DE19806071C2

DE19806071C2 - Prägeverfahren

Info

Publication number: DE19806071C2
Application number: DE1998106071
Authority: DE
Inventors: Manfred Pietsch
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1998-02-14
Filing date: 1998-02-14
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2018-02-15
Also published as: DE19806071A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prägen einer Werkstückoberfläche aus Reinstaluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einem Zeichenmuster.

Aus DE 35 42 044 A1 ist ein Verfahren und eine Anwendung des Verfahrens zum Massiv prägen von profilierten Mustern mittels einer Presse bekannt. Mit einem glatten Präge stempel wird eine strukturierte Prägefolie in ein Werkstück gepreßt. Nach Abschluß des Prägevorgangs wird die benutzte Prägefolie entfernt. Der Prägevorgang hinterläßt die Struktur der strukturierten Prägefolie in dem Werkstück. Eine farbliche Gestaltung der Prägung ist in Verbindung mit dem Prägevorgang nicht möglich.

Aus der DE 195 26 261 C2 ist ein Verfahren und Prägewerkzeug zum Herstellen von ge prägten Schildern, insbesondere Kraftfahrzeug-Kennzeichenschildern bekannt. Bei diesem Verfahren wird vor dem Prägevorgang eine Kunststofffolie mit einer Klebeseite auf die spätere Sichtseite des zu prägenden Schildes aufgelegt. Der Kleber wird während des Prä gevorgangs nur an den Stellen aktiviert, an denen ein Prägungsdruck erzeugt wird, das heißt, an den Stellen, die später auf der Sichtseite erhabene Abschnitte bilden. Zur farbli chen Gestaltung der Prägung ist also eine mit einem Kleber versehene Kunststofffolie zu verwenden.

Aus DE 37 00 121 A1 ist ein Verfahren und eine Prägemaschine zum Einprägen von Zei chen in harte, insbesondere metallische Werkstücke bekannt. Zur farblichen Gestaltung eines Prägemusters sind zwei Prägevorgänge erforderlich. Bei einem ersten Prägevorgang wird die eigentliche Prägung ausgeführt. Zum Einfärben wird dann ein Farbträger zwi schen dem Prägewerkzeug und dem eingeprägtem Zeichen angeordnet, wobei sich durch den nachfolgenden zweiten Prägedruck die Farbe löst und sich formschlüssig in dem Zei chen anlegt. Es sind also zwei Prägevorgänge erforderlich, um eine farbliche Gestaltung eines Prägemusters zu erziehlen.

Aus den DE 43 08 977 A1 ist ein Sanitärgegenstand mit beschichteter Oberfläche und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt. Bei diesem Verfahren wird kein Prägevorgang durchgeführt. Auf einen metallischen Untergrund wird ein Farbdruck in Form einer pigmentierten Lackbeschichtung, beispielsweise unter Verwendung organischer und/oder an organischer Pigmente aufgebracht.

Aus JP 03083635 A, Patent Abstracts of Japan, ist ein Polypropylenfilm zum beidseitigen Metallisieren bekannt.

Aus der JP 03248725 A, Patent Abstracts of Japan, ist eine Schneideinrichtung und eine Prägeverfahren unter Verwendung der Schneideinrichtung bekannt. Die Schneideinrich tung schneidet eine Metallplatte mittels Laserstrahl in eine gewünschte Form. Durch die Anbringung von zwei Schneideinrichtungen können dreidimensionale Formen ausge schnitten werden. Auch dieses Verfahren betrifft im Grunde kein Prägeverfahren zur Ober flächenbearbeitung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Prägeverfahren zu schaffen, mit welchem auf technisch einfacher Weise grafisch oder farblich ausgelegte Zeichenmuster in eine Werkstückoberfläche aus Reinstaluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung geprägt werden können.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten gelöst:

a) ein Zeichenmuster wird auf eine Folienschicht aufgebracht;
b) die Folienschicht mit dem Zeichenmuster wird auf der Werkstückoberfläche aufge bracht;
c) ein Prägestempel mit vorstehenden Flächenteilen, die die Fläche des Zeichenmu sters umgeben, wird auf die Folienschicht gedrückt;
d) die Folienschicht wird von den vorstehenden Flächenteilen in die Werkstückober fläche eingedrückt und ausgestanzt;
e) nach dem Prägevorgang wird die die geprägte Fläche umgebenen Folienschicht abgezogen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, ein beliebig gestaltetes Zeichenmuster, zum Beispiel ein farblich ausgelegtes Zeichenmuster, ohne aufwendige Maschinen oder Einrichtungen, durch Prägung auf einer Werkstückoberfläche aus Rein staluminium, einer Aluminiumlegierung, Kupfer oder Kupferlegierung aufzubringen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in vorteilhafter Weise möglich, mit einem einzi gen Prägestempel beliebige Zeichenmuster in eine solche Werkstückoberfläche zu drüc ken, sofern das Zeichenmuster von den vorstehenden Flächenteilen umfaßt wird. Die Folie mit dem Zeichenmuster wird dann an den Eindruckstellen über die Prägefläche gespannt.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Un teransprüche 2 bis 5.

Im folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prägeverfahrens beschrieben.

