CN113613906A

CN113613906A - 用于进行层的模板印刷的方法和印刷装置

Info

Publication number: CN113613906A
Application number: CN202080023698.2A
Authority: CN
Inventors: R.卡玛津; R.曼纳; C.舒
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-03-19
Publication date: 2021-11-05
Also published as: EP3906165A1; US20220161547A1; WO2020193365A1; EP3906165B1; EP3906165C0; EP3715122A1; ES2961487T3

Abstract

在用于将磁片模板印刷到印刷面上的方法中，使用具有至少一个第一部件和至少一个第二部件的模板，其中，所述第一和第二部件覆盖印刷面的不连续的区域。所述印刷装置具有印刷面、印刷头以及能移动地布置在所述印刷面和所述印刷头之间的印刷框，其中，所述模板的第一部件布置在印刷框上并且所述模板的第二部件布置在印刷面上。

Description

用于进行层的模板印刷的方法和印刷装置

本发明涉及一种用于进行层的模板印刷的方法和一种印刷装置，所述层优选是板材的层、尤其是定子片和/或转子片的层。

已知的是，借助模板印刷制造层。具有几百μm的高厚度的复杂结构的印刷对模板印刷而言是具有挑战性的，因为在复杂的结构中难以达到高的表面质量以及高的几何形状精确性和可重复再现性。在模板印刷中，对占据多次连续的区域的结构的印刷是困难的，因为用于固持模板的内部的成型件的接片在工件的表面上产生例如形式为凹槽的凹部。在工件的处于这些接片下方的区域上无法实现印刷浆料的沉积，从而在模板印刷中通常对表面质量产生影响。

因此，在现有技术的该背景下，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于对于层进行模板印刷的方法，借助所述方法能够实现具有高表面质量的层的制造。本发明的技术问题还在于，提供一种印刷装置，借助所述印刷装置能够执行用于模板印刷的改进的方法。

本发明的该技术问题通过具有权利要求1所述特征的用于进行层的模板印刷的方法以及通过具有权利要求8所述的特征的印刷装置解决。本发明的优选的扩展设计在对应的从属权利要求、以下说明和附图中给出。

在按照本发明的用于进行层的模板印刷的方法中，借助模板在印刷面上或者在印刷面处进行印刷。在按照本发明的方法中使用具有至少一个第一部件和至少一个第二部件的模板，其中，所述第一和第二部件覆盖印刷面的不连续的区域。印刷面的由第一部件覆盖的区域和印刷面的由第二部件覆盖的区域优选彼此相间隔、尤其是沿着直角坐标系中的空间方向或者沿着极坐标中的径向方向彼此相间隔。

因此，借助该按照本发明的用于模板印刷的方法能够对印刷面的未被第一和第二部件覆盖的部分印刷。印刷面的这种未被第一和第二部件覆盖的部分能够形成印刷面的多次连续的区域，从而借助按照本发明的方法也能够对印刷面的复杂的区域进行印刷。由于被第一和第二部件覆盖的不连续的区域，所述第一和第二部件不需要通过接片连接，因此借助按照本发明的方法印刷的层无须承受由于接片产生的对表面质量的损害。因此能够借助按照本发明的方法制造具有特别高的表面质量的层。第一和第二部件特别优选不借助模板的其它部件连接，从而在第一和第二部件之间无需布置覆盖印刷面的接片或者另外的覆盖印刷面并且连接第一和第二部件的其它部件。因此，在本发明的该扩展设计中也不存在覆盖印刷面的从第一部件导引至第二部件的部分的另外的部件。从而因此也不会降低工件的表面质量。

对于术语“多次连续的区域或者区”而言，在本发明的范畴中，“多次连续”应当在拓扑学的范畴中被理解，其中，所述区域或者区分别是指二维的、即平面的结构。该术语的这种使用示例尤其可以在W.Wagner和F.Gruttmann的出版物中找到，TechnischeMechanik，第23卷，第2-4期(2003年)，261-264。多次连续的面尤其通常具有一个孔或者多个孔：因此O形的或者P形的区域是两次连续的，而例如B形的区域是三次连续的。被称为(n+1)次连续的区域尤其具有n个孔，其中，n表示自然数。术语“不连续”应当相应地被理解。彼此不连续的区或者区域在此尤其是指下述二维的面，所述面真正地、即以大于零的距离相间隔，例如为两个彼此径向相间隔的同心的圆环或者沿着直角坐标系中的空间方向彼此相间隔的面。

