DE102012111378A1

DE102012111378A1 - An article having a surface structure with a coating or for receiving such

Info

Publication number: DE102012111378A1
Application number: DE102012111378.5A
Authority: DE
Inventors: Werner Roth
Original assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Gebrueder Heller Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 2012-11-23
Filing date: 2012-11-23
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2032-11-24
Also published as: WO2014079715A2; WO2014079715A3; DE102012111378B4

Abstract

Es wird ein Gegenstand (10, 110) mit einer Oberflächenstruktur (14) geschaffen, die zur besseren Haftung einer Beschichtung (12) eingerichtet ist. Die Oberflächenstruktur (14) weist Stege (16, 160) und Nuten (18a, b; 180) auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Ein Steg weist eine Deckfläche (20, 200) auf, die in einer einzigen Richtung schräggestellt ist. Die Deckflächen (20, 200) der Stege (16, 160) sind in die gleiche Richtung und zwar in Reihenrichtung (R) schräggestellt. Ein Steg (16, 160) weist ferner eine erste Fläche (24), die in Reihenrichtung (R) orientiert ist, und eine zweite Fläche (32), die in der Reihenrichtung (R) entgegengesetzte Richtung orientiert ist, auf. Die erste Fläche (24) und die zweite Fläche (32) stehen quer zur Reihenrichtung (R). Durch die Ausführung der Stege (16, 160) und Nuten (18a, b; 180) wird eine sehr gute Hinterfüllbarkeit der Oberflächenstruktur (14) mit Beschichtungsmaterial erreicht und die Oberflächenstruktur (14) verleiht der Beschichtung (12, 120) eine sehr gute Haftfestigkeit. Es wird außerdem ein erfindungsgemäßes Werkzeug (50) zur Herstellung einer Oberflächenstruktur (14) und ein Herstellungsverfahren angegeben.An object (10, 110) with a surface structure (14) is created, which is designed for better adhesion of a coating (12). The surface structure (14) has webs (16, 160) and grooves (18a, b; 180) which are arranged in a row. A web has a cover surface (20, 200) which is inclined in a single direction. The cover surfaces (20, 200) of the webs (16, 160) are inclined in the same direction, namely in the row direction (R). A web (16, 160) further has a first surface (24) oriented in the row direction (R) and a second surface (32) oriented in the row direction (R) opposite direction. The first surface (24) and the second surface (32) are transverse to the row direction (R). The webs (16, 160) and grooves (18a, b; 180) are very easy to backfill the surface structure (14) with coating material, and the surface structure (14) gives the coating (12, 120) very good adhesive strength . A tool (50) according to the invention for producing a surface structure (14) and a production method are also specified.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gegenstand mit einer verbesserten Oberflächenstruktur mit einer Beschichtung oder zur Aufnahme einer solchen, ein Werkzeug zur Herstellung einer Oberflächenstruktur auf einer Oberfläche eines Gegenstands zur Aufnahme einer Beschichtung und außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur eines Gegenstands zur Aufnahme einer Beschichtung. The invention relates to an article having an improved surface structure with a coating or for receiving it, a tool for producing a surface structure on a surface of an object for receiving a coating and also a method for producing a surface structure of an article for receiving a coating.

Wird ein Gegenstand mit einer Beschichtung versehen, wobei die Beschichtung beispielsweise aus einem anderen Material bestehen kann, als das Grundmaterial des Gegenstands, dann können Eigenschaften des Grundmaterials und des Beschichtungsmaterials in vorteilhafter Weise kombiniert werden. Beispielsweise werden Zylinderlaufflächen hergestellt, die aus einer Stahlbeschichtung einer Zylinderbohrung in einem aus Aluminium hergestellten Grundkörper bestehen. Die so hergestellten Zylinderlaufflächen sind verschleißbeständig, gleichzeitig ist der Grundkörper aus Aluminium aber leicht und weist eine gute Wärmeleitfähigkeit auf. If an article is provided with a coating, which coating may for example consist of a different material than the base material of the article, then properties of the base material and of the coating material can be combined in an advantageous manner. For example, cylinder running surfaces are produced, which consist of a steel coating of a cylinder bore in a base body made of aluminum. The cylinder surfaces produced in this way are resistant to wear, but at the same time the basic body made of aluminum is light and has a good thermal conductivity.

Die Beschichtung kann durch Aufspritzen des Beschichtungsmaterials auf den Grundkörper hergestellt werden. Beispielsweise kann zur Beschichtung von Zylinderbohrungen das Lichtbogen-Drahtspritzen als thermisches Spritzverfahren eingesetzt werden. Im Motorbau werden hohe Anforderungen an die Festigkeit und Langzeitstabilität der Haftverbindungen gestellt. Um eine hohe Haftung zu erreichen, wird die zu beschichtende Oberfläche beispielsweise durch Strahlen mit einem Wasser-Hochdruckstrahl mit oder ohne Feinpartikeln aufgeraut. Einen noch haftbeständigeren Grund liefern vorkonditionierte Oberflächen mit Stegen und Nuten, in denen die hervorstehenden Stege Hinterschnitte ausbilden, in denen sich die Beschichtung besonders gut verhakt. The coating can be produced by spraying the coating material onto the base body. For example, the arc wire spraying can be used as a thermal spraying method for coating cylinder bores. In motor construction, high demands are placed on the strength and long-term stability of the adhesive bonds. To achieve high adhesion, the surface to be coated is roughened, for example by blasting with a high-pressure water jet with or without fine particles. An even more resistant base is provided by preconditioned surfaces with ridges and grooves, in which the protruding ridges form undercuts in which the coating interlocks particularly well.

Ein Werkzeug zur Herstellung einer solchen Oberflächenstruktur zum Aufbringen von Beschichtungen wird beispielsweise in der DE 10 2009 028 040 A1 offenbart. Durch ein spanendes Strukturierungswerkzeug werden zunächst Stege und Nuten ausgebildet, durch eine V-förmige Umformkufe teilweise außerdem mittig eingedrückt und schließlich durch Drücken eingeebnet, wodurch ein Teil des hervorstehenden Stegmaterials in eine oder beide benachbarten Nuten eines Stegs geschoben wird und auf diese Weise Hinterschnitte ausgebildet werden. Die dargestellten Oberflächenstrukturen weisen jedoch teilweise Abschattungen der Nuten durch das die Hinterschneidungen bildende Material auf, die im Sprühverfahren zu einer unvollständigen Befüllung der Nuten führen können. A tool for producing such a surface structure for applying coatings, for example, in the DE 10 2009 028 040 A1 disclosed. By a cutting structuring tool first webs and grooves are formed by a V-shaped Umformkufe partially also pressed in the middle and finally leveled by pressing, whereby a part of the protruding web material is pushed into one or both adjacent grooves of a web and formed in this way undercuts , However, the surface structures shown have partial shadowing of the grooves by the material forming the undercuts, which can lead to incomplete filling of the grooves in the spray process.

Im Vorkonditionierungsverfahren der DE 10 2008 024 313 wird zunächst spanend eine prismatische oder wellenartige Vorform erzeugt. In einem weiteren Verfahrensschritt können die dreieckigen oder runden Stege unter Ausbildung jeweils zweier Hinterschneidungen gespalten oder eben gedrückt werden. Die gezackte oder sinusartige Vorform kann auch durch seitliches Verformen in eine Sägezahn- oder Wellenstruktur umgeformt werden, bei der jeder Steg eine einseitge Hinterschneidung aufweist. Auf diese Weise entsteht eine asymmetrische Oberflächenstruktur, deren einseitige Hinterschneidungen gegen Zugkräfte aus bestimmten Winkeln relativ zur Oberfläche eingeschränkt wirksam ist. In the preconditioning process of DE 10 2008 024 313 First, a prismatic or wave-like preform is produced by machining. In a further method step, the triangular or round webs can be split or just pressed to form two undercuts. The serrated or sinusoidal preform may also be deformed by lateral deformation into a sawtooth or wave structure in which each ridge has a one-sided undercut. In this way, an asymmetric surface structure, the one-sided undercuts against tensile forces from certain angles relative to the surface is limited effect.

Die EP 1 832 385 A1 stellt ein Oberflächenvorbereitungsverfahren dar, in dem eine prismatische Struktur in die Innenoberfläche einer Zylinderbohrung eingebracht wird, wobei die Spitzen der im Querschnitt dreieckigen Stege unter Ausbildung mehrerer kleinerer Spitzen spanend bearbeitet werden. Auf diese Weise entstehen keine Hinterschneidungen. The EP 1 832 385 A1 FIG. 10 illustrates a surface preparation process in which a prismatic structure is introduced into the inner surface of a cylinder bore, with the tips of the triangular cross-sectional ridges machined to form a plurality of smaller peaks. In this way there are no undercuts.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Konzept zur Schaffung einer Oberflächenstruktur mit einer Beschichtung oder zur Aufnahme einer solchen bereitzustellen. The object of the present invention is to provide an improved concept for providing a surface structure with a coating or for receiving such.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Gegenstand nach Anspruch 1, einem Werkzeug nach Anspruch 9 und einem Verfahren nach Anspruch 13 gelöst. According to the invention the object is achieved with an article according to claim 1, a tool according to claim 9 and a method according to claim 13.

Der erfindungsgemäße Gegenstand, bei dem es sich vorzugsweise um einen Gegenstand aus Metall handelt, weist eine Oberflächenstruktur mit einer Beschichtung auf oder ist zur Aufnahme einer solchen eingerichtet. Vorzugsweise handelt es sich bei der Beschichtung um eine Metallbeschichtung. Die Oberflächenstruktur weist abwechselnd angeordnete Stege und Nuten auf, die die Grobstruktur der Oberfläche bilden. Die abwechselnd nebeneinander angeordneten Stege und Nuten bilden eine Reihe, durch die eine Reihenrichtung festgelegt ist. Die Nuten sind bei vorhandener Beschichtung vorzugsweise vollständig gefüllt oder sind bei nicht vorhandener Beschichtung zur Aufnahme von Beschichtungsmaterial eingerichtet. Wenigstens ein Steg weist eine Deckfläche auf, die in einem in einer Reihenrichtung geöffneten Anstellwinkel α gegenüber der Reihenrichtung schräg gestellt ist. Die Deckflächen von mehreren vorhandenen Stegen sind vorzugsweise alle in der gleichen Richtung schräg angestellt. Es ist zweckmäßig, aber nicht notwendig, dass die Beträge der Anstellwinkel der Deckflächen der Stege einander gleichen. Im Querschnitt ist die Deckfläche vorzugsweise grade. Sie kann aber auch gewölbt, vorzugsweise höchstens leicht gewölbt, abschnittsweise gewölbt und gerade, oder z.B. mittig geknickt sein. Ein Deckflächenabschnitt kann längs der Reihenrichtung, also insbesondere parallel zur Reihenrichtung verlaufen. Beispielsweise kann ein Deckflächenabschnitt, der in einem Bereich der Deckfläche bei (bzw., quer zur Reihenrichtung gesehen, neben) der ersten Fläche angeordnet ist, längs der Reihenrichtung verlaufen. Insgesamt ist die Deckfläche wenigstens eines Steges gegenüber der Reihenrichtung schief gestellt und fällt insgesamt nach hinten entgegen der Reihenrichtung ab. Durch die schräg gestellte Deckfläche erhält ein Steg einen asymmetrischen Querschnitt. The article of the invention, which is preferably a metal article, has a surface structure with a coating or is adapted to receive such. Preferably, the coating is a metal coating. The surface structure has alternately arranged webs and grooves, which form the coarse structure of the surface. The alternating juxtaposed ridges and grooves form a row, is defined by a row direction. The grooves are preferably completely filled when the coating is present or are set up in the absence of a coating for receiving coating material. At least one web has a cover surface, which is inclined in an open in a row direction angle α with respect to the row direction. The top surfaces of several existing webs are preferably all in the same direction obliquely. It is expedient, but not necessary, for the amounts of the angles of incidence of the top surfaces of the webs to be identical to one another. In cross-section, the top surface is preferably straight. But it can also curved, preferably at most slightly curved, partially curved and straight, or, for example, be kinked in the middle. A cover surface portion may extend along the row direction, ie in particular parallel to the row direction. For example, a top surface portion disposed in a region of the top surface at (or adjacent to) the first surface viewed transversely to the row direction may extend along the row direction. Overall, the top surface of at least one web is set obliquely with respect to the row direction and falls overall backwards against the row direction. Due to the sloping top surface, a bar is given an asymmetrical cross-section.

