DE102019127655B4 - Press tool and method for manufacturing a press tool - Google Patents

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Abstract

Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks, aufweisend eine Pressoberfläche (2), die eine Struktur aus Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist, eine vollflächige Metallschicht (11), und eine auf der vollflächigen Metallschicht (11) angeordnete partielle Metallschicht (12), wobei die partielle Metallschicht (12) und von der partiellen Metallschicht (12) freien Bereiche der vollflächigen Metallschicht (11) die Pressoberfläche (2) bilden, in der partiellen Metallschicht (12) Mineralpartikel (14) eingebettet sind, und die partielle Metallschicht (12) in vorbestimmten Bereichen (13), die insbesondere den Erhebungen (4) oder vorbestimmten Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, auf der vollflächigen Metallschicht (11) angeordnet ist.Pressing tool for producing a workpiece, having a pressing surface (2) which has a structure of elevations (4) and depressions (3), a metal layer (11) covering the entire surface, and a partial metal layer (12) arranged on the metal layer (11) covering the entire surface. , wherein the partial metal layer (12) and areas of the full-surface metal layer (11) free of the partial metal layer (12) form the pressing surface (2), mineral particles (14) are embedded in the partial metal layer (12), and the partial metal layer ( 12) is arranged on the full-surface metal layer (11) in predetermined areas (13), which are assigned in particular to the elevations (4) or predetermined elevations (4) of the pressing surface (2).

Description

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 includes 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 pressing plates, endless belts or embossing rollers, are used in the woodworking industry, for example, to produce furniture, laminates or panels, i.e. workpieces in general. The workpieces are pressed with the pressing surface of the pressing tool, so that the workpieces are given surfaces corresponding to the pressing surface.

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 strukturierte Pressoberfläche wird durch Tiefätzung hergestellt.the WO 2009/062488 A2 discloses a press sheet with a textured press surface. The textured press surface includes a texture that has a mountain-like surface with valleys and peaks. A workpiece designed as a material plate with a structured surface can be produced by means of the pressing surface. The structured pressing surface includes a full-surface chrome layer, which lies against the material panel during pressing. The structured pressing surface is produced by deep etching.

Die WO 2015/036070 A1 offenbart ein Presswerkzeug mit einer strukturierten Pressoberfläche. Anstelle mittels Tiefätzung wird die strukturierte Pressoberfläche durch übereinanderliegende Metallschichten hergestellt. Hierzu erfolgt wenigstens ein einmaliges Auftragen einer Maske, um partielle Bereiche abzudecken und zumindest ein einmaliges Auftragen 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.the WO 2015/036070 A1 discloses a pressing tool with a textured pressing surface. Instead of using deep etching, the structured pressing surface is produced by superimposed metal layers. For this purpose, a mask is applied at least once in order to cover partial areas and a metal layer is applied at least once on the uncovered areas in order to build up the structured pressing surface consisting of elevations and depressions. These two process steps are repeated until a desired structure depth of the structured press surface is reached. Finally, the structured press surface can be provided with a hard chrome layer.

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.the WO 03/016034 A1 discloses another press sheet having a textured press surface. In order to reduce the wear of the pressing plate, the structured pressing surface is provided with a coating consisting of carbon with diamond-like layers and a surface hardness of more than 1800 HV according to Vickers.

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.the WO 2008/120058 A1 discloses a pressing tool whose pressing surface 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 Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks, aufweisend eine Pressoberfläche, die eine Struktur aus Erhebungen und Vertiefungen aufweist, eine vollflächige Metallschicht, und eine auf der vollflächigen Metallschicht angeordnete partielle Metallschicht, wobei die partielle Metallschicht und von der partiellen Metallschicht freien Bereiche der vollflächigen Metallschicht die Pressoberfläche bilden, in der partiellen Metallschicht Mineralpartikel eingebettet sind, und die partielle Metallschicht in vorbestimmten Bereichen auf der vollflächigen Metallschicht angeordnet ist. Die vollflächige Metallschicht und die partielle Metallschicht werden insbesondere mit einem galvanischen oder chemischen Verfahren hergestellt. Die vorbestimmten Bereiche der partiellen Metallschicht sind vorzugsweise den Erhebungen oder vorbestimmten Erhebungen der Pressoberfläche zugeordnet.The object of the invention is achieved by a pressing tool for producing a workpiece, having a pressing surface which has a structure of elevations and depressions, a full-surface metal layer, and a partial metal layer arranged on the full-surface metal layer, the partial metal layer and of the partial metal layer free areas of the full-surface metal layer form the pressing surface, mineral particles are embedded in the partial metal layer, and the partial metal layer is arranged in predetermined areas on the full-surface metal layer. The full-area metal layer and the partial metal layer are produced in particular using a galvanic or chemical process. The predetermined areas of the partial metal layer are preferably associated with the elevations or predetermined elevations of the pressing surface.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs, aufweisend folgende Verfahrensschritte:

