DE19825223C2 - Formwerkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents
Formwerkzeug und Verfahren zu dessen HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Formwerkzeug, insbesondere für eine Umform-, Abform- oder
Spritzgießvorrichtung, sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
In der Um- und Abformtechnik sowie der Spritzgießtechnik werden Formwerkzeuge tem
periert, um dieses auf ein bestimmtes, einem konkreten Fertigungsprozeß angepaßtes
Temperaturniveau anzuheben und dort zu halten oder einen definierten Temperatur-
Zeit-Verlauf zu erzeugen. Die Temperierung erfolgt durch Heizen oder Kühlen des
Formwerkzeuges oder durch eine Kombination von beidem.
Beheizbare bzw. temperierbare Formwerkzeuge sind bereits generell aus dem Stand der
Technik bekannt. Bei bekannten Umformverfahren erfolgt die Wärmezufuhr primär ex
tern über ein umzuformendes Werkstück, während die Temperierung des Werkzeuges
lediglich ergänzende Funktion zur präziseren Einhaltung der erforderlichen Prozeßtem
peraturen besitzt. Zudem wird die Temperierung des Formwerkzeuges bisher dazu ver
wendet, um Wärmespannungen und Verzug beim Einbringen des Werkstücks in das
Formwerkzeug zu verringern oder zu vermeiden.
In Kaltumformverfahren werden temperierbare Werkzeuge dazu eingesetzt, eine Erwär
mung des Werkzeuges während des Umformvorganges auszugleichen.
In der Spritzgießtechnik werden temperierbare Formwerkzeuge zur Aufrechterhaltung
definierter Prozeßtemperaturen eingesetzt.
Die insbesondere bisher für die Warmumformung eingesetzten Formwerkzeuge werden
aus Warmarbeitsstählen schmelzmetallurgisch hergestellt. Entsprechend dem Anforde
rungsprofil eines Warmumformvorganges besitzen diese eine gute Warmfestigkeit, ei
nen hohen Warmverschleißwiderstand sowie eine hinreichende Zähigkeit und Thermo
schockbeständigkeit.
Durch Legierungselemente wie die Carbidbildender Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Wolf
ram (W) und Vanadin (V) sowie durch die Zugabe von Nickel (Ni) und Kobalt (Co) wer
den gute warmfeste Eigenschaften erzielt, so daß aus derartigen Warmarbeitsstählen
hergestellte Formwerkzeuge kurzzeitige Temperaturbelastungen bis 1000°C ertragen können.
Zur Erzielung ausreichender Reinheitsgrade und insbesondere eines homogenen Gefüges sind
jedoch technisch aufwendige, ultrareine Schmelzverfahren notwendig, die die Herstellung von
Formwerkzeugen, insbesondere für die Warmumformung, teuer und aufwendig machen.
Aus der DE 33 11 865 C1 ist ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung einer Warmar
beits-Werkzeugform bekannt, bei dem ein einen naturharten Werkstoff ergebendes Pulver und ein
einen warmaushärtbaren Werkstoff ergebendes Pulver verwendet werden. Aus der Veröffentli
chung "Blech, Nr. 11/1967, 14. Jahrgang, Seiten 537 bis 541" ist ein pulvermetallurgisch hergestell
tes Formwerkzeug bekannt, dessen Werkstoff aus einer härtbaren Stahlgrundmasse mit TiC-
Einlagerungen besteht.
Diese bekannten Formwerkzeuge sind jedoch nur beschränkt temperaturbelastbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach herstellbares und belastbares Form
werkzeug sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Formwerkzeug, insbesondere für eine Umform-, Abform- oder
Spritzgießvorrichtung, bestehend aus einem pulvermetallurgisch hergestellten Kompositwerkstoff
auf der Basis einer oder mehrer intermetallischer Phasen.
Diese Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung
dieses Formwerkzeuges, bei dem nach der Aufbereitung der Pulverkomponenten unmittelbar eine
Formgebung in eine endformnahe oder endformidentische Gestalt in einem Sinterverfahren erfolgt.
Die pulvermetallurgische Herstellung von Formwerkzeugen ist gegenüber der ultrareinen,
schmelzmetallurgischen Herstellung weniger aufwendig, so daß sich die Herstellungskosten redu
zieren lassen.