Der Steg weist ferner eine in Reihenrichtung weisende erste Fläche und eine entgegen der Reihenrichtung weisende zweite Fläche auf. Stegmaterial steht in Form einer Rippe über die erste Fläche in die in Reihenrichtung benachbarte Nut hervor. Durch die Einbuchtung durch die in die benachbarte Nut hervorstehende Rippe ist eine Hinterschneidung geschaffen. Diese Hinterschneidung wirkt insbesondere quer zur Reihenrichtung und auch entgegen der Reihenrichtung. Durch die vorzugsweise mehreren im Querschnitt asymmetrischen Stege wird eine gute Hinterfüllbarkeit bei gleichzeitiger hoher Haftfestigkeit erreicht. Die Haftfestigkeit wird außerdem durch die durch die Rippe ausgebildete Hinterschneidung gefördert. Durch die zweite Fläche wird eine Sperre geschaffen, die wie eine zweite Hinterschneidung wirkt und die Haftfestigkeit einer Beschichtung unterstützt. Die zweite Fläche wirkt insbesondere gegen Zugkräfte aus Richtungen sperrend, gegen die die Hinterschneidung bei der ersten Fläche nicht oder nur eingeschränkt wirksam ist. Durch die schräg angestellten Stege ist außerdem entlang der Reihenrichtung eine vergleichmäßigte Elastizität (gemessen senkrecht zur Beschichtung) der beschichteten Oberfläche geschaffen. The web further has a first surface facing in the direction of the row and a second surface pointing counter to the row direction. Stem material protrudes in the form of a rib over the first surface in the groove adjacent in the row direction. By the indentation through the protruding into the adjacent groove rib an undercut is created. This undercut acts in particular transversely to the row direction and also counter to the row direction. By preferably a plurality of webs which are asymmetrical in cross section, a good backfillability is achieved with a simultaneous high adhesive strength. The adhesive strength is also promoted by the undercut formed by the rib. The second surface creates a barrier that acts like a second undercut and supports the adhesion of a coating. The second surface acts in particular against tensile forces from directions blocking, against which the undercut on the first surface is not or only partially effective. Due to the obliquely set webs, a uniform elasticity (measured perpendicularly to the coating) of the coated surface is also created along the row direction.

Die in Reihenrichtung weisende erste Fläche und die entgegen der Reihenrichtung weisende zweite Fläche des wenigstens einen Stegs sind vorzugsweise grade und stehen vorzugsweise quer zur Reihenrichtung. Bei einer Ausführung auf einer Zylindermantelfläche, wobei die Zylinderachse und die Reihenrichtung mit Versatz zueinander parallel oder antiparallel verlaufen, stehen die ersten und zweiten Flächen vorzugsweise radial, quer zur Reihenrichtung. Eine erste oder zweite Fläche kann jedoch auch leicht gewölbt sein oder beispielsweise eine Feinstruktur, beispielsweise eine wellenartige Feinstruktur, aufweisen oder aufgeraut sein. Die erste Fläche weist vorzugsweise einen in Bezug auf die Reihenrichtung konvexen runden Einbuchtungsübergang zur Rippe auf. Ein vorhandener konvexer Einbuchtungsübergang kann jedoch auch einen Knick aufweisen. Durch die zweite Fläche ist eine Sperre geschaffen, die vorzugsweise insbesondere solchen Zugkräften entgegenwirkt, die eine Komponente in Reihenrichtung aufweisen und nicht durch die Hinterschneidung durch die Einbuchtung bei der ersten Fläche gesperrt werden. Insbesondere ist durch die zweite Fläche eine Hinterschneidung gegen solche Zugkräfte geschaffen, die eine Richtungskomponente parallel zur Deckfläche aufweisen. The first surface facing in the row direction and the second surface of the at least one web pointing counter to the row direction are preferably straight and are preferably transverse to the row direction. In an embodiment on a cylinder jacket surface, wherein the cylinder axis and the row direction with offset from each other are parallel or antiparallel, the first and second surfaces are preferably radially, transversely to the row direction. However, a first or second surface can also be slightly curved or, for example, have a fine structure, for example a wave-like fine structure, or be roughened. The first surface preferably has a round indentation transition to the rib, which is convex in relation to the row direction. However, an existing convex indentation transition may also have a kink. By the second surface, a barrier is provided, which preferably counteracts in particular such tensile forces, which have a component in the row direction and are not locked by the undercut by the recess in the first surface. In particular, an undercut against such tensile forces is created by the second surface, which have a directional component parallel to the top surface.

Vorzugsweise weisen die Nuten jeweils einen Boden auf und die Böden liegen auf einer gedachten, parallel zu der Reihenlängsrichtung verlaufenden Linie. Eine Deckfläche und die Linie können einen ersten Deckflächenabstand h1 aufweisen, der an der ersten Fläche, d.h. bei einer Position entlang der Reihenrichtung bei der die erste Fläche, gemessen wird. An der zweiten Fläche gemessen, d.h. entlang der Reihenrichtung in Höhe der zweiten Fläche des Stegs gemessen, kann die Deckfläche und die Linie in einem zweiten Deckflächenabstand beabstandet sein, wobei der erste Deckflächenabstand vorzugsweise größer als der zweite Deckflächenabstand ist. Die Deckfläche kann einen dritten Deckflächenabstand von der Linie aufweisen, wobei der dritte Deckflächenabstand im Bereich der Einbuchtung im Abstand zu der ersten Fläche, d.h. entlang der Reihenrichtung in Höhe der Einbuchtung mit Abstand zu der ersten Fläche gemessen ist, wobei der dritte Deckflächenabstand größer als der erste Deckflächenabstand und/oder der zweite Deckflächenabstand sein kann. Preferably, the grooves each have a bottom and the floors lie on an imaginary, parallel to the row longitudinal direction line. A top surface and the line may have a first top surface separation h1, which is at the first surface, i. at a position along the row direction where the first surface is measured. Measured at the second surface, i. measured along the row direction at the level of the second surface of the web, the top surface and the line may be spaced at a second top surface spacing, wherein the first top surface spacing is preferably greater than the second top surface spacing. The top surface may have a third top surface distance from the line, wherein the third top surface spacing in the region of the indentation is spaced from the first surface, i. is measured along the row direction at the level of the indentation at a distance from the first surface, wherein the third top surface spacing may be greater than the first top surface spacing and / or the second top surface spacing.

Vorzugsweise weisen die Nuten jeweils einen in Reihenrichtung geraden Boden auf. Unabhängig von der konkreten Form des Nutbodens sind jeweils zwei Stege voneinander in Bezug auf die Reihenrichtung durch den Boden mit einem Stegabstand beabstandet. Die erste und zweite Fläche eines Stegs können einen Flächenabstand aufweisen. Der Flächenabstand wird zweckmäßig parallel zur Reihenrichtung in Höhe der Nutböden von der ersten Fläche zur zweiten Fläche gemessen. Vorzugsweise ist der Flächenabstand kleiner oder gleich dem Stegabstand. Vorzugsweise ist das Verhältnis des Stegabstands zum Flächenabstand kleiner als 2. Die Rippe eines Stegs weist einen am weitesten in die in Reihenrichtung benachbarte Nut hervorstehenden Abschnitt mit einer Randfläche auf. Von dieser Randfläche kann in Reihenrichtung und parallel zu dieser ein Freihalteabstand zu einem in Reihenrichtung benachbarten Steg gemessen werden, der vorzugsweise größer oder gleich dem Stegabstand ist. Vorzugsweise ist der erste Deckflächenabstand etwa gleich dem Stegabstand. Preferably, the grooves each have a straight in the row direction bottom. Regardless of the specific shape of the groove bottom, two webs are spaced from each other with respect to the row direction through the ground with a web spacing. The first and second surfaces of a ridge may have an area spacing. The surface spacing is expediently measured parallel to the row direction at the level of the groove bottoms from the first surface to the second surface. Preferably, the surface spacing is less than or equal to the web spacing. The ratio of the web distance to the surface spacing is preferably smaller than 2. The rib of a web has a section which projects furthest into the groove adjacent in the row direction and has an edge surface. From this edge surface can be measured in the row direction and parallel to this a clearing distance to a web adjacent in the row direction, which is preferably greater than or equal to the web distance. Preferably, the first cover surface distance is approximately equal to the web distance.

Vorzugsweise ist der Flächenabstand größer als 0,1 mm und kleiner als 0,3 mm. Vorzugsweise ist der Stegabstand größer als 0,1 mm und kleiner als 0,3 mm. Vorzugsweise ist der erste Deckflächenabstand größer als 0,1 mm und kleiner als 0,3 mm. Preferably, the surface distance is greater than 0.1 mm and less than 0.3 mm. Preferably, the web distance is greater than 0.1 mm and less than 0.3 mm. Preferably, the first cover surface distance is greater than 0.1 mm and less than 0.3 mm.

Die Deckfläche und die zweite Fläche schließen in vorteilhafter Weise einen stumpfen Winkel β ein. Der stumpfe Winkel ist kleiner als 180°. Bevorzugt ist ein Bereich von 100° < β < 150°. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 110° < β < 130°. Durch das Einschließen eines stumpfen Winkels β durch die Deckfläche und die zweite Fläche kann an dem Übergang zwischen der zweiten Fläche und der Deckfläche ein Knick oder eine Biegung ausgebildet sein, wobei ein Knick einen Krümmungsradius nahe Null aufweist, während eine Biegung einen Krümmungsradius größer Null aufweist. Der Übergang kann dabei beispielsweise scharfkantig oder rund sein. Am Übergang kann eine Wulst ausgeprägt sein, d.h. über die in entgegen der Reihenrichtung benachbarte Nut überstehendes Material. The top surface and the second surface advantageously include an obtuse angle β. The obtuse angle is less than 180 °. A range of 100 ° <β <150 ° is preferred. Particularly preferred is a range of 110 ° <β <130 °. By including an obtuse angle β through the top surface and the second surface, a bend or bend may be formed at the junction between the second surface and the top surface, where a kink has a radius of curvature near zero, while a bend has a radius of curvature greater than zero , The transition can be, for example, sharp-edged or round. At the transition, a bead may be pronounced, i. over the adjacent in the row direction adjacent groove material.

In vorteilhafter Weise steht die zweite Fläche 32 quer zur Reihenrichtung R, d.h. dass ein die Orientierung der Fläche beschreibender Normalenvektor antiparallel zur Reihenrichtung steht. Die zweite Fläche 32 eines Stegs und die Reihenrichtung R schließen einen zweiten Orientierungswinkel γ ein. Die durch die Rippe und die Einbuchtung gebildete Hinterschneidung des entgegen der Reihenrichtung benachbarten Stegs wirkt gegen solche Kräfte, deren Richtungsvektor einen Freihaltewinkel größer δ in Bezug auf die Reihenrichtung aufweist. Der Orientierungswinkel γ ist vorzugsweise größer als der Freihaltewinkel δ. Vorzugsweise ist der Anstellwinkel α größer oder gleich dem Freihaltewinkel δ. Bevorzugt ist der Anstellwinkel α 10° bis 40°. Advantageously, the second surface is 32 transverse to the row direction R, ie that a normal vector describing the orientation of the surface is antiparallel to the row direction. The second area 32 a ridge and the row direction R include a second orientation angle γ. The undercut formed by the rib and the indentation of the web adjacent to the row direction counteracts those forces whose direction vector has a clearance angle greater than δ with respect to the row direction. The orientation angle γ is preferably greater than the clearance angle δ. Preferably, the angle of attack α is greater than or equal to the clearance angle δ. Preferably, the angle of attack α is 10 ° to 40 °.

Besonders bevorzugst beträgt der Anstellwinkel 15° bis 30°. Most preferably, the angle of attack is 15 ° to 30 °.

