表面的旋转轴旋转基底,使得结构化研磨剂层与基底的表面保持接触并磨削基 底的表面,从而在表面上形成凹槽。该研磨剂制品可包括沿着支撑构件的周向表面设置的 结构化研磨剂构件,并且该结构化研磨剂构件包括结构化研磨剂层,该结构化研磨剂层包 括固定至背衬的成型的研磨剂复合物。背衬可邻近支撑构件,并且成型的研磨剂复合物包 括保留在粘结剂材料中的研磨剂颗粒。
[0158] 在第二十六实例中,本公开提供了根据第二十五实例所述的方法,其中所述部件 至少部分地设置在由凹槽限定的体积中。
[0159] 在第二十七实例中,本公开提供了根据第二十五实例所述的方法,其中所述部件 选自电子模块、显示器部件、生物识别传感器、生物医学传感器、扬声器、麦克风、触感设备、 存在敏感传感器,和它们的组合。
[0160] 在第二十八实例中,本公开提供了根据第二十五实例所述的方法,其中所述凹槽 形成于基底的第一表面中,并且其中所述部件邻近与第一表面基本上相对的第二表面定 位。
[0161] 在第二十九实例中,本公开提供了根据第二十五实例所述的方法,其中所述凹槽 包括凹坑、椭圆形凹槽、卵形凹槽、水槽和环形凹槽中的至少一者。
[0162]实例:
[0163] 除非另有说明,否则在实例及本说明书的其余部分中的所有份数、百分数、比率等 均为以重量计。
[0164] 测试方法
[0165] 轮廓测宙法
[0166] 采用可购自加利福尼亚州苗必达市KLA-Tencor公司(KLA-Tencor Corporation,MilpitasCalifornia)的P16+探针式轮廓仪进行接触式轮廓测量。扫描长 度为8. 0mm,扫描速率为100μπι/s。探针上的负载为0. 5mg,探针顶端半径为0. 15μπι。对凹 坑进行接触式轮廓测量,该凹坑使用本公开所述技术形成,并具有被描述为球体的一部分 的表面。凹坑对于至少98%的特征结构深度具有基本上一致(例如,一致或几乎一致)的 曲率半径(R0C)(其中凹槽的深度由凹槽的最低点测量到形成有凹槽的基底表面的平面, 方向基本上垂直于基底表面的平面)。凹槽的边缘形状是清晰的,并且边缘滚降小于凹槽总 深度的约2% (例如,在凹槽深度的约0. 1%和2%之间)。相比之下,浆料磨削过程会得到 不同的R0C(主要是在边缘处),而边缘滚降根据过程的不同会占凹槽深度的10 - 20%。
[0167]实例 1
[0168] 本实例描述了根据本公开的制备磨轮的过程。将可购自明尼苏达州圣保罗市 3Μ公司(3ΜCompany,St.Paul,Minnesota)的 3ΜTRIZACT568ΧΑ二氧化铈研磨剂(3Μ TRIZACT568XAceriaabrasive)片材切成 0· 045 英寸(0· 11cm)宽、12 英寸(30. 5cm)长的 条带。将可购自 3M公司的 3MSCOTCH-WELD速干胶(3MSCOTCH-WELDinstantadhesive) 涂覆在研磨剂条带一端的背面,覆盖约0.5英寸(1.3cm)长的条带。将涂有粘合剂的研磨 剂条带的背面与具有一体式中心轴的金属支撑构件(直径88_X0. 1英寸(0. 25cm)厚) 的外周向表面接触。让粘合剂固化。将额外的粘合剂涂覆至研磨剂条带的背面,涂覆约0.5 英寸(1.3cm)长。将带有研磨剂的粘合剂与支撑构件的外周向表面接触。持续进行该过程 直至支撑构件的整个周向表面被研磨剂覆盖。在将研磨剂表面的最后一段固定至周向表面 之前,先将研磨剂条带切成合适的长度,使得研磨剂条带的最后一段不会与附接至支撑构 件的研磨剂条带的第一段重叠。让粘合剂固化,制得磨轮。
[0169]实例 2
[0170] 本实例描述了根据本公开的用于制造凹坑的单步研磨方法。将实例1中制备的磨 轮安装在可旋转驱动装置的卡盘中,使得磨轮的主表面平行于地面。将2英寸(5.1cm)X3 英寸(7. 6cm)XO. 12cm的碱石灰玻璃板安装在型号为#69-3000-1
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