DE102017209229B4 - Process for producing a component and intermediate product in the production of a component - Google Patents

Process for producing a component and intermediate product in the production of a component Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten Hohlraum, umfassend die Schritte: i) Formen einer ersten Vertiefung (3) in einer Oberfläche (9) eines Bauteils (2), ii) mindestens teilweises Füllen der ersten Vertiefung (3) mit einem korrodierbaren Material (6), wobei das korrodierbare Material (6) eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, ist und wobei das Normalpotenzial von Mell unter Korrosionsbedingungen kleiner ist als das Normalpotenzial von Mel unter denselben Korrosionsbedingungen, iii) Bilden mindestens einer Aussparung (4) in oder an dem korrodierbaren Material (6), iv) mindestens teilweises Abdecken der gefüllten ersten Vertiefung (3) mit mindestens einer Beschichtung (7) und v) Herauslösen des korrodierbaren Materials (6) unter Spülen mit einer wasserhaltigen Lösung unter Freilegung des ersten Hohlraums.The invention relates to a method for producing a component with at least one first cavity, comprising the steps: i) forming a first depression (3) in a surface (9) of a component (2), ii) at least partially filling the first depression (3 ) with a corrodible material (6), the corrodible material (6) being a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, and wherein the normal potential of Mell under corrosion conditions is smaller than the normal potential of Mel under the same corrosion conditions, iii) forming at least one recess (4) in or on the corrodible material (6), iv) at least partially covering the filled first recess (3) with at least one coating (7) and v) removing the corrodible material (6) while rinsing with a water-containing solution exposing the first cavity.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem Hohlraum sowie ein Zwischenprodukt, das in der Herstellung eines Bauteils auftritt.The invention relates to a method for producing a component with at least one cavity and an intermediate product that occurs in the manufacture of a component.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit Hohlräumen bekannt. In DE 10 2011 055 612 A1 wird zum Beispiel die Herstellung einer Turbine mit einem als Hohlraum ausgebildeten Kühlkanal offenbart. Hierzu werden nach der Erzeugung von Kanälen im Grundmaterial der Turbine die Kanäle mit einem Draht gefüllt, der anschließend mit einem metallischen Material überschichtet wird. Der Draht wird sodann unter Freilegung des Kanals herausgelöst. Nachteilig hieran ist, dass der Draht aufgrund seiner geringen Flexibilität zunächst nur schwer in den herzustellenden Kanal eingebracht und dann auch nicht unter definierten Bedingungen herausgelöst werden kann.Different methods for producing components with cavities are known from the prior art. In DE 10 2011 055 612 A1 For example, the production of a turbine with a cooling channel designed as a cavity is disclosed. For this purpose, after the creation of channels in the base material of the turbine, the channels are filled with a wire, which is then covered with a metallic material. The wire is then released, exposing the channel. The disadvantage of this is that, due to its low flexibility, the wire is initially difficult to insert into the duct to be produced and then cannot be removed under defined conditions.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einem Hohlraum anzugeben, das einfach umsetzbar ist und ein gut steuerbares Bilden des Hohlraums ermöglicht. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zwischenprodukt in der Herstellung eines Bauteils bereitzustellen, das das Bilden eines Bauteils mit mindestens einem definiert ausgeformten Hohlraum unter moderaten Reaktionsbedingungen ermöglicht.It is an object of the invention to provide a method for producing a component with a cavity which is simple to implement and enables the cavity to be formed in a manner which is easy to control. Furthermore, it is an object of the present invention to provide an intermediate product in the production of a component, which enables the formation of a component with at least one defined cavity under moderate reaction conditions.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche.These tasks are solved by the subject of the independent claims.

Die Aufgabe wird somit durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten Hohlraum gelöst, das die nachfolgenden Schritte umfasst. Das Bauteil ist im Einzelnen nicht beschränkt. Es kann sich bei dem Bauteil z.B. um ein Werkzeug, und hierunter beispielhaft um ein Formwerkzeug, z.B. ein Spritzgusswerkzeug, ein Presshärtewerkzeug oder ein Druckgusswerkzeug, handeln. Alternativ kann es sich bei dem Bauteil auch um ein andersartig gebildetes Bauteil handeln, beispielsweise ein Laufrad, wie es in DE102015207017A1 beschrieben wird. Laufräder, und hierunter insbesondere Impeller oder Blisks, kommen in Strömungsmaschinen zum Einsatz, um Fluide durch mechanische Arbeit zu verdichten, oder um durch das Entspannen von Fluiden mechanische Arbeit zu verrichten. Laufräder können offen ausgeführt sein, was bedeutet, dass die Schaufeln tangential zu einem stationären Gehäuse rotieren, oder geschlossen, wobei die Schaufeln fest mit einem Gehäuse verbunden sind. Geschlossene Laufräder haben gegenüber offenen Laufrädern einen höheren Wirkungsgrad, da hier der Reibungswiderstand des Fluids zu dem stationären Gehäuse geringer ausfällt. Alle erfindungsgemäß herzustellenden Bauteile haben gemein, dass sie mit einem ersten Hohlraum gebildet werden. Der erste Hohlraum kann hierbei als Kühlkanal Anwendung finden, so dass das Bauteil durch den in das Bauteil integrierten ersten Hohlraum gut gekühlt oder alternativ auch geheizt, also allgemein temperiert werden kann. Auch kann der erste Hohlraum zum Führen eines zur Kraftübertragung geeigneten Fluids verwendet werden, wobei das Fluid sowohl gasförmig als auch flüssig sein kann. Ferner kann der erste Hohlraum auch zum Führen eines Schmiermittels eingesetzt werden, z.B. um Schmiermittel in schwer zugängliche Bereiche des Bauteils zu transportieren.The object is thus achieved by a method for producing a component with at least one first cavity, which comprises the following steps. The component is not limited in detail. The component can be a tool, for example, and a mold, for example, an injection molding tool, a press hardening tool or a die casting tool. Alternatively, the component can also be a component of a different type, for example an impeller as shown in FIG DE102015207017A1 is described. Impellers, and in particular impellers or blisks, are used in turbomachines in order to compress fluids by mechanical work or to perform mechanical work by relaxing fluids. Impellers can be open, which means that the blades rotate tangentially to a stationary housing, or closed, with the blades being firmly connected to a housing. Closed impellers are more efficient than open impellers because the frictional resistance of the fluid to the stationary housing is lower. All components to be produced according to the invention have in common that they are formed with a first cavity. The first cavity can be used here as a cooling channel, so that the component can be cooled well by the first cavity integrated in the component or, alternatively, can also be heated, that is to say tempered in general. The first cavity can also be used to guide a fluid suitable for power transmission, wherein the fluid can be both gaseous and liquid. Furthermore, the first cavity can also be used for guiding a lubricant, for example in order to transport lubricant into areas of the component that are difficult to access.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst in einer Oberfläche eines Bauteils eine erste Vertiefung geformt. Insbesondere ist das Bauteil aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem Stahl, gebildet.According to the method according to the invention, a first depression is first formed in a surface of a component. In particular, the component is formed from a metallic material, in particular from a steel.

Die erste Vertiefung ist dabei in oder an einer Oberfläche des Bauteils gebildet, was mit anderen Worten bedeutet, dass an einer Außenseite des Bauteils, im Falle eines Werkzeugteils an einer Außenseite, und hierunter insbesondere an einer einer Kavität zuzuwendenden Oberfläche des Werkzeugteils, eine Ausnehmung vorgenommen wird. Form und Größe der ersten Vertiefung sind im Einzelnen nicht beschränkt und richten sich nach der Form und Größe des zu bildenden ersten Hohlraums.The first depression is formed in or on a surface of the component, which in other words means that a recess is made on an outside of the component, in the case of a tool part on an outside, and below this in particular on a surface of the tool part facing a cavity becomes. The shape and size of the first depression are not specifically limited and depend on the shape and size of the first cavity to be formed.