Vorzugsweise ist die Deckfläche des Stegs aufgeraut. Dies bedeutet, dass eine Feinstruktur auf der Deckfläche ausgebildet ist. Feinstrukturelemente oder Feinstrukturperioden der Feinstruktur entlang einer aufgerauten Deckfläche sind kleiner als die Breite der Deckfläche. Die Feinstruktur kann regelmäßig, unregelmäßig oder zufällig sein. Vorhandene regelmäßige oder unregelmäßige Feinstrukturelemente oder Feinstrukturperioden können sich entlang des Stegs entlang der Oberfläche beispielsweise als Riefen und Rillen erstrecken. Preferably, the top surface of the web is roughened. This means that a fine structure is formed on the top surface. Fine structure elements or fine structure periods of the fine structure along a roughened top surface are smaller than the width of the top surface. The fine structure can be regular, irregular or random. Existing regular or irregular fine structure elements or fine structure periods can extend along the web along the surface, for example as grooves and grooves.

Vorzugsweise weist wenigstens ein Steg einen runden Übergang von der ersten und/oder der zweiten Fläche des Stegs zu einem Boden einer angrenzenden Nut auf. Preferably, at least one web has a round transition from the first and / or the second surface of the web to a bottom of an adjacent groove.

Der Gegenstand kann eine Zylindermantelfläche aufweisen, auf der die Oberflächenstruktur ausgebildet ist. Die Stege und Nuten können auf der Zylindermantelfläche eingebracht sein. Die Stege und die Nuten können jeweils um die Zylindermantelfläche umlaufend in sich geschlossen sein. Auf diese Weise können mehrere Stegringe, die axial jeweils von einem Nutring beabstandet sind, entlang der Zylindermantelfläche angeordnet sein. Die Stege und Nuten können entlang der Zylindermantelfläche auch einer Schraubenlinie folgen. Im Querschnitt der Zylindermantelfläche, d.h. in einem Schnitt durch den Gegenstand entlang einer Schnittebene, die die Achse der Zylindermantelfläche enthält, sind auf diese Weise mehrere in einer Reihe angeordnete Nuten und Stege vorhanden. Tatsächlich können die Stege aber als ein Steg aufgefasst werden, der in einer Schraubenlinie entlang der Zylindermantelfläche umläuft. The article may have a cylinder jacket surface on which the surface structure is formed. The webs and grooves can be introduced on the cylinder surface. The webs and the grooves can each be closed circumferentially around the cylinder jacket surface. In this way, a plurality of web rings, which are each axially spaced from a grooved ring, be arranged along the cylinder jacket surface. The webs and grooves can also follow a helix along the cylinder surface. In the cross section of the cylinder jacket surface, i. in a section through the article along a cutting plane containing the axis of the cylindrical surface, in this way a plurality of arranged in a row grooves and webs are present. In fact, however, the webs can be considered as a web which rotates in a helical line along the cylinder jacket surface.

Das erfindungsgemäße Werkzeug zur Herstellung der beschriebenen Oberflächenstruktur, weist eine Zerspanungsabschnitt mit einem Schneidzahn und einen Umformungsabschnitt mit einer Umformkufe auf, wobei der Zerspanungsabschnitt und der Umformungsabschnitt in einer Reihe angeordnet sind, durch die eine Reihenrichtung festgelegt ist. The tool according to the invention for producing the surface structure described has a cutting section with a cutting tooth and a forming section with a forming blade, wherein the cutting section and the forming section are arranged in a row, by which a row direction is determined.

Mit dem Zerspanungsabschnitt werden die Nuten in den Gegenstand eingearbeitet. Der Schneidzahn weist im Querschnitt (geschnitten quer zur Arbeitsrichtung) eine erste Seitenkante, eine zweite Seitenkante und eine Stirnkante auf. Die erste Seitenkante und die zweite Seitenkante sind vorzugsweise quer zur Reihenrichtung angeordnet. Mindestens ein Abschnitt der Stirnkante verläuft längs der Reihenrichtung. Vorzugsweise verläuft die Stirnkante parallel zur Reihenrichtung. Die erste Seitenkante, die zweite Seitenkante und die Stirnkante sind vorzugsweise gerade, können aber beispielsweise auch gewellt sein oder Kurven enthalten. Der Übergang von der ersten Seitenkante auf die Stirnkante und von der zweiten Seitenkante auf die Stirnkante kann abgerundet, eckig oder schräg sein. Der Schneidzahn weist eine Schneidzahnbreite auf, die der Nutbreite entspricht. Der Schneidzahn kann durch mehrere Zähne gebildet sein, die zusammen eine effektive Schneidbreite aufweisen, die der Nutbreite entspricht. Eine Schneidkante des Schneidzahns kann außerdem in Bezug auf die Reihenrichtung schräggestellt sein. Der Schneidzahn weist eine maximale Schnitttiefe quer zur Reihenrichtung auf. Durch diese kann die Nuttiefe bzw. Steghöhe festgelegt sein. Jeweils zwei der mit dem Schneidzahn geschaffene Nuten sind durch einen Steg voneinander beabstandet. Die Stegbreite entspricht einem Zwischenraumabstand, der für das Werkzeug festgelegt ist. Der Zwischenraumabstand ist beispielsweise dadurch festgelegt, dass das Werkzeug nach Ausbildung einer Nut um einen Vorschub entlang der Reihenrichtung bewegt wird. Der Zwischenraumabstand entspricht in diesem Fall der Differenz aus Vorschub und Schneidzahnbreite. Vorzugsweise sind an dem Werkzeug mehrere Schneidzähne vorhanden, wobei jeweils zwei Schneidzähne durch den Zwischenraumabstand voneinander beabstandet sind. Durch die Summe des Zwischenraumabstands und der Schneidzahnbreite ist eine Teilung des Werkzeugs festgelegt. With the cutting section, the grooves are incorporated into the object. The cutting tooth has in cross-section (cut transversely to the working direction) on a first side edge, a second side edge and a front edge. The first side edge and the second side edge are preferably arranged transversely to the row direction. At least a portion of the end edge extends along the row direction. Preferably, the front edge is parallel to the row direction. The first side edge, the second side edge and the front edge are preferably straight, but may for example also be wavy or contain curves. The transition from the first side edge to the front edge and from the second side edge to the front edge may be rounded, angular or oblique. The cutting tooth has a cutting tooth width corresponding to the groove width. The cutting tooth may be formed by a plurality of teeth, which together have an effective cutting width corresponding to the groove width. A cutting edge of the cutting tooth may also be skewed with respect to the row direction. The cutting tooth has a maximum depth of cut transverse to the row direction. Through this, the groove depth or web height can be determined. Two of each with the Cutting teeth created grooves are spaced from each other by a web. The land width corresponds to a clearance defined for the tool. The gap spacing is determined, for example, by moving the tool by a feed along the row direction after forming a groove. The gap spacing in this case corresponds to the difference between feed and cutting tooth width. Preferably, a plurality of cutting teeth are provided on the tool, wherein each two cutting teeth are spaced apart by the gap spacing. The sum of the gap spacing and the cutting tooth width defines a pitch of the tool.

Der Umformungsabschnitt weist eine oder mehrere Umformkufen auf. Eine Umformkufe weist eine Umformfläche auf, die sich im Querschnitt wenigstens von einem ersten Umformflächenansatz bis zu einem zweiten Umformflächenansatz erstreckt. Die Umformfläche kann sich insbesondere auch über den ersten und/oder den zweiten Umformflächenansatz erstrecken. Der erste Umformflächenansatz ist in einem Ansatzbereich an dem Werkzeug angeordnet, dessen Mitte entlang der Reihenrichtung von der Schneidzahnmitte mit einem ganzzahligen Vielfachen der Teilung beabstandet ist. Der erste Umformflächenansatz kann insbesondere an einem Rand des Ansatzbereichs angeordnet sein. Der Ansatzbereich weist eine Ansatzbereichsbreite entlang der Reihenrichtung auf, die der Schneidzahnbreite entspricht. Der zweite Umformflächenansatz ist entlang der Reihenrichtung außerhalb des Ansatzbereichs angeordnet. Die Umformfläche ist wenigstens von dem ersten Umformflächenansatz bis zum zweiten Umformflächenansatz schräggestellt. Die Umformfläche kann beispielsweise von dem ersten Umformflächenansatz bis zum zweiten Umformflächenansatz im Querschnitt eine gerade schräggestellte Kante sein. Die Umformfläche kann aber auch Kurven aufweisen. Vorzugsweise weist die Umformfläche entlang der Reihenrichtung von dem ersten Umformflächenansatz zu dem zweiten Umformflächenansatz eine Breite auf, die wenigstens dem Zwischenraumabstand entspricht. Der erste Umformflächenansatz weist quer zur Reihenrichtung eine größere Eingrifftiefe als der zweite Umformflächenansatz auf. Auf diese Weise ist ein Anstellwinkel (Schrägstellwinkel) der Umformfläche in oder entgegen der Reihenrichtung festgelegt. The forming section has one or more forming skids. A Umformkufe has a forming surface, which extends in cross section at least from a first Umformflächenansatz to a second Formierungsflächenansatz. The forming surface may in particular also extend over the first and / or the second Umformflächenansatz. The first forming land approach is located in a land area on the tool, the center of which is spaced along the row direction from the cutting tooth center by an integer multiple of the pitch. The first Umformflächenansatz may be arranged in particular on an edge of the neck region. The neck region has a neck region width along the row direction that corresponds to the cutting tooth width. The second Umformflächenansatz is arranged along the row direction outside of the neck region. The forming surface is inclined at least from the first Umformflächenansatz to the second Formierungsflächenansatz. The forming surface can be, for example, from the first Umformflächenansatz to the second Umformflächenansatz in cross section a straight inclined edge. The forming surface can also have curves. Preferably, the forming surface along the row direction from the first Umformflächenansatz to the second Formierungsflächenansatz has a width which corresponds at least to the gap spacing. The first Umformflächenansatz has transversely to the row direction on a greater engagement depth than the second Umformflächenansatz. In this way, an angle of attack (inclination angle) of the forming surface is fixed in or against the row direction.

Es können weitere Ansatzbereiche mit Ansatzbereichsmitten vorhanden sein, die von einer Schneidzahnmitte um ganzzahlige Vielfache beabstandet sind. In diesen können erste Umformflächenansatze anderer Umformflächen angeordnet sein. Es können weitere Umformelemente mit Umformflächen vorhanden sein, die beispielsweise außerhalb des Ansatzbereichs angeordnet sind und beispielsweise in dieselbe Richtung schräggestellt sind wie die Umformfläche der Umformkufe. There may be other necking areas with land areas spaced from a center of cutting teeth by integer multiples. In these first Umformflächenansatze other forming surfaces can be arranged. There may be other forming elements with forming surfaces, which are arranged for example outside the neck region and are inclined, for example, in the same direction as the forming surface of Umformkufe.

Die Umformfläche weist eine maximale Eingrifftiefe quer zur Reihenrichtung auf. Diese kann beispielsweise durch die Eingrifftiefe des zweiten Umformflächenansatzes bestimmt sein. Die maximale Eingrifftiefe der Umformfläche ist vorzugsweise kleiner als die maximale Schnitttiefe des Schneidzahns. The forming surface has a maximum engagement depth transverse to the row direction. This can be determined for example by the engagement depth of the second Umformflächenansatzes. The maximum engagement depth of the forming surface is preferably smaller than the maximum depth of cut of the cutting tooth.

Die Schrägstellwinkel der Umformflächen der Umformkufen sind vorzugsweise verschieden. Vorzugsweise ist der Schrägstellwinkel der Umformfläche der dem Zerspannungsabschnitt am nächsten liegenden Umformkufe größer als der Schrägstellwinkel weiterer Umformkufen mit schräggestellten Umformflächen. Dies ergibt eine gute Kontrolle über den Materialfluss bei dem plastischen Umformvorgang. The skew angles of the forming surfaces of Umformkufen are preferably different. Preferably, the skew angle of the forming surface of the forming blade closest to the cutting section is greater than the skew angle of further forming skids with inclined forming surfaces. This gives good control over the flow of material in the plastic forming process.

