Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Produktion eines beschichteten Schleifmittels mit strukturierter Oberfläche. Interessante Werkzeuge in dieser besonderen Anwendung sind jene, die verwendet werden, um eine Oberfläche mit einem bestimmten Muster zu gießen, zu prägen oder zu bedrucken. Die Werkzeuge auf die sich hierbei als „musterbildende Werkzeuge" bezogen wird, können die Form einer Walze, einer einfachen Platte oder eines Bandes haben, wobei das Muster auf der Oberfläche gebildet wird.

Die Hauptbedeutung der vorliegenden Erfindung liegt in der Herstellung von Werkzeugen, die dazu verwendet werden können, beschichtete Schleifmittel mit Oberflächen, die strukturiert wurden, um spezielle Wirkungen zu erzielen, zu produzieren. Die Erfindung wird mit diesem Gegenstand als Hauptgesichtspunkt beschrieben, aber es ist selbstverständlich, dass die Erfindung leicht angepasst werden kann, um die Erfordernisse einer großen Vielzahl von Druck-, Formungs-, oder Prägungsanwendungen zu erfüllen, die nicht in direkter Verbindung mit beschichteten Schleifmitteln stehen, die sich jedoch einen gemeinsamen Bedarf nach einer schnellen, vielseitigen und ökonomischen Technik zur Herstellung von Werkzeugen mit komplexen aus der Oberfläche des Werkzeugs geformten Mustern teilen.

Beschichtete Schleifmittel mit strukturierten Oberflächen werden durch Abscheiden einer Schicht, die in einer härtbaren Bindemittelrezeptur verteilte Schleifpartikel enthält, gebildet. Das Bindemittel ist häufig, aber nicht notwendigerweise, ein durch Bestrahlung aushärtendes Bindemittel und die Schleifpartikel können beliebige von jenen sein, die allgemein in beschichteten Schleifmitteln verwendet werden, einschließlich Schmelz- und Sinterkorund, Quarz, Siliziumkarbid, Aluminiumoxyd/Zirkonoxyd, Superschleifmittel wie z.B. kubisches Bornitrid, komplexe Aluminium/Magnesiumboride und Diamant und weichere Schleifmittel wie Glas, das Quarz, von Alpha-Aluminiumoxyd- Vorstufen und Ceroxid enthält, zum Polieren weicherer Materialien. Die Oberflächen können durch eine Form-, Präge- oder Tiefdrucktechnik strukturiert werden. Wie sie z.B. in USPP 5,014,468; 5,152,917; 5,840,088; und 5,863,306 beschrieben sind.

Es ist oft vorteilhaft, dafür zu sorgen, dass die Oberfläche sich wiederholende Formen aufweist, die völlig identisch sein können und gleichmäßige Abstände aufweisen können, jedoch ist es für viele andere Anwendungen wünschenswert, dass die Formen in Mustern angeordnet werden, die Formen enthalten, die nicht die gleichen und/oder sich nicht in einheitlicher Form über das gesamte oberflächenformende Werkzeug erstrecken. Solche Abweichungen vom Regelmäßigen stellen sich als wirksam heraus, um die Entstehung von Kratzmustern oder Ritzmarken auf der Oberfläche des zu schleifenden Trägermaterials bzw. -substrats zu vermeiden. Jedoch macht das Erfordernis nach Ungleichmäßigkeit die Herstellung des oberflächenformenden Werkzeugs (das gewöhnlich durch Rändeln passender Muster auf der Werkzeugoberfläche hergestellt wird) sehr viel schwieriger und technisch anspruchsvoller, wohingegen das Rändeln eines Musters von regelmäßigen geraden Linien auf der Werkzeugoberfläche nicht das gewünschte ungleichmäßige Muster erzeugt.

Zusätzlich stellt die Werkzeugoberfläche oft einen Kompromiss dar, weil der Aufwand zur Herstellung speziell für jede Anwendung ausgelegter Werkzeuge beträchtlich ist. Ein weiter komplizierender Faktor ist, dass, wegen des Kontakts mit Schleifmitteln, die Standzeit eines Werkzeugs, bevor es verschlissen oder sonst wie verformt wird, ziemlich begrenzt sein kann.

