DE102022132468A1

DE102022132468A1 - Formeinsatz für ein Formwerkzeug

Info

Publication number: DE102022132468A1
Application number: DE102022132468.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Lamberti; Christian Andre; Florian Keller
Original assignee: Abacus Neo GmbH
Current assignee: ABACUS NEO GMBH, DE
Priority date: 2022-12-07
Filing date: 2022-12-07
Publication date: 2024-06-13
Also published as: WO2024120717A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Formeinsatz (1,2) für ein Formwerkzeug (3). Der Formeinsatz (1,2) ist mindestens zweiteilig ausgeführt, mit einem Trägermodul (4) und einem separaten Formmodul (5) zur modularen Kombination mit dem Trägermodul (4). Das Trägermodul (4) weist einen Boden (6) und Seitenwände (7) auf, die einen Raum (10) zumindest teilweise umschließen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Formeinsatz für ein Formwerkzeug.
Als Formwerkzeug bezeichnet man Werkzeuge, die in den Hauptgruppen der formenden Fertigungsverfahren, insbesondere Urformen und Umformen, in Werkzeugmaschinen verwendet werden. Dies beinhaltet besonders Gusswerkzeuge und Presswerkzeuge.
Beim Spritzgießen wird ein Spritzgusswerkzeug unter Druck mit plastifiziertem Kunststoff gefüllt. Im Anschluss kühlt der Werkstoff im Spritzgießwerkzeug ab und härtet dadurch aus. Nach dem Öffnen des Werkzeugs kann das Formteil entnommen werden. Das Verfahren ermöglicht die wirtschaftliche und effiziente Serienfertigung.
Das Spritzgusswerkzeug ist eine Dauerform, die zur Herstellung von Bauteilen mit einer Spritzgießmaschine verwendet wird. Das Spritzgusswerkzeug besteht meist aus Metall und weist einen Hohlraum auf, der die Form und Oberflächenstruktur des erzeugten Teils bestimmt. Dabei weisen Spritzgussformen in der Regel einen zweiteiligen Aufbau auf, bei der eine Werkzeughälfte als Düsenseite und die andere als Auswerferseite bezeichnet wird. Beide Hälften der Form bestehen wiederum aus mehreren Platten, die unterschiedliche Funktionen erfüllen
Bei der Düsenseite handelt es sich um die Seite des Werkzeugs, die sich beim Verfahren des Spritzgusses nicht bewegt. Hier sind neben den Halbschalen der Kavitäten, die auch als Formeinsätze bezeichnet werden, auch die Bauteile des Angusssystems angebracht. Werkzeuge, die mit hoher Temperatur betrieben werden, weisen üblicherweise auch eine Isolierplatte vor der Aufspannplatte auf, um einen zu großen Austausch von Wärme zur Aufspannplatte zu vermeiden.
Die Auswerferseite des Werkzeugs wird dadurch charakterisiert, dass hier die Auswerferelemente positioniert sind. Nach dem Abkühlen, dem Erhärten der Spritzgussmasse und dem Öffnen der Werkzeughälften befindet sich das Bauteil zunächst in der Auswerferseite. Mithilfe der Auswerfereinrichtung wird der erhärtete Formling aus der Form gedrückt.
Spritzgusswerkzeuge für die kunststoffverarbeitende Industrie werden üblicherweise als Dauerformen aus Stahl gefertigt. Je nach Anzahl der geplanten Einspritzvorgänge können verschleißfestere Werkstoffe wie etwa gehärteter oder vergüteter Werkzeugstahl oder Hartmetalle verwendet werden.
Im Stahlformenbau wird zwischen den Standardformen, Backenformen und Wechselformen unterschieden. Während sich Standardformen in der Ausführung als Formplatten für sehr vielseitige Anwendungen eignen, sind Wechselformen hingegen für Prototypen und Kleinserien prädestiniert, da der Formaufbau auf der Maschine bleibt, während nur die als Wechseleinsätze ausgeführten Formeinsätze in Formplattenrahmen auf der Düsen- und Auswerferseite ausgetauscht werden.
Die DE 10 2011 055 961 A1 offenbart eine Spritzgussvorrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffmaterialien mit Vorrichtungen für ein schnelles Aufspannen einer Form mit zwei Formplatten.
Durch eine meist inhomogene Materialverteilung in einem Spritzgussbauteil kommt es während des Spritzgießens zudem zu einer inhomogenen Erwärmung bzw. zu einer inhomogenen Temperaturverteilung. Zur Steuerung des Spritzgussprozesses und zur Erzielung einer hohen Wiederholgenauigkeit über mehrere aufeinanderfolgende Spritzgussprozesse, sind jedoch eine möglichst homogene Temperatur bzw. Temperaturverteilung an dem Spritzgusswerkzeug vorteilhaft. Um eine solche zu erzielen, werden Spritzgusswerkzeuge vor und zwischen den Spritzgussprozessen zur Herstellung eines Spritzgussbauteils temperiert, d.h. erhitzt und/oder abgekühlt, um eine angestrebte Temperaturverteilung an dem Spritzgusswerkzeug zu erhalten. Meist befindet sich auf der Düsenseite des Werkzeugs ein Verteilersystem für Heiz- bzw. Kühlmittel.
Die DE 10 2019 201 160 A1 offenbart eine wiederverwendbare Form zum Spritzgießen, die ein wiederverwendbares Formelement und einen Formhohlraum umfasst, der in dem Formelement definiert ist und mindestens eine in dem Formelement definierte Kühlkörperaussparung zum Unterbringen eines Kühlkörpermaterials darin zum schnellen Ableiten von Wärme.
Insbesondere für Spritzgussteile, die in kleinen Stückzahlen produziert werden, bei denen die Entwicklung und Anfertigung einer Form aus Stahl nicht wirtschaftlich ist, bieten sich 3D-gedruckte Formen an. 3D-gedruckte Spritzgusswerkstoffe werden gemäß einer Zeichnung von einem 3D-Drucker erstellt und bestehen üblicherweise aus besonders leistungsfähigen Kunststoffen.
