BE1030601B1 - Method for machining a surface of a pressing tool, and device for machining a surface of a pressing tool - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche (2) eines Press-werkzeugs (1), insbesondere eines Pressblechs, gezeigt, bei dem das Auf-bringen einer Maske (5) in zumindest zwei Aufbringungsvorgängen erfolgt, wobei in einem ersten Aufbringungsvorgang eine erste Maskenschicht (6) durch einen ersten Druckkopf (51) und in einem zweiten Aufbringungsvor-gang eine zweite Maskenschicht (7) durch einen zweiten Druckkopf (52) aufgebracht wird, und wobei sich der erste Aufbringungsvorgang und der zweite Aufbringungsvorgang in zumindest einem Verfahrensparameter voneinander unterscheiden und/oder wobei sich das Material der ersten Maskenschicht (6) und das Material der zweiten Maskenschicht (7) in zu-mindest einer Materialeigenschaft voneinander unterscheiden, und wobei der erste Druckkopf (51) und der zweite Druckkopf (52) zum Aufbringen der Maske (5), jeweils entlang zweier, insbesondere zueinander normaler, Richtungen über einer Auflage (50) für das Presswerkzeug (1) positioniert werden. Zudem wird eine Vorrichtung (100) zur Bearbeitung einer Oberfläche (2) eines Presswerkzeugs (1) gezeigt.A method is shown for processing a surface (2) of a pressing tool (1), in particular a press plate, in which the application of a mask (5) takes place in at least two application processes, wherein in a first application process a first mask layer (6) is applied by a first print head (51) and in a second application process a second mask layer (7) is applied by a second print head (52), and wherein the first application process and the second application process differ from one another in at least one process parameter and/or wherein the material of the first mask layer (6) and the material of the second mask layer (7) differ from one another in at least one material property, and wherein the first print head (51) and the second print head (52) for applying the mask (5) are each positioned along two directions, in particular directions normal to one another, above a support (50) for the pressing tool (1). In addition, a device (100) for machining a surface (2) of a pressing tool (1) is shown.
Description
Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Presswerkzeugs, sowie Vorrichtung zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Press- werkzeugsMethod for machining a surface of a pressing tool, and device for machining a surface of a pressing tool
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Presswerkzeugs, insbesondere eines Pressblechs, bei dem in zumindest zwei Aufbringungsvorgängen auf der Oberfläche des[0001] The present invention relates to a method for machining a surface of a pressing tool, in particular a press plate, in which in at least two application processes on the surface of the
Presswerkzeugs eine Maske aufgebracht wird, um eine Oberflächenstruk- turierung auf dem Presswerkzeug zu erzeugen.A mask is applied to the pressing tool to create a surface structure on the pressing tool.
[0002] Zudem betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Be- arbeitung einer Oberfläche eines Presswerkzeugs.[0002] Furthermore, the present invention relates to a device for machining a surface of a pressing tool.
Stand der TechnikState of the art
[0003] Werkstoffplatten, beispielsweise Holzwerkstoffplatten, werden für die Möbelindustrie und für den Innenausbau, beispielsweise für Laminat- fußböden benötigt. Die Werkstoffplatten weisen einen Kern aus MDF (mit- teldichte Faserplatte) oder HDF (hochdichte Faserplatte) auf, auf welchen[0003] Material boards, for example wood-based panels, are required for the furniture industry and for interior design, for example for laminate flooring. The material boards have a core made of MDF (medium density fiberboard) or HDF (high density fiberboard), on which
Kern zumindest einseitig verschiedene Materialauflagen aufgelegt wer- den, beispielsweise eine (optische) Dekorschicht und eine Schutzschicht (Overlay-Schicht).Different material layers are placed on the core on at least one side, for example an (optical) decorative layer and a protective layer (overlay layer).
[0004] Um bei den hergestellten Werkstoffplatten einen Verzug zu ver- meiden, werden solche Werkstoffplatten in der Regel beidseitig mit dersel- ben Anzahl von Materialauflagen versehen; um die die einzelnen Lagen der Werkstoffplatten (Kern, Materialauflagen, etc.) miteinander zu verbin- den, werden diese in einer Presse unter Verwendung spezieller Press- werkzeuge, insbesondere Pressbleche oder Endlosbänder, miteinander verpresst. Dabei erfolgt auch eine Oberflächenprägung der Werkstoffplat- ten. Üblicherweise kommen dabei Heißpressen zum Einsatz, um die ver- schiedenen Materialauflagen aus Duroplastharzen, beispielsweise Mela- minharz, unter Wärmeeinwirkung durch eine Verschmelzung der Kunst- stoffmaterialien mit der Oberfläche des Kerns zu verbinden.[0004] In order to avoid distortion in the material panels produced, such material panels are generally provided with the same number of material layers on both sides; in order to connect the individual layers of the material panels (core, material layers, etc.) to one another, these are pressed together in a press using special pressing tools, in particular press plates or endless belts. The surface of the material panels is also embossed in the process. Hot presses are usually used to connect the various material layers made of thermosetting resins, for example melamine resin, to the surface of the core under the influence of heat by fusing the plastic materials.
[0005] Die Dekorschichten bestimmen dabei das Muster und die Farbge- staltung der Werkstoffplatten; eine gewünschte Oberflächenstruktur hingegen kann durch Verwendung passender Presswerkzeuge erreicht werden. Beispielsweise kann ein Holz- oder Fliesendekor auf der Dekor- schicht (Dekorpapier) aufgedruckt sein, oder es werden Dekorschichten mit Mustern und Farbgestaltungen verwendet, die entsprechend dem je- weiligen Verwendungszweck künstlerisch gestaltet sind. Hierbei können auch Overlay-Schichten verwendet werden, die auf der Ober- oder Unter- seite bedruckt sind.[0005] The decorative layers determine the pattern and color design of the material panels; a desired surface structure, however, can be achieved by using suitable pressing tools. For example, a wood or tile decor can be printed on the decorative layer (decorative paper), or decorative layers with patterns and color designs are used that are artistically designed according to the respective intended use. Overlay layers that are printed on the top or bottom side can also be used.
[0006] Zur Verbesserung einer naturgetreuen Nachbildung, insbeson- dere bei Werkstoffplatten mit Holz-, Fliesen- oder Natursteindekor, werden die Presswerkzeuge mit einer Oberflächenstrukturierung versehen, die de- ckungskonform zu der Dekorschicht ausgebildet ist und eine Negativabbil- dung der gewünschten Oberflächenstruktur ausbildet. Deshalb weisen die[0006] To improve a lifelike reproduction, especially in the case of material panels with wood, tile or natural stone decor, the pressing tools are provided with a surface structure that is designed to conform to the decorative layer and forms a negative image of the desired surface structure. Therefore, the
Presswerkzeuge ein 3D-Profil (Tiefenstrukturierung) auf, welches bei- spielsweise den Holznerven einer Holzoberfläche nachempfunden ist, um der Dekorschicht der Werkstoffplatte das Erscheinungsbild einer solchenPress tools create a 3D profile (depth structuring) which is, for example, modelled on the wood veins of a wooden surface in order to give the decorative layer of the material board the appearance of such a
Holzoberfläche zu verleihen.wooden surface.
[0007] Zur weiteren Verbesserung einer naturgetreuen Nachbildung, ins- besondere von Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberflächen, werden Press- werkzeuge eingesetzt, die zudem über bestimmte Glanzgrade verfügen.[0007] To further improve a lifelike reproduction, especially of wood, tile or natural stone surfaces, pressing tools are used which also have certain degrees of gloss.
Durch die Einstellung jeweils eines bestimmten Glanzgrades in einem aus- gewählten Oberflächenbereich des Presswerkzeugs wird die Möglichkeit geschaffen, in der Werkstoffplatte etwaige Reflektionen oder Schattierun- gen zu erzeugen, die für einen Betrachter beispielsweise den Eindruck ei- ner natürlichen Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberflächen anderer Mate- rialien entstehen lassen.By setting a certain degree of gloss in a selected surface area of the pressing tool, it is possible to create reflections or shades in the material plate, which for example give the viewer the impression of a natural wood, tile or natural stone surface of other materials.
[0008] Zur Erzielung der deckungskonformen Prägung der Werkstoffplat- ten — also der erforderlichen Passgenauigkeit von Dekorschicht(en) und[0008] To achieve the conformal embossing of the material plates — i.e. the required accuracy of fit of decorative layer(s) and
Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte — wird für die Produktion derSurface structure of the material plate — is used for the production of
Presswerkzeuge ein hoher Qualitätsstandard gefordert. Insbesondere werden die Pressbleche oder Endlosbänder hierbei als Ober- und Unter- werkzeug in Kurztaktpressen, welche mit Pressblechen belegt sind, oder in Doppelbandpressen bei Endlosbändern eingesetzt, wobei gleichzeitig die Prägung und die Erwärmung der Werkstoffplatten erfolgt, sodass diePress tools require a high quality standard. In particular, the press plates or endless belts are used as upper and lower tools in short-cycle presses, which are covered with press plates, or in double-belt presses with endless belts, whereby the embossing and heating of the material plates takes place at the same time, so that the
Duroplastharze der Dekor- und/oder Overlay-Schichten der Werkstoffplat- ten zunächst aufgeschmolzen werden, die der Oberflächenstrukturierung der Presswerkzeuge entsprechende Oberflächenstruktur in die außenlie- genden Materialauflagen eingebracht wird, und die strukturierten Material- auflagen durch anschlieBendes Aushärten mit dem Kern der Werkstoff- platte verbunden werden.Duroplast resins of the decorative and/or overlay layers of the material plates are first melted, the surface structure corresponding to the surface structuring of the pressing tools is introduced into the external material layers, and the structured material layers are connected to the core of the material plate by subsequent hardening.
