DE2524806C2

DE2524806C2 - Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugs zum Tiefziehen, Formen, Strangpressen bzw. Extrudieren oder dergleichen

Info

Publication number: DE2524806C2
Application number: DE19752524806
Authority: DE
Inventors: Hans Börje Eugen Sölvesborg Jansson
Original assignee: Volvo AB
Current assignee: Volvo AB
Priority date: 1975-06-04
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE2524806A1

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die verschleißfeste Schicht (14) aus einer Gruppe, bestehend aus einem Metall, einer Metallegierung, einem Karbid oder Oxid auswählt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für die verschleißfeste Schicht (14) Stahl auswählt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Kunststoff in der der verschleißfesten Schicht (14) am nächsten liegenden Schicht mit einem Material verstärkt, das man aus der Gruppe, bestehend aus Siliziumkarbid, Stahlfaser und Kohlenstoffaser auswählt, und man die restlichen Teil« des Kunststoffs der verschleißfesten Schicht (14) mit Quarz verstärkt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man für beide Verstärkungen (13, 15) eine Temperaturbeständigkeit von mindestens 20⁰C höher als der Schmelzpunkt der leicht schmelzbaren Schicht (12) auswählt.

6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man für den die verschleißfeste Schicht (14) verstärkenden Kunststoff einen bei Raumtenv t>o peratur aushärtenden Kunststoff auswählt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugs zum Tiefziehen, Formen, Strangpressen bzw. Extrudieren oder dergleichen.

gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt. Gießformen, Masken oder dergleichen in der Weise herzustellen, daß eine metallische Schicht auf ein der Gießform, Maske oder dergleichen entsprechendes Arbeitsmodell aufgespritzt, und das Modell nach dem Erstarren aus der ausgespritzten Umhüllung entfernt wird. Dabei wird auf das Modell ein Trennmittel aufgetragen, um ein besseres Trennen des Arbeitsmodells von der Umhüllung zu gewährleisten (DE-AS 10 99 302).

Die Werkzeuge nach dem Stand der Technik weisen jedoch eine Anzahl von Nachteilen auf, aufgrund der Tatsache, das es bei Stahl nicht möglich ist, eine Beschichtung dicker als 0,2 mm zu spritzen, weil das aufgespritzte Metall sich vom Grund abhebt oder die Modelltreue der Form auf andere Art und Weise verlorengeht» wenn versucht wird, die Dicke einer Metallschicht zu steigern. Es ist leicht verständlich, daß die Metallschicht von entscheidender Bedeutung für die Lebensdauer des Werkzeugs ist, und wenn das zum Abstützen der Schale verwendete Material nicht maßbeständig ist, kann auch keine zufriedenstellende Maßhaltigkeit oder Lebensdauer erzielt werden.

Um diese Nachteile zu beheben, wurde bereits vorgeschlagen, die dem Arbeitsmodell beim Spritzen zugeführte Wanne durch ein auf einer tieferen Temperatur als der Spritztemperatur gehaltenes Warmbad zu entziehen (DE-AS 10 99 302).

Schwer aufzuspritzende Materialien, wie z. B. Karbide oder Oxide und bestimmte Metallegierungen konnten bisher noch, nicht erfolgreich als glatte, modellgetreue, ausreichend dicke verschleißfeste Oberflächen für Werkzeuge der in Frage stehenden Art aufgetragen werden. Die bisher hergestellten dünnen verschleißfesten Oberflächen benötigen häufig eine Nachbehandlung, z. B. durch Schleifen oder Polieren.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem die Herstellung eines modefbgptreuen Werkzeugs ausreichender Dicke ermöglicht wird.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Mit der Erfindung ist es möglich. Werkzeuge mit einer warm aufgespritzten, modellgetreuen verschleißfesten Beschichtung aus einem Metall, einer Metallegierung, insbesondere Stahl, einem Karbid oder Oxid herzustellen, und zwar mit einer Dicke von 2 bis 5 mm und in engen mechanischen Kontakt mit einer maßbeständigen geformten und wärmebeständigen Kunststoffabstützung, die wahlweise mit zusätzlichen Füllstoffen und Versteifungsmaterial verstärkt ist.

Vorteilhafte Aufgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 bis 3 die verschiedenen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Werkzeugs mit Hilfe eines Arbeitsmodells gemäß Fig. IA, wobei Fig.3 eine genaue Kopie des in F i g, 1A gezeigten Teils ist.

Das in Fig. IA gezeigte Arbeitsmodell 10 mit einer Trennschicht 11 bedeckt. Dieses Arbeitsmodell ist in Fig. IB mit einer warm aufgespritzten Schicht 12 eines leicht schmelzenden Metalls oder einer Metallegierung bedeckt. Die in der Figur gezeigte äußere Oberfläche der aufgespritzten Schicht 12 fällt etwas uneben aus, wiihrend die des gegen das Arbeitsmodell 10 gerichtete innere Oberfläche glatt und eine Kopie der Oberfläche

des Arbeitsmodells 10 ist Die warm aufgespritzte Schicht 12 wird darauf mittels einer Verstärkung 13 aus einen warmhärtbaren Kunststoff (Fig. IC) abgestützt, so daß die Adhäsion zwischen der Verstärkung 13 und der aufgespritzten leicht schmelzbaren Schicht 12 aufgrund der Unregelmäßigkeit der Metallbeschichtung außerordentlich fest ist. So kann gesagt werden, daß die Verstärkung 13 in die aufgesprühten Unebenheiten der Metallbeschichtung eingreift.