Gerade für Kleinstserien sind diese 3D-gedruckten Formen aus Hochleistungskunststoffen immer noch teuer und unwirtschaftlich. Zudem gibt es bei Formeinsätzen, die vollständig aus Hochleistungskunststoff erzeugt werden, auch Probleme hinsichtlich der erzielbaren Maßgenauigkeit. Darüber hinaus weisen diese Ansätze noch keine ausreichend durchdachten und implementierten Konzepte zum Temperieren der Formeinsätze auf, um auch filigrane und ultrafeine Spritzgussteile beständig zu erzeugen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Formeinsatz bereitzustellen, der die vorgenannten Nachteile überwindet und der im Vergleich zu herkömmlichen Formwerkzeugen kostengünstiger in der Herstellung ist. Gleichzeitig soll der Formeinsatz leicht handzuhaben sein. Darüber hinaus soll der Formeinsatz eine exakte Temperierung der Spritzgussvorrichtung sowie des Formlings gewährleisten können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Formeinsatz für ein Formwerkzeug, ein Verfahren und eine Verwendung gemäß den nebengeordneten Hauptansprüchen gewährleistet. Bevorzugte Varianten sind den Unteransprüchen, der Beschreibung, dem Ausführungsbeispiel und den Zeichnungen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist der Formeinsatz mindestens zweiteilig ausgeführt, mit einem Trägermodul und einem separaten Formmodul zur modularen Kombination mit dem Trägermodul, wobei das Trägermodul einen Boden und Seitenwände aufweist, die einen Raum zumindest teilweise umschließen.
Der Formeinsatz ist ein Einsatz, der in eine Formplatte als Wechseleinsatz eingefügt wird und wird vorzugsweise für die Produktion kleiner Stückzahlen eingesetzt.
Idealerweise ist das Formmodul als dünne Platte ausgeführt, die die negative Kontur des Formlings abbildet.
Das Formmodul ist vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem Hochleistungskunststoff und/oder einem Verbundwerkstoff ausgebildet. Bevorzugt wird das Formmodul generativ erzeugt. Der geringe Materialeinsatz und die schnelle Druckzeit realisieren einen wirtschaftlich günstigen formgebenden Körper für Formwerkzeuge, der in kurzer Zeit bereitgestellt werden kann.
Vorteilhafterweise ist das Trägermodul zumindest als der Teil eines Formeinsatzes ausgeführt, der das Formmodul komplettiert. Vorzugsweise ist das Trägermodul aus einem günstigen, stabilen und druckfesten Kunststoff ausgebildet.
Vorzugsweise ist das Trägermodul in Form eines zur Seite des Formmoduls offenen Gehäuses ausgeführt. Die äußere Kontur eines Formeinsatzes entspricht einem solchen Gehäuse, wobei der Bereich des Formmoduls offen ausgebildet ist. Das Gehäuse ist somit bevorzugt hohl und befüllbar ausgebildet.
Bei einer günstigen Variante ist das Trägermodul als offene Schale ausgebildet. Die offene Schale umgibt als dreidimensionales Gebilde, beispielsweise als offenes Gehäuse, zumindest teilweise einen Raum und grenzt somit einen Körper als Formeinsatz gegenüber seiner Umwelt ab.
Idealerweise umgeben der Boden und die Seitenwände des Trägermoduls einen Raum teilweise. Dabei nimmt der Raum mehr als 60 %, vorzugsweise mehr als 75 %, insbesondere mehr als 90 % des Volumens des Formeinsatzes ein.
Bei einer vorteilhaften Variante umgeben das Formmodul und das Trägermodul als zusammengefügtes Gehäuse einen Raum vollständig.
Idealerweise liegt das Formmodul auf den Seitenwänden des Trägermoduls auf. Somit trägt das Trägermodul das Formmodul.
Vorzugsweise liegt das Formmodul auf den Seitenwänden des Trägermoduls lose auf und bildet keine Verbindung aus.
Die zweiteilige Ausführung des Formeinsatzes als detailgenaues Formmodul und stabiles Trägermodul erzielt eine wirtschaftlich günstige Ausführung eines Formeinsatzes, der insbesondere für die Kleinserienproduktion von Formerzeugnissen vorteilhaft ist und innerhalb kürzester Produktionszeit hergestellt werden kann.
Bei einer Variante der Erfindung lassen sich verschiedene Formmodule mit einem Trägermodul zu einem Formeinsatz kombinieren, der als Wechselformeinsatz für sehr kleine Stückzahlen konzipiert ist. Dabei wird nur die Formplatte an einen neuen Formling angepasst und generativ neu erzeugt.
Bei einer besonders günstigen Ausführung der Erfindung ist das Trägermodul mittelbar mit dem Formmodul verbunden. Mittelbar bedeutet hierbei, dass eine weitere Komponente zur Ausbildung einer Verbindung nötig ist.
Idealerweise weist das Formmodul und/oder das Trägermodul Anker und/oder Oberflächenartefakte auf. Dabei sind die Anker vorzugsweise auf der Innenseite des Formmoduls und/oder Trägermoduls angeordnet.
Bei einer besonders bevorzugten Variante weist das Formmodul und/oder das Trägermodul auf der Innenseite mehr als 0,3 Anker/cm², vorzugsweise mehr als 0,6 Anker/cm², insbesondere mehr als1 Anker/cm² auf. Die Anker können vorzugsweise als runde Köpfe oder als Pilzköpfe oder als pyramidenartige Köpfe oder als innenliegende, kantige Vertiefung ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise ist der Raum zumindest teilweise von einer Masse gefüllt.
Mithilfe der Anker wird eine auf die Innenfläche des Formeinsatzes bezogene formschlüssige Verbindung zwischen einer Masse und den Gehäuseteilen des Formeinsatzes erzielt. Die Verbindung zwischen Trägermodul und Formmodul ist mithilfe der Masse mittelbar ausgeführt. Besonders vorteilhaft sind dabei die Oberflächenartefakte, die eine besonders hohes Volumen an Hinterschneidungen generieren und die formschlüssige Verbindung besonders fest ausbilden. Somit lässt sich insbesondere im Betrieb des Spritzgusswerkzeugs eine sicher verbundene und einstückige Ausführung des Formeinsatzes gewährleisten.