Im Anschluss daran wird die erste Vertiefung mindestens teilweise mit einem korrodierbaren Material gefüllt. Unter einem korrodierbaren Material wird im Sinne der Erfindung eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, verstanden, wobei das Normalpotenzial von Mell unter Korrosionsbedingungen, wie sie bei dem später durchzuführenden Auslösevorgang des korrodierbaren Materials vorherrschen und gemessen gegen die Normalwasserstoffelektrode kleiner ist als das ebenfalls gegen die Normalwasserstoffelektrode gemessene Normalpotenzial von Mel unter denselben Korrosionsbedingungen. Die Metalle Mel und Mell sind im Einzelnen nicht beschränkt, sofern sie in Kontakt mit einem Medium unter Korrosion miteinander reagieren und sich das korrodierbare Material somit zumindest teilweise zersetzt. Die angestrebte Korrosionsreaktion zwischen Mel und Mell ist hierbei eine elektrochemische Reaktion, die durch Kontakt der Metalle Mel und Mell untereinander und mit einem wasserbasierten Medium, das insbesondere Wasser als Hauptbestandteil in Masse% enthält, und insbesondere aus Wasser besteht, initiiert und unterhalten wird. Falls erforderlich, kann die Korrosionsreaktion des korrodierbaren Materials durch geeignete Temperaturführung unterstützt werden. Unter dem Begriff „Korrosionsbedingungen“ wird hierbei die Temperatur während der Korrosionsreaktion und die Zusammensetzung des Korrosionsmediums, also der wasserhaltigen Lösung, verstanden. Die Korrosionsreaktion kann durch in Kontakt bringen mit einer wässrigen Lösung erfolgen, deren pH-Wert z.B. mit Zitronensäure zwischen 5,5 und 6 eingestellt ist. Die Leitfähigkeit der wässrigen Lösung wird dabei mit Kochsalz (NaCI) so eingestellt, dass sich eine 2%ige (bezogen auf Masse%) Kochsalzlösung ergibt. Die Korrosionsreaktion kann bei Temperaturen von mindestens 60 °C durchgeführt werden, wobei höhere Temperaturen die Korrosion beschleunigen.The first depression is then at least partially filled with a corrodible material. In the context of the invention, a corrodible material is understood to mean a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, the normal potential of Mell being lower under corrosion conditions, such as those prevailing in the later triggering process of the corrodible material and measured against the normal hydrogen electrode is the normal potential of Mel also measured against the normal hydrogen electrode under the same corrosion conditions. The metals Mel and Mell are not specifically limited, provided that they react with one another in contact with a medium with corrosion and the corrodible material thus at least partially decomposes. The desired corrosion reaction between Mel and Mell is an electrochemical reaction which is initiated and maintained by contact of the metals Mel and Mell with one another and with a water-based medium which contains water as the main constituent in mass% and in particular consists of water. If necessary, the corrosion reaction of the corrodible material can be supported by suitable temperature control. The term “corrosion conditions” refers to the temperature during the corrosion reaction and the Composition of the corrosion medium, i.e. the water-containing solution, understood. The corrosion reaction can be carried out by bringing it into contact with an aqueous solution, the pH of which is adjusted between 5.5 and 6, for example with citric acid. The conductivity of the aqueous solution is adjusted with sodium chloride (NaCl) so that a 2% (based on mass%) sodium chloride solution results. The corrosion reaction can be carried out at temperatures of at least 60 ° C, with higher temperatures accelerating the corrosion.

Nach dem Einbringen des korrodierbaren Materials in die erste Vertiefung kann sich vorzugsweise ein Schritt des Bearbeitens der gebildeten Außenoberfläche des korrodierbaren Materials anschließen, wodurch die Außenoberfläche nivelliert und gereinigt und für die weitere Verarbeitung vorbereitet wird.After the introduction of the corrodible material into the first depression, a step of processing the formed outer surface of the corrodible material can preferably follow, whereby the outer surface is leveled and cleaned and prepared for further processing.

Ferner wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Schritt des Bildens mindestens einer Aussparung in oder an dem korrodierbaren Material vorgesehen. Die Aussparung kann sich dabei bereits während des Füllvorganges der ersten Vertiefung mit dem korrodierbaren Material ausbilden, sie kann aber auch im Anschluss an den Füllvorgang in das dann in der ersten Vertiefung angeordnete korrodierbare Material eingebracht oder darin gebildet werden. Die Aussparung ist vorzugsweise entlang der gesamten ersten Vertiefung ausgebildet, sie kann aber auch nur abschnittsweise darin gebildet sein, und sich dann insbesondere entlang einer Länge der ersten Vertiefung, insbesondere parallel zur Oberfläche des Bauteils, entlang ziehen. Die Aussparung ist wesentlich und trägt zur Bereitstellung eines definierten Spülquerschnitts für den späteren Schritt des Herauslösens des korrodierbaren Materials aus der ersten Vertiefung bei. Die Aussparung wird mit anderen Worten so gebildet, dass ein freiliegender oder freizulegender Spülquerschnitt für das die Korrosionsreaktion zwischen Mel und Mell fördernde Medium gebildet wird. Somit kann das später durchzuführende Herauslösen des korrodierbaren Materials sowohl örtlich als auch zeitlich gezielt gesteuert werden. Das Medium erreicht hierbei eine größere Oberfläche des korrodierbaren Materials als in herkömmlichen Verfahren. Damit wird das Verfahren deutlich vereinfacht und zudem zeitlich gestrafft.Furthermore, according to the inventive method, a step of forming at least one recess in or on the corrodible material is provided. The recess can already be formed during the filling process of the first recess with the corrodible material, but it can also be introduced or formed in the corrodible material then arranged in the first recess after the filling process. The recess is preferably formed along the entire first depression, but it can also be formed only in sections therein, and then in particular extend along a length of the first depression, in particular parallel to the surface of the component. The recess is essential and contributes to the provision of a defined flushing cross section for the later step of removing the corrodible material from the first recess. In other words, the recess is formed in such a way that an exposed or exposed flushing cross section is formed for the medium which promotes the corrosion reaction between Mel and Mell. The removal of the corrodible material to be carried out later can thus be controlled in a targeted manner both locally and chronologically. The medium reaches a larger surface area of the corrodible material than in conventional processes. This significantly simplifies the process and also streamlines it.

Bevor aber das korrodierbare Material unter Spülen mit einer wasserhaltigen Lösung und damit unter Freilegung des ersten Hohlraums herausgelöst wird, wird die mit dem korrodierbaren Material gefüllte erste Vertiefung mit mindestens einer Beschichtung mindestens teilweise abgedeckt. Hierbei wird die Aussparung jedoch, aufgrund ihrer Ausgestaltung, nicht mit der Beschichtung gefüllt. Die Beschichtung wird insbesondere mit einem metallischen Material vorgenommen und kann in Form einer oder mehrerer Einzelschichten ausgebildet werden, die übereinander appliziert werden. Durch die Beschichtung wird der zu bildende erste Hohlraum in Richtung der Oberfläche des Bauteils begrenzt.However, before the corrodible material is rinsed out with rinsing with a water-containing solution and thus exposing the first cavity, the first depression filled with the corrodible material is at least partially covered with at least one coating. However, due to its design, the recess is not filled with the coating. The coating is carried out in particular with a metallic material and can be formed in the form of one or more individual layers which are applied one above the other. The first cavity to be formed is delimited in the direction of the surface of the component by the coating.