  • - Auftragen einer Maske auf die vollflächige Metallschicht, sodass vorbestimmte Bereiche der Metallschicht, die insbesondere den Erhebungen oder vorbestimmten Erhebungen der Pressoberfläche zugeordnet sind, von der Maske frei bleiben, und
  • - Auftragen einer weiteren Metallschicht auf die vorbestimmten Bereiche der vollflächigen Metallschicht unter Zugabe der Mineralpartikel insbesondere mittels eines galvanischen oder chemischen Verfahrens, um die auf der vollflächigen Metallschicht angeordnete partielle Metallschicht mit den darin eingebetteten Mineralpartikeln zu erhalten.
A further aspect of the invention relates to a method for producing the pressing tool according to the invention, having the following method steps:
  • - Applying a mask to the full-surface metal layer, so that predetermined areas of the metal layer, which are assigned in particular to the elevations or predetermined elevations of the pressing surface, remain free of the mask, and
  • - Application of a further metal layer to the predetermined areas of the full-surface metal layer with the addition of the mineral particles, in particular by means of a galvanic or chemical process, in order to obtain the partial metal layer arranged on the full-surface metal layer with the mineral particles embedded therein.

Gegebenenfalls kann die Pressoberfläche gereinigt werden, um Rückstände der Maske zu entfernen.If necessary, the pressing surface can be cleaned to remove residue from the mask.

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 Werkstück eine strukturierte Oberfläche entsprechend der Struktur der Pressoberfläche.The pressing tool according to the invention is, for example, an endless belt, an embossing roller or preferably a pressing plate and comprises the pressing surface. This includes the structure of the elevations and depressions, so it is a structured pressing surface. This gives the workpiece 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 z.B. mit einem Harz oder Kunststoff beschichteten bzw. getränkten Träger z.B. in Form von Papier mittels des Presswerkzeugs verpresst wird. Die Werkstoffplatte kann auch eine sogenannte Luxuriöse Vinylfliese (LVT) sein.The workpiece is, for example, a material panel. This includes, for example, a carrier, such as an MDF board or chipboard, for example with a resin or plastic-coated or impregnated carrier, for example in the form of paper, is pressed by means of the pressing tool. The material panel can also be a so-called luxury vinyl tile (LVT).

Die Pressoberfläche wird durch die vollflächige Metallschicht und die partielle Metallschicht gebildet, welche in den vorbestimmten Bereichen auf der vollflächigen Metallschicht angeordnet ist. Die vorbestimmten Bereiche sind insbesondere den Erhebungen oder bestimmten Erhebungen der Pressoberfläche zugeordnet, d.h. die partielle Metallschicht befindet sich somit vorzugsweise im Wesentlichen nur auf den Erhebungen und nicht in den Vertiefungen der Pressoberfläche.The pressing surface is formed by the full-surface metal layer and the partial metal layer, which is arranged in the predetermined areas on the full-surface metal layer. The predetermined areas are assigned in particular to the elevations or specific elevations of the pressing surface, i.e. the partial metal layer is thus preferably located essentially only on the elevations and not in the depressions of the pressing surface.

Während der Herstellung des Werkstücks steht die Pressoberfläche mit dem Werkstück in Kontakt und ist daher einem Verschleiß ausgesetzt. Dieser Verschleiß ist insbesondere in den Bereichen der Erhöhungen, zumindest vorzugsweise in Bereich bestimmter Erhöhungen besonders ausgeprägt, weshalb erfindungsgemäß in die partielle Metallschicht die Mineralpartikel eingebettet sind. Dadurch erhöht sich die Verschleißfestigkeit der partiellen Metallschicht und somit die Verschleißfestigkeit der Pressoberfläche zumindest in den vorbestimmten Bereichen und somit vorzugsweise zumindest in den Erhöhungen bzw. bestimmten Erhöhungen der Pressoberfläche zugeordneten Bereichen.During the production of the workpiece, the pressing surface is in contact with the workpiece and is therefore subject to wear. This wear is particularly pronounced in the areas of the elevations, at least preferably in the area of certain elevations, which is why, according to the invention, the mineral particles are embedded in the partial metal layer. This increases the wear resistance of the partial metal layer and thus the wear resistance of the pressing surface at least in the predetermined areas and thus preferably at least in the elevations or areas associated with specific elevations of the pressing surface.

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 occurring in particular in the earth's crust. The majority of minerals known today and recognized as distinct by the International Mineralogical Association are inorganic.

Die Mineralpartikel der partiellen Metallschicht weisen insbesondere eine Mohshärte von wenigstens 8 auf.The mineral particles of the partial metal layer have in particular a Mohs hardness of at least 8.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs weisen die Mineralpartikel eine Größe im Nanometer oder Mikrometerbereich auf. Dadurch können die Mineralpartikel relativ homogen in der Metallschicht eingebettet werden, wodurch die partielle Metallschicht eine relativ homogene Verschleißfestigkeit über ihre gesamte Oberfläche erhält. Die Größe der einzelnen Mineralpartikeln kann unterschiedlich oder im Wesentlichen gleich sein.According to one embodiment of the pressing tool according to the invention, the mineral particles have a size in the nanometer or micrometer range. As a result, the mineral particles can be embedded relatively homogeneously in the metal layer, as a result of which the partial metal layer acquires a relatively homogeneous wear resistance over its entire 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 partiellen 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 partiellen Metallschicht eingestellt werden.The mineral particles preferably have a volume fraction of at least 50% based on the volume of the partial metal layer with mineral particles embedded therein. The desired degree of hardness or the wear resistance of the partial metal layer 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 are also usable as mineral particles.

