EP4045308A1 - Pressing tool and method for producing a pressing tool - Google Patents

Pressing tool and method for producing a pressing tool

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Publication number
EP4045308A1
EP4045308A1 EP20793288.0A EP20793288A EP4045308A1 EP 4045308 A1 EP4045308 A1 EP 4045308A1 EP 20793288 A EP20793288 A EP 20793288A EP 4045308 A1 EP4045308 A1 EP 4045308A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressing surface
metal layers
pressing
mineral particles
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20793288.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thorsten Hagedorn
Berthold Thölen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hueck Rheinische GmbH
Original Assignee
Hueck Rheinische GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hueck Rheinische GmbH filed Critical Hueck Rheinische GmbH
Publication of EP4045308A1 publication Critical patent/EP4045308A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/006—Pattern or selective deposits
    • C23C2/0064—Pattern or selective deposits using masking layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B3/00—Presses characterised by the use of rotary pressing members, e.g. rollers, rings, discs
    • B30B3/005—Roll constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B5/00—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups
    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/26—After-treatment
    • C23C2/265—After-treatment by applying solid particles to the molten coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D15/00—Electrolytic or electrophoretic production of coatings containing embedded materials, e.g. particles, whiskers, wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • C25D5/022—Electroplating of selected surface areas using masking means
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
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    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C25D5/60—Electroplating characterised by the structure or texture of the layers
    • C25D5/605—Surface topography of the layers, e.g. rough, dendritic or nodular layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated

Definitions

  • the invention relates to a pressing tool and a method for producing a pressing tool.
  • the pressing tool comprises a structured pressing surface.
  • Pressing tools e.g. in the form of press plates, endless belts or embossing rollers, are used in the woodworking industry, for example, to produce furniture, laminates or panels, i.e. general workpieces.
  • the workpieces are pressed with the pressing surface of the pressing tool, so that the workpieces have surfaces corresponding to the pressing surface.
  • WO 2015/036070 A1 discloses a pressing tool with a structured pressing surface which is produced by superimposed metal layers. For this purpose, a mask is applied at least once in order to cover partial areas and at least once a metal layer is applied to the uncovered areas in order to build up the structured press surface consisting of elevations and depressions. These two process steps are repeated until a desired structure depth of the structured press surface is reached.
  • the structured pressing surface can then be provided with a hard chrome layer.
  • WO 2008/120058 A1 discloses a pressing tool, the pressing surface of which is formed by a layer consisting of a metal matrix with mineral or ceramic particles embedded therein.
  • the object of the invention is to specify an improved pressing tool with a structured pressing surface.
  • the object of the invention is achieved by a method for the etch-free production of a pressing tool provided for producing a workpiece, which has a pressing surface with a structure of elevations and depressions, comprising the following process steps: a) applying a mask to cover areas, b) applying a metal layer to the areas not covered by the mask with the addition of mineral particles, and c) repeating the steps a) and b), until the pressing surface with the structure of the elevations and depressions has been created by multiple application of masks and metal layers with the addition of mineral particles.
  • the object of the invention is also achieved by a pressing tool which is provided for producing a workpiece, having a pressing surface with a structure of elevations and depressions and several metal layers superimposed in layers in which mineral particles are embedded and which form the pressing surface.
  • the press tool according to the invention is produced in particular using the method according to the invention.
  • the pressing surface can be cleaned in order to remove residues from the masks.
  • the press tool according to the invention is, for example, an endless belt, an embossing roller or preferably a press plate and comprises the press surface. This includes the structure from the elevations and depressions, so it is a structured pressing surface. This gives the workpiece produced with the pressing tool a structured surface corresponding to the structure of the pressing surface.
  • the workpiece is, for example, a material plate.
  • a material plate This includes, for example, a carrier, for example an MDF board or a chipboard, which is pressed with a resin or plastic impregnated substrate, for example paper, by means of the pressing tool.
  • the material plate can also be a so-called luxurious vinyl tile (LVT).
  • the press tool according to the invention comprises the plurality of metal layers superimposed in layers, that is to say in particular a plurality of metal layers lying on top of one another.
  • the metal layers are preferably chromium-free metal layers, e.g., nickel layers. This increases the environmental compatibility of the production.
  • the press tool is produced by repeatedly applying a mask in order to cover areas and then to provide the areas not covered by the mask with a metal layer. This is repeated until the press surface with its structure is created.
  • the result is a structure of the pressing tool structured in layers by the metal layers, which are in particular partial metal layers, and thus the pressing surface with its structure of elevations and depressions.
  • the pressing surface is therefore not formed by an additional hard chrome layer, the production of which is relatively harmful to the environment.
  • the pressing surface is in contact with the workpiece and is therefore subject to wear.
  • the mineral particles are embedded in the individual metal layers. This makes it possible not to cover the pressing surface of the pressing tool with a full-surface hard layer, e.g. made of hard chrome, which, for example, reduces the cost of manufacturing the pressing tool.
  • the mineral particles are embedded in the metal layers of the press tool or the metal layers are applied in layers with the addition of the metal layers.
  • the entire surface of the pressing surface is covered with a hard layer, for example made of hard chrome, or on a full-surface application of a hard layer, e.g. of hard chrome, to the press surface is dispensed with. Dispensing with the hard chrome layer also increases the environmental compatibility of the production of the pressing tool.
  • the metal layers can preferably be tempered, which in the case of nickel layers as metal layers can result in a hardness of at least 1100 HV. This hardness is even greater than the hardness of the hard chrome layer of conventional pressing tools.
  • the production by applying the metal layers in layers is preferably carried out using a galvanic or chemical process, in particular without etching. As a result, the production of the press sheet is relatively environmentally friendly.
  • the metal layers are applied with the addition of the mineral particles using a galvanic process, then the metal layers with the mineral particles embedded therein are dispersion layers.
  • the mineral particles of the metal layers in particular have a Mohs hardness of at least 8.
  • the mineral particles preferably have a size in the nanometer or micrometer range.
  • the mineral particles can be embedded relatively homogeneously in the metal layers, as a result of which the pressing tool has a relatively homogeneous wear resistance over its entire pressing surface.
  • the size of the individual mineral particles can be different or essentially the same.
  • the mineral particles preferably have a volume fraction of at least 50% based on the volume of the corresponding metal layer embedded therein Mineral particles.
  • the desired degree of hardness or the wear resistance of the metal layers can be set on the basis of the size, the proportion by volume and the type of minerals in the mineral particles.
  • the mineral particles are in particular diamond particles.
  • the diamond particles are in particular industrial diamond particles, i.e. the diamond or mineral particles in general can be produced artificially.
  • the minerals silicon carbide, boron nitride, boron carbide, aluminum oxide and titanium oxide in particular can also be used as mineral particles.
