DE102011112805B3

DE102011112805B3 - Apparatus for rotational sintering and method for heating a mold

Info

Publication number: DE102011112805B3
Application number: DE201110112805
Authority: DE
Inventors: Alain Julien; Jean Ruiz
Original assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Current assignee: Faurecia Innenraum Systeme GmbH
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2012-10-25
Anticipated expiration: 2031-09-06
Also published as: WO2013034551A3; WO2013034551A2

Abstract

Vorrichtung (1) zum Rotationssintern, umfassend eine erste Form (2) mit einer Vorderseite (3) und einer Rückseite (4), wobei die Vorderseite eine formgebende Oberfläche (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein erster Abschnitt (6, 7, 8) der Vorderseite eine zur Oberfläche geöffnete poröse Struktur umfasst, wobei die poröse Struktur schwammartig, Hohlraumnetzwerke aufweisend oder als ein mit einem feinmaschigen Drahtnetz verstärktes Stahlblech ausgebildet ist, so dass die poröse Struktur eine Flüssigkeit einschließen kann.Apparatus (1) for rotary sintering, comprising a first mold (2) with a front side (3) and a rear side (4), the front side having a shaping surface (5), characterized in that at least a first section (6, 7 , 8) the front side comprises a porous structure open to the surface, wherein the porous structure is spongy, has cavity networks or is designed as a steel sheet reinforced with a fine-meshed wire mesh, so that the porous structure can enclose a liquid.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Anspruch 8.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1 and a method according to claim 8.

Beim Rotationssintern wird Kunststoffgranulat auf eine formgebende Oberfläche einer ersten Form aufgebracht, wobei die Oberfläche der Form erhitzt ist. Beim Auftreffen des Granulats auf die erhitzte Oberfläche geliert das Kunststoffgranulat und verschmilzt auf der Oberfläche der Form im Wesentlichen zu einer Formhaut konstanter Dicke.In rotational sintering, plastic granules are applied to a forming surface of a first mold with the surface of the mold heated. Upon impact of the granules on the heated surface, the plastic granules gelled and melted on the surface of the mold substantially to a molded skin of constant thickness.

Insbesondere im Bereich von Verwinkelungen bzw. Kanten kann die Dicke der Formhaut aufgrund von Temperaturgradienten von den erforderlichen Abmessungen abweichen. Von daher können die kritischen Bereiche lediglich dadurch verstärkt werden, indem ein Teil der Oberfläche stärker erhitzt wird und somit eine dickere Schicht an Granulat gelieren kann.Especially in the area of bevels or edges, the thickness of the molded skin can deviate from the required dimensions due to temperature gradients. Therefore, the critical areas can only be reinforced by heating a part of the surface more strongly and thus gels a thicker layer of granules.

Aus dem Stand der Technik sind Formen sowie Verfahren bekannt, mit denen ein lokales Erhitzen von Bereichen einer Form möglich ist. Beispielsweise ist es bekannt, die Form mittels eines heißen Öls zu beheizen und zwei verschiedene Kreisläufe für Öle verschiedener Temperatur vorzusehen. Dadurch können in einem ersten Teilbereich, welcher beispielsweise eine kritische Geometrie umfasst, eine höhere Temperatur angelegt werden, um so eine ausreichende Dicke der Formhaut im kritischen Bereich zu gewährleisten.Forms and methods are known from the prior art with which a local heating of areas of a mold is possible. For example, it is known to heat the mold by means of a hot oil and to provide two different circuits for oils of different temperature. As a result, a higher temperature can be applied in a first subregion, which includes, for example, a critical geometry, so as to ensure a sufficient thickness of the molded skin in the critical region.

Der Herstellungsaufwand derartiger Formen mit verschiedenen Heizkreisläufen ist jedoch vergleichsweise hoch. Ebenso ist der Wartungs- und Betriebsaufwand derartiger Formen erhöht.However, the production cost of such forms with different heating circuits is relatively high. Likewise, the maintenance and operation costs of such forms is increased.

Ein alternativer Kühlmechanismus ist aus der JP-09-039005 A bekannt. Ein mit Wasser zu füllender Behälter mit einem absorbierenden Material befindet sich auf der Rückseite einer Sinterform, wobei der Behälter und die Sinterform keine Öffnungen aufweisen, so dass Wasser nicht zur Vorderseite der Sinterform verdampfen kann. Durch das Erhitzen der Sinterform, verdampft das Wasser auf der Rückseite der Sinterform und kühlt mittels der Verdunstungskälte die Rückseite der Sinterform.An alternative cooling mechanism is out of the JP-09-039005 A known. A container of absorbent material to be filled with water is located on the backside of a sintering mold, with the container and the sintering mold having no openings so that water can not evaporate to the front of the sintering mold. By heating the sintered mold, the water evaporates on the back of the sintering mold and cools the back of the sintering mold by means of the evaporative cooling.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine einfache Vorrichtung zum Rotationssintern bzw. ein Verfahren zum Erhitzen einer Form zu ermöglichen, welche eine lokale, einfacher zu steuernde Variation der Schichtdicke einer Formhaut ermöglicht.The object of the present invention is thus to enable a simple device for rotational sintering or a method for heating a mold, which allows a local, easier-to-control variation of the layer thickness of a molded skin.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie aus den nachfolgend erwähnten Beispielen.The object is achieved by a device according to the features of claim 1 and a method according to the features of claim 8. Advantageous developments and refinements emerge from the features of the subclaims and from the examples mentioned below.