DE 198 34 559 A1 legt eine Methode zur Herstellung von Werkzeugen zur Oberflächenfeinbearbeitung offen, die Methoden des Rapid Prototyping benutzt. Bei diesem Verfahren wird das Werkzeug oder Teile davon, durch eine bestehende Rapid Prototyping-Methode geformt, die einen kontrollierten Aufbau von zunächst flüssigen Schichten einschließt, um eine feste Struktur zu bilden. Außerdem können mit dieser Methode eine negative Form des Werkzeugs oder von dessen Teilen geformt und die Werkzeuge oder deren Teile davon abgeformt werden.

US 5,598,794 beschreibt ein Verfahren zum Modifizieren einer offenen Oberfläche eines Halbleiterwafers. Dieses Verfahren umfasst den Schritt des Kontaktes besagter Oberfläche mit einem strukturierten Schleifgegenstand. Durch Verwenden eines Vorlagenwerkzeugs kann der Schleifgegenstand erhalten werden.

Es gibt daher einen Bedarf nach einem äußerst vielseitigen, schnellen und wirtschaftlichen Prozess zur Herstellung oberflächenformender oder -gestaltender Werkzeuge. Die vorliegende Erfindung liefert solch einen Prozess und daraus hervorgehende Formwerkzeuge. Das Werkzeug kann an eine Reihe von Prozessen angepasst werden, die Formen, Prägen, Tiefdruckauftragung und/oder Tiefdruck einschließen. Wie jedoch oben angedeutet, liegt das Hauptinteresse, das in der Beschreibung der hier vorliegenden Erfindung untersucht wird, in der Herstellung eines Werkzeugs, das geeignet ist, gemusterte, (oder „strukturierte"), beschichtete Schleifprodukte zu produzieren.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Prozess zur Herstellung von beschichteten Schleifmitteln gemäß unabhängigem Anspruch 1 zu Verfügung, der eine strukturierte, gemusterte Oberfläche aufweist, wobei das Muster auf der Oberfläche durch Verwendung eines Werkzeug, das durch Rapid Prototyping Technik hergestellt wurde, erzeugt wird.

Beschichtete Schleifmittel mit strukturierten, gemusterten Oberflächen sind üblicherweise beschichtete Schleifmittel, die auf dem Träger ein Trägermaterial und eine Schleifmittelschicht tragen, die Schleifpartikel in einem härtbaren Bindemittel umfasst. Die Schleifmittelschicht hat eine Oberfläche, die so strukturiert ist, dass sie ein Muster hat, das üblicherweise eine Vielzahl von Stellen aufweist bei denen die Stärke der Schicht größer als die Durchschnittsstärke der Schicht ist. Das Muster weist regelmäßig sich wiederholende Einheiten auf, obgleich es innerhalb jeder Einheit, ein wenig zufällig abgewandelt sein kann. Typische Beispiele beschichteter Schleifmittel mit strukturierten, gemusterten Oberflächen werden z.B. in USPP 5,152,917; 5,454,844; 5,489,235; 5,658,184; 5,672,097; 5,681,217; 5,833, 724; 5,840,088 und 5,863,306 beschrieben.

Die beschriebenen Techniken zur Herstellung der gemusterten Oberflächen schließen Tiefdruck, Prägen und Formen ein. Die Werkzeuge können daher zum Beispiel als Formen, Prägerollen oder Tiefdruckwalzen verwendet werden.

Andere Techniken umfassen das Einritzen paralleler dreieckiger Rillen in ein Werkzeug, dann das Einritzen weiterer paralleler Rillen rechtwinklig zu der ersten, die Pyramiden mit quadratischer Grundfläche auf der Oberfläche hinterlassen. Diese Oberfläche kann unmittelbar als das Formwerkzeug verwendet werden oder sie kann verwendet werden, um die weibliche entsprechende Variation zu formen. Diese Technik wird in USP 5,300,263 beschrieben. Andere Verfahren des Einritzens oder Rändelns eines Musters durch eine Walze enthalten die USPP 4,478,769; 5,435,8116; 5,489,235; und 5,946,991. All jene Prozesse erfordern die Herstellung von Schneidwerkzeugen, wobei die Werkzeuge fortlaufend und sehr genau ausgerichtet werden müssen und die Arten von Mustern, die reproduziert werden können, grundsätzlich begrenzt und untereinander parallel ausgerichtet sind.

