DE1239917B

DE1239917B - Method of securing an electroforming shell in the mold block of a die

Info

Publication number: DE1239917B
Application number: DEN20977A
Authority: DE
Inventors: Jan Leendert Melse
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1960-12-21
Filing date: 1961-12-18
Publication date: 1967-05-03

Description

Verfahren zum Befestigen einer galvanoplastischen Schale in dem Formblock einer Matrize Wenn die Aufgabe besteht, eine Metallschicht an einer Schicht eines Werkstoffes zu verankern, ergeben sich dann Schwierigkeiten, wenn an dieser Werkstoffschicht das Metall schlecht haftet.Method of securing an electroformed shell in the mold block a die when the task is to attach a metal layer to a layer of a To anchor the material, difficulties arise when this material layer the metal does not adhere well.

Um eine gute Haftung zu. erzielen, ist es bekannt, auf der Metalloberfläche beliebig gestaltete Ansätze dadurch anzubringen, daß grobe Metallteilchen auf eine Metallfolie gebracht und die Teilchen darauf durch Löten befestigt werden, oder dadurch, daß das Ganze bis unterhalb des Schmelzpunktes der Metallfolie erhitzt wird, oder dadurch, daß Metall auf die von den Teilchen bedeckte Metallfolie aufgedampft wird. Die Durchführung dieses Verfahrens setzt sehr viel Sorgfalt voraus und ist nur bei Beachtung besonderer Vorsicht befriedigend durchführbar, wenn die Folie genau waagerecht gehalten wird. Unüberwindliche Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn auf diese Weise ein dreidimensionaler Körper haftend mit einer solchen Materialschicht verbunden werden soll. Demzufolge ist es auf diesem Wege auch nicht zu erreichen, eine galvanoplastische Schale in dem Formblock einer Matrize zu befestigen.To have good adhesion too. achieve, it is known to be on the metal surface arbitrarily designed approaches to attach by the fact that coarse metal particles on a Brought metal foil and the particles are attached to it by soldering, or in that the whole is heated to below the melting point of the metal foil is, or in that metal is vapor-deposited on the metal foil covered by the particles will. Carrying out this procedure requires and is a great deal of care can only be carried out satisfactorily if special care is taken if the film is held exactly horizontally. Insurmountable difficulties then arise when in this way a three-dimensional body adhered to such a material layer should be connected. As a result, it cannot be achieved in this way to fix an electroformed shell in the mold block of a die.

Wenn es weiter auch bekannt ist, eine Schleifpulverschicht auf der Oberfläche eines Schleifwerkzeugkörpers in der Weise zu befestigen, daß zuerst auf das Pulver eine Eisenschicht aufgetragen, die Pulverschicht dann auf dem Werkzeugkörper magnetisch festgehalten und schließlich durch einen Metallüberzug auf dem Werkzeugkörper befestigt wird, so legen diese Verfahrensmaßnahmen es gleichfalls nicht nahe, eine galvanoplastische Schale in dem Formblock einer Matrize zu befestigen.If it is also known further, a layer of abrasive powder on the Surface of an abrasive tool body to attach in such a way that first on the powder applied an iron layer, the powder layer then on the tool body held magnetically and finally by a metal coating on the tool body is attached, these procedural measures also do not suggest a to fix electroformed shell in the mold block of a die.

Eine Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung in der Anwendung des bekannten Verfahrens zur Verankerung einer Metallschicht an einer Schicht eines Werkstoffes, der an dem Metall schlecht haftet, wobei auf der Metallschicht Teilchen befestigt werden, wonach der Werkstoff in flüssigem oder plastischem Zustand auf die Metallschicht und die Teilchen gebracht und ausgehärtet wird, zum Befestigen der galvanoplastischen Schale in dem Formblock einer Matrize, wobei die Teilchen in an sich bekannter Weise durch ein magnetisches Feld auf der Schale festgehalten und durch Aufbringen eines dünnen Metallüberzuges auf die Metallschicht und die Teilchen auf der Metallschicht befestigt werden, worauf die Schale in den Formblock eingebracht und der Raum zwischen diesem und der Schale mit dem Werkstoff ausgefüllt wird.One solution to this problem is the application according to the invention the known method for anchoring a metal layer to a layer of a Material that adheres poorly to the metal, with particles on the metal layer be attached, after which the material in a liquid or plastic state the metal layer and the particles are brought and cured for attachment the electroforming shell in the mold block of a die, with the particles held in a known manner by a magnetic field on the shell and by applying a thin metal coating to the metal layer and the Particles are attached to the metal layer, whereupon the shell into the mold block introduced and the space between this and the shell filled with the material will.

