DE102018005428A1 - Method and device for programming molded polymer parts from shape memory polymers - Google Patents

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Thorsten Pretsch
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    • B29C61/10Making preforms having internal stresses, e.g. plastic memory by bending plates or sheets

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überführung von Polymer-Formteilen, welche ein Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus bestehen, aus einer permanenten Form in eine temporäre Form vorgeschlagen, indem das Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften unter Krafteinwirkung programmiert wird. Die Erfindung sieht vor, dass das Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird. Hierbei kann das Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften beispielsweise mittels eines zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluidstromes oder auch mittels einer zumindest bereichsweise an das Polymer-Formteil angelegten Fluiddruckdifferenz programmiert werden..A method and a device for converting polymer molded parts, which contain a polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties or consist entirely of it, are proposed from a permanent shape to a temporary shape, in that the polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties are programmed under the action of force. The invention provides that the polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of fluid pressure acting at least in regions on the polymer molded part. Here, the polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties can be programmed, for example, by means of a fluid flow acting at least in regions on the polymer molding or also by means of a fluid pressure difference applied to the polymer molding at least in regions.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überführung von Polymer-Formteilen, welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus bestehen, aus einer permanenten Form in eine temporäre Form, indem das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften unter Krafteinwirkung programmiert wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine insbesondere zur Durchführung eines solchen Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Überführung von Polymer-Formteilen, welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus bestehen, aus einer permanenten Form in eine temporäre Form, mit wenigstens einer Programmierstation, welche zur Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften unter Krafteinwirkung ausgebildet ist.The invention relates to a process for converting polymer moldings which contain or consist entirely of at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, from a permanent shape to a temporary shape, in that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties are programmed under the action of force. The invention further relates to a device suitable for carrying out such a method for transferring polymer moldings which contain or consist entirely of at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, from a permanent shape to a temporary shape, with at least one programming station, which is designed to program the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties under the action of force.

Bei Formgedächtnispolymeren handelt es sich um Polymere, welche üblicherweise aus wenigstens zwei Polymerkomponenten oder insbesondere aus einer Polymerkomponente mit verschiedenen Segmenten bestehen. Dabei handelt es sich einerseits um „harte“ Segmente, welche auch als Netzpunkte fungieren. Andererseits handelt es sich um „weiche“ Segmente, welche die Netzpunkte miteinander verbinden und auch als Schaltsegmente bezeichnet werden und bei erhöhten Temperaturen elastisch sind (sie liegen in diesem Fall in amorpher Form vor), während sie bei niedrigeren Temperaturen starr sind (sie liegen in diesem Fall in teilkristalliner oder verglaster Form vor).Shape memory polymers are polymers which usually consist of at least two polymer components or, in particular, of a polymer component with different segments. On the one hand, these are "hard" segments, which also act as network points. On the other hand, they are "soft" segments that connect the network points to each other and are also referred to as switching segments and are elastic at elevated temperatures (in this case they are in an amorphous form), while they are rigid at lower temperatures (they are in this case in partially crystalline or glazed form).

Derartige Polymere lassen sich hinsichtlich ihrer Formgebung programmieren, indem sie in ihrer permanenten Form auf eine Temperatur erwärmt werden, welche wenigstens der sogenannten Schalttemperatur entspricht, bei welcher der Phasenübergang (Glasübergang bzw. Schmelzübergang) der Weich- bzw. Schaltsegmente stattfindet. Bei einer solchen Temperatur wird das Polymer dann in eine temporäre Form verformt, wonach es auf seine sogenannte Formfixierungstemperatur abgekühlt wird, welche der Kristallisationstemperatur bzw. Glasübergangstemperatur der Weich- oder Schaltsegmente entspricht und im Bereich der Schalttemperatur liegen kann, aber demgegenüber üblicherweise zumindest etwas geringer ist. Die Weich- bzw. Schaltsegmente liegen dann wieder in teilkristalliner bzw. verglaster Form vor, so dass die Formgebung erhalten bleibt. Diese Formgebung ist indes insoweit nur temporär, als wenn ein solchermaßen „programmiert“ mechanisch verformtes Formgedächtnispolymer auf eine bestimmte Temperatur, nämlich auf seine Schalttemperatur, erwärmt wird, die weichen Segmente (Schaltsegmente) wieder in ihre amorphe Form überführt werden, so dass sie dem durch die harte Komponente (Netzpunkte) induzierte Rückstellkraft nicht mehr entgegenwirken können und das Formgedächtnispolymer wieder seine ursprüngliche, permanente Form einnimmt, die mechanische Verformung also „rückgängig“ gemacht wird. Ferner besteht oft auch die Möglichkeit einer Programmierung durch Kaltverformung, indem die Polymere bei einer Temperatur unterhalb ihrer Schalttemperatur, z.B. bei Umgebungstemperatur, aus ihrer permanenten Form in eine temporäre verformt werden und gegebenenfalls, sofern die Formfixierungstemperatur demgegenüber geringer ist, auf ihre Formfixierungstemperatur abgekühlt werden. Auch in diesem Fall findet insoweit eine nur temporäre Verformung statt, als bei einer abermaligen Erwärmung zumindest auf die Schalttemperatur, um wie weichen Segmente (Schaltsegmente) in die amorphe Phase zu überführen und dabei die anlässlich der Kaltverformung induzierten mechanischen Spannungen zu relaxieren, eine Rückverformung stattfindet.Polymers of this type can be programmed with regard to their shape by heating them in their permanent form to a temperature which corresponds at least to the so-called switching temperature at which the phase transition (glass transition or melt transition) of the soft or switching segments takes place. At such a temperature, the polymer is then shaped into a temporary shape, after which it is cooled to its so-called shape-fixing temperature, which corresponds to the crystallization temperature or glass transition temperature of the soft or switching segments and can be in the range of the switching temperature, but is usually at least somewhat lower , The soft or switching segments are then again in partially crystalline or glazed form, so that the shape is retained. This shape is only temporary insofar as when a “programmed” mechanically deformed shape memory polymer is heated to a certain temperature, namely to its switching temperature, the soft segments (switching segments) are converted back into their amorphous form so that they can do so the hard component (network points) can no longer counteract the induced restoring force and the shape memory polymer returns to its original, permanent shape, ie the mechanical deformation is "undone". Furthermore, there is often also the possibility of programming by cold working, in which the polymers are at a temperature below their switching temperature, e.g. at ambient temperature, are deformed from their permanent form into a temporary one and, if the mold fixing temperature is lower, are cooled to their mold fixing temperature. In this case, too, there is only a temporary deformation, as if it is heated again to at least the switching temperature, in order to convert it into the amorphous phase like soft segments (switching segments) and thereby relax the mechanical stresses induced by the cold deformation, a reshaping takes place ,

Neben einem solchen Formgedächtnis können thermoresponsive Polymere auch ein Temperaturgedächtnis aufweisen. Hierunter wird verstanden, dass bei einem Auslösen des Formgedächtniseffektes die Formrückstellung etwa bei derjenigen Temperatur einsetzt, bei welcher zuvor die mechanische Verformung in das Polymermaterial eingebracht worden ist. Ein derartiges Materialverhalten weisen beispielsweise Polymere mit semikristallinen Netzwerkstrukturen auf, wie z.B. thermoplastische Polyurethan-Elastomere ( N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; N. Mirtschin, T. Pretsch in RSC Advances 5, 2015, 46307-46315 ).In addition to such a shape memory, thermoresponsive polymers can also have a temperature memory. This is understood to mean that when the shape memory effect is triggered, the shape recovery begins approximately at the temperature at which the mechanical deformation was previously introduced into the polymer material. Such material behavior is exhibited, for example, by polymers with semicrystalline network structures, such as thermoplastic polyurethane elastomers ( N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; N. Mirtschin, T. Pretsch in RSC Advances 5, 2015, 46307-46315 ).

Ferner sind Polymere mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften bekannt, welche Zweiweg-Formgedächtniseigenschaften aufweisen und folglich thermoreversibel geschaltet werden können, wobei die Schaltsegmente solcher Formgedächtnispolymere mit Zweiweg-Formgedächtniseffekt beim Übergang zwischen ihrem vornehmlich kristallinen Zustand und ihrem vornehmlich amorphem Zustand eine Formänderung derart erfahren, so sie einerseits mittels Abkühlen des Polymers auf die Kristallisationstemperatur, andererseits mittels Erwärmen des Polymers in den Schalttemperaturbereich reversibel zwischen ihrer permanenten Form und ihrer temporären Form hin und her geschaltet werden können, d.h. das entsprechend programmierte Polymer verformt sich bei entsprechender Temperaturführung selbsttätig hin und her. Derartige Polymere sind z.B. aus T. Pretsch, M. Bothe: „Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer“, Journal of Materials Chemistry A, 2_0 (2013), 14.491-14.497 bekannt.Furthermore, polymers with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties are known which have two-way shape memory properties and can therefore be switched thermoreversibly, the switching segments of such shape memory polymers having a two-way shape memory effect undergoing a change in shape in the transition between their primarily crystalline state and their predominantly amorphous state , so they can be switched back and forth between their permanent form and their temporary form by cooling the polymer to the crystallization temperature, on the other hand by heating the polymer in the switching temperature range, ie the correspondingly programmed polymer deforms back and forth automatically when the temperature is controlled accordingly. Such polymers are e.g. from T. Pretsch, M. Bothe: "Bidirectional actuation of a thermoplastic polyurethane elastomer", Journal of Materials Chemistry A, 2_0 (2013), 14.491-14.497.

Anwendungsgebiete für derartige Polymere mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften bestehen beispielsweise in verschiedenen medizinischen Anwendungen einschließlich Bandagen, Kompressen, Einlegesohlen, künstlichen Muskeln und dergleichen, aber auch in technischen Anwendungen einschließlich mikromechanischen Systemen, Stellgliedern, wie z.B. in Form von Schaltern zur Zu- und/oder Abschaltung von sicherheitsrelevanten sowohl mechanischen als auch elektrischen oder elektronischen Systemen, Halterungen, Spindeln, Verschlusseinrichtungen, Antriebssystemen, aktiven Oberflächen oder in Wärmekraftmaschinen zur Umwandlung von thermischer in kinetische Energie sowie zur temporären Speicherung von Wärmeenergie. Weitere Anwendungsgebiete für solche Polymere liegen in Gebrauchsgegenständen, wie Geschirr, Spielzeug, Schnuller, Textilien, insbesondere in funktionalen Textilien, z.B. für medizinische oder sportliche Verwendungszwecke, Matratzen, Schläuchen und dergleichen. Ein weiteres interessantes Anwendungsgebiet für Polymere mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven liegt auf dem Gebiet von Informationsträgern zur fälschungssicheren Kennzeichnung von Waren, um deren Echtheit zu überprüfen, wobei man es sich z.B. zunutze macht, dass ein auf die Waren aufgebrachter, beispielsweise maschinenlesbarer und/oder anderweitig optisch eindeutig identifizierbarer, Code erst dann sichtbar bzw. lesbar wird, wenn der aus solchen Polymeren gefertigte Informationsträger auf deren Schalttemperatur erwärmt wird, so dass sich das Polymer aus seiner temporären Form in seine permanente Form zurückstellt, nachdem er zuvor mittels der oben beschriebenen Programmierung (temporär) verformt worden ist. Nach ihrer Verarbeitung verfügen derartige Polymer-Formteile, wie Informationsträger oder auch beliebige andere Formteile der vorgenannten Art, wie z.B. der oben genannten Art, nämlich über ein Form- und/oder Temperaturgedächtnis, wobei neben einer Thermoresponsivität beispielsweise auch thermochrome Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden können, sofern das Polymer-Formteil mit entsprechenden thermochromen Farbstoffen oder Pigmenten bedruckt oder versetzt worden ist. Im Falle von Informationsträgern lässt sich die Echtheit dann zusätzlich anhand eines Farbumschlags bei der entsprechenden Farbänderungstemperatur nachweisen; im Falle von beliebigen anderen Formteilen erzielt man hierdurch einen besonderen Effekt. Ebenfalls lassen sich beispielsweise mittels Leuchtpigmenten Eigenschaften erzeugen, welche in ästhetischer Hinsicht erwünscht sein können und insbesondere auch nur schwer reproduzierbar sind, so dass sie im Falle von Polymer-Formteilen in Form von Informationsträgern für eine noch weitergehende Fälschungssicherheit sorgen. Darüber hinaus können derartige Polymer-Formteile auch mit magnetoresponsiven oder elektroaktiven Additiven, insbesondere in feinpartikulärer Form, versetzt oder können solche auf dieselben aufgetragen werden, wodurch sich insbesondere ein weiteres Sicherheitsmerkmal dadurch gewährleisten lässt, dass ein solchermaßen ausgestalteter Informationsträger z.B. eine durch induktive Erwärmung ausgelöste Formänderung zeigt, nachdem seine Polymermatrix aus den Polymeren mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit solchen Additiven versetzt und/oder beschichtet und anschließend programmiert worden ist. Fields of application for such polymers with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties exist, for example, in various medical applications including bandages, compresses, insoles, artificial muscles and the like, but also in technical applications including micromechanical systems, actuators, such as in the form of switches for and / or shutdown of safety-relevant mechanical as well as electrical or electronic systems, brackets, spindles, locking devices, drive systems, active surfaces or in heat engines for converting thermal into kinetic energy and for temporarily storing thermal energy. Further areas of application for such polymers are in consumer articles, such as dishes, toys, pacifiers, textiles, in particular in functional textiles, for example for medical or sporting uses, mattresses, tubes and the like. Another interesting area of application for polymers with shape memory and / or with thermo-responsive is in the field of information carriers for counterfeit-proof labeling of goods in order to check their authenticity, one taking advantage, for example, of a machine-readable and / or otherwise optically clearly identifiable, code only becomes visible or readable when the information carrier made from such polymers is heated to its switching temperature, so that the polymer returns from its temporary form to its permanent form after it has previously been reset using the above described programming has been (temporarily) deformed. After they have been processed, such molded polymer parts, such as information carriers or any other shaped parts of the aforementioned type, such as, for example, the type mentioned above, namely have a shape and / or temperature memory, and in addition to thermoresponsiveness, thermochromic properties can also be provided, for example , provided the polymer molding has been printed or mixed with appropriate thermochromic dyes or pigments. In the case of information carriers, the authenticity can then additionally be verified by means of a color change at the corresponding color change temperature; in the case of any other molded parts, a special effect is achieved. Properties can also be produced, for example, by means of luminescent pigments, which can be desirable from an aesthetic point of view and, in particular, are also difficult to reproduce, so that in the case of polymer molded parts in the form of information carriers they ensure even greater protection against forgery. In addition, such molded polymer parts can also be admixed with magnetoresponsive or electroactive additives, in particular in fine particulate form, or these can be applied to them, which in particular can ensure a further security feature in that an information carrier designed in this way, for example, a change in shape caused by inductive heating shows after its polymer matrix from the polymers with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties has been mixed with and / or coated with such additives and then programmed.

