WO2021028504A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines presswerkzeugs - Google Patents

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WO2021028504A1
WO2021028504A1 PCT/EP2020/072675 EP2020072675W WO2021028504A1 WO 2021028504 A1 WO2021028504 A1 WO 2021028504A1 EP 2020072675 W EP2020072675 W EP 2020072675W WO 2021028504 A1 WO2021028504 A1 WO 2021028504A1
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laser
electron beam
pressing surface
structured
pressing
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PCT/EP2020/072675
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English (en)
French (fr)
Inventor
Berthold Thölen
Jörg Albrecht
Thorsten Hagedorn
Original Assignee
Hueck Rheinische Gmbh
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Publication date
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Priority to US17/634,725 priority patent/US20220282347A1/en
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/06—Surface hardening
    • C21D1/09—Surface hardening by direct application of electrical or wave energy; by particle radiation
    • 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
    • B30B15/065—Press rams
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
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    • C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2221/00—Treating localised areas of an article

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a pressing tool.
  • Pressing tools e.g. in the form of press plates, endless belts or embossing rollers include a structured pressing surface and are used in the woodworking industry, for example, to produce furniture, laminates or panels, i.e. general workpieces.
  • the workpieces are pressed with the structured pressing surface of the pressing tool, so that the workpieces receive structured surfaces corresponding to the structured pressing surface.
  • WO 2009/062488 A2 discloses a press plate with a structured press surface.
  • the structured press surface includes a structure that has a mountain-like surface with valleys and heights.
  • a workpiece in the form of a material plate with a structured surface can be produced by means of the pressing surface.
  • the structured pressing surface comprises a full-surface chrome layer, which lies against the material plate during pressing.
  • WO 03/016034 A1 discloses a further press plate with a structured press surface.
  • the structured press surface is provided with a coating made of carbon with diamond-like layers and a surface hardness of over 1800 HV according to Vickers.
  • the object of the invention is to provide a possibility with which the pressing surface of a pressing tool can be made relatively easy and environmentally friendly to be relatively wear-resistant.
  • the object of the invention is achieved by a method for producing a pressing tool, having the following method steps:
  • Control of a laser or an electron beam device in such a way that a laser beam generated by the laser or an electron beam generated by the electron beam device is directed onto the pressing surface and hits it so that the pressing surface is laser-hardened or electron beam hardened.
  • a device for producing a pressing tool the pressing tool being provided for producing a workpiece and having a structured pressing surface made of metal with elevations and depressions
  • the device comprising a laser device with a laser and an electronic control device which is set up is to control the laser device in such a way that a laser beam generated by the laser is directed onto the press surface and hits it in order to laser harden the press surface.
  • the device can comprise an electron beam device.
  • the electronic control device is set up to control the electron beam device in such a way that an electron beam generated by the electron beam device is directed onto the press surface and strikes it in order to harden the press surface electron beam.
  • precisely one laser or several lasers can be used.
  • the laser beam device can have exactly one laser or several lasers.
  • the pressing surface can be processed simultaneously using several laser beams that are generated by the lasers.
  • the electron beam device can generate exactly one electron beam or several electron beams.
  • the electron beam device generates multiple Electron beams, then the pressing surface can be processed simultaneously by means of the multiple electron beams.
  • a pressing tool for producing a workpiece which comprises a structured pressing surface made of metal with elevations and depressions, which is laser-hardened or electron beam hardened.
  • elevations are from 10pm to 900pm and in most cases from 15pm to 200pm.
  • the press tool produced is, for example, an endless belt, an embossing roller or preferably a press plate and comprises the structured press surface.
  • the pressing tool is intended for the production of a workpiece which, due to the structured pressing surface, is given a structured surface corresponding to the structure of the pressing surface. During the manufacture of the workpiece, it is pressed with the pressing tool or its pressing surface, as a result of which the pressing surface wears.
  • the workpiece is e.g. a material plate.
  • a material plate This includes, for example, a carrier, e.g. an MDF board or a chipboard, which is pressed with a resin-soaked paper or with a plastic sheet by means of the pressing tool.
  • the material plate can also be a so-called luxurious vinyl tile (LVT).
  • the structured pressing surface of the pressing tool is made of metal and is preferably a chromium-free structured pressing surface made of metal, in particular made of nickel, steel or stainless steel and is laser-hardened by means of the laser or its laser beam or electron-beam hardened by means of the electron beam device or its electron beam.
  • the laser hardening or electron beam hardening of the pressing surface represents a relatively environmentally friendly hardening of the pressing surface, since it is possible to dispense with environmentally harmful chemicals or, if necessary, the use of an environmentally harmful chromium layer as a pressing surface in their production.
  • the pressing tool provided for the inventive method can be produced prior to laser hardening or electron beam hardening in accordance with conventional methods, such as, for example, by etching, as is known in principle from WO 2009/062488 A2, for example.
  • the pressing surface is in particular not provided with the chromium layer, which is environmentally harmful in its manufacture, but is hardened by means of the laser or the electron beam device. This or this is controlled in particular by the electronic control device so that the laser beam generated by the laser or the electron beam generated by the electron beam device hits the pressing surface in order to harden it.
  • the entire pressing surface is laser-hardened with the laser or electron-beam hardened with the electron beam device.
  • this includes driving the laser in such a way that the laser beam generated by the laser is directed onto the press surface so that the laser beam only hits predetermined areas of the press surface so that only predetermined areas of the press surface are laser-hardened.
  • the method according to the invention includes controlling the electron beam device in such a way that the electron beam generated by the electron beam device is directed onto the press surface so that the electron beam only hits predetermined areas of the press surface so that only predetermined areas of the press surface are electron beam hardened.
  • the pressing surface is only partially hardened with the laser or with the electron beam device.
  • its electronic control device is set up to control the laser device or the electron beam device in such a way that the laser beam generated by the laser or the electron beam generated by the electron beam device is directed onto the press surface in such a way that the laser beam or the The electron beam only hits predetermined areas of the press surface in order to laser harden only predetermined areas of the press surface or to harden the electron beam.