Aufgrund ihrer Zusammensetzung und des pulvermetallurgischen Herstellungsverfahrens besitzen
die Formwerkzeuge sehr gute mechanische, thermische und thermomechanische Eigenschaften.
Dies ermöglicht, die Formwerkzeuge selbst als primäres Heizelement in einem Um- bzw. Abform
vorgang oder Spritzgießvorgang zu verwenden.
Zudem ermöglicht der Einsatz von Kompositwerkstoffen auf der Basis intermetallischer Phasen
deutlich höhere Einsatztemperaturen als schmelzmetallurgisch hergestellte Warmarbeitsstähle. Mit
den pulvermetallurgisch hergestellten Formwerkzeugen aus Kompositwerkstoffen auf der Basis
einer oder mehrer intermetallischer Phasen sind Einsatztemperaturen bis 1800°C möglich, so daß
nunmehr auch bisher schwer umformbare Werkstoffe bei verringerter Krafteinwirkung umgeformt
werden können, wodurch die
Grenzen umformtechnisch herstellbarer Werkstücke insbesondere hinsichtlich des Um
formvermögens schwerer umformbarer Werkstoffe ausgedehnt werden.
Vorteilhafterweise kann das Formwerkzeug im Hochvakuum sowie unter inerter oder
oxidierender Atmosphäre eingesetzt werden.
Durch die gleichzeitige Nutzung des Formwerkzeuges als Heizelement läßt sich eine
besonders homogene Temperaturverteilung im Formwerkzeug erzielen. Zudem ergeben
sich sehr kurze Wärmeübertragungswege, wodurch einerseits Energieverluste minimiert
werden und andererseits eine sehr exakte Regelung der Umformtemperatur in einem
Werkstück gewährleistet werden kann.
Da zudem die Temperierung auf das Formwerkzeug selbst beschränkt werden kann,
läßt sich aufgrund der damit verbundenen geringen Wärmekapazität des Fertigungsmit
tels eine hohe Dynamik der Temperaturführung und damit des gesamten Umformpro
zesses erreichen.
Die sehr gute Hochtemperaturbeständigkeit des Formwerkzeuges ermöglicht zudem
eine mechanische Beanspruchung des Werkzeuges selbst über einen längeren Zeit
raum bei Temperaturen über 800°C.
Die Fertigung eines Formwerkzeuges mittels eines pulvermetallurgischen Verfahrens
ermöglicht überdies besonders feinkörnige, homogene Gefüge auch bei der Verwen
dung von hochschmelzenden Legierungen als Bestandteile des Kompositwerkstoffes.
Zudem lassen sich auch komplizierte Formgestaltungen endformidentisch oder zumin
dest endformnah herstellen, so daß der Nachbearbeitungsaufwand, der in einem Sinter
vorgang pulvermetallurgisch hergestellten Formwerkzeuge minimiert werden kann. Auch
dies trägt zu einer deutlichen Senkung des Aufwands und der Kosten bei der Herstel
lung des Formwerkzeuges bei.
Derartige Formwerkzeuge eigenen sich besonders für die Mikrofertigungstechnik, in der
aufgrund der von vornherein geringen Masse und Wärmekapazität des umzuformenden
Werkstückes nur eine geringe Wärmedifferenz zwischen dem Formwerkzeug und dem
Werkstück bei entsprechend kurzen Wärmeübergängen notwendig ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kompositwerkstoff aus einer Mischung
von Elementpulvern und pulverförmigen Verstärkungskomponenten pulvermetallurgisch
hergestellt. Als Verstärkungskomponenten, die aufgrund der pulvermetallurgischen Her
stellung fein dispers in dem Kompositwerkstoff verteilt sind, werden vor allem Karbide
(z. B. TiC, SiC, HfC), Nitride (z. B. Si3N4, TiN), Boride (z. B. TiB2) und Oxide (z. B. Al2O3,
TiO2, ZrO2) verwendet.
Anstelle von Elementpulvern können auch Legierungspulver oder auch Mischungen von
Legierungspulvern und Elementpulvern verwendet werden.
Insbesondere werden Molybdän (Mo), Titan (Ti), Niob (Nb), Eisen (Fe), Rhenium (Re),
Nickel (Ni); Silizium (Si), Aluminium (Al), Wolfram (W), Vanadium (V) usw. als Element
pulver verwendet, sowie die zugehörigen Verbindungen wie z. B. MoSi2, Mo5Si3, TiSi2,
FeSi2, TiAl, FeAl, Fe3Al oder NiAl als Legierungspulver verwendet.