Erfindungsgemäß umfasst die Vorderseite einer Form, welche eine formgebende Oberfläche aufweist, zumindest einen ersten Abschnitt, welcher eine zur Oberfläche geöffnete poröse Struktur umfasst.According to the invention, the front side of a mold, which has a shaping surface, comprises at least one first section, which comprises a porous structure which is open to the surface.

Die poröse Struktur als Teil der Oberfläche der Vorderseite der Form kann mit einem Kühlmedium befüllt werden bevor die Form erhitzt wird. Wird anschließend die Form beispielsweise mittels Heißluft, heißem Öl oder einem sonstigen Heizmedium erwärmt, verdunstet das in der porösen Struktur vorgehaltene Kühlmedium, wie z. B. Wasser, und bewirkt im Vergleich zu den den ersten Abschnitt umgebenden Bereichen der Vorderseite eine lokale Verringerung der Oberflächentemperatur der Form im Bereich des ersten Abschnitts.The porous structure as part of the surface of the front of the mold can be filled with a cooling medium before the mold is heated. If the mold is subsequently heated, for example, by means of hot air, hot oil or another heating medium, the cooling medium stored in the porous structure, such as, for example, evaporates. As water, and causes a local reduction of the surface temperature of the mold in the region of the first portion compared to the areas surrounding the first portion of the front.

Da die Form im Bereich des ersten Abschnitts eine nunmehr geringere Temperatur gegenüber den umgebenden Bereichen aufweist, können Pulverpartikel bzw. Granulat in geringerem Maße bzw. bei entsprechender Kühlung gar nicht an der Oberfläche im Bereich des ersten Abschnitts gelieren, so dass die Schichtdicke der so erzeugten Formhaut gegenüber den den ersten Abschnitt umgebenden Bereichen der Vorderseite verringert ist.Since the shape in the region of the first section now has a lower temperature than the surrounding regions, powder particles or granules can not gel at the surface in the area of the first section to a lesser extent or with appropriate cooling, so that the layer thickness of the particles thus produced Form skin is reduced relative to the areas surrounding the first portion of the front side.

Die poröse Struktur kann dabei integral mit der Vorderseite der Form verbunden sein, d. h. das Material der Form weist im Bereich des ersten Abschnitts eine poröse Struktur auf. Alternativ hierzu kann die poröse Struktur durch einen Einsatz gebildet werden, welcher in eine entsprechende Ausnehmung der Form eingebracht wird, wobei die Oberfläche des Einsatzes vorzugsweise bündig mit der Oberfläche der Vorderseite der Form abschließt.The porous structure may be integrally connected to the front of the mold, d. H. the material of the mold has a porous structure in the region of the first section. Alternatively, the porous structure may be formed by an insert which is inserted into a corresponding recess of the mold, wherein the surface of the insert is preferably flush with the surface of the front of the mold.

Damit die poröse Struktur eine ausreichende Menge an Kühlmedium speichern kann und dieses nicht unkontrolliert auf die Oberfläche der Form abgibt, ist es vorteilhaft, wenn die poröse Struktur beispielsweise schwammartig aufgebaut ist oder zwischen verschiedenen Schichten entsprechende Hohlraumnetzwerke ausbildet.In order for the porous structure to be able to store a sufficient amount of cooling medium and not release it uncontrollably onto the surface of the mold, it is advantageous for the porous structure to be sponge-like, for example, or to form corresponding cavity networks between different layers.