Sodann wird die Korrosionsreaktion zwischen Mel und Mell in dem korrodierbaren Material durch Spülen mit einer wasserhaltigen Lösung, die insbesondere Wasser als Hauptbestandteil in Masse% enthält, initiiert und unterhalten. Das Wasser dient als Übertragungsmedium für die Elektronen zwischen Mel und Mell. Die Elektronen wandern aufgrund des niedrigeren Normalpotenzials von Mell zu Mel, so dass insbesondere Mell durch die Korrosionsreaktion angelöst bzw. aufgelöst wird. Dadurch, dass das korrodierbare Material als Mischung oder Legierung der Metalle Mel und Mell vorliegt, stehen Mel und Mell in engem Kontakt zueinander, insbesondere in der vorteilhaften Weiterbildung, in der Mel und Mell als kompaktierte Mischung vorliegen. Hierdurch wird die Korrosionsreaktion gefördert und das Herauslösen des korrodierbaren Materials unter Freilegung des ersten Hohlraums gezielt gesteuert.The corrosion reaction between Mel and Mell in the corrodible material is then initiated and maintained by rinsing with a water-containing solution, which in particular contains water as the main constituent in mass%. The water serves as a transmission medium for the electrons between Mel and Mell. The electrons migrate from Mell to Mel due to the lower normal potential, so that Mell in particular is dissolved or dissolved by the corrosion reaction. Because the corrodible material is in the form of a mixture or alloy of the metals Mel and Mell, Mel and Mell are in close contact with one another, in particular in the advantageous development in which Mel and Mell are present as a compact mixture. This promotes the corrosion reaction and specifically controls the removal of the corrodible material while exposing the first cavity.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine einfach Umsetzbarkeit und gute Steuerung der Erzeugung des ersten Hohlraums aus und ist ohne hohen technischen Aufwand anwendbar und damit auch kostengünstig umsetzbar.The method according to the invention is characterized by simple implementation and good control of the generation of the first cavity and can be used without high technical complexity and can therefore also be implemented cost-effectively.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims contain advantageous refinements and developments of the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren einen Schritt des Vorsehens einer zweiten Vertiefung in dem korrodierbaren Material. In die zweite Vertiefung wird ein Element eingebracht. Das Einbringen des Elements kann insbesondere durch mechanisches Eindrücken erfolgen. Das Element ist im Einzelnen nicht eingeschränkt und wird so in die zweite Vertiefung eingebracht, dass zwischen dem Element und dem korrodierbaren Material die mindestens eine Aussparung gebildet wird, wobei es sich bei dem Element um ein Einzelelement oder auch um mehrere Elemente handeln kann. Vorteilhafterweise ist das Element ein metallisches Element, da sich metallische Elemente (also Elemente aus einem einzelnen Metall oder aus Legierungen) sehr gut formen lassen, so dass die Aussparung sehr leicht mit gewünschter Form gebildet wird. Besonders vorteilhaft ist das Element ein Leichtmetallelement und wird insbesondere durch Magnesium und/oder Aluminium oder durch Legierungen von Magnesium und/oder Aluminium, gebildet, da sich diese Metalle bzw. Leigerungen sehr leicht korrodieren lassen, was der Bildung des gewünschten Spülquerschnitts zuträglich ist. Beispielhaft kann als in die zweite Vertiefung einzubringendes Element ein Magnesiumdraht mit rundem oder ellipsoidem Querschnitt verwendet werden, so dass bei z.B. rechteckiger Form der zweiten Vertiefung in den Ecken der zweiten Vertiefung Aussparungen verbleiben, die nicht mit Magnesiumdraht gefüllt sind. Das Magnesium, bzw. allgemein das in der zweiten Vertiefung vorgesehene Element, stabilisiert die Aussparung, was eine gezielter steuerbare Auflösung bzw. Zersetzung des korrodierbaren Materials bewirkt.According to an advantageous development, the method comprises a step of providing a second depression in the corrodible material. An element is introduced into the second recess. The element can be introduced in particular by mechanical indentation. The element is not restricted in detail and is introduced into the second depression in such a way that the at least one recess is formed between the element and the corrodible material, wherein the element can be a single element or also several elements. The element is advantageously a metallic element, since metallic elements (ie elements made from a single metal or from alloys) can be shaped very well, so that the recess is easily formed with the desired shape. The element is particularly advantageously a light metal element and is formed in particular by magnesium and / or aluminum or by alloys of magnesium and / or aluminum, since these metals or empties can be corroded very easily, which is conducive to the formation of the desired flushing cross section. For example, a magnesium wire with a round or ellipsoidal cross-section can be used as the element to be introduced into the second depression, so that, for example, with a rectangular shape recesses remain in the corners of the second recess, which are not filled with magnesium wire. The magnesium, or generally the element provided in the second recess, stabilizes the recess, which causes a more controllable dissolution or decomposition of the corrodible material.

Hierbei wird die erste Vertiefung vorteilhafterweise vollständig mit dem korrodierbaren Material gefüllt.In this case, the first depression is advantageously completely filled with the corrodible material.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird die Aussparung durch Füllen der ersten Vertiefung mit dem korrodierbaren Material gebildet, indem zwischen einer Oberfläche der ersten Vertiefung und dem korrodierbaren Material ein zweiter Hohlraum gebildet wird. Der zweite Hohlraum entspricht damit der Aussparung. Mit anderen Worten erfolgt der Füllvorgang der ersten Vertiefung so, dass z.B. unterhalb des einzufüllenden korrodierbaren Materials in der ersten Vertiefung ein definierter zweiter Hohlraum entsteht, der nach oben durch das korrodierbare Material abgedeckt wird. Die Bildung des zweiten Hohlraums kann durch gezielte Auftragstechnik ggf. auch unter entsprechender Temperierung des korrodierbaren Materials bewerkstelligt werden und ist einfach umsetzbar. An der Oberseite des korrodierbaren Materials, die mit der Beschichtung bedeckt wird, ist der zweite Hohlraum nicht erkennbar. Der zweite Hohlraum liegt insbesondere auf einer von der Beschichtung abgewandten Seite des korrodierbaren Materials.According to a further advantageous development, the recess is formed by filling the first depression with the corrodible material by forming a second cavity between a surface of the first depression and the corrodible material. The second cavity thus corresponds to the recess. In other words, the filling process of the first depression takes place in such a way that e.g. Below the corrodible material to be filled in, a defined second cavity is created in the first depression, which is covered at the top by the corrodible material. The formation of the second cavity can be accomplished by means of targeted application technology, if necessary also with appropriate tempering of the corrodible material, and is easy to implement. The second cavity cannot be seen on the top of the corrodible material, which is covered with the coating. The second cavity lies in particular on a side of the corrodible material facing away from the coating.

Weiter vorteilhaft kann die Aussparung mittels einer im korrodierbaren Material gebildeten hinterschnittigen Form gebildet werden. Mit anderen Worten wird in dem korrodierbaren Material eine Hinterschneidung vorgesehen, durch die mindestens eine Aussparung gebildet wird. Durch die Hinterschneidung, die sich durch die erste Vertiefung, das korrodierbare Material und die Aussparung ergibt, wird ein dritter Hohlraum (entsprechend der Aussparung) gebildet, der als definierter Spülquerschnitt in zeitlicher und/oder örtlicher Hinsicht ein Herauslösen des korrodierbaren Materials begünstigt. Die hinterschnittige Form kann dabei in Gestalt und Größe so ausgeformt werden, dass ein Spülquerschnitt mit entsprechender Dimension erzeugt wird.Further advantageously, the recess can be formed by means of an undercut shape formed in the corrodible material. In other words, an undercut is provided in the corrodible material, through which at least one recess is formed. The undercut, which results from the first recess, the corrodible material and the cutout, forms a third cavity (corresponding to the cutout), which, as a defined flushing cross section, favors detachment of the corrodible material in terms of time and / or location. The undercut shape can be shaped in shape and size in such a way that a flushing cross section with the appropriate dimension is produced.