Das Werkzeug kann zusätzlich eine Umformkufe mit einer längs der Reihenrichtung des Werkzeugs verlaufenden Umformfläche aufweisen, insbesondere kann die Umformfläche einer Umformkufe ganz oder teilweise parallel zur Reihenrichtung verlaufen. Damit wird gewissermaßen eine Kalibrierkufe geschaffen, die mit bester Reproduzierbarkeit für eine einheitliche Steghöhe sorgt. Die Eingrifftiefe einer Umformkufe mit einer längs der Reihenrichtung verlaufenden Umformfläche kann in vorteilhafter Weise geringer sein als die Eingrifftiefen der Umformkufen mit schräggestellten Umformflächen. The tool can additionally have a forming blade with a forming surface extending along the row direction of the tool, in particular the forming surface of a forming blade can run completely or partially parallel to the row direction. This creates a kind of Kalibrierkufe that ensures the best reproducibility for a uniform web height. The engagement depth of a Umformkufe with a forming direction along the direction of the forming surface may be advantageously lower than the engagement depths of Umformkufen with inclined forming surfaces.

An dem Umformungsabschnitt kann eine Neigungsfläche angeordnet sein, wobei die Neigungsfläche in Arbeitsrichtung vorzugsweise vor dem Umformabschnitt angeordnet ist. Die Neigungsfläche weist in Arbeitsrichtung und ist aber vorzugsweise gegenüber der Arbeitsrichtung in einem negativen Spanwinkel schräg angestellt (ohne jedoch irgendeinen Span abzuheben). Zusätzlich kann die Neigungsfläche vorzugsweise gegenüber derjenigen Richtung schräg angestellt sein, gegenüber der die Umformflächen schräg angestellt sind. Auf diese Weise unterstützt die Neigungsfläche den von den Umformflächen erbrachten Umformvorgang. Anders ausgedrückt, die Neigungsfläche ist dazu eingerichtet, den Schrägstellprozess vorzubereiten. A slope surface may be arranged on the deformation section, wherein the slope surface in the working direction is preferably arranged in front of the deformation section. The inclined surface points in the working direction, but is preferably inclined relative to the working direction at a negative rake angle (without, however, lifting any chip). In addition, the inclined surface may preferably be inclined relative to the direction opposite to which the forming surfaces are inclined. In this way, the inclined surface supports the forming process provided by the forming surfaces. In other words, the slope surface is adapted to prepare the skew process.

Unabhängig von der sonstigen Ausgestaltung kann das Werkzeug wenigstens eine Umformkufe mit einer Feinstrukturierungsoberfläche aufweisen. Die Umformkufe mit der Feinstrukturierungsoberfläche ist dazu eingerichtet, in wenigstens einen Teil der Oberfläche der Stege Riefen, Rillen oder sonstige Feinstrukturelemente einzubringen. Die Feinstrukturierungsoberfläche der Umformkufe kann dazu eingerichtet sein, umformend und/oder spanend zu wirken. Regardless of the other embodiment, the tool may have at least one Umformkufe with a Feinstrukturierungsoberfläche. The Umformkufe with the Feinstrukturierungsoberfläche is adapted to in at least part of the surface of the webs grooves, grooves or other To introduce fine structure elements. The fine structuring surface of the Umformkufe may be adapted to act reshaping and / or cutting.

Das Werkzeug kann einen Grundkörper aufweisen, an dem ein erstes Teilstück und ein zweites Teilstück angeordnet sind, wobei an dem ersten Teilstück der Zerspanungsabschnitt angeordnet ist und an dem zweiten Teilstück der Umformungsabschnitt angeordnet ist. Das erste Teilstück und/oder das zweite Teilstück sind vorzugsweise gesondert vom Grundkörper des Werkzeugs entfernbar. The tool may have a base body on which a first portion and a second portion are arranged, wherein the cutting section is arranged on the first portion and the forming portion is arranged on the second portion. The first portion and / or the second portion are preferably removable separately from the main body of the tool.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Gegenstands mit einer Oberflächenstruktur zur Aufnahme einer Beschichtung beinhaltet das Einbringen von in einer Reihe in einer Reihenrichtung angeordneten Nuten in eine Oberfläche unter Ausbildung von Stegen zwischen den Nuten, die durch die Nuten voneinander beabstandet sind. Das Einbringen der Nuten kann beispielsweise spanend und/oder unter Materialverdrängung erfolgen. Der Steg weist zunächst eine entlang der Reihenrichtung verlaufende, längs der Reihenrichtung orientierte Deckfläche auf. Vorzugsweise verläuft die Deckfläche zunächst parallel zur Reihenrichtung. Ferner beinhaltet das Verfahren das Umformen oberer Stegabschnitte der Stege unter Materialverschiebung in eine benachbarte Nut zur Ausbildung einer Hinterschneidung. Die Deckflächen werden dabei verformt und in einem entweder in oder entgegen der Reihenrichtung geöffneten Anstellwinkel gegenüber der Reihenrichtung schräg gestellt, wobei Stegmaterial in Richtung der Öffnung des Anstellwinkels verschoben wird. The inventive method for producing the described article having a surface structure for receiving a coating includes introducing grooves arranged in a row in a row direction into a surface to form lands between the grooves spaced apart from each other by the grooves. The introduction of the grooves can be done, for example, cutting and / or under material displacement. The web initially has a cover surface extending along the row direction and oriented along the row direction. Preferably, the top surface is initially parallel to the row direction. Further, the method includes forming upper web portions of the webs with material displacement in an adjacent groove to form an undercut. The top surfaces are deformed and set in an open either in or against the row direction angle of attack with respect to the row direction obliquely, wherein web material is moved in the direction of the opening of the angle of attack.

In einer zeitlichen Abfolge können zunächst die Nuten gefertigt und darauffolgend die zwischen den Nuten gebildeten Stege umgeformt werden. Alternativ kann das Umformen gebildeter Stege vor bzw. während dem Fertigen weiterer Nuten erfolgen. In a temporal sequence, first the grooves can be made and subsequently the webs formed between the grooves can be reshaped. Alternatively, the forming formed webs can be done before or during the manufacture of further grooves.

Das spanende Einbringen dient dem Entfernen von Oberflächen- oder Gegenstandsmaterial zur Bildung einer oder mehreren Nutbahnen, die vorzugsweise parallel oder wenigstens lokal im Wesentlichen parallel nebeneinander angeordnet sind. Das spanende Einbringen kann bekannte spanende Verfahren, wie beispielsweise Drehen oder Fräsen, beinhalten. Das Einbringen kann unabhängig von der Art des Einbringens in mehreren Schritten erfolgen, indem zunächst eine Nut geringer Tiefe und/oder Breite in den Gegenstand eingebracht wird und die Nut in einem nächsten Schritt vertieft und/oder verbreitert wird. The cutting insert serves to remove surface or article material to form one or more groove tracks, which are preferably arranged parallel or at least locally substantially parallel to each other. The machining may involve known machining methods such as turning or milling. The introduction can be carried out regardless of the method of introduction in several steps by first a groove of shallow depth and / or width is introduced into the article and the groove is deepened and / or widened in a next step.

Zwischen den Nutbahnen verbleiben Stege, die durch die Nuten voneinander beabstandet sind und sich entlang der Nuten erstrecken. Nach dem vorzugsweise spanenden Einbringen weist jeder Steg zunächst eine zu der Reihenrichtung parallele Deckfläche auf, wobei die Deckflächenteilen der noch unbehandelten Oberfläche des Gegenstands vor Anwendung des Verfahrens entsprechen können. Between the Nutbahnen remain webs which are spaced from each other by the grooves and extending along the grooves. After the preferably machining insertion, each web first has a cover surface parallel to the row direction, wherein the cover surface parts may correspond to the still untreated surface of the article prior to application of the method.

Ein Steg kann im Querschnitt in einer längs – vorzugsweise parallel – zur Reihenrichtung orientierten Ebene in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt unterteilt werden. Die Positionsangaben „oberer“ bzw. „unterer“ beziehen sich auf einen Nutboden einer angrenzenden Nut des Stegs. Von einem Nutboden in einer Richtung quer zur Reihenrichtung gesehen, schließt sich an den übrigen Gegenstand zunächst der untere Stegabschnitt und dann der obere Stegabschnitt an. Der obere Stegabschnitt liegt daher näher an der gedachten, noch unbehandelten Oberfläche des Gegenstands. Die Nuten lassen sich entlang der Reihenrichtung mit einer Linie verbinden. Die Linie verläuft beispielsweise durch die, in Bezug auf die zunächst parallel zu den in Reihenrichtung orientierten Deckflächen der Stege, am tiefsten in der Oberflächenfläche liegenden Punkte oder Bodenabschnitte der Nuten. Der obere Stegabschnitt weist vor dem Umformen einen kleinsten Abstand zu der Linie und einen größten Abstand zu der Linie auf. Beim Umformen des oberen Stegabschnitts des Stegs bleibt vorzugsweise der untere Stegabschnitt bis vorzugsweise wenigstens zu dem kleinsten Abstand des oberen Stegabschnitts von der Linie unumgeformt. Das umformende Abschrägen wird vorzugsweise nur auf den oberen Stegabschnitt angewendet. Der kleinste Abstand des oberen Stegabschnitts zu der Nutenlinie beträgt vorzugsweise mindestens ein Drittel des größten Abstands des oberen Stegabschnitts zu der Nutenlinie. A web can be subdivided into an upper section and a lower section in cross section in a plane oriented longitudinally, preferably parallel, to the direction of the series. The position information "upper" and "lower" refer to a groove bottom of an adjacent groove of the web. Seen from a groove bottom in a direction transverse to the row direction, closes to the rest of the object first, the lower web portion and then the upper web portion. The upper web portion is therefore closer to the imaginary, untreated surface of the article. The grooves can be connected along the row direction with a line. The line runs, for example, through the points or bottom sections of the grooves which are located deepest in the surface direction in relation to the cover surfaces of the webs oriented firstly in the row direction. The upper web portion has a smallest distance from the line and a greatest distance from the line before forming. When reshaping the upper web portion of the web, preferably the lower web portion preferably remains unformed to at least the smallest distance of the upper web portion from the line. The deforming chamfering is preferably applied only to the upper land portion. The smallest distance of the upper web portion to the groove line is preferably at least one third of the largest distance of the upper web portion to the groove line.

Beim Umformen eines oberen Stegabschnitts eines Stegs wird Material in einer benachbarten Nut gedrückt oder verschoben. Die Deckflächen der Stege werden dabei entweder alle in Reihenrichtung oder alle entgegen der Reihenrichtung in Anstellwinkeln gegenüber der Reihenrichtung schräg gestellt, wobei das Material in die Öffnungsrichtung der Anstellwinkel verschoben wird. Das abschrägende Umformen kann in einem Schritt angewendet werden oder es können mehrere Umformschritte ausgeführt werden, wobei beispielsweise in einem oder mehreren Umformschritten nur auf einen Teil des Materials des oberen Stegabschnitts eingewirkt wird. Beispielweise kann der endgültige Anstellwinkel der Deckfläche des Stegs auch in mehreren Umformschritten erreicht werden. Im Ergebnis wird eine abgeschrägte Deckfläche des Stegs erhalten. When forming an upper web portion of a web material is pressed or moved in an adjacent groove. The top surfaces of the webs are either all in the row direction or all against the row direction in angles of attack with respect to the row direction inclined, wherein the material is moved in the opening direction of the angle. The chamfering forming can be applied in one step or several forming steps can be carried out, wherein for example in one or more forming steps only a part of the material of the upper web section is acted upon. For example, the final angle of attack of the top surface of the web can also be achieved in several forming steps. As a result, a tapered top surface of the ridge is obtained.