Die poröse Struktur öffnet sich erfindungsgemäß zur Oberfläche der Vorderseite hin, so dass die Vorderseite entsprechend abgekühlt wird. Optional kann die poröse Struktur auch zur Rückseite der Form hin geöffnet sein, kann jedoch auch über einen zusätzlichen Kanal mit der Rückseite verbunden sein oder keinerlei geöffnete Struktur zur Rückseite der Form aufweisen. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das Kühlmedium bevorzugt auf der Vorderseite verdampft und so eine Abkühlung der die Formhaut erzeugenden Vorderseite bewirkt.The porous structure opens according to the invention towards the surface of the front side, so that the front side is cooled accordingly. Optionally, the porous structure may also be open towards the back of the mold, but may also be connected to the back via an additional channel or may not have any open structure to the back of the mold. In this way, it is ensured that the cooling medium is preferred on the front side evaporates and thus causes a cooling of the molded skin generating front.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist der erste Abschnitt derart bemessen, dass dieser die formgebende Oberfläche nicht vollständig umfasst, d. h., der erste Abschnitt umfasst lediglich einen begrenzten Teilbereich der Oberfläche. Hierdurch wird gewährleistet, dass die verringerte Oberflächentemperatur der Vorderseite der Form lediglich in einem Teilbereich der Form existiert, so dass sich über die Oberfläche der Form hinweg unterschiedliche Dicken der Formhaut ergeben können.In one embodiment of the device, the first portion is dimensioned such that it does not completely cover the shaping surface, i. h., The first section includes only a limited portion of the surface. This ensures that the reduced surface temperature of the front side of the mold exists only in a partial region of the mold, so that different thicknesses of the molded skin can result across the surface of the mold.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorderseite neben dem ersten Abschnitt einen zweiten Abschnitt mit einer porösen Struktur, welche sich zur Oberfläche hin öffnet.In a further embodiment, the front side next to the first portion comprises a second portion having a porous structure which opens to the surface.

Mit Hilfe des zweiten Abschnitts bzw. einer beliebigen Anzahl weiterer Abschnitte können die Dickenverhältnisse der zu erzeugenden Formhaut genau eingestellt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der erste und zweite Abschnitt im Bereich der Oberfläche nicht zusammenhängend sind, sondern durch einen Bereich ohne poröse Struktur der Oberfläche voneinander getrennt sind.With the help of the second section or any number of further sections, the thickness ratios of the molded skin to be generated can be precisely adjusted. In this case, it is advantageous if the first and second sections are not contiguous in the area of the surface but are separated from one another by an area without a porous structure of the surface.

Selbstverständlich ist es auch möglich, unabhängig davon ob der erste und der zweite Abschnitt miteinander verbunden oder nicht miteinander verbunden, d. h. nicht zusammenhängend sind, durch eine unterschiedliche poröse Struktur, beispielsweise definiert durch die Größe der Poren, das Kühlmedium unterschiedlich schnell aus der porösen Struktur ausdampfen zu lassen bzw. sich verflüchtigen zu lassen, so dass auf diese Weise eine unterschiedliche Oberflächentemperatur im Bereich verschiedener Abschnitte erzeugt wird. Auf diese Weise können nicht lediglich Dickenunterschiede zwischen den Abschnitten und den diese Abschnitte umgebenden Bereiche der Oberfläche erzeugt werden, sondern auch unterschiedliche Dicken im Bereich der ersten, zweiten oder weiteren Abschnitte.Of course, it is also possible, regardless of whether the first and the second section connected or not connected to each other, d. H. are not coherent, due to a different porous structure, for example, defined by the size of the pores, the cooling medium to evaporate at different speeds from the porous structure or volatilize, so that in this way a different surface temperature in the range of different sections is generated , In this way not only differences in thickness between the sections and the areas of the surface surrounding these sections can be produced, but also different thicknesses in the region of the first, second or further sections.

In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Form um eine Galvanoschale, welche vorzugsweise aus Nickel hergestellt ist. Die poröse Struktur kann dabei entweder im Rahmen des Herstellungsprozesses der Galvanoschale oder als zusätzlicher Einsatz in eine Ausnehmung der Vorderseite eingebracht werden.In another embodiment, the mold is a galvano shell, which is preferably made of nickel. The porous structure can be introduced either as part of the manufacturing process of Galvanoschale or as an additional use in a recess of the front.

In einer Ausführungsform der porösen Struktur umfasst diese ein poröses Metall, einen Metallschaum oder eine poröse Keramik. Unabhängig von der gewählten Variante der porösen Struktur, wird die Größe der Poren, insbesondere die Größe der Poren im Bereich der Oberfläche derart gewählt, dass der mittlere Durchmesser einer Pore der porösen Struktur kleiner ist als ein durchschnittlicher Durchmesser des Granulats bzw. der Pulverpartikel, welche zum Erzeugen der Formhaut verwendet werden. Von daher ist eine Benennung der absoluten Größe der Poren im Wesentlichen von dem zu verwendenden Material abhängig.In one embodiment of the porous structure, it comprises a porous metal, a metal foam or a porous ceramic. Regardless of the selected variant of the porous structure, the size of the pores, in particular the size of the pores in the region of the surface is selected such that the average diameter of a pore of the porous structure is smaller than an average diameter of the granules or powder particles be used for producing the molded skin. Therefore, a designation of the absolute size of the pores depends essentially on the material to be used.