Die vorliegende Erfindung erlaubt eine unbegrenzte Vielseitigkeit in der Wahl von Mustern und ist nur begrenzt in dem Maß als die Größe der Oberfläche begrenzt ist, die von einer speziellen RPM-Maschine hergestellt werden kann. Egal welches technische Verfahren, die vorliegende Erfindung erfordert den Gebrauch eines Werkzeugs, das leicht durch eine RP-Technik hergestellt und ohne erheblichen Aufwand angewandt und weggeworfen oder nachgebildet werden kann.

1 ist eine Draufsicht dreier verschiedener Arten von Oberflächen, 1(a), 1(b), 1(c), die durch RP-Techniken, nicht jedoch durch konventionelle Ritztechniken hergestellt werden können.

2 zeigt ein Flussdiagramm der Herstellung eines Produktionswerkzeuges, das eine Vorgehensweise im Sinne der vorliegenden Erfindung anwendet.

3 zeigt die Draufsicht dreier Produktionschritte bei der Produktion eines beschichteten Schleifmittels.

Von links nach rechts sind sie die Patritze durch RP-Technik erstellt; eine aus Silikon geformte Version (weiblich) erstellt durch die Patritze; und ein Schleifmittel mit einer strukturierten Oberfläche, erstellt durch Prägen einer Schicht einer Aufschlämmung, die ein härtbares Bindemittel mit darin verteilten Schleifpartikeln enthält, wobei ein Produktionswerkzeug mit der aus Silikon geformten Form erstellt wurde.

Die Technik des Rapid Prototyping weist eine Reihe von nützlichen Ausführungsarten auf, die im folgenden diskutiert werden, aber es versteht sich von selbst, dass es eine Reihe von Techniken geben mag, die über jene, die im folgenden beschrieben werden, hinausgehen und an die Grunderfindung anpassbar sind, aber dennoch die gleichen Grundeigenschaften aufweisen und zwar:

• 1) Computerentwurf eines angestrebten Oberflächenmusters
• 2) Reduktion des Entwurfs mit einem Computerprogramm auf eine Anzahl von horizontalen Schnitten, die wenn man sie aufeinander legt, den gewünschten Entwurf ergeben.
• 3) Realisierung des Entwurfs in der Form eines Werkzeug-Prototypen zum Oberflächenformen;
• 4) Die Verwendung des Prototypen, um ein Produktionswerkzeug zu erschaffen.

Die verschiedenen Techniken innerhalb dieses Herstellungsprozesses werden nun ausführlich weiter diskutiert.

Der Begriff „Rapid-prototyping" wird verwendet, um eine Vielzahl von Techniken zu beschreiben, durch die ein Prototyp der durch die Patritze geformten Oberfläche, in schneller und gänzlich reproduzierbarer Art und Weise erzeugt wird. Alle diese Techniken arbeiten durch Umwandeln einer Computerdatei in einen wirklichen Gegenstand. Die Computerdatei wird durch ein computergestütztes Designprogramm erzeugt (üblicherweise ein „CAD-Programm" genannt), welches die Fähigkeit zum Entwurf einer Form und dann zum dreidimensionalen Betrachten dieser Form aus einer Vielzahl von Blickwinkeln bereitstellt. Aus einer Reihe von Gründen erzeugt das Programm den Entwurf in Form einer „STL-Datei". „STL" ist die Abkürzung für „Stereolithography", die eine Technik darstellt, durch die eine Datei verwendet werden kann, um die Patritze zu erzeugen. Solche STL-Dateien können jedoch genutzt werden, um die Datei durch eine Vielzahl von alternativen Techniken in eine Patritze umzuwandeln, was weiter unten diskutiert werden wird.

Es gibt eine Anzahl Anbieter von CAD-Design-Paketen einschließlich „Solidedge" erhältlich von Unigraphics; „SolidView" von Solid Concepts; Solidworks und Autocad 2000. Der Entwurf kann in anderen Formaten als STL-Dateien einschließlich z.B. DWG/DXF, IDEAS, IGES and VRML-Dateien gespeichert werden.