Das Hauptproblem solcher funktionaler oder auch multifunktionaler Materialsysteme, welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus gebildet sind, besteht gegenwärtig allerdings darin, dass sowohl ihre Herstellung als auch insbesondere ihre Programmierung aufwändig und teuer ist, weshalb sie bislang in der Praxis wenig Einsatz gefunden haben. Im Stand der Technik (vgl. z.B. T. Pretsch, M. Ecker, M. Schildhauer, M. Maskos in J. Mater Chem. 22, 2012, 7757-7766 ; N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; M. Ecker, T. Pretsch in RSC Advances 4, 2014, 286-292 ; M. Ecker, T. Pretsch in RSC Advances 4, 2014, 46680-46688 ) werden verschiedene Verfahren zur Herstellung von Prototypen von Formteilen aus Polymeren mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften beschrieben, welche verschiedene, oft sehr zeitaufwändige Verfahrensschritte umfassen. So dienen hierbei beispielsweise etwa 2 mm dicke Plättchen aus Formgedächtnispolymeren als Ausgangsbasis für die Herstellung von als nach Art von Etiketten ausgestalteten Informationsträgern, welche mittels verschiedener Färbeverfahren mit einem grafischen Code versehen werden, wobei die Färbeverfahren einerseits auf Diffusionsprozessen beruhen, bei welchen eine Farbstofflösung in die Polymermatrix eindiffundiert und das Lösungsmittel anschließend verdampft wird, oder die Plättchen aus dem Formgedächtnispolymer werden mit Lösungen bzw. Pasten aus demselben Formgedächtnispolymer beschichtet. Um ein multifunktionales Materialsystem zu erhalten, können hierzu thermochrome Farbstoffe eingesetzt werden (vgl. auch DE 10 2011 054 925 A1 ). Nach der Färbung wird auf die gefärbte Oberfläche der Plättchen aus dem Formgedächtnispolymer eine Gravur, insbesondere mittels eines Kohlendioxid-Lasers, aufgebracht, wonach die thermomechanische Behandlung mittels einer Zugprüfmaschine in einer Thermokammer durchgeführt wird, um das Formgedächtnispolymer oberhalb seiner Schalttemperatur zu verformen und sodann bis unterhalb seiner Formfixierungstemperatur abzukühlen, um es hinsichtlich seiner (temporären) Formgebung zu programmieren. Neben der fälschungssicheren Kennzeichnung von Waren wird als potenzielles Einsatzgebiet derartiger Informationsträger auch die Überwachung von Kühlketten vorgeschlagen ( N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; vgl. auch DE 10 2014 104 901 A1 ), wobei die Schalttemperatur des Formgedächtnispolymers in diesem Fall in einem Bereich liegt, welcher zur Sicherstellung einer ununterbrochenen Kühlkette nicht überschritten werden darf.The main problem of such functional or multifunctional material systems, which contain at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties or are formed entirely therefrom, is currently that both their production and, in particular, their programming is complex and expensive, which is why they have so far found little use in practice. In the prior art (cf. e.g. T. Pretsch, M. Ecker, M. Schildhauer, M. Maskos in J. Mater Chem. 22, 2012, 7757-7766 ; N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; M. Ecker, T. Pretsch in RSC Advances 4, 2014, 286-292 ; M. Ecker, T. Pretsch in RSC Advances 4, 2014, 46680-46688 ) Various methods for the production of prototypes of molded parts from polymers with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties are described, which include different, often very time-consuming process steps. For example, approximately 2 mm thick platelets of shape memory polymers serve as the starting basis for the production of information carriers designed as labels, which are provided with a graphic code by means of various coloring processes, the coloring processes being based on the one hand on diffusion processes in which a dye solution is incorporated into the The polymer matrix is diffused in and the solvent is subsequently evaporated, or the platelets made from the shape memory polymer are coated with solutions or pastes made from the same shape memory polymer. In order to obtain a multifunctional material system, thermochromic dyes can be used (see also DE 10 2011 054 925 A1 ). After the coloring, an engraving, in particular by means of a carbon dioxide laser, is applied to the colored surface of the platelets from the shape memory polymer, after which the thermomechanical treatment is carried out by means of a tensile testing machine in a thermal chamber in order to deform the shape memory polymer above its switching temperature and then down to it cool its mold fixing temperature in order to program it with regard to its (temporary) shape. In addition to counterfeit-proof labeling of goods, the monitoring of cold chains is also proposed as a potential area of use for such information carriers ( N. Fritzsche, T. Pretsch in Macromolecules 47, 2014, 5952-5959 ; see. also DE 10 2014 104 901 A1 ), the switching temperature of the shape memory polymer in this case being in a range which must not be exceeded to ensure an uninterrupted cooling chain.

Als problematisch hat sich neben den einzelnen, relativ aufwändigen Verfahrensschritten zudem herausgestellt, dass die morphologischen Eigenschaften der eingesetzten Polymere mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften wesentlich davon abhängen, wie viel Zeit vergeht, bis es zu der jeweiligen Weiterverarbeitung, wie insbesondere der Programmierung, der eingesetzten Plättchen aus Formgedächtnispolymeren in einem nachfolgenden Verfahrensschritt kommt.In addition to the individual, relatively complex process steps, it has also proven to be problematic that the morphological properties of the polymers used with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties depend essentially on how much time passes before the respective further processing, in particular programming, the platelets used come from shape memory polymers in a subsequent process step.

Im Labormaßstab geschieht die Programmierung von Polymer-Formteilen mit bzw. aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften gegenwärtig üblicherweise dadurch, dass das in seiner permanenten Form befindliche Formteil anlässlich der Programmierung in temperierbarer Umgebung, wie in einer Temperaturkammer mit einer zum Halten des Polymer-Formteils dienenden Spanneinrichtung, individuell in eine temporäre Form verformt wird. Sofern die Temperaturkammer mit einem Universalprüfsystem ausgestattet ist, muss ein im Verhältnis zu den Abmessungen des Polymer-Formteils großes Kammervolumen temperiert werden, was mit einem vergleichsweise hohen Zeit- und Kostenaufwand für die Programmierung einhergeht; wird stattdessen nachträglich eine dynamische mechanische Analyse (DMA) durchgeführt, so kann das zur Temperierung des Polymer-Formteils anlässlich seiner Programmierung erforderliche Kammervolumen zwar kleiner gehalten werden, doch ist eine solche Programmierung vornehmlich nur im Wesentlichen dünnen, filmartigen Formteilen zugänglich. Derartige Programmierverfahren sind daher allenfalls nur sehr bedingt für die Serienfertigung von relativ großen Stückzahlen geeignet und finden praktisch ausschließlich in der Forschung und Entwicklung Anwendung, um eine Quantifizierung der Formgedächtniseigenschaften, wie hinsichtlich Formfixierbarkeit, Formrückstellbarkeit, Schalttemperatur etc., zu gewährleisten.On a laboratory scale, the programming of molded polymer parts with or from polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties is currently usually done in that the molded part, which is in its permanent shape, is programmed to be held in a temperature-controlled environment, such as in a temperature chamber with one for holding of the polymer molded part serving clamping device is individually deformed into a temporary shape. If the temperature chamber is equipped with a universal test system, a chamber volume that is large in relation to the dimensions of the polymer molded part must be tempered, which is associated with a comparatively high expenditure of time and money for programming; If a dynamic mechanical analysis (DMA) is subsequently carried out instead, the chamber volume required for tempering the polymer molded part on the basis of its programming can be kept smaller, but such programming is primarily only accessible to essentially thin, film-like molded parts. Such programming methods are therefore only suitable to a very limited extent for the series production of relatively large quantities and are used practically exclusively in research and development in order to ensure quantification of the shape memory properties, such as shape fixability, shape resettability, switching temperature etc.

Darüber hinaus sind Anwendungen von Polymer-Formteilen mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften bekannt, bei welchen die Programmierung des Polymers direkt seitens des Benutzers geschieht, wie beispielsweise bei sogenannten, unter dem Handelsnamen myTAP™ kommerziell erhältlichen Schienen zur Behandlung von Schnarchen und Schlafapnoe. Die Überführung der Schiene aus ihrer permanenten Form in ihre temporäre, an den Benutzer angepasste Form erfolgt hier individuell im Mundraum des Benutzers, nachdem dieser die Schiene zuvor in heißem Wasser über die Schalttemperatur des Polymers erwärmt hat. Im Mundraum des Benutzers wird die Schiene dann wieder unter die Formfixierungstemperatur des Polymers abgekühlt und die Schiene auf diese Weise in der gewünschten individuellen - temporären - Form gehalten. In ähnlicher Weise können beispielsweise unter dem Handelsnamen Luckydent™ kommerziell erhältliche Schnuller für Säuglinge aus Formgedächtnispolymeren anlässlich der Programmierung zunächst in heißem Wasser über die Schalttemperatur des Polymers erwärmt, modelliert und sodann in kaltem Wasser in ihrer neuen individuellen - temporären - Form fixiert werden.In addition, applications of molded polymer parts with shape memory and / or with thermoresponsive properties are known, in which the programming of the polymer is done directly by the user, such as, for example, so-called rails commercially available under the trade name myTAP ™ for the treatment of snoring and sleep apnea , The transfer of the splint from its permanent shape into its temporary shape, adapted to the user, takes place individually in the mouth of the user after the latter has previously warmed the splint in hot water above the switching temperature of the polymer. In the mouth of the user, the splint is then cooled again below the mold fixing temperature of the polymer and the splint is held in the desired individual - temporary - shape in this way. In a similar way, commercially available pacifiers for babies made of shape memory polymers, for example under the trade name Luckydent ™, can first be heated in hot water above the switching temperature of the polymer, modeled and then fixed in cold water in their new individual - temporary - form.

Überdies finden Polymer-Formteile mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit sehr hoher Viskoelastizität für sogenannte „one size fits all“-Anwendungen Verwendung, bei welchem das Polymer-Formteil ebenfalls seitens des Benutzers in eine individuelle Form gebracht wird, ohne es jedoch zu programmieren. Beispiele solcher Formteile umfassen Fahrradsättel, Schuheinlagen und dergleichen, bei welchen sich das Polymer-Formteil allein aufgrund der guten viskoelastischen Eigenschaften an die gewünschte Form anpasst.In addition, polymer molded parts with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with very high viscoelasticity are used for so-called “one size fits all” applications, in which the polymer molded part is also brought into an individual shape by the user, but without being used program. Examples of such molded parts include bicycle saddles, shoe inserts and the like, in which the polymer molded part adapts to the desired shape solely on account of the good viscoelastic properties.

Die DE 10 2015 014 291 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Polymer-Formteilen aus Polymeren mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, welches sich für die großtechnische Herstellung von Formteilen aus solchen Polymeren, wie insbesondere in Form von fälschungssicheren Informationsträgern der oben genannten Art, anbietet. Das bekannte Verfahren umfasst den anfänglichen Schritt der Extrusion eines Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften sowie das unmittelbar anschließende Kalibrieren des Extrudates zu einem, insbesondere im Wesentlichen folienförmigen, Endlosstrang. In einem Folgeschritt wird letzterer bei einer Temperatur, welche zumindest der Schalttemperatur des eingesetzten Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften entspricht, zumindest teilweise verformt, z.B. unter Aufbringen eines Codes, woraufhin der zumindest teilweise verformte Endlosstrang auf die Formfixierungstemperatur des eingesetzten Polymers abgekühlt wird. Schließlich wird der zumindest teilweise verformte Endlosstrangs unter Erhalt der Polymer-Formteile, wie z.B. etwa folienförmiger Etiketten, abgelängt. Das bekannte Verfahren hat sich als vorteilhaft für die mehr oder minder kontinuierliche Herstellung von derartigen, in ihrer Grundform extrudierbaren Formteilen erwiesen, doch sind der Auswahl an Formteilgeometrien Grenzen gesetzt.The DE 10 2015 014 291 A1 describes a process for the production of molded polymer parts from polymers with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, which lends itself to the large-scale production of molded parts from such polymers, in particular in the form of tamper-proof information carriers of the type mentioned above. The known method comprises the initial step of extrusion of a polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties as well as the immediately subsequent calibration of the extrudate to form an, in particular essentially film-shaped, continuous strand. In a subsequent step, the latter is at least partially deformed at a temperature which corresponds at least to the switching temperature of the polymer used with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, for example by applying a code, whereupon the at least partially deformed endless strand is cooled to the shape fixing temperature of the polymer used , Finally, the at least partially deformed endless strand is cut to length to obtain the polymer molded parts, such as, for example, film-shaped labels. The known method has proven to be advantageous for the more or less continuous production of such molded parts which are extrudable in their basic shape, but there are limits to the choice of molded part geometries.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Programmierung von wenigstens ein Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthaltenden Polymer-Formteilen der eingangs genannten Art mit in breiten Grenzen variabler Formteilgeometrie für praktisch beliebige Anwendungen einschließlich jenen der oben genannten Art vorzuschlagen, welche(s) unter zumindest weitgehender Vermeidung der oben genannten Nachteile eine wirtschaftliche Serienfertigung solcher Polymer-Formteile gewährleistet. The invention has for its object a method and a device for programming at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties containing polymer moldings of the type mentioned with widely variable mold geometry for practically any application, including those of the above To propose a type which, at least largely avoiding the disadvantages mentioned above, ensures economical series production of such molded polymer parts.

In verfahrenstechnischer Hinsicht wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird.In procedural terms, this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset by programming the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht sieht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art ferner vor, dass die Programmierstation wenigstens eine Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck, insbesondere mit Gasdruck, aufweist.In terms of device technology, the invention also provides for achieving this object in a device of the type mentioned at the outset that the programming station has at least one device for supplying the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure, in particular with gas pressure.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung, welche auf der Erzeugung der zur Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des Polymer-Formteils erforderlichen Verformungskräfte mittels fluidischen Druckes beruht, wie insbesondere Gas- oder auch Flüssigkeitsdruckes, erweist sich sowohl hinsichtlich des apparatetechnischen Aufwandes als auch hinsichtlich der Energieeffizienz als überaus günstig, da ansonsten zur Programmierung üblicherweise eingesetzte Form- bzw. Presswerkzeuge entbehrlich werden. Darüber hinaus zeichnet sich die Erfindung durch eine vielseitige Einsetzbarkeit für praktisch beliebige Polymermaterialien einschließlich Polymer-Blends aus einem oder mehreren Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, gegebenenfalls mit entsprechenden oder anderen Polymeren (siehe hierzu weiter unten) und Formteilgeometrien aus, wie für verhältnismäßig dünne Polymer-Formteile mit Materialstärken von weniger als etwa 100 nm bis hin zu Materialstärken von mehreren Millimetern, welche überdies optional beliebige Oberflächenstrukturen, wie in Form von Erhebungen, Vertiefungen, Aussparungen, Kavitäten und dergleichen, aufweisen können. Darüber hinaus lassen sich neben mittels üblicher Kunststoffverarbeitungsverfahren, wie z.B. Spritzgießen, Heißpressen, Extrudieren, Kalandrieren, Gießen, Nassspinnen, chemischen oder physikalischen Schäumens etc., hergestellten Polymer-Formteilen auch z.B. mittels Elektrospinning erzeugte Gelege, 3D-Druckerzeugnisse oder mit Füllstoffen versehene Komposite aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, Polymernetzwerke in Hybridform, welche sowohl Schaltsegmente als auch anorganische Netzpunkte aufweisen, mehrlagige Formteile mit wenigstens einer Schicht aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften sowie Informationsträger der oben genannten Art, welche in der permanenten Form mit einem, vorzugsweise maschinenlesbaren, Code versehen sind, in der erfindungsgemä-ßen Weise programmieren. Entsprechendes gilt sowohl für offenporige als auch für geschlossenporige Schaumstoffe, welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus gebildet sind.The configuration according to the invention, which is based on the generation of the deformation forces required for programming the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties of the polymer molded part by means of fluidic pressure, such as in particular gas or liquid pressure, proves both with regard to the expenditure on equipment and also in terms of energy efficiency as extremely inexpensive, since otherwise molding or pressing tools usually used for programming can be dispensed with. In addition, the invention is characterized by its versatility for practically any polymer materials, including polymer blends of one or more polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties, optionally with corresponding or other polymers (see below) and molded part geometries, such as for relatively thin polymer moldings with material thicknesses of less than about 100 nm up to material thicknesses of several millimeters, which can also optionally have any surface structures, such as in the form of elevations, depressions, recesses, cavities and the like. In addition, using conventional plastic processing methods such as Injection molding, hot pressing, extruding, calendering, casting, wet spinning, chemical or physical foaming etc., produced polymer moldings, e.g. scrims produced by electrospinning, 3D printed products or composites provided with fillers made of polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties, polymer networks in hybrid form, which have both switching segments and inorganic network points, multi-layer molded parts with at least one layer of polymers with shape memory and / or program in the manner according to the invention with thermoresponsive properties and information carriers of the type mentioned above, which are provided in the permanent form with a, preferably machine-readable, code. The same applies to both open-pore and closed-pore foams which contain at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties or are formed entirely therefrom.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels eines zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluidstromes, insbesondere eines Gasstromes, programmiert wird. Die zur Überführung des Polymer-Formteils aus seiner permanenten Form in die gewünschte temporäre Form anlässlich der Programmierung erforderliche Krafteinwirkung erfolgt in diesem Fall demnach mittels eines lokal auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluidstromes, wie vorzugsweise eines Gasstromes, z.B. aus Luft, Inertgasen, wie Stickstoff, Kohlendioxid, Argon etc., anderen Gasen oder Gasgemischen oder auch Flüssigkeiten, welche beim Auftreffen auf das Polymer-Formteil zu einer definierten lokalen Verformung desselben führen.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of a fluid flow, in particular a gas flow, which acts on the molded polymer part at least in regions. In this case, the force required to transfer the polymer molded part from its permanent shape into the desired temporary shape during programming is carried out by means of a fluid flow acting locally on the polymer molded part, such as preferably a gas stream, e.g. from air, inert gases, such as nitrogen, carbon dioxide, argon etc., other gases or gas mixtures or liquids, which lead to a defined local deformation of the same when it hits the polymer molding.