Zudem ist der Grad der Abkühlung der Vorderseite im ersten, zweiten bzw. weiteren Abschnitt davon abhängig, wie viel Kühlmedium in der porösen Struktur gehalten werden kann und somit eine über den Zeitraum des Austretens wirkende Kühlung des Abschnitts bewirken kann. Dauert beispielsweise ein Heizvorgang der Form eine Minute, ist jedoch das Kühlmedium nach 10 Sekunden verdampft, entspricht dies einem Heizzeitraum von 50 Sekunden. Wird das Kühlmedium jedoch aufgrund kleinerer Poren bei gleichbleibendem Volumen des Abschnitts über einen längeren Zeitraum, wie beispielsweise 30 Sekunden hinweg abgegeben, so ergibt sich eine verringerte Heizzeit eines Bereichs mit kleineren, feineren Poren (jedoch einer höheren Anzahl an Poren aufgrund des gleichbleibenden Abschnittsvolumens)) gegenüber einem Abschnitt mit einer kleineren Anzahl bzw. größerer Poren.In addition, the degree of cooling of the front side in the first, second or further section depends on how much cooling medium can be held in the porous structure and thus can cause cooling of the section over the period of the escape. If, for example, a heating process of the mold takes a minute, but the cooling medium is evaporated after 10 seconds, this corresponds to a heating period of 50 seconds. However, if the cooling medium is released for a prolonged period of time, such as 30 seconds, due to smaller pores while maintaining the volume of the portion, a reduced heating time of a smaller, finer pore area (but a larger number of pores due to the same section volume) results. opposite to a section with a smaller number or larger pores.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die mittlere Porengröße kleiner als 0,7 mm, so dass Kunststoffformhäute in der Vorrichtung erzeugt werden können. Als geeignete Materialien für die Formhäute bieten sich hier Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polypropylen bzw. Kombinationen der vorgenannten Kunststoffe bzw. Kunststoffe, welche die vorgenannten Materialien umfassen, an.In a further embodiment, the mean pore size is smaller than 0.7 mm, so that plastic molded skins can be produced in the device. Suitable materials for the molded skins are here polyvinyl chloride, polyethylene or polypropylene or combinations of the aforementioned plastics or plastics comprising the aforementioned materials to.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die poröse Struktur ein dünnes Stahlblech, welches mittels eines feinmaschigen Drahtnetzes verstärkt ist. Die Größe der Poren hängt dabei von der Maschenweite des Drahtnetzes ab. Bezüglich der zu wählenden Maschenweite, wird auf die Ausführungen zu den Porengrößen verwiesen.In a further embodiment, the porous structure comprises a thin steel sheet, which is reinforced by means of a fine-meshed wire mesh. The size of the pores depends on the mesh size of the wire mesh. With regard to the mesh size to be selected, reference is made to the comments on the pore sizes.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erhitzen einer Form zum Rotationssintern, wird die poröse Struktur der Vorderseite der ersten Form zunächst mit einem Kühlmedium benetzt, vorteilhafterweise vor dem Erhitzen der Form bzw. vor dem Erhitzen der Form auf die Endtemperatur, welche die Form hält, wenn diese mit einem Pulverkasten oder einer weiteren Formverbunden wird. Hinsichtlich der porösen Struktur der Vorderseite wird auf die Ausführungen zur porösen Struktur in den vorhergehenden Abschnitten verwiesen. Nachdem das Kühlmedium in die poröse Struktur eingebracht wurde, beispielsweise in Form einer Flüssigkeit, besonders vorzugsweise Wasser, wird die Form auf eine Temperatur von mindestens vorzugsweise 150°, 200° oder auch 280° erhitzt, wobei die Temperatur in den Abschnitten mit der porösen Struktur aufgrund des Sich-Verflüchtigens des Kühlmediums bzw. des Ausdampfens einer Kühlflüssigkeit vorzugsweise um mindestens 10, 20, 30 oder 50 K von der Temperatur der Bereiche ohne poröse Struktur unterscheidet.In the method according to the invention for heating a mold for rotational sintering, the porous structure of the front side of the first mold is first wetted with a cooling medium, advantageously before heating the mold or before heating the mold to the final temperature which holds the mold when it is with a powder box or another form is connected. With regard to the porous structure of the front, reference is made to the statements on the porous structure in the preceding sections. After the cooling medium has been introduced into the porous structure, for example in the form of a liquid, particularly preferably water, the mold is heated to a temperature of at least preferably 150 °, 200 ° or even 280 °, the temperature in the sections having the porous structure due to the Volatilization of the cooling medium or the evaporation of a cooling liquid, preferably at least 10, 20, 30 or 50 K from the temperature of the regions without a porous structure distinguishes.