  • the mineral particles are designed, for example, as mineral powder, in particular as diamond powder and preferably as industrial diamond powder.
  • the pressing surface is treated after step c).
  • This treatment can include a mechanical treatment and / or a galvanic and / or chemical treatment of the press surface and / or the treatment can take place with a laser.
  • the treatment of the pressing surface can also be a thermal treatment, e.g. an annealing.
  • the pressing tool comprises the multiple metal layers applied one on top of the other with the mineral particles embedded therein. Since the metal layers were only applied to the areas not covered by the corresponding masks, these metal layers are partial metal layers, that is to say not all-over metal layers.
  • the pressing surface of the pressing tool can have different degrees of gloss in areas, which are in particular predetermined degrees of gloss. That is, the press surface can have areas of different degrees of gloss, in particular areas of predetermined different degrees of gloss.
  • the metal of at least two metal layers differs in order to provide the areas with different degrees of gloss receive. This enables the areas of different degrees of gloss to be realized in a relatively simple manner.
  • the layer composite of metal layers obtained up to that point is treated before the last or topmost metal layer is applied.
  • This treatment can include a mechanical treatment and / or a galvanic and / or chemical treatment of the press surface and / or the treatment can take place with a laser.
  • the masks can preferably be applied as a function of image data that are assigned to the structure of the press surface.
  • the pressing tool can in particular be produced as a function of the structure of the image data assigned to the structured pressing surface.
  • the masks are preferably applied as a function of these image data which are assigned to the structure of the structured press surface.
  • the pressing surface is assigned to a natural material such as wood or stone.
  • a natural material such as wood or stone.
  • an original for example a piece of wood or a stone, is scanned in order to obtain image data.
  • image data include, in particular, information about the structure that the press surface should have.
  • the image data obtained as a result of the scanning can be edited manually, for example, in order to obtain the image data assigned to the structure of the press surface.
  • the masks are applied, for example, by means of a print head.
  • the press tool is a press plate
  • the masks are preferably applied with such a print head which is arranged above the press surface to be produced and which is moved in a plane parallel to the press surface during the application of the masks. Since the layer composite from the currently applied metal layers is higher, it is preferable to that the printhead is moved in a direction at right angles to the press surface, so that the distance between the currently applied mask and the printhead is kept constant. Due to the constant distance, the currently applied mask can be applied better with the print head.
  • FIG. 4 shows a device for applying masks.
  • FIG. 1 shows, in a perspective illustration, a press plate 1 with a press surface 2 as an example of a press tool.
  • FIG. 2 shows a section of a side view of the press plate 1 and
  • FIG. 3 shows an intermediate stage of the press plate 1 during its lowering position.
  • the pressing surface 2 comprises a structure of depressions 3 and elevations 4 and is assigned to a wood grain, for example.
  • the pressing surface 2 is rectangular and has a transverse dimension 7 and a longitudinal dimension 8.
  • the structure of the structured pressing surface 2 extends along a preferred direction 6, which in the case of the present exemplary embodiment runs along the longitudinal extent 8.
  • the press plate 1 comprises a base carrier 21 made of steel and several metal layers 22 arranged one above the other or in layers, in each of which mineral particles 23 are embedded and which are arranged on the base carrier 21.
  • the metal layers 22 are in particular nickel layers.
  • the metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein form the pressing surface 2.
  • the mineral particles 23 in particular have a Mohs hardness of at least 8 and a size in the nanometer or micrometer range.
  • the volume fraction of the mineral particles 23 is preferably at least 50% based on the volume of the metal layer 22 with mineral particles 23 embedded therein.
  • the mineral particles 23 are industrial diamond particles.
  • the metal layers 22 were produced by a chemical or galvanic process.
  • the pressing plate 1 was made etch-free by applying a mask 24 to cover areas, applying a metal layer 22 to the areas 25 not covered by the mask 24 with the addition of mineral particles 23, and this was repeated until the pressing surface 2 with the Structure from the elevations 4 and depressions 3 by multiple, layer-by-layer application of masks 24 and metal layers 22 with the addition of mineral particles 23.
  • FIG. 3 shows a detail of a side view in a sectional illustration of an intermediate stage of the press plate 1 during its manufacture.
  • FIG. 3 shows a layer composite made up of several one above the other arranged or layered overlaid metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein, on which a mask 24 is applied in order to cover areas.
  • a further metal layer 22 is applied to this layer composite with the addition of mineral particles 23. As already described, this is repeated until the pressing surface 2 with the structure of the elevations 4 and depressions 3 is created.
  • the metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein are partial metal layers.
  • FIG. 4 shows, in a plan view, an example of a device 41 for applying the masks 24 to the layer composite.
  • this includes a support table 42 which has a support surface 44 made from a plurality of individual plane surfaces 43.
  • the base carrier 21 is first placed on the support surface 42 in such a way that the side on which the press surface 2 is to be built faces away from the support surface 44.
  • the support surface 44 is in particular rectangular and has dimensions that are adapted to the dimensions of the press plate 1.
  • the device 41 comprises an electronic control device 45 which controls the operation of the device 41.
  • suction openings are formed in the plane surfaces 43, which draws the press plate 1 or the base support 21 onto the plane surfaces 43 by means of a vacuum pump of the device 41, not shown and controlled by the electronic control device 45, whereby the press plate 1 or its The base support is fixed on the support surface 44.
  • the device 41 is designed in such a way that the press plate 1 fixed on the support surface 44 or its base carrier 21 is arranged between the support surface 44 and the print head 49. It is thus possible, controlled by the electronic control device 45, to move the print head 49 to the desired position relative to the base carrier 21. In particular, it is provided that the print head 49 is moved in the direction perpendicular to the press surface 2 by means of the electric drive 52 in such a way that the distance between the currently applied mask 24 and the print head 49 is kept constant
  • the pressing surface 2 is assigned to a wooden surface.
  • an original for example a wooden surface
  • image data include, in particular, information about the structure that the pressing surface 2 is to have.
  • the image data obtained as a result of the scanning can be edited manually, for example, in order to obtain image data 5 assigned to the structure of the press surface 2.
  • the masks 24 and the metal layers 22 are applied as a function of the image data 5 assigned to the structure of the press surface 2.
  • the image data 5 assigned to the structure of the press surface 2 are stored in the electronic control device 45.
  • the electronic control device 45 is set up in particular to control the electric drive 50, the further electric drive 51 and the print head 49 as a function of the image data 5.
  • the pressing surface 2 is cleaned if necessary in order to remove residues of the masks 24, for example.
  • the pressing surface 2 has in particular areas with different, preferably predetermined degrees of gloss.
  • the metal of at least two metal layers 22 differs.
  • the layer composite composed of metal layers 22 is removed before the last or topmost metal layer is applied is treated.
  • This treatment can include mechanical treatment, for example polishing or matting, and / or galvanic and / or chemical treatment of the pressing surface 2 and / or the treatment can be carried out with a laser.