Normalerweise dient zur Herstellung einer solchen Matrize ein als Modell dienender Körper, der, um ihn oberflächlich leitend zu machen" auf. galvanoplastischem Wege mit einer Metallschicht in Form einer Schale versehen ist, die später von dem Modell getrennt wird und in einem Formblock befestigt wird, der in eine Preß- oder Spritzgußvorrichtung eingebaut werden kann. Der Raum zwischen der Schale und dem Formblock wird mit einer flüssigen oder plastischen Masse ausgefüllt, die darauf erhärtet.Normally, a body serving as a model is used to produce such a matrix, which, in order to make it superficially conductive, is provided with a metal layer in the form of a shell by galvanoplasty, which is later separated from the model and fixed in a mold block. which can be installed in a pressing or injection molding machine. the space between the shell and the mold block is filled with a liquid or plastic mass, which solidifies it.

Wenn die Schale aus ferromagnetischem Metall besteht so wird dauermagnetisches Pulver, z. B. pul- vriger Magnetstahl, oder ein Pulver verwendet, das die folgende typische Zusammensetzung hat: 48 Gewichtsprozent Fe, 25 Gewichtsprozent Co, 15 Gewichtsprozent Ni, 10 Gewichtsprozent Al, 2 Gewichtsprozent Cu. Ein gut geeignetes Metall zur Herstellung der Schale ist z. B. Nickel oder eine Nickel-Kobalt-Legierung. Liegt Bedarf an einer abnutzungsfesteren Schale vor, so kann diese dadurch hergestellt werden, daß zunächst galvanisch eine Chromschicht auf den als Modell dienenden Körper abgelagert und dann eine dünne Nickel- oder Nickel-Kobalt-Schicht angebracht wird.If the shell is made of ferromagnetic metal, permanent magnetic powder, e.g. B. powdery magnetic steel, or a powder is used which has the following typical composition: 48 percent by weight Fe, 25 percent by weight Co, 15 percent by weight Ni, 10 percent by weight Al, 2 percent by weight Cu. A well-suited metal for making the shell is e.g. B. nickel or a nickel-cobalt alloy. If there is a need for a more wear-resistant shell, this can be produced by first electrodeposing a layer of chrome on the body serving as a model and then applying a thin layer of nickel or nickel-cobalt.

Wenn sich eine galvanoplastische Schale aus nicht ferromagnetischem Metall auf einem als Modell dienenden Körper aus einem ferromagnetischen Metall befindet, kann das erwähnte Pulver auch aus dauermagnetischen Teilchen bestehen.If an electroformed shell is made of non-ferromagnetic Metal on a body made of a ferromagnetic metal that serves as a model is located, the powder mentioned can also consist of permanent magnetic particles.

Es ist auch möglich, nichtmagnetisierte ferromagnetische Teilchen zu verwenden, wenn entweder das Metall, aus dem die galvanoplastische Schale besteht, oder das des als Modell dienenden Körpers hart ferromagnetisch ist. In diesen Fällen werden die zuletzt erwähnten Körper magnetisiert, bevor die Teilchen angebracht werden. Wenn weder die Schale noch das die Schale tragende Modell aus ferromagnetischem Material bestehen, kann in dem Modell eine Höhlung vorgesehen werden, in der entweder ein magnetisierter Körper oder ein nichtmagnetisierter ferromagnetischer Körper untergebracht wird. Die betreffenden Teilchen werden in diesem Fall aus nichtmagnetisiertem ferromagnetischem Material bzw. aus magnetischem Material hergestellt.It is also possible to have non-magnetized ferromagnetic particles to be used when either the metal from which the electroformed shell is made or that of the body serving as a model is hard ferromagnetic. In these cases the last-mentioned bodies are magnetized before the particles are attached will. If neither the shell nor the model supporting the shell is made of ferromagnetic Material exist, a cavity can be provided in the model in which either a magnetized body or a non-magnetized ferromagnetic body is housed. In this case, the particles in question are made of non-magnetized ferromagnetic material or made of magnetic material.

