DE19834559A1 - Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von Oberflächen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von OberflächenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Schleifen, Läppen und Polieren von mechanischen und optischen Funktionsflächen. DOLLAR A Aufgabe ist es, Werkzeuge herzustellen, wobei mit einem möglichst geringen technischen, technologischen und wirtschaftlichen Aufwand eine bezüglich Formgestaltung, Materialeigenschaft, Wirkhärte sowie Reibungs- und Verschleißverhalten in sehr hoher Vielfalt gestaltbares sowie flexibel und individuell an den Bearbeitungszweck anpaßbares Werkzeug geschaffen werden kann. Das Herstellungsverfahren soll beliebige, auch komplizierte und lokal unterschiedliche, geometrische Oberflächenformen und Materialstrukturen zur Werkstückbearbeitung ermöglichen. DOLLAR A Erfindungsgemäß werden das Werkzeug bzw. Teile davon, insbesondere der Wirkmittelträger und/oder ein Werkzeuggrundkörper, unter Anwendung einer für Design- und Modellbauzwecke an sich bekannten Technologien des Rapid Prototyping durch einen gesteuerten Schichtaufbau aus mindestens einer formlosen Ausgangssubstanz hergestellt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die
Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Schleifen, Läppen und
Polieren von mechanischen und optischen Funktionsflächen.
Der Begriff "Polieren" wird dabei nach DIN 8589 insbesondere auch als
Polierschleifen, Polierhonen, Polierläppen und mechano-chemisches Abtra
gen verstanden.
Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo durch gezielte Oberflächen
bearbeitung
- - Sichtflächen (möglichst strukturlos oder mit gezielt anisotroper Struktur)
- - Kontaktflächen (Flächen, die mit festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffen statisch oder dynamisch in Kontakt kommen und dabei ein bestimmtes Verhalten zeigen sollen, z. B. Gleitflächen, Dichtflächen, Strömungsflächen an oder in hydraulischen oder pneumatischen Kompo nenten, Abformflächen, z. B. in Spritzgießwerkzeugen oder Umform werkzeugen)
- - optisch wirksame Oberflächen (optische Funktionsflächen, bei deren hoch genauer Bearbeitung eine Wirkung im Zusammenhang mit der Lichtaus breitung, insbesondere Reflexion und Brechung, erzielt werden soll, was neben einer geringen Rauheit auch eine definierte Beeinflussung der Makrogeometrie/Formgenauigkeit erfordert)
hergestellt oder behandelt werden sollen.
Schleif-, Läpp- und Polierwerkzeuge, insbesondere solche für die Bearbeitung
von optischen Funktionsflächen, bestehen bekannterweise aus einem starren
Grundkörper, auf dem ein Wirkmittelträger stoffschlüssig (z. B. durch
Kleben) oder formschlüssig (Klettverbindung) befestigt ist. Das Werkzeug
wird unter Aufbringung einer Normalkraft, die einen bestimmten Bear
beitungsdruck zur Folge hat, relativ zur Werkstückoberfläche bewegt. Es
kann zusätzlich ein Wirkmittel (Schleif-, Läpp- bzw. Poliermittel) unter
Zuführung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten verwendet werden; bzw. es
kommt eine Wirksuspension zum Einsatz, die über mechanische und/oder
chemische Einwirkungen auf die Werkstückoberfläche einen Abtrag und/oder
eine Glättung unterstützt.