Zur Erzielung einer besonders feinkörnigen und homogenen Gefügestruktur werden die
verwendeten Pulver zumindest teilweise als Nanopulver in den Kompositwerkstoff ein
gebracht. Vorzugsweise weist der Kompositwerkstoff eine intermetallische Phase aus
einem Zwei- bzw. Mehrkomponentensystem, z. B. aus Siliziden oder Aluminiden, auf,
wobei dann der Anteil der Verstärkungskomponenten in einem Bereich von 0 bis 90 Vo
lumen% liegt.
Die Verstärkungskomponenten werden entweder eingemischt und/oder während eines
Hochenergiemahlvorganges und/oder eines Reaktionssintervorganges in situ ausgebil
det.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wirkt das Formwerk
zeug mit einer Temperiervorrichtung zusammen, derart, daß ein vorbestimmter Tempe
ratur-Zeit-Verlauf einstellbar ist, so daß sich der Temperaturverlauf über einen Umform
vorgang sehr genau und präzise kontrollieren läßt. Vorzugsweise umfaßt die Temperier
vorrichtung eine elektrische Widerstandsheizung oder eine Induktionsheizung, die unmit
telbar auf das Formwerkzeug einwirkt, so daß im wesentlichen lediglich dieses ein
schließlich des umzuformenden Werkstückes erwärmt wird. Dies ermöglicht eine hohe
Dynamik des Temperaturänderungsvermögens und damit die Realisierung gezielter
Temperatur-Zeit-Verläufe, auch mit schneller Änderung der Temperatur bzw. schnellem
Ausgleich auftretender Temperaturschwankungen während eines Formvorganges.
Durch das Vorsehen zusätzlicher Kühlvorrichtungen um oder unmittelbar in dem Form
werkzeug läßt sich der Spielraum realisierbarer Temperatur-Zeit-Verläufe noch erwei
tern.
Durch die Integration von Kühlkanälen in das Formwerkzeug selbst die beispielsweise
durch ein Kühlmedium durchströmt werden, läßt sich zudem eine besonders kompakte
Bauweise verwirklichen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprü
chen angegeben. Im folgenden wird nun die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Presse mit einem temperierbaren
Formwerkzeug,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Spritzgießmaschine mit einem tem
perierbaren Formwerkzeug,
Fig. 3 Formwerkzeuge mit direkter Beheizung,
Fig. 4 Formwerkzeuge mit indirekter Beheizung, und
Fig. 5 den Aufbau eines Formwerkzeuges zum Heißprägen eines Mikroteils.
Die in Fig. 1 gezeigte Um- bzw. Abformvorrichtung in Form einer Presse 1 bzw. die in
Fig. 2 gezeigte Spritzgießvorrichtung 2 weist jeweils einen Kraftrahmen 3 auf, in dem die
Formwerkzeuge 4a, 4b angeordnet sind. Dabei sind die Formwerkzeuge 4a, 4b über
Isolatoren 5 gegenüber dem Kraftrahmens bzw. auch einem Stempel 3a der Presse 1
thermisch getrennt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, kann einerseits eines der Formwerkzeuge 4a, 4b temperierbar, wohinge
gen bei dem in Fig. 2 sowie in Fig. 3 und 4 gezeigten Spritzgießvorrichtung sämtliche
Formwerkzeuge 4a, 4b temperierbar sind.
Sowohl in der Um- und Abformvorrichtung in Fig. 1 als auch in Fig. 2 wird als Temperier
vorrichtung eine um das betreffende Formwerkzeug 4a, 4b angeordnete, elektrische In
duktionsheizung verwendet.
Alternativ hierzu kann, wie bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, das in sei
nem Aufbau grundsätzlich der in Fig. 1 gezeigten Presse entspricht, als Temperiervor
richtung zur Beheizung der Formwerkzeuge 4a, 4b auch eine elektrische Wider
standsheizung verwendet werden, die unmittelbar an die Formwerkzeuge angeschlos
sen ist. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, können in Entsprechung zu dem in Fig. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel auch sämtliche Formwerkzeuge 4a, 4b einer Presse mittels einer Indukti
onsheizung temperiert werden.