在按照本发明的方法的扩展设计中优选的是，模板尤其是在模板印刷期间使得印刷面多次连续的部分不覆盖。可以以此方式印刷该印刷面的多次连续的部分。因此能够借助按照本发明的方法制造多次连续的、优选环形的层、尤其是板材、尤其是一种数学上的圆柱，所述圆柱具有造型为多次连续的区域的基面，该多次连续的区域与印刷面的多次连续的部分对应。由于多次连续的部分保持未被覆盖，因此能够借助按照本发明的方法印刷具有高表面质量的多次连续的层。

在按照本发明的方法的一种有利的扩展设计中，第一部件周向地包围第二部件。备选地并且同样优选地，第二部件周向地包围第一部件。在本发明的该扩展设计中，能够覆盖印刷面的至少两次连续的部分，从而尤其能够借助按照本发明的方法印刷环形的结构、例如圆环形的结构。

尤其能够借助按照本发明的方法印刷形式为板材、尤其是用于电机的转子和/或定子的磁片的层。迄今无法借助模板印刷制造板材、例如尤其是磁片，因为借助模板印刷无法达到足够好的表面质量。这种结构通常包括多次连续的结构、例如环形的结构、例如由软磁性的或者磁导通的材料构成的环。借助按照本发明的方法能够容易地并且高效地制造这种电机所需的结构。优选在按照本发明的方法中将第一部件布置在印刷台上或者按照本发明的方法通过其上布置有第一部件的印刷台实施。

印刷台优选以本身已知的方式包括印刷框，第一部件布置在所述印刷框上。这种印刷框可以安设在印刷面上或者能够枢转到印刷面中，从而具有印刷框的第一部件能够定位在印刷面中或者定位在印刷面上。

在按照本发明的方法中，第二部件优选是布置在印刷面上的或者第二部件被布置在印刷面上。第二部件优选是安设或者放置在印刷面处或者印刷面上或者被安设或者放置在印刷面处或者印刷面上，其中，所述第二部件在印刷面上或者在印刷面处尤其是摩擦配合地或者材料接合地连接的或者被连接。特别有利的是，第二部件被吸在印刷面上、例如借助导引通过印刷面的通道吸在印刷面上。

在按照本发明的方法中，磁片优选是转子片和/或定子片。如前文已经描述的，借助按照本发明地制造的磁片能够有利地构成转子和/或定子。

在按照本发明的方法中，优选能够借助模板印刷制造具有平面结构的层、例如板材、优选磁片，从而在该制造过程中特别有利地使用按照本发明的方法。

在按照本发明的方法中，所述层优选由基于粉末的材料、尤其是印刷浆料构成和/或之后被热处理、尤其是脱粘和/或烧结。以此方式能够通过按照本发明的方法首先借助模板印刷印刷形式为坯件的工件，所述工件在按照本发明的方法的最后的步骤中被热处理。

按照本发明的印刷装置设计用于执行前述方法并且具有印刷面、印刷头以及能移动地布置在所述印刷面和所述印刷头之间的印刷框和具有至少一个第一部件和至少一个第二部件的模板，其中，所述第一部件和所述第二部件设计和布置为，使得能够通过所述第一和第二部件覆盖印刷面的不连续的区域，其中，所述模板的第一部件布置在印刷框上并且第二部件布置在印刷面上。必要时，已经预制造的磁片构成按照本发明的印刷装置的部分，因为磁片能够在一定程度上作为模板支架固持、即承载模板的第二部件。所述模板的第一部件和第二部件在此适宜地与上述针对按照本发明的方法所述的模板的第一部件和第二部件相同地设计。

按照本发明的印刷装置适宜地具有印刷台，印刷面布置在所述印刷台上或者所述印刷台具有印刷面。在按照本发明的印刷装置中，印刷头优选能移动地布置在印刷台上，从而所述印刷头能够移动经过印刷台上的印刷面，即能够沿着印刷面至少局部地对所述印刷面进行印刷地移动。