  • the pressing surface 2 can still be treated.
  • This treatment can include a mechanical treatment, for example a polishing, and / or a galvanic and / or a chemical treatment of the pressing surface 2 and / or the treatment can take place with a laser.
  • the treatment of the pressing surface 2 can also be a thermal treatment, for example annealing of the pressing surface 2.
  • the pressing surface 2 can have a hardness of, for example, at least 1100 HV, particularly in the case of nickel layers.

Abstract

The invention relates to a method for producing a pressing tool (1, 51) provided for manufacturing a workpiece, which pressing tool has a pressing surface (2) having a structure consisting of elevations (4) and depressions (3). A mask (24) is applied in order to cover regions and then a metal layer (22) is applied to the regions (25) not covered by the mask (24) with the addition of mineral particles (23). This is repeated until the pressing surface (2) having the structure consisting of elevations (4) and depressions (3) is created by repeated, layer-by-layer application of masks (24) and metal layers (22) with the addition of mineral particles (23).

Description

Presswerkzeuq und Verfahren zum Herstellen eines Presswerkzeuqs Press tool and method for producing a press tool
Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Presswerkzeugs. Das Presswerkzeug umfasst eine strukturierte Pressoberfläche. The invention relates to a pressing tool and a method for producing a pressing tool. The pressing tool comprises a structured pressing surface.
Presswerkzeuge z.B. in Form von Pressblechen, Endlosbändern oder Prägewalzen werden z.B. in der holzverarbeitenden Industrie eingesetzt, um z.B. Möbel, Laminate oder Paneele, also allgemein Werkstücke herzustellen. Die Werkstücke werden mit der Pressoberfläche des Presswerkzeugs verpresst, sodass die Werkstücke Oberflächen entsprechend der Pressoberfläche erhalten. Pressing tools, e.g. in the form of press plates, endless belts or embossing rollers, are used in the woodworking industry, for example, to produce furniture, laminates or panels, i.e. general workpieces. The workpieces are pressed with the pressing surface of the pressing tool, so that the workpieces have surfaces corresponding to the pressing surface.
Die WO 2015/036070 A1 offenbart ein Presswerkzeug mit einer strukturierten Pressoberfläche, die durch übereinanderliegende Metallschichten hergestellt ist. Hierzu erfolgt wenigstens ein einmaliges Aufträgen einer Maske, um partielle Bereiche abzudecken und zumindest ein einmaliges Aufträgen einer Metallschicht auf die nicht abgedeckten Bereiche zum Aufbau der aus Erhebungen und Vertiefungen bestehenden strukturierten Pressoberfläche. Diese beiden Verfahrensschritte werden so oft wiederholt, bis eine gewünschte Strukturtiefe der strukturierten Pressoberfläche erreicht ist. Die strukturierte Pressoberfläche kann abschließend mit einer Hartchromschicht versehen werden. WO 2015/036070 A1 discloses a pressing tool with a structured pressing surface which is produced by superimposed metal layers. For this purpose, a mask is applied at least once in order to cover partial areas and at least once a metal layer is applied to the uncovered areas in order to build up the structured press surface consisting of elevations and depressions. These two process steps are repeated until a desired structure depth of the structured press surface is reached. The structured pressing surface can then be provided with a hard chrome layer.
Die WO 2008/120058 A1 offenbart ein Presswerkzeug, dessen Pressoberfläche durch eine Schicht gebildet ist, die aus einer Metallmatrix mit darin eingebetteten Mineral oder Keramikpartikeln besteht. WO 2008/120058 A1 discloses a pressing tool, the pressing surface of which is formed by a layer consisting of a metal matrix with mineral or ceramic particles embedded therein.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Presswerkzeug mit einer strukturierten Pressoberfläche anzugeben. The object of the invention is to specify an improved pressing tool with a structured pressing surface.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum ätzungsfreien Herstellen eines zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehenen Presswerkzeugs, das eine Pressoberfläche mit einer Struktur aus Erhebungen und Vertiefungen aufweist, aufweisend folgende Verfahrensschritte: a) Aufträgen einer Maske, um Bereiche abzudecken, b) Aufträgen einer Metlallschicht auf die von der Maske nicht abgedeckten Bereiche unter Zugabe von Mineralpartikeln, und c) Wiederholen der Schritte a) und b), bis die Pressoberfläche mit der Struktur aus den Erhebungen und Vertiefungen durch mehrmaliges schichtweises Aufträgen von Masken und Metallschichten unter Zugabe von Mineralpartikeln entstanden ist. The object of the invention is achieved by a method for the etch-free production of a pressing tool provided for producing a workpiece, which has a pressing surface with a structure of elevations and depressions, comprising the following process steps: a) applying a mask to cover areas, b) applying a metal layer to the areas not covered by the mask with the addition of mineral particles, and c) repeating the steps a) and b), until the pressing surface with the structure of the elevations and depressions has been created by multiple application of masks and metal layers with the addition of mineral particles.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Presswerkzeug, das zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist, aufweisend eine Pressoberfläche mit einer Struktur aus Erhebungen und Vertiefungen und mehrere, schichtweise überlagerte Metallschichten, in denen Mineralpartikel eingebettet sind und die die Pressoberfläche bilden. The object of the invention is also achieved by a pressing tool which is provided for producing a workpiece, having a pressing surface with a structure of elevations and depressions and several metal layers superimposed in layers in which mineral particles are embedded and which form the pressing surface.
Das erfindungsgemäße Presswerkzeug wird insbesondere mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt. The press tool according to the invention is produced in particular using the method according to the invention.
Gegebenenfalls kann die Pressoberfläche gereinigt werden, um Rückstände der Masken zu entfernen. If necessary, the pressing surface can be cleaned in order to remove residues from the masks.
Das erfindungsgemäße Presswerkzeug ist z.B. ein Endlosband, eine Prägewalze oder vorzugsweise ein Pressblech und umfasst die Pressoberfläche. Diese umfasst die Struktur aus den Erhebungen und Vertiefungen, ist also eine strukturierte Pressoberfläche. Dadurch erhält das mit dem Presswerkzeug hergestellte Werkstück eine strukturierte Oberfläche entsprechend der Struktur der Pressoberfläche. The press tool according to the invention is, for example, an endless belt, an embossing roller or preferably a press plate and comprises the press surface. This includes the structure from the elevations and depressions, so it is a structured pressing surface. This gives the workpiece produced with the pressing tool a structured surface corresponding to the structure of the pressing surface.