Ferner vorteilhaft wird zur Erleichterung des Herauslösens des korrodierbaren Materials aus der ersten Vertiefung, vor dem Herauslösen des korrodierbaren Materials mindestens ein Loch in die Beschichtung eingebracht, das sich bis zum korrodierbaren Material erstreckt. Furthermore, in order to facilitate the removal of the corrodible material from the first recess, at least one hole is made in the coating before the removal of the corrodible material and extends to the corrodible material.

Das Loch kann z.B. ein Ausspülloch darstellen, das einen Austritt des zersetzten korrodierbaren Materials beschleunigt. Weiterhin kann das Loch auch als Einspülloch ausgebildet sein, um einen Zugang der wasserhaltigen Lösung zu dem korrodierbaren Material zu vereinfachen. Besonders vorteilhaft wird an mindestens zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Bereichen der gefüllten und beschichteten ersten Vertiefung, jeweils ein Loch angebracht, so dass ein Loch als Ausgangsloch und ein Loch als Einspülloch dienen kann. Weiter vorteilhaft kann das Loch so ausgebildet werden, dass es den freizulegenden ersten Hohlraum mit einem Außenbereich des Bauteils verbindet, so dass ein Anschließen des ersten Hohlraums an etwaige, außerhalb des Bauteils liegende, Vorrichtungen einfach möglich ist. Das Loch kann vor der Weiterverarbeitung oder Fertigstellung des Bauteils vorteilhafterweise zur Verhinderung eines Verschmutzens des ersten Hohlraums verschlossen werden.The hole can e.g. represent a rinse hole that accelerates an escape of the decomposed corrodible material. Furthermore, the hole can also be designed as a flushing hole in order to simplify access of the water-containing solution to the corrodible material. A hole is particularly advantageously made in at least two substantially opposite regions of the filled and coated first depression, so that a hole can serve as an exit hole and a hole as a flushing hole. Further advantageously, the hole can be designed in such a way that it connects the first cavity to be exposed with an outer region of the component, so that the first cavity can easily be connected to any devices located outside the component. Before further processing or completion of the component, the hole can advantageously be closed in order to prevent the first cavity from becoming dirty.

Aufgrund der sehr schonenden und präzise steuerbaren Verarbeitung, wird die erste Vertiefung vorteilhafterweise durch ein Laserverfahren und/oder durch elektrochemische Bearbeitung und/oder durch Bearbeiten mit einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere mit einem abrasiven Mikrowasserstrahl und/oder durch ein spanabhebendes Verfahren, geformt.Due to the very gentle and precisely controllable processing, the first depression is advantageously formed by a laser process and / or by electrochemical processing and / or by processing with a liquid jet, in particular with an abrasive micro-water jet and / or by a machining process.

Ein Füllen der ersten Vertiefung mit einer Mischung oder einer Legierung aus mindestens den zwei Metallen Mel und Mell, unter inniger Kontaktierung und damit Kompaktierung von Mel und Mell, kann insbesondere dadurch verbessert werden, dass das korrodierbare Material mittels Kaltgasspritzen oder mechanischem Legieren oder durch ein Pressverfahren, insbesondere durch kaltisostatisches Pressen oder uniaxiales Pressen, gebildet und verarbeitet wird.Filling the first depression with a mixture or an alloy of at least the two metals Mel and Mell, with intimate contacting and thus compacting of Mel and Mell, can be improved in particular by the fact that the corrodible material can be sprayed with cold gas or mechanically or by a pressing process , in particular by cold isostatic pressing or uniaxial pressing, is formed and processed.

Um eine präzise schichtweise Abdeckung des korrodierbaren Materials zu fördern, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, dass die Beschichtung eine oder mehrere Einzelschichten umfasst, wobei die Beschichtung insbesondere mittels eines Spritzverfahrens, insbesondere mittels Kaltgasspritzen, aufgebracht wird.In order to promote a precise layer-by-layer covering of the corrodible material, it is provided according to a further advantageous development that the coating comprises one or more individual layers, the coating being applied in particular by means of a spray process, in particular by means of cold gas spraying.

Ebenfalls erfindungsgemäß wird auch ein Zwischenprodukt in der Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten Hohlraum beschrieben. Das Zwischenprodukt zeichnet sich durch einen exakt vordefinierten ersten Hohlraum aus, der nach Fertigstellung des Bauteils frei liegt und z.B. als Kühlkanal, oder allgemein als ein Temperiermedium führender Kanal, als Schmiermitteltransportkanal oder als ein einer Kraftübertragung dienender mediumführender Kanal, verwendet werden kann. Das Bauteil kann hierbei beispielhaft als Werkzeug, und hierunter insbesondere als Spritzgusswerkzeug, Druckgusswerkzeug oder Presshärtewerkzeug, ausgebildet sein und umfasst dann mindestens ein Werkzeugteil, das z.B. als Werkzeugoberteil oder Werkzeugunterteil ausgebildet und in dem der erste Hohlraum gebildet ist. Alternativ dazu kann das Bauteil auch ein beliebiges anderes Bauteil sein, beispielsweise ein Laufrad, wie vorstehend beschrieben.An intermediate product in the manufacture of a component with at least one first cavity is also described according to the invention. The intermediate product is characterized by a precisely predefined first cavity, which is exposed after completion of the component and can be used, for example, as a cooling duct, or generally as a duct carrying a temperature control medium, as a lubricant transport duct or as a medium-carrying duct for power transmission. The component can be designed, for example, as a tool, and in particular as an injection molding tool, die casting tool or press hardening tool, and then comprises at least one tool part, for example as an upper tool part or lower tool part formed and in which the first cavity is formed. Alternatively, the component can also be any other component, for example an impeller, as described above.

Das Zwischenprodukt umfasst eine erste Vertiefung, die in einer Oberfläche des Bauteils gebildet ist. Die erste Vertiefung ist mindestens teilweise mit einem korrodierbaren Material gefüllt, wobei das korrodierbare Material eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, ist und wobei das Normalpotenzial von Mell, gemessen unter Korrosionsbedingungen, wie sie bei der Herstellung des Bauteils, also insbesondere während des Auslösevorgangs des korrodierbaren Materials aus der ersten Vertiefung, vorherrschen, gegen die Normalwasserstoffelektrode kleiner ist als das Normalpotenzial von Mel gemessen unter denselben Korrosionsbedingungen gegen die Normalwasserstoffelektrode. In oder an dem korrodierbaren Material ist mindestens eine Aussparung gebildet, die als Spülquerschnitt zum Herauslösen des korrodierbaren Materials aus der ersten Vertiefung unter Erhalt des fertiggestellten Bauteils mit erstem Hohlraum, dient. Die gefüllte erste Vertiefung ist mindestens teilweise mit mindestens einer Beschichtung abgedeckt, wobei die Beschichtung den zu bildenden ersten Hohlraum in Richtung einer Oberfläche des Bauteils abdeckt, so dass der erste Hohlraum im Inneren des Materials des Bauteils ausgebildet wird. Das Zwischenprodukt ist stabil und sichert den zu bildenden ersten Hohlraum vor einem unerwünschten Einsinken von Material der Beschichtung.The intermediate product comprises a first depression which is formed in a surface of the component. The first recess is at least partially filled with a corrodible material, the corrodible material being a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, and wherein the normal potential of Mell, measured under corrosion conditions as used in the manufacture of the component, in particular during the process of releasing the corrodible material from the first depression, against which the normal hydrogen electrode is smaller than the normal potential of Mel measured under the same corrosion conditions against the normal hydrogen electrode. At least one recess is formed in or on the corrodible material and serves as a flushing cross-section for releasing the corrodible material from the first recess while maintaining the finished component with the first cavity. The filled first depression is at least partially covered with at least one coating, the coating covering the first cavity to be formed in the direction of a surface of the component, so that the first cavity is formed in the interior of the material of the component. The intermediate product is stable and protects the first cavity to be formed from undesired sinking of the material of the coating.