Zum Erhitzen der Form bietet es sich an, diese von der Rückseite zu erhitzen, so dass sich das Kühlmedium durch die zur Vorderseite geöffnete poröse Struktur verflüchtigen kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Rückseite der ersten Form nach oben gerichtet ist und eine Heizvorrichtung diese von oben nach unten strahlend erhitzt. Zum Einfüllen des Kunststoffs kann die Form beispielsweise zunächst mit ihrer Außenseite nach unten gedreht werden, wobei anschließend ein Pulverkasten montiert wird, welcher ebenfalls von unten an der Form befestigt werden kann. Anschließend wird die Form vorzugsweise mit dem damit verbundenen Pulverkasten bzw. einer zweiten Form gedreht, so dass Granulat bzw. Pulverpartikel auf die erhitzte Oberfläche der Vorderseite der ersten Form auftreffen und ausgelieren.To heat the mold, it is advisable to heat it from the back, so that the cooling medium can volatilize through the open to the front porous structure. It is advantageous if the back of the first mold is directed upwards and a heating device heats them radiant from top to bottom. For filling the plastic, the mold can be first turned, for example, with its outer side down, and then a powder box is mounted, which can also be attached from below to the mold. Subsequently, the mold is preferably rotated with the associated powder box or a second mold, so that granules or powder particles impinge on the heated surface of the front of the first mold and emptied.

Weitere Ausführungsformen werden in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen erläutert. Hierbei sei darauf hingewiesen, dass einzelne Merkmale des jeweiligen Ausführungsbeispiels mit den weiteren gezeigten Ausführungsbeispielen kombiniert werden können. Insbesondere können Merkmale, welche gegenüber anderen Merkmalen keinen Wirkzusammenhang aufweisen, einzeln für sich beansprucht werden.Further embodiments are explained in the following embodiments. It should be noted that individual features of each embodiment can be combined with the other embodiments shown. In particular, features which have no operative relationship with other features can be claimed individually for themselves.

Es zeigenShow it

1 eine schematische Darstellung einer Form gemäß einer Variante der Erfindung; 1 a schematic representation of a mold according to a variant of the invention;

2A und 2B Ansichten der Oberfläche der Vorderseite eines Einsatzes mit einer porösen Struktur in verschiedenen Varianten; 2A and 2 B Views of the surface of the front of an insert with a porous structure in different variants;

3 eine schematische Darstellung einer Variante einer erfindungsgemäßen Form und einer damit hergestellten Formhaut. 3 a schematic representation of a variant of a mold according to the invention and a molded skin produced therewith.

In der 1 ist eine Vorrichtung 1 mit einer ersten Form 2 gezeigt, wobei die erste Form 2 eine Vorderseite 3 und eine Rückseite 4 umfasst. Die Oberfläche 5 der Vorderseite 3 bestimmt die formgebende Gestalt einer zu erzeugenden Formhaut. In die Oberfläche 5 sind Abschnitte 6, 7 und 8 eingelassen, welche sämtlich eine poröse Struktur umfassen, welche zur Oberfläche 5 hin geöffnet ist.In the 1 is a device 1 with a first form 2 shown, the first form 2 a front side 3 and a back 4 includes. The surface 5 the front 3 determines the shaping shape of a molded skin to be produced. In the surface 5 are sections 6 . 7 and 8th all of which comprise a porous structure leading to the surface 5 is open.

Die Form 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Galvanoschale aus Nickel. Die Abschnitte 6, 7 und 8 werden jeweils durch zusätzliche Metall- oder Keramikeinsätze gegeben, welche in entsprechend geformte Ausnehmungen der Vorderseite 3 der Form 2 eingelassen werden. Dabei sind die Ausnehmungen bzw. die Einsätze derart geformt, dass die Oberfläche der Einsätze bündig mit den die Abschnitte umgebenden Bereichen der Oberfläche abschließt.Form 2 is in the present embodiment, a Galvanoschale of nickel. The sections 6 . 7 and 8th are each given by additional metal or ceramic inserts, which in correspondingly shaped recesses of the front 3 the form 2 be admitted. In this case, the recesses or the inserts are shaped such that the surface of the inserts is flush with the areas surrounding the portions of the surface.

Die dargestellten Einsätze 6, 8 bestehen aus einem Metall, wie beispielsweise einem porösen Metallschaum, Nickel der vorzugsweise rostfreiem Stahl.The illustrated missions 6 . 8th consist of a metal, such as a porous metal foam, nickel, preferably stainless steel.