Vorteilhafterweise ist der Raum zumindest teilweise von einer Masse gefüllt.
Bevorzugt bildet die eingefüllte Masse mit den Ankern, die am Formmodul und/oder am Trägermodul angeordnet sind, formschlüssige Verbindungen aus, wodurch eine besonders stabile Einheit des Formeinsatzes aus Gehäuse und Masse entsteht.
Alternativ sind auch kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen zwischen Trägermodul und Formmodul vorstellbar.
Bei einer bevorzugten Variante weist das Formmodul Elemente auf, die sich in den Raum erstrecken. Diese Elemente können beispielsweise als Streben und/oder Stege und/oder Lamellen ausgeführt sein, die das Formmodul stabilisieren.
Darüber hinaus können die Elemente auch eine formschlüssige Verbindung mit dem Trägermodul bilden. Beispielsweise durch Aussparungen in den Elementen, die dann von der Masse durchdrungen werden und somit eine formschlüssige Verbindung bilden.
Alternativ können die Elemente auch mit Oberflächenartefakten bzw. Ankern besetzt sein, die zusätzlich mit der Masse die formschlüssige Verbindungen verstärken.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung sind die Elemente als Hülsen für die Auswerferstäbe ausgeführt.
Bei einer bevorzugten Variante ist der Raum des mit dem Trägermodul kombinierte Formmodul teilweise mit einer Masse gefüllt. Beispielsweise ist ein Teilvolumen des Raumes für die Durchströmung mit einem Heiz- oder Kühlmedium in Form eines Kanals ungefüllt ausgebildet.
Bei einer alternativen Variante ist der Raum, der vom Formmodul und dem Trägermodul begrenzt wird, vollständig mit einer Masse gefüllt.
Vorzugsweise ist die Masse aus einer Mischung aus einem Bindemittel und einer Gesteinskörnung ausgebildet. Ein solche Masse ist besonders schwingungsdämpfend und druckfest ausgeführt, was sehr vorteilhaft für die Ausführung in einem Spritzgusswerkzeug ist, in dem enorme mechanische Kräfte wirken.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst die Masse sphäroidischen Feststoff. Die sphäroidischen Partikel sind besonders rund ausgeführt, wodurch Spannungen innerhalb der Masse und somit innerhalb des Formwerkzeugs abgebaut bzw. vermindert auftreten. Dies begünstigt die Haltbarkeit und Belastbarkeit der Formmodule.
Bei einer günstigen Ausführung der Erfindung besteht die Masse aus einer vollständig gebundenen und zusammenhängenden Einheit. Die Masse ist somit gerade nicht lose und/oder rieselfähig. Vorzugsweise ist die Masse fest und hart ausgebildet.
Alternativ kann die Masse auch aus einer rieselfähigen Mischung oder in Form einer ungebundenen Einheit ausgeführt sein.
Vorteilhafterweise weist die Masse eine hohe Druckfestigkeit auf. Dadurch nimmt der sogenannte Kern des Formeinsatzes die Druckkräfte und Schwingungen in der Spritzgussproduktion auf, die beispielsweise von dem filigranen Formmodul an die Masse übertragen werden.
Idealerweise weist die Masse eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 1 W/m-K, vorzugsweise von mehr als 2 W/m-K auf und/oder von weniger als 6 W/m-K, vorzugsweise von weniger als 5 W/m-K auf.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung weist die Masse eine Dichte von mehr als 1,8 g/cm³, vorzugsweise von mehr als 2,0 g/cm³, insbesondere von mehr als 2,2 g/cm³ auf und/oder von weniger als 3,0 g/cm³, vorzugsweise von weniger als 2,8 g/cm³, insbesondere von weniger als 2,6 g/cm³ auf.
Bevorzugt weist die Masse eine Druckfestigkeit von mehr als 50 MPa, vorzugsweise von mehr als 100 MPa, insbesondere von mehr als 140 MPa auf und/oder von weniger als 180 MPa, vorzugsweise von weniger als 170 MPa, insbesondere von weniger als 160 MPa auf.
Bei einer bevorzugten Variante beträgt die Druckfestigkeit der Masse mehr als 30 N/mm², vorzugsweise mehr als 60 N/mm², insbesondere mehr als 90 N/mm².
Bei einer alternativen Variante weist die Masse mindestens die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Formmoduls auf. Somit lässt sich insbesondere die Temperierung der Formanordnung mithilfe eines Kühl- oder Heizmediums realisieren, um so temperatursensible Formteile zu erzeugen.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Formmoduls weniger als 0,8 W/m-K, vorzugsweise weniger als 0,5 W/m-K, insbesondere weniger als 0,2 W/m-K.
Vorteilhafterweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit der Masse mehr als 0,35 W/m-K, vorzugsweise mehr als 0,8 W/m-K, insbesondere mehr als 1,3 W/m-K.
Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Formmoduls mehr als 10 W/m-K, vorzugsweise mehr als 50 W/m-K, insbesondere mehr als 100 W/m-K.
Idealerweise beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Materials des Trägermoduls weniger als 0,8 W/m-K, vorzugsweise weniger als 0,5 W/m-K, insbesondere weniger als 0,2 W/m-K.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung weist das Formmodul eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 150 W/m-K und die Masse eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als 0,7 W/m-K auf. In dieser Ausführungsvariante ist die Masse als Isolator ausgeführt. Dabei kann das Formmodul beispielsweise sehr heiß sein, während das schmelzflüssige Material zur Bildung des Formlings in die korrespondierenden Formeinsätze injiziert wird. Mithilfe einer sehr effizienten Kühlung mittels mindestens eines Kühlkanals kann das Formmodul sehr schnell runter gekühlt werden, was die isolierende Masse im Inneren des Gehäuses vorteilhaft unterstützt. Auf diese Weise ist es möglich sehr filigrane Formteile zu erzeugen, die sich sonst in nicht temperierten Spritzgusswerkzeugen vor einer natürlichen Abkühlung zersetzen würden.