Das Werkstück ist z.B. eine Werkstoffplatte. Diese umfasst z.B. einen Träger, z.B. eine MDF-Platte oder eine Spanplatte, die mit einem Harz oder Kunststoff getränkten Substrat, z.B. Papier mittels des Presswerkzeugs verpresst wird. Die Werkstoffplatte kann auch eine sogenannte Luxuriöse Vinylfliese (LVT) sein. Das erfindungsgemäße Presswerkzeug umfasst die mehreren, schichtweise überlagerten Metallschichten, also insbesondere mehrere, aufeinanderliegende Metallschichten. The workpiece is, for example, a material plate. This includes, for example, a carrier, for example an MDF board or a chipboard, which is pressed with a resin or plastic impregnated substrate, for example paper, by means of the pressing tool. The material plate can also be a so-called luxurious vinyl tile (LVT). The press tool according to the invention comprises the plurality of metal layers superimposed in layers, that is to say in particular a plurality of metal layers lying on top of one another.
Die Metallschichten sind vorzugsweise chromfreie Metallschichten, z.B. Nickelschichten. Dies erhöht die Umweltverträglichkeit der Herstellung. The metal layers are preferably chromium-free metal layers, e.g., nickel layers. This increases the environmental compatibility of the production.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Presswerkzeug hergestellt, indem wiederholt eine Maske aufgetragen wird, um Bereiche abzudecken und um anschließend die von der Maske nicht abgedeckten Bereiche mit einer Metallschicht zu versehen. Dies wird wiederholt, bis die Pressoberfläche mit seiner Struktur entstanden ist. Somit entsteht ein durch die Metallschichten, die insbesondre partielle Metallschichten sind, schichtweise strukturierter Aufbau des Presswerkzeug und somit die Pressoberfläche mit seiner Struktur aus Erhebungen und Vertiefungen. Die Pressoberfläche wird somit nicht durch eine zusätzliche Hartchromschicht gebildet, deren Herstellung relativ umweltschädlich ist. According to the method according to the invention, the press tool is produced by repeatedly applying a mask in order to cover areas and then to provide the areas not covered by the mask with a metal layer. This is repeated until the press surface with its structure is created. The result is a structure of the pressing tool structured in layers by the metal layers, which are in particular partial metal layers, and thus the pressing surface with its structure of elevations and depressions. The pressing surface is therefore not formed by an additional hard chrome layer, the production of which is relatively harmful to the environment.
Während der Herstellung des Werkstücks steht die Pressoberfläche mit dem Werkstück in Kontakt und ist daher einem Verschleiß ausgesetzt. Um die Verschleißfestigkeit der Metallschichten und somit die Verschleißfestigkeit der Pressoberfläche trotz dem Verzicht auf die vollflächige Hartchromschicht zu erhöhen, sind in den einzelnen Metallschichten die Mineralpartikel eingebettet. Dadurch ist es möglich, die Pressoberfläche des Presswerkzeugs nicht mit einer vollflächigen harten Schicht z.B. aus Hartchrom zu überziehen, wodurch sich z.B. der Aufwand der Herstellung des Presswerkzeugs verringert. During the manufacture of the workpiece, the pressing surface is in contact with the workpiece and is therefore subject to wear. In order to increase the wear resistance of the metal layers and thus the wear resistance of the press surface despite the fact that the hard chrome layer is not used over the entire surface, the mineral particles are embedded in the individual metal layers. This makes it possible not to cover the pressing surface of the pressing tool with a full-surface hard layer, e.g. made of hard chrome, which, for example, reduces the cost of manufacturing the pressing tool.
Um die Verschleißfestigkeit der Pressoberfläche zu erhöhen, sind somit in den Metallschichten des Presswerkzeugs die Mineralpartikel eingebettet bzw. werden die Metallschichten unter der Zugabe der Metallschichten schichtweise aufgetragen. In order to increase the wear resistance of the press surface, the mineral particles are embedded in the metal layers of the press tool or the metal layers are applied in layers with the addition of the metal layers.
Somit wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf ein vollflächiges Überziehen der Pressoberfläche mit einer harten Schicht z.B. aus Hartchrom bzw. auf ein vollflächiges Aufträgen einer harten Schicht z.B. aus Hartchrom auf die Pressoberfläche verzichtet. Durch den Verzicht der Hartchromschicht erhöht sich auch die Umweltverträglichkeit der Herstellung des Presswerkzeugs. Thus, in the method according to the invention, the entire surface of the pressing surface is covered with a hard layer, for example made of hard chrome, or on a full-surface application of a hard layer, e.g. of hard chrome, to the press surface is dispensed with. Dispensing with the hard chrome layer also increases the environmental compatibility of the production of the pressing tool.
Vorzugsweise können die Metallschichten getempered werden, wodurch sich im Falle von Nickelschichten als Metallschichten eine Härte von wenigstens 1100 HV ergeben kann. Diese Härte ist sogar größer als die Härte der Hartchromschicht konventioneller Presswerkzeuge. The metal layers can preferably be tempered, which in the case of nickel layers as metal layers can result in a hardness of at least 1100 HV. This hardness is even greater than the hardness of the hard chrome layer of conventional pressing tools.
Die Herstellung durch das schichtweise Aufträgen der Metallschichten erfolgt vorzugsweise mit einem galvanischen oder chemischen Verfahren insbesondere ohne eine Ätzung Dadurch ist die Herstellung des Pressblechs relativ umweltverträglich. The production by applying the metal layers in layers is preferably carried out using a galvanic or chemical process, in particular without etching. As a result, the production of the press sheet is relatively environmentally friendly.
Werden die Metallschichten unter Zugabe der Mineralpartikel mit einem galvanischen Verfahren aufgetragen, dann handelt es sich bei den Metallschichten mit darin eingebetteten Mineralpartikeln um Dispersionsschichten. If the metal layers are applied with the addition of the mineral particles using a galvanic process, then the metal layers with the mineral particles embedded therein are dispersion layers.
Minerale sind insbesondere in der Erdkruste vorkommende, meist anorganische, homogene, meist kristallisierte Substanzen. Die Mehrzahl der heute bekannten und von der International Mineralogical Association als eigenständig anerkannten Minerale sind anorganisch. Minerals are mostly inorganic, homogeneous, mostly crystallized substances that occur in the earth's crust. The majority of the minerals known today and recognized as independently by the International Mineralogical Association are inorganic.
Die Mineralpartikel der Metallschichten weisen insbesondere eine Mohshärte von wenigstens 8 auf. The mineral particles of the metal layers in particular have a Mohs hardness of at least 8.
Die Mineralpartikel weisen vorzugsweise eine Größe im Nanometer oder Mikrometerbereich auf. Dadurch können die Mineralpartikel relativ homogen in die Metallschichten eingebettet werden, wodurch das Presswerkzeug eine relativ homogene Verschleißfestigkeit über ihre gesamte Pressoberfläche erhält. Die Größe der einzelnen Mineralpartikeln kann unterschiedlich oder im Wesentlichen gleich sein. The mineral particles preferably have a size in the nanometer or micrometer range. As a result, the mineral particles can be embedded relatively homogeneously in the metal layers, as a result of which the pressing tool has a relatively homogeneous wear resistance over its entire pressing surface. The size of the individual mineral particles can be different or essentially the same.