Während die Einsätze bzw. Abschnitte 7 und 8 nicht mit der Rückseite 4 der Form 2 in Verbindung stehen, d. h. ein Ausdampfen eines Kühlmediums in Richtung der Rückseite nicht möglich ist, ist die Rückseite 4 mit der Vorderseite 3 im Bereich des Einsatzes 6 über den Kanal 9 verbunden. Dabei kann der Kanal 9 sowohl zum Entlüften der Form im geschlossenen Zustand, d. h. während der Erzeugung einer Formhaut oder zum Befüllen der porösen Struktur mit dem Kühlmedium verwendet werden.While the inserts or sections 7 and 8th not with the back 4 the form 2 in connection, ie a evaporation of a cooling medium in the direction of the back is not possible, is the back 4 with the front 3 in the field of use 6 over the canal 9 connected. This can be the channel 9 both for venting the mold in the closed state, that is used during the production of a molded skin or for filling the porous structure with the cooling medium.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist neben der ersten Form 2 ein mit Pulver P gefüllter Pulverkasten dargestellt, welcher noch nicht auf die erste Form aufgesetzt wurde. Schematisch dargestellt ist eine Drehvorrichtung 10, mit welcher die Form 2 bzw. der Pulverkasten in Rotation zum Rotationssintern der Formhaut versetzt werden kann. Bevor der Pulverkasten aufgesetzt wird, werden die Abschnitte 6 und 7 und 8 mit einem Kühlmedium, in diesem Falle Wasser, befüllt. Die poröse Struktur nimmt das Wasser auf und halt es zunächst innerhalb der porösen Struktur eingeschlossen, so dass ohne Erwärmung der Form keine Flüssigkeit auf die Oberfläche 5 der Vorderseite 3 austreten kann. Im Falle des Abschnitts 6 ist es ebenso möglich, über den Kanal 9 eine rückseitige Befüllung der porösen Struktur mit Wasser vorzunehmen. Auf diese Weise kann auch während des Erhitzens Kühlmedium nachgefüllt werden bzw. während des eigentlichen Sinterns, d. h. bei aufgesetztem Pulverkasten, eine weitere Befüllung der porösen Struktur gewährleistet werden. Hierdurch wird der Befüllungsvorgang vereinfacht.In the illustrated embodiment, in addition to the first form 2 a powder box filled with powder P shown, which has not yet been placed on the first mold. Schematically illustrated is a rotating device 10 with which the shape 2 or the powder box can be set in rotation for rotational sintering of the molded skin. Before the powder box is put on, the sections become 6 and 7 and 8th with a cooling medium, in this case water, filled. The porous structure captures the water and keeps it initially trapped within the porous structure, so that no liquid on the surface without heating the mold 5 the front 3 can escape. In the case of the section 6 it is equally possible over the canal 9 to perform a back filling of the porous structure with water. In this way, cooling medium can also be refilled during the heating or, during the actual sintering, ie when the powder box is mounted, further filling of the porous structure can be ensured. This simplifies the filling process.

Anschließend wird die Form auf die Betriebstemperatur mit Hilfe der Heizvorrichtung 11 erhitzt. Die Heizvorrichtung 11 ist im vorliegenden Fall ein Heißluftgebläse, welches die Form von einer niedrigeren Temperatur auf die Betriebstemperatur von 280° erhitzt. Während die Rückseite 4 der Form 2 mittels der Heizvorrichtung 11 erhitzt wird, verdampft im Bereich der Abschnitte 6, 7 und 8 die in der porösen Struktur gehaltene Flüssigkeit und führt so zu einer gegenüber den umliegenden Bereichen der Oberfläche 5 verringerte Oberflächentemperatur. In anderen Worten erhitzt sich der Bereich der Oberfläche der Abschnitte 6, 7 und 8 langsamer als die Bereiche ohne poröse Struktur.Subsequently, the mold is brought to operating temperature by means of the heating device 11 heated. The heater 11 is in the present case a hot air blower which heats the mold from a lower temperature to the operating temperature of 280 °. While the back 4 the form 2 by means of the heater 11 is heated, evaporates in the area of the sections 6 . 7 and 8th The liquid held in the porous structure and thus leads to a relation to the surrounding areas of the surface 5 reduced surface temperature. In other words, the area of the surface of the sections heats up 6 . 7 and 8th slower than the areas without a porous structure.

Anschließend wird die Form 2 mit dem Pulverkasten verbunden und das in dem Pulverkasten enthaltene Granulat bzw. Pulver P wird aufgrund der Rotation durch die Drehvorrichtung 10 auf die Vorderseite 3 der Form 2 aufgebracht und geliert an dieser an. Die Dicke der zu erzeugenden Formhaut hängt im Wesentlichen von der Temperatur der Oberfläche 5 der Form 2 ab. Von daher ist in den die Abschnitte 6, 7 und 8 umgebenden Bereichen eine erhöhte Dicke einer Formhaut zu erwarten. Je nachdem, welche poröse Struktur mit welcher Porengröße für die einzelnen Abschnitte gewählt wurde, kann das Granulat entweder gar nicht oder nur in geringem Maße gelieren, so dass die Schichtdicke in den Abschnitten 6, 7 und 8 gegenüber den umliegenden Bereichen reduziert ist.Subsequently, the shape 2 connected to the powder box and the powder P contained in the powder box is due to the rotation by the rotating device 10 on the front 3 the form 2 applied and gelled on this. The thickness of the molded skin to be produced depends essentially on the temperature of the surface 5 the form 2 from. That is why in the sections 6 . 7 and 8th surrounding areas to expect an increased thickness of a molded skin. Depending on which porous structure was selected with which pore size for each section, the granules either not at all or only to a small extent gelled, so that the layer thickness in the sections 6 . 7 and 8th is reduced compared to the surrounding areas.