Die Rapid-Prototyping-Maschine arbeitet gewöhnlich, (aber nicht immer, wie wir sehen werden) nach dem gleichen Prinzip: die Datei, die von der CAD-Maschine (wie z.B. eine STL-Datei) erzeugt wird, wird verarbeitet, um eine Abfolge horizontaler Abschnitte durch den Entwurf in der Art zu legen, dass die Gesamtform in eine Vielzahl horizontaler Schnitte umgewandelt wird. Das Programm wird dann verwendet, um nacheinander dingliche Ausführungsformen jedes einzelnen Schnittes durch geeignete Verfahren (einige hiervon werden im Folgenden diskutiert) zu produzieren, so dass das gewünschte Muster dreidimensional durch sequentielle Ablage von Schnitten auf vorher abgelegten Schnitten aufgebaut wird.

Die Technik des Rapid-Prototyping verfügt über eine Anzahl von Ausführungsformen, obgleichl alle einen gemeinsamen Ablauf teilen, in dem eine gewünschte Oberfläche mit einem Computer entworfen wird, der ein „CAD-Programm" nutzt. Dieses Programm erzeugt ein Computerabbild des geplanten Entwurfs, das nach Belieben von allen Seiten zu betrachten ist. Dieser Entwurf wird dann verwendet, um ein Produktionswerkzeug zu erzeugen, das verwendet wird, die strukturierte gemusterte Oberfläche auf den beschichteten Schleifmitteln zu erschaffen.

Es gibt verschiedene Weisen auf die das Produktionswerkzeug hergestellt werden kann, aber in den meisten Fällen produziert die Rapid-Prototyping-Technik ein Muster mit relativ kleiner Oberfläche, gewöhnlich nicht größer als ein Quadratfuß. Daher muss das Muster vervielfältigt und die einzelnen Muster zusammengesetzt werden, um ein geeignet großes professionelles Werkzeug zu formen. Dies ergibt natürlich Gelegenheiten zur Abwandlung des erschaffenen Musters auf der beschichteten Schleifmitteloberfläche durch die Anwendung einer Vielzahl von Einzelmustern. Es ist daher selbstverständlich, dass das Produktionswerkzeug eine Vielzahl von gleichen oder unterschiedlichen Rapid-Prototyping-erzeugten Einheiten umfassen kann und oft umfasst.

Die RP-Technik kann verwendet werden, um männliche oder weibliche Strukturmuster zu produzieren. Abhängig vom Entwurf kann es wünschenswert sein ein sekundäres Formwerkzeug zu produzieren, das die Inverse des durch die RP-Technik erstellten Werkzeugs darstellt: das heißt, wenn die RP-Technik ein männliches Muster erstellt, kann es erwünscht sein, es zu verwenden, um ein weibliches Muster zu produzieren und natürlich auch umgekehrt. Der Gewinn dieser Vorgehensweise liegt darin, dass das RP-erzeugte Muster nicht nur archiviert und wiederholt verwendet werden kann, um vielfache inverse Nachbildungen zu erzeugen, sondern es kann auch schnell und kostengünstig ersetzt werden durch erneutes Erzeugen mit einer RP-Maschine.

Die Rapid-Prototyping-Technik besitzt eine Vielzahl von Ausführungsformen bei denen das Produktionswerkzeug durch die Verwendung eines computergesteuerten Ablagerungsprogramms direkt hergestellt werden kann. Ein typischer Prozess dieser Art ist „Laser Engineered Net Shaping" wobei ein Strom geschmolzener, in einem Gasstrom transportierter, Metalltröpfchen in einem dreidimensionalen Muster abgelegt wird, bestimmt durch sequentielles Ablagern der durch das Programm erzeugten Struktur-„Scheiben".

Öfter jedoch wird die RP-Technik verwendet, um ein Zwischenprodukt zu produzieren, das seinerseits verwendet wird, um das Produktionswerkzeug zu formen.