Bei einer ähnlichen Ausführung, bei der im Spritzgussverfahren der Formling auf definierten Temperaturen stabilisiert werden muss, ist die Anordnung aus besser leitendem Formmodul und isolierender Masse ebenfalls vorteilhaft.
Bei einer bevorzugten Variante ist das Trägermodul mit dem Formmodul mithilfe der Masse formschlüssig verbunden. Diese Verbindung ist äußerst stabil und kann enorme Schwingungen aufnehmen, ohne dass die Verbindung beeinträchtigt wird.
Bei einer alternativen Variante kann das Formmodul mit dem Trägermodul auch kraftschlüssig verbunden sein. In dieser Ausführung ist eine geschraubte Verbindung vorstellbar.
Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung weist das Formmodul zumindest teilweise eine Beschichtung auf. Dadurch kann die Ausformung des Formteils besonders leicht und/oder die Temperierung des Formmoduls besonders schnell erzielt werden. Dadurch wird die Formanordnung verschleißfest ausgebildet und bietet gleichzeitig eine günstige Entformbarkeit.
Bei einer Variante der Erfindung ist die Beschichtung aus einem Polyhalogenolefin ausgeführt. Dabei beträgt die Shore-Härte D der Beschichtung mehr als 40, vorzugsweise mehr als 50, insbesondere mehr als 60.
Bei einer alternativen Variante ist die Beschichtung aus einer dünnen Kupferschicht ausgebildet, bei der der Mittenrauheitswert R_a der Kupferschicht weniger als 0,4 µm, vorzugsweise weniger als 0,2 µm, insbesondere weniger als 0,1 µm beträgt.
Bei einer weiteren, alternativen Variante der Erfindung weist die Beschichtung einen Anteil an nanokolloidalen Tensiden auf, wodurch die Entformbarkeit des Formwerkzeugs besonders günstig ausgebildet ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung weist die Beschichtung mindestens eine Schicht aus Kohlenstoff auf. Eine solche Beschichtung ist besonders hart und gleichzeitig glatt ausgeführt.
Unter den Kohlenstoffschichten werden Schichten verstanden, in denen Kohlenstoff der überwiegende Bestandteil ist. Die Kohlenstoffschicht kann beispielsweise mit einer PVD- (engl. Physical Vapor Deposition), einer physikalischen Gasphasenabscheidung etwa durch Verdampfen oder Sputtern) oder einem CVD- (engl. Chemical Vapor Deposition; Chemische Gasphasenabscheidung) Verfahren aufgebracht werden.
Vorzugsweise handelt es sich um eine amorphe Kohlenstoffschicht, insbesondere eine tetraedrische wasserstofffreie amorphe Kohlenstoffschicht, die auch als ta-C Schicht bezeichnet wird. Die dem Kristallgitter von Graphit zugehörigen Atombindungen (insgesamt jeweils 3) kennzeichnet man mit der Bezeichnung „sp2“. Dabei liegt eine sp2-Hybridisierung vor.
Bei einer Diamantschicht bildet jedes Kohlenstoffatom mit vier benachbarten Atomen eine tetraederförmige Anordnung. Bei dieser räumlichen Anordnung sind alle Atomabstände gleich gering. Es wirken daher sehr hohe Bindungskräfte zwischen den Atomen, und zwar in allen Raumrichtungen. Daraus resultieren die hohe Festigkeit und die extreme Härte des Diamanten. Die dem Kristallgitter von Diamanten zugehörigen Atombindungen, insgesamt jeweils vier, kennzeichnet man mit der Bezeichnung „sp3“. Somit liegt eine sp3-Hybridisierung vor.
Bei einer besonders günstigen Variante der Erfindung besteht die Kohlenstoffschicht aus einer Mischung von sp3- und sp2-hybridisiertem Kohlenstoff. Diese Schicht ist durch eine amorphe Struktur gekennzeichnet. In dieses Kohlenstoffnetzwerk können auch Fremdatome wie Wasserstoff, Silizium, Wolfram oder Fluor eingebaut sein.
Idealerweise weist die Beschichtung aus Kohlenstoff eine äußerst glatte axiale Oberfläche mit Antihafteigenschaften auf, bei der der Mittenrauheitswert R_a der Kohlenstoffschicht weniger als 0,6 µm, vorzugsweise weniger als 0,3 µm, insbesondere weniger als 0,1 µm beträgt.
Die ta-C Beschichtung weist einen sehr geringen Reibbeiwert bei gleichzeitig sehr guter chemischer Beständigkeit auf. Die Härte der Beschichtung kommt der Härte von Diamanten sehr nahe, wobei die Härte vorzugsweise mehr als 20 GPa, vorzugsweise mehr als 30 GPa, insbesondere mehr als 40 GPa und weniger als 120 GPa, vorzugsweise weniger als 110 GPa, insbesondere weniger als 100 GPa beträgt.
Vorteilhafterweise ist das Trägermodul und/oder das Formmodul generativ ausgebildet.
Die Bezeichnung generative Ausbildung umfassend alle Fertigungsverfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und somit dreidimensionale Gehäuse erzeugt werden. Dabei erfolgt der schichtweise Aufbau computergesteuert aus einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen. Beim Aufbau finden physikalische oder chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt. Typische Werkstoffe für das 3D-Drucken sind Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken, Metalle, Carbon- und Graphitmaterialien.
In einer alternativen Variante der Erfindung ist auch das Kaltgasspritzen und/oder das Extrudieren in Kombination mit dem Auftragen von schmelzfähigem Kunststoff ein anwendbares Verfahren.