[0009] Um die gewünschte Oberflächenstrukturierung in bzw. auf den[0009] To achieve the desired surface structuring in or on the
Presswerkzeugen herzustellen, können etwa digitalisierte Bilddaten einerTo produce press tools, for example, digitized image data of a
Dekorvorlage verwendet werden, um ein Ätzresist für die Strukturierung der Pressbleche oder Endlosbänder aufzubringen. Zu diesem Zweck wird, beispielsweise mithilfe eines Digitaldruckers, ein Ätzresist auf die Press- bleche oder Endlosbänder aufgetragen, um anschließend einen Ätzpro- zess vorzunehmen. Nach Entfernen des Atzresists kann eine weitere Be- arbeitung des Presswerkzeugs erfolgen, wobei vorzugsweise bei Oberflä- chenstrukturierungen mit besonders tiefen/hohen Strukturen mehrere Ätz- vorgänge hintereinander vorgenommen werden können. Hierzu wird auf das bereits geätzte Pressblech oder Endlosband wiederum ein Ätzresist aufgetragen und eine erneute Ätzung durchgeführt, bis die gewünschteA decorative template can be used to apply an etching resist for structuring the press plates or endless belts. For this purpose, an etching resist is applied to the press plates or endless belts, for example using a digital printer, in order to then carry out an etching process. After removing the etching resist, further processing of the press tool can be carried out, whereby several etching processes can be carried out in succession, preferably for surface structuring with particularly deep/high structures. For this purpose, an etching resist is again applied to the already etched press plate or endless belt and a new etching is carried out until the desired
Tiefenstruktur hergestellt wurde. Bei den einzelnen Ätzprozessen kann darüber hinaus eine Grob- oder Feinstrukturierung der Oberflächenstruk- turierung vorgenommen werden, je nachdem welche Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte verliehen werden soll.In addition, the individual etching processes can be used to create a coarse or fine structuring of the surface structure, depending on which surface structure the material plate is to be given.
[0010] Alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Ätzverfahren oder anderen materialabtragenden Bearbeitungsverfahren können auch mate- rialauftragende Verfahren zur (schichtweisen) Herstellung der Oberflä- chenstrukturierung auf der Oberfläche der Presswerkzeuge verwendet werden. Bei den meisten dieser Verfahren kommen Masken (Maskierun- gen) zum Einsatz, durch welche die Oberfläche des Presswerkzeugs vor einem nachfolgenden Materialauftrag oder -abtrag geschützt werden soll.[0010] Alternatively or in addition to the described etching processes or other material-removing processing processes, material-applying processes can also be used to produce the surface structure (layer by layer) on the surface of the pressing tools. In most of these processes, masks (masking) are used to protect the surface of the pressing tool from subsequent material application or removal.
Durch wiederholtes Aufbringen entsprechender Masken und anschließen- den Materialauftrag oder -abtrag lassen sich Oberflächenstrukturierungen verschiedenster Ausgestaltungen herstellen.By repeatedly applying appropriate masks and then applying or removing material, surface structures of various designs can be created.
[0011] Unabhängig vom jeweils gewählten Verfahren entsteht auf dem[0011] Regardless of the method chosen, the
Presswerkzeug schlussendlich eine Oberflächenstrukturierung, die dasPress tool finally a surface structuring that the
Negativ der in die Werkstoffplatte einzuprägenden Oberflächenstruktur darstellt. Dabei entsprechen Erhebungen in der Oberflächenstrukturierung den einzuprägenden Vertiefungen in der Oberflächenstruktur der Werk- stoffplatte bzw. entsprechen Vertiefungen in der Oberflächenstrukturie- rung den Erhebungen, welche die Oberflächenstruktur der Werkstoffplatte aufweisen soll.Negative of the surface structure to be embossed into the material plate. In this case, elevations in the surface structuring correspond to the depressions to be embossed in the surface structure of the material plate, or depressions in the surface structuring correspond to the elevations that the surface structure of the material plate should have.
[0012] Soweit insbesondere Werkstoffplatten hergestellt werden sollen, die beispielsweise als FuBboden- oder Wandpaneele oder bei der Möbel- herstellung eingesetzt werden sollen, werden vor allem großformatige[0012] In particular, where material panels are to be produced which are to be used, for example, as floor or wall panels or in furniture production, large-format
Presswerkzeuge eingesetzt, die zumindest eine Kantenlänge von mehr als einem Meter aufweisen. Ferner können die Presswerkzeuge auch zumPress tools are used which have at least one edge length of more than one meter. Furthermore, the press tools can also be used for
Verpressen von Kunststofffolien, Trennfolien, PVC-Oberflächen oder LVT (Luxury Venyl Tiles) verwendet werden, wobei die Größe der Presswerk- zeuge an die Endprodukte angepasst wird. Daneben besteht die Möglich- keit, mithilfe der Presswerkzeuge Scheckkarten, Pässe, Kreditkarten oderPressing of plastic films, release films, PVC surfaces or LVT (Luxury Vinyl Tiles), whereby the size of the pressing tools is adapted to the end products. It is also possible to use the pressing tools to press check cards, passports, credit cards or
Plastikkarten zu verpressen, wobei in diesem Fall in der Regel die sicher- heitsrelevanten Merkmale von Bedeutung sind. Soweit die sicherheitsrele- vanten Merkmale auf den Dekorschichten aufgebracht sind, erfolgt einePlastic cards are pressed, whereby in this case the security-relevant features are usually important. If the security-relevant features are applied to the decorative layers, a
Verpressung in der Regel mit einem glatten oder leicht strukturiertenPressing is usually done with a smooth or slightly structured
Presswerkzeug. Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, sicherheits- relevante Merkmale mithilfe der Presswerkzeuge in die Oberfläche der De- korlage einzuprägen.Press tool. Alternatively, it is also possible to emboss safety-relevant features into the surface of the decorative layer using the press tools.
[0013] Aus EP 2 848 424 B1 ist beispielsweise ein solches materialauf- tragendes Verfahren zur Herstellung der Oberflächenstrukturierung auf der[0013] EP 2 848 424 B1, for example, discloses such a material-applying process for producing the surface structuring on the
Oberfläche des Presswerkzeugs bekannt, bei dem auf die Oberfläche ei- nes Presswerkzeugs eine Maske aufgebracht wird, um partielle Bereiche der Oberfläche abzudecken. Nach dem Aufbringen der Maske wird auf die nicht abgedeckten Bereiche der Oberfläche eine Metallschicht aufgetra- gen, so dass eine aus Erhebungen bestehende Oberflächenstrukturierung auf der Oberfläche des Presswerkzeugs erzeugt wird. Nach dem Aufbrin- 5 gen der Metallschicht kann die Maske entfernt werden und/oder eine wei- tere Maske aufgebracht werden und eine weitere Metallschicht aufgetra- gen werden, so dass ein schichtweiser Aufbau der Oberflächenstruktur er- folgt.Surface of the pressing tool is known, in which a mask is applied to the surface of a pressing tool in order to cover partial areas of the surface. After the mask has been applied, a metal layer is applied to the uncovered areas of the surface, so that a surface structure consisting of elevations is created on the surface of the pressing tool. After the metal layer has been applied, the mask can be removed and/or another mask can be applied and another metal layer can be applied, so that the surface structure is built up layer by layer.
[0014] Aus US 2010 / 0 260 969 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer[0014] US 2010 / 0 260 969 A1 discloses a method for producing a
Pressplatte zum Aufbringen einer Oberflächenstruktur auf ein FuRboden- paneel bekannt, wobei die Pressplatte eine Pressplattenoberfläche auf- weist, und das Verfahren folgende Schritte umfasst: Zunächst werden feine Vorsprünge auf der Pressplattenoberfläche erzeugt, dann werden die resultierenden feinen Vorsprünge mit einem oberflächenbehandlungsbe- ständigen Material bedeckt, und anschließend wird die Pressplattenober- fläche einschließlich des widerstandsfähigen Materials einer Oberflächen- behandlung unterzogen.Press plate for applying a surface structure to a floor panel is known, wherein the press plate has a press plate surface, and the method comprises the following steps: First, fine projections are created on the press plate surface, then the resulting fine projections are covered with a surface treatment-resistant material, and then the press plate surface including the resistant material is subjected to a surface treatment.
[0015] Derartige Verfahren leiden allerdings allesamt unter dem Nachteil, dass das Aufbringen der Maske über größere Bereiche der Oberfläche des[0015] However, such methods all suffer from the disadvantage that the application of the mask over larger areas of the surface of the
Presswerkzeugs sehr aufwändig ist, insbesondere wenn feine Oberflä- chenstrukturen mit hoher Auflösung über einem großen Bereich der Ober- fläche aufgetragen werden sollen. Besonders wenn zugleich Oberflächen- strukturen in unterschiedlichen Größenordnungen erzeugt werden sollen, sind die genannten Verfahren in ihrer Effizienz beschränkt und benötigen zum Teil sehr lange Produktionszeiten, da sich die Auflösung der Druck- verfahren bzw. der Aufbringungsverfahren an der kleinsten zu fertigendenPress tool is very complex, especially if fine surface structures with high resolution are to be applied over a large area of the surface. Especially if surface structures of different sizes are to be created at the same time, the above-mentioned processes are limited in their efficiency and sometimes require very long production times, since the resolution of the printing processes or the application processes is based on the smallest to be produced.
Oberflächenstrukturierung orientiert, was sich wiederum in niedriger Effizi- enz und hohen Produktionskosten niederschlägt.Surface structuring, which in turn results in low efficiency and high production costs.