Die einzelnen Bestandteile und die Herstellung des Zwischenprodukts betreffend, wird ergänzend Bezug genommen auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bauteils. Ferner wird ausgeführt, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren auch das erfindungsgemäße Zwischenprodukt erhältlich ist. Somit finden die jeweiligen vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Zwischenprodukts auch wechselseitig Anwendung.With regard to the individual components and the production of the intermediate product, reference is also made to the explanations regarding the method according to the invention for producing a component. It is also stated that the intermediate product according to the invention can also be obtained by the process according to the invention. Thus, the respective advantageous developments of the method according to the invention and the intermediate product according to the invention are also used mutually.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Zwischenprodukts, ist zur Verbesserung der Bildung eines stabilen Spülquerschnitts in eine zweite Vertiefung in oder am korrodierbaren Material, die z.B. durch mechanische Bearbeitung gebildet sein kann, ein Element, insbesondere ein metallisches Element, insbesondere ein Leichtmetallelement und insbesondere ein Element aus Magnesium und/oder Aluminium oder aus Legierungen von Magnesium und/oder Aluminium, beispielsweise ein Magnesiumdraht, so eingebracht und insbesondere mechanisch eingedrückt, dass die Aussparung zwischen dem Element und dem korrodierbaren Material gebildet ist.According to an advantageous development of the intermediate product according to the invention, in order to improve the formation of a stable rinsing cross section in a second recess in or on the corrodible material, e.g. can be formed by mechanical processing, an element, in particular a metallic element, in particular a light metal element and in particular an element made of magnesium and / or aluminum or of alloys of magnesium and / or aluminum, for example a magnesium wire, introduced and in particular mechanically pressed in that the recess is formed between the element and the corrodible material.

Insbesondere ist hierbei die erste Vertiefung vollständig mit dem korrodierbaren Material gefüllt. Die Aussparung befindet sich somit zwischen dem korrodierbaren Material und dem Element und damit an einer Oberfläche des korrodierbaren Materials.In particular, the first depression is completely filled with the corrodible material. The recess is thus between the corrodible material and the element and thus on a surface of the corrodible material.

Ebenfalls vorteilhaft kann die Aussparung dadurch gebildet sein, dass zwischen einer Oberfläche der ersten Vertiefung und dem korrodierbaren Material ein zweiter Hohlraum gebildet ist. Die Aussparung liegt somit in Form eines zweiten Hohlraums vor, und kann ebenfalls als definierter Spülquerschnitt ein Herauslösen des korrodierbaren Materials aus der ersten Vertiefung gezielt fördern.The cutout can likewise advantageously be formed in that a second cavity is formed between a surface of the first depression and the corrodible material. The recess is thus in the form of a second cavity and can also specifically promote removal of the corrodible material from the first recess as a defined flushing cross section.

Weiter vorteilhaft wird die Aussparung mittels einer im korrodierbaren Material gebildeten hinterschnittigen Form gebildet, so dass sich ein dritter Hohlraum als Spülquerschnitt ergibt. Mit anderen Worten wird in dem korrodierbaren Material eine Hinterschneidung vorgesehen, durch die mindestens ein dritter Hohlraum (die Aussparung) gebildet wird.The recess is further advantageously formed by means of an undercut shape formed in the corrodible material, so that a third cavity results as a flushing cross section. In other words, an undercut is provided in the corrodible material, through which at least a third cavity (the recess) is formed.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Loch in der Beschichtung vorgesehen ist, das sich bis zum korrodierbaren Material erstreckt und/oder dass das Bauteil aus einem metallischen Material gebildet ist und/oder dass die Beschichtung aus einem metallischen Material gebildet ist. Das Loch kann vorteilhaft vor Fertigstellung des Bauteils mit einem Stopfen gegen Verunreinigung verschlossen werden. Durch Ausführung des Bauteils und/oder der Beschichtung aus einem metallischen Material, und hierunter bevorzugt aus einem Stahl, kann das Bauteil auch in Hochtemperaturprozessen, auch unter Anwendung von korrosiven Bedingungen, eingesetzt werden und eröffnet damit ein breites Verwendungsspektrum.A further advantageous development is characterized in that at least one hole is provided in the coating, which extends to the corrodible material and / or that the component is formed from a metallic material and / or that the coating is formed from a metallic material. The hole can advantageously be closed with a plug to prevent contamination before the component is finished. By designing the component and / or the coating from a metallic material, and preferably from a steel, the component can also be used in high-temperature processes, even under the use of corrosive conditions, and thus opens up a wide range of uses.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:

  • 1 einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 einen Querschnitt durch ein Zwischenprodukt gemäß einer dritten Ausführungsform und
  • 4 einen Längsschnitt durch das Zwischenprodukt aus 1.
Further details, advantages and features of the present invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:
  • 1 3 shows a cross section through an intermediate product according to a first embodiment,
  • 2nd 3 shows a cross section through an intermediate product according to a second embodiment,
  • 3rd a cross section through an intermediate product according to a third embodiment and
  • 4th a longitudinal section through the intermediate product 1 .

Die vorliegende Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen im Detail erläutert. Hierbei sind nur die erfindungswesentlichen Details des erfindungsgemäßen Zwischenprodukts dargestellt. Alle übrigen Details sind der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Ferner beziffern gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile/Elemente.The present invention is explained in detail using exemplary embodiments. Only the details of the intermediate product according to the invention which are essential to the invention are shown here. All other details are for the sake of clarity omitted. Furthermore, the same reference numerals denote the same components / elements.

Im Detail zeigt 1 ein Zwischenprodukt 1, das zur Herstellung eines Bauteils, wie beispielsweise eines Werkzeugs, wie z.B. eines Spritzgusswerkzeugs, eines Presshärtewerkzeugs oder eines Druckgusswerkzeugs, dient. Beispielhaft gezeigt ist somit ein Werkzeugteil 2 als erfindungsgemäßes Bauteil, das insbesondere aus einem metallischen Material gebildet ist, wie z.B. einem Stahl. Als bevorzugter metallischer Werkstoff kommt hauptsächlich 1.2344 zur Anwendung. Hierbei sollte eine Härte von 185 HV insbesondere nicht überschritten werden, da sonst beispielsweise ein thermischer Spritzprozess nicht zu einer Anhaftung an dem Material des Werkzeugteils 2 führt.Shows in detail 1 an intermediate 1 , which is used to manufacture a component, such as a tool, such as an injection molding tool, a press hardening tool or a die casting tool. A tool part is thus shown as an example 2nd as a component according to the invention, which is formed in particular from a metallic material, such as a steel. The preferred metallic material used is mainly 1.2344. A hardness of 185 HV should in particular not be exceeded here, since otherwise, for example, a thermal spraying process would not lead to adhesion to the material of the tool part 2nd leads.

Das Werkzeugteil 2 kann beispielhaft ein oberes Werkzeugteil oder ein unteres Werkzeugteil eines Werkzeugs darstellen, wobei das Werkzeug mit mindestens einem ersten Hohlraum gebildet wird.The tool part 2nd can represent, for example, an upper tool part or a lower tool part of a tool, the tool being formed with at least one first cavity.

Das Zwischenprodukt 1 umfasst eine erste Vertiefung 3, die in einer Oberfläche 9 des Werkzeugteils 2 des Werkzeugs gebildet ist. Die erste Vertiefung 3 kann hierbei durch jeglichen beliebigen Prozess in beliebiger Form ausgeformt werden.The intermediate 1 includes a first recess 3rd that in a surface 9 of the tool part 2nd of the tool is formed. The first deepening 3rd can be shaped in any form by any process.