  • the pressing tool is thus preferably designed in such a way that its pressing surface is laser-hardened or electron-beam hardened only in predetermined areas.
  • the pressing surface is structured and includes the elevations and depressions.
  • the predetermined areas are assigned to elevations of the press surface, so that only areas assigned to these elevations are laser-hardened or electron beam hardened or so that the laser beam or the electron beam only laser-hardens or electron beam-hardening areas assigned to these elevations .
  • the elevations or at least some of the elevations which are particularly exposed to particular stress during the manufacture of the workpiece, are laser-hardened or electron beam hardened, since experience has shown that the elevations are exposed to greater stress than the depressions during the manufacture of the workpiece .
  • the areas of increased exposure can be determined empirically.
  • the elevations in particular have a height.
  • the elevations are preferably laser or electron beam hardened up to a predetermined hardening depth.
  • the depth of hardness is preferably at least 10% of the height of the highest elevation. This has proven to be advantageous with regard to the costs for hardening and the service life of the structured press surface.
  • Electron beam device is driven or controls the laser device or the electronic control device as a function of image data
  • Electron beam device depending on image data.
  • the image data are e.g. assigned to design data or preferably to the structure of the structured press surface.
  • the structured pressing surface is particularly associated with 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 structured press surface should have.
  • the image data obtained as a result of the scanning can, for example, be edited manually in order to obtain image data assigned to the structure of the press plate.
  • These image data can not only be used to control the laser or the laser device, but also to produce the structure of the press surface, e.g. by etching.
  • the pressing tool is, for example, the pressing plate
  • its structured pressing surface is designed to be rectangular and has a longitudinal extent and a transverse extent extending transversely to the longitudinal extent.
  • the structure of the structured pressing surface can then have a preferred direction in the direction of the longitudinal extent or also in the direction of the transverse extent.
  • Such a preferred direction has, for example, structured press surfaces that are assigned to wood or a wood grain.
  • the laser beam or the electron beam only hits a relatively small section of the press surface and is in particular controlled in such a way that the laser beam or the electron beam moves over the press surface.
  • This can be done, for example, by moving the laser beam device or the electron beam device can be achieved or by deflecting the laser beam or the electron beam with a mirror. This can be done in such a way that the laser or electron beam is guided along the pressing surface in the form of columns or cells.
  • the device now has such a preferred direction, then, according to a preferred embodiment of the device according to the invention, its electronic control device is set up to control or move the laser device in such a way that the laser beam alternates over the entire longitudinal extent and in sections along the transverse extent of the press surface is guided when the preferred direction extends along the longitudinal extent, or that the laser beam is alternately guided over the entire transverse extent and in sections along the longitudinal extent when the preferred direction extends along the transverse extent.
  • the electronic control device is preferably set up in such a way to control or move the electron beam device in such a way that the electron beam is guided alternately over the entire longitudinal extent and in sections along the transverse extent when the preferred direction extends along the longitudinal extent, or that the electron beam is guided alternately over the entire transverse extent and in sections along the longitudinal extent when the preferred direction extends along the transverse extent.
  • the method according to the invention preferably comprises moving the laser or the electron beam device and / or deflecting the laser beam generated by the laser or the electron beam generated by the electron beam device in such a way that the laser beam or the electron beam alternately over the entire longitudinal extent and in sections along the transverse extent is performed when the preferred direction extends along the longitudinal extent, or that the laser beam or the electron beam is alternately guided over the entire transverse extent and in sections along the longitudinal extent when the preferred direction extends along the transverse extent.
  • the movement of the laser or the electron beam device can be achieved, for example, in that the device comprises a support device on which the press plate to be processed rests, and a movement device with which the laser or the electron beam device is controlled by the electronic control device in the transverse direction - and longitudinal expansion is movable.
  • the device for producing a pressing tool in which the pressing tool is the pressing plate with the rectangular pressing surface, therefore comprises a support device on which the pressing plate to be processed rests, and a movement device with which the laser or the electron beam device is controlled can be moved by the electronic control device in the direction of the transverse and longitudinal extension.
  • the electronic control device is in particular set up in such a way that it moves the movement device alternately over the entire longitudinal extent and in sections along the transverse extent of the pressing surface if the preferred direction extends along the longitudinal extent, or moves the movement device alternately over the entire transverse extent and in sections along the longitudinal extent, when the preferred direction extends along the transverse extent.
  • FIG. 3 shows a device for producing the press plate
  • FIG. 4 shows an alternative device for producing the press plate.
  • 1 shows a perspective illustration of a press plate 1 with a chromium-free, structured press surface 2 made of metal as an example of a press tool that comprises a chromium-free, structured press surface made of metal.
  • the pressing surface 2 is preferably made of steel.
  • the structured pressing surface 2 comprises a mountain-like surface with depressions 3 and elevations 4.
  • the structured pressing surface 2 can, for example, be assigned to a wood grain.
  • a detail of a side view in a sectional illustration of the press plate 1 is shown in FIG. 2.
  • the pressing surface 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 extension 8.
  • a workpiece for example a material plate, for example a laminate, can be produced by pressing. After the pressing, the workpiece has a structured surface corresponding to the structured pressing surface 2.
  • the pressing surface 2 comprises laser-hardened predetermined areas 5, which are assigned in particular to the elevations 4, i.e. in the case of the present exemplary embodiment at least some of the elevations 4 are laser-hardened and the remaining pressing surface 2, in particular its depressions 3, are not laser-hardened.
  • FIG. 3 shows a top view of a device 31 for producing the press sheet 1 or for laser hardening the press surface 2.
  • the device 31 shown in FIG. 3 comprises a support table 32 which is one of several individual Has flat surfaces 33 produced support surface 34.
  • the press plate 1 with the uncured press surface 2 is first placed on the support surface 32 in such a way that the press surface 2 faces away from the support surface 34.
  • the support surface 34 is in particular rectangular and has dimensions that are adapted to the dimensions of the press plate 1.
  • the device 31 comprises an electronic control device 35 which controls the operation of the device 31.