Die Mineralpartikel sind z.B. als Mineralpulver, insbesondere als Diamantpulver und vorzugsweise als Industriediamantpulver ausgebildet.
Das Presswerkzeug kann insbesondere in Abhängigkeit von der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordneten Bilddaten hergestellt werden. Vorzugsweise wird die Maske in Abhängigkeit von diesen Bilddaten, die der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordnet sind, aufgetragen.The mineral particles are formed, for example, as mineral powder, in particular as diamond powder and preferably as industrial diamond powder.
The pressing tool can be produced in particular as a function of the image data assigned to the structure of the structured pressing surface. The mask is preferably applied as a function of this image data, which is assigned to the structure of the structured pressing 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.The pressing surface is in particular associated with a natural material such as wood or stone. In order to obtain the structure of the pressing surface, it can be provided that a template, e.g. B. a piece of wood or a stone is scanned to obtain image data. In particular, this image data includes information about the structure that the pressing 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, for example, be revised manually in order to obtain the image data assigned to the structure of the pressing surface.

Die vollflächige und die partielle Metallschichten werden vorzugsweise mit einem galvanischen oder chemischen Verfahren hergestellt. Wird die partielle Metallschicht unter Zugabe der Mineralpartikel durch galvanisches Abscheiden erzeugt, so ist diese insbesondere eine partielle metallische Dispersionsschicht, in der die Mineralpartikel eingebettet sind.The full-area and partial metal layers are preferably produced using a galvanic or chemical process. If the partial metal layer is produced by galvanic deposition with the addition of the mineral particles, then this is in particular a partial metallic dispersion layer in which the mineral particles are embedded.

Um die partielle Metallschicht mit darin eingebetteten Mineralpartikeln relativ umweltfreundlich herzustellen, ist vorzugsweise die partielle Metallschicht eine chromfreie Metallschicht. Die chromfreie partielle Metallschicht ist insbesondere eine partielle Nickelschicht.In order to produce the partial metal layer with mineral particles embedded therein in a relatively environmentally friendly manner, the partial metal layer is preferably a chromium-free metal layer. The chromium-free partial metal layer is in particular a partial nickel layer.

Die vollflächige Metallschicht ist ebenfalls vorzugsweise chromfrei und insbesondere eine vollflächige Nickelschicht.The full-area metal layer is also preferably chromium-free and in particular a full-area nickel layer.

Die vollflächige Metallschicht kann vor dem Auftragen der weiteren Metallschicht bzw. partiellen Metallschicht behandelt werden. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der vollflächigen Metallschicht umfassen und/oder das Behandeln der vollflächigen Metallschicht kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der vollflächigen Metallschicht kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern der vollflächigen Metallschicht sein, um diese z.B. zu härten. Handelt es sich bei der vollflächigen Metallschicht um eine vollflächige Nickelschicht, so kann durch das thermische Behandeln diese eine Härte von ca. 1100 Vickers oder mehr aufweisen.The full-area metal layer can be treated before the further metal layer or partial metal layer is applied. This treatment can be a mechanical treatment and/or a galvanic and/or a chemical treatment include a full-surface metal layer and / or the treatment of the full-surface metal layer can be done with a laser. The treatment of the full-area metal layer can also be a thermal treatment, for example an annealing of the full-area metal layer in order to harden it, for example. If the full-area metal layer is a full-area nickel layer, it can have a hardness of approximately 1100 Vickers or more as a result of the thermal treatment.

Die partielle Metallschicht kann zusätzlich behandelt werden. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der partiellen Metallschicht umfassen und/oder das Behandeln der partiellen Metallschicht kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der partiellen Metallschicht kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern der partiellen Metallschicht sein, um diese z.B. zusätzlich zu härten.The partial metal layer can be additionally treated. This treatment can include a mechanical treatment and/or a galvanic and/or a chemical treatment of the partial metal layer and/or the partial metal layer can be treated with a laser. The treatment of the partial metal layer can also be a thermal treatment, e.g. an annealing of the partial metal layer in order to additionally harden it, for example.

Die vollflächige Metallschicht und die partielle Metallschicht weisen jeweils einen Glanzgrad auf. Vorzugsweise unterscheiden sich die Glanzgrade der vollflächigen Metallschicht und der partiellen Metallschicht voneinander, sodass die Oberfläche des mit dem Presswerkzeug hergestellten Werkstücks ebenfalls Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade aufweist.The full-area metal layer and the partial metal layer each have a degree of gloss. The degrees of gloss of the full-area metal layer and the partial metal layer preferably differ from one another, so that the surface of the workpiece produced with the pressing tool also has areas of different degrees of gloss.