In einem bevorzugten Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur in einer Oberfläche mit Zylindermantelform werden die Nuten als Nutwendel in die Oberfläche eingebracht. Dies kann durch Materialabtrag oder durch Materialverdrängung erfolgen. Vorzugsweise wird die Nut spanend mittels wenigstens eines Schneidzahns geöffnet. Vorzugsweise ist die Wendelganghöhe konstant. Bei dem Einbringen der Nutwendel wird eine Stegwendel gebildet. In dieser Ausführungsform des Verfahrens wird vorzugsweise eine einzige Nutbahn gebildet, die schraubenlinienförmig entlang bzw. in der Oberfläche verläuft. Die Stegwendel wird mit einer Gleitkufe umgeformt, die die Stegwendel unter Verdrängung von Stegmaterial abschrägt. Die Stegwendel wird dabei in einem entweder in oder entgegen der Richtung geöffneten Anstellwinkel gegenüber der Zylindermantelachse abgeschrägt. Die Stegwendel kann auch mit mehreren mit zeitlichem Abstand auf Abschnitte der Stegwendel eingreifenden Umformkufen oder -flächen abgeschrägt werden. Auf diese Weise wird eine in eine Richtung abgeschrägte Stegwendel entlang des Zylindermantels erhalten. In a preferred method for producing a surface structure in a surface with a cylindrical shell shape, the grooves are introduced into the surface as a slot helix. This can be done by material removal or by material displacement. Preferably, the groove is opened by means of at least one cutting tooth. Preferably, the helical pitch is constant. When inserting the groove helix a web helix is formed. In this embodiment of the method, preferably a single groove track is formed, which runs helically along or in the surface. The web spiral is formed with a skid, which chamfers the web spiral while displacing web material. The web spiral is bevelled in an open in either or against the direction of attack against the cylinder surface axis. The web spiral can also be bevelled with several Umformkufen or surfaces engaging with portions of the web spiral with time. In this way, a unidirectionally beveled web spiral is obtained along the cylinder jacket.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die abgeschrägte Deckfläche der Stegwendel aufgeraut, d.h. mit einer zufälligen oder regelmäßigen Feinstruktur versehen. Beispielsweise können spanend und/oder umformend Riefen oder Rillen entlang der abgeschrägten Deckfläche der Stegwendel ausgebildet werden. Entsprechende Abschnitte zur Aufrauung zur Erhöhung der Haftung können an dem vorgenannten Werkzeug ausgebildet sein. In a preferred embodiment of the method, the bevelled top surface of the web spiral is roughened, i. provided with a random or regular fine structure. For example, grooves and grooves can be formed along the bevelled top surface of the web spiral by means of machining and / or reshaping. Corresponding sections for roughening to increase the adhesion may be formed on the aforementioned tool.

In den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Die Zeichnung ergänzt die Beschreibung. Es zeigen: In the figures of the drawing embodiments of the invention are illustrated. The drawing complements the description. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gegenstands mit einer Oberflächenstruktur, 1 An embodiment of an article according to the invention with a surface structure,

2 Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Gegenstand mit einer Oberflächenstruktur, 2 Cross section through an article according to the invention with a surface structure,

3 Ausführungsformen eines Stegs eines erfindungsgemäßen Gegenstands mit einer Oberflächenstruktur, 3 Embodiments of a web of an article according to the invention having a surface structure,

4 ein erfindungsgemäßer Gegenstand mit einer Zylindermantelfläche mit einer Oberflächenstruktur, 4 an article according to the invention having a cylinder jacket surface with a surface structure,

5 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Herstellung einer Oberflächenstruktur, 5 an embodiment of the tool according to the invention for producing a surface structure,

6 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Herstellung einer Oberflächenstruktur, 6 a further embodiment of the tool according to the invention for producing a surface structure,

7 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Herstellung einer Oberflächenstruktur, 7 a perspective view of an embodiment of the tool according to the invention for producing a surface structure,

8 eine Ansicht eines Teils der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs nach 7, 8th a view of a part of the embodiment of the inventive tool according to 7 .

9 das Teil gemäß 8 der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs nach 7 unter einem anderen Blickwinkel, 9 the part according to 8th the embodiment of the tool according to the invention according to 7 from a different angle,

10 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Oberflächenstruktur eines Gegenstands. 10 an inventive method for producing a surface structure of an article.

In 1 ist ein erfindungsgemäßer Gegenstand 10 mit einer Oberflächenstruktur 14 zur Aufnahme einer Beschichtung dargestellt. Der Gegenstand 10 weist in einer Reihe angeordnete Stege 16 und Nuten 18 auf. Durch die Reihe ist eine Reihenrichtung R festgelegt. In 1 is an article of the invention 10 with a surface structure 14 shown for receiving a coating. The object 10 has webs arranged in a row 16 and grooves 18 on. Through the row, a row direction R is set.

2 zeigt einen erfindungsgemäßen Gegenstand 10 im Querschnitt. Der Gegenstand 10 ist mit einer Beschichtung 12 beschichtet. Der Gegenstand 10 und die Beschichtung 12 können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Beispielsweise kann der Gegenstand 10 selbst aus Aluminium bestehen und mit einer Beschichtung 12 aus Stahl beschichtet sein. Der Gegenstand weist eine Oberflächenstruktur 14 auf, die in einer Reihe abwechselnd angeordneter Stege 16 und Nuten 18 aufweist. 2 shows an article according to the invention 10 in cross section. The object 10 is with a coating 12 coated. The object 10 and the coating 12 can be made of different materials. For example, the item 10 even made of aluminum and with a coating 12 be coated from steel. The article has a surface structure 14 on, in a series of alternately arranged webs 16 and grooves 18 having.

Ein Steg weist eine Deckfläche 20 auf, die der Beschichtungsoberfläche 22 zugewandt ist. Die Deckfläche 20 ist in Reihenrichtung R schräg angestellt und schließt jedenfalls teilweise einen in Reihenrichtung geöffneten Anstellwinkel α ein. Der Steg weist eine erste Fläche 24 auf, die in Reihenrichtung weist. An dem Steg 16 ist ferner eine Rippe 26 angeordnet, die in die in Reihenrichtung R benachbarte Nut 18a über die erste Fläche 24 hinaus steht, so dass eine Einbuchtung 28 ausgebildet ist. Durch die Rippe 26 und die Einbuchtung 28 wird quer zu der Reihenrichtung eine Hinterschneidung 30 ausgebildet. Der Steg weist außerdem eine zweite Fläche 32 auf, die in der Reihenrichtung R entgegengesetzte Richtung orientiert ist. A bridge has a top surface 20 on top of that, the coating surface 22 is facing. The top surface 20 is employed obliquely in the row direction R and in any case partially closes one in the row direction opened angle α. The bridge has a first surface 24 on, which points in the row direction. At the footbridge 16 is also a rib 26 arranged in the direction of row R adjacent groove 18a over the first surface 24 also stands out, leaving a dent 28 is trained. Through the rib 26 and the indentation 28 becomes an undercut transverse to the row direction 30 educated. The bridge also has a second surface 32 on, which is oriented in the row direction R opposite direction.

Die Deckfläche 20 ist über einen Abschnitt, der sich von der zweiten Fläche 32 zur ersten Fläche eines Stegs erstreckt, schräg angestellt. In einem zweiten Abschnitt, der sich in Reihenrichtung über die erste Fläche 24 erstreckt, nimmt die Steigung der Schrägstellung der Deckfläche 20 ab. Die Deckfläche 20 kann auch über die volle Stegbreite, d.h. in Reihenrichtung R von der zweiten Fläche 32 bis über die erste Fläche 24 über die Rippe 26 schräg angestellt sein. Die Deckfläche 20 ist in ihrem Querschnitt vorzugsweise grade, d.h. es handelt sich vorzugsweise um eine schräg gestellte ebene Deckfläche 20, jedoch kann die Deckfläche 20 konkav oder konvex gewölbt, oder beispielsweise an einer Stelle, z.B. mittig, geknickt sein. Insgesamt fällt jedoch die Deckfläche 20 entgegen der Reihenrichtung R schräg ab. Die Rippe 26 ist rund bzw. abgerundet, kann aber auch eckig, beispielsweise mit in Reihenrichtung R orientierter flacher Front, sein oder in Reihenrichtung R spitz zulaufen. Die Rippe 26 geht in einem Einbuchtungsbereich 34 auf die erste Fläche 24 über, wobei der Einbuchtungsbereich 34 rund und in Reihenrichtung R konvex ausgebildet ist. Der Einbuchtungsbereich 34 kann jedoch auch schräg verlaufen oder konkav ausgebildet sein. Alternativ zur schrägen, im Querschnitt graden Ausführungsform oder der konkav runden Ausführungsform kann der Übergang 34 beispielsweise auch im Querschnitt rund konvex ausgebildet sein. Andere Konturen im Querschnitt sind möglich. Durch die Rippe 26 wird eine Hinterschneidung 30 ausgebildet, die sperrend insbesondere gegen solche Kräfte wirkt, deren Kraftvektor bezüglich der Reihenrichtung R in einem Winkel angestellt ist, der größer als der Freihaltewinkel δ ist. The top surface 20 is over a section that extends from the second surface 32 extends to the first surface of a ridge, obliquely employed. In a second section, extending in the row direction over the first surface 24 extends, takes the slope of the inclination of the top surface 20 from. The top surface 20 can also over the full web width, ie in the row direction R of the second surface 32 over the first surface 24 over the rib 26 be employed obliquely. The top surface 20 is preferably straight in its cross-section, that is, it is preferably an inclined flat top surface 20 However, the top surface may be 20 concavely or convexly curved, or, for example, at one point, for example in the middle, to be kinked. Overall, however, the top surface falls 20 against the row direction R obliquely. The rib 26 is round or rounded, but may also be angular, for example, with oriented in the row direction R flat front, or taper in the row direction R pointed. The rib 26 goes in a dome area 34 on the first surface 24 over, with the indentation area 34 round and R in the row direction is convex. The indentation area 34 However, it can also be oblique or concave. Alternatively to the oblique, in cross-section embodiment or the concave round embodiment, the transition 34 for example, be designed to be convex in cross-section. Other contours in cross section are possible. Through the rib 26 becomes an undercut 30 formed, the blocking effect in particular against those forces whose force vector is made with respect to the row direction R at an angle which is greater than the clearance angle δ.

Die erste Fläche 24 ist im Querschnitt vorzugsweise grade und steht quer zur Reihenrichtung R. Die erste Fläche 24 weist einen Normalenvektor F1 auf, der parallel zur Reihenrichtung R steht. Die durch die Einbuchtung 28 ausgebildete Hinterschneidung 30 wirkt quer zur Richtung des Normalenvektors F1. Die erste Fläche 24 kann auch rund, beispielsweise in Reihenrichtung konvex gerundet, oder wellenförmig sein. Die durch die Einbuchtung 28 ausgebildete Hinterschneidung 30 wirkt quer zur Orientierung der ersten Fläche 24. Die erste Fläche 24 ist in Reihenrichtung R orientiert, kann jedoch bezüglich der streng senkrechten Stellung zur Reihenrichtung R auch schräg gestellt sein. In beiden Fällen weist die erste Fläche 24 in Reihenrichtung. Ein Anschlussbereich 36a von der ersten Fläche 24 auf den Nutboden 38 der Nut 18a, die an dem Steg 16 in Reihenrichtung R angeordnet ist, weist eine Verrundung auf. Auch der Anschlussbereich 36b von der zweiten Fläche 32 auf den Nutboden der Nut 18b, die an dem Steg 16 entgegen der Reihenrichtung R angeordnet ist, weist eine Verrundung auf. Der Anschlussbereich 36a, b kann auch beispielsweise eine Ecke aufweisen oder auch selbst schräg sein. The first area 24 is preferably straight in cross section and is transverse to the row direction R. The first surface 24 has a normal vector F1 parallel to the row direction R. The through the indentation 28 trained undercut 30 acts transversely to the direction of the normal vector F1. The first area 24 can also round, for example, convex rounded in the row direction, or be wavy. The through the indentation 28 trained undercut 30 acts transversely to the orientation of the first surface 24 , The first area 24 is oriented in the row direction R, but may also be inclined with respect to the strictly vertical position to the row direction R. In both cases, the first surface points 24 in the row direction. A connection area 36a from the first surface 24 on the groove bottom 38 the groove 18a at the footbridge 16 is arranged in the row direction R, has a rounding. Also the connection area 36b from the second surface 32 on the groove bottom of the groove 18b at the footbridge 16 is arranged opposite to the row direction R, has a rounding. The connection area 36a , b may also have, for example, a corner or even be inclined.