Die Mineralpartikel weisen vorzugsweise einen Volumenanteil von wenigstens 50% bezogen auf das Volumen der entsprechenden Metallschicht mit darin eingebetteten Mineralpartikeln auf. Aufgrund der Größe, des Volumenanteils und der Art der Minerale der Mineralpartikel kann der gewünschte Härtegrad bzw. die Verschleißfestigkeit der Metallschichten eingestellt werden. The mineral particles preferably have a volume fraction of at least 50% based on the volume of the corresponding metal layer embedded therein Mineral particles. The desired degree of hardness or the wear resistance of the metal layers can be set on the basis of the size, the proportion by volume and the type of minerals in the mineral particles.
Die Mineralpartikel sind insbesondere Diamantpartikel. Die Diamantpartikel sind insbesondere Industriediamantpartikel, d.h. die Diamant- bzw. allgemein die Mineralpartikel können künstlich hergestellt werden. Jedoch sind insbesondere die Minerale Siliziumcarbid, Bornnitrid, Borcarbid, Aluminiumoxid und Titanoxid als Mineralpartikel auch verwendbar. The mineral particles are in particular diamond particles. The diamond particles are in particular industrial diamond particles, i.e. the diamond or mineral particles in general can be produced artificially. However, the minerals silicon carbide, boron nitride, boron carbide, aluminum oxide and titanium oxide in particular can also be used as mineral particles.
Die Mineralpartikel sind z.B. als Mineralpulver, insbesondere als Diamantpulver und vorzugsweise als Industriediamantpulver ausgebildet. The mineral particles are designed, for example, as mineral powder, in particular as diamond powder and preferably as industrial diamond powder.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Pressoberfläche nach dem Schritt c) behandelt. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Pressoberfläche umfassen und/oder das Behandeln kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der Pressoberfläche kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern sein. According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the pressing surface is treated after step c). This treatment can include a mechanical treatment and / or a galvanic and / or chemical treatment of the press surface and / or the treatment can take place with a laser. The treatment of the pressing surface can also be a thermal treatment, e.g. an annealing.
Das Presswerkzeug umfasst die mehreren übereinander aufgetragenen Metallschicht mit den darin eingebetteten Mineralpartikeln. Da die Metallschichten lediglich auf den von den entsprechenden Masken nicht abgedeckten Bereichen aufgetragen wurden, sind diese Metallschichten partielle Metallschichten, also keine vollflächigen Metallschichten. The pressing tool comprises the multiple metal layers applied one on top of the other with the mineral particles embedded therein. Since the metal layers were only applied to the areas not covered by the corresponding masks, these metal layers are partial metal layers, that is to say not all-over metal layers.
Die Pressoberfläche des Presswerkzeugs kann bereichsweise unterschiedliche Glanzgrade aufweisen, die insbesondere vorbestimmte Glanzgrade sind. D.h. die Pressoberfläche kann Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade, insbesondere Bereiche vorbestimmter unterschiedlicher Glanzgrade aufweisen. The pressing surface of the pressing tool can have different degrees of gloss in areas, which are in particular predetermined degrees of gloss. That is, the press surface can have areas of different degrees of gloss, in particular areas of predetermined different degrees of gloss.
Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass sich das Metall wenigstens zweier Metallschichten unterscheidet, um die Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade zu erhalten. Dies ermöglicht in relativ einfacher Weise die Realisierung der Berieche unterschiedlicher Glanzgrade. It can preferably be provided that the metal of at least two metal layers differs in order to provide the areas with different degrees of gloss receive. This enables the areas of different degrees of gloss to be realized in a relatively simple manner.
Um die verschiedenen Glanzgrade zu erhalten, kann es auch vorgesehen sein, vor dem Aufträgen der letztn bzw. obersten Metallschicht den bis dahin erhaltenen Schichtverbund aus Metallschichten zu behandeln. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Pressoberfläche umfassen und/oder das Behandeln kann mit einem Laser erfolgen. In order to obtain the different degrees of gloss, it can also be provided that the layer composite of metal layers obtained up to that point is treated before the last or topmost metal layer is applied. This treatment can include a mechanical treatment and / or a galvanic and / or chemical treatment of the press surface and / or the treatment can take place with a laser.
Das Aufträgen der Masken kann vorzugsweise in Abhängigkeit von Bilddaten, die der Struktur der Pressoberfläche zugeordnet sind, erfolgen. The masks can preferably be applied as a function of image data that are assigned to the structure of the press surface.
Das Presswerkzeug kann insbesondere in Abhängigkeit von der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordneten Bilddaten hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Masken in Abhängigkeit von diesen Bilddaten, die der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordnet sind, aufgetragen. The pressing tool can in particular be produced as a function of the structure of the image data assigned to the structured pressing surface. The masks are preferably applied as a function of these image data which are assigned to the structure of the structured press surface.
Die Pressoberfläche ist insbesondere einem natürlichen Werkstoff, wie z.B. Holz oder Stein zugeordnet. Um die Struktur der Pressoberfläche zu erhalten, kann es vorgesehen sein, dass eine Vorlage, z.B. ein Stück Holz oder ein Stein gescannt wird, um Bilddaten zu erhalten. Diese Bilddaten umfassen insbesondere eine Information über die Struktur, die die Pressoberfläche aufweisen soll. In particular, the pressing surface is assigned to a natural material such as wood or stone. In order to preserve the structure of the press surface, it can be provided that an original, for example a piece of wood or a stone, is scanned in order to obtain image data. These image data include, in particular, information about the structure that the press surface should have.
Die aufgrund des Scannens erhaltenen Bilddaten können z.B. manuell überarbeitet werden, um die der Struktur der Pressoberfläche zugeordneten Bilddaten zu erhalten. The image data obtained as a result of the scanning can be edited manually, for example, in order to obtain the image data assigned to the structure of the press surface.