Um die Pressoberfläche zusätzlich zu härten, können in der vollflächigen Metallschicht weitere Mineralpartikel eingebettet sein.In order to additionally harden the pressing surface, further mineral particles can be embedded in the full-surface metal layer.

Die weiteren Mineralpartikel sind insbesondere weitere Diamantpartikel. Die weiteren Diamantpartikel sind insbesondere weitere Industriediamantpartikel, d.h. die Diamant- bzw. allgemein die Mineralpartikel können künstlich hergestellt werdenThe further mineral particles are in particular further diamond particles. The other diamond particles are, in particular, other industrial diamond particles, i.e. the diamond or mineral particles in general can be produced artificially

Die Mineralpartikel und die weiteren Mineralpartikel können dieselbe Größe, denselben Volumenanteil bezogen auf das Volumen ihrer Metallschicht und/oder dieselbe Art von Mineralen aufweisen.The mineral particles and the further mineral particles can have the same size, the same volume fraction based on the volume of their metal layer and/or the same type of minerals.

Das Material der partiellen Metallschicht und der vollflächigen Metallschicht kann dasselbe sein oder sich unterscheiden.The material of the partial metal layer and the full metal layer can be the same or different.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs umfasst dieses eine Grundstruktur aus mehreren übereinanderliegenden Grundmetallschichten, auf der die vollflächige Metallschicht angeordnet ist. In die übereinanderliegenden Grundmetallschichten der Grundstruktur können ebenfalls Mineralpartikel eingebettet sein. Dadurch erhöht sich die Verschleißfestigkeit des gesamten Presswerkzeugs. Die Grundmetallschichten sind vorzugsweis chromfrei, insbesondere Grundnickelschichten.According to a variant of the pressing tool according to the invention, this comprises a basic structure made up of a plurality of base metal layers lying one on top of the other, on which the full-surface metal layer is arranged. Mineral particles can also be embedded in the overlying base metal layers of the base structure. This increases the wear resistance of the entire pressing tool. The base metal layers are preferably chromium-free, in particular base nickel layers.

Die Mineralpartikel der Grundmetallschichten können dieselbe Größe, denselben Volumenanteil bezogen auf das Volumen der Grundmetallschichten und/oder dieselbe Art von Mineralien aufweisen wie die Mineralpartikel der Metallschicht.The mineral particles of the base metal layers may have the same size, the same volume fraction based on the volume of the base metal layers and/or the same type of minerals as the mineral particles of the metal layer.

Das Material der Grundmetallschichten kann dasselbe sein wie das der Metallschicht oder kann sich von diesem unterscheiden.The material of the base metal layers may be the same as or different from that of the metal layer.

Diese Variante des erfindungsgemäßen Presswerkzeugs umfasst bei dessen Herstellung vorzugsweise ein zumindest einmaliges Auftragen einer weiteren Maske auf eine Grundmetallschicht, um Bereiche abzudecken, zumindest ein einmaliges Auftragen einer weiteren Grundmetallschicht auf die von der weiteren Maske nicht abgedeckten Bereiche, und Wiederholen dieser Schritte, bis die Grundstruktur entstanden ist. Anschließend wird die vollflächige Metallschicht auf die Grundstruktur angeordnet, gegebenenfalls unter Zugabe der weiteren Mineralpartikel. Diese Art der Herstellung der Grundstruktur kann ohne ein Ätzen erfolgen, wodurch eine relativ umweltverträgliche Herstellung ermöglicht wird.During its production, this variant of the pressing tool according to the invention preferably comprises at least one application of a further mask to a base metal layer in order to cover areas, at least one application of a further base metal layer to the areas not covered by the further mask, and repeating these steps until the base structure has arisen. The full-area metal layer is then arranged on the base structure, optionally with the addition of the other mineral particles. This type of production of the basic structure can be carried out without etching, which makes a relatively environmentally friendly production possible.

Die Grundstruktur kann vor dem Anordnen der vollflächigen Metallschicht behandelt werden, um z.B. die Struktur der Grundstruktur zu modifizieren. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Grundstruktur umfassen und/oder das Behandeln der Grundstruktur kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der Grundstruktur kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern sein, um diese z.B. zu härten. The base structure may be treated prior to the placement of the blanket metal layer, for example to modify the structure of the base structure. This treatment can include a mechanical treatment and/or a galvanic and/or a chemical treatment of the basic structure and/or the basic structure can be treated with a laser. The treatment of the basic structure can also be a thermal treatment, e.g. tempering, in order to harden it, for example.

Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass jede der Grundmetallschichten thermisch behandelt, z.B. getempert wird, bevor die darauffolgende Grundmetallschicht aufgetragen wird. Dadurch kann die Härte der gesamten Grundstruktur erhöht werden.In particular, it can be provided that each of the base metal layers is thermally treated, e.g. tempered, before the subsequent base metal layer is applied. As a result, the hardness of the entire basic structure can be increased.

Das Auftragen der weiteren Maske und der Grundmetallschichten erfolgt insbesondere in Abhängigkeit von den der Struktur der strukturierten Pressoberfläche zugeordneten Bilddaten.The further mask and the base metal layers are applied in particular as a function of the image data assigned to the structure of the structured pressing surface.