Als Wirkmittelträger dienen u. a.:
- - natürliche Stoffe, wie Filz, Leder oder Holzpech (z. B. A. Lindquist, Applied Optics, 25, 1986, 21 S. 3796-3797 )
- - synthetische Flächengebilde, wie geschäumte Kunststoff-Folien, beispielsweise PUR-Folien, (z. B. T. Kasai, K. Horio, T. Karaki-Doy, Annals of the CIRP 39, 1990, 1)
- - Polierpellets (z. B. M. Würdig "Die Wirkungsweise von Polierpellets bei der Bearbeitung von Glaswerkstoffen" In: Beiträge zur Optik und Quantenelektronik, Berlin 1985, S. 37-38) oder vollflächige Körper aus Kunststoffen, die zusätzlich ein Poliermittel enthalten (z. B. CERPET-Cerium Oxide Abrasive Pellets for finish-polishing optical glass products - Firmenschrift der Fujimi Abrasive Supply Co. Ltd. - Nagoya, o.A.d.J.) und dieses durch Verschleiß kontinuierlich abgeben können. Die Polierwirkung geht dabei sowohl von den noch gebundenen als auch den freigegebenen Partikeln aus.
Die Wirkmittelträger können als vollflächiger oder auch als mehr oder
weniger unterbrochener Belag zur Anwendung kommen.
Im Bereich der Optik-Fertigung werden häufig Kunststoff-Folien eingesetzt,
die aus Gründen der Applikation auf den entsprechend der zu bearbeitenden
Werkstückform ebenen oder gekrümmten Grundkörper oder auch vorwiegend
zur vorausbestimmbaren Verschleißbeherrschung und/oder Beherrschung der
Formübertragung auf das Werkstück in geeigneter Weise, meist in Form einer
Blüte, strukturiert sind.
Zur Herstellung derartiger Wirkmittelträger wird die entsprechende Kontur
aus einem geschlossenem Flächengebilde entweder mit einer Handschere oder
mit einen Schneidplotter herausgeschnitten. Bei Bearbeitungswerkzeugen mit
Pellets werden diese gemäß einem vorausberechneten Schema aufgeklebt.
Mit dem Aufbau des Bearbeitungswerkzeuges (Grundkörper und Wirkmittel
träger) ist je nach vorgenannter Realisierung die Bearbeitungsform und
Wirkhärte definitiv festgelegt. Die Herstellung oder Behandlung besonderer
Oberflächenformen und -strukturen bedingt die Bearbeitung mit entsprechend
geformten Werkzeugoberflächen, deren Herstellung einen entsprechenden
technologischen und wirtschaftlichen Aufwand erfordert und sich demzufolge
insbesondere bei geringen Werkstück- und Werkzeugstückzahlen, auf die
Bearbeitungskosten niederschlägt.
Neben diesen in der Bearbeitungsgeometrie und in ihrer Wirkhärte
bestimmten Schleif-, Läpp- und Polierwerkzeugen, insbesondere mit hochvis
koser oder fester Bearbeitungsoberfläche, sind auch Werkzeuge bekannt, bei
denen die zum Materialabtrag notwendige Normalkraft zwischen Werkstück
und Poliermittel
- - durch hydrodynamischen Druck in bewegten Flüssigkeiten, wie beim Elastic Emission Machining (z. B. Y. Mori et al. Precision Engineering 9, 1987, S. 123),
- - durch magnetfeldstabilisierte magnetorheologische Flüssigkeitsoberflächen (WO 94/29077, US-PS 5.577.948)
- - oder durch den hydrostatischen Druck über magnetorheologischen Flüssigkeiten (z. B. T. Shinmura, F.H. Wang, J. Japan Soc. Prec. Eng., Vol. 28, No. 3, 1994, S. 229) erzeugt wird.
Sie unterscheiden sich in der Einflußnahme auf die örtliche Abtrennwirkung
von den vorherigen Lösungen. Während sich bei den zuerst genannten
Lösungen die abrasiv wirkenden Partikel immer im Spalt zwischen der
Werkstückoberfläche und der Oberfläche eines festen oder hochviskosen,
gegen die Werkstückoberfläche gedrückten Werkzeuges befinden und damit
während des Bearbeitungsprozesses die Form dieser Werkzeugoberfläche auf
das Werkstück übertragen, wird bei den zuletzt genannten Lösungen die in
Richtung der Werkstückoberfläche zeigende Andruckkraft der einzelnen
abrasiven Partikel durch in Flüssigkeiten auf diese Partikel wirkende Kräfte
erzeugt. Es existiert dort somit keine definiert geformte Werkzeugoberfläche
deren Gestalt sich auf das Werkstück übertragen könnte.