Die Masken werden z.B. mittels eines Druckkopfes aufgetragen. Handelt es sich bei dem Presswerkzeug um ein Pressblech, dann erfolgt vorzugsweise das Aufträgen der Masken mit einem solchen Druckkopf, welcher oberhalb der herzustellenden Pressoberfläche angeordnet ist und der während des Auftragens der Masken in einer Ebene parallel zur Pressoberfläche verfahren wird. Da der Schichtverbund aus den aktuell aufgetragenen Metallschichten höher wird, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der Druckkopf in einer Richtung rechtwinklig zur Pressoberfläche verfahren wird, sodass der Abstand zwischen der aktuell aufgetragenen Maske und dem Druckkopf konstant gehalten wird. Aufgrund des konstanten Abstands kann die aktuell aufgetragene Maske verbessert mit dem Druckkopf aufgetragen werden. The masks are applied, for example, by means of a print head. If the press tool is a press plate, then the masks are preferably applied with such a print head which is arranged above the press surface to be produced and which is moved in a plane parallel to the press surface during the application of the masks. Since the layer composite from the currently applied metal layers is higher, it is preferable to that the printhead is moved in a direction at right angles to the press surface, so that the distance between the currently applied mask and the printhead is kept constant. Due to the constant distance, the currently applied mask can be applied better with the print head.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen: Exemplary embodiments of the invention are shown in the attached schematic figures. Show it:
Fig. 1 ein Pressblech mit einer Pressoberfläche in einer perspektivischen Darstellung, 1 shows a press plate with a press surface in a perspective illustration,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht des Pressblechs in geschnittener Darstellung, 2 shows a detail of a side view of the press plate in a sectional illustration,
Fig. 3 ein Zwischenstadium des Pressblechs während seiner Fierstellung, 3 shows an intermediate stage of the press plate during its lowering position,
Fig. 4 eine Vorrichtung zum Aufträgen von Masken. 4 shows a device for applying masks.
Die Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Pressblech 1 mit einer Pressoberfläche 2 als Beispiel eines Presswerkzeugs. Die Fig. 2 zeigt in geschnittener Darstellung einen Ausschnitt einer Seitenansicht des Pressblechs 1 und die Fig. 3 zeigt ein Zwischenstadium des Pressblechs 1 während seiner Fierstellung. 1 shows, in a perspective illustration, a press plate 1 with a press surface 2 as an example of a press tool. FIG. 2 shows a section of a side view of the press plate 1 and FIG. 3 shows an intermediate stage of the press plate 1 during its lowering position.
Die Pressoberfläche 2 umfasst eine Struktur aus Vertiefungen 3 und Erhebungen 4 und ist z.B. einer Holzmaserung zugeordnet. The pressing surface 2 comprises a structure of depressions 3 and elevations 4 and is assigned to a wood grain, for example.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Pressoberfläche 2 rechteckig und weist eine Querausdehnung 7 und eine Längsausdehnung 8 auf. Außerdem erstreckt sich die Struktur der strukturierten Pressoberfläche 2 entlang einer Vorzugsrichtung 6, die im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels entlang der Längsausdehnung 8 verläuft. Mit dem Pressblech 1 kann ein Werkstück, z.B. eine Werkstoffplatte, beispielsweise ein Laminat, durch Verpressen hergestellt werden. Nach dem Verpressen weist das Werkstück eine der Struktur der Pressoberfläche 2 entsprechend strukturierte Oberfläche auf. In the case of the present exemplary embodiment, the pressing surface 2 is rectangular and has a transverse dimension 7 and a longitudinal dimension 8. In addition, the structure of the structured pressing surface 2 extends along a preferred direction 6, which in the case of the present exemplary embodiment runs along the longitudinal extent 8. With the press plate 1, a workpiece, for example a material plate, for example a laminate, can be produced by pressing. After pressing, the workpiece has a surface structured in accordance with the structure of the pressing surface 2.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst das Pressblech 1 einen Grundträger 21 aus Stahl und mehrere, übereinander angeordnete bzw. schichtweise überlagerte Metallschichten 22, in denen jeweils Mineralpartikel 23 eingebettet sind und die auf dem Grundträger 21 angeordnet sind. Die Metallschichten 22 sind insbesondere Nickelschichten. Die Metallschichten 22 mit darin eingebetteten Mineralpartikel 23 bilden die Pressoberfläche 2. In the case of the present exemplary embodiment, the press plate 1 comprises a base carrier 21 made of steel and several metal layers 22 arranged one above the other or in layers, in each of which mineral particles 23 are embedded and which are arranged on the base carrier 21. The metal layers 22 are in particular nickel layers. The metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein form the pressing surface 2.
Die Mineralpartikel 23 weisen insbesondere eine Mohshärte von wenigstens 8 und eine Größe im Nanometer oder Mikrometerbereich auf. Der Volumenanteil der Mineralpartikel 23 ist vorzugsweise wenigstens 50% bezogen auf das Volumen der Metallschicht 22 mit darin eingebetteten Mineralpartikeln 23. The mineral particles 23 in particular have a Mohs hardness of at least 8 and a size in the nanometer or micrometer range. The volume fraction of the mineral particles 23 is preferably at least 50% based on the volume of the metal layer 22 with mineral particles 23 embedded therein.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Mineralpartikel 23 Industriediamantpartikel. In the case of the present exemplary embodiment, the mineral particles 23 are industrial diamond particles.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurden die Metallschichten 22 durch ein chemisches oder galvanisches Verfahren hergestellt. In the case of the present exemplary embodiment, the metal layers 22 were produced by a chemical or galvanic process.
Das Pressblech 1 wurde ätzungsfrei hegestellt, indem eine Maske 24 aufgetragen wurde, um Bereiche abzudecken, eine Metlallschicht 22 auf die von der Maske 24 nicht abgedeckten Bereiche 25 unter Zugabe der Mineralpartikel 23 aufgetragen wurde, und dies wiederholt wurde, bis die Pressoberfläche 2 mit der Struktur aus den Erhebungen 4 und Vertiefungen 3 durch mehrmaliges, schichtweises Aufträgen von Masken 24 und Metallschichten 22 unter Zugabe von Mineralpartikeln 23 entstanden ist. The pressing plate 1 was made etch-free by applying a mask 24 to cover areas, applying a metal layer 22 to the areas 25 not covered by the mask 24 with the addition of mineral particles 23, and this was repeated until the pressing surface 2 with the Structure from the elevations 4 and depressions 3 by multiple, layer-by-layer application of masks 24 and metal layers 22 with the addition of mineral particles 23.
Die Fig. 3 zeigt insbesondere einen Ausschnitt einer Seitenansicht in geschnittener Darstellung eines Zwischenstadiums des Pressblechs 1 während seiner Herstellung. Die Fig. 3 zeigt insbesondere einen Schichtverbund aus mehreren, übereinander angeordnete bzw. schichtweise überlagerten Metallschichten 22 mit darin eingebetteten Mineralpartikeln 23, auf der eine Maske 24 aufgetragen ist, um Bereiche abzudecken. Im nachfolgenden Schritt wird eine weitere Metlallschicht 22 unter Zugabe von Mineralpartikeln 23 auf diesen Schichtverbund aufgetragen. Dies wird, wie bereits beschrieben, solange weiderholt, bis die Pressoberfläche 2 mit der Struktur aus den Erhebungen 4 und Vertiefungen 3 entsteht. Die Metallschichten 22 mit darin eingebetteten Mineralpartikeln 23 sind partielle Metallschichten. In particular, FIG. 3 shows a detail of a side view in a sectional illustration of an intermediate stage of the press plate 1 during its manufacture. In particular, FIG. 3 shows a layer composite made up of several one above the other arranged or layered overlaid metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein, on which a mask 24 is applied in order to cover areas. In the following step, a further metal layer 22 is applied to this layer composite with the addition of mineral particles 23. As already described, this is repeated until the pressing surface 2 with the structure of the elevations 4 and depressions 3 is created. The metal layers 22 with mineral particles 23 embedded therein are partial metal layers.