Die Pressoberfläche kann z.B. durch eine mechanische oder chemische Nachbehandlung verändert bzw. an bestimmte Wünsche angepasst werden.The pressing surface can be changed, for example, by mechanical or chemical post-treatment or adapted to specific requirements.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Figuren dargestellt. Es zeigen:

  • 1 ein Pressblech mit einer Pressoberfläche in einer perspektivischen Darstellung,
  • 2 einen Ausschnitt einer Seitenansicht des Pressblechs in geschnittener Darstellung, und
  • 3 ein Zwischenstadium des Pressblechs während seiner Herstellung.
An embodiment of the invention is shown as an example in the accompanying schematic figures. Show it:
  • 1 a pressing plate with a pressing surface in a perspective view,
  • 2 a section of a side view of the press plate in a sectional representation, and
  • 3 an intermediate stage of the press plate during its manufacture.

Die 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Pressblech 1 mit einer Pressoberfläche 2 als Beispiel eines Presswerkzeugs. Die 2 zeigt in geschnittener Darstellung einen Ausschnitt einer Seitenansicht des Pressblechs 1.the 1 shows a perspective view of a pressing plate 1 with a pressing surface 2 as an example of a pressing tool. the 2 shows a sectional view of a section of a side view of the press plate 1.

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 associated with a wood grain, for example.

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.A workpiece, e.g. a material panel, for example a laminate, can be produced by pressing with the press plate 1 . After the 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 eine Grundstruktur 10 eine auf der Grundstruktur 10 angeordnete vollflächige Metallschicht 11 und eine auf der vollflächigen Metallschicht 11 angeordnet partielle Metallschicht 12. Die partielle Metallschicht 12 und die Bereiche der vollflächigen Metallschicht 11 frei von der partiellen Metallschicht 12 bilden die Pressoberfläche 2.In the case of the present exemplary embodiment, the press plate 1 comprises a basic structure 10, a full-surface metal layer 11 arranged on the basic structure 10 and a partial metal layer 12 arranged on the full-surface metal layer 11. The partial metal layer 12 and the areas of the full-surface metal layer 11 free of the partial metal layer 12 form the pressing surface 2.

Die partielle Metallschicht 12 ist in vorbestimmten Bereichen 13 auf der vollflächigen Metallschicht 11, die den Erhebungen 4 oder bestimmten Erhebungen 4 zugeordnet sind, angeordnet, d.h. die partielle Metallschicht 12 befindet sich somit im Wesentlichen nur auf Erhebungen 4 und nicht in den Vertiefungen 3 der Pressoberfläche 2.The partial metal layer 12 is arranged in predetermined areas 13 on the full-surface metal layer 11, which are assigned to the elevations 4 or specific elevations 4, i.e. the partial metal layer 12 is thus essentially only on elevations 4 and not in the depressions 3 of the pressing surface 2.

In der partiellen Metallschicht 12 sind Mineralpartikel 14 eingebettet. Die Mineralpartikel 14 weisen insbesondere eine Mohshärte von wenigstens 8 und eine Größe im Nanometer oder Mikrometerbereich auf. Der Volumenanteil der Mineralpartikel 14 ist vorzugsweise wenigstens 50% bezogen auf das Volumen der partiellen Metallschicht 12 mit darin eingebetteten Mineralpartikeln 14.Mineral particles 14 are embedded in the partial metal layer 12 . The mineral particles 14 have in particular a Mohs hardness of at least 8 and a size in the nanometer or micrometer range. The volume fraction of the mineral particles 14 is preferably at least 50% based on the volume of the partial metal layer 12 with the mineral particles 14 embedded therein.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Mineralpartikel 14 Diamantpartikel und die partielle Metallschicht 12 ist chromfrei. Insbesondere ist die partielle Metallschicht 12 eine partielle Nickelschicht.In the case of the present exemplary embodiment, the mineral particles 14 are diamond particles and the partial metal layer 12 is chromium-free. In particular, the partial metal layer 12 is a partial nickel layer.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels wurde die partielle Metallschicht 12 durch ein chemisches oder galvanisches Verfahren hergestellt, indem auf die vollflächige Metallschicht 11 eine in der 3 gezeigte Maske 30 partiell aufgetragen wurde, sodass die vorbestimmte Bereiche 13 der vollflächigen Metallschicht 11, die die den Erhebungen 4 zugeordnet sind, von der Maske 30 frei bleiben. Anschließend wurde eine weitere Metallschicht auf die vorbestimmten Bereiche 13 der vollflächigen Metallschicht 11 unter Zugabe der Mineralpartikel 14 mittels des galvanischen oder chemischen Verfahrens aufgetragen, um die auf der vollflächigen Metallschicht 11 angeordnete partielle Metallschicht 12 mit den darin eingebetteten Mineralpartikeln 14 zu erhalten.In the case of the present exemplary embodiment, the partial metal layer 12 was produced by a chemical or galvanic process by applying a metal layer 11 over the entire surface in the 3 mask 30 shown was partially applied, so that the predetermined areas 13 of the full-surface metal layer 11, which are assigned to the elevations 4, remain free of the mask 30. A further metal layer was then applied to the predetermined areas 13 of the full-surface metal layer 11 with the addition of the mineral particles 14 using the galvanic or chemical method in order to obtain the partial metal layer 12 arranged on the full-surface metal layer 11 with the mineral particles 14 embedded therein.