Bei einer Variante der Erfindung wird das Trägermodul und/oder das Formmodul mit einem additiven Fertigungsverfahren erzeugt, bei dem aus schmelzfähigem Kunststoff oder schmelzfähigem Verbundwerkstoff ein Raster von Punkten auf eine Fläche aufgetragen wird. Durch Extrudieren mittels einer Düse sowie einer anschließenden Erhärtung durch Abkühlung an der gewünschten Position wird ein tragfähiger Aufbau, insbesondere in Form eines Trägermoduls erzeugt. Indem das Gehäuse hohlraumbildend mit besonders tragfähiger Struktur erzeugt wird, weist das Trägermodul eine enorme Festigkeit bei gleichzeitig sehr geringem Gewicht auf. Der Aufbau des Trägermoduls erfolgt üblicherweise, indem wiederholt jeweils zeilenweise eine Arbeitsebene abgefahren und dann die Arbeitsebene stapelnd nach oben verschoben wird, sodass das Trägermodul schichtweise entsteht.
Bei einer bevorzugten Variante wird das Formmodul mittels selektiven Laserschmelzen erzeugt. Beim selektiven Laserschmelzen wird das Gehäuse nach einem Verfahren hergestellt, bei dem zunächst eine Schicht eines Aufbaumaterials auf eine Unterlage aufgebracht wird. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Aufbaumaterial zur Herstellung des Gehäuses um metallische Pulverteilchen oder Verbundwerkstoffteilchen. Bei einer Variante der Erfindung werden dazu eisenhaltige und/oder aluminiumhaltige Pulverpartikel eingesetzt. Diese können Zusätze wie Chrom, Molybdän oder Nickel enthalten. Der metallische Aufbauwerkstoff bzw. der mit kunststoffdurchsetzte aluminiumhaltige Aufbauwerkstoff wird in Pulverform in einer dünnen Schicht auf eine Platte aufgebracht. Dann wird der pulverförmige Werkstoff mittels einer Strahlung an den jeweils gewünschten Stellen lokal vollständig umgeschmolzen und es bildet sich nach der Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird die Unterlage um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt und es wird erneut Pulver aufgetragen. Dieser Zyklus wird so lange wiederholt, bis alle Schichten umgeschmolzen sind und das fertige Formmodul entstanden ist. Erfindungsgemäß wird dabei ein Formmodul erzeugt, das besonders filigran und detailgetreu ausgebildet ist.
Als Strahlung kann beispielsweise ein Laserstrahl zum Einsatz kommen, welcher das Formmodul und/oder das Trägermodul aus den einzelnen Pulverschichten generiert. Die Daten zur Führung des Laserstrahls werden auf der Grundlage eines 3D-CAD-Körpers mittels einer Software erzeugt. Alternativ zu einem selektiven Laserschmelzen kann auch ein Elektronenstrahl (EBN) zum Einsatz kommen.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung ist ein Kanal zum Temperieren generativ ausgebildet. Vorzugsweise ist der Kanal mithilfe des selektiven Laserschmelzens auf die Innenseite des Formmoduls aufgedruckt. Bevorzugt grenzt die eingefüllte Masse direkt an den Kanal zum Temperieren an.
Idealerweise ist das Trägermodul aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff und/oder Verbundwerkstoff ausgebildet.
Vorteilhafterweise weist der Kunststoff des Trägermoduls eine Dichte von mehr als 0,8 g/cm³, vorzugsweise von mehr als 1,0 g/cm³, insbesondere von mehr als 1,1 g/cm³ auf und/oder von weniger als 1,5 g/cm³, vorzugsweise von weniger als 1,4 g/cm³, insbesondere von weniger als 1,3 g/cm³ auf.
Idealerweise weist der Kunststoff des Trägermoduls eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 0,15 W/m-K, vorzugsweise von mehr als 0,3 W/m-K auf und/oder von weniger als 0,85 W/m-K, vorzugsweise von weniger als 0,65 W/m-K auf.
Bevorzugt weist der Kunststoff des Trägermoduls eine Druckfestigkeit von mehr als 5 MPa, vorzugsweise von mehr als 15 MPa, insbesondere von mehr als 25 MPa auf und/oder von weniger als 80 MPa, vorzugsweise von weniger als 60 MPa, insbesondere von weniger als 40 MPa auf.
Bei einer alternativen Variante ist das Trägermodul aus einem Metallwerkstoff oder einer metallischen Legierung ausgebildet.
Das Trägermodul kann beispielsweise aus einer Zink oder Zinklegierung oder einem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung oder Messing ausgebildet sein.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung ist das Trägermodul aus einem Zinkdruckguss ausgeführt. Dabei kann ein Trägermodul erzielt werden, das mit hoher Präzision gefertigt ist sowie eine hohe Härte als auch hohe Festigkeit aufweist.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung ist das Trägermodul aus einem Polyamid ausgebildet. Beispielsweise ist das Trägermodul aus einem PA 6.6 gebildet.
Bei einer alternativen Variante der Erfindung ist das Trägermodul aus einem Polyetheretherketon oder aus einem Polycarbonat ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Variante ist das Formmodul aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet. Vorzugsweise ist das Formmodul aus einem Aluminium ausgebildet. Die generative Erzeugung eines definierten und filigranen Formmoduls ist sehr maßhaltig und detailgetreu möglich.
Vorzugsweise ist das Formmodul aus einer Nickelbasislegierung, beispielsweise einem Inconel 718 oder einem Inconel 600 ausgeführt, die besonders günstige mechanische Eigenschaften in Kombination mit einer hervorragenden Beständigkeit für Hochtemperaturanwendungen vereint.
Vorteilhafterweise weist der metallische Werkstoff des Trägermoduls und/oder des Formmoduls eine Dichte von mehr als 2,5 g/cm³, vorzugsweise von mehr als 5,0 g/cm³, insbesondere von mehr als 7, g/cm³ auf und/oder von weniger als 9,5 g/cm³, vorzugsweise von weniger als 9,0 g/cm³, insbesondere von weniger als 8,5 g/cm³ auf.