Die Fig. 4 zeigt in einer Draufsicht ein Beispiel einer Vorrichtung 41 zum Aufträgen der Masken 24 auf den Schichtverbund. Diese umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Auflagetisch 42, der eine aus mehreren einzelnen Planflächen 43 hergestellte Auflagefläche 44 aufweist. Für die Fierstellung des Pressblechs 1 wird zunächst der Grundträger 21 derart auf der Auflagefläche 42 abgelegt, dass dessen Seite, auf der die Pressoberfläche 2 aufgebaut werden soll, der Auflagefläche 44 abgewandt ist. 4 shows, in a plan view, an example of a device 41 for applying the masks 24 to the layer composite. In the case of the present exemplary embodiment, this includes a support table 42 which has a support surface 44 made from a plurality of individual plane surfaces 43. For the lowering position of the press plate 1, the base carrier 21 is first placed on the support surface 42 in such a way that the side on which the press surface 2 is to be built faces away from the support surface 44.
Die Auflagefläche 44 ist insbesondere rechteckig und weist eine den Abmessungen des Pressblechs 1 angepasste Abmessung auf. The support surface 44 is in particular rectangular and has dimensions that are adapted to the dimensions of the press plate 1.
Die Vorrichtung 41 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine elektronische Steuervorrichtung 45, welche den Betrieb der Vorrichtung 41 steuert. In the case of the present exemplary embodiment, the device 41 comprises an electronic control device 45 which controls the operation of the device 41.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in den Planflächen 43 Ansaugöffnungen ausgebildet, die mittels einer nicht dargestellten und von der elektronischen Steuervorrichtung 45 angesteuerten Vakuumpumpe der Vorrichtung 41 das Pressblech 1 bzw. den Grundträger 21 auf die Planflächen 43 zieht, wodurch das Pressblech 1 bzw. dessen Grundträger auf der Auflagefläche 44 fixiert ist. In the case of the present embodiment, suction openings are formed in the plane surfaces 43, which draws the press plate 1 or the base support 21 onto the plane surfaces 43 by means of a vacuum pump of the device 41, not shown and controlled by the electronic control device 45, whereby the press plate 1 or its The base support is fixed on the support surface 44.
Die Vorrichtung 41 ist derart ausgebildet, dass das auf der Auflagefläche 44 fixierte Pressblech 1 bzw. dessen Grundträger 21 zwischen der Auflagefläche 44 und dem Druckkopf 49 angeordnet ist. Somit ist es möglich, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung 45, den Druckkopf 49 an die gewünschte Position relativ zum Grundträger 21 zu bewegen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Druckkopf 49 derart in der Richtung rechtwinklig zur Pressoberfläche 2 mittels des elektrischen Antriebs 52 bewegt wird, dass der Abstand zwischen der aktuell aufgetragenen Maske 24 und dem Druckkopf 49 konstant gehalten wird The device 41 is designed in such a way that the press plate 1 fixed on the support surface 44 or its base carrier 21 is arranged between the support surface 44 and the print head 49. It is thus possible, controlled by the electronic control device 45, to move the print head 49 to the desired position relative to the base carrier 21. In particular, it is provided that the print head 49 is moved in the direction perpendicular to the press surface 2 by means of the electric drive 52 in such a way that the distance between the currently applied mask 24 and the print head 49 is kept constant
Die Pressoberfläche 2 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einer Holzoberfläche zugeordnet. Um die Struktur der Pressoberfläche 2 zu erhalten, kann es vorgesehen sein, dass eine Vorlage, z.B. eine Holzoberfläche gescannt wird, um Bilddaten zu erhalten. Diese Bilddaten umfassen insbesondere eine Information über die Struktur, die die Pressoberfläche 2 aufweisen soll. Die aufgrund des Scannens erhaltenen Bilddaten können z.B. manuell überarbeitet werden, um der Struktur des Pressoberfläche 2 zugeordnete Bilddaten 5 zu erhalten. In the case of the present exemplary embodiment, the pressing surface 2 is assigned to a wooden surface. In order to obtain the structure of the pressing surface 2, it can be provided that an original, for example a wooden surface, is scanned in order to obtain image data. These image data include, in particular, information about the structure that the pressing surface 2 is to have. The image data obtained as a result of the scanning can be edited manually, for example, in order to obtain image data 5 assigned to the structure of the press surface 2.
Das Aufträgen der Masken 24 und der Metallschichten 22 erfolgt im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in Abhängigkeit von den der Struktur der Pressoberfläche 2 zugeordneten Bilddaten 5. In the case of the present exemplary embodiment, the masks 24 and the metal layers 22 are applied as a function of the image data 5 assigned to the structure of the press surface 2.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in der elektronischen Steuervorrichtung 45 die der Struktur der Pressoberfläche 2 zugeordneten Bilddaten 5 gespeichert. Die elektronische Steuervorrichtung 45 ist insbesondere eingerichtet, den elektrischen Antrieb 50, den weiteren elektrischen Antrieb 51 und den Druckkopf 49 in Abhängigkeit der Bilddaten 5 anzusteuern. In the case of the present exemplary embodiment, the image data 5 assigned to the structure of the press surface 2 are stored in the electronic control device 45. The electronic control device 45 is set up in particular to control the electric drive 50, the further electric drive 51 and the print head 49 as a function of the image data 5.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird die Pressoberfläche 2 gegebenenfalls gereinigt, um z.B. Rückstände der Masken 24 zu entfernen. In the case of the present exemplary embodiment, the pressing surface 2 is cleaned if necessary in order to remove residues of the masks 24, for example.
Die Pressoberfläche 2 weist insbesondere Bereiche mit den unterschiedlichen, vorzugsweise vorbestimmten Glanzgraden auf. Um dies zu erreichen, kann es vorgesehen sein, dass sich das Metall wenigstens zweier Metallschichten 22 unterscheidet. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Schichtverbund aus Metallschichten 22 vor dem Aufträgen der letzten bzw. obersten Metallschicht behandelt wird. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln, z.B. ein Polieren oder Mattieren, und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Pressoberfläche 2 umfassen und/oder das Behandeln kann mit einem Laser erfolgen. The pressing surface 2 has in particular areas with different, preferably predetermined degrees of gloss. In order to achieve this, it can be provided that the metal of at least two metal layers 22 differs. It can also be provided that the layer composite composed of metal layers 22 is removed before the last or topmost metal layer is applied is treated. This treatment can include mechanical treatment, for example polishing or matting, and / or galvanic and / or chemical treatment of the pressing surface 2 and / or the treatment can be carried out with a laser.