Eine Zwischenstellung zwischen Verfahren mit geometrisch bestimmten und
geometrisch unbestimmten Werkzeugoberflächen kommt den Verfahren zu,
bei denen starre Grundkörper durch den hydrostatischen Druck in mit
inhomogenen Magnetfeldern beaufschlagten Ferrofluiden gegen das
Werkstück gedrückt werden (z. B. N. Umehara, K. Kato, JMMM 122, 1993,
S. 428).
Eine Einflußnahme auf die örtliche Abtrennwirkung und damit insgesamt auf
die Oberflächengestalt der bearbeiteten Werkstückoberfläche ist prinzipiell
durch die lokale Relativgeschwindigkeit bzw. durch die zurückgelegten Wege
zwischen Werkzeug und Werkstück sowie durch den örtlich aufgebrachten
Bearbeitungsdruck möglich.
Bei den besagten Bearbeitungswerkzeugen mit Kunststoff-Folien kann durch
den Abrichtprozeß und die in dessen Ergebnis vorliegende Makrogeometrie
des Werkzeuges Einfluß auf die Ausbildung der Oberflächengestalt des
Werkstückes genommen werden. Diese Einflußnahme ist zum einen nur
prozeßintermittierend möglich. Zum anderen ist damit auch ein
Substanzverlust am Wirkmittelträger verbunden.
Bekannt ist auch die Herstellung spezieller Läppwerkzeuge aus metallischen
Werkstoffen (z. B. Kugelgraphit-Gußeisen), bei denen die zur Durchführung
der Bearbeitung erforderliche abrasive Wirkung durch eine spezielle
Abkühlung nach dem Gießen mit dem Ergebnis einer gerichteten Erstarrung
unterstützt wird (DE 36 10 054 A1).
Mit demselben Zweck wird in (DE 29 20 593 A1) ein Verfahren beschrieben,
bei dem mittels elektrischen Stromes die Oberfläche eines metallischen
Körpers partiell aufgeschmolzen wird, und dadurch Partikel mit einem
höheren Schmelzpunkt als die des Metallstücks eingelagert werden können.
Dadurch bildet sich an der Oberfläche ein Bereich aus, welcher diskrete
Materialpartikel enthält, die in einer festen Matrix des Metalls eingebettet
sind. Diese sehr speziellen Verfahren bleiben allerdings einigen wenigen
Anwendungen vorbehalten. Eine Nutzung zur technologisch gut beherrsch
baren universellen und flexibel anpaßbaren Ausbildung von beliebigen
dreidimensionalen geometrischen und Materialstrukturen ist nicht gegeben.
Ferner sind Verfahren bekannt (z. B. DE 195 28 215 A1), bei denen zur
Herstellung von dreidimensionalen Modellen und Formen unter Nutzung
eines gesteuerten Schichtaufbaus eine mechanische, physikalische oder
chemische Bearbeitung der einzelnen Schichten in der X/Y-Ebene während
der Schichtgenerierung erfolgt, wobei die Technologie und Reihenfolge der
Schichtauftragung und Schichtbearbeitung veränderbar ist. Diese, auch unter
der Bezeichnung Rapid Prototyping bekannten Verfahren, wie
- - Stereolithographie (laserinduzierte Polymerisation flüssiger Kunststoffe)
- - schichtartiger Aufbau räumlicher Körper aus entsprechend zugeschnittenen Flächengebilden (z. B. Papier oder Folie)
- - Lasersintern mineralischer, keramischer, metallischer Partikel bzw. Kunststoff-Pulver
- - Aufbau räumlicher Körper aus Wachs oder schmelzflüssigen Kunststoffen (Strang oder Partikel)
- - Abscheiden aus der Gasphase (z. B. Gebhardt, A.: Rapid Prototyping-Werk zeuge für die schnelle Produktentwicklung, Carl Hanser Verlag München Wien 1996; oder Jacobs, P. F.: Stereolithography and other RP Technologies; ASME Press, Ainerican Society of Mechanical Engineers, New York 1996; oder König, W.; Klocke, F.: Fertigungs verfahren Abtragen und Generieren, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York 1997),
werden zur flexiblen Herstellung realitätsnaher, räumlicher Modelle von
kompliziert geformten Bauteilen aus Musterwerkstoffen eingesetzt.