In den 2A und 2B sind schematische Darstellungen möglicher poröser Strukturen skizziert. In der 2A ist der Einsatz 7 dargestellt, welcher aus einer porösen Keramik besteht und an seiner in der. 2A sichtbaren Oberfläche geöffnete Poren 12 umfasst, die eine Größe von weniger als 100 μm aufweisen. Der Einsatz 7 kann derart hergestellt sein, dass die Porengröße über die gesamte Dicke (d. h. in die Bildebene hinein) eine homogene Porenstruktur aufweist, in dem Sinne, dass die Poren über die gesamte Dicke des Einsatzes hinweg die gleiche durchschnittliche Größe besitzen. Alternativ hierzu kann die Porengröße im Bereich der dargestellten Oberfläche von der Porengröße der übrigen Bereiche des Einsatzes 7 abweichen. So ist es beispielsweise möglich, dass die Porengröße der Poren 12 an der Oberfläche kleiner ist als die Porengröße der darunter liegenden Bereiche des Abschnitts 7.In the 2A and 2 B Schematic representations of possible porous structures are outlined. In the 2A is the use 7 represented, which consists of a porous ceramic and at its in the. 2A visible surface open pores 12 which have a size of less than 100 microns. The use 7 may be made such that the pore size throughout the thickness (ie, into the image plane) has a homogeneous pore structure, in the sense that the pores have the same average size throughout the thickness of the insert. Alternatively, the pore size in the region of the illustrated surface may be of the pore size of the remaining regions of the insert 7 differ. For example, it is possible that the pore size of the pores 12 at the surface is smaller than the pore size of the underlying areas of the section 7 ,

Alternativ zur Keramik kann z. B. ein metallischer Schaum verwendet werden. Der metallische Schaum hat im vorliegenden Fall des Einsatzes 6 eine schwammartige Struktur. Zudem wird er, wie in der 1 erkennbar, unabhängig vom Kanal 9 ausgebildet. Der Abschnitt 6 stellt somit einen selbständigen Einsatz dar, welcher in einer Ausnehmung der Form vorgehalten wird.As an alternative to the ceramic z. B. a metallic foam can be used. The metallic foam has in the present case of use 6 a sponge-like structure. In addition, he will, as in the 1 recognizable, regardless of the channel 9 educated. The section 6 thus represents an independent use, which is kept in a recess of the mold.

Eine alternative Ausführungsform eines Abschnitts 8 ist in der 2B dargestellt. Der Abschnitt 8 umfasst ein dünnes Metallblech, welches mit Hilfe eines feinmaschigen Drahtnetzes 13 beispielsweise aus Silber-, Stahl-, Nickel- oder Platindraht oder einem porösen Metallschaum gefertigt ist, auf. Das Drahtnetz 13 umfasst vertikale Streben 14 und horizontale Streben 15, wobei zwischen je zwei benachbarten vertikalen und horizontalen Streben eine Masche ausgebildet wird. Die Maschenweite 16 beträgt weniger als 700 μm. Alternativ kann die Maschenweite entsprechend der Partikelgröße über eine im Bereich zwischen 20 μm und 1 mm eingestellt werden. Bei entsprechend größeren Partikeln ist auch eine größere Maschenweite denkbar. Dies gilt analog auch für die Porengröße, wie im Ausführungsbeispiel der 2A dargestellt.An alternative embodiment of a section 8th is in the 2 B shown. The section 8th includes a thin metal sheet, which with the help of a fine-meshed wire mesh 13 for example, made of silver, steel, nickel or platinum wire or a porous metal foam, on. The wire net 13 includes vertical struts 14 and horizontal struts 15 , wherein between each two adjacent vertical and horizontal struts a mesh is formed. The mesh size 16 is less than 700 μm. Alternatively, the mesh size can be adjusted in accordance with the particle size in the range between 20 .mu.m and 1 mm. With correspondingly larger particles, a larger mesh size is also conceivable. This also applies analogously to the pore size, as in the embodiment of 2A shown.