Darstellung der ErfindungDescription of the invention
[0016] Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die[0016] The present invention therefore has the task of
Effizienz und Wirtschaftlichkeit eines Verfahrens der eingangs erwähntenEfficiency and economic viability of a process of the type mentioned above
Art zu verbessern.Art to improve.
[0017] Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Aufbringen der Maske in zumindest zwei Aufbringungsvorgängen er- folgt, wobei in einem ersten Aufbringungsvorgang eine erste Masken- schicht durch einen ersten Druckkopf und in einem zweiten Aufbringungs- vorgang eine zweite Maskenschicht durch einen zweiten Druckkopf aufge- bracht wird, und wobei sich der erste Aufbringungsvorgang und der zweite[0017] According to the invention, the stated object is achieved in that the application of the mask takes place in at least two application processes, wherein in a first application process a first mask layer is applied by a first print head and in a second application process a second mask layer is applied by a second print head, and wherein the first application process and the second
Aufbringungsvorgang in zumindest einem Verfahrensparameter voneinan- der unterscheiden und/oder wobei sich das Material der ersten Masken- schicht und das Material der zweiten Maskenschicht in zumindest einerApplication process differ from each other in at least one process parameter and/or wherein the material of the first mask layer and the material of the second mask layer differ in at least one
Materialeigenschaft voneinander unterscheiden, und wobei der erstematerial properties, and the first
Druckkopf und der zweite Druckkopf zum Aufbringen der Maske, jeweils entlang zweier, insbesondere zueinander normaler, Richtungen über einerPrint head and the second print head for applying the mask, each along two, in particular mutually normal, directions over a
Auflage für das Presswerkzeug positioniert werden..Support for the pressing tool can be positioned.
[0018] Erfolgt das Aufbringen der Maske in zumindest zwei Aufbringungs- vorgängen, und wird in einem ersten Aufbringungsvorgang eine erste Mas- kenschicht und in einem zweiten Aufbringungsvorgang eine zweite Mas- kenschicht aufgebracht, so kann der Vorgang des Aufbringens in dem er- findungsgemäßen Verfahren flexibler gestaltet werden. Die Maske auf der[0018] If the mask is applied in at least two application processes, and a first mask layer is applied in a first application process and a second mask layer is applied in a second application process, the application process can be made more flexible in the method according to the invention. The mask on the
Oberfläche des Presswerkzeugs setzt sich dabei aus den in dem ersten und zweiten Aufbringungsvorgang aufgebrachten Maskenschichten zu- sammen.The surface of the pressing tool is composed of the mask layers applied in the first and second application processes.
[0019] Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn in dem ersten Auf- bringungsvorgang durch die erste Maskenschicht Grobstrukturen aufge- bracht werden und in dem zweiten Aufbringungsvorgang durch die zweite[0019] This is particularly advantageous when coarse structures are applied in the first application process by the first mask layer and in the second application process by the second
Maskenschicht Feinstrukturen aufgebracht werden, wobei die Feinstruktu- ren die Grobstrukturen ergänzen. Die Bereiche, in welchen die erste und zweite Maskenschicht aufgebracht werden, können sich dabei insbesondere überschneiden, so dass sich die nacheinander aufgebrach- ten Maskenschichten zu der Maske zusammenfügen.Fine structures are applied to the mask layer, whereby the fine structures complement the coarse structures. The areas in which the first and second mask layers are applied can in particular overlap, so that the mask layers applied one after the other combine to form the mask.
[0020] Neben der Aufteilung der Aufbringung der Maske in Grob- und[0020] In addition to the division of the application of the mask into coarse and
Feinstrukturen, kann erfindungsgemäß auch jede andere Unterteilung derFine structures, according to the invention, any other subdivision of the
Maske nach Art der Strukturen in einen ersten und zweiten Aufbringungs- vorgang von Vorteil sein. Insbesondere dann, wenn die Maske Strukturen aufweist, welche einen speziellen oder besonderen Aufbringungsvorgang erfordern, welcher nicht kompatibel mit der Aufbringung anderer Struktu- ren ist, kann sich das erfindungsgemäße Verfahren durch seine hohe Fle- xibilität auszeichnen.Mask according to the type of structures in a first and second application process can be advantageous. In particular, if the mask has structures that require a special or particular application process that is not compatible with the application of other structures, the method according to the invention can be characterized by its high flexibility.
[0021] In gleicher Weise können optional neben der ersten und zweiten[0021] In the same way, optionally in addition to the first and second
Maskenschicht auch weitere Maskenschichten in weiteren Aufbringungs- vorgängen aufgebracht werden, so dass sich die Maske aus mehr als zweiMask layer, further mask layers can be applied in further application processes, so that the mask consists of more than two
Maskenschichten zusammensetzt.mask layers.
[0022] Durch den flexibleren Aufbringungsprozess der Maske können sich insbesondere dabei der erste Aufbringungsvorgang und der zweite[0022] Due to the more flexible application process of the mask, the first application process and the second
Aufbringungsvorgang in zumindest einem Verfahrensparameter voneinan- der unterscheiden. Durch Verwendung unterschiedlicher Verfahrenspara- meter kann sich die Art der Aufbringung in dem ersten Aufbringungsvor- gang von jener des zweiten Aufbringungsvorgangs unterscheiden, bzw. kann die erste Maskenschicht auf eine andere Weise aufgebracht werden als die zweite Maskenschicht. So wird beispielsweise ermöglicht, dass der erste Aufbringungsvorgang mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oderApplication process differ from each other in at least one process parameter. By using different process parameters, the type of application in the first application process can differ from that of the second application process, or the first mask layer can be applied in a different way than the second mask layer. For example, it is possible for the first application process to be carried out at a different speed or
Genauigkeit als der zweite Aufbringungsvorgang erfolgt, wodurch das ge- samte Aufbringen der Maske effizienter und wirtschaftlicher erfolgen kann.accuracy than the second application process, making the entire mask application more efficient and economical.
[0023] Zusätzlich oder alternativ können sich auch das Material der ers- ten Maskenschicht und das Material der zweiten Maskenschicht in zumin- dest einer Materialeigenschaft voneinander unterscheiden. Dadurch kann eine Maske erhalten werden, welche aus unterschiedlichen Materialien zu- sammengesetzt ist und so flexibler durch entsprechende Materialwahl ei- nen gewünschten Bereich der Oberfläche des Presswerkzeugs durch[0023] Additionally or alternatively, the material of the first mask layer and the material of the second mask layer can differ from each other in at least one material property. This makes it possible to obtain a mask which is composed of different materials and can thus more flexibly cover a desired area of the surface of the pressing tool by selecting the appropriate material.
Verbindung der unterschiedlichen Materialien abdecken kann. So kann beispielsweise wiederum durch die Materialwahl eine unterschiedliche Ge- nauigkeit bzw. Auflösung zwischen der ersten und der zweiten Masken- schicht erreicht werden (etwa grober Vordruck durch die erste Masken- schicht und feiner Überdruck durch die zweite Maskenschicht), was eine effizientere Aufbringung der gesamten Maske auf der Oberfläche desConnection of the different materials can be covered. For example, the choice of material can result in a different accuracy or resolution between the first and second mask layers (for example, coarse pre-printing through the first mask layer and fine overprinting through the second mask layer), which allows for a more efficient application of the entire mask to the surface of the
Presswerkzeugs ermöglicht und somit die Wirtschaftlichkeit des Verfah- rens erhöhen kann.pressing tool and can thus increase the economic efficiency of the process.
[0024] Eine Oberflächenstrukturierung im Rahmen der Erfindung kann aus Grobstrukturen (groben Strukturen) und/oder aus Feinstrukturen (feine[0024] A surface structuring within the scope of the invention can consist of coarse structures (coarse structures) and/or fine structures (fine
Strukturen) bestehen, wobei die Unterscheidung zwischen Grob- und Fein- strukturen auf Basis der charakteristischen Größenordnungen der jeweili- gen Strukturen getroffen wird. Die charakteristische Größe (Breite) derStructures), whereby the distinction between coarse and fine structures is made on the basis of the characteristic size of the respective structures. The characteristic size (width) of the
Grobstrukturen ist dabei um zumindest eine, bevorzugt um zumindest zwei, Größenordnungen größer als die charakteristische Größe (Breite) der Feinstrukturen. Bei den Grobstrukturen kann es sich etwa um eine makroskopische Korrugation der Oberfläche des Presswerkzeugs oder um größere zusammenhängende oder flächige Strukturen handeln. Bei denThe size of the coarse structures is at least one, preferably at least two, orders of magnitude larger than the characteristic size (width) of the fine structures. The coarse structures can be a macroscopic corrugation of the surface of the pressing tool or larger, connected or flat structures.
Feinstrukturen hingegen kann es sich etwa um feine Linien handeln, wie diese für Holzfasern bzw. Holzadern oder Holznerven charakteristisch sind.Fine structures, on the other hand, can be fine lines, such as those characteristic of wood fibers or wood veins or wood nerves.
[0025] Im Allgemeinen wird erwähnt, dass unter grober Vordruck ein Auf- bringen eines Teils der Maske verstanden wird, welcher sich auf die gro- ben Strukturen der Maske beschränkt. Dabei werden also lediglich jene[0025] In general, it is mentioned that a rough pre-print is understood to mean the application of a part of the mask which is limited to the rough structures of the mask. In this case, only those
Strukturen aufgebracht, für welche keine hohe Auflösung bei der Aufbrin- gung benötigt wird, wie beispielsweise geschlossene Flächen/Volumina mit glatten, unstrukturierten oder schwach strukturierten Konturen. DieStructures are applied for which high resolution is not required during application, such as closed surfaces/volumes with smooth, unstructured or weakly structured contours. The
Aufbringungsart des Vordrucks ist dabei nicht auf Druckverfahren be- schränkt, sondern kann jede beliebige Art zur Aufbringung einer Masken- schicht sein.The method of applying the pre-printed form is not limited to printing processes, but can be any method of applying a mask layer.