Charakteristisch für alle Verfahren des Rapid Prototyping ist, daß die zu
erzeugende Form des Modells als dreidimensionale Beschreibung in Gestalt
eines Rechnerprogrammes vorliegt und diese - mathematisch in Modell
schichten zerlegten - Informationen rechentechnisch als Datensatz die
Schichtgenerierung des Rapid Prototyping-Systems steuern.
Anwendungen dieser für Design- und Modellbauapplikationen bekannten
Technologien zum Zweck der Bearbeitung von Werkstückoberflächen sind
nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkzeuge zur Bearbeitung von
Oberflächen herzustellen, wobei mit einem möglichst geringen technischen,
technologischen und wirtschaftlichen Aufwand eine bezüglich Form
gestaltung, Materialeigenschaft, Wirkhärte sowie Reibungs- und Verschleiß
verhalten in sehr hoher Vielfalt gestaltbares sowie flexibel und individuell an
den Bearbeitungszweck anpaßbares Werkzeug geschaffen werden kann.
Das Herstellungsverfahren soll beliebige, auch komplizierte und lokal
unterschiedliche, dreidimensionale geometrische Oberflächenformen und
Materialstrukturen zur Werkstückbearbeitung, ermöglichen.
Gemäß Patentanspruch 1 wird das Werkzeug zur Bearbeitung von
Oberflächen oder Teile des Werkzeugs unter Anwendung einer der für
Design- und Modellbauzwecke an sich bekannten Technologien des Rapid
Prototyping durch einen gesteuerten Schichtaufbau aus mindestens einer
formlosen Ausgangssubstanz geschaffen. Dieser Schichtaufbau kann rechen
technisch gesteuert werden, wobei die Technologie sehr unterschiedliche
Verfahren zur Schichtgenerierung (z. B. Stereolithographie, Lasersintern,
Aufbau räumlicher Körper aus entsprechend zugeschnittenen Flächen
gebilden, Wachs oder schmelzflüssigen Kunststoffen) und auch die Verwen
dung unterschiedlichster Ausgangssubstanzen und Beimengungen erlaubt.
Auf diese Art und Weise können mit relativ einfachem und technologisch gut
beherrschbarem Aufwand Bearbeitungswerkzeuge mit weitgehend beliebigen
dreidimensionalen Strukturen hergestellt werden, deren Form, Ausdehnungen,
Oberflächenbeschaffenheit und Bearbeitungswirkungen auf ein Werkstück
gezielt beeinflußt werden können. Die Parameter, wie Elastizität, Porosität,
Verschleißfestigkeit etc., können nicht nur global über die Struktur, sondern
auch mit lokaler Differenzierung (stetig oder sprunghaft veränderlich)
bestimmt werden. Es sind auch sogenannte Sandwich-Polierwerkzeuge
realisierbar, die über Bearbeitungsschichten mit unterschiedlich zugeordneten
Funktionen, wie beispielsweise Formanpassung, Reib- und Verschleiß
verhalten, verfügen.
Ein bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gemäß Patentanspruch 2
und dessen weitere Unteransprüche die Schichtgenerierung eines Wirkmittel
trägers auf einem Werkzeugkörper, wobei der Wirkmittelträger, vorzugsweise
aus einem mit Poliermittel angereichertem thermoplastischem Werkstoff
(Kunststoff) als Ausgangssubstanz hergestellt wird. Bei der Schichtgenierung
können auch weitere Ausgangs- und Zusatzstoffe verwendet werden.