Geeignete erste Vertiefungen 3 können z.B. auf von einem programmierten oder anderweitig automatisierten Prozess (zum Beispiel einem robotisch gesteuerten Prozess) gelenkte oder gesteuerte Weise ausgebildet bzw. maschinell hergestellt werden, damit eine gewünschte Größe, Platzierung und/oder Gestaltung der ersten Vertiefungen 3 in der Außenoberfläche 9 des Werkzeugteils 2 erreicht wird. Die ersten Vertiefungen 3 können beispielsweise in der Außenoberfläche 9 des Werkzeugteils 2 mithilfe von Laserbearbeitung (z. B. Laserbohren), Bearbeiten mit einem abrasiven Flüssigkeitsstrahl (z.B. mit einem abrasiven Mikrowasserstrahl), durch elektrochemische Bearbeitung (ECM), durch elektrochemisches Senken (Tauch-ECM), Funkenerodieren (EDM), Funkenerodieren mit einer Drehelektrode (Dreh-EDM), Fräsen oder einem beliebigen anderen Verfahren ausgebildet bzw. maschinell hergestellt werden, das zur Herstellung von ersten Vertiefungen 3 der gewünschten Größe und mit den gewünschten Toleranzen geeignet ist.Suitable first wells 3rd can, for example, be designed or machined in a manner controlled or controlled by a programmed or otherwise automated process (for example a robotically controlled process) so that a desired size, placement and / or design of the first recesses 3rd in the outer surface 9 of the tool part 2nd is achieved. The first deepening 3rd can for example in the outer surface 9 of the tool part 2nd using laser machining (e.g. laser drilling), machining with an abrasive liquid jet (e.g. with an abrasive micro water jet), by electrochemical machining (ECM), by electrochemical lowering (immersion ECM), spark eroding (EDM), spark eroding with a rotating electrode ( Rotary EDM), milling or any other method are formed or machined, which for the production of first recesses 3rd the desired size and with the desired tolerances.

Die erste Vertiefung 3 ist mindestens teilweise, und wie in 1 gezeigt, vollständig, mit einem korrodierbaren Material 6 gefüllt, wobei das korrodierbare Material 6 eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, ist und wobei das Normalpotenzial von Mell unter Korrosionsbedingungen gemessen gegen die Normalwasserstoffelektrode kleiner ist als das Normalpotenzial von Mel unter denselben Korrosionsbedingungen, gemessen gegen die Normalwasserstoffelektrode. Das korrodierbare Material 6 füllt also die erste Vertiefung 3 weitestgehend aus.The first deepening 3rd is at least partially, and as in 1 shown, complete, with a corrodible material 6 filled with the corrodible material 6 is a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, and the normal potential of Mell under corrosion conditions against the normal hydrogen electrode is smaller than the normal potential of Mel under the same corrosion conditions measured against the normal hydrogen electrode. The corrodible material 6 so fills the first depression 3rd as far as possible.

Zudem ist in dem korrodierbaren Material 6 eine zweite Vertiefung 16 gebildet. Die zweite Vertiefung 16 ist so mit einem Element 5 gefüllt, dass zwischen dem Element 5 und dem korrodierbaren Material 6 eine Aussparung 4, also eine Art materialfreier Raum, ein weiterer Hohlraum, gebildet ist. Das Element 5 liegt vorteilhafterweise in Form eines Magnesiumdrahts vor. Die Aussparung 4 dient zur Freilegung bzw. Erzeugung eines Spülquerschnitts zur erleichterten und definierten Herauslösung des korrodierbaren Materials 6 im Verlauf der Fertigstellung des Werkzeugs aus dem in 1 dargestellten Zwischenprodukt 1. Das eingepasste Element 5 sollte in der Passung ein Aufmaß von 20-50 µm einhalten, damit es gut manuell eingepasst werden kann, z.B. mittels thermischem Spritzen. Vorzugsweise weist das Element 5 einen runden oder ellipsoiden Querschnitt auf, so dass bei rechteckiger Form der zweiten Vertiefung 16 in den Ecken der zweiten Vertiefung 16 und damit zwischen dem Element 5 und dem korrodierbaren Material 6 die mindestens eine vorgesehene Aussparung 4 verbleibt.It is also in the corrodible material 6 a second deepening 16 educated. The second specialization 16 is like this with an element 5 filled that between the element 5 and the corrodible material 6 a recess 4th , a kind of material-free space, another cavity, is formed. The element 5 is advantageously in the form of a magnesium wire. The recess 4th serves to expose or generate a flushing cross-section to facilitate and defined removal of the corrodible material 6 in the course of the completion of the tool from the in 1 shown intermediate 1 . The fitted element 5 should have an allowance of 20-50 µm in the fit so that it can be fitted in manually, for example by means of thermal spraying. The element preferably has 5 a round or ellipsoidal cross-section, so that the second recess has a rectangular shape 16 in the corners of the second depression 16 and thus between the element 5 and the corrodible material 6 the at least one recess provided 4th remains.

Die gefüllte erste Vertiefung 3 ist mindestens teilweise mit mindestens einer Beschichtung 7 abgedeckt, die vorzugsweise aus einem metallischen Material gebildet ist und eine Schichtdicke S insbesondere zwischen 0,1 mm und mehreren Zentimetern, aufweisen kann. Insbesondere ist somit eine Oberfläche 11 des in der ersten Vertiefung 3 befindlichen korrodierbaren Materials 6 mit der Beschichtung 7 abgedeckt, wobei die Beschichtung 7 aus einer Schicht oder aus mehreren Einzelschichten bestehen kann, die übereinander appliziert sind.The filled first well 3rd is at least partially with at least one coating 7 covered, which is preferably formed from a metallic material and can have a layer thickness S, in particular between 0.1 mm and several centimeters. In particular, it is a surface 11 the one in the first recess 3rd located corrodible material 6 with the coating 7 covered, the coating 7 can consist of one layer or of several individual layers which are applied one above the other.

Für die Fertigstellung des Werkzeugs aus dem Zwischenprodukt 1 wird durch Kontaktieren des korrodierbaren Materials 6 mit einer wasserhaltigen Lösung eine elektrochemische Korrosionsreaktion zwischen Mell und Mel in Gang gesetzt, so dass sich das korrodierbare Material 6 zersetzt und aus der ersten Vertiefung 3 ausgespült werden kann. Es verbleibt ein erster Hohlraum, der durch die Oberfläche 8 der ersten Vertiefung 3 auf der einen Seite und durch die Beschichtung 7 auf der anderen Seite, begrenzt wird. Der erste Hohlraum kann somit z.B. sehr gut als mediumführender Kanal verwendet werden.For the completion of the tool from the intermediate product 1 by contacting the corrodible material 6 with an aqueous solution, an electrochemical corrosion reaction between Mell and Mel was started, so that the corrodible material 6 decomposed and from the first well 3rd can be rinsed out. There remains a first cavity through the surface 8th the first deepening 3rd on one side and through the coating 7 on the other hand, is limited. The first cavity can thus be used very well, for example, as a medium-carrying channel.

Der Breite und Tiefe der ersten Vertiefung(en) 3 können, abhängig von der gewählten Ausführung, Grenzen gesetzt sein. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform mit eingepresstem Element 5 kann als begrenzendes Kriterium die Tiefe der ersten Vertiefung 3 angesehen werden, die z.B. noch mittels Kaltgasspritzens aufgefüllt werden kann. Die Tiefe liegt insbesondere bei ungefähr 20 mm. Die Führung und Länge der ersten Vertiefung 3 kann auf das im Betrieb des Werkzeugs zu erwartende Wärmeprofil zugeschnitten sein, sofern der erste Hohlraum zur Temperierung des Werkzeugs angewendet wird.The width and depth of the first depression (s) 3rd there may be limits, depending on the selected version. At the in 1 illustrated embodiment with a pressed-in element 5 can as a limiting criterion the depth of the first depression 3rd are considered, which can still be filled, for example, with cold gas spraying. The depth is in particular approximately 20 mm. The leadership and length of the first recess 3rd can be tailored to the heat profile to be expected during operation of the tool, provided the first cavity is used to temper the tool.