[0026] Im Allgemeinen wird weiter erwähnt, dass unter feiner Überdruck ein Aufbringen eines Teils der Maske verstanden wird, welcher sich auf die feinen Strukturen der Maske beschränkt, welche durch den groben Vor- druck nicht aufgebracht bzw. ausgelassen wurden. Der feine Überdruck kann dabei an den Konturen bzw. Rändern des groben Vordrucks und/oder auf dem groben Vordruck selbst aufgebracht werden, kann aber auch vollständig unabhängig von dem groben Vordruck, also in Bereichen, in denen sich kein grober Vordruck befindet, aufgebracht werden.[0026] In general, it is further mentioned that fine overprinting is understood to mean the application of a part of the mask which is limited to the fine structures of the mask which were not applied or omitted by the coarse pre-printing. The fine overprinting can be applied to the contours or edges of the coarse pre-printing and/or on the coarse pre-printing itself, but can also be applied completely independently of the coarse pre-printing, i.e. in areas where there is no coarse pre-printing.
[0027] Gemäß der Erfindung is der zumindest eine unterschiedliche Ver- fahrensparameter beispielsweise eine Tröpfchengröße, eine Geschwin- digkeit oder ein Massendurchsatz bei der Aufbringung des Materials der ersten und/oder der zweiten Maskenschicht.[0027] According to the invention, the at least one different process parameter is, for example, a droplet size, a speed or a mass throughput when applying the material of the first and/or the second mask layer.
[0028] Werden die erste und zweite Maskenschicht in dem ersten und zweiten Aufbringungsvorgang unter Verwendung unterschiedlicher Tröpf- chengrößen aufgebracht, so kann beispielsweise in dem ersten Aufbrin- gungsvorgang eine erste Maskenschicht unter Verwendung größerer[0028] If the first and second mask layers are applied in the first and second application process using different droplet sizes, then, for example, in the first application process, a first mask layer can be applied using larger
Tropfen aufgebracht werden, um einen groben Anteil der Oberflächen- strukturierung vorzufertigen, während in dem zweiten Aufbringungsvor- gang eine zweite Maskenschicht unter Verwendung kleinerer Tropfen auf- gebracht werden kann, um die hohe Auflösung der feinen Anteile der Ober- flächenstrukturierung zu gewährleisten. Der erste Aufbringungsvorgang kann dann schneller und effizienter erfolgen und muss nicht dieselbe Auf- lösung wie der zweite Aufbringungsvorgang erreichen. Die Produktions- kosten können somit gesenkt und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens er- höht werden.Drops can be applied to prefabricate a coarse portion of the surface structuring, while in the second application process a second mask layer can be applied using smaller drops to ensure the high resolution of the fine portions of the surface structuring. The first application process can then be carried out more quickly and efficiently and does not have to achieve the same resolution as the second application process. Production costs can thus be reduced and the economic efficiency of the process increased.
[0029] Werden die erste und zweite Maskenschicht in dem ersten und zweiten Aufbringungsvorgang in unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufgebracht, so kann ebenfalls wie zuvor beschrieben, die Effizienz des[0029] If the first and second mask layers are applied at different speeds in the first and second application processes, the efficiency of the
Verfahrens gesteigert werden. Der erste Aufbringungsvorgang kann wie- derum schneller erfolgen und somit in der selben Zeit beispielsweise mehrThe first application process can be carried out more quickly and thus, for example, more
Volumen oder Masse an Maskierungsmaterial auf die Oberfläche desVolume or mass of masking material on the surface of the
Presswerkzeugs aufbringen bzw. das Maskierungsmaterial mit einer ge- ringeren Genauigkeit auf die Oberfläche des Presswerkzeugs aufbringen.pressing tool or apply the masking material to the surface of the pressing tool with less precision.
[0030] Durch Aufbringung der ersten und zweiten Maskenschicht unter[0030] By applying the first and second mask layers under
Anwendung von unterschiedlichen Verfahrensparametern kann somit dieApplication of different process parameters can thus
Effizienz des Verfahrens weiter erhöht werden, wodurch die Kosteneffizi- enz und die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht werden kann.Efficiency of the process can be further increased, whereby the cost efficiency and economic viability of the process according to the invention can be increased.
[0031] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann die zumin- dest eine unterschiedliche Materialeigenschaft des Materials der ersten[0031] According to an embodiment of the invention, the at least one different material property of the material of the first
Maskenschicht und/oder des Materials der zweiten Maskenschicht einemask layer and/or the material of the second mask layer
Viskosität, ein Expansionsvermögen oder eine Korngröße sein.Viscosity, expansion capacity or grain size.
[0032] Weisen die Materialien der ersten und zweiten Maskenschicht eine unterschiedliche Viskosität auf, so kann beispielsweise die Auftragsmenge oder Auftragsgeschwindigkeit des Maskierungsmaterials in dem ersten und/oder zweiten Aufbringungsvorgang gesteuert werden. Eine höhere[0032] If the materials of the first and second mask layers have a different viscosity, for example, the application amount or application speed of the masking material can be controlled in the first and/or second application process. A higher
Viskosität kann beispielsweise eine höhere Aufbringungsgeschwindigkeit mit einem höheren Massendurchsatz ermöglichen, kann dabei allerdings auch die Auflösung bzw. Genauigkeit bei der Aufbringung der ersten und/oder zweiten Maskenschicht beeinflussen.For example, viscosity can enable a higher deposition speed with a higher mass throughput, but can also affect the resolution or accuracy when applying the first and/or second mask layer.
[0033] Weisen die Materialien der ersten und zweiten Maskenschicht ein unterschiedliches Expansionsvermögen auf, so können etwa bei gleich- bleibendem Massendurchsatz und/oder bei gleichbleibender Auftragsge- schwindigkeit auf einfache und effiziente Weise Maskenschichten mit un- terschiedlichem Volumen erzeugt werden. So kann beispielsweise die erste Maskenschicht in dem ersten Aufbringungsvorgang als grober Vor- druck mit einem expandierenden Maskierungsmaterial aufgebracht wer- den, wodurch sich große Bereiche der Oberfläche des Presswerkzeugs schnell und effizient durch das expandierende Material füllen lassen. In dem zweiten Aufbringungsvorgang kann dann ein nicht oder nur schwach expandierendes Material als zweite Maskenschicht aufgebracht werden und so die feinen Strukturen zusätzlich zu dem groben Vordruck der ersten[0033] If the materials of the first and second mask layers have different expansion capacities, mask layers with different volumes can be produced in a simple and efficient manner, for example with a constant mass throughput and/or a constant application speed. For example, the first mask layer can be applied in the first application process as a rough pre-print with an expanding masking material, whereby large areas of the surface of the pressing tool can be filled quickly and efficiently with the expanding material. In the second application process, a material that does not expand or only expands slightly can then be applied as a second mask layer, thus forming the fine structures in addition to the rough pre-print of the first
Maskenschicht ausbilden. Dieser feine Überdruck kann dann besonders schnell und effizient erfolgen, da nur mehr die feinen Strukturen mit hoherThis fine overprint can then be carried out particularly quickly and efficiently, since only the fine structures with high
Auflösung nachgedruckt werden müssen, jedoch keine großen Flächen mehr gefüllt werden müssen.resolution, but no longer need to fill large areas.
[0034] Weisen die Materialien der ersten und zweiten Maskenschicht eine unterschiedliche Korngröße auf, so kann ebenso die Menge bzw. das Vo- lumen der in dem ersten und/oder zweiten Aufbringungsvorgang aufge- brachten Maskenschicht auf einfache Weise gesteuert werden. Die Ver- wendung eines Maskierungsmaterials mit großer Korngröße kann etwa das Aufbringen einer groben Maskenschicht mit geringer Auflösung und hohem Volumen in kurzer Zeit ermöglichen, so dass ein schneller und ef- fizienter grober Vordruck erfolgen kann. Durch Verwendung eines Maskie- rungsmaterials mit geringerer Korngröße in einem weiteren Aufbringungs- vorgang, kann auf einfache Weise zusätzlich zu dem groben Vordruck ein feiner Überdruck zur Bildung der feinen Strukturen mit hoher Auflösung aufgebracht werden.[0034] If the materials of the first and second mask layers have a different grain size, the amount or volume of the mask layer applied in the first and/or second application process can also be controlled in a simple manner. The use of a masking material with a large grain size can, for example, enable the application of a coarse mask layer with low resolution and high volume in a short time, so that a quick and efficient coarse pre-print can be carried out. By using a masking material with a smaller grain size in a further application process, a fine overprint can be applied in a simple manner in addition to the coarse pre-print to form the fine structures with high resolution.
[0035] Erfindungsgemäß wird hierdurch ein effizientes, schnelles und kostengünstiges Aufbringen der Maske auf die Oberfläche des Presswerk- zeugs ermöglicht.[0035] According to the invention, this enables an efficient, rapid and cost-effective application of the mask to the surface of the pressing tool.
[0036] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das Auf- bringen der Maske anhand von Bilddaten erfolgen, welchen die Strukturen der Oberfläche des Presswerkzeugs zugeordnet sind. Die Bilddaten kön- nen dabei beispielsweise eine nachzubildende Holzoberfläche enthalten, welche dann mit den Strukturen der Oberfläche des Presswerkzeugs bzw. mit den Strukturen der Maske zur Erzeugung der Oberfläche des Press- werkzeugs verknüpft werden. Ein Verfahren zur einfachen und effizienten[0036] According to an embodiment of the invention, the mask can be applied using image data to which the structures of the surface of the pressing tool are assigned. The image data can, for example, contain a wooden surface to be reproduced, which is then linked to the structures of the surface of the pressing tool or to the structures of the mask for generating the surface of the pressing tool. A method for simple and efficient
Herstellung eines Presswerkzeugs zur Nachbildung von Holzoberflächen kann so geschaffen werden.Production of a pressing tool for replicating wooden surfaces can be created in this way.