Besonders erfolgversprechend ist hier die Applizierung von Kunststoffpulver
mit oder ohne Poliermittelzusatz auf dem Werkzeugkörper, welches
unmittelbar durch Einwirkung eines Laserstrahls verfestigt wird (Aufschmel
zen und nachfolgendes Erstarren). Eine vorteilhafte Möglichkeit wäre auch
der Aufbau räumlicher Körper aus Kunststoff, Wachs etc., wobei das Material
erwärmt und in Form feiner Tropfen (ähnlich dem Tintenstrahldrucker-Prinzip)
ebenfalls mit oder ohne zusätzliches Poliermittel auf den Werkzeug
körper aufgebracht wird.
Es ist ferner möglich, auch den Werkzeugkörper an sich bzw. Teile davon
nach einer Technologie des Rapid Prototyping herzustellen, auf den in
herkömmlicher Weise ein Wirkmittelträger, beispielsweise durch Kleben,
aufgebracht wird; oder zur Generierung von Werkzeugkörper und Wirkmittel
träger kommen in beiden Fällen jeweils (ggf. unterschiedliche) Technologien
des Rapid Prototyping zur Anwendung.
Darüber hinaus ist es ebenfalls möglich mit diesen Technologien des
gesteuerten Schichtaufbaus Negativformen des Werkzeuges oder Teile davon
herzustellen und anschließend abzuformen.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 Werkzeuggrundkörper für ein Polierwerkzeug
Fig. 2 Poliermittelträger auf einem Werkzeug-Grundkörper.
In Fig. 1 ist ein Werkzeuggrundkörper 1 in zwei Ansichten (Schnitt- bzw.
Teilschnittdarstellung) abgebildet, der zu seinem Bewegungsantrieb über ein
Verbindungsteil 2 mit einer aus Übersichtsgründen nicht in der Zeichnung
dargestellten Werkzeugmaschine in Verbindung steht. Der Werkzeug
grundkörper 1 weist eine in zwei Achsen unterschiedlich gekrümmte
Wirkfläche 3 auf, die mit mechanischen, spanabhebenden Bearbeitungs
verfahren kompliziert und aufwendig herstellbar wäre.
Erfindungsgemäß wird der Werkzeuggrundkörper 1 mit der Wirkfläche 3
durch ein Rapid Prototyping-Verfahren mit stoff- bzw. formschlüssiger
Verbindung zum Verbindungsteil 2 generiert. Der Werkstoff für den zu
generierenden Werkzeuggrundkörper 1 muß dabei im Zusammenhang mit der
Werkzeuggeometrie vorrangig mechanischen (statischen/dynamischen) For
derungen entsprechen (Formstabilität, Schwingungsdämpfung). Gegebenen
falls besteht auch die Forderung nach chemischer Beständigkeit.
Ein erfolgversprechendes Rapid Prototyping-Verfahren für dieses Ausfüh
rungsbeispiel ist das Solid Ground Curing (z. B. König, W.; Klocke,
F.: Fertigungsverfahren Abtragen und Generieren, Springer-Verlag Berlin
Heidelberg New York 1997). Dieses Verfahren beruht wie die Stereo
lithographie auf dem Prinzip der Photopolymerisation, wobei allerdings die
jeweilige Schicht nicht punktweise mit einem Laser, sondern flächig mit
einem UV-Strahler unter Zuhilfenahme einer der jeweiligen Schicht
zugeordneten und auf gesonderte Weise hergestellten Negativform belichtet
wird. Der eigentliche Schichtaufbau für den Werkzeuggrundkörper 1
geschieht in der Weise, daß zunächst eine dünne Schicht des Photopolymers
auf eine nicht dargestellte Trägerplatte aufgetragen wird. Nachdem die
Belichtung mit der vorher erstellten Maske erfolgt ist, wird das nicht
ausgehärtete Photopolymer durch Absaugen entfernt und durch flüssiges
Wachs ersetzt. Durch Planfräsen auf eine Schichthöhe von ca. 0,15 mm nach
dem Abkühlen des Wachses werden reproduzierbare Ausgangsbedingungen
für den nachfolgenden Aufbau der nächsten Schicht in der beschriebenen
Weise hergestellt. Die Verwendung von Wachs ermöglicht es relativ
aufwandgering, überhängende Konstruktionen zu realisieren. Nach dem
vollständigen Aushärten des Photopolymers werden die Wachsbestandteile
z. B. mit Zitronensäure herausgelöst.