Anhand der 3 wird auf eine erfindungsgemäße Formhaut eingegangen. Die dargestellte Form 20 entspricht im Wesentlichen der Form 2 der 1 mit dem Unterschied, dass sämtliche Einsätze 26, 27 und 28 lediglich zur Vorderseite der Form hin geöffnet und zur Rückseite hin geschlossen sind. Die Porengröße bzw. Maschenweite der Abschnitte 26, 27 und 28 unterscheidet sich, so dass unterschiedliche Abkühlungsgrade in den einzelnen Abschnitten vorherrschen. Dies spiegelt sich in der hergestellten Formhaut 30 wider. Es ist deutlich zu erkennen, dass in den die Abschnitte 26, 27 und 28 umgebenden Bereichen die Formhaut 30 im Wesentlichen eine einheitliche Dicke aufweist. In den Bereichen 31, 32 und 33 ist die Dicke gegenüber den verbleibenden Bereichen deutlich reduziert. Dabei besitzt die Formhaut 30 im Bereich der Abschnitte 26 und 27 eine endliche Dicke, wohingegen die Formhaut 30 im Bereich des Abschnitts 28 eine lochartige Ausnehmung aufweist. Die lochartige Ausnehmung wird dadurch gebildet, dass auf den Abschnitt 28 auftreffendes Granulat nicht geliert und somit nicht am Abschnitt 28 haften kann. Lediglich in den dem Abschnitt 28 benachbarten Bereichen ist die Temperatur der Oberfläche derart groß, dass ein Ausgelieren des Granulats möglich ist. Die Abschnitte 26, 27 und 28 unterscheiden sich dahingehend, wie schnell in den porösen Strukturen gespeichertes Kühlmedium, beispielsweise in Form von Waser, ausdampfen kann, wobei bei gleichbleibendem Volumen des Abschnitts kleinere in das Volumen eingebrachte Poren eine größere Menge an Kühlmedium aufnehmen können und somit eine stärkere Abkühlung der Form bewirken. Eine geeignete Porengröße beträgt beispielsweise zwischen 0,05 mm und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,1 mm und 0,7 mm.Based on 3 is received on a molded skin according to the invention. The illustrated form 20 essentially corresponds to the shape 2 of the 1 with the difference that all inserts 26 . 27 and 28 only open towards the front of the mold and closed towards the back. The pore size or mesh size of the sections 26 . 27 and 28 differs, so that different degrees of cooling prevail in the individual sections. This is reflected in the manufactured molded skin 30 contrary. It can be clearly seen that in the sections 26 . 27 and 28 surrounding areas the molded skin 30 has a substantially uniform thickness. In the fields of 31 . 32 and 33 the thickness is significantly reduced compared to the remaining areas. It has the form skin 30 in the field of sections 26 and 27 a finite thickness, whereas the molded skin 30 in the area of the section 28 has a hole-like recess. The hole-like recess is formed by that on the section 28 impinging granules did not gel and thus not at the section 28 can stick. Only in the section 28 adjacent areas, the temperature of the surface is so large that a gelling of the granules is possible. The sections 26 . 27 and 28 differ in how quickly in the porous structures stored cooling medium, for example in the form of water, can evaporate, while with constant volume of the section smaller in the volume introduced pores can accommodate a larger amount of cooling medium and thus cause a greater cooling of the mold. A suitable pore size is for example between 0.05 mm and 0.8 mm, preferably between 0.1 mm and 0.7 mm.

Gegenüber der Gesamtgröße der formgebenden Oberfläche der Form umfassen der erste, zweite und die weiteren Abschnitte eine Gesamtgröße zwischen 0,5% und 50%, vorzugsweise zwischen 0,5% und 10%.Compared with the overall size of the shaping surface of the mold, the first, second and further portions comprise a total size of between 0.5% and 50%, preferably between 0.5% and 10%.

Claims

Contraption ( 1 ) for rotational sintering, comprising a first mold ( 2 ) with a front side ( 3 ) and a back ( 4 ), wherein the front side has a shaping surface ( 5 ), characterized in that at least a first section ( 6 . 7 . 8th ) the front comprises a porous structure opened to the surface, wherein the porous structure is sponge-like, having cavity networks or formed as a reinforced with a fine mesh wire mesh steel sheet, so that the porous structure can include a liquid.

Device according to claim 1, characterized in that the at least one first section ( 6 . 7 . 8th ) does not completely cover the shaping surface.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the front side at least one second section ( 6 . 7 . 8th ) having a porous structure, wherein the first and second portions are preferably non-contiguous at the surface.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the porous structure comprises a porous metal or a metal foam.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the porous structure comprises pores having a size of preferably less than 0.7 mm, wherein the pores are particularly preferably pores of a fine-meshed wire mesh.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the porous structure ( 6 . 7 . 8th ) and the back ( 4 ) of the mold does not have a channel ( 9 ) are interconnected.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the mold is a Galvanoschale preferably made of nickel.

A method of heating a mold for rotational sintering, the method comprising the steps of: - wetting a porous structure of a forming surface having a front surface of a first mold with a cooling medium prior to heating the mold, wherein the porous structure opens to the forming surface of the mold; - heating the mold.

A method according to claim 8, characterized in that after heating the mold powder particles for producing a molded skin ( 30 ) are applied to the front side of the mold, wherein an average powder particle size is larger than an average size of a plurality of pores of the porous structure.

A method according to claim 8 or 9, characterized in that the cooling medium is introduced from the front side of the mold.