[0037] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann anhand der Bild- daten bzw. der den Bilddaten zugeordneten Strukturen der Oberfläche, die[0037] According to a further embodiment, the image data or the structures of the surface associated with the image data can be used to
Maske in zumindest die erste und die zweite Maskenschicht zerlegt werden, wobei die erste Maskenschicht die Grobstrukturen aufweist und die zweite Maskenschicht die Feinstrukturen aufweist.Mask can be divided into at least the first and the second mask layer, wherein the first mask layer has the coarse structures and the second mask layer has the fine structures.
[0038] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung können der erste[0038] According to an embodiment of the invention, the first
Aufbringungsvorgang und der zweite Aufbringungsvorgang zumindest teil- weise parallel durchgeführt werden. So kann etwa bereits nach Beginn des ersten Aufbringungsvorgangs mit dem zweiten Aufbringungsvorgang be- gonnen werden. Die Aufbringung der zweiten Maskenschicht kann dabei der Aufbringung der ersten Maskenschicht stets nachlaufen bzw. dieser nachfolgen. Alternativ oder zusätzlich können sich die Bereiche, in wel- chen die erste und zweite Maskenschicht aufgebracht werden, auch nicht überschneiden und an unterschiedlichen Stellen/Seiten des Presswerk- zeugs befinden, so dass zugleich an mehreren Stellen Aufbringungsvor- gänge auf dem Presswerkzeug durchgeführt werden. Die parallele Aufbrin- gung der ersten und zweiten Maskenschicht kann dabei stets so erfolgen, dass sich die Aufbringungsvorgänge nicht gegenseitig behindern. So kann eine hohe Parallelität und Effizienz bei der Aufbringung der Maske erreicht werden, wodurch ein besonders effizientes und wirtschaftliches Verfahren erhalten wird.Application process and the second application process can be carried out at least partially in parallel. For example, the second application process can begin as soon as the first application process has begun. The application of the second mask layer can always follow or follow the application of the first mask layer. Alternatively or additionally, the areas in which the first and second mask layers are applied can also not overlap and can be located at different points/sides of the pressing tool, so that application processes can be carried out at several points on the pressing tool at the same time. The parallel application of the first and second mask layers can always be carried out in such a way that the application processes do not hinder one another. In this way, a high level of parallelism and efficiency can be achieved when applying the mask, resulting in a particularly efficient and economical process.
[0039] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der erste[0039] According to an embodiment of the invention, the first
Aufbringungsvorgang durch Aufspritzen der ersten Maskenschicht erfol- gen. Durch Aufspritzen des Maskierungsmaterials kann ein besonders ho- her Materialdurchsatz mit hoher Geschwindigkeit erreicht werden, wodurch die erste Maskenschicht in kurzer Zeit aufgebracht werden kann.The application process is carried out by spraying on the first mask layer. By spraying on the masking material, a particularly high material throughput can be achieved at high speed, whereby the first mask layer can be applied in a short time.
Allerdings kann durch Aufspritzen des Maskierungsmaterials nur eine ge- ringe Auflösung bzw. Genauigkeit in der Maskenschicht erreicht werden, wodurch sich dieses Aufbringungsverfahren insbesondere dann eignet, wenn in dem ersten Aufbringungsvorgang eine Grobstruktur als erste Mas- kenschicht aufgebracht werden soll.However, by spraying the masking material, only a low resolution or accuracy in the mask layer can be achieved, which makes this application method particularly suitable if a coarse structure is to be applied as the first mask layer in the first application process.
[0040] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der erste[0040] According to an embodiment of the invention, the first
Aufbringungsvorgang und/oder der zweite Aufbringungsvorgang durchApplication process and/or the second application process by
Drucken der ersten Maskenschicht bzw. der zweiten Maskenschicht erfolgen. Für das Auftragen der ersten und/oder zweiten Maskenschicht kann dabei vorzugsweise eine digitale Drucktechnik vorgesehen sein, wo- bei das Auftragen der jeweiligen Maskenschicht insbesondere unter Ein- satz eines Druckkopfs erfolgen kann, welcher über einer Auflage entlang zweier Richtungen positionierbar ist. Ein Drucken der ersten und/oder zweiten Maskenschicht ermöglicht ein sehr flexibles und kostengünstigesPrinting the first mask layer or the second mask layer. A digital printing technique can preferably be used to apply the first and/or second mask layer, whereby the respective mask layer can be applied in particular using a print head which can be positioned over a support in two directions. Printing the first and/or second mask layer enables a very flexible and cost-effective
Verfahren, da eine große Vielzahl von verschiedenen Motiven und Struk- turen ohne zusätzliche Investitionen zur Aufbringung der Masken zum Ein- satz kommen kann.Process because a wide variety of different motifs and structures can be used without additional investment in applying the masks.
[0041] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann die Maske in dem ersten Teilbereich mittels eines, insbesondere digitalen,[0041] According to a further embodiment of the invention, the mask can be in the first partial area by means of a, in particular digital,
Druckverfahrens aufgebracht werden, wobei der erste Aufbringungsvor- gang ein erster Druckvorgang und der zweite Aufbringungsvorgang ein zweiter Druckvorgang ist. Die Maske kann dabei vorteilhafterweise voll- ständig durch Druckvorgänge auf der Oberfläche erzeugt werden, was ein besonders flexibles und vielseitiges Verfahren ermöglicht.printing process, the first application process being a first printing process and the second application process being a second printing process. The mask can advantageously be produced entirely by printing processes on the surface, which enables a particularly flexible and versatile process.
[0042] Insbesondere kann die Aufbringung der Maske dabei in mehrere[0042] In particular, the application of the mask can be divided into several
Druckvorgänge unterteilt werden, wobei in dem ersten Druckvorgang die erste Maskenschicht und in dem zweiten Druckvorgang die zweite Mas- kenschicht aufgedruckt werden kann. Durch die Aufteilung des Aufbrin- gens der Maske in mehrere Druckvorgänge, kann besonders einfach und zuverlässig den unterschiedlichen Anforderungen hinsichtlich Druckquali- tät, Auflösung oder Geschwindigkeit der jeweiligen Maskenschicht genüge getan werden. Soll beispielsweise eine Maske mit zugleich feinen Struktu- ren und groben oder großflächigen Strukturen auf die Oberfläche aufge- bracht werden, so kann es vorteilhaft sein einen ersten Druckvorgang mit geringerer Genauigkeit, zur Aufbringung der groben Strukturen, und einen zweiten Druckvorgang mit höherer Genauigkeit, zur Aufbringung der fei- nen Strukturen, durchzuführen. Der erste Druckvorgang kann dabei schnell bzw. mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, während der zweitePrinting processes can be divided into two printing processes, whereby the first mask layer can be printed in the first printing process and the second mask layer in the second printing process. By dividing the application of the mask into several printing processes, the different requirements with regard to print quality, resolution or speed of the respective mask layer can be met particularly easily and reliably. For example, if a mask with both fine structures and coarse or large-area structures is to be applied to the surface, it can be advantageous to carry out a first printing process with less precision to apply the coarse structures and a second printing process with greater precision to apply the fine structures. The first printing process can be carried out quickly or at high speed, while the second
Druckvorgang langsam bzw. mit niedriger Geschwindigkeit erfolgen kann.Printing can be done slowly or at low speed.
So kann in dem ersten Druckvorgang in kurzer Zeit eine hohe Menge anIn this way, a large amount of
Material zur Bildung der ersten Maskenschicht aufgedruckt werden, bei- spielsweise um große, flächige Strukturen schnell mit niedriger Genauig- keit zu füllen. In dem zweiten Druckvorgang können dann über der erstenMaterial can be printed to form the first mask layer, for example to fill large, flat structures quickly with low accuracy. In the second printing process, over the first
Maskenschicht oder zusätzlich zur ersten Maskenschicht die feinen Struk- turen aufgedruckt werden, so dass die Ungenauigkeiten beim Aufdruck der ersten Maskenschicht durch die zweite Maskenschicht ausgeglichen wer- den. Ein effizientes Verfahren, zur Aufbringung einer Maske, die Feinstruk- turen und Grobstrukturen in unterschiedlichen Größenordnungen enthält, kann somit bereitgestellt werden.The fine structures can be printed on the first mask layer or in addition to the first mask layer, so that the inaccuracies in the printing of the first mask layer are compensated by the second mask layer. An efficient method for applying a mask that contains fine structures and coarse structures in different sizes can thus be provided.
[0043] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann der erste[0043] According to an embodiment of the invention, the first
Aufbringungsvorgang und/oder der zweite Aufbringungsvorgang parallel zu einer Vorzugsrichtung der zu erzeugenden Oberflächenstrukturierung erfolgen. Die Vorzugsrichtung kann dabei entlang der Hauptrichtung bzw.The first application process and/or the second application process are carried out parallel to a preferred direction of the surface structure to be created. The preferred direction can be along the main direction or
Ausbreitungsrichtung von Vertiefungen (Tälern) oder Erhebungen (Ber- gen) der Grobstruktur gewählt werden. Durch die Aufbringung bzw. dasThe direction of spread of depressions (valleys) or elevations (mountains) of the coarse structure can be selected. By applying or
Drucken der ersten und/oder zweiten Maskenschicht parallel zu der Vor- zugsrichtung kann ein besonders sauberes Druckbild mit reduzierterPrinting the first and/or second mask layer parallel to the preferred direction can produce a particularly clean print image with reduced
Fehlerneigung erreicht werden, da die Aufbringung der Maskenschicht imerror tendency can be achieved, since the application of the mask layer in the
Wesentlichen entlang der Kontur der Oberflächenstrukturierung erfolgt.Essentially along the contour of the surface structuring.