Die für Rapid Prototyping-Verfahren typische Stufung der generierten Form
senkrecht zur Schichtebene (in Fig. 1 nicht dargestellt) kann im Bedarfsfall
durch eine nachfolgende Bearbeitung geglättet werden.
Das Verbindungsteil 2 zur Werkzeugmaschine kann dabei nach Erreichen
einer geeigneten Bauteilhöhe als Einlegeteil appliziert werden, so daß es bei
der Fortsetzung des Rapid Prototyping-Prozesses zu einer Verbindung
kommt; oder es wird eine entsprechende Bohrung im Werkzeuggrundkörper 1
vorgesehen, in die das Verbindungsteil 2 nach Beendigung des Rapid
prototyping-Prozesses eingesetzt und somit beispielsweise stoffschlüssig
verbunden wird.
Fig. 2 zeigt in zwei Ansichten einen blütenblattförmig strukturierten Polier
mittelträger 6, der auf einer gekrümmten Wirkfläche 5 eines Werkzeug
grundkörpers 4 aufgebracht werden soll. Ein geeignetes Verfahren für einen
solchen Anwendungsfall ist z. B. das sogenannte Multi-Jet Modeling.
Der Werkstoffe aus dem der Poliermittelträger 6 generiert wird, wird dabei
plastifiziert und mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung aus mehreren,
einzeln ansteuerbaren Düsen, ähnlich einem Tintenstrahldrucker, in Form
feiner Tröpfchen auf den Werkzeuggrundkörper 4 gespritzt. Durch eine
geeignete Verfahrenssteuerung kann dafür gesorgt werden, daß der Polier
mittelträger 6 beispielsweise eine definierte Porösität zur Unterstützung seiner
abrasiven/glättenden Wirkung bzw. zur Formanpassung an die Oberfläche
eines mit dem Poliermittelträger 6 zu bearbeitenden Werkstückes erhält.
Das abrasiv bzw. glättend wirkende Wirkmittel kann dabei dem plastifizierten
Werkstoff in entsprechendem Verhältnis beigemischt sein oder es wird nach
der vollständigen oder teilweisen Schichtgenerierung des Grundwerkstoffes
auf diesem appliziert, so daß es mit dem partiell bzw. oberflächennah
schmelzflüssigen Grundwerkstoff eine stoffschlüssige Verbindung eingeht.
Um eine zum Werkzeuggrundkörper mit ggf. starker Krümmung kontur
parallele Schichtgenerierung zu erreichen, wird der Werkzeuggrundkörper 4
während der Schichtaufbringung bahngesteuert in definiertem Abstand relativ
zum schichtaufbringenden Kopf des Rapid Prototyping-Systems bewegt.
Mit einem auf diese Weise hergestellten Werkzeug kann verschiedenartigen
Anforderungen im Hinblick auf die Schleif-, Läpp- oder Polierwirkung (z. B.
Verschleißfestigkeit, "Selbstschärfung", Formübertragung, Formanpassung,
Abtrennen, Glätten, mechanische und/oder chemische Wirkung etc.)
entsprochen werden.