  • suction openings are formed in the plane surfaces 33, which draw the press plate 1 onto the plane surfaces 33 by means of a vacuum pump, not shown and controlled by the electronic control device 35, of the device 31, whereby the press plate 1 is fixed on the support surface 34.
  • the device 31 comprises guide rails 36 which are arranged in the transverse direction of the support surface 34 and next to the support surface 34.
  • the device 31 comprises, in particular, sliding guides 37 which are mounted so as to be movable along the guide rails 36.
  • the device 31 comprises a longitudinal rail 38 which is aligned in particular longitudinally to the support surface 34 and which are connected at their ends to the sliding guides 37.
  • the device 31 further comprises a laser device 15 which is mounted displaceably along the longitudinal rail 38.
  • the laser device 15 comprises at least one laser 17 controllable by the electronic control device 35, that is to say exactly one laser 17 or several lasers 17. It is also possible that the device 31 has a plurality of longitudinal rails 38, on each of which a laser device 15 controllable by the electronic control device 35 is arranged, which is mounted displaceably along the corresponding longitudinal rail 38.
  • the device 31 comprises an electric drive 39 which is set up controlled by the electronic control device 35, the sliding guides 37 and thus the longitudinal rails 38 or the laser device 15 along the guide rails 36 and thus in the transverse direction y of the support surface 34 to move.
  • the device 31 comprises a further electric drive 16, which is set up, controlled by the electronic control device 35, to move the laser device 15 along the longitudinal rails 38 and thus along the support surface 34, i.e. in the longitudinal direction x.
  • the press plate 1 rests on the support surface 34 in such a way that it is aligned with respect to its longitudinal extension 8 along the longitudinal direction x and with respect to its transverse extension 7 along the transverse direction y.
  • the device 31 is designed in such a way that the press plate 1 fixed on the support surface 34 is arranged between the support surface 34 and the laser device 15 or the at least one laser 17.
  • the electronic control device 35 controls the at least one laser 17 to the desired position relative to the pressing surface 2, so that a laser beam generated by the laser 17 or laser beams generated by the lasers is directed onto the pressing surface 1 or and meet or meet at the desired point.
  • the device 31 is set up to harden the pressing surface 1 of the pressing plate 1 fixed on the support surface 34 with the at least one laser 17, in particular to harden the predetermined areas 5 by the electronic control device 35 driving the electric drive 39, the further electric drive 16 and the laser device 15 or its laser 17 controls such that the laser beam generated by the laser 17 or the laser beams generated by the lasers 17 hits the predetermined areas 5 in order to harden them with the laser 17.
  • image data 18 are stored in the electronic control device 35.
  • the electronic control device 35 is set up in particular to control the electric drive 39, the further electric drive 16 and the laser device 15 or its at least one laser 17 as a function of the image data.
  • the image data 18 are assigned to the structure of the structured press surface 2.
  • the elevations 4 have a height H in particular.
  • the elevations 4 are preferably laser-hardened up to a predetermined hardness depth T.
  • the hardness depth T is preferably at least 10% of the height H of the highest elevation 4.
  • the highest elevation 4 can be determined on the basis of the image data 18.
  • the device 31 is designed such that its electronic control device 35 is set up to control the laser 17 and the electric drive 16, 39 in such a way that the laser 17 alternates over the entire longitudinal extent 8 and in sections along the transverse extent 7 of the Press surface 2 is guided, that is, primarily in the preparation 6 of the structuring of the structured press surface 2.
  • FIG. 4 shows a further device 41 for producing the press plate 1 or for laser hardening the press surface 2 of the press plate 1.
  • This device 41 essentially differs from the device 31 shown in FIG. 3 in that the at least one laser 17 is not arranged to be movable relative to the support surface 34 of the support table 32, but rather the laser device 15 comprises at least one movable and / or pivotable mirror 20 which, controlled by the electronic control device 35 as a function of the image data 18, moves the mirror 20 in such a way that the laser beam 19 generated by the laser 17 or the laser beams 19 generated by the lasers 17 is or are deflected in such a way that he or she hits the pressing surface 2 at the predetermined areas 5 to be hardened.
  • the device 31 shown in FIG. 3 can have an electron beam device instead of the laser device 15 which generates at least one electron beam instead of the laser beam 19.
  • the electronic control device 35 controls the electron beam device instead of the laser device 15, so that instead of the laser beam 19 the at least one electron beam hits the uncured pressing surface 2 in order to harden this electron beam, in particular to harden the predetermined areas 5 assigned to the elevations 4.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (31, 41) zum Herstellen eines Presswerkzeugs (1). Es wird ein Presswerkzeug (1) bereitgestellt, das zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und eine strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall mit Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist. Anschließend wird ein Laser (17) oder eine Elektronenstrahlvorrichtung derart angesteuert, dass ein vom Laser (17) erzeugter Laserstrahl (19) bzw. ein von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugter Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche (2) gerichtet wird und diese trifft, damit die Pressoberfläche (2) lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Presswerkzeuqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Presswerkzeugs.
Presswerkzeuge z.B. in Form von Pressblechen, Endlosbändern oder Prägewalzen umfassen eine strukturierte Pressoberfläche und werden z.B. in der holzverarbeitenden Industrie eingesetzt, um z.B. Möbel, Laminate oder Paneele, also allgemein Werkstücke herzustellen. Die Werkstücke werden mit der strukturierten Pressoberfläche des Presswerkzeugs verpresst, sodass die Werkstücke strukturierte Oberflächen entsprechend der strukturierten Pressoberfläche erhalten.
Die WO 2009/062488 A2 offenbart ein Pressblech mit einer strukturierten Pressoberfläche. Die strukturierte Pressoberfläche umfasst eine Struktur, die eine gebirgsähnliche Oberfläche mit Tälern und Höhen aufweist. Mittels der Pressoberfläche kann ein als Werkstoffplatte ausgebildetes Werkstück mit einer strukturierten Oberfläche hergestellt werden. Die strukturierte Pressoberfläche umfasst eine vollflächig ausgeführte Chromschicht, welche beim Verpressen an der Werkstoffplatte anliegt.