Eine geeignete Technik, ein Zwischenprodukt durch RP-Technik zu erlangen, umfasst das Eintauchen einer ein Trägermaterial tragenden Plattform in ein Bad aus strahlungshärtbarem Harz, wobei sich die Plattform knapp unter der Oberfläche befindet. Die RP-Maschine führt dann einen Laserstrahl auf die Oberfläche des Harzbades in einem Muster, das durch den von der RP-Maschine erzeugten ersten Schnitt bestimmt ist. Der Laser bewirkt das Härten und die Erstarrung des Harzes im bestrichenen Bereich, und bildet somit die den ersten Schnitt in Form des Harzes nach. Daraufhin wird die Plattform knapp unter die Oberfläche des Bades abgesenkt und der Laser wird erneut aktiviert, um eine gehärtete Harzform entsprechend des zweiten Schnitts zu produzieren. Dieser Prozess wird wiederholt, bis alle Schnitte nachgebildet worden sind und eine feste Harzstruktur, einschließlich der nacheinander abgelegten und verschmolzenen Schichten, erzeugt worden ist, die genau der durch die CAD-Maschine entworfenen Form entspricht. Dies liefert dann die Patritze. Geeignete Ausstattung kann z.B. von 3-D Systems; Aaroflex; Fockele & Schwartze (in Deutschland); CMET/Mitsubishi, Mitsui, Teijin und Seiki Denken (in Japan) bezogen werden.

Eine alternative Technik umfasst eine modifizierte Tintenstrahl-Auftrags-Technik, in der ein thermoplastisches Polymer geschmolzen wird und von einem Tintenstrahlkopf auf ein durch eine Plattform gestütztes Trägermaterial angelagert wird. Die Tropfen werden in einem durch das RP-Programm bestimmten Muster abgelegt, welches wiederum den originalen CAD-Output in eine Abfolge von Schnitten umgewandelt hat. Die Tropfen erstarren während sie die Oberfläche, auf der sie angelagert werden, berühren, und nachdem die Produktion des ersten Schnitts fertig gestellt ist, senkt sich die Plattform schrittweise und ein zweiter Schnitt wird auf dem ersten geformt. Nachfolgende Schnitte werden auf den vorhergehenden Schnitt gelegt bis die CAD-Form im thermoplastischen Polymer nachgebildet ist. Geeignete Ausrüstung wird von 3-D Systems, Sanders Prototype und Optometric angeboten.

Eine ähnliche Technik lagert Metallstaub zusammen mit einem geschmolzenen Polymer an. Die angelagerten Schichten werden in der angestrebten Struktur aufgebaut und das zum Binden der Teilchen verwendete Polymer wird anschließend herausgebrannt, da die Teilchen nun zusammengesintert sind, um die endgültige Form zu bilden. Geeignete Ausrüstung kann z.B. bezogen werden von Z-Corp (die ein Stärke-Cellulose System verwendet, das nicht gebrannt wird), Soligen, Extrude Hone und Therics. Um der Form zusätzliche Genauigkeit zu verleihen, kann die Form, falls gewünscht, durch Zerkleinern weiter verfeinert werden.

Wenn eine auskragende Form erforderlich ist, kann dies durch den Anbau einer provisorischen Abstützung auf der Plattform und dem späteren Abbau der Abstützung, nachdem die angestrebte auskragende Form produziert worden ist, erreicht werden. (Dies bezieht sich vor allem auf die Polymer-Tintenstrahl-Anlagerungsmaschinen. Die meisten anderen Maschinen müssen Abstützungen aus dem normalen Formmaterial herstellen; diese Abstützungen müssen nach Vervollständigung des Aufbaus manuell entfernt werden.)

Eine ähnliche Technik, bei der das Polymer durch in einem Gasstrom gelöste, geschmolzene Metalltröpfchen ersetzt worden ist, ist entwickelt worden. Sie arbeitet jedoch in ziemlich gleicher Weise und wird manchmal „laser-engineered net shaping", oder „LENS" genannt.