Die Pressoberfläche 2 kann noch behandelt werden. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln, z.B. ein Polieren, und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Pressoberfläche 2 umfassen und/oder das Behandeln kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der Pressoberfläche 2 kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern der Pressoberfläche 2 sein. Dadurch kann die Pressoberfläche 2 insbesondere im Falle von Nickelschichten eine Härte von z.B. wenigstens 1100 HV erhalten. The pressing surface 2 can still be treated. This treatment can include a mechanical treatment, for example a polishing, and / or a galvanic and / or a chemical treatment of the pressing surface 2 and / or the treatment can take place with a laser. The treatment of the pressing surface 2 can also be a thermal treatment, for example annealing of the pressing surface 2. As a result, the pressing surface 2 can have a hardness of, for example, at least 1100 HV, particularly in the case of nickel layers.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Verfahren zum Herstellen eines zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehenen Presswerkzeugs, das eine Pressoberfläche (2) mit einer Struktur aus Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist, aufweisend folgende Verfahrensschritte: a) Aufträgen einer Maske (24), um Bereiche abzudecken, b) Aufträgen einer Metlallschicht (22) auf die von der Maske (24) nicht abgedeckten Bereiche (25) unter Zugabe von Mineralpartikeln (23), und c) Wiederholen der Schritte a) und b), bis die Pressoberfläche (2) mit der Struktur aus den Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) durch mehrmaliges, schichtweises Aufträgen von Masken (24) und Metallschichten (22) unter Zugabe von Mineralpartikeln (23) entstanden ist. 1. A method for producing a pressing tool provided for producing a workpiece, which has a pressing surface (2) with a structure of elevations (4) and depressions (3), comprising the following method steps: a) applying a mask (24) to cover areas , b) applying a metal layer (22) to the areas (25) not covered by the mask (24) with the addition of mineral particles (23), and c) repeating steps a) and b) until the pressing surface (2) has the structure of the elevations (4) and depressions (3) was created by multiple, layer-by-layer application of masks (24) and metal layers (22) with the addition of mineral particles (23).
2. Verfahren nach Anspruch 1, aufweisend Aufträgen der Masken (24) in Abhängigkeit von Bilddaten (5), die der Struktur der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind. 2. The method according to claim 1, comprising orders of the masks (24) as a function of image data (5) which are assigned to the structure of the press surface (2).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend Behandeln der Pressoberfläche (2) nach dem Schritt c). 3. The method according to claim 1 or 2, comprising treating the pressing surface (2) after step c).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend Behandeln der Pressoberfläche (2) nach dem Schritt c) durch Polieren oder Mattieren der Pressoberfläche (2), und/oder durch ein chemisches oder galvanisches Verfahren und/oder mittels eines Lasers. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, comprising treating the press surface (2) after step c) by polishing or matting the press surface (2), and / or by a chemical or galvanic process and / or by means of a laser.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Pressoberfläche (2) Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade, insbesondere Bereiche vorbestimmter unterschiedlicher Glanzgrade aufweist. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, in which the pressing surface (2) has areas of different degrees of gloss, in particular areas of predetermined different degrees of gloss.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem sich das Metall wenigstens zweier Metallschichten (22) unterscheidet, um die Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade zu erhalten, und/oder bei dem vor dem Aufträgen der obersten Metallschicht der bis dahin entstandene Schichtverbund aus Metallschichten (22) behandelt wird. 6. The method according to claim 5, wherein the metal of at least two metal layers (22) differs in order to give the areas of different degrees of gloss obtained, and / or in which prior to the application of the topmost metal layer, the layer composite made up of metal layers (22) is treated.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend Tempern der Pressoberfläche (2) nach dem Schritt c), damit insbesondere die Pressoberfläche (2) eine Härte von wenigstens 1100 HV erhält. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, comprising tempering the pressing surface (2) after step c), so that in particular the pressing surface (2) has a hardness of at least 1100 HV.
8. Verfahren nach einem de Ansprüche 1 bis 7, wobei die Metallschichten (22) chromfreie Metallschichten, insbesondere Nickelschichten sind, und/oder Das Verfahren ein ätzfreies Verfahren ist, und/oder die Metallschichten mittels eines chemischen oder galvanischen Verfahrens aufgetragen werden. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal layers (22) are chromium-free metal layers, in particular nickel layers, and / or the method is an etch-free method, and / or the metal layers are applied by means of a chemical or galvanic method.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Mineralpartikel (23) eine Mohshärte von wenigstens 8 aufweisen, und/oder Diamantpartikel sind, und/oder eine Größe im Nanometer oder Mikrometerbereich aufweisen und/oder einen Volumenanteil von wenigstens 50% bezogen auf das Volumen der entsprechenden Metallschicht (22) mit darin eingebetteten Mineralpartikeln (23) aufweisen. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the mineral particles (23) have a Mohs hardness of at least 8, and / or are diamond particles, and / or have a size in the nanometer or micrometer range and / or a volume fraction of at least 50% on the volume of the corresponding metal layer (22) with mineral particles (23) embedded therein.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das Presswerkzeug ein Pressblech (1 ) ist, aufweisend: 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the pressing tool is a pressing plate (1), comprising:
Aufträgen der Masken (24) mit einem Druckkopf (49), welcher oberhalb der herzustellenden Pressoberfläche (2) angeordnet ist und der während des Auftragens der Masken (24) in einer Ebene parallel zur Pressoberfläche (2) verfahren wird, und Verfahren des Druckkopfs (49) in einer Richtung rechtwinklig zur Pressoberfläche (2), sodass der Abstand zwischen der aktuell aufgetragenen Maske (24) und dem Druckkopf (49) konstant gehalten wird. Application of the masks (24) with a print head (49) which is arranged above the pressing surface (2) to be produced and which is moved in a plane parallel to the pressing surface (2) during the application of the masks (24), and moving the print head ( 49) in a direction at right angles to the press surface (2), so that the distance between the currently applied mask (24) and the print head (49) is kept constant.
11. Presswerkzeug, das zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und insbesondere durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 hergestellt wurde, aufweisend eine Pressoberfläche (2) mit einer Struktur aus Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) und mehrere, schichtweise überlagerte Metallschichten (22), in denen Mineralpartikel (23) eingebettet sind und die die Pressoberfläche (2) bilden. 11. Press tool, which is provided for producing a workpiece and in particular was produced by the method according to one of claims 1 to 10, comprising a pressing surface (2) with a structure of elevations (4) and depressions (3) and several superimposed in layers Metal layers (22) in which mineral particles (23) are embedded and which form the pressing surface (2).
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