Die WO 03/016034 A1 offenbart ein weiteres Pressblech mit einer strukturierten Pressoberfläche. Um den Verschleiß des Pressblechs zu reduzieren, ist die strukturierte Pressoberfläche mit einer Beschichtung versehen, die aus Kohlenstoff mit diamantähnlichen Schichten besteht und eine Oberflächenhärte über 1800 HV nach Vickers aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit anzugeben, mit der die Pressoberfläche eines Presswerkzeugs relativ einfach und umweltfreundlich relativ verschleißfest ausgeführt werden kann. Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen eines Presswerkzeugs, aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines Presswerkzeugs, das zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und eine strukturierte Pressoberfläche aus Metall mit Erhebungen und Vertiefungen aufweist,
- Ansteuern eines Lasers oder einer Elektronenstrahlvorrichtung derart, dass ein vom Laser erzeugter Laserstrahl bzw. ein von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugter Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche gerichtet wird und diese trifft, damit die Pressoberfläche lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet wird.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines Presswerkzeugs, wobei das Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und eine strukturierte Pressoberfläche aus Metall mit Erhebungen und Vertiefungen aufweist, und die Vorrichtung eine Laservorrichtung mit einem Laser und eine elektronische Steuervorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, die Laservorrichtung derart anzusteuern, dass ein vom Laser erzeugter Laserstrahl auf die Pressoberfläche gerichtet ist und diese trifft, um die Pressoberfläche Laser zu härten. Anstelle der Laservorrichtung kann die Vorrichtung eine Elektronenstrahlvorrichtung umfassen. In diesem Fall ist die elektronische Steuervorrichtung eingerichtet, die Elektronenstrahlvorrichtung derart anzusteuern, dass ein von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugter Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche gerichtet ist und diese trifft, um die Pressoberfläche Elektronenstrahl zu härten.
Es kann insbesondere genau ein Laser oder mehrere Laser verwendet werden. So kann z.B. die Laserstrahlvorrichtung genau einen Laser oder mehrere Laser aufweisen. Bei der Verwendung von mehreren Lasern kann die Pressoberfläche gleichzeitig mittels mehrerer Laserstrahlen, die von den Lasern erzeugt werden, bearbeitet werden.
Die Elektronenstrahlvorrichtung kann genau einen Elektronenstrahl erzeugen oder mehrere Elektronenstrahlen. Erzeugt die Elektronenstrahlvorrichtung mehrere Elektronenstrahlen, dann kann die Pressoberfläche gleichzeitig mittels der mehreren Elektronenstrahlen bearbeitet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird demnach ein Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks hergestellt, das eine strukturierte Pressoberfläche aus Metall mit Erhebungen und Vertiefungen umfasst, die lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet ist. Typischerweise weisen die Erhebungen eine Höhe von 10pm bis 900pm und in den meisten Fällen von 15pm bis 200pm auf.
Das hergestellte Presswerkzeug ist z.B. ein Endlosband, eine Prägewalze oder vorzugsweise ein Pressblech und umfasst die strukturierte Pressoberfläche. Das Presswerkzeug ist für die Herstellung eines Werkstücks vorgesehen, das aufgrund der strukturierten Pressoberfläche eine strukturierte Oberfläche entsprechend der Struktur der Pressoberfläche erhält. Während der Herstellung des Werkstücks wird dieses mit dem Presswerkzeug bzw. dessen Pressoberfläche verpresst, wodurch die Pressoberfläche verschleißt.
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 getränkten Papier oder mit einer Kunststoffbahn mittels des Presswerkzeugs verpresst wird. Die Werkstoffplatte kann auch eine sogenannte Luxuriöse Vinylfliese (LVT) sein.
Die strukturierte Pressoberfläche des Presswerkzeugs ist aus Metall und ist vorzugsweise eine chromfreie strukturierte Pressoberfläche aus Metall, insbesondere aus Nickel, Stahl oder rostfreiem Stahl und wird mittels des Lasers bzw. dessen Laserstrahls lasergehärtet oder mittels der Elektronenstrahlvorrichtung bzw. deren Elektronenstrahl elektronenstrahlgehärtet. Dadurch wird die Pressoberfläche härter und verschleißt weniger. Außerdem stellt das Laserhärten bzw. Elektronenstrahlhärten der Pressoberfläche ein relativ umweltschonendes Härten der Pressoberfläche dar, da auf umweltschädliche Chemikalien oder gegebenenfalls die Verwendung einer in deren Herstellung umweltbedenklichen Chromschicht als Pressoberfläche verzichtet werden kann. Das für das erfinderische Verfahren bereitgestellte Presswerkzeug kann vor dem Laserhärten bzw. Elektronenstrahlhärten entsprechend konventioneller Verfahren, wie z.B. durch Ätzen hergestellt werden, wie dies z.B. im Prinzip aus der WO 2009/062488 A2 bekannt ist. Jedoch wird die Pressoberfläche insbesondere nicht mit der in seiner Herstellung umweltbedenklichen Chromschicht versehen, sondern mittels des Lasers bzw. der Elektronenstrahlvorrichtung gehärtet. Dieser bzw. diese wird dazu insbesondere von der elektronischen Steuervorrichtung angesteuert, damit der vom Laser erzeugte Laserstrahl bzw. der von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl die Pressoberfläche trifft, um diese zu härten.
Es kann vorgesehen sein, dass die gesamte Pressoberfläche mit dem Laser lasergehärtet bzw. mit der Elektronenstrahlvorrichtung elektronenstrahlgehärtet wird.
Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses ein Ansteuern des Lasers derart auf, dass der vom Laser erzeugte Laserstrahl auf die Pressoberfläche gerichtet ist, sodass der Laserstrahl lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche trifft, damit lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche lasergehärtet werden. Entsprechend kann es vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren ein Ansteuern der Elektronenstrahlvorrichtung derart aufweist, dass der von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche gerichtet ist, sodass der Elektronenstrahl lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche trifft, damit lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche elektronenstrahlgehärtet werden.
Gemäß dieser Variante ist es also vorgesehen, dass die Pressoberfläche nur partiell mit dem Laser bzw. mit der Elektronenstrahlvorrichtung gehärtet wird.