Idealerweise weist der metallische Werkstoff des Trägermoduls und/oder des Formmoduls eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 9 W/m-K, vorzugsweise von mehr als 14 W/m-K auf und/oder von weniger als 25 W/m-K, vorzugsweise von weniger als 20 W/m-K auf.
Bei einer alternativen Variante weist der metallische Werkstoff des Trägermoduls und/oder des Formmoduls eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 90 W/m-K, vorzugsweise von mehr als 100 W/m-K auf und/oder von weniger als 160 W/m-K, vorzugsweise von weniger als 130 W/m-K auf.
Bevorzugt weist der metallische Werkstoff eine Zugfestigkeit von mehr als 150 MPa, vorzugsweise von mehr als 450 MPa, insbesondere von mehr als 700 MPa auf und/oder von weniger als 2300 MPa, vorzugsweise von weniger als 2000 MPa, insbesondere von weniger als 1700 MPa auf.
Idealerweise ist das Formmodul aus einem Hochleistungskunststoff, insbesondere einem Polyetheretherketon, ausgebildet.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist das Formmodul aus einem Verbundwerkstoff ausgebildet. Vorzugsweise ist der Verbundwerkstoff als Alumide^® ausgeführt.
Bevorzugt beträgt der E-Modul des Verbundwerkstoffs nach DIN EN ISO 527 mehr als 3000 N/mm², vorzugsweise mehr als 3400 N/mm², insbesondere mehr als 3800 N/mm². Ein Formmodul aus diesem Verbundwerkstoff ist enorm stabil und formbeständig ausgebildet, was besonders vorteilhaft für den Einsatz als Formeinsatz beim Spritzgießen ist.
Vorteilhafterweise ist die Masse aus einer Mischung aus einem Bindemittel und einer Gesteinskörnung ausgebildet. Bevorzugt kann die Masse als ein Ankermörtel und/oder als ein Anker- und Injektionsleim und/oder als ein Hochfestverguss und/oder als ein Basaltverguss und/oder aus Mischungen dieser ausgeführt sein.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung ist die Masse in Form eines Hochleistungsbetons ausgeführt, der besonders schwingungsdämpfende Eigenschaften aufweist und somit hervorragend für die Anwendung in einem Formwerkzeug, insbesondere in einem Spritzgusswerkzeug, geeignet ist. Dabei gleicht der Hochleistungsbeton mit seinen dämpfenden Eigenschaften die geringere Dämpfung des Formmoduls deutlich aus.
Vorzugsweise kann die Masse einen Anteil an einer farbigen Substanz, bevorzugt organische Farbstoffe, aufweisen. Vorteilhafterweise verleiht dies der ganzen Massen einen farbigen Schimmer und/oder eine farbige Erscheinung.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung umfasst die Masse einen Anteil an Fasern oder metallische Partikeln. Dabei steigern die metallischen Partikeln die Wärmeleitfähigkeit der Masse, wodurch die Einstellung einer gezielten Temperatur bzw. Temperaturverteilung innerhalb des Formeinsatzes erzielt werden kann. Dadurch können auch sehr filigrane Formteile erzeugt werden, die ohne gezielte Temperatureinstellung nicht stabil ausgebildet werden können.
Alternativ können auch Faser aus einem Verbundwerkstoff in die Masse eingebracht sein, wodurch eine gesteigerte Festigkeit der Masse erzielt werden kann.
Bei einer vorteilhaften Variante weist das Formmodul einen Kanal zum Temperieren auf. Dieser Kanal kann von einem Heiz- oder Kühlmedium durchströmt werden.
Idealerweise ist der Kanal zum Temperieren des Formeinsatzes direkt und unmittelbar an dem Formmodul angeordnet.
Idealerweise weist der Formeinsatz besonders dünne Wände auf, wodurch der Wärmeübergang günstig unterstützt werden kann.
Vorteilhafterweise weist das Formmodul einen Kanal zum Temperieren auf, der mehr als 80 %, vorzugsweise mehr als 90 %, insbesondere mehr als 95 % der Fläche unter der Kavität bedeckt. Hierdurch entsteht eine Heiz- bzw. Kühlleistung, die von bekannten Formwerkzeugen so noch nicht bekannt ist.
Bei einer Variante der Erfindung umfasst der Kanal zum Temperieren mehr als sechs, vorzugsweise mehr als zehn, insbesondere mehr als vierzehn Windungen. Die Umlenkung des Mediums zum Kühlen bzw. Heizen führt zu einer günstigen Turbulenz, die den Wärmeübergang in einem vorteilhaften Maße begünstigt.
Bevorzugt beträgt das Verhältnis von Fläche des Kanals zur Fläche der Wandstärke des Kanals mehr als vier, vorzugsweise mehr als sechs, insbesondere mehr als acht. Dadurch wird eine beeindruckende Kühl- bzw. Heizleistung erzielbar.
Bei einer günstigen Variante der Erfindung ist der Kanal zum Temperieren rechteckig oder quadratisch oder nahezu rechteckig mit kleinen Radien ausgeführt.
Bei einer günstigen Variante ist der Kanal mit dem gleichen Werkstoff des Formmoduls auf das Formmodul aufgedruckt. Alternativ kann hierfür auch ein anderer passender und auf dem Formmodul haftender Werkstoff verwendet werden.
Bei einer alternativen Variante der Erfindung werden nur die Wände eines vorzugsweise rechteckigen und/oder quadratischen Kanals auf das Formmodul aufgedruckt. Der fehlende Boden wird mittels vergossener Masse erzeugt.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung wird eine vorgeformter Kanal auf der Innenseite des Formmoduls angeordnet und durch das Verfüllen des Raumes mit der Masse fixiert.
Erfindungsgemäß werden das Formmodul und das Trägermodul mit einem Verfahren hergestellt, bei dem das Formmodul und das Trägermodul generativ erzeugt wird. Das Formmodul wird dann mit dem Trägermodul verbunden.
Vorzugsweise wird das Formmodul mit dem Trägermodul formschlüssig verbunden, indem in der Raum, den das Formmodul und das Trägermodul umschließen, mit einer Masse gefüllt wird. Vorzugsweise wird eine Masse vergossen, die aushärtet und einen festen Verbund bildet.