Ein solcher Fluidstrom wird zweckmäßigerweise mittels wenigstens einer oder mehrerer Düse(n) erzeugt, wobei zur zumindest bereichsweisen Verformung des Polymer-Formteils insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe

  • - Art des verwendeten Fluides;
  • - Auftreffwinkel des mittels der Düse erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil (sei es durch Relativverlagerung des Polymer-Formteils in Bezug auf die Düse(n) und/oder sei es durch Relativverlagerung der Düse(n) in Bezug auf das Polymer-Formteil);
  • - Auftreffgeschwindigkeit des mittels der Düse erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil;
  • - Abstand der Düse von dem Polymer-Formteil;
  • - Querschnittsform der Düse, wie in Form einer Vollstrahl-, Flachstrahl-, Kegelstrahldüse oder dergleichen;
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer das Polymer-Formteil tragenden Halteeinrichtung; und
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen dem
Such a fluid flow is expediently generated by means of at least one or more nozzle (s), with at least one parameter from the group in particular being used to deform the polymer molded part at least in regions
  • - type of fluid used;
  • - Angle of incidence of the fluid flow generated by means of the nozzle onto the polymer molding (be it by relative displacement of the polymer molding in relation to the nozzle (s) and / or be it by relative displacement of the nozzle (s) in relation to the polymer molding) ;
  • - Impact speed of the fluid flow generated by the nozzle on the polymer molding;
  • - Distance of the nozzle from the molded polymer part;
  • - Cross-sectional shape of the nozzle, such as in the form of a full jet, flat jet, cone jet or the like;
  • - Geometry of at least one recess of a holding device carrying the polymer molded part; and
  • - Geometry of at least one recess between the

Polymer-Formteil und der Düse angeordneten Schablone entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils eingestellt werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Form bzw. der Querschnitt des Fluidstromes bzw. -stahls einschließlich dessen Geschwindigkeit bzw. Intensität und Richtung exakt auf die zu erzeugende temporäre Form des Polymer-Formteils einstellen, wobei es ferner möglich ist, zwischen dem Polymer-Formteil und der Düse eine Schablone, z.B. nach Art von Präformen, anzuordnen, durch deren Aussparungen hindurch das Polymer-Formteil dem Fluidstrom bzw. -strahl exponiert ist, während es im Übrigen von der Schablone gegen eine Einwirkung des Fluidstromes geschützt ist. In entsprechender Weise ist es auch denkbar, eine entsprechende Halteeinrichtung, welche das Polymer-Formteil während der Programmierung trägt (siehe hierzu auch weiter unten), mit schablonenartigen Aussparungen zu versehen, welche demselben Zweck dienen.Polymer molding and the nozzle arranged template can be adjusted according to the temporary shape of the polymer molding. In this way, the shape or the cross section of the fluid stream or steel, including its speed or intensity and direction, can be set precisely to the temporary shape of the polymer molding to be produced, it also being possible to separate between the polymer molding and a template for the nozzle, e.g. to be arranged in the manner of preforms, through the recesses of which the polymer molded part is exposed to the fluid stream or jet, while it is otherwise protected by the template against the action of the fluid stream. In a corresponding manner, it is also conceivable to provide a corresponding holding device which carries the polymer molded part during programming (see also below for this) with template-like recesses which serve the same purpose.

Überdies kann es zweckmäßig sein, wenn der auf das Polymer-Formteil einwirkende Fluidstrom mit Partikeln, insbesondere mit Feststoff-, aber beispielsweise auch mit Flüssigkeitspartikel, beladen wird, um die Intensität der mittels des Fluidstromes bzw. -stahls ausgeübten Verformungskräfte bedarfsweise zu erhöhen.Furthermore, it can be expedient if the fluid stream acting on the polymer molding is loaded with particles, in particular with solid particles, but also with liquid particles, for example, in order to increase the intensity of the deformation forces exerted by means of the fluid stream or steel as required.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann dementsprechend gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck wenigstens eine, z.B. an ein Fluiddruckreservoir, einen Kompressor oder dergleichen anschließbare Düse zur Beaufschlagung des Polymer-Formteils mit einem Fluidstrom umfasst, wobei insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe

  • - Art des verwendeten Fluides;
  • - Auftreffwinkel des mittels der Düse erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil;
  • - Auftreffgeschwindigkeit des mittels der Düse erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil;
  • - Abstand der Düse von dem Polymer-Formteil;
  • - Querschnittsform der Düse, wie in Form einer Vollstrahl-, Flachstrahl-, Kegelstrahldüse oder dergleichen;
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer das Polymer-Formteil tragenden Halteeinrichtung; und
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen dem Polymer-Formteil und der Düse angeordneten Schablone einstellbar ist.
In terms of device technology, it can accordingly be provided according to an advantageous embodiment that the device for supplying the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure has at least one nozzle which can be connected, for example to a fluid pressure reservoir, a compressor or the like, for supplying the polymer Molded part with a fluid stream, in particular at least one parameter from the group
  • - type of fluid used;
  • - Impact angle of the fluid flow generated by the nozzle on the polymer molding;
  • - Impact speed of the fluid flow generated by the nozzle on the polymer molding;
  • - Distance of the nozzle from the molded polymer part;
  • - Cross-sectional shape of the nozzle, such as in the form of a full jet, flat jet, cone jet or the like;
  • - Geometry of at least one recess of a holding device carrying the polymer molded part; and
  • - Geometry of at least one recess of a template arranged between the polymer molding and the nozzle is adjustable.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels einer zumindest bereichsweise an das Polymer-Formteil angelegten Fluiddruckdifferenz, insbesondere einer Gasdruckdifferenz und/oder gegebenenfalls auch einer Fluiddruckdifferenz, programmiert wird. Im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Fluidstrom wirkt in diesem Fall zur Krafteinwirkung anlässlich der Programmierung folglich eine mehr oder minder statische Druckdifferenz auf das Polymer-Formteil ein, wobei letzteres beispielsweise an einer offenen Seite wenigstens einer Druckkammer angeordnet werden kann, so dass im Innern der Druckkammer der dortige Druck und an der der Druckkammer abgewandten Seite des Polymer-Formteils Umgebungsdruck oder auch der Druck einer weiteren, ebenfalls an einer Seite offenen Druckkammer auf das Polymer-Formteil einwirkt. Es sei an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen, dass mit „Druck“ im Sinne der vorliegenden Offenbarung nicht notwendigerweise ein Überdruck gegenüber Umgebungsdruck, sondern auch ein Unterdruck oder Vakuum angesprochen ist. In entsprechender Weise bezieht sich der Terminus „Druckkammer“ im Sinne der vorliegenden Offenbarung nicht notwendigerweise auf eine Überdruckkammer, sondern auch auf eine Unterdruck- oder Vakuumkammer.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, it can be provided that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of a fluid pressure difference, in particular a gas pressure difference and / or possibly also a fluid pressure difference, applied to the polymer molded part at least in regions. In contrast to the fluid flow described above, in this case a more or less static pressure difference acts on the molded polymer part to apply force when programming, the latter being able to be arranged, for example, on an open side of at least one pressure chamber, so that inside the pressure chamber the pressure there and the ambient pressure on the side of the polymer molded part facing away from the pressure chamber or the pressure of a further pressure chamber which is also open on one side acts on the polymer molded part. At this point, it should be explicitly pointed out that “pressure” in the sense of the present disclosure does not necessarily refer to an overpressure compared to ambient pressure, but also a vacuum or vacuum. In a corresponding manner, the term “pressure chamber” in the sense of the present disclosure does not necessarily refer to an overpressure chamber, but also to a vacuum or vacuum chamber.

Wie bereits angedeutet, kann in vorteilhafter Ausgestaltung in diesem Zusammenhang demnach vorgesehen sein, dass das Polymer-Formteil

  • - an einer Öffnung wenigstens einer Druckkammer angeordnet wird, welche mit einem gegenüber Umgebungsdruck unterschiedlichen (d.h. höheren oder geringeren) Fluiddruck beaufschlagt wird; oder
  • - zwischen zwei einander zugewandten Öffnungen zweier Druckkammern angeordnet wird, welche mit unterschiedlichen Fluiddrücken beaufschlagt werden,

wobei zur zumindest bereichsweisen Verformung des Polymer-Formteils insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe
  • - Art des verwendeten Fluides;
  • - Betrag der Fluiddruckdifferenz;
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer das Polymer--Formteil tragenden Halteeinrichtung; und
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen zumindest einer Seite des Polymer-Formteils und zumindest einer Druckkammer angeordneten Schablone, z.B. nach Art einer Präform,

entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils eingestellt wird.As already indicated, it can be provided in an advantageous embodiment in this context that the molded polymer part
  • is arranged at an opening of at least one pressure chamber which is acted upon by a fluid pressure which is different (ie higher or lower) than the ambient pressure; or
  • is arranged between two mutually facing openings of two pressure chambers, to which different fluid pressures are applied,

wherein for the at least partial deformation of the polymer molding, in particular at least one parameter from the group
  • - Type of fluid used;
  • - amount of fluid pressure difference;
  • - Geometry of at least one recess of a holding device carrying the molded polymer part; and
  • Geometry of at least one recess of a template arranged between at least one side of the polymer molded part and at least one pressure chamber, for example in the manner of a preform,

is set according to the temporary shape of the polymer molding.

Sowohl bei der oben beschriebenen dynamischen Druckbeaufschlagung des Polymer-Formteils mittels wenigstens einer Düse als auch mit der mehr oder minder statischen Druckbeaufschlagung des Polymer-Formteils mit einer Fluiddruckdifferenz kann die mittels des Fluiddruckes auf das Polymer-Formteil anlässlich der Programmierung dessen wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels der vorerwähnten Maßnahmen derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass das Polymer-Formteil zumindest bereichsweise gänzlich verformt wird, d.h. die Geometrie des Polymer-Formteils wird verändert, oder dass z.B. nur die Oberfläche des Polymer-Formteils zumindest bereichsweise verformt wird, d.h. die Oberflächenstruktur wird verändert. Die Verformung kann unter genauer Einstellung des Deformationsgrades folglich sowohl vornehmlich zweidimensional als auch insbesondere dreidimensional sein. Ferner sei vorsorglich darauf hingewiesen, dass die vorgenannten Ausführungsvarianten der Erzeugung eines auf das Polymer-Formteil anlässlich der Programmierung einwirkenden Fluiddruckes, sei er dynamisch in Form eines Fluidstromes oder -strahls oder sei er vornehmlich statisch in Form einer Fluiddruckdifferenz zwischen einer Druckkammer und der Umgebung oder zwischen zwei Druckkammern, selbstverständlich zur schritt- bzw. stufenweisen Programmierung, insbesondere von relativ komplexen Formteilgeometrien, auch miteinander kombiniert werden können oder jeweils in mehreren Stufen nacheinander durchgeführt werden können, um für eine schrittweise Verformung anlässlich der Programmierung zu sorgen.Both in the dynamic pressurization of the polymer molded part described above by means of at least one nozzle and with the more or less static pressurization of the polymer molded part with a fluid pressure difference, the at least one polymer with shape memory can be used by means of the fluid pressure on the polymer molded part on the occasion of the programming thereof - And / or with thermoresponsive properties can be controlled or regulated by means of the aforementioned measures in such a way that the polymer molding is completely deformed, at least in some areas, ie the geometry of the molded polymer part is changed, or that e.g. only the surface of the molded polymer part is deformed at least in some areas, i.e. the surface structure is changed. The deformation can consequently be both primarily two-dimensional and in particular three-dimensional with precise adjustment of the degree of deformation. As a precaution, it should also be pointed out that the aforementioned design variants of generating a fluid pressure acting on the polymer molding during programming, be it dynamic in the form of a fluid flow or jet, or be it primarily static in the form of a fluid pressure difference between a pressure chamber and the environment or between two pressure chambers, of course for step-by-step or step-by-step programming, in particular of relatively complex molded part geometries, can also be combined with one another or can be carried out in several steps in succession in order to ensure gradual deformation on the occasion of the programming.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann dementsprechend gemäß der weiteren vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck - wenigstens eine mit einer Öffnung versehene und mit einem gegenüber Umgebungsdruck unterschiedlichen (z.B. höheren oder geringeren) Fluiddruck beaufschlagbare Druckkammer (wie in Form einer Über- oder Unterdruckkammer), wobei das Polymer-Formteil vor der Öffnung positionierbar ist; oder

  • - wenigstens zwei mit jeweils einer Öffnung versehene und mit unterschiedlichen Fluiddrücken beaufschlagbare Druckkammern, wobei das Polymer-Formteil zwischen den entgegengesetzt zueinander angeordneten Öffnungen positionierbar ist,

aufweist, wobei insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe
  • - Art des verwendeten Fluides;
  • - Betrag der Fluiddruckdifferenz;
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer das Polymer--Formteil tragenden Halteeinrichtung; und
  • - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen zumindest einer Seite des Polymer-Formteils und zumindest einer Druckkammer angeordneten Schablone, z.B. nach Art einer Präform,
entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils eingestellt wird.In terms of device technology, it can accordingly be provided according to the further advantageous embodiment that the device for supplying the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure - at least one with an opening and one that is different from ambient pressure (e.g. higher or lower) ) Fluid pressure pressurized chamber (such as in the form of a pressure or vacuum chamber), wherein the polymer molding can be positioned in front of the opening; or
  • at least two pressure chambers each provided with an opening and which can be acted upon with different fluid pressures, the polymer molded part being able to be positioned between the openings arranged opposite one another,

has, in particular at least one parameter from the group
  • - type of fluid used;
  • - amount of fluid pressure difference;
  • - Geometry of at least one recess of a holding device carrying the molded polymer part; and
  • Geometry of at least one recess of a template arranged between at least one side of the polymer molded part and at least one pressure chamber, for example in the manner of a preform,
is set according to the temporary shape of the polymer molding.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Polymer-Formteil zumindest anlässlich der Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels einer, insbesondere automatisierten, Handhabungseinrichtung ergriffen wird, wobei insbesondere

  • - das Polymer-Formteil in seiner permanenten Form in einer Vorratsstation auf Vorrat gehalten und mittels der Handhabungseinrichtung an eine Programmierstation überführt wird, wo das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer--Formteil einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird; und/oder
  • - das Polymer-Formteil nach der Programmierung in seiner temporären Form von einer Programmierstation, wo das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes programmiert worden ist, an eine Lagerstation überführt wird, um das programmierte Polymer-Formteil in der Lagerstation zwischenzulagern.
According to an advantageous development of the method according to the invention, it can be provided that the molded polymer part is taken at least on the occasion of programming the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of an, in particular automated, handling device, in particular
  • - The polymer molding in its permanent form is kept in stock in a storage station and is transferred by means of the handling device to a programming station, where the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding is programmed; and or
  • after the programming, the polymer molding in its temporary form is transferred to a storage station from a programming station where the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties has been programmed by means of the fluid pressure acting on the polymer molding at least in some areas, to temporarily store the programmed polymer molded part in the storage station.