Die Nutböden 38 sind vorzugsweise grade ausgebildet und verlaufen parallel zur Reihenrichtung R. Sie können auch gegenüber der Reihenrichtung R schräg angestellt sein. Unabhängig davon liegen die Nutböden auf einer parallel zur Reihenrichtung R verlaufenden gedachten Linie L. Die Nutböden 38 können auch rund, beispielsweise quer zur Reihenrichtung in Richtung der Rippe 26 konvex gerundet sein. Durch die Nutböden 38 ist zwischen den Stegen ein Abstand a2 geschaffen. The groove bottoms 38 are preferably formed straight and parallel to the row direction R. They can also be made obliquely relative to the row direction R. Regardless of the groove bottoms are on a parallel to the row direction R imaginary line L. The groove bottoms 38 can also be round, for example, transverse to the row direction in the direction of the rib 26 be convex rounded. Through the groove bottoms 38 is a distance a2 created between the webs.

Der Steg weist einen geknickten Übergang 40 von der Deckfläche 20 auf die zweite Fläche 32 auf. Dieser Übergang 40 kann auch abgerundet sein oder eine Fase aufweisen. Die Deckfläche 20 und die zweite Fläche 32 schließen einen stumpfen Winkel β ein. The bridge has a kinked transition 40 from the top surface 20 on the second surface 32 on. This transition 40 may also be rounded or have a chamfer. The top surface 20 and the second surface 32 include an obtuse angle β.

Der Querschnitt der zweiten Fläche 32 ist grade und die zweite Fläche 32 steht insgesamt quer ab zur Reihenrichtung R und entgegen der Reihenrichtung R orientiert. Die zweite Fläche 32 kann in oder entgegen der Reihenrichtung, d.h. konkav oder konvex gewölbt sein, im Querschnitt Wellenform aufweisen oder auf eine andere Art von der im Querschnitt graden bzw. in der Perspektive ebenen Form abweichen. Der Normalenvektor F2, der auf der zweiten Fläche senkrecht steht, verläuft antiparallel zur Reihenrichtung R. Alternativ ist die zweite Fläche 32 entgegen der Reihenrichtung R orientiert und gegenüber dieser schräg angestellt. Die zweite Fläche 32 steht in einem Orientierungswinkel γ zur Reihenrichtung R. Der Orientierungswinkel γ ist vorzugsweise kleiner oder gleich 90°. The cross section of the second surface 32 is grade and the second area 32 is generally transverse to the row direction R and opposite to the row direction R oriented. The second area 32 can be in or against the row direction, ie curved concave or convex, have a waveform in cross-section or deviate in another way from the grave in cross-section or planar in shape. The normal vector F2, which is perpendicular to the second surface, is anti-parallel to the row direction R. Alternatively, the second surface is 32 oriented against the row direction R and compared with this obliquely employed. The second area 32 is at an orientation angle γ to the row direction R. The orientation angle γ is preferably less than or equal to 90 °.

Die Böden 38 der Nuten 18a, b liegen auf der Linie L und die Deckfläche 20 an dem Steg weist, gemessen an der ersten Fläche 24, einen ersten Abstand h1 zu der Linie L auf. Die Deckfläche 20 des Stegs 16 weist weiterhin einen zweiten Abstand h2 zu der Linie, gemessen an der zweiten Fläche 32, auf, wobei der erste Abstand h1 größer ist als der zweite Abstand h2. Die Deckfläche 20 weist an der Rippe 26, im Bereich der Einbuchtung 28 mit Abstand zur ersten Fläche 24 gemessen, einen Abstand h3 zu der Linie L auf. Dieser Abstand h3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel größer als der erste Abstand h1 und der zweite Abstand h2. The floors 38 the grooves 18a , b lie on the line L and the top surface 20 points to the web, measured on the first surface 24 , a first distance h1 to the line L. The top surface 20 of the footbridge 16 also has a second distance h2 to the line measured on the second surface 32 , wherein the first distance h1 is greater than the second distance h2. The top surface 20 indicates the rib 26 , in the area the dent 28 at a distance from the first surface 24 measured, a distance h3 to the line L on. In the present exemplary embodiment, this distance h3 is greater than the first distance h1 and the second distance h2.

Die erste Fläche 24 eines Stegs ist in einem Abstand a1 zu der zweiten Fläche 32 des Stegs angeordnet. Die zweite Fläche des Stegs ist von der ersten Fläche des entgegen der Reihenrichtung benachbarten Stegs mit einem Abstand a2 beabstandet. Vorzugsweise sind die Abstände h1 und a2 etwa gleich. Der Freihalteabstand a3, der von einer Randfläche 27 der Rippe 26 parallel zur Reihenrichtung R bis zum in Reihenrichtung R benachbarten Steg 16 gemessen ist, ist vorzugsweise größer oder gleich dem Stegabstand a2. The first area 24 a ridge is at a distance a1 to the second surface 32 the bridge arranged. The second surface of the web is spaced from the first surface of the web adjacent the row direction by a distance a2. Preferably, the distances h1 and a2 are approximately equal. The clearance distance a3, that of an edge surface 27 the rib 26 parallel to the row direction R to the adjacent row in the direction R web 16 is measured, is preferably greater than or equal to the web distance a2.

In der 3 sind verschiedene Ausführungsformen des Stegs 16 veranschaulicht. Die Ausführungen können auch miteinander kombiniert werden. In der 3a ist am Übergang 40 von der Deckfläche 20 zur zweiten Fläche 32 eine vorstehende Wulst 42 ausgebildet. Diese steht über die zweite Fläche 32 in die entgegen der Reihenrichtung R benachbarte Nut 18b hervor. In the 3 are different embodiments of the web 16 illustrated. The versions can also be combined with each other. In the 3a is at the transition 40 from the top surface 20 to the second area 32 a protruding bead 42 educated. This stands over the second surface 32 in the opposite direction of the row R adjacent groove 18b out.

Die Deckfläche 20 des Stegs in der 3b weist eine Feinstruktur in Form einer Wellenstruktur auf. Alternativ kann, wie in 3c dargestellt, die Deckfläche aufgeraut sein. Die Feinstruktur in der 3b unterscheidet sich von der Aufrauung der 3c dadurch, dass die Strukturelemente in der Feinstruktur größer sind. Die Aufrauung beinhaltet außerdem zufällig angeordnete Strukturelemente. Beide Ausgestaltungen der Deckfläche erhöhen jeweils die Haftung der Beschichtung an der Deckfläche und können miteinander kombiniert werden. The top surface 20 of the footbridge in the 3b has a fine structure in the form of a wave structure. Alternatively, as in 3c shown, the top surface be roughened. The fine structure in the 3b is different from the roughening of 3c in that the structural elements in the fine structure are larger. The roughening also includes randomly arranged structural elements. Both embodiments of the top surface each increase the adhesion of the coating to the top surface and can be combined.

Die 4 zeigt einen Gegenstand 10 mit einer Oberflächenstruktur 14 auf einer inneren Zylindermantelfläche ZM des Gegenstands 10. Die Stege 16 und Nuten 18 folgen einer Schraubenlinie SL, so dass ein einziger Steg 16 und eine einzige Nut 18 entlang einer Schraubenlinie entlang der Zylindermantelinnenfläche entlanglaufen. Alternativ können mehrere Stege 16 und Nuten 18 als Stegringe und Nutringe parallel entlang der Zylinderachse ZA auf der Zylindermantelinnenfläche angeordnet sein. The 4 shows an object 10 with a surface structure 14 on an inner cylindrical surface ZM of the object 10 , The bridges 16 and grooves 18 Follow a helix SL, leaving a single bridge 16 and a single groove 18 along a helix along the cylinder jacket inner surface. Alternatively, several bars 16 and grooves 18 be arranged as web rings and groove rings parallel along the cylinder axis ZA on the cylinder jacket inner surface.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Oberflächenstruktur eines Gegenstands zur Aufnahme einer Beschichtung, können die in der 5 und 6 im Querschnitt dargestellten Werkzeuge 50 verwendet werden. Das Werkzeug 50 weist einen Zerspanungsabschnitt 52 und einen Umformungsabschnitt 53 auf, die in einer Reihe angeordnet sind, die eine Reihenrichtung RW festlegt. An dem Zerspanungsabschnitt sind Schneidzähne 54a, b, c angeordnet und der Umformungsabschnitt 53 weist Umformkufen 58a und 58b auf. Die Schneidzähne 54 weisen eine einheitliche Schneidzahnbreite s auf. Die Schneidzähne 54 weisen unterschiedliche Längen quer zur Reihenrichtung auf, wodurch unterschiedlichen Schnitttiefen 60a, b, c erhalten werden. Am Beispiel des Schneidzahns 54a wird die Stirnkante 56a veranschaulicht, die einen Stirnkantenabschnitt 57a aufweist, der entlang der Reihenrichtung (RW) verläuft. Die Schneidzähne 54 weisen, in der Zeichnung nur für den Schneidzahn 54c bezeichnet, erste und zweite Seitenkanten 55c auf. Die Schneidzähne 54 sind durch einen Zwischenraumabstand z voneinander beabstandet. Die Summe der Schneidzahnbreite s und der Zwischenraumbreite z legt eine Teilung T fest. Der Schneidzahn 54a weist eine Mitte MS auf. Die Schneidzahnbreite ist vorzugsweise breiter als die Zwischenraumbreite. In order to produce a surface structure according to the invention of an object for receiving a coating, those in the 5 and 6 shown in cross-section tools 50 be used. The tool 50 has a cutting section 52 and a transformation section 53 arranged in a row defining a row direction RW. At the cutting section are cutting teeth 54a , b, c arranged and the transformation section 53 has forming skids 58a and 58b on. The cutting teeth 54 have a uniform cutting tooth width s. The cutting teeth 54 have different lengths across the row direction, resulting in different depths of cut 60a , b, c are obtained. The example of the cutting tooth 54a becomes the front edge 56a Figure 1 illustrates a leading edge portion 57a which runs along the row direction (RW). The cutting teeth 54 show, in the drawing only for the cutting tooth 54c denotes first and second side edges 55c on. The cutting teeth 54 are spaced apart by a clearance z. The sum of the cutting tooth width s and the gap width z defines a pitch T. The cutting tooth 54a has a middle MS. The cutting tooth width is preferably wider than the gap width.