在按照本发明的印刷装置中，印刷框特别优选地布置在印刷装置的盖子上，所述盖子能够枢转到印刷面上。具有模板的第一部件的盖子能够以此方式枢转到印刷面上。

以下根据附图所示的实施例详细阐述本发明。在附图中：

图1示意性地在立体视图中示出了按照本发明的印刷装置，所述印刷装置在执行按照本发明的用于模板印刷磁片的方法，

图2在立体视图中示意性地示出了按照图1的处于翻开的状态中的按照本发明的印刷装置，在所述翻开的状态中能够取出借助按照本发明的印刷装置制造的工件，以及

图3示意性地在横截面中示出了按照图2的工件连同模板的第二部件。

按照图1至图3，按照本发明的印刷装置10包括具有印刷面30的印刷台20，所述印刷面位于基体40上。在基体40上，工件能够借助按照本发明的方法印刷到基体40的印刷面30上。为此，按照本发明的印刷装置10一方面包括具有印刷框70的盖子60，所述盖子能够枢转靠近到印刷面30上，从而使印刷框70覆盖印刷面30。印刷框因此构成模板的第一部件70，所述第一部件覆盖印刷面30的一部分。模板的第一部件70在此覆盖印刷面30的外部区域，从而印刷面30的内部的部分80保持不被模板的第一部件70覆盖。模板的第二部件90位于保持不被模板的第一部件70覆盖的该部分内，所述第二部件覆盖印刷面30的位于内部的部分，所述位于内部的部分与印刷面30的由模板的第一部件70覆盖的区域不连续。模板的第一部件70和第二部件90因此空出了基体40的印刷面30的环形的区域100，从而能够印刷工件50的环形的区域100。

为了印刷该区域100，将印刷头110布置在印刷台20上，所述印刷头110能够沿着印刷面30移动并且能够由此对印刷面30的未被模板70、90覆盖的区域进行印刷。印刷头110设计用于进行模板印刷。印刷头由印刷浆料输入装置(未专门示出)进行供给，所述印刷浆料输入装置将基于颗粒物的印刷浆料向印刷头110输入，所述基于颗粒物的印刷浆料在此处所述的实施例中为具有金属颗粒物的印刷浆料。原则上可以在其它的、未专门示出的实施例中取代具有金属颗粒物的印刷浆料或者除了具有金属颗粒物的印刷浆料之外输入其它材料、例如具有陶瓷颗粒物的印刷浆料。

模板的第二部件90放置在基体40的印刷面30上并且通过负压力固持在基体40的印刷面30上。为此，在基体40的背离印刷面30的表面上通过几个穿过基体40向表面导引的通道120抽吸空气，从而将模板的第二部件90吸在印刷面30上。印刷头110在所示的实施例中能移动地布置在盖子60上。由此能够对印刷面30的空出的、即未被模板的第一部件70和模板的第二部件90覆盖的区域进行印刷，从而能够借助按照本发明的印刷装置10制造环形的工件50。因此能够借助按照本发明的印刷装置10以高的表面质量实施按照本发明的方法。

按照本发明地印刷的工件50构成借助模板印刷印制成的坯件，所述坯件接着被热处理、即脱粘并且烧结。

工件50构成形式为环形的磁片的层，在所示实施例中构成转子片或者定子片。

Claims

1.一种方法，所述方法用于借助模板将层(50)模板印刷到印刷面(30)上或者印刷到印刷面(30)处，在所述方法中，使用具有至少一个第一部件(70)和至少一个第二部件(90)的模板，其中，所述第一部件(70)和第二部件(90)覆盖所述印刷面(30)的不连续的区域。

2.根据权利要求1所述的方法，在所述方法中，所述模板尤其是在进行模板印刷期间使印刷面(30)的多次连续的部分不被覆盖。

3.根据前述权利要求之一所述的方法，在所述方法中，所述第一部件(70)周向地包围所述第二部件(90)或者所述第二部件周向地包围所述第一部件。

4.根据前述权利要求之一所述的方法，在所述方法中，所述第一部件(70)是布置在印刷台(20)上的或者被布置在印刷台(20)上。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，在所述方法中，所述第二部件(90)是布置在或者被布置在印刷台(30)上或者是布置在或者被布置在印刷台(30)处。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，在所述方法中，所述层为板材。

7.根据前一个权利要求所述的方法，在所述方法中，所述板材是磁片和/或转子片和/或定子片。

8.一种用于执行根据前述权利要求之一所述的方法的印刷装置，所述印刷装置具有印刷面(30)、印刷头(110)以及能移动地布置在所述印刷面(30)和所述印刷头(110)之间的印刷框(70)和具有至少一个第一部件(70)和至少一个第二部件(90)的模板，其中，所述第一部件(70)和所述第二部件(90)设计和布置为，使得尤其能够通过所述第一和第二部件覆盖印刷面(30)的不连续的区域，其中，所述第一部件(70)布置在印刷框(70)上并且所述第二部件(90)布置在印刷面(30)上。

9.根据权利要求8所述的印刷装置，在所述印刷装置中，所述印刷面(30)布置在印刷装置(10)的印刷台(20)上，或者在所述印刷装置中，所述印刷台具有所述印刷面。

10.根据前述权利要求之一所述的印刷装置，在所述印刷装置中，所述印刷框(70)布置在印刷装置(10)的盖子(60)上。