Gegebenenfalls kann die Pressoberfläche 2 gereinigt werden, um Rückstände der Maske 30 zu entfernen.If necessary, the pressing surface 2 can be cleaned in order to remove residues of the mask 30 .

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 der Pressoberfläche 2 zugeordnete Bilddaten zu erhalten.In the case of the present exemplary embodiment, the pressing surface 2 is associated with a wooden surface. In order to obtain the structure of the pressing surface 2, it can be provided that a template, z. B. a wooden surface is scanned to obtain image data. These image data include, in particular, information about the structure that the pressing surface 2 should have. The image data obtained as a result of the scanning can be revised manually, for example, in order to obtain image data assigned to the structure of the press surface 2 .

Das Auftragen der Maske 30 und der weiteren Metallschicht auf die vorbestimmten Bereiche 13 frei von der Maske 30 erfolgt im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels in Abhängigkeit von den der Struktur der Pressoberfläche 2 zugeordneten Bilddaten.In the case of the present exemplary embodiment, the mask 30 and the further metal layer are applied to the predetermined regions 13 free of the mask 30 as a function of the image data assigned to the structure of the pressing surface 2 .

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind in der vollflächigen Metallschicht 11 weitere Mineralpartikel 15 eingebettet. Die weiteren Mineralpartikel 15 sind vorzugsweise Diamantpartikel. Die vollflächige Metallschicht 11 ist insbesondere eine vollflächige Nickelschicht.In the case of the present exemplary embodiment, further mineral particles 15 are embedded in the full-surface metal layer 11 . The other mineral particles 15 are preferably diamond particles. The full-area metal layer 11 is in particular a full-area nickel layer.

Die vollflächige Metallschicht 11 kann vor dem Auftragen der weiteren Metallschicht bzw. partiellen Metallschicht 12 behandelt werden. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der vollflächigen Metallschicht 11 umfassen und/oder das Behandeln der vollflächigen Metallschicht 11 kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der vollflächigen Metallschicht 11 kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern der vollflächigen Metallschicht 11 sein.The full-area metal layer 11 can be treated before the further metal layer or partial metal layer 12 is applied. This treatment can include a mechanical treatment and/or a galvanic and/or a chemical treatment of the full-surface metal layer 11 and/or the full-surface metal layer 11 can be treated with a laser. The treatment of the full-area metal layer 11 can also be a thermal treatment, e.g. tempering of the full-area metal layer 11 .

Die partielle Metallschicht 12 kann zusätzlich behandelt werden. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der partiellen Metallschicht 12 umfassen und/oder das Behandeln der partiellen Metallschicht 12 kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der partiellen Metallschicht 12 kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern der partiellen Metallschicht 12 sein.The partial metal layer 12 can be additionally treated. This treatment can be mechanical and/or galvanic and/or a chemical treatment of the partial metal layer 12 and/or the treatment of the partial metal layer 12 can be carried out with a laser. The treatment of the partial metal layer 12 can also be a thermal treatment, eg an annealing of the partial metal layer 12 .

Die vollflächige Metallschicht 11 und die partielle Metallschicht 12 weisen jeweils einen Glanzgrad auf. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels unterscheiden sich die Glanzgrade der vollflächigen Metallschicht 11 und der partiellen Metallschicht 12 voneinander, sodass die Oberfläche des mit dem Pressblech 1 hergestellten Werkstücks ebenfalls Bereiche unterschiedlicher Glanzgrade aufweist.The full-area metal layer 11 and the partial metal layer 12 each have a degree of gloss. In the case of the present exemplary embodiment, the degrees of gloss of the full-area metal layer 11 and the partial metal layer 12 differ from one another, so that the surface of the workpiece produced with the press plate 1 also has areas of different degrees of gloss.

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst das Pressblech 1 eine Grundstruktur 10 aus mehreren übereinanderliegenden Grundmetallschichten 16, auf der die vollflächige Metallschicht 11 angeordnet ist. In die übereinanderliegenden Grundmetallschichten 16 sind im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ebenfalls Mineralpartikel 17 eingebettet.In the case of the present exemplary embodiment, the press plate 1 comprises a basic structure 10 made up of a plurality of base metal layers 16 lying one on top of the other, on which the full-surface metal layer 11 is arranged. In the case of the present exemplary embodiment, mineral particles 17 are likewise embedded in the base metal layers 16 lying one on top of the other.