Bei einer bevorzugten Variante der Erfindung wird das Formmodul zumindest teilweise mit einer Beschichtung versehen. Dadurch kann die Ausformung des Formteils besonders leicht und/oder die Temperierung des Formmoduls besonders schnell erzielt werden.
Gemäß der Erfindung wird ein Formeinsatz aus einem kombinierten Formmodul und Trägermodul in einem Formwerkzeug für die Produktion von Kleinserien verwendet. Der erfindungsgemäße Formeinsatz aus Formmodul und Trägermodul ist günstig in der Herstellung und kann besonders schnell erzeugt werden. Darüber hinaus ist der Formeinsatz vorteilhaft zur gezielten Temperierung ausgebildet.
Vorteilhafterweise wird der Formeinsatz mit einem Kanal zum Temperieren in einer Formanordnung zur Verkürzung der Zykluszeiten und somit zur Steigerung der Produktionskapazität verwendet. Die exakte Temperierung gewährleistet ein schnelleres Abkühlen des Spritzgussteils.
Idealerweise wird der Formeinsatz mit einem Kanal zum Temperieren in einer Formanordnung zur Produktion von Spritzgussteilen verwendet, die temperatursensitive Bereiche aufweisen. Besonders dünne und filigrane Bauteile können makelfrei produziert werden.
Die Kategorie Formwerkzeug umfasst neben dem Spritzgießwerkzeug insbesondere auch Presswerkzeuge und auch Ziehwerkzeuge und auch Tiefziehwerkzeuge, für die die Ausgestaltung in Form eines gefüllten Gehäuses ebenfalls schnell und günstig als auch sehr wertig erzeugt werden kann.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen und aus den Zeichnungen selbst.
Dabei zeigt

1 eine Sprengdarstellung eines Formwerkzeugs,
2 eine perspektivische Darstellung zweier korrespondierender Formeinsätze,
3 eine weitere perspektivische Darstellung zweier korrespondierender Formmodule,
4 eine perspektivische Darstellung eines Kühlkanals auf einem Formeinsatz,
5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführung eines Kühlkanals in einem Formmodul,
6 einige Ausführungsformen von Ankern.

In 1 ist eine Sprengdarstellung eines Formwerkzeugs 3 dargestellt. Zwischen zwei Isolierplatten 20 sind je eine Aufspannplatte 21 angeordnet. Auf der Düsenseite 22 ist direkt die düsenseitige Formplatte 23 angeordnet, in die die Angussbuchse 24 eingreift. Auf der Auswerferseite 25 ist die Formplatte 26 auf einer Zwischenplatte 27 angeordnet, wobei zwischen der Zwischenplatte 27 und der Aufspannplatte 21 ein Auswerferpaket 28 mit Auswerferplatten 29 und Leisten 30 positioniert sind. Der düsenseitige Formeinsatz 2 wird in die düsenseitige Formplatte 23 integriert und der auswerferseitige Formeinsatz 1 wird in die auswerferseitige Formplatte 26 eingefügt. Die Formeinsätze 1 und 2 sowie die Formplatten 23 und 26 bilden eine Formanordnung.
In 2 ist eine perspektivische Darstellung zweier korrespondierender Formeinsätze 1 und 2 dargestellt. In dieser Ausführungsvariante ist der Formeinsatz 2 zweiteilig mit einem Formmodul 5 und einem Trägermodul 4 ausgeführt. Das Formmodul 5 bildet mit dem modular kombiniertem Trägermodul 4 ein Gehäuse, das einen Raum 10 umschließt. Der Formeinsatz 1 ist in dieser Ausführungsvariante als einteiliges Gehäuse ausgebildet, das einen Raum 10 umschließt.
Das Trägermodul 4 wird aus Seitenwänden 7 und einem Boden 6 gebildet. Das Formmodul 5 weist Elemente 8 in Form von Stegen auf, die sich in den Raum 10 erstrecken und die zylindrische Aussparungen 17 aufweisen. Die Stege stabilisieren das dünne Formmodul 5 aus Aluminium, das generativ mittels selektivem Laserschmelzen erzeugt wird.
Die beiden Gehäuse der Formeinsätze 1 und 2 sind innen hohl ausgebildet und werden mit einer Masse gefüllt bzw. vergossen. Die Masse schmiegt sich an die Elemente 8 an und verfüllt die zylindrischen Aussparungen 17, so dass eine sichere, formschlüssige Verbindung zwischen dem Trägermodul 4, dem Formmodul 5 und der Masse entsteht. In dieser Ausführungsvariante ist die Masse als Hochfestverguss ausgeführt, der eine Druckfestigkeit von mehr als 120 N/mm² nach 28 d aufweist. Die Seitenwände 7 und der Boden 6 sind aus einem Polyamid gebildet und generativ erzeugt. Die Wärmeleitfähigkeit des Trägermoduls 4 beträgt 0,23 W/m*K, die Wärmeleitfähigkeit des Formmoduls 5 beträgt 250 W/m*K und die Wärmeleitfähigkeit der Masse beträgt 1 W/m*K. Die Oberfläche des Formmoduls 5 weist eine Beschichtung 11 auf, die aus amorphen Kohlenstoff ausgebildet ist. Dadurch weist die Beschichtung 11 eine Härte von mehr als 40 GPa auf.
Das Gehäuse des Formeinsatzes 1 ist aus Alumide^® generativ gebildet und weist Führungen 15 für das Auswerferstifte auf. Beide Formeinsätze 5 und 6 weisen Bohrungen 16 zur Befestigung an den Formplatten 23 und 26 auf.
In 3 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, in der beide Formeinsätze 1, 2 zweiteilig mit einem Formmodul 5 und einem Trägermodul 4 ausgeführt sind, wobei das Trägermodul 4 des Formeinsatzes 1 nicht dargestellt ist. Das Trägermodul 4 der 3 entspricht der Beschreibung des Formeinsatzes 2 aus 2.