Für den Werkstoff, mit dem die Schale zur Bildung eines Forrablockes verbunden wird, liegt eine breite Auswahl vor. Dieser- Werkstoff kann z. B. aus einem thermo-erhärtenden Epoxyharz, einer druckfesten Gipsmasse oder einer niedrigschmelzenden Legierung, z. B. ausAluminium und Zink, bestehen.For the material with which the shell is used to form a Forrablock there is a wide range of options. This material can, for. B. off a thermosetting epoxy resin, a pressure-resistant plaster of paris or a low-melting one Alloy, e.g. Made of aluminum and zinc.

Auf die genannte Weise lassen sich nicht nur Matrizen für Preß-, Guß- oder Spritzwerkzeuge, sondern auch vorzüglich Kopierlehren für selbsttätige Fräsmaschinen herstellen.In the above-mentioned way, not only matrices for pressing, casting or injection tools, but also excellent copy gauges for automatic milling machines produce.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing.

Auf einem Körper 1, der als Modell für eine Preß-oder Gußmatrize dienen soll, wird galvanoplastisch eine Schale 2, z. B. aus Ni oder Ni -Co, mit einer Stärke von 1 nim aufgebracht. Nach Entfernen des Ganzen aus dem galvanischen Bad werden Teilchen 3 eines Pulvers der zuvor genannten Zusammensetzung mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von etwa 0,5 bis 1 mm auf die Oberfläche gestreut. Die Oberfläche wird darauf auf übliche Weise mit einer Aktivierungslösung behandelt und dann gespült, was ohne die Gefahr eines Ablösens einer zu großen Teilchenmenge erfolgen kann. Das Ganze wird darauf wieder galvanisch mit einem MetaRüberzug versehen, z. B. mit einer Nickelschicht 4 mit einer Stärke von 0,5 mm; darauf wird das Ganze in einen zylindrischen Formblock 7 gebracht, worauf der Raum zwischen diesem und der Schicht 4 mit einer Gußmasse 5 ausgefüllt wird und die Masse -abkühlt. Der Körper 1 kann darauf aus dem Ganzen entfernt werden. Das kann z. B. dadurch erfolgen, daß in den Körper 1 ein Loch 6 gebohrt und darin ein Schraubengewinde geschnitten wird zur Aufnahme von Mitteln, durch welche eine Zugkraft auf den Körper 1 ausgeübt werden kann.On a body 1, which is intended to serve as a model for a pressing or casting matrix is electroformed a shell 2 z. B. made of Ni or Ni - Co, applied with a thickness of 1 nm. After removing the whole from the electroplating bath, particles 3 of a powder of the aforementioned composition with an average particle size of about 0.5 to 1 mm are scattered on the surface. The surface is then treated in the usual way with an activating solution and then rinsed, which can take place without the risk of an excessive amount of particles becoming detached. The whole thing is then galvanically provided with a MetaR coating, e.g. B. with a nickel layer 4 with a thickness of 0.5 mm; the whole is then brought into a cylindrical mold block 7 , whereupon the space between this and the layer 4 is filled with a casting compound 5 and the compound cools down. The body 1 can then be removed from the whole. This can be B. be done in that a hole 6 is drilled in the body 1 and a screw thread is cut therein for receiving means by which a tensile force can be exerted on the body 1.

Claims

Claim: application of the known method for anchoring a metal layer to a layer of a material which does not adhere well to the metal, particles being attached to the metal layer, after which the material is applied to the metal layer and the particles in a liquid or plastic state and cured, for attaching a galvanoplastic shell in the mold block of a, die, the particles being held in a manner known per se by a magnetic field on the shell and by applying a thin metal coating to the metal layer and the particles are attached to the metal layer, whereupon the shell in the mold block is introduced and the space between it and the shell is filled with the material. References considered: British Patent No. 629,001.