An dem Werkzeug befindet sich entlang der Reihenrichtung ein Ansatzbereich 62. Die Mitte MB dieses Ansatzbereichs 62 ist von der Mitte MS des Schneidzahns 54a um das n-fache der Teilung T beabstandet. Der Ansatzbereich 62 weist eine Breite b auf, die der Breite s des Schneidzahns 54a entspricht. In dem Ansatzbereich 62 ist ein erster Umformflächenansatz 64a der Umformfläche 66a angeordnet. Die Umformfläche 66a weist ferner einen zweiten Umformflächenansatz 68a außerhalb des Ansatzbereichs 62 auf. Der erste Umformflächenansatz 64a und der zweite Umformflächenansatz 68a weisen eine Abstand auf, der größer ist als der Zwischenraumabstand z. Die Umformfläche 66a erstreckt sich entlang der Reihenrichtung RW über den ersten Umformflächenansatz 64a und den zweiten Umformflächenansatz 68a hinaus, ist also breiter als der Abstand zwischen dem ersten Umformflächenansatz 64a und dem zweiten Umformflächenansatz 68a. Der erste Umformflächenansatz 64a weist eine erste Eingrifftiefe 70a und der zweite Umformflächenansatz 68a weist eine zweite Eingrifftiefe 72a quer zur Reihenrichtung auf, wobei die erste Eingrifftiefe 70a größer ist als die zweite Eingrifftiefe 72a. Die Umformfläche 66a ist insbesondere von dem ersten Umformflächenansatz 64a bis zum zweiten Umformflächenansatz 68a in Bezug auf die Reihenrichtung RW schräg angestellt und eben. Durch die Schrägstellung ist ein Schrägstellwinkel Θ festgelegt. Durch die Umformfläche 66a ist eine maximale Eingrifftiefe 74a festgelegt, die kleiner ist, als die maximale Schnitttiefe 60c des Zerspanungsabschnitts 52. Die zweite Umformkufe weist eine Feinstrukturierungsoberfläche 76b auf. On the tool is located along the row direction, a neck region 62 , The middle MB of this approach area 62 is from the center MS of the cutting tooth 54a spaced by n times the pitch T. The approach area 62 has a width b which is the width s of the cutting tooth 54a equivalent. In the approach area 62 is a first Umformflächenansatz 64a the forming surface 66a arranged. The forming surface 66a also has a second Umformflächenansatz 68a outside the approach area 62 on. The first forming surface approach 64a and the second forming surface approach 68a have a distance that is greater than the gap distance z. The forming surface 66a extends along the row direction RW over the first Umformflächenansatz 64a and the second forming surface approach 68a In addition, therefore, is wider than the distance between the first Umformflächenansatz 64a and the second forming surface approach 68a , The first forming surface approach 64a has a first engagement depth 70a and the second forming surface approach 68a has a second engagement depth 72a transverse to the row direction, with the first engagement depth 70a greater than the second engagement depth 72a , The forming surface 66a is in particular from the first Umformflächenansatz 64a to the second Umformflächenansatz 68a with respect to the row direction RW inclined and even. Due to the inclination of a skew angle Θ is set. Through the forming surface 66a is a maximum engagement depth 74a which is smaller than the maximum depth of cut 60c of the cutting section 52 , The second forming skid has a fine structuring surface 76b on.

Das in 6 dargestellte Werkzeug 50 weist einen Umformungsabschnitt 53 mit drei Umformkufen 58a–c auf. Unabhängig von der sonstigen Ausführungsform kann wenigstens eine Umformkufe 58a–c, beispielsweise die in Reihenrichtung letzte Umformkufe 58c, wenigstens teilweise zum Spanen eingerichtet sein. Die Umformflächen 66a–c der Umformkufen 58a–c sind in drei unterschiedlichen Schrägstellwinkeln Θ1, Θ2 und Θ3 gegenüber der Reihenrichtung RW des Werkzeugs 50 schräggestellt. Der Schrägstellwinkel Θ1 ist größer als der Schrägstellwinkel Θ2. Der Umformfläche 66c der Umformkufe 58c verläuft entlang der Reihenrichtung RW. Der Schrägstellwinkel Θ3 der Umformfläche 66c weist einen Winkel von Null Grad auf. Durch eine Strichpunktlinie sind außerdem Nuten 18 und Stege 16 dargestellt, die durch das Werkzeug 50 in einen Gegenstand eingebracht wurden. Die Deckflächen 20 der Stege sind wenigstens teilweise mit den Umformflächen in Eingriff gebracht. Durch die Umformfläche 66c der Umformkufe 58c werden die Deckflächen 20 der Stege in einem quer zur Reihenrichtung RW oberhalb der ersten Fläche 24 der Stege 16 liegenden Deckflächenabschnitte 21 der Deckflächen 20 entlang der Reihenrichtung verlaufend ausgebildet. This in 6 illustrated tool 50 has a transformation section 53 with three forming skids 58a -C on. Regardless of the other embodiment, at least one Umformkufe 58a C, for example, in the row direction last Umformkufe 58c be at least partially set up for machining. The forming surfaces 66a -C of forming skids 58a -C are in three different skew angles Θ1, Θ2 and Θ3 with respect to the row direction RW of the tool 50 sloping. The skew angle Θ1 is greater than the skew angle Θ2. The forming surface 66c the Umformkufe 58c runs along the row direction RW. The inclination angle Θ3 of the forming surface 66c has an angle of zero degrees. By a dashed line are also grooves 18 and footbridges 16 represented by the tool 50 were introduced into an object. The top surfaces 20 the webs are at least partially engaged with the forming surfaces. Through the forming surface 66c the Umformkufe 58c become the top surfaces 20 the webs in a direction transverse to the row direction RW above the first surface 24 of the bridges 16 lying deck surface sections 21 the top surfaces 20 formed running along the row direction.

7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Werkzeugs 50 mit einem Grundkörper 82, einem ersten Teilstück 78 und einem zweiten Teilstück 80. Das erste Teilstück weist einen Zerspanungsabschnitt 52 des Werkzeugs und das zweite Teilstück einen Umformungsabschnitt 53 des Werkzeugs auf. Das erste Teilstück 78 und das zweite Teilstück 80 können dazu eingerichtet sein, vom Grundkörper entfernbar zu sein, wobei jedes Teilstück 78, 80 gesondert vom Grundkörper 82 entfernbar sein kann. An dem Umformungsabschnitt 53 ist eine Neigungsfläche 84 angeordnet. Die Neigungsfläche 84 ist in Arbeitsrichtung AR des Werkzeugs 50 vor dem Umformungsabschnitt 53 angeordnet und weist in diese. 7 shows a perspective view of a tool 50 with a basic body 82 , a first section 78 and a second section 80 , The first section has a cutting section 52 of the tool and the second section a forming section 53 of the tool. The first part 78 and the second part 80 may be adapted to be removable from the body, with each portion 78 . 80 separate from the main body 82 can be removable. At the transformation section 53 is a tilted surface 84 arranged. The slope surface 84 is in the working direction AR of the tool 50 before the forming section 53 arranged and points in this.

Die Neigungsfläche 84 ist gegenüber der Richtung schräg angestellt (erste Neigungsrichtung), gegenüber der auch die Umformflächen 66 der Umformkufen 58 schräg angestellt sind, wobei diese Richtung in der Ausführungsform gemäß 7 mit der Reihenrichtung des Werkzeugs RW zusammenfällt. Die Neigungsfläche 84 ist unabhängig von der schrägen Anstellung gegenüber der ersten Neigungsrichtung auch gegenüber der Arbeitsrichtung AR des Werkzeugs 50 schräg angestellt. Die Schrägstellungen der Neigungsfläche 84 in die erste Neigungsrichtung und gegenüber der Arbeitsrichtung sind unabhängig voneinander, d.h. sie beziehen sich insbesondere auf unterschiedliche Neigungsebenen. Es ist vorteilhaft, wenn sich an die Neigungsfläche 84 ein z.B. durch eine Pultfläche begrenzter Freiraum 86 anschließt, um z.B. ein Einklemmen von Spänen vor dem Umformabschnitt 53 zu vermeiden. The slope surface 84 is obliquely set against the direction (first inclination direction), opposite to the forming surfaces 66 the forming skids 58 are employed obliquely, this direction in the embodiment according to 7 coincides with the row direction of the tool RW. The slope surface 84 is independent of the oblique position with respect to the first direction of inclination and with respect to the working direction AR of the tool 50 tilted. The inclinations of the slope surface 84 in the first direction of inclination and with respect to the working direction are independent of each other, ie they relate in particular to different planes of inclination. It is beneficial when attached to the slope surface 84 an example by a desk surface limited space 86 connects, for example, a pinching of chips before the forming section 53 to avoid.

8 zeigt eine Ansicht y des zweiten Teilstücks 80 und die Neigung, d.h die schräge Anstellung in einem ersten Neigungswinkel φ1 der Neigungsfläche 84 des Werkzeugs 50 gemäß 7. Der erste Neigungswinkel φ1 bezieht sich auf die Reihenrichtung RW und ist in einer durch die Arbeitsrichtung AR und die Reihenrichtung RW aufgespannten Ebene gemessen. Die Neigungsfläche 84 ist in dieselbe Richtung geneigt, in der auch Umformflächen 66 des Umformungsabschnitts 53 schräggestellt sind. 9 zeigt die in 8 mit X bezeichnete Ansicht des zweiten Teilstücks des Werkzeugs 50. Es wird veranschaulicht, dass die Neigungsfläche 84 in Arbeitsrichtung AR geneigt ist, wobei die Neigungsfläche 84 in einem zweiten Neigungswinkel φ2 in Bezug auf die Arbeitsrichtung AR geneigt ist. Durch den zweiten Neigungswinkel φ2 wird die Umformung durch den Umformungsabschnitt 53 unterstützt. Der zweite Neigungswinkel φ2 bildet einen negativen Spanwinkel. Wird dieser zu klein gewählt, kann es zum Abheben eines Spans kommen. Der erste Neigungswinkel φ1 unterstützt die Umformung von Stegen in eine einzige Richtung, wobei diese in der Ausführungsform gemäß 7 gleich der Reihenrichtung des Werkzeugs RW ist. Vorzugsweise betragen die ersten und zweiten Neigungswinkel 20°–30°. 8th shows a view y of the second section 80 and the inclination, that is, the oblique position at a first inclination angle φ1 of the inclination surface 84 of the tool 50 according to 7 , The first inclination angle φ1 refers to the row direction RW and is measured in a plane defined by the working direction AR and the row direction RW. The slope surface 84 is inclined in the same direction, in which also forming surfaces 66 of the transformation section 53 are tilted. 9 shows the in 8th X is the view of the second part of the tool 50 , It demonstrates that the slope surface 84 is inclined in the working direction AR, wherein the inclination surface 84 is inclined at a second inclination angle φ2 with respect to the working direction AR. By the second inclination angle φ2, the deformation by the deformation section 53 supported. The second inclination angle φ2 forms a negative rake angle. If this is chosen too small, it can lead to the lifting of a chip. The first inclination angle φ1 assists in forming webs in a single direction, which in the embodiment according to FIG 7 is equal to the row direction of the tool RW. Preferably, the first and second inclination angles are 20 ° -30 °.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 10 in einem Blockschema veranschaulicht. Zudem ist in der Figur das Ergebnis der Anwendung auf einen Gegenstand 110 dargestellt. An embodiment of the method according to the invention is in 10 illustrated in a block diagram. In addition, in the figure, the result of the application to an object 110 shown.

Auf den zunächst noch unbearbeiteten Oberflächenbereich 111 des Gegenstands 110 wird der Verfahrensschritt 100 angewendet. On the initially unprocessed surface area 111 of the object 110 becomes the process step 100 applied.

Das Verfahren beinhaltet das Einbringen 100 von in einer Reihe in einer Reihenrichtung R angeordneten Nuten 180, wodurch Stege 160 ausgebildet werden, wobei ein Steg 160 durch eine Nut 180 von einem weiteren Steg 160 beabstandet ist. Das Einbringen 100 kann beispielsweise spanend erfolgen. Ein Steg 160 weist zunächst eine zur Reihenrichtung parallele Deckfläche 200 auf. Eine Nut 180 weist einen Nutboden 380 auf. Die Nutböden 380 sind entlang einer Linie L angeordnet. Ein Steg 160 weist im Querschnitt einen unteren Stegabschnitt SU und einen oberen Stegabschnitt SO auf, wobei der untere Abschnitt SU näher an dem Nutboden der angrenzenden Nut angeordnet ist als der obere Abschnitt SO. The method involves the introduction 100 of grooves arranged in a row in a row direction R. 180 , causing webs 160 be formed, with a bridge 160 through a groove 180 from another jetty 160 is spaced. The introduction 100 can be done for example by machining. A jetty 160 initially has a cover surface parallel to the row direction 200 on. A groove 180 has a groove bottom 380 on. The groove bottoms 380 are arranged along a line L. A jetty 160 has in cross section a lower land portion SU and an upper land portion SO, wherein the lower portion SU is disposed closer to the groove bottom of the adjacent groove than the upper portion SO.

Durch Anwendung des Umformens 102 des oberen Stegabschnitts SO des Stegs 160 unter Materialverschiebung in die benachbarte Nut 180 sind die Deckflächen 200 in einem in Reihenrichtung R geöffneten Anstellwinkel α schräggestellt. Alternativ ist der Anstellwinkel α entgegen der Reihenrichtung R geöffnet. Bei dem Umformen 102 wird Material in Richtung der Öffnung des Anstellwinkels α verschoben. Durch die Materialverschiebung ist eine Rippe 260 an dem Steg ausgebildet. By applying the reshaping 102 of the upper web portion SO of the web 160 under material displacement in the adjacent groove 180 are the top surfaces 200 tilted in an open in the row direction R angle of attack α. Alternatively, the angle of attack α is open against the row direction R. In the forming 102 Material is moved in the direction of the opening of the angle α. Due to the material shift is a rib 260 formed on the bridge.