Bei bestimmten Strukturformen kann insbesondere das Aufbringen in einerFor certain structural forms, the application in a
Richtung normal zur Vorzugsrichtung in einem zackigen bzw. unsauberenDirection normal to the preferred direction in a jagged or unclean
Druckbild resultieren.print image result.
[0044] Nach dem Aufbringen der Maske wird die Oberfläche in zumindest dem zweiten Teilbereich mit einer Metallschicht versehen wird, um die[0044] After applying the mask, the surface in at least the second partial area is provided with a metal layer in order to
Oberflächenstrukturierung auf dem Presswerkzeug zu erzeugen. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann die Metallschicht dabei eine Chrom-, Kupfer- oder Nickel-Schicht sein. Das Versehen derto create surface structuring on the pressing tool. According to a further embodiment of the invention, the metal layer can be a chrome, copper or nickel layer. The provision of the
Oberfläche mit der Metallschicht kann dabei galvanisch, chemisch oder mechanisch erfolgen, zur Aufbringung einer Chromschicht beispielsweise in einem Verchromungsbad, und so die Oberfläche an jenen Stellen mit der Metallschicht versehen, welche nicht durch die Maske abgedeckt sind.The surface can be coated with the metal layer galvanically, chemically or mechanically, for example in a chrome plating bath to apply a chrome layer, thus providing the surface with the metal layer in those places which are not covered by the mask.
[0045] Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Oberfläche des[0045] According to a variant, the surface of the
Presswerkzeugs vor dem Aufbringen der Maske vorbehandelt werden, um das Haftvermögen zwischen der Oberfläche und der Metallschicht zu er- höhen. Eine solche Vorbehandlung kann beispielsweise eine galvanische, chemische oder mechanische Behandlung sein. Durch die Vorbehandlung kann beispielsweise die Oberfläche des Presswerkzeugs aufgeraut wer- den, um so die Haftung zu den nachfolgenden Schichten zu verbessern.The pressing tool must be pretreated before the mask is applied in order to increase the adhesion between the surface and the metal layer. Such a pretreatment can be, for example, a galvanic, chemical or mechanical treatment. The pretreatment can, for example, roughen the surface of the pressing tool in order to improve the adhesion to the subsequent layers.
[0046] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann nach dem[0046] According to an embodiment of the invention, after the
Aufbringen der Metallschicht die Maske von der Oberfläche entfernt wer- den. Dabei kann die Maske in dem ersten Bereich der Oberfläche lediglich dazu dienen, das Versehens der Oberfläche mit der Metallschicht in dem ersten Bereich der Oberfläche zu verhindern. Dies insbesondere dann, wenn das Versehen der Oberfläche mit der Metallschicht galvanisch er- folgt, da bei diesem Verfahren alle exponierten leitfähigen Bereiche derApplying the metal layer, the mask is removed from the surface. The mask in the first area of the surface can only serve to prevent the surface from being provided with the metal layer in the first area of the surface. This is particularly the case if the surface is provided with the metal layer galvanically, since in this process all exposed conductive areas of the
Oberfläche mit der Metallschicht überzogen werden. Das Entfernen derSurface is coated with the metal layer. Removing the
Maske kann beispielsweise chemisch, etwa durch Lösen der Maske, oder mechanisch, etwa durch Polieren, Schleifen, etc., erfolgen. Nach dem Ent- fernen der Maske ist eine einem Negativ der Maske entsprechende Ober- flächenstrukturierung durch die partielle Metallschicht gebildet.The mask can be removed chemically, for example by dissolving the mask, or mechanically, for example by polishing, grinding, etc. After the mask is removed, a surface structure corresponding to a negative of the mask is formed by the partial metal layer.
[0047] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das Mate- rial (Maskierungsmaterial) der ersten und/oder zweiten Maskenschicht ein[0047] According to an embodiment of the invention, the material (masking material) of the first and/or second mask layer can be
Lack, beispielsweise ein UV-Lack, ein Harz, ein Kunststoff oder dgl. sein, welches sich zu einem späteren Zeitpunkt, insbesondere rückstandsfrei, von der Oberfläche des Presswerkzeugs entfernen lässt. Nach dem Ver- sehen der Oberfläche mit der Metallschicht, kann die Maske dann verfah- renstechnisch einfach — wie zuvor beschrieben - wieder entfernt werden.The mask can be a lacquer, for example a UV lacquer, a resin, a plastic or the like, which can be removed from the surface of the pressing tool at a later point in time, particularly without leaving any residue. After the surface has been covered with the metal layer, the mask can then be removed again using a simple process - as described above.
[0048] In einer alternativen Ausführungsvariante kann die Maske nach dem Versehen der Oberfläche mit der Metallschicht auf der Oberfläche verbleiben.[0048] In an alternative embodiment, the mask can remain on the surface after the surface has been provided with the metal layer.
[0049] In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Oberfläche nach dem Aufbringen der Metallschicht mit einer zweiten Metallschicht versehen werden. Die zweite Metallschicht kann dabei beispielsweise die gesamte[0049] In a further embodiment, the surface can be provided with a second metal layer after the metal layer has been applied. The second metal layer can, for example, cover the entire
Oberfläche, samt der durch die erste Metallschicht gebildeten Oberflä- chenstruktur, abdecken. Die zweite Metallschicht kann dabei ebenfalls eine Chrom-, Kupfer- oder Nickel-Schicht sein und galvanisch, chemisch oder mechanisch aufgebracht werden.Cover the surface, including the surface structure formed by the first metal layer. The second metal layer can also be a chrome, copper or nickel layer and can be applied galvanically, chemically or mechanically.
[0050] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann die Oberfläche nach dem Aufbringen der Metallschicht mechanisch, beispielsweise durch[0050] According to a further embodiment, the surface can be mechanically treated after the application of the metal layer, for example by
Polieren, unter Einsatz von Laserstrahlung, etc. und/oder chemisch, bei- spielsweise durch Ätzen, bearbeitet werden. Durch die nachträgliche Be- arbeitung der Oberfläche kann vorzugsweise der Glanzgrad der Metall- schicht angepasst werden, so dass Bereiche der Oberflächenstrukturie- rung bzw. der Oberfläche mit unterschiedlichem Glanzgrad entstehen.Polishing, using laser radiation, etc. and/or chemically, for example by etching. By subsequently processing the surface, the gloss level of the metal layer can preferably be adjusted so that areas of the surface structure or the surface with different gloss levels are created.
[0051] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann das erfindungs- gemäße Verfahren nach den oben genannten Schritten wiederholt werden.[0051] According to a further embodiment, the method according to the invention can be repeated after the above-mentioned steps.
Auf die (optional bearbeitete) aufgetragene Metallschicht kann wieder er- neut eine Maske aufgebracht werden und anschließend wieder mit einerA mask can be applied again to the (optionally processed) applied metal layer and then again covered with a
Metallschicht versehen werden. Auf diese Weise entsteht ein schichtwei- ser Aufbau der Oberflächenstruktur, wobei die sich gemäß einer Ausfüh- rungsvariante die Lagen der Metallschicht pyramidenförmig übereinander stapeln.In this way, a layered construction of the surface structure is created, whereby, according to one design variant, the layers of the metal layer are stacked on top of each other in a pyramid shape.
[0052] Die vorliegende Erfindung hat sich zudem die Aufgabe gestellt eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Oberfläche eines Presswerkzeugs, insbesondere eines Pressblechs, bereitzustellen, welche eine Bearbeitung der Oberfläche zur Erzeugung einer Oberflächenstrukturierung mit hoher[0052] The present invention also has the object of providing a device for machining a surface of a pressing tool, in particular a press plate, which enables machining of the surface to produce a surface structuring with high
Effizienz und Geschwindigkeit ermöglicht.Efficiency and speed possible.
[0053] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine Vorrichtung aufweisend eine Auflage für das Presswerkzeug und zumindest einen ers- ten Druckkopf und einen zweiten Druckkopf, wobei erster und zweiter[0053] The invention solves the problem by a device having a support for the pressing tool and at least a first print head and a second print head, wherein the first and second
Druckkopf jeweils entlang zweier, insbesondere zueinander normaler,Print head along two, particularly mutually normal,
Richtungen über der Auflage positionierbar sind, und wobei der erstedirections above the support, and the first
Druckkopf zur Aufbringung einer ersten Maskenschicht auf das Presswerk- zeug ausgebildet ist und der zweite Druckkopf zur Aufbringung einer zwei- ten Maskenschicht auf das Presswerkzeug ausgebildet ist, wobei erster und zweiter Druckkopf zudem dazu ausgebildet sind, die erste und zweitePrint head is designed to apply a first mask layer to the pressing tool and the second print head is designed to apply a second mask layer to the pressing tool, wherein the first and second print heads are also designed to apply the first and second
Maskenschicht unter Verwendung unterschiedlicher Verfahrensparameter aufzubringen und/oder unter Verwendung von Materialen, die sich in zu- mindest einer Materialeigenschaft voneinander unterscheiden, aufzubrin- gen.Apply a mask layer using different process parameters and/or using materials that differ from each other in at least one material property.