Die Grundstruktur 10 wurde im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels mit einem galvanischen oder chemischen Verfahren hergestellt, indem zumindest einmalig eine weitere Maske auf eine Grundmetallschicht 16 aufgetragen wurde, um Bereiche abzudecken, indem zumindest einmalig eine weitere Grundmetallschicht 16 unter Zugabe der Mineralpartikel 17 auf die von der weiteren Maske nicht abgedeckten Bereiche aufgetragen wurde, und diese Schritte so oft wiederholt wurden, bis die Grundstruktur 10 entstanden ist. Anschließend wurde die vollflächige Metallschicht 11 unter Zugabe der weiteren Mineralpartikel 15 auf die Grundstruktur 10 mittels eines chemischen oder galvanischen Verfahrens aufgetragen.In the case of the present exemplary embodiment, the basic structure 10 was produced using a galvanic or chemical process, in that a further mask was applied at least once to a base metal layer 16 in order to cover areas, in that a further base metal layer 16 with the addition of the mineral particles 17 was applied at least once to the further mask uncovered areas was applied, and these steps were repeated until the basic structure 10 was formed. The full-area metal layer 11 was then applied to the base structure 10 by means of a chemical or galvanic process, with the addition of the further mineral particles 15 .

Die Grundstruktur 10 kann vor dem Anordnen der vollflächigen Metallschicht 11 behandelt werden, um z.B. die Struktur der Grundstruktur 10 zu modifizieren. Dieses Behandeln kann ein mechanisches Behandeln und/oder ein galvanisches und/oder ein chemisches Behandeln der Grundstruktur 10 umfassen und/oder das Behandeln der Grundstruktur 10 kann mit einem Laser erfolgen. Das Behandeln der Grundstruktur 10 kann auch eine thermische Behandlung, z.B. ein Tempern sein. Jede der Grundmetallschichten 16 kann thermisch behandelt, z.B. getempert werden.The base structure 10 may be treated prior to the placement of the blanket metal layer 11 to modify the structure of the base structure 10, for example. This treatment can include a mechanical treatment and/or a galvanic and/or a chemical treatment of the basic structure 10 and/or the basic structure 10 can be treated with a laser. The treatment of the basic structure 10 can also be a thermal treatment, e.g. Each of the base metal layers 16 can be thermally treated, e.g., annealed.

Das Auftragen der weiteren Maske und der Grundmetallschichten 16 erfolgt im Falle des vorliegende Ausführungsbeispiels in Abhängigkeit von den der Struktur der Pressoberfläche 2 zugeordneten Bilddaten.In the case of the present exemplary embodiment, the further mask and the base metal layers 16 are applied as a function of the image data assigned to the structure of the pressing surface 2 .

Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels umfasst das Pressblech 1 einen Grundträger, insbesondere eine Grundträgerplatte 18 z.B. aus Metall, insbesondere aus Stahl, auf dem die Grundstruktur 10 angeordnet ist.In the case of the present exemplary embodiment, the press plate 1 comprises a base support, in particular a base support plate 18 e.g. made of metal, in particular steel, on which the base structure 10 is arranged.

Claims (10)