Es ist auch möglich, zur Herstellung eines Polierwerkzeuges beide genannten
Ausfürungsbeispiele zur Anwendung zu bringen und sowohl den
Werkzeuggrundkörper 1, 4 aus einem oder mehreren Werkstoffen nach einem
oder mehreren Rapid Prototyping-Verfahren zu generieren als auch auf den
so generierten Werkzeuggrundkörper 1, 4 einen Poliermittelträger 6, der ggf.
abrasiv wirkende Zusätze enthalten kann, ebenfalls nach einem oder mehreren
Rapid Prototyping-Verfahren aufzubringen.
Auf diese Weise ist auch die Herstellung von sogenannten Sandwich-Werk
zeugen mit optimierten mechanischen Eigenschaften und spezieller
abrasiver/glättender Wirkung möglich.
1
,
4
Werkzeuggrundkörper
2
Verbindungsteil
3
,
5
Wirkfläche
6
Poliermittelträger
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von
Oberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug oder Teile davon
unter Anwendung einer der für Design- und Modellbauzwecke an sich
bekannten Technologien des Rapid Prototyping durch einen gesteuerten
Schichtaufbau aus mindestens einer formlosen Ausgangssubstanz geschaffen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem
gesteuerten Schichtaufbau aus mindestens einer nicht formbeständigen
Ausgangssubstanz ein Träger für ein zur Oberflächenbearbeitung vorge
sehenes Wirkmittel auf einem Werkzeugkörper generiert und verfestigt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs
substanz unter Beimischung eines zusätzlichen Wirkmittels für die Ober
flächenbearbeitung, z. B. Schleifgranulat, aufgebracht und verfestigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs
substanz, beispielsweise durch Eintauchen oder Schwallen, auf den Werk
zeugkörper appliziert, mit Hilfe eines Laserstrahls aufgeschmolzen und durch
nachfolgendes Erstarren verfestigt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise
als thermoplastischer Kunststoff ausgeführte Substanz erwärmt und in Form
feiner Tröpfchen auf den Werkzeugkörper aufgebracht sowie durch nach
folgendes Erstarren mit diesem verbunden und durch Erstarren verfestigt
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs
substanz in mehreren Schichten aufgebracht und verfestigt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verfestigte
Ausgangssubstanz zu ihrer Formgestaltung mechanisch, physikalisch oder
chemisch bearbeitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als die für den
Schichtaufbau grundlegende Ausgangssubstanz schnellverfestigende Materia
lien, wie Kunststoffe (Epoxidharze, Acrylharze) eingesetzt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeug
körper des Werkzeuges an sich oder Teile davon jeweils aus einer anderen
Ausgangssubstanz durch einen gesteuerten Schichtaufbau unter Anwendung
einer Technologie des Rapid Prototyping hergestellt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl
der Werkzeugkörper oder Teile davon als auch der Träger für ein
Bearbeitungsmittel jeweils durch einen gesteuerten Schichtaufbau unter
Anwendung einer Technologie des Rapid Prototyping hergestellt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß, beispielsweise
für den Zweck einer lokal zugeordneten, differenzierten Abtrennwirkung,
Verschleißfestigkeit, Elastizität bzw. Steife, einer Aufnahme und/oder
Transportes von losen Wirkmitteln und abgetrennten Werkstoffpartikeln,
beim Schichtaufbau in der Schichtebene und/oder senkrecht zu dieser eine
definierte geometrische und/oder stoffliche Struktur erzeugt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur
kontinuierliche geometrische und/oder stoffliche Übergänge aufweist.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Struktur
abgestufte geometrische und/oder stoffliche Übergänge besitzt.
14. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß eine Negativ
form des Werkzeuges oder Teile davon durch einen gesteuerten Schicht
aufbau unter Anwendung einer Technologie des Rapid Prototyping hergestellt
und abgeformt wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19834559A DE19834559A1 (de) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von Oberflächen |
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Publications (1)
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| DE19834559A1 true DE19834559A1 (de) | 2000-02-03 |
Family
ID=7875984
Family Applications (1)
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| DE19834559A Ceased DE19834559A1 (de) | 1998-07-31 | 1998-07-31 | Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen für die Bearbeitung von Oberflächen |
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