In sämtlichen Ausführungsbeispielen erfolgt eine Beheizung lediglich des Formwerkzeu
ges 4a, 4b sowie eines in diesem angeordneten Werkstückes W, MW, wobei durch die
Isolatoren 5 ein Wärmeübergang zwischen den Formwerkzeugen 4a, 4b und dem Kraft
rahmen 2 gering gehalten wird. Insgesamt bleiben damit die Wärmekapazität der zu hei
zenden bzw. temperierenden Teile gering. Vor allem wirkt durch die Isolatoren 5 die
Wärmekapazität des Kraftrahmens 3 nicht unmittelbar dämpfend auf den Temperaturver
lauf in den Formwerkzeugen 4a, 4b und dem Werkstück W, MW zurück, so daß sich
eine hohe Dynamik der Temperaturführung während eines Umformprozesses verwirkli
chen läßt. Zur Einstellung eines vorbestimmten Temperatur-Zeit-Verlaufs weist die Tem
periervorrichtung geeignete Steuer- und Regelungseinrichtungen auf.
Zur Erhöhung der Dynamik der Temperaturführung sind bei dem in Fig. 1 sowie in
Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel Kühlvorrichtungen vorgesehen, die als in das
Formwerkzeug selbst eingeformte Kühlkanäle 7 ausgebildet sind. Diese werden von ei
nem geeigneten Kühlmittel, z. B. Öl, Wasser, Luft oder anderen Kühlmedien durchströmt.
In den Ausführungsbeispielen sind zur Veranschaulichung jeweils lediglich zwei Form
werkzeuge 4a, 4b vorgesehen, jedoch können, insbesondere bei der Verwendung in
Spritzgießvorrichtungen, auch mehr als zwei Formwerkzeuge zur Bildung einer Form
eingesetzt werden.
Die Formwerkzeuge 4a, 4b bestehen aus einem pulvermetallurgisch hergestellten Kom
positwerkstoff auf der Basis einer intermetallischer Phase, z. B. aus Siliziden oder Alumi
niden mit Verstärkungselementen. Diese sind aufgrund ihrer angepaßten elektrischen
und thermischen Eigenschaften direkt mittels Stromdurchgang oder indirekt, d. h. induktiv
von Raumtemperatur bis 1800°C beheizbar, und bei Verwendung eines Kühlmediums
auch kühlbar.
Die in den Figuren gezeigten Formwerkzeuge 4a, 4b übernehmen somit gleichzeitig die
Heizfunktion als auch die Formgebungsfunktion im Hinblick auf ein zu fertigendes
Werkstück W, MW.
Der Kompositwerkstoff wird aus einer Mischung von Elementpulvern und pulverförmigen
Verstärkungskomponenten pulvermetallurgisch hergestellt. Alternativ können auch Le
gierungspulver zugemischt werden.
Zur Erzielung eines besonders homogenen, feinkörnigen Gefüges sind die Formwerk
zeuge 4a, 4b aus einem Kompositwerkstoff hergestellt, der aus einer Mischung von be
sonders feinkörnigen Pulvern, d. h. Nanopulvern oder Kompositpulvern mit Lamellenab
ständen im nm-Bereich, hergestellt ist.
Zur Herstellung der Formwerkzeuge werden die Pulverkomponenten, d. h. Elementpul
ver, Legierungspulver und pulverförmige Verstärkungskomponenten, in einem Hochen
ergie-Mahlvorgang miteinander vermischt und entsprechend mechanisch modifiziert. In
einem nachfolgenden Sinterverfahren erfolgt die Formgebung in eine endformnahe oder
bereits endformidentische Gestalt unter Verdichtung des vermischten Pulvers. Die Ver
stärkungskomponenten werden während des Hochenergie-Mahlvorganges und/oder
eines Reaktions-Sintervorganges in situ ausgebildet.
Während des Hochenergiemahlvorganges tritt neben einer Zerkleinerung des Mahlgutes
aufgrund ständiger Verschweißprozesse auch die Bildung neuer Kompositteilchen, be
stehend aus Elementpulvern, Legierungspulvern und Verstärkungskomponenten, auf.