Dementsprechend ist gemäß einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung dessen elektronische Steuervorrichtung eingerichtet, die Laservorrichtung bzw. die Elektronenstrahlvorrichtung derart anzusteuern, dass der vom Laser erzeugte Laserstrahl bzw. der von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche derart gerichtet ist, dass der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche trifft, um lediglich vorbestimmte Bereiche der Pressoberfläche Laser zu härten bzw. Elektronenstrahl zu härten.
Somit ist vorzugsweise das Presswerkzeug derart ausgebildet, dass dessen Pressoberfläche lediglich in vorbestimmten Bereichen lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet ist.
Dadurch werden insbesondere lediglich diejenigen Bereiche der Pressoberfläche mit dem Laser bzw. der Elektronenstrahlvorrichtung gehärtet, die beim Herstellen des Werkstücks einer relativ hohen Belastung und somit einem im Vergleich zur restlichen Pressoberfläche erhöhten Verschleiß ausgesetzt sind.
Die Pressoberfläche ist strukturiert und umfasst die Erhebungen und Vertiefungen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die vorbestimmten Bereiche Erhebungen der Pressoberfläche zugeordnet, sodass lediglich diesen Erhebungen zugeordnete Bereiche lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet werden bzw. sodass der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl lediglich diesen Erhebungen zugeordnete Bereiche laserhärtet bzw. elektronenstrahlhärtet. Somit sind im Wesentlichen lediglich die Erhebungen bzw. zumindest ein Teil der Erhebungen, die insbesondere einer besonderen Belastung während des Herstellens des Werkstücks ausgesetzt sind, lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet, da erfahrungsgemäß die Erhebungen einer größeren Belastung während des Herstellens des Werkstücks ausgesetzt sind als die Vertiefungen. Insbesondere können die Bereiche erhöhter Belastung empirisch ermittelt werden.
Die Erhebungen weisen insbesondere eine Höhe auf. Vorzugsweise werden die Erhebungen bis zu einer vorgegebenen Härtetiefe laser- bzw. elektronenstrahlgehärtet. Die Härtetiefe beträgt vorzugsweise wenigstens 10% der Höhe der höchsten Erhebung. Dies hat sich als vorteilhaft hinsichtlich der Kosten für eine Härtung und Standzeit der strukturierten Pressoberfläche erwiesen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Laser bzw. die
Elektronenstrahlvorrichtung in Abhängigkeit von Bilddaten angesteuert bzw. steuert die elektronische Steuervorrichtung die Laservorrichtung bzw. die
Elektronenstrahlvorrichtung in Abhängigkeit von Bilddaten an. Die Bilddaten sind z.B. Designdaten oder vorzugsweise der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordnet.
Die strukturiert 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 strukturierte Pressoberfläche aufweisen soll.
Die aufgrund des Scannens erhaltenen Bilddaten können z.B. manuell überarbeitet werden, um der Struktur des Pressblechs zugeordnete Bilddaten zu erhalten. Diese Bilddaten können nicht nur zum Ansteuern des Lasers bzw. der Laservorrichtung verwendet werden, sondern auch für die Herstellung der Struktur der Pressoberfläche z.B. durch Ätzen.
Handelt es sich bei dem Presswerkzeug z.B. um das Pressblech, dann ist insbesondere dessen strukturierte Pressoberfläche rechteckig ausgeführt und weist eine Längsausdehnung und eine quer zur Längsausdehnung verlaufende Querausdehnung auf. Die Struktur der strukturierten Pressoberfläche kann dann eine Vorzugsrichtung in Richtung der Längsausdehnung oder auch in Richtung der Querausdehnung aufweisen. Eine solche Vorzugsrichtung weisen z.B. strukturierte Pressoberflächen auf, die Holz bzw. einer Holzmaserung zugeordnet sind.
Der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl trifft in der Regel nur einen relativ kleinen Ausschnitt der Pressoberfläche und wird insbesondere derart angesteuert, dass sich der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl über die Pressoberfläche bewegt. Dies kann z.B. durch Bewegen der Laserstrahlvorrichtung bzw. der Elektronenstrahlvorrichtung erreicht werden oder durch Ablenken des Laserstrahl bzw. des Elektronenstrahls mit einem Spiegel. Dies kann derart erfolgen, dass der Laser- bzw. Elektronenstrahl spalten- oder zellenförmig entlang der Pressoberfläche geführt wird.
Weist nun die Struktur der strukturierten Pressoberfläche eine solche Vorzugsrichtung auf, dann ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ihre elektronische Steuervorrichtung derart eingerichtet, die Laservorrichtung derart anzusteuern oder zu bewegen, dass der Laserstrahl abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung und abschnittsweise entlang der Querausdehnung der Pressoberfläche geführt ist, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Längsausdehnung erstreckt, oder dass der Laserstrahl abwechselnd über die gesamte Querausdehnung und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung geführt ist, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Querausdehnung erstreckt.
Wird anstelle des Lasers die Elektronenstrahlvorrichtung, dann ist die elektronische Steuervorrichtung vorzugsweise derart eingerichtet ist, die Elektronenstrahlvorrichtung derart anzusteuern oder zu bewegen, dass der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung und abschnittsweise entlang der Querausdehnung geführt ist, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Längsausdehnung erstreckt, oder dass der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Querausdehnung und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung geführt ist, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Querausdehnung erstreckt.