Auf diese Weise ergibt sich insbesondere eine effiziente Serienprogrammierung einer Mehrzahl an Polymer-Formteilen mit wenigstens einem Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, indem die Formteile mittels der, vorzugsweise automatisierten, Handhabungseinrichtungen, z.B. in Form eines mehrachsigen Industrieroboters, eines Autosamplers oder dergleichen, ergriffen und der Programmierstation zugeführt bzw. aus dieser abgeführt werden können. Während sich hierbei in der Vorratsstation eine Mehrzahl an noch nicht programmierbaren Polymer-Formteilen auf Vorrat halten lassen, um nacheinander mittels der Handhabungseinrichtung der Programmierstation zugeführt werden zu können, lassen sich in der Lagerstation eine Mehrzahl an bereits programmierten Polymer-Formteilen zwischenlagern, nachdem sie mittels der Handhabungseinrichtung von der Programmierstation an die Lagerstation überführt worden sind. Sowohl die Vorratsstation als auch die Lagerstation können dabei in als solcher bekannter Weise nach Art von Lagern, z.B. in Form von Regallagern, ausgestaltet sein, in welchen jeweils eine Mehrzahl an - noch nicht programmierten bzw. bereits programmierten - Polymer-Formteilen in, z.B. nach Art und Geometrie von verschiedenen Polymer-Formteilen geordneter oder ungeordneter Weise, zumindest vorübergehend gesammelt und mittels der Handhabungseinrichtung an die Programmierstation hin bzw. von dieser fort transportiert werden können.This results in particular in an efficient series programming of a plurality of polymer molded parts with at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties in that the molded parts can be gripped by means of the, preferably automated, handling devices, for example in the form of a multi-axis industrial robot, an autosampler or the like, and fed to or removed from the programming station. While a plurality of non-programmable polymer moldings can be kept in stock in the storage station so that they can be successively fed to the programming station by means of the handling device, a plurality of polymer moldings that have already been programmed can be temporarily stored in the storage station after they have been the handling device have been transferred from the programming station to the storage station. Both the supply station and the storage station can be designed in a manner known per se, in the manner of stores, for example in the form of shelf stores, in each of which a plurality of - not yet programmed or already programmed - polymer molded parts in, e.g. The type and geometry of various polymer molded parts in an ordered or disordered manner, at least temporarily collected and transported to or from the programming station by means of the handling device.

Die Vorratsstation kann sich dabei beispielsweise auch am Ende eines Herstellungsprozesses der noch nicht programmierten Formteile, wie z.B. am Ende eines Extrudier-, Spritzgieß-, Pressprozesses oder dergleichen, befinden, wobei es mittels der Lagerstation auch möglich ist, mehrere einzeln erzeugte, noch nicht programmierte Polymer-Formteile in Gruppen zusammenzufassen, um sie nacheinander in entsprechender oder unterschiedlicher Weise zu programmieren. Solche Gruppen von noch nicht programmierten Polymer-Formteilen können in der Vorratsstation auf definierten Plätzen positioniert werden, um eine gezielte Überführung an die Programmierstation mittels der Handhabungseinrichtung zu ermöglichen, oder sie können in der Vorratsstation auch mehr oder minder statistisch oder in der zur Programmierung vorgesehenen Reihenfolge angeordnet werden, sofern die Handhabungseinrichtung über eine entsprechend programmierbare Steuereinrichtung verfügt, mittels derer die Entnahme der gewünschten Art von auf Vorrat gehaltenen Polymer-Formteilen in der gewünschten Reihenfolge vorherbestimmt werden kann.The storage station can also, for example, at the end of a manufacturing process for the molded parts that have not yet been programmed, e.g. at the end of an extrusion, injection molding, pressing process or the like, whereby it is also possible by means of the storage station to combine several individually produced, not yet programmed polymer molded parts in groups in order to program them one after the other in a corresponding or different manner. Such groups of polymer moldings which have not yet been programmed can be positioned in the storage station at defined locations in order to enable targeted transfer to the programming station by means of the handling device, or they can also be more or less statistically in the storage station or in the sequence provided for programming be arranged, provided that the handling device has a correspondingly programmable control device, by means of which the removal of the desired type of molded polymer parts kept in stock can be predetermined in the desired order.

Die Programmierstation selbst, welche - wie oben erwähnt - insbesondere zumindest eine Düse und/oder zumindest eine einseitig offene Druckkammer umfasst, muss erfindungsgemäß nicht notwendigerweise eine Einhausung oder eine andersartige physische Abgrenzung gegenüber der Umgebung besitzen, wobei dies zum Schutz des Bedienpersonals und der Umgebung selbstverständlich auch vorgesehen sein kann.According to the invention, the programming station itself, which - as mentioned above - in particular comprises at least one nozzle and / or at least one pressure chamber open on one side, does not necessarily have to have an enclosure or any other physical delimitation from the environment, this of course to protect the operating personnel and the environment can also be provided.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann in diesem Zusammenhang vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ferner eine, insbesondere automatisierte, Handhabungseinrichtung, wie z.B. in Form eines mehrachsigen Industrieroboters, eines Autosamplers oder dergleichen, zum Ergreifen des Polymer-Formteils umfasst, wobei die Vorrichtung ferner insbesondere

  • - eine Vorratsstation zur Bevorratung von Polymer-Formteilen in ihrer permanenten Form, von welcher die Polymer-Formteile mittels der Handhabungseinrichtung an die Programmierstation überführbar sind; und/oder
  • - eine Lagerstation zur Zwischenlagerung von in ihre temporäre Form überführten Polymer-Formteilen, in welche die Polymer-Formteile mittels der Handhabungseinrichtung aus der Programmierstation überführbar sind,

umfasst.In terms of device technology, it can preferably be provided in this context that the device further comprises a, in particular automated, handling device, such as in the form of a multi-axis industrial robot, an autosampler or the like, for gripping the molded polymer part, the device further particularly
  • - A storage station for storing polymer moldings in their permanent form, from which the polymer moldings can be transferred to the programming station by means of the handling device; and or
  • a storage station for the intermediate storage of polymer moldings which have been converted into their temporary shape and into which the polymer moldings can be transferred from the programming station by means of the handling device,

includes.

In zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Polymer-Formteil auch zumindest anlässlich der Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels der Handhabungseinrichtung ergriffen werden. Wie bereits erwähnt, dient die Handhabungseinrichtung einerseits dem zumindest vorübergehenden Ergreifen von - noch nicht programmierten und/oder von bereits programmierten - Polymer-Formteilen, um sie von der Vorratsstation an die Programmierstation und/oder von dort an die Lagerstation zu überführen. Andererseits kann die Handhabungseinrichtung allerdings selbstverständlich auch zum vorübergehenden Ergreifen der Polymer-Formteile anlässlich deren Programmierung dienen, indem sie beispielsweise während des Einwirkens des Fluidstromes bzw. -strahls und/oder während der Exposition einer Fluiddruckdifferenz infolge Anordnung an einer Öffnung wenigstens einer Druckkammer von der Handhabungseinrichtung gehalten werden. Die Handhabungseinrichtung kann zu diesem Zweck mit geeigneten Ansaug- oder Greifeinrichtungen, z.B. nach Art von Spanneinrichtungen, ausgestattet sein, welche zur lösbaren Befestigung von Polymer-Formteilen an der Handhabungseinrichtung geeignet sind. In letztgenanntem Fall kann zum lösbaren Festlegen der Polymer-Formteile an der Handhabungseinrichtung beispielsweise ein definiertes, voreingestelltes Drehmoment zum Anziehen von Klemmschrauben bzw. -muttern und/oder ein geregeltes, voreinstellbares Hydraulik- oder Pneumatiksystem zum Einsatz gelangen, mittels welchem die erforderliche Haltekraft des Polymer-Formteils eingestellt werden kann.In an expedient embodiment of the method according to the invention, the polymer molding can also at least on the occasion of programming the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of the handling device. As already mentioned, the handling device serves on the one hand for at least temporarily gripping polymer moldings, which have not yet been programmed and / or have already been programmed, in order to transfer them from the supply station to the programming station and / or from there to the storage station. On the other hand, the handling device can of course also be used for the temporary gripping of the polymer molded parts on the occasion of their programming, for example by the handling device during the action of the fluid flow or jet and / or during the exposure of a fluid pressure difference due to the arrangement at an opening of at least one pressure chamber being held. For this purpose, the handling device can be equipped with suitable suction or gripping devices, for example in the manner of tensioning devices, which are suitable for releasably fastening polymer molded parts to the handling device. In the latter case, a defined, preset torque for tightening clamping screws or nuts and / or a regulated, presettable hydraulic or pneumatic system can be used for releasably fixing the polymer molded parts on the handling device, by means of which the required holding force of the polymer can be used -Molded part can be adjusted.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Polymer-Formteil - wie zuvor beschrieben - zumindest anlässlich der Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels der Handhabungseinrichtung ergriffen werden, wobei es vorzugsweise in wenigstens eine Halteeinrichtung überführt wird, in welcher das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird, wobei insbesondere eine Mehrzahl an Halteeinrichtungen vorgesehen ist, mittels welchen mehrere Polymer-Formteile nacheinander programmiert werden. Während der Programmierung eines jeweiligen Polymer-Formteils in einer jeweiligen Halteeinrichtung steht die Handhabungseinrichtung in diesem Fall folglich wieder zum Ergreifen eines anderen Polymer-Formteils zur Verfügung, sei es zu dessen Überführung in eine weitere Halteeinrichtung zum Zwecke der Programmierung oder sei es zur Entnahme eines fertig programmierten Polymer-Formteils aus einer weiteren Halteeinrichtung, so dass die Effizienz des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöht werden kann.According to an advantageous embodiment of the method according to the invention, the polymer molded part - as described above - can be gripped by means of the handling device at least on the occasion of programming the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, wherein it is preferably transferred to at least one holding device which the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molded part, in particular a plurality of holding devices being provided, by means of which a plurality of polymer molded parts are programmed in succession. In this case, during the programming of a respective polymer molded part in a respective holding device, the handling device is again available for gripping another polymer molded part, be it for transferring it to another holding device for the purpose of programming or for removing a finished one programmed polymer molded part from a further holding device, so that the efficiency of the method according to the invention can be increased further.

Gemäß einer Ausführungsvariante kann in diesem Zusammenhang beispielsweise vorgesehen sein, dass mehrere, beispielsweise wenigstens drei oder mehr, Halteeinrichtungen vorgesehen sind, welche jeweils mittels der Handhabungseinrichtung mit einem noch nicht programmierten Polymer-Formteil bestückt werden (und aus welchen das jeweilige bearbeitete Polymer-Formteil vorzugsweise mittels der Handhabungseinrichtung auch wieder entnommen wird), wonach die mit einem jeweiligen Polymer-Formteil bestückten Halteeinrichtungen nacheinander der Programmierstation zugeführt werden, um die Polymer-Formteile zu programmieren. Während eines in einer Halteeinrichtung befindliches Polymer-Formteil programmiert wird, kann auf diese Weise ein weiteres, noch nicht programmiertes Polymer-Formteil mittels der Handhabungseinrichtung beispielsweise der Vorratsstation entnommen und einer weiteren Halteeinrichtung aufgegeben werden und/oder kann ein weiteres, bereits programmiertes Polymer-Formteil mittels der Handhabungseinrichtung einer weiteren Halteeinrichtung entnommen und beispielsweise der Lagerstation zugeführt werden. Die Halteeinrichtungen können dabei z.B. im Wesentlichen kettenartig miteinander verbunden und/oder auf einem bewegbaren Körper, wie einer Fördereinrichtung, einer Drehscheibe oder dergleichen, angeordnet sein. Auf diese Weise eröffnet sich die Möglichkeit einer mehr oder minder kontinuierlichen, automatisierten Programmierung einer Mehrzahl an Polymer-Formteilen nacheinander.According to an embodiment variant, in this connection it can be provided, for example, that several, for example at least three or more, holding devices are provided, each of which is equipped with a not yet programmed polymer molded part by means of the handling device (and from which the respective processed polymer molded part is preferably made is also removed again by means of the handling device), after which the holding devices equipped with a respective polymer molded part are successively fed to the programming station in order to program the polymer molded parts. In this way, while a polymer molded part located in a holding device is being programmed, a further, not yet programmed polymer molded part can be removed by means of the handling device, for example from the storage station, and added to a further holding device, and / or a further, already programmed polymer molded part can removed by means of the handling device from a further holding device and fed, for example, to the storage station. The holding devices can e.g. essentially connected to each other like a chain and / or arranged on a movable body, such as a conveyor, a turntable or the like. This opens up the possibility of a more or less continuous, automated programming of a plurality of molded polymer parts in succession.

Stattdessen ist es beispielsweise auch denkbar, dass zwei oder mehrere Halteeinrichtungen der vorgenannten Art nebeneinander angeordnet und derart gelagert sind, dass sie gemeinsam in die eine und in die entgegengesetzte Richtung hin und her bewegt werden können. Auch auf diese Weise lassen sich die jeweils in einer der Halteeinrichtungen aufgenommenen Polymer-Formteile im Wesentlichen kontinuierlich an die Programmierstation und - nach der Programmierung - von dieser fort überführen, wobei mittels der Handhabungseinrichtung jeweils zumindest eine der Halteeinrichtungen mit einem noch nicht programmierten Polymer-Formteil bestückt und/oder ein fertig programmiertes Polymer-Formteil einer der Halteeinrichtungen entnommen werden kann, während zumindest ein in einer weiteren Halteeinrichtung befindliches Polymer-Formteil in der Programmierstation programmiert werden kann, wodurch sich ebenfalls eine hohe Zeiteffizienz bei einem nur geringen Raumbedarf ergibt.Instead, it is also conceivable, for example, that two or more holding devices of the aforementioned type are arranged next to one another and are mounted such that they can be moved back and forth together in one direction and in the opposite direction. In this way, too, the polymer moldings accommodated in one of the holding devices can be transferred essentially continuously to the programming station and - after programming - away from it, with the handling device using at least one of the holding devices each with a polymer mold part that has not yet been programmed equipped and / or a fully programmed molded polymer part can be removed from one of the holding devices, while at least one polymer molded part located in a further holding device can be programmed in the programming station, which likewise results in high time efficiency with only a small space requirement.