In Fig.2A ist das Arbeitsmodell 10 von dem aufgespritzten Modell, das aus mit der leicht schmelzenden Metallbeschichtung zusammengebackenen Kunststoff bestehtabgetrennt Diese Trennung wird durch die Trennschicht 11 (F i g. 1 A) ermöglicht. Das aufgespritzte Modell gemäß Fig.2A besteht also aus gehärtetem Kunststoff und .einer warm aufgespritzten Metallbeschichtung, die sich in engem Kontakt mit dem Kunststoff befindet und eine glatte und ebene-Oberfläche entsprechend der Originaloberfläche des Arbeitsmodells 10 aufweist.

Auf diese glatte Oberfläche der leicht schmelzbaren Legierung wird eine verschleißfeste Schicht 14 aufgespritzt, die aus Metall, einer Metallegierung, insbesondere Stahl, einem Karbid oder Oxid mit einer Dicke von 2 bis 5 mm (F i g. 2B) besteht. Warm aufgespritzi haftet ?~> die verschleißfeste Beschichtung außerordentlich gut in den Mikroporen der leicht schmelzbaren Schicht 12 (Fig. 2B), und die verschleißfeste Schicht 14 erhält dadurch genau die Form des Original-Arbeitsmodells. Wenn die verschleißfeste Schicht 14 eine ausreichende Dicke erreicht hat, wird der Warmspritzvorgang beendet und die Schicht 14 mittels einer Verstärkung 15 aus einem warmhärtenden Kunststoff auf ihrer »Aufspritzseite.« verstärkt Eine Adhäsion zwischen der aufgespritzten verschleißfesten Schicht 14 und dem aufgebrachten Kunststoff wird auch in diesem Fall erzielt Wenn die Verstärkung 15 ausgehärtet ist wird die aus der Verstärkung 13 und 15 bestehende Einheit auf eine Temperatur erwärmt weiche den Schmelzpunkt der leicht schmelzbaren Schicht 12 um wenigstens 20⁰C Obersteigt. Die Schicht 12 schmilzt daraufhin und das aufgespritzte Modell in Form der Verstärkung 13 kann von dem fertiggestellten Werkzeug oder Werkzeugteil in Form der Verstärkung 15, wie in Fig.3 dargestellt getrennt werden. Dadurch ewtsteht das Werkzeug gemäß Fig.3, das eine genaue Kopie des Arbeitsmodell gemäß Fi g. IA ist Das Werkzeug oder Werkzeugteil gemäß F i g. 3 kann selbst· erständlich mit Hilfe geeigneter Mittel in Haltern oder Vorrichtungen angebracht werden.

Die in den Figuren der Zeichnung gezeigten Schichten sind in einigen Fällen aus Klarheitsgründen dicker dargestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

L Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugs zum Tiefziehen, Formen, Strangpressen bzw. Extrudieren oder dergleichen, wobei man ein Arbeitsmo- s dell mit einer dem herzustellenden Werkzeug entsprechenden Oberflächenform ausbildet und man die Oberfläche mit einem Trennmittel beschichtet, dadurch gekennzeichnet, daß

IO

— man auf die beschichtete Oberfläche eine dünne Schicht (12) eines leicht schmelzbaren Metalls oder einer Metallegierung warm aufspritzt,

— man die aufgespritzte Schicht (12) mit einer Verstärkung (13) aus hitzebeständigem Kunststoff abstützt,

— man das Arbeitsmodell (10) von der aufgespritzten Verstärkung (13) aus Kunststoff löst,

— map Huf die leicht schmelzbare Schicht (12) eine vertcÄleißfeste Schicht (14) aus dem Material des beabsichtigten Werkzeugs mit einer im wesentlichen größeren Dicke als die Dicke der leicht schmelzbaren Schicht (12) warm aufspritzt,

— man die verschleißfeste Schicht (14) mit einer Verstärkung (15) aus Kunststoff abstützt, der ausreichend temperaturbeständig ist, damit die leicht schmelzbare Schicht (13) schmelzen kann,

— man die Anordnung der leicht schmelzbaren Schicht (12), der verschleißfesten Schicht (14) jo und der Verstärkungen (13, 15) auf eine ausreichend hcne Temperatur zum Schmelzen der leicht schmelzbaren Schicht (12) erhitzt, und

— man die verschleißfeste "fchicht (14) und ihre Verstärkung (15) von der leicht schmelzbaren Schicht (12) und ihrer Verstärkung (13) trennt.