Dementsprechend umfasst das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise ein Bewegen des Lasers oder der Elektronenstrahlvorrichtung und/oder ein Ablenken des vom Laser erzeugten Laserstrahls bzw. des von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugten Elektronenstrahls derart, dass der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung und abschnittsweise entlang der Querausdehnung geführt wird, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Längsausdehnung erstreckt, oder dass der Laserstrahl bzw. der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Querausdehnung und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung geführt wird, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Querausdehnung erstreckt. Die Bewegung des Lasers bzw. der Elektronenstrahlvorrichtung kann z.B. erreicht werden, indem die Vorrichtung eine Auflagevorrichtung umfasst, auf der das zu bearbeitende Pressblech aufliegt, und eine Bewegungsvorrichtung, mit der der Laser bzw. die Elektronenstrahlvorrichtung, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung in Richtung der Quer- und Längsausdehnung verfahrbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvorrichtung umfasst daher die Vorrichtung zum Herstellen eines Presswerkzeugs, bei der das Presswerkzeug das Pressblech mit der rechteckigen Pressoberfläche ist, eine Auflagevorrichtung, auf der das zu bearbeitende Pressblech aufliegt, und eine Bewegungsvorrichtung, mit der der Laser bzw. die Elektronenstrahlvorrichtung, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung in Richtung der Quer- und Längsausdehnung verfahrbar ist. Die elektronische Steuervorrichtung ist insbesondere derart eingerichtet, dass sie die Bewegungsvorrichtung abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung und abschnittsweise entlang der Querausdehnung der Pressoberfläche bewegt, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Längsausdehnung erstreckt, oder die Bewegungsvorrichtung abwechselnd über die gesamte Querausdehnung und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung bewegt, wenn sich die Vorzugsrichtung entlang der Querausdehnung erstreckt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Pressblech mit einer Pressoberfläche in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht des Pressblechs in geschnittener Darstellung,
Fig. 3 eine Vorrichtung zum Herstellen des Pressblechs, und Fig. 4 eine alternative Vorrichtung zum Herstellen des Pressblechs. Die Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Pressblech 1 mit einer chromfreien, strukturierten Pressoberfläche 2 aus Metall als Beispiel eines Presswerkzeugs, das eine chromfreie, strukturierte Pressoberfläche aus Metall umfasst. Die Pressoberfläche 2 ist vorzugsweise aus Stahl.
Die strukturierte Pressoberfläche 2 umfasst eine gebirgsähnliche Oberfläche mit Vertiefungen 3 und Erhebungen 4. Die strukturierte Pressoberfläche 2 kann z.B. einer Holzmaserung zugeordnet sein. Ein Ausschnitt einer Seitenansicht in geschnittener Darstellung des Pressblechs 1 ist in der Fig. 2 gezeigt.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Pressoberfläche 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 strukturierten Pressoberfläche 2 entsprechende strukturierte Oberfläche auf.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Pressoberfläche 2 lasergehärtete vorbestimmte Bereiche 5, die insbesondere den Erhebungen 4 zugeordnet sind, d.h. im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind zumindest einige der Erhebungen 4 lasergehärtet und die restliche Pressoberfläche 2, insbesondere deren Vertiefungen 3 sind nicht läsergehärtet.
Die Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht eine Vorrichtung 31 zum Herstellen des Pressblechs 1 bzw. zum Laserhärten der Pressoberfläche 2.
Die in der Fig. 3 gezeigte Vorrichtung 31 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen Auflagetisch 32, der eine aus mehreren einzelnen Planflächen 33 hergestellte Auflagefläche 34 aufweist. Für die Herstellung des Pressblechs 1 bzw. zum Laserhärten der Pressoberfläche 2 des Pressblechs 1 wird zunächst das Pressblech 1 mit ungehärteter Pressoberfläche 2 derart auf der Auflagefläche 32 abgelegt, dass die Pressoberfläche 2 der Auflagefläche 34 abgewandt ist.
Die Auflagefläche 34 ist insbesondere rechteckig und weist eine den Abmessungen des Pressblechs 1 angepasste Abmessung auf.
Die Vorrichtung 31 umfasst im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine elektronische Steuervorrichtung 35, welche den Betrieb der Vorrichtung 31 steuert.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in den Planflächen 33 Ansaugöffnungen ausgebildet, die mittels einer nicht dargestellten und von der elektronischen Steuervorrichtung 35 angesteuerten Vakuumpumpe der Vorrichtung 31 das Pressblech 1 auf die Planflächen 33 zieht, wodurch das Pressblech 1 auf der Auflagefläche 34 fixiert ist.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Vorrichtung 31 Führungsschienen 36, die in Querrichtung der Auflagefläche 34 und neben der Auflagefläche 34 angeordnet sind.
Die Vorrichtung 31 umfasst insbesondere Gleitführungen 37, die längs der Führungsschienen 36 verfahrbar gelagert sind.
Die Vorrichtung 31 umfasst eine insbesondere längs zur Auflagefläche 34 ausgerichtete Längsschiene 38, welche an ihren Enden jeweils mit den Gleitführungen 37 verbunden sind.
Die Vorrichtung 31 umfasst ferner eine Laservorrichtung 15, welche längs der Längsschiene 38 verschieblich gelagert ist. Die Laservorrichtung 15 umfasst wenigstens einen von der elektronischen Steuervorrichtung 35 ansteuerbaren Laser 17, also genau einen Laser 17 oder mehrere Laser 17. Es ist auch möglich, dass die Vorrichtung 31 mehrere Längsschienen 38 aufweist, an denen jeweils eine von der elektronischen Steuervorrichtung 35 ansteuerbare Laservorrichtung 15 angeordnet ist, die längs der entsprechenden Längsschiene 38 verschieblich gelagert sind.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Vorrichtung 31 einen elektrischen Antrieb 39, der eingerichtet ist, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung 35, die Gleitführungen 37 und somit die Längsschienen 38 bzw. die Laservorrichtung 15 längs der Führungsschienen 36 und somit in Querrichtung y der Auflagefläche 34 zu bewegen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst die Vorrichtung 31 einen weiteren elektrischen Antrieb 16, der eingerichtet ist, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung 35, die Laservorrichtung 15 längs der Längsschienen 38 und somit längs zur Auflagefläche 34, d.h. in Längsrichtung x zu bewegen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist das Pressblech 1 liegt das Pressblech 1 derart auf der Auflagefläche 34 auf, dass es bezüglich seiner Längsausdehnung 8 entlang der Längsrichtung x und bezüglich seiner Querausdehnung 7 entlang der Querrichtung y ausgerichtet ist.
Die Vorrichtung 31 ist derart ausgebildet, dass das auf der Auflagefläche 34 fixierte Pressblech 1 zwischen der Auflagefläche 34 und der Laservorrichtung 15 bzw. dem wenigstens einen Laser 17 angeordnet ist.