In dieser Ausführungsform wird für das Prägeverfahren ein Prägestempel aus HSS-Drehlingen durch Funkenerodieren mittels einer dem Prägemuster entsprechenden Kupferelektrode angefer tigt. Die Farbauslegung erfolgt mit einer einseitig kleben den, dem Farbmuster entsprechend bedruckten Kunststoffolie. Die Kunststoffolie hat in der vorliegenden Ausführungsform eine Dicke von etwa 0,1 mm. In Abhängigkeit von dem Material einer ausgewählten Oberfläche und dem Anpreßdruck des Präge stempels können auch dickere Kunststoffolien verwendet werden. Auch die Verwendung von dünneren Kunststoffolien ist be darfsweise möglich. Für den Prägevorgang in der vorliegenden Ausführungsform ist ein hydraulischer Maschinenschraubstock (4t) für den Prägevorgang vorgesehen. Anstelle der gewöhnli chen Schraubstockbacken werden Halteeinrichtungen zum Ein spannen des Prägestempels und zum Fixieren der Oberfläche des Werkstücks an den Maschinenschraubstock angebracht, so daß eine genaue Positionierung des Prägeabdrucks möglich ist.

In der vorstehend beschriebenen einfachen Prägevorrichtung wird ein Prägevorgang wie folgt ausgeführt:
Ein groß ausgeschnittenes Stück der oben beschriebenen Kunst stoffolie mit dem Zeichenmuster wird auf den Bereich der Oberfläche aufgeklebt, in welchem das Zeichenmuster geprägt werden soll. Die Kunststoffolie steht also über den zu prä genden Bereich über. Die vorstehenden Flächenteile des Präge stempels entsprechen in der vorliegenden Ausführungsform der Kontur des Prägestempels und drücken beim Prägevorgang die farbige Kunststoffolie in die Oberfläche. Mit dem weiteren Eindringen des Prägestempels wird das Zeichenmuster an seiner Kontur scharfrandig und konturgetreu ausgestanzt. Nach dem Prägevorgang und der Entnahme des Werkstückes aus der oben beschriebenen Spannvorrichtung, wird die die Prägefläche um gebende Folie einfach abgezogen.

In weiteren Ausführungsformen ist es denkbar, daß die vorste henden Flächenteile des Prägestempels eine eigene Kontur auf weisen, die unabhängig von dem Zeichenmuster ist, in jedem Fall aber das Zeichenmuster umschließt. Es ist in weiteren Ausführungsformen auch denkbar, daß die vorstehenden Flächen teile nicht nur der Kontur des Zeichenmusters entsprechen, sondern auch einzelnen Bestandteilen des Zeichenmusters.

Versuchsprägungen haben ergeben, daß in der vorbeschriebenen Ausführungsform der Prägestempel beim Prägevorgang in etwa 0,2 bis 0,3 mm in die Oberfläche des Werkstücks eindringt. Die Kunststoffolie mit dem Farbaufdruck schließt somit fast bündig mit der Werkstückoberfläche ab, so daß optisch und sensitiv eine Vertiefung der Prägung nicht feststellbar ist.

Weitere Versuchsprägungen haben ergeben, daß das Prägeverfah ren vielseitig verwendbar ist. Durch die vorbeschriebene Wei se können feinste Konturen, wie Schriften, Firmenlogos oder Frontplattenskalierungen sowie insbesondere auch mehrfarbige Prägungen durchgeführt werden. Die Größe der Prägefläche bzw. des aufzubringenden Zeichenmusters steht in Abhängigkeit zu dem vorhandenen Prägedruck sowie von dem Material der Werk stückoberfläche. Preßvorrichtungen zur Erzeugung der erfor derlichen Prägedrücke sowie geeigneten Materialien für Werk stückoberflächen sind in großer Zahl bekannt, so daß nahezu beliebig große Prägeflächen mit dem erfindungsgemäßen Präge verfahren geprägt werden können.

Als Materialien für mit dem Prägeverfahren zu verwendende Werkstückoberflächen haben sich Reinstaluminium, Aluminiumle gierungen und Kupfer bis Kupfer-Zinklegierungen als geeignet erwiesen. In Aluminiumlegierungen wurden mehr als 1000 Prä gungen durchgeführt, ohne daß ein Qualitätsverlust durch Ver schleiß des Prägestempels zu erkennen war.

Claims

1. Verfahren zum Prägen einer Werkstückoberfläche aus Reinstaluminium, einer Alumini umlegierung, Kupfer oder einer Kupferlegierung mit einem Zeichenmuster gekennzeich net durch die folgenden Schritte:

a) ein Zeichenmuster wird auf eine Folienschicht aufgebracht;
b) die Folienschicht mit dem Zeichenmuster wird auf der Werkstückoberfläche aufge bracht;
c) ein Prägestempel mit vorstehenden Flächenteilen, die die Fläche des Zeichenmu sters umgeben, wird auf die Folienschicht gedrückt;
d) die Folienschicht wird von den vorstehenden Flächenteilen in die Werkstückober fläche eingedrückt und ausgestanzt;
e) nach dem Prägevorgang wird die die geprägte Fläche umgebende Folienschicht ab gezogen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt b) die Folienschicht auf der Oberfläche aufgeklebt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt b) als Folienschicht eine mit dem Zeichenmuster bedruckte Kunststofffolie ausgewählt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt b) als Folienschicht eine mit dem Zeichenmuster farbig bedruckte Kunst stofffolie ausgewählt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Schritt c) ein Prägestempel ausgewählt wird, dessen vorstehende Flächenteile mit der Kontur des Zeichenmusters auf der Folienschicht übereinstimmen.