In der Praxis hat sich gezeigt, dass für zu bildende kurze erste Hohlräume, sprich unter 300 mm Länge, ein hydraulischer Querschnitt von 1,8 mm2 vorzugsweise nicht unterschritten werden sollte, um eine sichere Durchspülung zu gewährleisten. Sollten die ersten Hohlräume länger werden, sollte ein hydraulischer Querschnitt von 7 mm2 eingehalten werden.In practice, it has been shown that for short first cavities to be formed, that is to say less than 300 mm in length, a hydraulic cross section of 1.8 mm 2 should preferably not be undercut in order to ensure safe flushing. If the first cavities become longer, a hydraulic cross section of 7 mm 2 should be maintained.

2 zeigt ein Zwischenprodukt 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform im Schnitt. Das Zwischenprodukt 10 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von demjenigen der ersten Ausführungsform dadurch, dass zwischen einer Oberfläche 8 der ersten Vertiefung 3 und dem korrodierbaren Material 6 ein zweiter Hohlraum 12 gebildet ist, der als Aussparung im korrodierbaren Material 6 angesehen werden kann. 2nd shows an intermediate 10th according to a second embodiment in section. The intermediate 10th the second embodiment differs from that of the first embodiment in that between a surface 8th the first deepening 3rd and the corrodible material 6 a second cavity 12th is formed as a recess in the corrodible material 6 can be viewed.

Auch durch den zweiten Hohlraum 12 wird ein Spülquerschnitt gebildet, der ein gezieltes und gut steuerbares Herausspülen des korrodierbaren Materials 6 aus der ersten Vertiefung unter Freilegung des ersten Hohlraums ermöglicht. Der zweite Hohlraum 12 kann durch gezieltes Einbringen des korrodierbaren Materials 6 in die erste Vertiefung 3 gebildet werden, ggf. auch unter spezifischer Temperierung des korrodierbaren Materials 6.Also through the second cavity 12th a rinsing cross-section is formed, which is a targeted and well controllable rinsing out of the corrodible material 6 from the first depression with exposure of the first cavity. The second cavity 12th can be achieved by introducing the corrodible material 6 into the first recess 3rd are formed, possibly also with specific temperature control of the corrodible material 6 .

In der in 3 gezeigten Ausführungsform des Zwischenprodukts 20, weist die Aussparung 4 eine hinterschnittige Form mit Hinterschneidungen 15 auf, wodurch ein dritter Hohlraum 13 gebildet wird, der nicht mit korrodierbarem Material 6 gefüllt ist. Die Aussparung 4 wird also durch das Vorsehen einer Hinterschneidung 15 im korrodierbaren Material 6 durch die erste Vertiefung und das korrodierbare Material 6 gebildet. Der dritte Hohlraum 13 dient ebenfalls wie der zweite Hohlraum 12 als Spülquerschnitt zur definierten Steuerung des Ausspülvorganges des korrodierbaren Materials 6 unter Korrosionsbedingungen aus der ersten Vertiefung zur Fertigstellung des Werkzeugs.In the in 3rd shown embodiment of the intermediate 20 , has the recess 4th an undercut shape with undercuts 15 on, creating a third cavity 13 is formed, which is not made with corrodible material 6 is filled. The recess 4th is provided by providing an undercut 15 in corrodible material 6 through the first depression and the corrodible material 6 educated. The third cavity 13 also serves as the second cavity 12th as a flushing cross-section for the defined control of the flushing process of the corrodible material 6 under corrosion conditions from the first recess to complete the tool.

4 zeigt das Zwischenprodukt 1 aus 1 im Längsschnitt. Hier ist zu erkennen, dass das korrodierbare Material 6 in einer länglichen ersten Vertiefung 3 angeordnet ist, die sich nahezu über die gesamte Länge in X-X-Richtung des Zwischenprodukts 1 zieht. Ebenfalls ist in dem korrodierbaren Material das in das Aussparung 4 angeordnete Element 5 gut zu erkennen, das sich ebenfalls entlang der Aussparung 4 und über die gesamte Länge der Aussparung 4 erstreckt und damit einen Spülkanal bildet, der das korrodierbare Material 6 auf seiner gesamten Länge kontaktiert und damit eine gezielte und effiziente Steuerung des Auflösevorgangs des korrodierbaren Materials 6 ermöglicht. 4th shows the intermediate 1 out 1 in longitudinal section. It can be seen here that the corrodible material 6 in an elongated first depression 3rd is arranged, which is almost the entire length in the XX direction of the intermediate 1 pulls. Also in the corrodible material is that in the recess 4th arranged element 5 good to see that is also along the recess 4th and over the entire length of the recess 4th extends and thus forms a rinsing channel that the corrodible material 6 contacted over its entire length and thus a targeted and efficient control of the dissolving process of the corrodible material 6 enables.

Ferner zu erkennen ist, dass im Zwischenprodukt 1 zwei Löcher 14 vorgesehen sind, die sich durch die Beschichtung (nicht gezeigt) bis zum korrodierbaren Material 6 erstrecken. Sie bilden einen Kontakt zur Außenseite des Werkzeugteils 2 und können einen Spülzugang zu dem korrodierbaren Material 6 freilegen und später, nach Entfernen des korrodierbaren Materials 6 als Zugang für ein Medium zu dem gebildeten ersten Hohlraum dienen.It can also be seen that in the intermediate 1 two holes 14 are provided, which extend through the coating (not shown) to the corrodible material 6 extend. They form a contact to the outside of the tool part 2nd and can have flushing access to the corrodible material 6 Expose and later, after removing the corrodible material 6 serve as an access for a medium to the first cavity formed.

Neben der vorstehenden schriftlichen Beschreibung der Erfindung wird zu deren ergänzender Offenbarung hiermit explizit auf die zeichnerische Darstellung der Erfindung in den 1 bis 4 Bezug genommen.In addition to the above written description of the invention, the additional disclosure is hereby explicitly referred to the graphic representation of the invention in the 1 to 4th Referred.

BezugszeichenlisteReference list

11
ZwischenproduktIntermediate
22nd
WerkzeugteilTool part
33rd
erste Vertiefungfirst deepening
44th
AussparungRecess
55
Elementelement
66
korrodierbares Materialcorrodible material
77
BeschichtungCoating
88th
Oberfläche der ersten VertiefungSurface of the first depression
99
Oberfläche des WerkzeugteilsSurface of the tool part
1010th
ZwischenproduktIntermediate
1111
Oberfläche des korrodierbaren MaterialsSurface of the corrodible material
1212th
zweiter Hohlraumsecond cavity
1313
dritter Hohlraumthird cavity
1414
Lochhole
1515
HinterschneidungUndercut
1616
zweite Vertiefungsecond deepening
2020
ZwischenproduktIntermediate