Somit ist es möglich, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung 35, den wenigstens einen Laser 17 an die gewünschte Position relativ zur Pressoberfläche 2 zu bewegen, sodass ein vom Laser 17 erzeugter Laserstrahl bzw. von den Lasern erzeugte Laserstrahlen auf die Pressoberfläche 1 gerichtet ist bzw. sind und an der gewünschten Stelle trifft bzw. treffen. Die Vorrichtung 31 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eingerichtet, die Pressoberfläche 1 des auf der Auflagefläche 34 fixierten Pressblechs 1 mit dem wenigstens einen Laser 17 zu härten, insbesondere die vorbestimmten Bereiche 5 zu härten, indem die elektronische Steuervorrichtung 35 den elektrischen Antrieb 39, den weiteren elektrischen Antrieb 16 und die Laservorrichtung 15 bzw. deren Laser 17 derart ansteuert, dass der von dem Laser 17 erzeugte Laserstrahl bzw. die von den Lasern 17 erzeugten Laserstrahlen die vorbestimmten Bereiche 5 trifft, um diese mit dem Laser 17 zu härten.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in der elektronischen Steuervorrichtung 35 Bilddaten 18 gespeichert. Die elektronische Steuervorrichtung 35 ist insbesondere eingerichtet, den elektrischen Antrieb 39, den weiteren elektrischen Antrieb 16 und die Laservorrichtung 15 bzw. deren wenigstens einen Laser 17 in Abhängigkeit der Bilddaten anzusteuern. Die Bilddaten 18 sind der Struktur der strukturierten Pressoberfläche 2 zugeordnet.
Die Erhebungen 4 weisen insbesondere eine Höhe H auf. Vorzugsweise werden die Erhebungen 4 bis zu einer vorgegebenen Härtetiefe T lasergehärtet. Die Härtetiefe T beträgt vorzugsweise wenigstens 10% der Höhe H der höchsten Erhebung 4. Die höchste Erhebung 4 kann aufgrund der Bilddaten 18 ermittelt werden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Vorrichtung 31 derart ausgeführt, dass ihre elektronische Steuervorrichtung 35 eingerichtet ist, den Laser 17 und die elektrischen Antrieb 16, 39 derart anzusteuern, dass der Laser 17 abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung 8 und abschnittsweise entlang der Querausdehnung 7 der Pressoberfläche 2 geführt ist, also primär in Vorzurichtung 6 der Strukturierung der strukturierten Pressoberfläche 2.
Die Fig. 4 zeigt eine weitere Vorrichtung 41 zum Herstellen des Pressblechs 1 bzw. zum Laserhärten der Pressoberfläche 2 des Pressblechs 1. Diese Vorrichtung 41 unterscheidet sich im Wesentlichen von der in der Fig. 3 gezeigten Vorrichtung 31 dadurch, dass der wenigstens eine Laser 17 nicht relativ zur Auflagefläche 34 des Auflagetisches 32 verfahrbar angeordnet ist, sondern die Laservorrichtung 15 wenigstens einen verfahrbarer und/oder schwenkbaren Spiegel 20 umfasst, welcher, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung 35 in Abhängigkeit der Bilddaten 18, den Spiegel 20 derart bewegt, dass der von dem Laser 17 erzeugte Laserstrahl 19 bzw. die von den Lasern 17 erzeugte Laserstrahlen 19 derart abgelenkt wird bzw. werden, dass er bzw. sie die Pressoberfläche 2 an den zu härtenden vorbestimmten Bereichen 5 trifft bzw. treffen.
Die in der Fig. 3 gezeigte Vorrichtung 31 kann anstelle der Laservorrichtung 15 eine Elektronenstrahlvorrichtung aufweisen, die anstelle des Laserstrahls 19 wenigstens einen Elektronenstrahl erzeugt. In diesem Fall steuert die elektronische Steuervorrichtung 35 anstelle der Laservorrichtung 15 die Elektronenstrahlvorrichtung an, sodass anstelle des Laserstrahls 19 der wenigstens eine Elektronenstrahl die ungehärtete Pressoberfläche 2 trifft, um diese Elektronenstrahl zu härten, insbesondere die den Erhebungen 4 zugeordneten vorbestimmten Bereichen 5 Elektronenstrahl zu härten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zum Herstellen eines Presswerkzeugs (1 ), aufweisend folgende Verfahrensschritte:
- Bereitstellen eines Presswerkzeugs (1 ), das zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und eine strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall mit Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist,
- Ansteuern eines Lasers (17) oder einer Elektronenstrahlvorrichtung derart, dass ein vom Laser (17) erzeugter Laserstrahl (19) bzw. ein von der
Elektronenstrahlvorrichtung erzeugter Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche (2) gerichtet wird und diese trifft, damit die Pressoberfläche (2) lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall eine chromfreie strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend Ansteuern des Lasers (17) derart, dass der vom Laser (17) erzeugte Laserstrahl (19) auf die Pressoberfläche (2) gerichtet wird, sodass der Laserstrahl (19) lediglich vorbestimmte Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) trifft, damit lediglich die vorbestimmten Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) lasergehärtet werden, oder aufweisend Ansteuern der Elektronenstrahlvorrichtung derart, dass der von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche (2) gerichtet wird, sodass der Elektronenstrahl lediglich vorbestimmte Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) trifft, damit lediglich die vorbestimmten Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) elektronenstrahlgehärtet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die vorbestimmten Bereiche (5) den Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, sodass lediglich den Erhebungen (4) zugeordnete Bereiche lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Erhebungen (4) eine Höhe (H) aufweisen und lediglich die Erhebungen (4) oder vorbestimmte Erhebungen (4) bis zu einer vorgegebenen Härtetiefe (T) lasergehärtet bzw. elektronenstrahlgehärtet werden, wobei insbesondere die Härtetiefe (T) wenigstens 10% der Höhe (H) der höchsten Erhebung (4) beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend Ansteuern des Lasers (17) bzw. der Elektronenstrahlvorrichtung in Abhängigkeit von Bilddaten (18), die der Struktur der strukturierten Pressoberfläche (2) zugeordnet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Presswerkzeug ein
Pressblech (1 ) ist, dessen strukturierte Pressoberfläche (2) rechteckig ist und eine Längsausdehnung (8) und eine quer zur Längsausdehnung (8) verlaufende Querausdehnung (7) aufweist, und die Struktur der strukturierten Pressoberfläche (2) eine Vorzugsrichtung (6) in Richtung der Längsausdehnung (8) oder der Querausdehnung (7) aufweist, aufweisend Bewegen des Lasers (17) oder der Elektronenstrahlvorrichtung und/oder Ablenken des vom Laser (17) erzeugten Laserstrahls (18) bzw. des von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugten Elektronenstrahls derart, dass der Laserstrahl (18) bzw. der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung (8) und abschnittsweise entlang der Querausdehnung (7) geführt wird, wenn sich die Vorzugsrichtung (6) entlang der Längsausdehnung (8) erstreckt, oder dass der Laserstrahl (18) bzw. der Elektronenstrahl abwechselnd über die gesamte Querausdehnung (7) und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung (8) geführt wird, wenn sich die Vorzugsrichtung (6) entlang der Querausdehnung (7) erstreckt.