Presswerkzeug zum Herstellen eines Werkstücks, aufweisend eine Pressoberfläche (2), die eine Struktur aus Erhebungen (4) und Vertiefungen (3) aufweist, eine vollflächige Metallschicht (11), und eine auf der vollflächigen Metallschicht (11) angeordnete partielle Metallschicht (12), wobei die partielle Metallschicht (12) und von der partiellen Metallschicht (12) freien Bereiche der vollflächigen Metallschicht (11) die Pressoberfläche (2) bilden, in der partiellen Metallschicht (12) Mineralpartikel (14) eingebettet sind, und die partielle Metallschicht (12) in vorbestimmten Bereichen (13), die insbesondere den Erhebungen (4) oder vorbestimmten Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, auf der vollflächigen Metallschicht (11) angeordnet ist.Pressing tool for producing a workpiece, having a pressing surface (2) which has a structure of elevations (4) and depressions (3), a full-surface metal layer (11), and a partial metal layer (12) arranged on the full-surface metal layer (11) , wherein the partial metal layer (12) and areas of the full-surface metal layer (11) free of the partial metal layer (12) form the pressing surface (2), mineral particles (14) are embedded in the partial metal layer (12), and the partial metal layer ( 12) is arranged on the full-surface metal layer (11) in predetermined areas (13), which are assigned in particular to the elevations (4) or predetermined elevations (4) of the pressing surface (2). Presswerkzeug nach Anspruch 1, wobei die vollflächige Metallschicht (11) einen Glanzgrad und die partielle Metallschicht (12) einen vom Glanzgrad der vollflächigen Metallschicht (11) verschiedenen Glanzgrad aufweist.pressing tool claim 1 , wherein the full-surface metal layer (11) has a degree of gloss and the partial metal layer (12) has a degree of gloss of the full-surface metal layer (11) different degree of gloss. Presswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der vollflächigen Metallschicht (11) weitere Mineralpartikel (17) eingebettet sind.pressing tool claim 1 or 2 , Further mineral particles (17) being embedded in the full-surface metal layer (11). Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend eine Grundstruktur (10) aus mehreren übereinanderliegenden Grundmetallschichten (16), in die Mineralpartikel (17) eingebettet sind und auf der die vollflächige Metallschicht (11) angeordnet ist.Pressing tool according to one of Claims 1 until 3 Having a basic structure (10) of a plurality of base metal layers (16) lying one on top of the other, in which mineral particles (17) are embedded and on which the full-surface metal layer (11) is arranged. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die partielle Metallschicht (12) mit darin eingebetteten Mineralpartikeln (14) eine chromfreie partielle Metallschicht, insbesondere eine Nickelschicht ist, und/oder die partielle Metallschicht (12) thermisch behandelt ist, um deren Härte zu erhöhen, und/oder die vollflächige Metallschicht (11) thermisch behandelt ist/sind, um deren Härte zu erhöhen.Pressing tool according to one of Claims 1 until 4 , wherein the partial metal layer (12) with mineral particles (14) embedded therein is a chromium-free partial metal layer, in particular a nickel layer, and/or the partial metal layer (12) is thermally treated in order to increase its hardness, and/or the full-surface metal layer (11) is/are thermally treated to increase its hardness. Presswerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Mineralpartikel (14) 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 partiellen Metallschicht (11) mit darin eingebetteten Mineralpartikeln (14) aufweisen.Pressing tool according to one of Claims 1 until 5 , wherein the mineral particles (14) 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 have a volume fraction of at least 50% based on the volume of the partial metal layer (11). mineral particles (14) embedded therein. Verfahren zum Herstellen eines Presswerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend folgende Verfahrensschritte: - Auftragen einer Maske (30) auf die vollflächige Metallschicht (11), sodass vorbestimmte Bereiche (13) der Metallschicht (11), die insbesondere den Erhebungen (4) oder vorbestimmten Erhebungen (4) der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, von der Maske (30) frei bleiben, und - Auftragen einer weiteren Metallschicht auf die vorbestimmten Bereiche (13) der vollflächigen Metallschicht (11) unter Zugabe der Mineralpartikel (14) insbesondere mittels eines galvanischen oder chemischen Verfahrens, um die auf der vollflächigen Metallschicht (11) angeordnete partielle Metallschicht (12) mit den darin eingebetteten Mineralpartikeln (14) zu erhalten.Method for producing a pressing tool according to one of Claims 1 until 6 , having the following method steps: - Application of a mask (30) to the full-surface metal layer (11), so that predetermined areas (13) of the metal layer (11), in particular the elevations (4) or predetermined elevations (4) of the pressing surface (2) are assigned remain free of the mask (30), and - applying a further metal layer to the predetermined areas (13) of the full-surface metal layer (11) with the addition of the mineral particles (14), in particular by means of a galvanic or chemical process, in order to Full-surface metal layer (11) to obtain arranged partial metal layer (12) with the mineral particles (14) embedded therein. Verfahren nach Anspruch 7, aufweisend Auftragen der Maske (30) und der weiteren Metallschicht in Abhängigkeit von Bilddaten, die der Struktur der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind, und/oder thermisches Behandeln der partiellen Metallschicht (12), um deren Härte zu erhöhen, und/oder thermisches Behandeln der vollflächigen Metallschicht (11), um deren Härte zu erhöhen.procedure after claim 7 , comprising applying the mask (30) and the further metal layer depending on image data assigned to the structure of the pressing surface (2), and/or thermally treating the partial metal layer (12) in order to increase its hardness, and/or thermally Treating the full metal layer (11) to increase its hardness. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Presswerkzeug eine Grundstruktur (10) aus mehreren übereinanderliegenden Grundmetallschichten (16) aufweist, in der Mineralpartikel (17) eingebettet sind und auf der die vollflächige Metallschicht (11) angeordnet ist, aufweisend folgende Verfahrensschritte: - zumindest einmaliges Auftragen einer weiteren Maske auf eine Grundmetallschicht (16), um Bereiche abzudecken, zumindest einmaliges Auftragen einer weiteren Grundmetallschicht (16) auf die von der Maske nicht abgedeckten Bereiche insbesondere unter Zugabe von Mineralpartikeln (17), und Wiederholen dieser Schritte, bis die Grundstruktur (10) fertig ist, und - Auftragen der vollflächigen Metallschicht (11) auf die Grundstruktur (10).procedure after claim 7 or 8th , in which the pressing tool has a basic structure (10) made up of a plurality of base metal layers (16) lying one on top of the other, in which mineral particles (17) are embedded and on which the full-area metal layer (11) is arranged, having the following method steps: - applying a further mask at least once onto a base metal layer (16) in order to cover areas, at least once applying a further base metal layer (16) to the areas not covered by the mask, in particular with the addition of mineral particles (17), and repeating these steps until the base structure (10) is complete , and - applying the full-area metal layer (11) to the base structure (10). Verfahren nach Anspruch 9, aufweisend Auftragen der weiteren Maske und der Grundmetallschichten (16) in Abhängigkeit von Bilddaten, die der Struktur der Pressoberfläche (2) zugeordnet sind.procedure after claim 9 , comprising applying the further mask and the base metal layers (16) as a function of image data which are assigned to the structure of the pressing surface (2).
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