[0054] Weist die Vorrichtung zumindest einen ersten Druckkopf und einen zweiten Druckkopf auf, wobei erster und zweiter Druckkopf jeweils entlang zweier, insbesondere zueinander normaler, Richtungen über der Auflage positionierbar sind, so kann eine hohe Flexibilität in der Aufbringung der[0054] If the device has at least a first print head and a second print head, wherein the first and second print heads can each be positioned along two directions, in particular directions normal to each other, above the support, a high degree of flexibility in the application of the
Maskenschichten durch die zwei Druckköpfe erreicht werden.Mask layers are achieved through the two print heads.
[0055] Ist der erste Druckkopf zudem zur Aufbringung einer ersten Mas- kenschicht auf das Presswerkzeug ausgebildet ist und ist der zweite[0055] If the first print head is also designed to apply a first mask layer to the pressing tool and the second
Druckkopf zur Aufbringung einer zweiten Maskenschicht auf das Press- werkzeug ausgebildet, so kann jeweils ein dedizierter Druckkopf für diePrint head for applying a second mask layer to the press tool, a dedicated print head can be used for the
Aufbringung einer Maskenschicht gewählt werden, was einerseits eine pa- rallele Auftragung der Maskenschichten ermöglicht und andererseits eine spezielle Abstimmung der Druckköpfe auf das jeweilige Material der Mas- kenschicht ermöglicht.Application of a mask layer can be selected, which on the one hand enables parallel application of the mask layers and on the other hand enables special adjustment of the print heads to the respective material of the mask layer.
[0056] Sind erster und zweiter Druckkopf schließlich erfindungsgemäß dazu ausgebildet, die erste und zweite Maskenschicht unter Verwendung unterschiedlicher Verfahrensparameter aufzubringen, so kann die Flexibi- lität bei der Auftragung der Maskenschichten weiter erhöht werden.[0056] Finally, if the first and second print heads are designed according to the invention to apply the first and second mask layers using different process parameters, the flexibility in the application of the mask layers can be further increased.
[0057] Gemäß einer Ausführungsvariante können der erste Druckkopf und der zweite Druckkopf mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über der Auflage bewegbar sein. So kann beispielsweise der erste Druckkopf dazu ausgebildet sein, mit einer höheren Geschwindigkeit über der Auf- lage bewegt zu werden als der zweite Druckkopf. Ebenso ist gemäß einer weiteren Ausführungsvariante vorstellbar, dass der erste Druckkopf dazu ausgebildet ist einen höheren Massendurchsatz auf die Oberfläche zu lie- fern als der zweite Druckkopf. Auch ist gemäß einer weiteren Ausführungs- variante vorstellbar, dass der erste Druckkopf dazu ausgebildet ist, grö- here Tröpfchen beim Aufbringen auf die Oberfläche als der zweite Druck- kopf zu erzeugen.[0057] According to one embodiment, the first print head and the second print head can be moved at different speeds over the support. For example, the first print head can be designed to be moved at a higher speed over the support than the second print head. Likewise, according to another embodiment, it is conceivable that the first print head is designed to deliver a higher mass throughput to the surface than the second print head. Also, according to another embodiment, it is conceivable that the first print head is designed to generate larger droplets when applied to the surface than the second print head.
[0058] Sind alternativ oder zusätzlich erster und zweiter Druckkopf erfin- dungsgemäß dazu ausgebildet, die erste und zweite Maskenschicht unter[0058] Alternatively or additionally, the first and second print heads are designed according to the invention to print the first and second mask layers under
Verwendung von Materialen, die sich in zumindest einer Materialeigen- schaft voneinander unterscheiden, aufzubringen, so kann ebenso die Fle- xibilität bei der Auftragung der Maskenschichten weiter erhöht werden.Using materials that differ from each other in at least one material property can also further increase the flexibility in applying the mask layers.
[0059] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante können der erste[0059] According to a further embodiment, the first
Druckkopf und der zweite Druckkopf unabhängig voneinander und/oder gleichzeitig über der Auflage zur Aufbringung der ersten bzw. der zweitenPrint head and the second print head independently and/or simultaneously above the support for applying the first or second
Maskenschicht positionierbar sein. Die Effizienz der Vorrichtung bei derThe efficiency of the device in the mask layer can be
Bearbeitung kann dabei weiter erhöht werden, da somit ein paralleles Auf- bringen der Maskenschichten ermöglicht wird, wobei die Auftragung der ersten Maskenschicht unabhängig von der Aufbringung der zweiten Mas- kenschicht erfolgen kann.Processing can be further increased because it enables parallel application of the mask layers, whereby the application of the first mask layer can take place independently of the application of the second mask layer.
[0060] Gemäß einer Ausführungsvariante kann die Vorrichtung eine[0060] According to a variant embodiment, the device may comprise a
Steuerung aufweisen, welche mit dem ersten und zweiten Druckkopf ver- bunden ist und dazu programmiert ist, den ersten und zweiten Druckkopf anhand von Bilddaten mit zugeordneten Höhendaten zu steuern.Controller connected to the first and second print heads and programmed to control the first and second print heads based on image data with associated height data.
[0061] Die Steuerung kann gemäß einer weiteren Ausführungsvariante dazu programmiert sein, die Bilddaten in erste und zweite Teilbilddaten mit jeweils zugeordneten Höhendaten zu zerlegen, und den ersten Druckkopf anhand der ersten Teilbilddaten zur Aufbringung der ersten Maskenschicht zu steuern und den zweiten Druckkopf anhand der zweiten Teilbilddaten zur Aufbringung der zweiten Maskenschicht zu steuern.[0061] According to a further embodiment variant, the controller can be programmed to break down the image data into first and second partial image data, each with associated height data, and to control the first print head based on the first partial image data to apply the first mask layer and to control the second print head based on the second partial image data to apply the second mask layer.
[0062] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann eine erste[0062] According to an embodiment of the invention, a first
Positioniereinrichtung zur Positionierung des ersten Druckkopfes entlang einer ersten Richtung über der Auflage vorgesehen sein, eine zweite Po- sitioniereinrichtung zur Positionierung des zweiten Druckkopfs entlang der ersten Richtung über der Auflage vorgesehen sein, und eine dritte Positi- oniereinrichtung zur Positionierung der ersten und zweiten Positionierein- richtung entlang einer zweiten Richtung über der Auflage vorgesehen sein.A positioning device may be provided for positioning the first print head along a first direction above the support, a second positioning device may be provided for positioning the second print head along the first direction above the support, and a third positioning device may be provided for positioning the first and second positioning devices along a second direction above the support.
Die erste Richtung kann beispielsweise eine x-Richtung und die zweiteFor example, the first direction can be an x-direction and the second
Richtung eine y-Richtung sein, wobei x- und y-Richtung aufeinander nor- mal stehen. Die erste und zweite Positioniereinrichtung sind dabei jeweils zur Positionierung des ersten bzw. zweiten Druckkopfes in x-Richtung vor- gesehen, während die dritte Positioniereinrichtung zur jeweiligen Positio- nierung der ersten und zweiten Positioniereinrichtung entlang der y-Rich- tung dient. Eine kompakte Bauweise der Vorrichtung kann so geschaffen werden, da auf eine jeweils separate Positioniereinrichtung entlang der y-The first and second positioning devices are provided for positioning the first and second print heads in the x-direction, while the third positioning device serves to position the first and second positioning devices along the y-direction. A compact design of the device can be created in this way, since a separate positioning device along the y-direction is not required.
Richtung verzichtet werden kann. Die geteilte Verwendung der dritten Po- sitioniereinrichtung für die Positionierung des ersten und zweiten Druck- kopfs führt allerdings zu einer Limitierung dahingehend, dass die Aufbrin- gungsvorgänge des ersten und zweiten Druckkopfs sequentiell hinterei- nander erfolgen müssen.direction can be dispensed with. The shared use of the third positioning device for positioning the first and second print heads, however, leads to a limitation in that the application processes of the first and second print heads must be carried out sequentially one after the other.
[0063] Die Steuerung kann dabei weiter so programmiert sein, dass der zweite Druckkopf beim Auftragen der zweiten Maskenschicht sequentiell hinter dem ersten Druckkopf beim Auftragen der ersten Maskenschicht derart nachgeführt wird, dass sich die Bewegungsprofile des ersten und zweiten Druckkopfes nicht überschneiden.[0063] The controller can be further programmed such that the second print head is sequentially positioned behind the first print head when applying the second mask layer during application of the first mask layer in such a way that the movement profiles of the first and second print heads do not overlap.
[0064] Die Steuerung kann weiter dazu programmiert sein, Bewegungs- profile des ersten und/oder zweiten Druckkopfs für die Aufbringung der ersten bzw. zweiten Maskenschicht aus den Bilddaten mit zugeordneten[0064] The controller can be further programmed to determine movement profiles of the first and/or second print head for applying the first or second mask layer from the image data with associated
Höhendaten zu errechnen.to calculate elevation data.
Kurzbeschreibung der FigurenShort description of the characters
[0065] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren ge- zeigten Ausführungsvarianten exemplarisch beschrieben. Die folgenden[0065] The invention is described below using the embodiments shown in the figures as examples. The following
Ausführungen sind daher beispielhaft und sollen den Erfindungsgedanken zwar darlegen, ihn aber keinesfalls einengen oder gar abschließend wie- dergeben. Es zeigen:The following statements are therefore exemplary and are intended to illustrate the inventive concept, but in no way restrict it or even represent it conclusively. They show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Pressblechs mit einer Ober- flächenstrukturierung in einer axonometrischen Ansicht;Fig. 1 is a schematic representation of a press plate with a surface structure in an axonometric view;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des Pressblechs aus Fig. 1 in einerFig. 2 is a schematic representation of the press plate from Fig. 1 in a
Schnittansicht;sectional view;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Pressblechs während des er- findungsgemäßen Verfahrens in einer Schnittansicht, undFig. 3 is a schematic representation of the press plate during the process according to the invention in a sectional view, and
Fig. 4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrich- tung.Fig. 4 is a schematic representation of the device according to the invention.