8. Vorrichtung zum Herstellen eines Presswerkzeugs, wobei das Presswerkzeug (1 ) zum Herstellen eines Werkstücks vorgesehen ist und eine strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall mit Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist, und
- die Vorrichtung (31 , 41 ) eine Laservorrichtung (15) mit einem Laser (17) und eine elektronische Steuervorrichtung (35) umfasst, die eingerichtet ist, die
Laservorrichtung (15) derart anzusteuern, dass ein vom Laser (17) erzeugter Laserstrahl (19) auf die Pressoberfläche (2) gerichtet ist und diese trifft, um die Pressoberfläche (2) Laser zu härten, oder
- die Vorrichtung (31 , 41 ) eine Elektronenstrahlvorrichtung und eine elektronische Steuervorrichtung (35) umfasst, die eingerichtet ist, die Elektronenstrahlvorrichtung derart anzusteuern, dass ein von der Elektronenstrahlvorrichtung erzeugter Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche (2) gerichtet ist und diese trifft, um die Pressoberfläche (2) Elektronenstrahl zu härten,
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
- deren elektronische Steuervorrichtung (35) eingerichtet ist, die Laservorrichtung (15) derart anzusteuern, dass der vom Laser (17) erzeugte Laserstrahl (19) auf die Pressoberfläche (2) derart gerichtet ist, dass der Laserstrahl (19) lediglich vorbestimmte Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) trifft, um lediglich die vorbestimmten Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) Laser zu härten, oder
- deren elektronische Steuervorrichtung (35) eingerichtet ist, die
Elektronenstrahlvorrichtung derart anzusteuern, dass der von der
Elektronenstrahlvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl auf die Pressoberfläche (2) derart gerichtet ist, dass der Elektronenstrahl lediglich vorbestimmte Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) trifft, um lediglich die vorbestimmten Bereiche (5) der Pressoberfläche (2) Elektronenstrahl zu härten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei dem die vorbestimmten Bereiche (5) den Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, sodass der Laserstrahl (2) bzw. der Elektronenstrahl lediglich den Erhebungen (4) zugeordnete Bereiche laserhärtet bzw. elektronenstrahlhärtet.
11 . Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Erhebungen (4) eine Höhe (H) aufweisen und die Vorrichtung eingerichtet ist, lediglich die Erhebung (4) oder vorbestimmte Erhebungen (4) bis zu einer vorgegebenen Härtetiefe (T) laserzuhärten bzw. elektronenstrahlzuhärten , wobei insbesondere die Härtetiefe (T) wenigstens 10% der Höhe (H) der höchsten Erhebung (4) beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11 , deren elektronische Steuervorrichtung (35) die Laservorrichtung (15) bzw. die Elektronenstrahlvorrichtung in Abhängigkeit von Bilddaten (18) ansteuert, die der Struktur der strukturierten Pressoberfläche (2) zugeordnet sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Presswerkzeug ein Pressblech (1 ) ist, dessen strukturierte Pressoberfläche (2) rechteckig ist und eine Längsausdehnung (8) und eine quer zur Längsausdehnung (8) verlaufende Querausdehnung (7) aufweist, und die Struktur der strukturierten Pressoberfläche (2) eine Vorzugsrichtung (6) in Richtung der Längsausdehnung (8) oder der Querausdehnung (7) aufweist, zusätzliche aufweisend eine Auflagevorrichtung (32), auf der das zu bearbeitende Pressblech (1 ) aufliegt, und eine Bewegungsvorrichtung, mit der der Laser (17) bzw. die Elektronenstrahlvorrichtung, gesteuert durch die elektronische Steuervorrichtung (35) in Richtung der Quer- und Längsausdehnung (7, 8) verfahrbar ist, wobei die elektronische Steuervorrichtung (35) eingerichtet ist, die Bewegungsvorrichtung abwechselnd über die gesamte Längsausdehnung (8) und abschnittsweise entlang der Querausdehnung (7) der strukturierten Pressoberfläche (2) zu bewegen, wenn sich die Vorzugsrichtung (6) entlang der Längsausdehnung (8) erstreckt, oder die Bewegungsvorrichtung abwechselnd über die gesamte Querausdehnung (7) und abschnittsweise entlang der Längsausdehnung (8) zu bewegen, wenn sich die Vorzugsrichtung (6) entlang der Querausdehnung (7) erstreckt.
14. Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks, aufweisend eine strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall mit Erhebungen (4) und Vertiefungen (3), die lasergehärtet oder elektronenstrahlgehärtet ist.
15. Presswerkzeug nach Anspruch 14, dessen Pressoberfläche (2) lediglich in vorbestimmten Bereichen (5) lasergehärtet oder elektronenstrahlgehärtet ist, die insbesondere den Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, und/oder die strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall eine chromfrei strukturierte Pressoberfläche (2) aus Metall ist.
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