In einem weiteren Verfahrensschritt 104 werden die Deckflächen 200 der Stege 160 aufgeraut. In a further process step 104 become the top surfaces 200 of the bridges 160 roughened.

Es wird ein Gegenstand 10, 110 mit einer Oberflächenstruktur 14 geschaffen, die zur besseren Haftung einer Beschichtung 12 eingerichtet ist. Die Oberflächenstruktur 14 weist Stege 16, 160 und Nuten 18a, b; 180 auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Ein Steg weist eine Deckfläche 20, 200 auf, die in einer einzigen Richtung schräggestellt ist. Die Deckflächen 20, 200 der Stege 16, 160 sind in die gleiche Richtung und zwar in Reihenrichtung R schräggestellt. Ein Steg 16, 160 weist ferner eine erste Fläche 24, die in Reihenrichtung R orientiert ist, und eine zweite Fläche 32, die in der Reihenrichtung R entgegengesetzte Richtung orientiert ist, auf. Die erste Fläche 24 und die zweite Fläche 32 stehen quer zur Reihenrichtung R. Durch die Ausführung der Stege 16, 160 und Nuten 18a, b; 180 wird eine sehr gute Hinterfüllbarkeit der Oberflächenstruktur 14 mit Beschichtungsmaterial erreicht und die Oberflächenstruktur 14 verleiht der Beschichtung 12, 120 eine sehr gute Haftfestigkeit. Es wird außerdem ein erfindungsgemäßes Werkzeug 50 zur Herstellung einer Oberflächenstruktur 14 und ein Herstellungsverfahren angegeben. Bezugszeichenliste: 10, 110 Gegenstand 12, 120 Beschichtung 14 Oberflächenstruktur 16, 160 Steg 18a, b, 180 Nut 20, 200 Deckfläche 21 Deckflächenabschnitt 22 Beschichtungsoberfläche 24 erste Fläche 26, 260 Rippe 27 Randfläche 28 Einbuchtung 30 Hinterschneidung 32 zweite Fläche 34 Einbuchtungsbereich 36a, b Anschlussbereich 38, 380 Nutboden 40 Übergang 42 Wulst 50 Werkzeug 52 Zerspanungsabschnitt 53 Umformungsabschnitt 54 Schneidzahn 55 erste und zweite Seitenkante 56 Stirnkante 57 Stirnkantenabschnitt 58 Umformkufe 60 Schnitttiefe 62 Ansatzbereich 64 erster Umformflächenansatz 66 Umformfläche 68 zweiter Umformflächenansatz 70 erste Eingrifftiefe 72 zweite Eingrifftiefe 74 maximale Eingrifftiefe 76 Feinstrukturierungsoberfläche 78 erstes Teilstück 80 zweites Teilstück 82 Grundkörper 84 Neigungsfläche 86 Freiraum 100 Einbringen 102 Umformen 104 Aufrauen 111 Unbearbeiteter Oberflächenbereich R Reihenrichtung α Anstellwinkel β stumpfer Winkel γ Orientierungswinkel δ Freihaltewinkel h1 erster Deckflächenabstand h2 zweiten Deckflächenabstand h3 dritter Deckflächenabstand a1 Flächenabstand a2 Stegabstand a3 Freihalteabstand ZA Zylinderachse ZM Zylindermantelfläche SU unterer Stegabschnitt SO oberer Stegabschnitt L Linie RW Reihenrichtung des Werkzeugs MS Schneidzahnmitte MB Mitte des Ansatzbereichs b Ansatzbereichsbreite z Zwischenraumbreite s Schneidzahnbreite T Teilung n ganze Zahl φ1 erster Neigungswinkel φ2 zweiter Neigungswinkel AR Arbeitsrichtung Θ Schrägstellwinkel It becomes an object 10 . 110 with a surface structure 14 created for better adhesion of a coating 12 is set up. The surface structure 14 has webs 16 . 160 and grooves 18a , b; 180 on, which are arranged in a row. A bridge has a top surface 20 . 200 which is tilted in a single direction. The top surfaces 20 . 200 of the bridges 16 . 160 are tilted in the same direction in the row direction R. A jetty 16 . 160 also has a first surface 24 which is oriented in the row direction R, and a second surface 32 , which is oriented in the row direction R opposite direction, on. The first area 24 and the second surface 32 are transverse to the row direction R. By the execution of the webs 16 . 160 and grooves 18a , b; 180 becomes a very good backfillability of the surface texture 14 achieved with coating material and the surface texture 14 gives the coating 12 . 120 a very good adhesion. It also becomes a tool according to the invention 50 for producing a surface structure 14 and a manufacturing method specified. LIST OF REFERENCE NUMBERS 10, 110 object 12, 120 coating 14 surface structure 16, 160 web 18a, b, 180 groove 20, 200 cover surface 21 Cover surface section 22 coating surface 24 first surface 26, 260 rib 27 edge surface 28 indentation 30 undercut 32 second surface 34 bight 36a, b terminal area 38, 380 groove bottom 40 crossing 42 bead 50 Tool 52 Zerspanungsabschnitt 53 forming section 54 cutting tooth 55 first and second side edge 56 front edge 57 End edge portion 58 Umformkufe 60 cutting depth 62 approach area 64 first forming surface approach 66 forming surface 68 second forming surface approach 70 first engagement depth 72 second engagement depth 74 maximum engagement depth 76 Fine structuring surface 78 first part 80 second part 82 body 84 sloping surface 86 free space 100 bring 102 reshape 104 roughen 111 Unprocessed surface area R row direction α angle of attack β dull angle γ orientation angle δ Free bracket h1 first cover surface distance h2 second cover surface distance h3 third cover surface distance a1 surface distance a2 web spacing a3 Free Keep your distance ZA cylinder axis ZM Cylinder surface SU lower bridge section SO upper bridge section L line RW Row direction of the tool MS Cutting tooth center MB Middle of the neck area b Approach area width z Gap width s Cutting tooth width T division n integer φ1 first inclination angle φ2 second inclination angle AR working direction Θ Inclination angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009028040 A1 [0004]
DE 102008024313 [0005]
EP 1832385 A1 [0006]

Claims

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) with a coating ( 12 ) or for receiving such, wherein the surface structure ( 14 ): in a series alternately arranged webs ( 16 ) and grooves ( 18a , b), wherein the row defines a direction (R), wherein at least one web ( 16 ): - a top surface ( 20 ) which is inclined relative to the row direction (R) in an angle of attack (α) opened in the row direction (R), in each case one first surface (R) in the row direction (FIG. 24 ) and a counter to the row direction (R) facing second surface ( 32 ), - a rib ( 26 ), which form a recess ( 28 ) over the first surface ( 24 ) into the adjacent groove ( 18a protruding), wherein the indentation ( 28 ) transversely to the row direction (R) an undercut ( 30 ).

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) According to claim 1, characterized in that the grooves ( 18 ) each have a groove bottom ( 38 ), wherein the groove bottoms ( 38 ) lie on an imaginary line (L) running parallel to the row longitudinal direction (R), and that the top surface ( 20 ) at the footbridge ( 16 ), measured on the first surface ( 24 ), a first distance (h1) to the line (L) and, measured on the second surface ( 32 ), a second distance (h2), wherein the first distance (h1) is greater than the second distance (h2).

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to claim 2, characterized in that the top surface ( 20 ) on the rib ( 26 ), in the area of the indentation ( 28 ) at a distance to the first surface ( 24 ), has a third distance (h3) from the line (L) which is greater than the first distance (h1) and / or the second distance (h2).

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the grooves ( 18 ) one in the row direction (R) straight groove bottom ( 38 ), whereby in each case two webs ( 16 ) from each other with respect to the row direction (R) through the groove bottom ( 38 ) are spaced.

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second surface ( 32 ) is transverse to the row direction (R) and that the top surface ( 20 ) and the second surface ( 32 ) with each other an obtuse angle (β), whereby at the transition ( 40 ) between the second surface ( 32 ) and the top surface ( 20 ) is formed a kink or a bend.

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the top surface ( 20 ) of the bridge ( 16 ) is roughened.

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the connection area ( 36 ) of the first and / or the second surface of the web ( 16 ) and a groove bottom ( 38 ) of an adjacent groove ( 18 ) is rounded.

Object ( 10 ) with a surface structure ( 14 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the object ( 10 ) has a cylinder jacket surface (ZM) and the webs ( 16 ) and grooves ( 18 ) follow a helix (SL).

Tool ( 50 ) for producing a surface structure on a surface of an object for receiving a coating, wherein the tool has a clearance (z) set, and in a row defining a row direction of the tool (RW), comprising: - a cutting portion ( 52 ) with a cutting tooth ( 54 ), which has a front edge ( 56 ) with an along the row direction (RW) extending end edge portion ( 57 ), wherein the cutting tooth ( 54 ) has a cutting tooth width (s) measured in the row direction (RW) and a cutting tooth center (MS), a pitch (T) being defined by the sum of the cutting tooth width (s) and the gap spacing (z), - a forming section ( 53 ) with a Umformkufe ( 58 ) with a forming surface ( 66 ), wherein the forming surface ( 66 ) having: - a first Umformflächenansatz ( 64 ) of the forming surface ( 66 ), which is located in a 62 ) along the row direction (RW) on the tool ( 50 ), wherein the center of the shoulder region (MB) is spaced with an integer multiple of the pitch (T) from the cutting tooth center (MS) and the shoulder region (MS) 62 ) has a shoulder area width (b) corresponding to the cutting tooth width (s) along the row direction (RW), - a second forming face shoulder ( 68 ) along the row direction (RW) outside of the neck region (FIG. 62 ), wherein the forming surface ( 66 ) from the first forming surface approach ( 64 ) to the second Umformflächenansatz ( 68 ) is inclined, wherein the first Umformflächenansatz ( 64 ) a first engagement depth ( 70 ), which is greater than the second engagement depth ( 72 ) of the second Umformflächenansatzes ( 68 ).

Tool ( 50 ) for producing a surface structure according to claim 9, characterized in that the cutting section ( 52 ) several cutting teeth ( 54 ) spaced apart by the gap distance (z).

Tool ( 50 ) According to claim 9 or 10, characterized in that the first Umformflächenansatz ( 64 ) and the second forming surface approach ( 68 ) along the row direction (RW) at least one of the space interval (z) corresponding distance.

Tool for producing a surface structure according to one of claims 9-11, characterized in that at least one Umformkufe ( 58 ) a fine structuring surface ( 76 ) having.

A method of making a surface structure of an article for receiving a coating, the method comprising: introducing ( 100 ) of grooves arranged in a row in a row direction (R) ( 180 ) into a surface ( 111 ) with the formation of webs ( 160 ) between the grooves ( 180 ) passing through the grooves ( 180 ) are spaced from each other, each web ( 160 ) first a longitudinally to the row direction (R) extending oriented top surface ( 200 ), forming ( 102 ) upper web portions (SO) of one or more webs ( 160 ) with material displacement in an adjacent groove ( 180 ) for forming an undercut ( 130 ), the top surfaces ( 200 ) are inclined relative to the row direction (R) in an angle of attack (α) which is open either in or against the row direction, wherein the material is displaced in the direction of the pitch angle opening.

Process for producing a surface structure according to claim 13, characterized in that the grooves ( 180 ) by means of at least one cutting tooth through a groove spiral formed in a cylindrical surface surface to form a web spiral (US Pat. 160 ) are formed, and that the top surface ( 200 ) of the web spiral ( 160 ) is chamfered in a form either in or against the axial direction open angle (α) relative to the cylinder jacket axis (ZA) with a Umformkufe reshaping.

Method according to one of claims 13-14, wherein the bevelled cover surfaces ( 200 ) are roughened.