Wie bereits dargelegt, können die Halteeinrichtungen dabei insbesondere mit einer oder mehreren an die gewünschte temporäre Form des programmierten Polymer-Formteils angepassten Aussparung(en) ausgestattet sein, mittels welcher bzw. welchen das Polymer-Formteil anlässlich der Programmierung dem zum Aufbringen der Verformungskräfte dienenden Fluiddruck - sei es in Form eines Fluidstromes bzw. -strahls oder sei es in Form einer vornehmlich statischen Fluiddruckdifferenz - exponiert wird. In konstruktiver Hinsicht können die Halteeinrichtungen dabei im Wesentlichen nach Art von rahmenförmigen Gestellen ausgestaltet sein, in welche ein jeweiliges Polymer-Formteil, insbesondere mittels der Handhabungseinrichtung, eingeschoben, eingelegt, eingespannt wird oder dergleichen. Dabei kann es sich vorteilhaft erweisen, wenn das Polymer-Formteil zumindest lokal, beispielweise im Umfangsbereich desselben, z.B. kraftschlüssig, wie klemmend oder dergleichen, und/oder formschlüssig, in der Halteeinrichtung fixiert wird, so dass es unter der Einwirkung des Fluiddruckes anlässlich des Programmierung seine feste Relativposition in Bezug auf die Halteeinrichtung beibehält und nicht etwa demgegenüber verschoben wird. Zur lösbaren Fixierung eines jeweiligen Polymer-Formteils in einer jeweiligen Halteeinrichtung ist es z.B. auch denkbar, dass die Halteeinrichtung zwei miteinander verbundene Rahmenteile umfasst, zwischen welchen ein jeweiliges Polymer-Formteil geklemmt werden kann, wobei die Rahmenteile der Halteeinrichtung selbstverständlich auch in diesem Fall entsprechende, an die gewünschte temporäre Form des Polymer-Formteils angepasste Aussparungen besitzen können, damit dort anlässlich der Programmierung der zur Verformung notwendige Fluiddruck bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirken kann. Überdies kann die Halteeinrichtung z.B. lediglich Klemmen umfassen, wie sie als solche beispielsweise bei herkömmlichen Spanneinrichtungen von Werkzeugmaschinen bekannt sind, wobei anlässlich der Programmierung eines Polymer-Formteils letzteres z.B. mit Schablonen der oben genannten Art abgedeckt werden kann, welche ihrerseits mit entsprechenden Aussparungen versehen sind, um das Polymer-Formteil anlässlich der Programmierung bereichsweise dem zur Verformung notwendigen Fluiddruck zu exponieren.As already explained, the holding devices can in particular be equipped with one or more cutout (s) adapted to the desired temporary shape of the programmed polymer molded part, by means of which the polymer molded part can be used to program the fluid pressure used to apply the deformation forces - be it in the form of a fluid flow or jet or be it in the form of a primarily static fluid pressure difference. In terms of construction, the holding devices can be designed essentially in the manner of frame-shaped frames into which a respective molded polymer part is inserted, inserted, clamped, or the like, in particular by means of the handling device. It may prove advantageous if the polymer molded part is fixed in the holding device at least locally, for example in the peripheral area thereof, for example non-positively, such as by clamping or the like, and / or positively, so that it is under the influence of the fluid pressure during programming maintains its fixed relative position with respect to the holding device and is not shifted relative to it. For the releasable fixing of a respective molded polymer part in a respective holding device, it is also conceivable, for example, that the holding device comprises two interconnected frame parts, between which a respective polymer molded part can be clamped, the frame parts of the holding device also correspondingly corresponding in this case, can have recesses adapted to the desired temporary shape of the polymer molded part, so that, on the occasion of the programming, the fluid pressure required for the deformation can act on the polymer molded part in some areas. In addition, the holding device can, for example, only comprise clamps, as are known as such, for example, in conventional clamping devices of machine tools, the latter being used, for example, when programming a polymer molded part Stencils of the type mentioned above can be covered, which in turn are provided with corresponding cutouts in order to expose the polymer molded part in areas to the fluid pressure necessary for the deformation on the occasion of the programming.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann demnach vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Vorrichtung ferner wenigstens eine Halteeinrichtung aufweist, welche zur Halterung des Polymer-Formteils ausgebildet und in welche bzw. aus welcher das Polymer-Formteil mittels der Handhabungseinrichtung überführbar ist, wobei insbesondere eine Mehrzahl an Halteeinrichtungen vorgesehen ist, welche nacheinander an die Programmierstation überführbar sind. In Bezug auf vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen der Halteeinrichtungen sei auf die obigen Ausführungen verwiesen.In terms of device technology, it can therefore preferably be provided that the device further has at least one holding device which is designed to hold the polymer molded part and into or from which the polymer molded part can be transferred by means of the handling device, in particular a plurality of holding devices being provided which can be transferred to the programming station one after the other. With regard to advantageous structural configurations of the holding devices, reference is made to the above explanations.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren kann einerseits vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des Polymer-Formteils zu dessen Programmierung mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes bei einer Temperatur, welche geringer ist als die Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften, beispielsweise bei Umgebungstemperatur, zumindest teilweise kaltverformt wird.According to the method according to the invention, it can be provided, on the one hand, that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties of the polymer molding for programming it by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding at a temperature which is lower than the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, for example at ambient temperature, is at least partially cold worked.

Alternativ bietet sich das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch dazu an, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des Polymer-Formteils zu dessen Programmierung mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes bei einer Temperatur, welche zumindest der Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften entspricht, zumindest teilweise verformt wird, wonach das Polymer-Formteil zumindest auf die Formfixierungstemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften abgekühlt wird, wobei die Erwärmung des Polymer-Formteils zumindest auf die Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften insbesondere mittels

  • - Erwärmung des zur Erzeugung des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes verwendeten Fluides,
  • - Bestrahlung des Polymer-Formteils mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise im ultravioletten Spektrum (UV), im Infrarot-Spektrum (IR) oder - sofern das Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften selbst mikrowellenabsorbierend oder mit mikrowellenabsorbierenden Füll- und/oder Verstärkungsstoffen versetzt ist - im Mikrowellenspektrum (MW),
  • - induktive Erwärmung des Polymer-Formteils, wie mittels eines hochfrequenten magnetischen Wechselfeldes, sofern das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit elektrisch leitfähigen Füll- und/oder Verstärkungsstoffen versetzt ist,
  • - Erwärmung einer das Polymer-Formteil tragenden Halteeinrichtung, beispielsweise mittels eines Widerstandsheizelementes oder insbesondere mittels eines Peltier-Elementes, welches auch eine Abkühlung des von der Halteeinrichtung getragenen Polymer-Formteils nach der Verformung ermöglicht, und/oder
  • - Vorwärmung des Polymer-Formteils vor der Programmierung, z.B. in der Vorratsstation,

durchgeführt wird. Dabei ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere dann, wenn das zur Ausübung eines Fluiddruckes auf das Polymer-Formteil anlässlich der Programmierung verwendete Fluid erwärmt und die Wärme zur Aufheizung des Polymer-Formteils zumindest auf die Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften genutzt wird, oder wenn Infrarotstrahlung zur Erwärmung eines solchen Polymers auf dessen Schalttemperatur eingesetzt wird, eine sehr energieeffiziente und verlustarme Erwärmung. Neben den anderen vorgenannten Aufheizmethoden, wie beispielsweise einer indirekten Erwärmung durch Mikrowellenbestrahlung oder Induktionserwärmung mittels in das Formgedächtnispolymer eindispergierten, mikrowellenabsorbierenden und/oder elektrisch leitfähigen Füll- und/oder Verstärkungspartikeln oder -fasern, kommen selbstverständlich auch beliebige andere Heizmethoden in Betracht, wie z.B. eine (beispielsweise konvektive) Erwärmung der ein jeweiliges Polymer-Formteil zumindest anlässlich der Programmierung tragenden Halteeinrichtung oder eine Erwärmung des Polymer-Formteils durch wärmeleitenden Kontakt mit beheizten Folien, Textilien oder ähnlichen, vorzugsweise nachgiebigen Materialien, welche im Wesentlichen vollflächig oder bereichsweise mit dem Polymer-Formteil in wärmeleitenden Kontakt gebracht werden können. Zur Erhöhung der Zeiteffizienz kann alternativ oder zusätzlich zudem zumindest ein Teil der Vorratsstation beheizt werden, um diejenigen Polymer-Formteile, deren Formgedächtnispolymere als nächstes programmiert werden sollen, vorzuwärmen.Alternatively, the method according to the invention is also particularly suitable for the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties of the polymer molding to be programmed by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding at a temperature which is at least the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, is at least partially deformed, after which the polymer molding is cooled at least to the mold fixing temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, the heating of the polymer molding at least to the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, in particular by means of
  • Heating of the fluid used to generate the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding,
  • - Irradiation of the molded polymer part with electromagnetic radiation, for example in the ultraviolet spectrum (UV), in the infrared spectrum (IR) or - provided the polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties is itself microwave-absorbent or with microwave-absorbent fillers and / or reinforcing materials is offset - in the microwave spectrum (MW),
  • inductive heating of the molded polymer part, such as by means of a high-frequency alternating magnetic field, provided that the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties is mixed with electrically conductive fillers and / or reinforcing materials,
  • - Heating of a holding device carrying the polymer molded part, for example by means of a resistance heating element or in particular by means of a Peltier element, which also enables cooling of the polymer molded part carried by the holding device after the deformation, and / or
  • - preheating of the molded polymer part before programming, eg in the storage station,

is carried out. The method according to the invention enables, in particular, when the fluid used to exert a fluid pressure on the molded polymer part during the programming warms up and the heat for heating the molded polymer part at least to the switching temperature of the at least one polymer with shape memory and / or with thermo-responsive Properties is used, or if infrared radiation is used to heat such a polymer to its switching temperature, a very energy-efficient and low-loss heating. In addition to the other heating methods mentioned above, such as indirect heating by means of microwave radiation or induction heating by means of microwave-absorbing and / or electrically conductive filling and / or reinforcing particles or fibers dispersed into the shape memory polymer, any other heating methods are of course also possible, such as, for example, a ( for example convective) heating of the respective holding device carrying a respective polymer molded part at least on the occasion of the programming or heating of the polymer molded part by heat-conducting contact with heated foils, textiles or similar, preferably compliant materials which essentially cover the entire surface or areas of the polymer molded part thermally conductive contact can be brought. To increase the time efficiency, as an alternative or in addition, at least a part of the storage station can be heated in order to preheat those polymer moldings whose shape memory polymers are to be programmed next.

Um die bereits in die temporäre Form verformten Polymer-Formteile auf eine Temperatur unterhalb der Formfixierungstemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften abzukühlen, kann die zur vorherigen Erwärmung genutzte Wärmequelle in als solcher bekannter Weise selbstverständlich abgeschaltet oder kann das verformte Polymer-Formteil, insbesondere mittels der Handhabungseinrichtung, außer Reichweite dieser Wärmequelle gebracht werden. Die Erfindung eröffnet indes insbesondere auch die sowohl zeit- als auch energieeffiziente Option einer Abkühlung des bereits in die temporäre Form verformten Polymer-Formteils ebenfalls mittels des zum Aufbringen der Verformungskräfte dienenden Fluides, indem dieses auf eine entsprechende Temperatur unterhalb der Formfixierungstemperatur abgekühlt wird, um das verformte Polymer-Formteil, insbesondere unter fortwährender Einwirkung der Fluidkraft (sei sie dynamisch in Form eines Fluidstromes bzw. -strahls oder sei sie vornehmlich statisch in Form einer Fluiddruckdifferenz), zu kühlen. Das Fluid kann dabei z.B. mittels Beladung mit fluiden oder partikelförmigen Kühlmitteln, beispielsweise in Form von Trockeneis bzw. flüssigem Stickstoff oder dergleichen, sehr rasch abgekühlt werden, wobei auch zur Abkühlung zumindest auf die Formfixierungstemperatur selbstverständlich beliebige bekannte Kühlmethoden zum Einsatz gelangen können einschließlich bereichsweisem oder im Wesentlichen vollflächigem Inkontaktbringen des Polymer-Formteils mit Kühlflächen.To the polymer molded parts already deformed into the temporary shape to a temperature cooling below the mold fixing temperature of the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties, the heat source used for the previous heating can of course be switched off in a manner known as such or the deformed polymer molded part can be brought out of reach of this heat source, in particular by means of the handling device become. However, the invention in particular also opens up the both time and energy-efficient option of cooling the polymer molded part which has already been deformed into the temporary mold, likewise by means of the fluid used to apply the deformation forces, by cooling it to a corresponding temperature below the mold fixing temperature in order to deformed polymer molded part, in particular under the constant influence of the fluid force (be it dynamic in the form of a fluid flow or jet or be it primarily static in the form of a fluid pressure difference). The fluid can be cooled very quickly, for example by means of loading with fluid or particulate coolants, for example in the form of dry ice or liquid nitrogen or the like, whereby any known cooling methods can of course also be used for cooling, at least to the mold-fixing temperature, including regionally or im Essentially bringing the polymer molded part into full contact with cooling surfaces.

In vorrichtungstechnischer Hinsicht kann folglich vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Programmierstation der Vorrichtung ferner wenigstens eine Temperiereinrichtung zugeordnet ist, welche insbesondere wenigstens eine

  • - Temperiereinrichtung des zur Erzeugung des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes verwendeten Fluides;
  • - elektromagnetische Strahlungseinrichtung zur Bestrahlung des Polymer-Formteils mit elektromagnetischer Strahlung;
  • - Induktionsheizeinrichtung; und/oder
  • - Temperiereinrichtung einer das Polymer-Formteil tragenden Halteeinrichtung

umfasst. Hinsichtlich vorteilhafter konstruktiver Ausgestaltungen der Temperiereinrichtung sei auf die obigen Ausführungen verwiesen. In terms of device technology, it can therefore preferably be provided that the programming station of the device is further assigned at least one temperature control device, which in particular has at least one
  • - Temperature control device of the fluid used to generate the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding;
  • - Electromagnetic radiation device for irradiating the polymer molded part with electromagnetic radiation;
  • - induction heating device; and or
  • - Temperature control device of a holding device carrying the polymer molded part

includes. With regard to advantageous structural designs of the temperature control device, reference is made to the above statements.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung macht im Übrigen auch den Einsatz einer geeigneten Analytik möglich, um zumindest die temporäre Formfixierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des in die temporäre Form überführten Polymer-Formteils und/oder dessen Rückstellverhalten beim Auslösen des Formgedächtniseffektes zu quantifizieren und zu überwachen, wobei entsprechende Temperatur-, Druck-, Kraftmesseinrichtungen und dergleichen zum Einsatz gelangen können. Neben den bereits erwähnten Parametern wie z.B. Druck oder Druckdifferenz, Temperatur des Fluides bzw. des Fluidstromes, Düsengeometrie bzw. Form des auftreffenden Fluidstromes bzw. -strahls, Umgebungstemperatur, Klemmkraft der Haltevorrichtung sowie zugeführte und abgeführte Wärme, lassen sich auch Prozessgrößen in umfangreichem Maße messen und überwachen. Einige exemplarische Beispiele stellen die optische Beobachtung des Programmiervorgangs mittels Kameras oder ähnlichem, die Überwachung der Oberflächentemperatur, insbesondere auf Vorder- und/oder Rückseite des Polymer-Formteils, über die Infrarotstrahlung sowie zugehörige bildgebende Verfahren (Thermographie) zur Verifizierung der Temperaturverteilung auf der Oberfläche, die Messung der infolge des auf das Polymer-Formteil einwirkenden Fluiddruckes erzeugten Verformungskraft oder auch die Messung der Kraft beim Auslösen des Formgedächtniseffektes, die Messung der Formänderung sowohl beim Programmieren als auch beim Rückstellprozess etc. dar. Die gemessenen Prozessparameter können zudem über eine elektronische Rückkopplung für eine automatische regelungstechnische Steuerung des erfindungsgemäßen Verfahrens genutzt werden.The embodiment according to the invention also makes it possible to use suitable analytics to at least temporarily fix the shape of the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties of the polymer molded part converted into the temporary shape and / or its restoring behavior when the shape memory effect is triggered to quantify and monitor, where appropriate temperature, pressure, force measuring devices and the like can be used. In addition to the parameters already mentioned, e.g. Pressure or pressure difference, temperature of the fluid or fluid flow, nozzle geometry or shape of the impinging fluid flow or jet, ambient temperature, clamping force of the holding device and supplied and removed heat, process variables can also be measured and monitored to a large extent. Some exemplary examples are the optical observation of the programming process by means of cameras or the like, the monitoring of the surface temperature, in particular on the front and / or back of the polymer molded part, via infrared radiation and associated imaging methods (thermography) for verifying the temperature distribution on the surface, the measurement of the deformation force generated as a result of the fluid pressure acting on the polymer molded part or also the measurement of the force when the shape memory effect is triggered, the measurement of the change in shape both during programming and during the resetting process etc. The measured process parameters can also be via electronic feedback for an automatic control of the method according to the invention can be used.