Diese Teilchen zeigen ein signifikant anderes Sinterverhalten, das die Herstellung der
Formwerkzeuge durch Reaktionssintern ermöglich (R. Scholl, B. Kieback, deutsches
Patent P 44 18 598.7; Scholl, Böhm, Kieback, Fabrication of silicide materials and their
composites by reaction sintering, to be published).
Der Reaktionssinterprozeß weist folgende Schritte auf:
- 1. Hochenergiemahlen der entsprechenden Mischungen (z. B. Mo#2Si) Ausgangspulver (Elementpulver, Legierungspulver, Verstärkungskomponente) → Mahlvorgang (mechanische Energie) → Kompositpulver mit lamellarem Gefüge, be stehend aus den Elementen und Verbindungen der Ausgangspulver und Lamellen abständen im nm-Bereich
- 2. Matrizenpressen (z. B. p = 600 Mpa) oder Kaltisostatisches Pressen
- 3. Reaktionssintern (drucklos oder druckunterstützt):
Verdichtung und Bildung neuer Phasen unter Wärmeabgabe
(z. B. Mo + 2Si → MoSi'2' + Δ Q, Ti + Al → TiAl + Δ Q)
Aufheizgeschwindigkeit 10 K/min
Sintertemperatur und Sinterdauer sind von den verwendeten Element- bzw. Legierungspulvern abhängig
(z. B. Sintern von TiA1 bei 1300 . . . 1350°C, 1-5 Stunden)
Für die Verdichtung des Pulvers können sowohl drucklose als auch druckunterstützte
Sinterverfahren oder Kombinationen solcher Verfahren verwendet werden. Druckunter
stützte Sinterverfahren sind z. B. Heißpressen oder heißisostatisches Pressen. Die
Formgebung in drucklosen Sinterverfahren kann unter anderem über Matrizenpressen,
Spritzgießen oder kaltisostatisches Pressen erfolgen. Die Formgebung erfolgt dabei so,
daß keine oder nur eine sehr geringfügige Nachbearbeitung der gesinterten Teile erfor
derlich sind. Die Nachbearbeitung der gesinterten Teile ist durch abtragende Verfahren,
wie z. B. Spanen, Schleifen, Erodieren oder Laserablation möglich.
In einer anschließenden Wärmebehandlung wird an der Oberfläche der Formwerkzeuge
eine dünne glasartige oder keramische Oberflächenschicht ausgebildet, die eine definier
te Oberflächengüte des herzustellenden Werkstückes ermöglicht und gleichzeitig als
isolierende Schicht zwischen dem Formwerkzeuggrundkörper und dem Werkstück W,
MW wirkt.
Alternativ hierzu kann jedoch auch eine Beschichtung durch ein CVD-(chemical vapor
deposition) oder ein PVD-(physical vapor deposition) Verfahren oder auch durch eine
vorherige Oxidation verwirklicht werden. Die Oberflächenbeschichtung weist Oxide
und/oder Nitride und/oder eine intermetallische Phase auf.
Der Kompositwerkstoff ist dabei derart zusammengesetzt, daß das Formwerkzeug in
einem Bereich von Raumtemperatur bis 1800°C für Umform-, Abform- bzw. Spritzgieß
vorgänge einsetzbar ist. Zudem sind die derart hergestellten Formwerkzeuge imn Hoch
vakuum genauso einsetzbar wie unter inerter oder oxidierender Atmosphäre.
Die intermetallische Phase des Kompositwerkstoffes weist ein Zwei- bzw. Mehrstoff
system, z. B. aus Siliziden oder Aluminiden, auf, wobei dann der Anteil der Verstärkungs
komponenten in einem Bereich von 0 bis 90 Volumen% liegt.
Aufgrund ihrer Doppelfunktion als Heizelement und Formwerkzeug eignen sich die pul
vermetallurgisch hergestellten, temperierbaren Formwerkzeuge insbesondere für das
Heißprägen von Mikroteilen, wie dies in Fig. 5 beispielhaft gezeigt ist. Zum Heißprägen
von Mikrostrukturen in ein Werkstück MW wie eine Platine werden beide Formwerk
zeughälften 4a, 4b beheizt, wobei hier die Heizung durch einen direkten Stromdurchfluß
der Werkzeughälften, d. h. eine Widerstandsheizung, erzielt wird.