Die Formmodule 5 sind aus einer Nickelbasislegierung, in dieser Ausführungsvariante Inconel 718, ausgeführt. Die Wärmeleitfähigkeit der Formmodule 5 beträgt 11 W/m*K, die Härte nach Vicker 470 HV und die Zugfestigkeit 1530 MPa.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Kanals 12 zum Temperieren auf einem Ausschnitt eines Formmoduls 5. In dieser Ausführungsform sind Wände 13 aus Aluminium mittels generativer Fertigung auf der Innenseite des Formmoduls 5 aufgebracht. Der offene Kühlkanal 12 wird mit einer wachsartigen Substanz gefüllt, bevor der Formeinsatz 1, 2 mit der Masse befüllt wird. Nach der harten und festen Ausbildung der Masse im Formeinsatz 1, 2 wird die wachsartige Substanz thermisch entfernt, wodurch ein fertiger Kanal 12 zum Temperieren mit Wänden 13 aus Aluminium und einem Boden aus der festen Masse erzielt wird. Der Kanal 12 verfügt über Anschlüsse 14 zum Anbinden an einen externen Heiz- bzw. Kühlkreislauf.
Der Kanal zum Temperieren 12 weist besonders dünne Wände 13 auf, wodurch der Kanal zum Temperieren 12 mehr als 90 % der Fläche der Kavität des Formmoduls 5 bedeckt. Das Medium, das den Kanal 12 durchströmt wird durch die mehr als sechs Windungen besonders häufig umgelenkt. Dadurch wird eine günstige Turbulenz erzeugt. Der Kanal 12 weist in der dargestellten Ausführungsform einen rechteckigen Querschnitt auf.
Die 5 zeigt eine perspektive Darstellung eines geschnitten Teilstücks eines Formmoduls 5. In dieser Ausführungsvariante ist auf eine besonders hohe Wärmeübertragungsfläche und hohe Kühlleistung geachtet worden. Der Kanal 12 zum Temperieren weist einen dreieckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf. An den Kanal 12 zum Temperieren grenzen direkt die Stege 8 an, die in dieser Ausführungsvariante als t-förmiger Träger ausgebildet sind und zylindrische Aussparungen 17 aufweisen. Die t-Form und die Aussparungen 17 begünstigen eine besonders stabile Ausbildung der formschlüssigen Verbindung mit einer Formensatz ausfüllenden Masse.
In 6 sind einige Ausführungsformen der Oberflächenartefakte dargestellt, die die Funktion von Ankern 9 des Formmoduls 5 und des Trägermoduls 4 in der Masse übernehmen. Dadurch wird zwischen dem Formeinsatz 1, 2 bildenden Trägermodul 4 und Formmodul 5 und der Masse eine formschlüssige Verbindung erzeugt, wodurch die Masse und das Trägermodul 4 sowie das Formmodul 5 eine Einheit eines Formeinsatz 1, 2 bilden. Besonders vorteilhaft ist die flächenbezogene Ausbildung der formschlüssigen Verbindung, wobei 1 Anker/cm² auf der Innenseite des Trägermoduls 4 und des Formmoduls 5 angeordnet ist. Die Anker 9 können vorzugsweise als runde Köpfe oder als Pilzköpfe oder als T-förmige Pfeiler oder als pyramidenartige Köpfe oder als innenliegende, kantige Vertiefung ausgeführt sein. Idealerweise weisen die Anker 9 ein hohes Hinterschneidungsvolumen auf, wodurch die zuverlässige Ausbildung der formschlüssigen Verbindung mit der Masse begünstigt wird. Die Anker 7 können teilweise Rillen 18 aufweisen, die die formschlüssige Verbindung mit der Masse intensiveren bzw. sichern.
Bei einer weiteren Variante weisen die Anker 9 eine stegartige Form auf, die in der gezeigten Ausführungsvariante in T-Form ausgebildet sind und Durchbrechungen beispielsweise in Form von zylinderförmigen Aussparungen 15 aufweisen. Beim Vergießen der Masse werden die zylinderförmigen Aussparungen 15 gefüllt und bilden eine formschlüssige Verbindung zwischen Formmodul 5 und Masse aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102011055961 A1 [0009]
DE 102019201160 A1 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN ISO 527 [0096]

Claims

Formeinsatz (1,2) für ein Formwerkzeug (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Formeinsatz (1,2) mindestens zweiteilig ausgeführt ist mit einem Trägermodul (4) und einem separaten Formmodul (5) zur modularen Kombination mit dem Trägermodul (4), wobei das Trägermodul (4) einen Boden (6) und Seitenwände (7) aufweist, die einen Raum (10) zumindest teilweise umschließen.
Formeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (4) mit dem Formmodul (5) mittelbar verbunden ist.
Formeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmodul (5) auf den Seitenwänden (7) aufliegt.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmodul (5) Elemente (8) aufweist, die sich in den Raum (10) erstrecken.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Formmodul (5) und/oder das Trägermodul (4) Anker (9) aufweist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (10) zumindest teilweise von einer Masse gefüllt ist.
Formeinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (4) mit dem Formmodul (5) mit der Masse mittelbar, formschlüssig verbunden ist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmodul (5) zumindest teilweise eine Beschichtung (11) aufweist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (4) und/oder das Formmodul (5) generativ ausgebildet ist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermodul (4) aus einem Kunststoff und/oder aus einem Metall ausgebildet ist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmodul (5) aus einem Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff oder aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse aus einer Mischung aus einem Bindemittel und einem sphäroidischen Feststoff ausgebildet ist.
Formeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Formmodul (5) einen Kanal (12) zum Temperieren aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Formeinsatzes (1,2) mit folgenden Schritten: - Generative Fertigung des Formmoduls (5) und des Trägermoduls (4), - Kombinieren des Formmoduls (5) mit dem modularen Trägermodul (4)
Verwendung eines zweiteiligen Formeinsatzes (1, 2) mit einem Trägermodul (4) und einem Formmodul (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Formwerkzeug (3) für die Produktion von Kleinserien.