Eine entsprechende Vorrichtung umfasst folglich vorzugsweise ferner eine Analytikstation, welche zumindest zur, insbesondere quantitativen, Analyse der temporären Formfixierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des in die temporäre Form überführten Polymer-Formteils und/oder dessen Rückstellverhalten beim Auslösen des Formgedächtniseffektes ausgebildet ist. Die Analytikstation ist der Programmierstation nachgeordnet und kann, sofern eine Lagerstation zur Zwischenlagerung von bereits temporär verformten Polymer-Formteilen vorgesehen ist, einer solchen Lagerstation entweder vorgeordnet oder dieser nachgeordnet sein, um im letztgenannten Fall z.B. Stichproben zur Qualitätskontrolle entnehmen zu können.A corresponding device therefore preferably further comprises an analytical station which, at least for, in particular quantitative, analysis of the temporary shape fixation of the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties of the polymer molded part converted into the temporary shape and / or its resetting behavior when triggered the shape memory effect is formed. The analytical station is arranged downstream of the programming station and, if a storage station is provided for the intermediate storage of already temporarily deformed molded polymer parts, can either be arranged upstream of this storage station or arranged downstream of it, in order to e.g. To be able to take samples for quality control.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kommen grundsätzlich beliebige bekannte - vorzugsweise, wenn auch nicht ausschließlich - thermoplastische Polymere mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften in Betracht, wie beispielsweise lineare Blockpolymere, wie z.B. Polyurethane einschließlich Polyurethanen mit ionischen oder mesogenen Komponenten, Blockcopolymere aus Polyethylenterephthalat und Polyethylenoxid, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(1,4-butadien), ABA Triblock-Copolymere aus Poly(2-methyl-2-oxazolin) (A-Block) und Polytetrahydrofuran (B-Block), Multiblock-Copolymere aus Polyurethanen mit Poly(ε-caprolacton)-Schaltsegmenten, Blockcopolymere aus Polystyrol und Poly(1,4-butadien) und dergleichen.In principle, any known - preferably, if not exclusively - thermoplastic polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties, such as, for example, linear block polymers, such as, for example, polyurethanes including polyurethanes with ionic or mesogenic components, block copolymers of polyethylene terephthalate and, are suitable for the process according to the invention Polyethylene oxide, block copolymers made of polystyrene and poly (1,4-butadiene), ABA triblock copolymers made of poly (2-methyl-2-oxazoline) (A block) and polytetrahydrofuran (B block), multiblock copolymers Polyurethanes with poly (ε-caprolactone) switching segments, block copolymers made of polystyrene and poly (1,4-butadiene) and the like.

Vorteilhafte Vertreter geeigneter Polymere mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften umfassen insbesondere - wenngleich nicht ausschließlich - Polyurethane, vorzugsweise aus der Gruppe der thermoplastischen Polyetherurethane und der thermoplastischen Polyesterurethane. Beispiele für als geeignet befundene thermoplastische Polyurethane mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften umfassen beispielsweise thermoplastische Polyurethanelastomere, deren das Hartsegment bzw. die Netzpunkte bildende Phase aus einem Diisocyanat, wie z.B. Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), 1,6-Hexamethylendiisocyanat (HMDI), Toluol-2,4-diisocyanat (TDI) oder 1,5-Pentandiisocyanat (PDI), und einem Diol, wie z.B. Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 2-Methyl-1,8-octandiol, 1,9-Nonandiol oder 1,10-Decandiol, aufgebaut ist. Sowohl die genannten Diisocyanate als auch die Polyole können einzeln oder auch in beliebiger Mischung untereinander eingesetzt werden. Das Schalt- bzw. Weichsegment kann in solchen thermoplastischen Polyurethanelastomeren beispielsweise ein Oligoether, insbesondere Polyethylenoxid, Polypropylenoxid, Polytetramethylenetherglykol (PTMEG) oder eine Kombination aus 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan und Propylenoxid, sein. Ebenso kann das Schalt- bzw. Weichsegment z.B. ein Oligoester, insbesondere Polyethylenadipat, Polypropylenadipat, Polybutylenadipat, Polypentylenadipat oder Polyhexalenadipat, sein, wobei sich auch weitere Oligoester als nützlich erwiesen haben. Die Oligoester können z.B. durch Umsetzung von Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 2-Methyl-1,8-octandiol, 1,9-Nonandiol oder 1,10-Decandiol mit aliphatischen Dicarbonsäuren, wie z.B. Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure und Sebacinsäure, oder mit aromatischen Dicarbonsäuren, wie z.B. Phthalsäure, Isophthalsäure und Terephthalsäure, hergestellt werden. Die Dicarbonsäuren können einzeln oder als Gemische, z.B. in Form einer Bernstein-, Glutar- und Adipinsäuremischung, verwendet werden. Zur Herstellung der Polyesterpolyole kann es gegebenenfalls von Vorteil sein, anstelle von Dicarbonsäuren die entsprechenden Dicarbonsäurederivate, wie z.B. Carbonsäurediester mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen im Alkoholrest, Carbonsäureanhydride oder Carbonsäurechloride, zu verwenden. Beispiele für mehrwertige Alkohole umfassen Glykole mit 2 bis 10, vorzugsweise mit 2 bis 6, Kohlenstoffatomen, Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,10-Decandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,3-Propandiol und Dipropylenglykol. Die mehrwertigen Alkohole können allein oder gegebenenfalls in Mischung untereinander verwendet werden. Die Polyesterpolyole weisen ferner vorteilhafterweise Molekulargewichte zwischen etwa 400 und etwa 10.000 g/mol, bevorzugt zwischen etwa 600 und etwa 5.000 g/mol auf.Advantageous representatives of suitable polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties include in particular - although not exclusively - polyurethanes, preferably from the group of thermoplastic polyether urethanes and thermoplastic polyester urethanes. Examples of thermoplastic polyurethanes with shape memory and / or with thermoresponsive properties which are found to be suitable include, for example, thermoplastic polyurethane elastomers, the phase of which forms the hard segment or the network points from a diisocyanate, such as e.g. Methylene diphenyl diisocyanate (MDI), isophorone diisocyanate (IPDI), 1,6-hexamethylene diisocyanate (HMDI), toluene-2,4-diisocyanate (TDI) or 1,5-pentane diisocyanate (PDI), and a diol such as e.g. Ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2- Methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol or 1,10-decanediol. Both the diisocyanates mentioned and the polyols can be used individually or in any mixture with one another. The switching or soft segment in such thermoplastic polyurethane elastomers can be, for example, an oligoether, in particular polyethylene oxide, polypropylene oxide, polytetramethylene ether glycol (PTMEG) or a combination of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and propylene oxide. Likewise, the switching or soft segment e.g. an oligoester, in particular polyethylene adipate, polypropylene adipate, polybutylene adipate, polypentylene adipate or polyhexalen adipate, and other oligoesters have also been found to be useful. The oligoesters can e.g. by reacting ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol , 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol or 1,10-decanediol with aliphatic dicarboxylic acids, such as Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid, or with aromatic dicarboxylic acids such as e.g. Phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid. The dicarboxylic acids can be used individually or as mixtures, e.g. in the form of a mixture of succinic, glutaric and adipic acids. To prepare the polyester polyols, it may be advantageous to use the corresponding dicarboxylic acid derivatives, e.g. Carboxylic diesters with 1 to 4 carbon atoms in the alcohol residue, carboxylic acid anhydrides or carboxylic acid chlorides to use. Examples of polyhydric alcohols include glycols with 2 to 10, preferably with 2 to 6, carbon atoms, ethylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, 2,2 -Dimethyl-1,3-propanediol, 1,3-propanediol and dipropylene glycol. The polyhydric alcohols can be used alone or, if appropriate, as a mixture with one another. The polyester polyols also advantageously have molecular weights between about 400 and about 10,000 g / mol, preferably between about 600 and about 5,000 g / mol.

Darüber hinaus kommen beispielsweise Polycarbonat-basierte Polyurethanelastomere, also thermoplastische Polyesterurethane auf Basis von Polyestern der Kohlensäure, als thermoplastische Polyurethane mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften in Betracht. Hierbei ist das Diol in einem thermoplastischen Polyurethanelastomer vorzugsweise im Wesentlichen vollständig oder in Teilen durch ein Hydroxyl-Endgruppen aufweisendes Polycarbonat, also durch ein Polycarbonatdiol, substituiert, welches aus der Umsetzung von einem Diol, insbesondere aus der Gruppe Ethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,5-Pentandiol, 3-Methyl-1,5-pentandiol, 1,6-Hexandiol, 1,7-Heptandiol, 1,8-Octandiol, 2-Methyl-1,8-octandiol, 1,9-Nonandiol und 1,10-Decandiol, mit Diarylcarbonaten, wie z.B. Diphenyl-, Ditolyl-, Dixylyl-, Dinaphthylcarbonat, Dialkylcarbonaten, wie z.B. Diethyl-, Dipropyl-, Dibutyl-, Diamyl-, Dicyclohexylcarbonat, Dioxolanonen, wie z.B. Ethylen- und Propylencarbonat, Hexandiol-1,6-bischlorkohlensäureester, Phosgen oder Harnstoff erhalten werden kann.In addition, for example, polycarbonate-based polyurethane elastomers, ie thermoplastic polyester urethanes based on carbonic acid polyesters, are suitable as thermoplastic polyurethanes with shape memory and / or with thermo-responsive properties. Here, the diol in a thermoplastic polyurethane elastomer is preferably essentially completely or partially substituted by a polycarbonate having hydroxyl end groups, that is to say by a polycarbonate diol, which results from the reaction of a diol, in particular from the group consisting of ethylene glycol and 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol and 1,10-decanediol, with diaryl carbonates, such as Diphenyl, ditolyl, dixylyl, dinaphthyl carbonate, dialkyl carbonates, e.g. Diethyl, dipropyl, dibutyl, diamyl, dicyclohexyl carbonate, dioxolanones, e.g. Ethylene and propylene carbonate, hexanediol-1,6-bischlorocarbonate, phosgene or urea can be obtained.

Darüber hinaus kann gegebenenfalls in als geeignet befundenen thermoplastischen Polyurethanelastomeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften z.B. der Kettenverlängerer Diol in Teilen durch ein Diamin substituiert werden. Ausführungsbeispiele hierfür umfassen Isophorondiamin, Ethylendiamin, 1,2-Propylendiamin, 1,3-Propylendiamin, N-Methyl-1,3-propylendiamin, N,N'-Dimethylethylendiamin und aromatische Diamine, wie z.B. 2,4-Toluylendiamin und 2,6-Toluylendiamin, 3,5-Diethyl-2,4-toluylendiamin und/oder 2,6-Toluylendiamin sowie primäre ortho-di-, tri- und/oder tetraalkylsubstituierte 4,4'-Diaminodiphenylmethane. Die genannten Diamine können ebenfalls sowohl einzeln als auch in beliebiger Mischung untereinander eingesetzt werden. Diamine als alleinige Kettenverlängerer sind im Allgemeinen nicht geeignet, da die resultierenden Polyharnstoffe dann nicht thermoplastisch zu verarbeiten sind bzw. unzureichende Formgedächtniseigenschaften ausweisen.In addition, in thermoplastic polyurethane elastomers with shape memory and / or with thermoresponsive properties that are found suitable, e.g. parts of the chain extender diol are substituted by a diamine. Examples of this include isophoronediamine, ethylenediamine, 1,2-propylenediamine, 1,3-propylenediamine, N-methyl-1,3-propylenediamine, N, N'-dimethylethylenediamine and aromatic diamines such as e.g. 2,4-toluenediamine and 2,6-toluenediamine, 3,5-diethyl-2,4-toluenediamine and / or 2,6-toluenediamine and primary ortho-di-, tri- and / or tetraalkyl-substituted 4,4'-diaminodiphenylmethanes , The diamines mentioned can also be used either individually or in any mixture with one another. Diamines as sole chain extenders are generally not suitable because the resulting polyureas cannot then be processed thermoplastically or have inadequate shape memory properties.

In thermoplastischen Polyesterurethanen mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften lassen sich ferner beispielsweise Schaltsegmentblöcke u.a. aus Poly(ε-caprolacton)diolen mit zahlenmittleren Molekulargewichten zwischen etwa 1.000 und etwa 10.000 aufbauen. Die Schalttemperatur für den Formgedächtniseffekt kann je nach Gewichtsanteil des Schaltsegmentes (Variation z.B. zwischen etwa 50 Mass.-% und etwa 90 Mass.-%) und Molekulargewicht der Poly(e-caprolacton)-diole z.B. zwischen etwa 40°C und etwa 60°C, insbesondere zwischen etwa 44°C und etwa 55°C, variieren. Die Kristallisationstemperaturen liegen z.B. in der Größenordnung zwischen etwa 20°C und etwa 40°C, insbesondere zwischen etwa 25°C und etwa 30°C. Auch Blockcopolymere, welche aus trans-Polyisopren und Urethanen aufgebaut sind, zeigen den Formgedächtniseffekt, wobei die Rückstelltemperatur in diesem Fall in der Größenordnung von etwa 65°C liegen kann, während die Kristallisationstemperatur von der chemischen Zusammensetzung abhängt und z.B. zwischen etwa 0°C und etwa 30°C eingestellt werden kann. Ferner können beispielsweise durch den Einsatz von Ruß als Füllstoffadditiv die Formgedächtniseigenschaften (u.a. die Rückstellrate und die Rückstelltemperatur) von trans-Polyisopren verändert werden. Darüber hinaus kommen beispielsweise Polyadipat-basierte Polyesterurethane für das erfindungsgemäße Verfahren in Betracht, wobei die Schalttemperatur ihrer Schalt- bzw. Weichsegmente etwa bei 37°C und die Kristallisationstemperatur deutlich unterhalb von etwa 23°C, insbesondere unterhalb etwa 10°C, liegt. Hinzu kommt, dass ein solches Material über sehr gute Formgedächtniseigenschaften (Formfixierbarkeit, Formrückstellbarkeit) verfügt. Für das beschriebene Polyesterurethan konnte einerseits eine leichte Verarbeitbarkeit unter Einwirkung von Fluiddrücken nachgewiesen werden, andererseits wurde festgestellt, dass mehr als 75% der zur Verstreckung aufgebrachten Spannung bei der Formrückstellung, also während des Auslösens des Formgedächtniseffektes nach der Programmierung, wieder bereitgestellt wird.In thermoplastic polyester urethanes with shape memory and / or with thermoresponsive properties, it is also possible, for example, to build switching segment blocks, inter alia, from poly (ε-caprolactone) diols with number average molecular weights between about 1,000 and about 10,000. The switching temperature for the shape memory effect can vary depending on the weight of the switching segment ( Variation, for example, between about 50% by mass and about 90% by mass) and the molecular weight of the poly (e-caprolactone) diols, for example between about 40 ° C. and about 60 ° C., in particular between about 44 ° C. and about 55 ° C, vary. The crystallization temperatures are, for example, of the order of magnitude between approximately 20 ° C. and approximately 40 ° C., in particular between approximately 25 ° C. and approximately 30 ° C. Block copolymers which are composed of trans-polyisoprene and urethanes also show the shape memory effect, the reset temperature in this case being of the order of about 65 ° C., while the crystallization temperature depends on the chemical composition and, for example, between about 0 ° C. and about 30 ° C can be set. Furthermore, the use of carbon black as a filler additive can change the shape memory properties (including the recovery rate and the recovery temperature) of trans-polyisoprene. In addition, for example, polyadipate-based polyester urethanes are suitable for the process according to the invention, the switching temperature of their switching or soft segments being approximately 37 ° C. and the crystallization temperature being significantly below approximately 23 ° C., in particular below approximately 10 ° C. In addition, such a material has very good shape memory properties (shape fixability, shape resettability). For the polyester urethane described, it was on the one hand easy to process under the influence of fluid pressures, on the other hand, it was found that more than 75% of the tension applied for stretching is made available again when the shape is reset, i.e. during the triggering of the shape memory effect after programming.