Für einen Prägevorgang wird das Werkstück MW zwischen die beiden Formwerkzeuge
4a, 4b eingebracht. Anschließend wird ein das obere Formwerkzeug 4a tragender
Oberstempel 3a langsam bis zur Oberfläche des Werkstückes MW gefahren und zwar in
der Weise, daß noch keine Kräfte in das Werkstück eingeleitet werden und möglichst
geringe Wärmeverluste durch Wärmeströmungen hervorgerufen werden. Der einstellba
re Kraft-Zeit-Weg-Verlauf ist durch Pfeile in den Figuren bildlich dargestellt.
In dieser Stellung werden die Formwerkzeuge 4a, 4b bis zur Formgebungstemperatur
geheizt und bei Erreichen derselben die Umformkraft F (t, s) durch das obere Formwerk
zeug 4a auf das Werkstück MW aufgebracht. Nach Beendigung des Prägepozesses
werden die Formwerkzeuge durch in diesen ausgebildete Kühlkanäle 7 mit entsprechen
den Kühlmedien, z. B. Öl, Wasser oder Luft, gekühlt, wodurch insbesondere der Vorgang
des Entformens des Werkstückes MW erleichtert wird.
Claims (17)
1. Formwerkzeug, insbesondere für eine Um-, Abform- oder Spritzgießvorrichtung,
bestehend aus einem pulvermetallurgisch hergestellten Kompositwerkstoff auf
der Basis einer oder mehrerer intermetallischen Phasen.
2. Formwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komposit
werkstoff aus einer Mischung von Elementpulvern und pulverförmigen Verstär
kungskomponenten pulvermetallurgisch, vorzugsweise durch Reaktionssintern,
hergestellt ist.
3. Formwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Komposit
werkstoff unter Beimischung von Legierungspulvern hergestellt ist.
4. Formwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ver
wendeten Elementpulver und/oder Legierungspulver und/oder Verstärkungskom
ponenten Nanopulver oder Kompositpulver mit Lamellenabständen im nm-Be
reich sind.
5. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kompositwerkstoff eine intermetallische Phase aus einem Zwei- bzw.
Mehrstoffsystem aufweist, wobei der Anteil der Verstärkungskomponenten 0 bis
90 Vol.-% beträgt.
6. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungskomponenten eingemischt und/oder während eines Hoch
energiemahlvorganges und/oder eines Reaktionssintervorganges in situ ausge
bildet werden.
7. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Formwerkzeug eine bei Einsatztemperatur gebildete glasige oder kera
mische Oberfläche aufweist, die eine isolierende Schicht zwischen Formwerk
zeug und Werkstück bildet und eine Oberflächengüte des Werkstückes bestimmt.
8. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Formwerkzeug eine Oberflächenbeschichtung, vorzugsweise eine CVD-
Schicht, eine PVD-Schicht oder eine voroxidierte Schicht aufweist.
9. Formwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä
chenbeschichtung Oxide aufweist.
10. Formwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä
chenbeschichtung Nitride aufweist.
11. Formwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflä
chenbeschichtung eine intermetallische Phase aufweist.
12. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Werkzeug mit einer Temperiervorrichtung zusammenwirkt zur Einstel
lung eines vorbestimmten Temperatur-Zeit-Verlaufes.
13. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperiervorrichtung eine Widerstandsheizung oder Induktionsheizung
umfaßt.
14. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß in und/oder um das Formwerkzeug Kühlvorrichtungen angeordnet sind.
15. Formwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß in das Formwerkzeug Kühlkanäle als Kühlvorrichtungen eingeformt sind.
16. Verfahren zur pulvermetallurgischen Herstellung eines Formwerkzeuges nach
Anspruch 1, bei dem nach dem Mischen von Element- und/oder Legierungspul
ver mit pulverförmigen Verstärkungskomponenten zur Herstellung des Komposit
werkstoffes auf der Basis einer oder mehrerer intermetallischer Phasen unmittel
bar eine Formgebung in eine endformnahe oder endformidentische Gestalt in ei
nem Sinterverfahren erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulverkompo
nenten in einem Hochenergiemahlprozeß miteinander gemischt werden und die
Formgebung unter Verdichten des gemischten Pulvers in einem Reaktions
sinterprozeß erfolgt.
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DE19825223A DE19825223C2 (de) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | Formwerkzeug und Verfahren zu dessen Herstellung |
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