In einer weiteren Variante kann die RP-Maschine eine aus geeignetem Material geschnittene Reihe von Schnitten erzeugen, wie Plastik- oder Metallfolien bzw. -sheets, die dazu entworfen sind, in einer bestimmten Reihenfolge, eine über die andere gelegt zu werden bis die gewünschte Form produziert wurde. Dies ist als eine Variante des oben beschriebenen kontinuierlichen Prozesses aufzufassen. Hersteller von Ausrüstung, die zum Einsatz dieser Technik im Dienst der vorliegenden Erfindung angepasst werden kann, umfassen Helisys Corp., Schroff Development Corp., Kira KK in Japan und Kinergy in Singapore.

Eine noch andere Technik ist der Gebrauch von Lasern, um selektive Verschmelzung oder Zusammensinterung zu bewirken. Wie vorher, wird eine Schicht Pulver auf ein Trägermaterial platziert und ein Laserstrahl wird, in einem durch das RP-Gerät bestimmten Muster, auf die Schicht gerichtet. Das Pulver, das aus Plastik, Metall, Wachs oder beschichteter Keramik bestehen kann, wird dabei, an den durch den Laser berührten Stellen, zu einer durchgehende Schicht. Das Trägermaterial wird dann abgesenkt, eine neue Pulverschicht wird angelagert und eine laserverschmolzene Schicht wird auf die erste gelegt und so fort, bis die gewünschte Struktur, bestehend aus vielen übereinander gelegten Schichten, fertig gestellt wurde. Verwendbare Ausstattung für diese Art von Prozess ist erhältlich von DTM Corporation und EOS GmbH (in Deutschland).

All diese obigen Techniken können verwendet werden, um ein Bezugsformstück zu produzieren, das „männlich" oder „weiblich" ist.

Eine Patritze kann dazu verwendet werden, um ein weibliches Muster zu produzieren (und ebenso umgekehrt), vorzugsweise durch einen einfachen „kiss-molding"-Prozess, bei dem ein formbares Material in Kontakt mit der männlichen Vorlage gebracht wird, sich an die Vorlage anpasst, gehärtet wird und dann von der männlichen Vorlage abgenommen wird, um eine genaue weibliche Nachbildung der Oberflächenkonturen der männlichen Vorlage zu liefern. Das Material, aus dem das weibliche Muster produziert wird, kann jedes geeignete thermoplastische oder wärmehärtende Harz sein, aber aus vielen Gründen, wie Kosten, Formbarkeit, Auslösbarkeit, Inertheit usw., wird ein A-Silikonpolymer (addition-cured) bevorzugt. Dieselbe Patritze kann verwendet werden, um eine große Zahl von weiblichen Mustern nachzubilden, da an der Patritze während jedes Abformvorgangs nur wenig Schaden entsteht. So kann eine potentiell unbegrenzte Anzahl weiblicher Muster von derselben Patritze hergestellt werden und, um der Produktionsanlage größtmögliche Anpassungsfähigkeit zu gewähren, kann ein Magazin solcher Patritzen bereit gehalten werden. Zusätzliche, mit dem Original identische Patritzen können relativ schnell und günstig durch eine RP-Maschine erstellt werden.

Wo ein männliches Produktionswerkzeug erforderlich ist, wird dann ein weibliches Muster verwendet, um das Produktionswerkzeug durch das Aufbringen des Musters auf der Oberfläche eines Trägermaterials mit geeigneter Abmessung und Anordnung zu erstellen. Zum Beispiel kann das weibliche Muster so auf der Oberfläche einer Rändelwalze haftend befestigt werden, dass, wenn die Walze verwendet wird, das weibliche Oberflächenmuster die prägende Kraft ist. Natürlich braucht eine Walze in diesem Abschnitt des Prozesses nicht notwendigerweise verwendet werden und kann durch eine ebene Formplatte ersetzt werden.