Weitere Beispiele für geeignete Polymere mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften umfassen elastomere Polymere, insbesondere aus der Gruppe Polyvinylchlorid, Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, kovalent vernetzte Copolymersysteme aus Stearylacrylat sowie Estern der Methacrylsäure und dergleichen.Further examples of suitable polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties include elastomeric polymers, in particular from the group of polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate copolymers, covalently cross-linked copolymer systems made from stearyl acrylate and esters of methacrylic acid and the like.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Ansicht der Programmierung eines Polymer-Formteils aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels auf dieses einwirkenden Fluiddruckes in Form eines Fluidstromes;
  • 2 eine schematische Ansicht der Programmierung eines Polymer-Formteils aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels einer an dieses angelegten Fluiddruckdifferenz;
  • 3 eine schematische Ansicht der serienweisen Programmierung einer Mehrzahl an Polymer-Formteilen aus Polymeren mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften nacheinander mittels mehrerer Halteeinrichtungen; und
  • 4 eine schematische Ansicht der automatisierten Überführung der Polymer-Formteile in die bzw. aus den Halteeinrichtungen gemäß 3 mittels einer automatisierten Handhabungseinrichtung.
Further features and advantages of the invention result from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Show:
  • 1 is a schematic view of the programming of a molded polymer part made of polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties by means of this acting fluid pressure in the form of a fluid stream;
  • 2 a schematic view of the programming of a molded polymer part made of polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties by means of a fluid pressure difference applied to this;
  • 3 a schematic view of the series programming of a plurality of polymer molded parts made of polymers with shape memory and / or with thermoresponsive properties in succession by means of several holding devices; and
  • 4 a schematic view of the automated transfer of the molded polymer parts into or out of the holding devices according to 3 by means of an automated handling device.

In der 1 ist eine Verfahrenssituation schematisch wiedergegeben, in welcher ein Polymer-Formteil 1 aus Formgedächtnispolymeren aus einer permanenten - hier: im Wesentlichen planaren bzw. plattenförmigen - permanenten Form in eine punktiert angedeutete temporäre Form überführt wird, indem das Formgedächtnispolymer unter Krafteinwirkung programmiert wird. Zu diesem Zweck ist das Polymer-Formteil 1 in eine z.B. nach Art eines Halterahmens ausgestaltete Halteeinrichtung 2 überführt worden, von welcher es form- und/oder kraftschlüssig, aber lösbar getragen ist. Die Halteeinrichtung 2 besitzt eine oder mehrere - hier: eine zentrale - Aussparung 3, welche dazu dient, die zur Programmierung des Polymer-Formteils 1 erforderlichen Umformkräfte in Form eines Fluiddruckes, z.B. in Form eines Gasdruckes, bereichsweise auf das Polymer-Formteil 1 einwirken zu lassen, so dass es in den vorgesehenen Umformbereichen dem Fluiddruck exponiert werden kann.In the 1 a process situation is shown schematically in which a polymer molded part 1 from shape memory polymers from a permanent - here: essentially planar or plate-shaped - permanent shape is converted into a dotted indicated temporary shape by programming the shape memory polymer under the action of force. For this purpose the polymer molding is 1 in a holding device designed, for example, in the manner of a holding frame 2 transferred from which it is positively and / or non-positively, but releasably carried. The holding device 2 has one or more - here: a central - recess 3 , which is used to program the polymer molding 1 necessary forming forces in the form of a fluid pressure, for example in the form of a gas pressure, in some areas on the polymer molding 1 to act so that it can be exposed to the fluid pressure in the intended forming areas.

Zu diesem Zweck ist eine Einrichtung zur Beaufschlagung des Formgedächtnispolymers des Polymer-Formteils 1 mit Fluiddruck vorgesehen, wobei es sich bei dem anlässlich der Programmierung auf das Polymer-Formteil 1 einwirkenden Fluiddruck im Falle der 1 um einen mittels Pfeilen 5 angedeuteten Fluidstrom handelt, z.B. um einen gegebenenfalls mit Partikeln beladenen Gasstrom, welcher mittels einer entsprechenden Düse 4 auf das Polymer-Formteil 1 im Bereich der Aussparung 3 der Halteeinrichtung 2 aufgebracht wird. Der Fluidstrom 5 kann dabei insbesondere temperiert werden, um das Polymer-Formteil 1 einerseits während der Programmierung auf eine Temperatur zu erwärmen, welche zumindest der Schalttemperatur des eingesetzten Formgedächtnispolymers entspricht, was beispielsweise mittels einer nicht zeichnerisch dargestellten Heizeinrichtung geschehen kann. Darüber hinaus kann der Fluidstrom 5, nachdem das Polymer-Formteil 1 in seine punktiert angedeutete temporäre Form gebracht worden ist, zum Abkühlen des Polymer-Formteils 1 zumindest auf die Formfixierungstemperatur des eingesetzten Formgedächtnispolymers verwendet werden, indem ihm z.B. ein Kühlmittel, wie Trockeneis oder dergleichen, zugesetzt wird.For this purpose there is a device for loading the shape memory polymer of the polymer molding 1 provided with fluid pressure, which in the case of programming on the polymer molding 1 acting fluid pressure in the case of 1 around you with arrows 5 indicated fluid stream is, for example, a gas stream possibly loaded with particles, which by means of a corresponding nozzle 4 on the polymer molding 1 in the area of the recess 3 the holding device 2 is applied. The fluid flow 5 can in particular be tempered to the polymer molding 1 on the one hand, during programming to heat to a temperature which corresponds at least to the switching temperature of the shape memory polymer used, which can be done, for example, by means of a heating device, not shown in the drawing. In addition, the fluid flow 5 after the polymer molding 1 has been brought into its dotted, indicated temporary shape to cool the polymer molding 1 at least to the shape fixing temperature of the shape memory polymer used, for example by adding a coolant such as dry ice or the like.

In der 2, in welcher identische bzw. funktionsgleiche Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen sind und keiner nochmaligen Erläuterung bedürfen, ist eine der 1 weitgehend entsprechende Verfahrenssituation schematisch wiedergegeben, in welcher ein Polymer-Formteil 1 aus Formgedächtnispolymeren aus einer permanenten - hier: wiederum im Wesentlichen planaren bzw. plattenförmigen - permanenten Form in eine punktiert angedeutete temporäre Form überführt wird, indem das Formgedächtnispolymer unter Krafteinwirkung programmiert wird. Zu diesem Zweck ist das Polymer-Formteil 1 ebenfalls in eine z.B. nach Art eines Halterahmens ausgestaltete Halteeinrichtung 2 überführt worden, welche im Wesentlichen jener der 1 entspricht und von welcher es form- und/oder kraftschlüssig, aber lösbar getragen ist. In the 2 , in which identical or functionally identical components are provided with the same reference numerals and need no further explanation, is one of the 1 largely schematically corresponding process situation in which a polymer molded part 1 from shape memory polymers from a permanent - here: again essentially planar or plate-like - permanent shape is converted into a dotted indicated temporary shape by programming the shape memory polymer under the action of force. For this purpose the polymer molding is 1 also in a holding device designed, for example, in the manner of a holding frame 2 been transferred, which is essentially that of 1 corresponds and from which it is positively and / or non-positively, but releasably carried.

Die Situation der 2 unterscheidet sich von jener der 1 dadurch, dass es sich bei dem anlässlich der Programmierung auf das Polymer-Formteil 1 einwirkenden Fluiddruck nicht um einen Fluidstrom, sondern um eine mehr oder minder statische Fluiddruckdifferenz, z.B. um eine Gasdruckdifferenz, handelt. Um eine solche Fluiddruckdifferenz anlässlich der Programmierung des Formgedächtnispolymers an das Polymer-Formteil 1 anzulegen, umfasst die Einrichtung zur Beaufschlagung des Formgedächtnispolymers des Polymer-Formteils 1 mit Fluiddruck anstelle einer Düse 4 (vgl. die 1) eine mit einer Öffnung 6 versehene Druckkammer 7, wobei die Halteeinrichtung 2 mit dem Polymer-Formteil 1 anlässlich der Programmierung des Formgedächtnispolymers derart unmittelbar vor der Öffnung 6 der Druckkammer 7 angeordnet wird, dass an der der Druckkammer 7 zugewandten Seite des mittels der Aussparung 3 der Halteeinrichtung 2 der Druckkammer 7 exponierten Bereiches des Polymer-Formteils 1 der im Innern der Druckkammer 7 herrschende Druck anliegt, während an der der Druckkammer 7 abgewandten Seite des mittels der Aussparung 3 der Umgebung exponierten Bereiches des Polymer-Formteils 1 Umgebungsdruck anliegt. Während im vorliegenden Fall im Innern der Druckkammer 7 ein Überdruck gegenüber Umgebungsdruck eingestellt worden ist, wie es der Pfeil 8a andeutet, ist es stattdessen freilich auch möglich, im Innern der Druckkammer für einen Unterdruck gegenüber Umgebungsdruck bis hin zu einem Vakuum zu sorgen, wie es der Pfeil 8b andeutet. Auch im Falle der Ausführungsform gemäß der 2 kann insbesondere das im Innern der Druckkammer 7 befindliche Fluid insbesondere temperiert werden, um das Polymer-Formteil 1 einerseits während der Programmierung auf eine Temperatur zu erwärmen, welche zumindest der Schalttemperatur des eingesetzten Formgedächtnispolymers entspricht, was beispielsweise mittels einer nicht zeichnerisch dargestellten Heizeinrichtung geschehen kann. Darüber hinaus kann das im Innern der Druckkammer 7 befindliche Fluid, nachdem das Polymer-Formteil 1 in seine punktiert angedeutete temporäre Form gebracht worden ist, zum Abkühlen des Polymer-Formteils 1 zumindest auf die Formfixierungstemperatur des eingesetzten Formgedächtnispolymers verwendet werden, indem ihm z.B. ein Kühlmittel, wie Trockeneis oder dergleichen, beigemischt wird.The situation of the 2 differs from that of 1 by the fact that it is on the occasion of the programming on the polymer molding 1 acting fluid pressure is not a fluid flow, but a more or less static fluid pressure difference, for example a gas pressure difference. Such a fluid pressure difference when programming the shape memory polymer to the polymer molding 1 to create, includes the device for loading the shape memory polymer of the polymer molding 1 with fluid pressure instead of a nozzle 4 (cf. the 1 ) one with an opening 6 provided pressure chamber 7 , the holding device 2 with the polymer molding 1 on the occasion of the programming of the shape memory polymer just before the opening 6 the pressure chamber 7 that is arranged at that of the pressure chamber 7 facing side of the means of the recess 3 the holding device 2 the pressure chamber 7 exposed area of the molded polymer part 1 the inside of the pressure chamber 7 prevailing pressure, while at the of the pressure chamber 7 opposite side of the means of the recess 3 the exposed area of the polymer molding 1 Ambient pressure is present. While in the present case inside the pressure chamber 7 an overpressure relative to ambient pressure has been set, as is the arrow 8a suggests, it is of course also possible instead to provide a negative pressure in the interior of the pressure chamber in relation to ambient pressure up to a vacuum, as is the case with the arrow 8b suggests. Also in the case of the embodiment according to the 2 can in particular the inside of the pressure chamber 7 fluid in particular be tempered to the polymer molding 1 on the one hand, during programming to heat to a temperature which corresponds at least to the switching temperature of the shape memory polymer used, which can be done, for example, by means of a heating device, not shown in the drawing. In addition, this can happen inside the pressure chamber 7 fluid located after the polymer molding 1 has been brought into its dotted, indicated temporary shape to cool the polymer molding 1 at least to the shape fixing temperature of the shape memory polymer used, for example by adding a coolant such as dry ice or the like.

Die 3 zeigt die Situation einer quasi kontinuierlichen Programmierung einer Mehrzahl an Polymer-Formteilen 1 aus Formgedächtnispolymeren hintereinander, indem diese mittels einer Mehrzahl an - im vorliegenden Fall den 1 und 2 etwa entsprechenden - Halteeinrichtungen 2 einer mittels eines punktierten Rahmens schematisierten Programmierstation 10 nacheinander zugeführt und dort programmiert werden. Die Programmierstation 10 umfasst bei dem zeichnerisch wiedergegebenen Ausführungsbeispiel eine oder mehrere der 1 entsprechende Düse(n) 4 zur Beaufschlagung der Polymer-Formteile 1 mit einem Fluidstrom 5, kann aber beispielsweise auch eine oder mehrere Druckkammern entsprechend der 2 umfassen (nicht gezeigt).The 3 shows the situation of a quasi-continuous programming of a plurality of polymer molded parts 1 from shape memory polymers one after the other, by means of a plurality of - in the present case the 1 and 2 about corresponding - holding devices 2 a programming station schematized by means of a dotted frame 10 sequentially fed and programmed there. The programming station 10 in the embodiment shown in the drawing comprises one or more of the 1 corresponding nozzle (s) 4 to act on the molded polymer parts 1 with a fluid flow 5 , but can for example also one or more pressure chambers according to the 2 include (not shown).

Die Halteeinrichtungen 2 können insbesondere miteinander und/oder mit einem geeigneten Antriebsmechanismus (ebenfalls nicht gezeigt) verbunden sein, um sie z.B. im Kreislauf führen zu können. In diesem Zusammenhang ist in der 3 A eine noch leere Halteeinrichtung 2 erkennbar, welche z.B. an einer in der 3 nicht dargestellten Vorratsstation zur Bevorratung einer Mehrzahl an noch nicht programmierten, also noch in der permanenten Form befindlichen Polymer-Formteilen 1 mit einem Polymer-Formteil 1 bestückt wird (vgl. die 3B). Die mit dem Polymer-Formteil 1 versehene Halteeinrichtung 2 wird sodann an die Programmierstation 10 überführt und in der oben unter Bezugnahme auf die 1 beschriebenen Weise programmiert (vgl. die 3C), woraufhin die Halteeinrichtung 2 mit dem in die temporäre Form überführten, fertig programmierten Polymer-Formteil 1 weitertransportiert (vgl. die 3D) und an eine Lagerstation 11 überführt wird, in welcher das programmierte Polymer-Formteil 1 der Halteeinrichtung 2 entnommen und zwischengelagert werden kann.The holding devices 2 can in particular be connected to one another and / or to a suitable drive mechanism (likewise not shown), in order to be able to circulate them, for example. In this context, the 3 A a still empty holding device 2 recognizable, which for example on one in the 3 Storage station, not shown, for storing a plurality of polymer moldings which have not yet been programmed, that is to say are still in permanent form 1 with a polymer molding 1 is populated (cf. the 3B) , The one with the polymer molding 1 provided holding device 2 is then sent to the programming station 10 transferred and in the above with reference to the 1 programmed as described (see 3C ), whereupon the holding device 2 with the fully programmed polymer molded part converted into the temporary shape 1 transported onward (cf. the 3D ) and to a storage station 11 is transferred in which the programmed polymer molding 1 the holding device 2 can be removed and stored temporarily.