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten Hohlraum, umfassend die Schritte: - Formen einer ersten Vertiefung (3) in einer Oberfläche (9) eines Bauteils (2), - mindestens teilweises Füllen der ersten Vertiefung (3) mit einem korrodierbaren Material (6), wobei das korrodierbare Material (6) eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, ist und wobei das Normalpotenzial von Mell unter Korrosionsbedingungen kleiner ist als das Normalpotenzial von Mel unter denselben Korrosionsbedingungen, - Bilden mindestens einer Aussparung (4) in oder an dem korrodierbaren Material (6), - mindestens teilweises Abdecken der gefüllten ersten Vertiefung (3) mit mindestens einer Beschichtung (7) und - Herauslösen des korrodierbaren Materials (6) unter Spülen mit einer wasserhaltigen Lösung unter Freilegung des ersten Hohlraums.Method for producing a component with at least one first cavity, comprising the steps: - forming a first depression (3) in a surface (9) of a component (2), - at least partially filling the first depression (3) with a corrodible material ( 6), wherein the corrodible material (6) is a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, and wherein the normal potential of Mell under corrosion conditions is less than the normal potential of Mel under the same corrosion conditions, - forming at least one recess (4) in or on the corrodible material (6), - at least partially covering the filled first recess (3) with at least one coating (7) and - Removing the corrodible material (6) while rinsing with a water-containing solution, exposing the first cavity. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt des Vorsehens einer zweiten Vertiefung (16) in oder an dem korrodierbaren Material (6), wobei die Aussparung (4) durch Einbringen, insbesondere durch mechanisches Eindrücken, eines Elements (5), insbesondere eines metallischen Elements, insbesondere eines Leichtmetallelements und insbesondere eines Elements aus Magnesium und/oder Aluminium oder aus Legierungen von Magnesium und/oder Aluminium, in die zweite Vertiefung (16) gebildet wird.Procedure according to Claim 1 , further comprising a step of providing a second recess (16) in or on the corrodible material (6), the recess (4) being introduced, in particular by mechanical indentation, of an element (5), in particular a metallic element, in particular one Light metal elements and in particular an element made of magnesium and / or aluminum or alloys of magnesium and / or aluminum, is formed in the second recess (16). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Vertiefung (3) vollständig mit dem korrodierbaren Material (6) gefüllt wird.Procedure according to Claim 1 or 2nd , wherein the first recess (3) is completely filled with the corrodible material (6). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aussparung (4) durch Füllen der ersten Vertiefung (3) mit dem korrodierbaren Material (6) gebildet wird, indem zwischen einer Oberfläche (8) der ersten Vertiefung (3) und dem korrodierbaren Material (6) ein zweiter Hohlraum (12) gebildet wird.Procedure according to Claim 1 or 2nd The recess (4) is formed by filling the first recess (3) with the corrodible material (6) by a second cavity (12.) between a surface (8) of the first recess (3) and the corrodible material (6) ) is formed. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, wobei die Aussparung (4) mittels einer im korrodierbaren Material (6) gebildeten hinterschnittigen Form gebildet wird.Procedure according to Claim 1 , 2nd or 4th , The recess (4) being formed by means of an undercut shape formed in the corrodible material (6). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor dem Herauslösen des korrodierbaren Materials (6) mindestens ein Loch (14) in die Beschichtung (7) eingebracht wird, das sich bis zum korrodierbaren Material (6) erstreckt.Method according to one of the preceding claims, wherein before the removal of the corrodible material (6) at least one hole (14) is made in the coating (7), which extends to the corrodible material (6). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Vertiefung (3) durch ein Laserverfahren und/oder durch elektrochemische Bearbeitung und/oder durch Bearbeiten mit einem Flüssigkeitsstrahl, insbesondere mit einem abrasiven Mikrowasserstrahl und/oder durch ein spanabhebendes Verfahren, geformt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the first recess (3) is formed by a laser process and / or by electrochemical processing and / or by processing with a liquid jet, in particular with an abrasive micro-water jet and / or by a machining process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das korrodierbare Material (6) mittels Kaltgasspritzen oder mechanischem Legieren, oder durch ein Pressverfahren, insbesondere durch kaltisostatisches Pressen oder uniaxiales Pressen, gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the corrodible material (6) is formed by means of cold gas spraying or mechanical alloying, or by a pressing method, in particular by cold isostatic pressing or uniaxial pressing. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Beschichtung (7) eine oder mehrere Einzelschichten umfasst, wobei die Beschichtung (7) mittels eines Spritzverfahrens, insbesondere mittels Kaltgasspritzen, aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the coating (7) comprises one or more individual layers, the coating (7) being applied by means of a spraying method, in particular by means of cold gas spraying. Zwischenprodukt (1, 10, 20) in der Herstellung eines Bauteils mit mindestens einem ersten Hohlraum, umfassend: - eine erste Vertiefung (3) in einer Oberfläche (9) eines Bauteils (2), wobei - die erste Vertiefung (3) mindestens teilweise mit einem korrodierbaren Material (6) gefüllt ist, wobei - das korrodierbare Material (6) eine Mischung oder eine Legierung aus mindestens zwei Metallen, Mel und Mell, ist und wobei das Normalpotenzial von Mell unter Korrosionsbedingungen kleiner ist als das Normalpotenzial von Mel unter denselben Korrosionsbedingungen, wobei - in oder an dem korrodierbaren Material (6) mindestens eine Aussparung (4) gebildet ist, und wobei - die erste Vertiefung (3) mindestens teilweise mit mindestens einer Beschichtung (7) abgedeckt ist.Intermediate product (1, 10, 20) in the manufacture of a component with at least one first cavity, comprising: - A first recess (3) in a surface (9) of a component (2), wherein - The first recess (3) is at least partially filled with a corrodible material (6), wherein - The corrodible material (6) is a mixture or an alloy of at least two metals, Mel and Mell, and wherein the normal potential of Mell under corrosion conditions is smaller than the normal potential of Mel under the same corrosion conditions, wherein - At least one recess (4) is formed in or on the corrodible material (6), and wherein - The first recess (3) is at least partially covered with at least one coating (7). Zwischenprodukt nach Anspruch 10, wobei in eine zweite Vertiefung (16) am korrodierbaren Material (6) ein Elements (5), insbesondere ein metallisches Element, insbesondere ein Leichtmetallelement und insbesondere ein Element aus Magnesium und/oder Aluminium oder aus Legierungen von Magnesium und/oder Aluminium so eingebracht, insbesondere mechanisch eingedrückt, ist, dass zwischen dem Element (5) und dem korrodierbaren Material (6) die Aussparung (4) gebildet ist.Intermediate after Claim 10 An element (5), in particular a metallic element, in particular a light metal element and in particular an element made of magnesium and / or aluminum or of alloys of magnesium and / or aluminum, is thus introduced into a second recess (16) on the corrodible material (6) , in particular mechanically pressed, is that the recess (4) is formed between the element (5) and the corrodible material (6). Zwischenprodukt nach Anspruch 10 oder 11, wobei die erste Vertiefung (3) vollständig mit dem korrodierbaren Material (6) gefüllt ist.Intermediate after Claim 10 or 11 , wherein the first recess (3) is completely filled with the corrodible material (6). Zwischenprodukt nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Aussparung (4) dadurch gebildet ist, dass zwischen einer Oberfläche (8) der ersten Vertiefung (3) und dem korrodierbaren Material (6) ein zweiter Hohlraum (12) gebildet ist.Intermediate after Claim 10 or 11 The recess (4) is formed in that a second cavity (12) is formed between a surface (8) of the first recess (3) and the corrodible material (6). Zwischenprodukt nach Anspruch 10, 11 oder 13, wobei die Aussparung (4) mittels einer im korrodierbaren Material (6) gebildeten hinterschnittigen Form gebildet ist.Intermediate after Claim 10 , 11 or 13 , The recess (4) being formed by means of an undercut shape formed in the corrodible material (6). Zwischenprodukt nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei die Beschichtung (7) mindestens ein Loch (14) umfasst, das sich bis zum korrodierbaren Material (6) erstreckt und/oder wobei das Bauteil (2) aus einem metallischen Material gebildet ist und/oder wobei die Beschichtung (7) aus einem metallischen Material gebildet ist.Intermediate according to one of the Claims 10 to 14 , wherein the coating (7) comprises at least one hole (14) which extends to the corrodible material (6) and / or wherein the component (2) is formed from a metallic material and / or wherein the coating (7) is made of a metallic material is formed.
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