Normalerweise ist die weibliche Oberfläche des Produktionswerkzeugs beträchtlich größer als die weibliche Musterfolie, die durch die Patritze produziert wird. In diesem Fall kann das Produktionswerkzeug durch Nachbildung der Vorlage, Anordnung einer Vielzahl von nachgebildeten Vorlagen, (die von den gleichen oder unterschiedlichen Vorlagen nachgebildet sein können) erstellt werden, um eine große Vorlage in der gewünschten Größe zu bilden und die große Vorlage zu verwenden, um ein Produktionswerkzeug zu bilden. Die Herstellung des Produktionswerkzeugs wird sehr bequem durch eine konventionelle „kiss-molding"-Technik erledigt, die ein Harz verwendet, aus dem das Produktionswerkzeug zu formen ist. Wahlweise können eine Anzahl Patritzen durch eine RP-Technik produziert und so zusammengefügt werden, dass eine große Vorlage gebildet wird, von der eine weibliche Folie mit einer Oberfläche produziert werden kann, die groß genug ist, um die gesamte Oberfläche des Produktionswerkzeugs abzudecken.

In einigen Fällen wird ein großes männliches Produktionswerkzeug benötigt und dem kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung Rechnung getragen werden durch Zusammenkleben einiger Musterfolien, um eine zylindrische Form zu bilden, mit der gemusterten Seite nach innen. Ein Hilfszylinder, wird dann innerhalb des durch die verbundenen weiblichen Musterfolien erschaffenen Zylinders, mit Abstand zwischen dem Hilfszylinder und der durch die weiblichen Musterfolien geformten innenliegenden Oberfläche, angeordnet und stellt somit eine Form bereit. Eine formende Mischung, wie härtbares Silikonharz, wird dann in die Form gegeben und darin gehärtet, um ein zylindrisches männliches Muster zu formen. Durch Auswahl der Größe, des durch die weiblichen Musterfolien geformten Zylinders, ist es möglich eine nahtlose Hülse zu produzieren, die über eine Walze gesteckt werden kann, um ein Produktionswerkzeug in der Form einer Prägewalze zu produzieren.

Das Produktionswerkzeug kann zur Verwendung in anderen Formprozessen angepasst werden, wie z.B. der Erstellung einer speziellen Oberflächenstruktur auf einer strukturierten Oberfläche durch Härten einer Formulierung mit strahlungshärtbarem Bindungsmittel, während die Formulierung tatsächlich in Kontakt mit dem Produktionswerkzeug steht. Dies kann durch das Formen des Produktionswerkzeugs aus strahlungsdurchlässigem Material erfolgen, so dass das Aushärten durch die durch das Material des Produktionswerkzeugs hindurchdringende Strahlung geschehen kann. Wahlweise, falls die Unterlage, auf der die strukturierte Oberfläche erstellt werden muss, ein transparenter Film ist, kann das Aushärten durch das Unterlagematerial hindurch erfolgen. In ähnlicher Weise kann es verwendet werden, um durch Erhitzen des Thermoplasts und das Prägen des durch die Hitze weich gewordenen Materials, eine thermoplastische Oberfläche zu formen.

Das Produktionswerkzeug wird dann verwendet, um die strukturierte Oberfläche eines beschichteten Schleifmittels zu erschaffen. Die Oberfläche, auf der diese Oberfläche erschaffen wird, besteht aus härtbarem Harz mit darin verteilten Schleifpartikeln und anderen Additiven wie Gleitmitteln, Füllstoffen, Schleifhilfsmitteln, Additiven zur Adhäsionskontrolle, Härtungsbeschleunigern und dergleichen, sowie Mischungen aus zwei oder mehrerer solcher Materialien. Das härtbare Harz kann durch Hitze oder Feuchtigkeit oder durch chemische Reaktion härtbar sein, aber vorzugsweise ist das Harz strahlungshärtend, womit gemeint ist, dass es durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht (UV), sichtbarem Licht oder Elektronenstrahlung im optionalen Beisein von Härtungsinitiatoren oder Beschleunigern („Hilfsstoffe") zum Erhärten gebracht werden kann.

Das Produktionswerkzeug kann eine Form sein, in der das härtbare Harz wenigstens teilweise gehärtet wird, während es in Kontakt mit dem Werkzeug steht. Wahlweise kann es eine Prägewalze oder Prägeplatte sein, die entfernt wird, bevor das Härten des Bindemittels eingeleitet ist. All solche Werkzeuge können gemäß dem RP-Prozess erstellt und dann verwendet werden, um eine strukturierte Oberfläche zu erschaffen, mittels des Prozesses der Erfindung, der einen vom Stand der Technik unerreichten Grad an Komplexität aufweist.