In der 4 ist eine schematische Detailansicht der automatisierten Überführung der Polymer-Formteile 1 in die bzw. aus den Halteeinrichtungen 2 gemäß 3 mittels einer automatisierten Handhabungseinrichtung 12 wiedergegeben, welche im vorliegenden Fall einen mehrachsigen Industrieroboter umfasst. Die Handhabungseinrichtung 12 ist derart positioniert, dass sie mittels einer geeigneten Greifeinrichtung 13 einerseits die noch nicht programmierten Polymer-Formteile 1 nacheinander aus der Vorratsstation (nicht zeichnerisch wiedergegeben) in jeweils eine der miteinander verbundenen Halteeinrichtungen 2 zu überführen vermag (vgl. in der 4 links), andererseits die fertig programmierten Polymer-Formteile 1 einer jeweiligen Halteeinrichtung 2 zu entnehmen und insbesondere in die Lagerstation (siehe die 3, in der 4 ebenfalls nicht nochmals gezeigt) zu überführen vermag (vgl. in der 4 rechts). Die Programmierung der Polymer-Formteile 1 geschieht beispielsweise in einer der 3 entsprechenden und in der 4 nicht nochmals dargestellten Programmierstation, welcher die Polymer-Formteile 1 mittels der Halteeinrichtungen 2 nacheinander zugeführt und von welcher sie ebenfalls mittels der Halteeinrichtungen 2 nacheinander abgeführt werden.In the 4 is a schematic detailed view of the automated transfer of the molded polymer parts 1 into and out of the holding devices 2 according to 3 by means of an automated handling device 12 reproduced, which in the present case comprises a multi-axis industrial robot. The handling device 12 is positioned in such a way that it can be gripped using a suitable gripping device 13 on the one hand, the not yet programmed molded polymer parts 1 one after the other from the supply station (not shown in the drawing) into one of the interconnected holding devices 2 capable of being transferred (cf. in the 4 left), on the other hand the fully programmed polymer molded parts 1 a respective holding device 2 to remove and in particular in the storage station (see the 3 , in the 4 also not shown again) is able to transfer (cf. in the 4 right). Programming of molded polymer parts 1 happens for example in one of the 3 corresponding and in the 4 not shown again programming station, which the polymer moldings 1 by means of the holding devices 2 successively supplied and from which they also by means of the holding devices 2 be discharged in succession.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (17)

Verfahren zur Überführung von Polymer-Formteilen (1), welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus bestehen, aus einer permanenten Form in eine temporäre Form, indem das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften unter Krafteinwirkung programmiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird.Process for converting molded polymer parts (1) which contain or consist entirely of at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, from a permanent shape to a temporary shape by the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties Properties are programmed under the action of force, characterized in that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of fluid pressure acting at least in regions on the polymer molded part (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels eines zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluidstromes (5), insbesondere eines Gasstromes, programmiert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of a fluid stream (5), in particular a gas stream, which acts on the polymer molded part (1) at least in regions. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidstrom (5) mittels wenigstens einer Düse (4) erzeugt wird, wobei zur zumindest bereichsweisen Verformung des Polymer-Formteils (1) insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe - Art des verwendeten Fluides; - Auftreffwinkel des mittels der Düse (4) erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil (1); - Auftreffgeschwindigkeit des mittels der Düse (4) erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil (1); - Abstand der Düse (4) von dem Polymer-Formteil (1); - Querschnittsform der Düse (4), wie in Form einer Vollstrahl-, Flachstrahl-, Kegelstrahldüse oder dergleichen; - Geometrie wenigstens einer Aussparung (3) einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (1); und - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen dem Polymer-Formteil (1) und der Düse (4) angeordneten Schablone entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils (1) eingestellt wird.Procedure according to Claim 2 , characterized in that the fluid flow (5) is generated by means of at least one nozzle (4), with in particular at least one parameter from the group - type of fluid used for the at least partial deformation of the polymer molded part (1); - Impact angle of the fluid flow generated by the nozzle (4) on the polymer molding (1); - Impact speed of the fluid flow generated by means of the nozzle (4) on the polymer molding (1); - Distance of the nozzle (4) from the polymer molding (1); - Cross-sectional shape of the nozzle (4), such as in the form of a full jet, flat jet, cone jet or the like; - Geometry of at least one recess (3) of a holding device (1) carrying the polymer molded part (1); and - geometry of at least one recess of a template arranged between the polymer molding (1) and the nozzle (4) is adjusted according to the temporary shape of the polymer molding (1). Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der auf das Polymer-Formteil (1) einwirkende Fluidstrom (5) mit Partikeln beladen wird.Procedure according to Claim 2 or 3 , characterized in that the fluid stream (5) acting on the polymer molding (1) is loaded with particles. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels einer zumindest bereichsweise an das Polymer-Formteil (1) angelegten Fluiddruckdifferenz, insbesondere einer Gasdruckdifferenz, programmiert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of a fluid pressure difference, in particular a gas pressure difference, applied at least in regions to the polymer molded part (1). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer-Formteil (1) - an einer Öffnung (6) wenigstens einer Druckkammer (7) angeordnet wird, welche mit einem gegenüber Umgebungsdruck unterschiedlichen Fluiddruck beaufschlagt wird; oder - zwischen zwei einander zugewandten Öffnungen zweier Druckkammern angeordnet wird, welche mit unterschiedlichen Fluiddrücken beaufschlagt werden, wobei zur zumindest bereichsweisen Verformung des Polymer-Formteils (1) insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe - Art des verwendeten Fluides; - Betrag der Fluiddruckdifferenz; - Geometrie wenigstens einer Aussparung (3) einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (2); und - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen zumindest einer Seite des Polymer-Formteils (1) und zumindest einer Druckkammer (7) angeordneten Schablone entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils (1) eingestellt wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that the polymer molded part (1) - is arranged at an opening (6) of at least one pressure chamber (7) which is acted upon by a fluid pressure which is different from ambient pressure; or - is arranged between two mutually facing openings of two pressure chambers to which different fluid pressures are applied, with at least one parameter from the group - type of fluid used, in particular for at least regionally deforming the polymer molded part (1); - amount of fluid pressure difference; - Geometry of at least one recess (3) of a holding device (2) carrying the polymer molded part (1); and - geometry of at least one recess of a template arranged between at least one side of the polymer molded part (1) and at least one pressure chamber (7) is adjusted in accordance with the temporary shape of the polymer molded part (1). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer-Formteil (1) zumindest anlässlich der Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels einer, insbesondere automatisierten, Handhabungseinrichtung (12) ergriffen wird, wobei insbesondere - das Polymer-Formteil (1) in seiner permanenten Form in einer Vorratsstation auf Vorrat gehalten und mittels der Handhabungseinrichtung (12) an eine Programmierstation (10) überführt wird, wo das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird; und/oder - das Polymer-Formteil (1) nach der Programmierung in seiner temporären Form von einer Programmierstation (10), wo das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes programmiert worden ist, an eine Lagerstation (11) überführt wird, um das programmierte Polymer-Formteil (1)in der Lagerstation (11) zwischenzulagern.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the polymer molded part (1) is gripped at least on the occasion of the programming of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of an, in particular automated, handling device (12), in particular - the polymer molded part (1 ) is kept in stock in its permanent form in a storage station and is transferred by means of the handling device (12) to a programming station (10), where the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of the polymer molding at least in some areas ( 1) acting fluid pressure is programmed; and / or - the polymer molded part (1) after programming in its temporary form by a programming station (10) where the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties by means of the polymer molded part (1) at least in regions fluid pressure has been programmed, is transferred to a storage station (11) in order to temporarily store the programmed polymer molding (1) in the storage station (11). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Polymer-Formteil (1) zumindest anlässlich der Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels der Handhabungseinrichtung (12) ergriffen und in wenigstens eine Halteeinrichtung (2) überführt wird, in welcher das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes programmiert wird, wobei insbesondere eine Mehrzahl an Halteeinrichtungen (2) vorgesehen ist, mittels welchen mehrere Polymer-Formteile (1) nacheinander programmiert werden.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the polymer molded part (1) is gripped by the handling device (12) and transferred to at least one holding device (2) at least on the occasion of the programming of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties in which the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is programmed by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molded part (1), in particular a plurality of holding devices (2) is provided, by means of which a plurality of polymer Molded parts (1) can be programmed one after the other. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des Polymer-Formteils (1) zu dessen Programmierung mittels des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes - bei einer Temperatur, welche geringer ist als die Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften zumindest teilweise kaltverformt wird; oder - bei einer Temperatur, welche zumindest der Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften entspricht, zumindest teilweise verformt wird, wonach das Polymer-Formteil (1) zumindest auf die Formfixierungstemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften abgekühlt wird, wobei die Erwärmung des Polymer-Formteils (1) zumindest auf die Schalttemperatur des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften insbesondere mittels - Erwärmung des zur Erzeugung des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes verwendeten Fluides, - Bestrahlung des Polymer-Formteils (1) mit elektromagnetischer Strahlung, - induktive Erwärmung des Polymer-Formteils (1); - Erwärmung einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (2), und/oder - Vorwärmung des Polymer-Formteils (1) vor der Programmierung durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties of the polymer molding (1) for its programming by means of the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molding (1) - at a temperature which is lower than the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties is at least partially cold worked; or - at least partially deformed at a temperature which corresponds at least to the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, after which the polymer molding (1) at least to the shape fixing temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or is cooled with thermoresponsive properties, the heating of the polymer molded part (1) at least to the switching temperature of the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, in particular by means of - heating of the polymer molded part (1) to be produced at least in regions acting fluid pressure used fluids, - irradiation of the polymer molding (1) with electromagnetic radiation, - inductive heating of the polymer molding (1); - Heating of the holding device (2) carrying the polymer molding (1), and / or - Preheating of the polymer molding (1) is carried out before programming. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die temporäre Formfixierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des in die temporäre Form überführten Polymer-Formteils (1) und/oder dessen Rückstellverhalten beim Auslösen des Formgedächtniseffektes, insbesondere quantitativ, analysiert wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that at least the temporary shape fixation of the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties of the polymer molded part (1) converted into the temporary shape and / or its restoring behavior when the shape memory effect is triggered, in particular quantitatively, is analyzed. Vorrichtung zur Überführung von Polymer-Formteilen (1), welche wenigstens ein Polymer mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften enthalten oder gänzlich hieraus bestehen, aus einer permanenten Form in eine temporäre Form, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit wenigstens einer Programmierstation (10), welche zur Programmierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften unter Krafteinwirkung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Programmierstation (10) wenigstens eine Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck, insbesondere mit Gasdruck, aufweist.Device for converting polymer moldings (1) which contain or consist entirely of at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties, from a permanent shape to a temporary shape, in particular for carrying out a method according to one of the Claims 1 to 10 , with at least one programming station (10), which is designed for programming the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties under the action of force, characterized in that the programming station (10) has at least one device for loading the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure, in particular with gas pressure. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck wenigstens eine Düse (4) zur Beaufschlagung des Polymer-Formteils (1) mit einem Fluidstrom (5) umfasst, wobei insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe - Art des verwendeten Fluides; - Auftreffwinkel des mittels der Düse (4) erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil (1); - Auftreffgeschwindigkeit des mittels der Düse (4) erzeugten Fluidstromes auf das Polymer-Formteil (1); - Abstand der Düse (4) von dem Polymer-Formteil (1); - Querschnittsform der Düse (4), wie in Form einer Vollstrahl-, Flachstrahl-, Kegelstrahldüse oder dergleichen; - Geometrie wenigstens einer Aussparung (3) einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (2); und - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen dem Polymer-Formteil (1) und der Düse (4) angeordneten Schablone einstellbar ist.Device after Claim 11 characterized in that the device for supplying the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure comprises at least one nozzle (4) for supplying the polymer molded part (1) with a fluid stream (5), in particular at least one Group parameters - type of fluid used; - Impact angle of the fluid flow generated by the nozzle (4) on the polymer molding (1); - Impact speed of the fluid flow generated by means of the nozzle (4) on the polymer molding (1); - Distance of the nozzle (4) from the polymer molding (1); - Cross-sectional shape of the nozzle (4), such as in the form of a full jet, flat jet, cone jet or the like; - Geometry of at least one recess (3) of a holding device (2) carrying the polymer molded part (1); and - Geometry of at least one recess of a template arranged between the polymer molded part (1) and the nozzle (4) is adjustable. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Beaufschlagung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtniseigenschaften und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften mit Fluiddruck - wenigstens eine mit einer Öffnung (6) versehene und mit einem gegenüber Umgebungsdruck unterschiedlichen Fluiddruck beaufschlagbare Druckkammer (7), wobei das Polymer-Formteil (1) vor der Öffnung (6) positionierbar ist; oder - wenigstens zwei mit jeweils einer Öffnung versehene und mit unterschiedlichen Fluiddrücken beaufschlagbare Druckkammern, wobei das Polymer-Formteil (1) zwischen den entgegengesetzt zueinander angeordneten Öffnungen positionierbar ist, aufweist, wobei insbesondere wenigstens ein Parameter aus der Gruppe - Art des verwendeten Fluides; - Betrag der Fluiddruckdifferenz; - Geometrie wenigstens einer Aussparung (3) einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (2); und - Geometrie wenigstens einer Aussparung einer zwischen zumindest einer Seite des Polymer-Formteils (1) und zumindest einer Druckkammer angeordneten Schablone entsprechend der temporären Form des Polymer-Formteils (1) eingestellt wird.Device after Claim 12 , characterized in that the device for supplying the at least one polymer with shape memory properties and / or with thermoresponsive properties with fluid pressure - at least one pressure chamber (7) which is provided with an opening (6) and can be acted upon with a fluid pressure which is different from ambient pressure, the polymer The molded part (1) can be positioned in front of the opening (6); or - at least two pressure chambers each provided with an opening and which can be acted upon with different fluid pressures, the polymer molded part (1) being able to be positioned between the openings arranged opposite one another, wherein in particular at least one parameter from the group - type of fluid used; - amount of fluid pressure difference; - Geometry of at least one recess (3) of a holding device (2) carrying the polymer molded part (1); and - geometry of at least one recess of a template arranged between at least one side of the polymer molded part (1) and at least one pressure chamber is adjusted in accordance with the temporary shape of the polymer molded part (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine, insbesondere automatisierte, Handhabungseinrichtung (12) zum Ergreifen des Polymer-Formteils (1) umfasst, wobei die Vorrichtung ferner insbesondere - eine Vorratsstation zur Bevorratung von Polymer-Formteilen (1) in ihrer permanenten Form, von welcher die Polymer-Formteile (1) mittels der Handhabungseinrichtung (12) an die Programmierstation (10) überführbar sind; und/oder - eine Lagerstation (11) zur Zwischenlagerung von in ihre temporäre Form überführten Polymer-Formteilen (1), in welche die Polymer-Formteile (1) mittels der Handhabungseinrichtung (12) aus der Programmierstation (10) überführbar sind, umfasst.Device according to one of the Claims 11 to 13 , characterized in that it further comprises an, in particular automated, handling device (12) for gripping the polymer molded part (1), the device further comprising in particular - a storage station for storing polymer molded parts (1) in their permanent form, from which the polymer molded parts (1) can be transferred to the programming station (10) by means of the handling device (12); and / or - a storage station (11) for the intermediate storage of polymer moldings (1) which have been converted into their temporary form and into which the polymer moldings (1) can be transferred from the programming station (10) by means of the handling device (12). Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ferner wenigstens eine Halteeinrichtung (2) aufweist, welche zur Halterung des Polymer-Formteils (1) ausgebildet und in welche bzw. aus welcher das Polymer-Formteil (1) mittels der Handhabungseinrichtung (12) überführbar ist, wobei insbesondere eine Mehrzahl an Halteeinrichtungen (2) vorgesehen ist, welche nacheinander an die Programmierstation (10) überführbar sind.Device after Claim 14 , characterized in that the further comprises at least one holding device (2) which is designed to hold the polymer molded part (1) and into or from which the polymer molded part (1) can be transferred by means of the handling device (12), wherein In particular, a plurality of holding devices (2) are provided, which can be transferred to the programming station (10) one after the other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Programmierstation (10) ferner wenigstens eine Temperiereinrichtung zugeordnet ist, welche insbesondere wenigstens eine - Temperiereinrichtung des zur Erzeugung des zumindest bereichsweise auf das Polymer-Formteil (1) einwirkenden Fluiddruckes verwendeten Fluides; - elektromagnetische Strahlungseinrichtung zur Bestrahlung des Polymer-Formteils mit elektromagnetischer Strahlung; - Induktionsheizeinrichtung; und/oder - Temperiereinrichtung einer das Polymer-Formteil (1) tragenden Halteeinrichtung (2) umfasst.Device according to one of the Claims 11 to 15 , characterized in that the programming station (10) is also assigned at least one temperature control device which, in particular, has at least one temperature control device for the fluid used to generate the fluid pressure acting at least in regions on the polymer molded part (1); - Electromagnetic radiation device for irradiating the polymer molded part with electromagnetic radiation; - induction heating device; and / or - temperature control device of a holding device (2) carrying the polymer molded part (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Analytikstation umfasst, welche zumindest zur, insbesondere quantitativen, Analyse der temporären Formfixierung des wenigstens einen Polymers mit Formgedächtnis- und/oder mit thermoresponsiven Eigenschaften des in die temporäre Form überführten Polymer-Formteils (1) und/oder dessen Rückstellverhalten beim Auslösen des Formgedächtniseffektes ausgebildet ist.Device according to one of the Claims 11 to 16 , characterized in that it further comprises an analysis station which, at least for, in particular quantitative, analysis of the temporary shape fixation of the at least one polymer with shape memory and / or with thermoresponsive properties of the polymer molded part (1) and / or converted into the temporary shape whose reset behavior is formed when the shape memory effect is triggered.
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