Wege zur Ausführung der ErfindungWays to implement the invention
[0066] Fig. 1 zeigt ein als Pressblech ausgebildetes Presswerkzeug 1 mit einer Oberfläche 2. Wenn das Presswerkzeug 1 bestimmungsgemäß zur[0066] Fig. 1 shows a pressing tool 1 designed as a press plate with a surface 2. If the pressing tool 1 is used as intended for
Herstellung bzw. zum Verpressen von Werkstücken verwendet wird, dient eine auf der Oberfläche 2 angeordnete Oberflächenstrukturierung 10 (Fig. 2) dazu, einem Werkstück, insbesondere einer Werkstoffplatte, eine be- stimmte Oberflächenstruktur zu verleihen, um für einen Betrachter desProduction or pressing of workpieces, a surface structuring 10 (Fig. 2) arranged on the surface 2 serves to give a workpiece, in particular a material plate, a certain surface structure in order to provide a viewer of the
Werkstücks beispielsweise den Eindruck einer natürlichen Holz-, Fliesen- oder Natursteinoberfläche zu verstärken bzw. hervorzurufen. Zu diesemworkpiece, for example, to enhance or create the impression of a natural wood, tile or natural stone surface.
Zweck ist die Oberflächenstrukturierung 10 des Presswerkzeugs 1 ent- sprechend einer bestimmten Vorlage, etwa entsprechend einer natürlichenThe purpose is the surface structuring 10 of the pressing tool 1 according to a specific template, for example according to a natural
Holzoberfläche, gewählt. Im Zuge des Herstellungsverfahrens des Press- werkzeugs 1 bzw. der Bearbeitung seiner Oberfläche 2 muss die Oberflä- chenstrukturierung 10 folglich derart in bzw. auf die Oberfläche 2 desWood surface, selected. In the course of the manufacturing process of the pressing tool 1 or the processing of its surface 2, the surface structuring 10 must therefore be in or on the surface 2 of the
Presswerkzeugs 1 ein- bzw. aufgebracht werden, dass durch Abformung der Oberflächenstrukturierung 10 in das Werkstück die vorlagengetreuePress tool 1 can be inserted or applied so that by molding the surface structuring 10 into the workpiece the template-accurate
Oberflächenstruktur entsteht.Surface structure is created.
[0067] Fig. 2 zeigt eine schematische Detailansicht des Presswerkzeugs 1 in einer stark vereinfachten Schnittdarstellung, wobei die Oberflächen- strukturierung 10 aus mehreren Einzelschichten 15 ausgeformt ist, welche[0067] Fig. 2 shows a schematic detailed view of the pressing tool 1 in a highly simplified sectional view, wherein the surface structuring 10 is formed from several individual layers 15, which
Einzelschichten 15 mittels eines materialauftragenden Verfahrens auf einem Kern 14 des Presswerkzeugs 1 aufgebracht sind. Insgesamt erge- ben sich dabei mehrere Strukturen, die jeweils zumindest eine Erhebung 4 und zumindest eine, bezogen auf die Erhebung 4, tieferliegende Vertie- fung 3 aufweisen. In anderen Worten ist die Erhebung 4 einer Struktur wei- ter von dem Kern 14 des Presswerkzeugs 1 beabstandet als die Vertiefung 3 der Struktur. Diese Strukturen der Oberflächenstrukturierung 10 stellen gewissermaßen das Negativ jener Formen der Oberflächenstruktur dar, die in den mit dem Presswerkzeug 1 zu bearbeitenden Werkstücken er- zeugt werden sollen. Die gesamte Oberflächenstrukturierung 10 kann wie in Fig. 2 gezeigt zusätzlich mit einer Deckschicht 19 überzogen sein.Individual layers 15 are applied to a core 14 of the pressing tool 1 by means of a material application process. Overall, this results in several structures, each of which has at least one elevation 4 and at least one depression 3 that is deeper in relation to the elevation 4. In other words, the elevation 4 of a structure is further away from the core 14 of the pressing tool 1 than the depression 3 of the structure. These structures of the surface structuring 10 represent, in a sense, the negative of those forms of the surface structure that are to be created in the workpieces to be processed with the pressing tool 1. The entire surface structuring 10 can additionally be coated with a cover layer 19, as shown in Fig. 2.
[0068] Die Einzelschichten 15 sind dabei Metallschichten, vorzugsweise[0068] The individual layers 15 are metal layers, preferably
Chrom-, Nickel- oder Kupfer-Schichten. Die Deckschicht 19 ist vorzugs- weise eine vollflächige Chromschicht, welche nachträglich noch mecha- nisch, chemisch oder galvanisch bearbeitet werden kann, um unterschied- liche Glanzgrade zu erreichen.Chrome, nickel or copper layers. The top layer 19 is preferably a full-surface chrome layer, which can subsequently be processed mechanically, chemically or galvanically in order to achieve different degrees of gloss.
[0069] Wie aus Fig. 1 und Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Oberflächen- strukturierung 10 Grobstrukturen 16 und Feinstrukturen 17 auf, wobei sich die Grobstrukturen 16 und Feinstrukturen 17 durch eine charakteristische[0069] As can be seen from Fig. 1 and Fig. 2, the surface structuring 10 has coarse structures 16 and fine structures 17, wherein the coarse structures 16 and fine structures 17 are distinguished by a characteristic
Größe ihrer Strukturen voneinander unterscheiden. Im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel in Fig. 1 stellen etwa die flächigen, entlang einer Vorzugs- richtung 18 ausgedehnten Strukturen (die bspw. eine Holzmaserung re- präsentieren) die Grobstrukturen 16 dar und die feinen Linien (die bspw.Size of their structures differ from each other. In the embodiment shown in Fig. 1, the flat structures extended along a preferred direction 18 (which represent, for example, a wood grain) represent the coarse structures 16 and the fine lines (which represent, for example,
Holzfasern oder Tracheen repräsentieren) Feinstrukturen 17 dar. Dieseswood fibers or tracheae) represent fine structures 17. This
Bild spiegelt sich in Fig. 2 wider, wo die zentrale Grobstruktur 16 bspw. dem Ende einer flächigen Holzmaserung aus Fig. 1 zuzuordnen ist, wäh- rend die Feinstrukturen 17 Querschnitten von Holzfasern zuzuordnen sind.The image is reflected in Fig. 2, where the central coarse structure 16 can be assigned to the end of a flat wood grain from Fig. 1, while the fine structures 17 can be assigned to cross sections of wood fibers.
[0070] Für den Schichtaufbau des Presswerkzeugs 1 wird zunächst — wie in Fig. 3 dargestellt — eine Maske 5 aufgebracht, welche das Presswerk- zeug 1 teilweise bedeckt. Die Maske 5 deckt dabei einen ersten Teilbereich 8 der Oberfläche 2 mit einer ersten Maskenschicht 6 vollständig ab, wäh- rend in einem zweiten Teilbereich 9 durch eine zweite Maskenschicht 7[0070] For the layer structure of the pressing tool 1, firstly - as shown in Fig. 3 - a mask 5 is applied, which partially covers the pressing tool 1. The mask 5 completely covers a first partial area 8 of the surface 2 with a first mask layer 6, while in a second partial area 9 by a second mask layer 7
Bereiche der Oberfläche von der Maske 5 frei bleiben. Der zweite Teilbe- reich 9, welcher nicht vollständig mit der Maske 5 bedeckt ist, wird danach mit einer Metallschicht 15 als Einzelschicht 15 versehen, und die Maske 5 im Anschluss gegebenenfalls aus dem ersten Teilbereich 8 entfernt. Nach der Entfernung der Maske 5 ist der erste Teilbereich 8 der Oberfläche so- mit frei von Maske 5, und bildet eine Lücke in der aufgebrachten Metall- schicht 15. Danach wird der Schritt wiederholt, indem erneut eine Maske 5 aufgebracht wird und das Presswerkzeug mit einer weiteren Metall- schicht 15 versehen wird. Hierdurch ergibt sich der pyramidenförmigeAreas of the surface remain free of the mask 5. The second partial area 9, which is not completely covered with the mask 5, is then provided with a metal layer 15 as a single layer 15, and the mask 5 is then removed from the first partial area 8 if necessary. After the removal of the mask 5, the first partial area 8 of the surface is thus free of mask 5 and forms a gap in the applied metal layer 15. The step is then repeated by applying a mask 5 again and providing the pressing tool with another metal layer 15. This results in the pyramid-shaped
Schichtaufbau der in Fig. 2 dargestellten Erhebungen 4 der Oberflächen- strukturierung 10.Layer structure of the elevations 4 of the surface structuring 10 shown in Fig. 2.
[0071] Aus den Unterschieden in der charakteristischen Größe zwischen[0071] From the differences in the characteristic size between
Grobstrukturen 16 und Feinstrukturen 17 der Oberflächenstrukturierung 10 ergeben sich Herausforderungen bei der Herstellung der Oberflächen- strukturierung 10. Sollen durch das Aufbringen eine Maske 5 zugleich so- wohl Grobstrukturen 16 als auch Feinstrukturen 17 auf der Oberfläche 2 erzeugt werden können, so muss die Maske 5 einerseits teilweise großeCoarse structures 16 and fine structures 17 of the surface structuring 10, challenges arise in the production of the surface structuring 10. If both coarse structures 16 and fine structures 17 are to be created on the surface 2 by applying a mask 5, the mask 5 must, on the one hand, partially have large
Flächen ohne jegliche Strukturierung abdecken und andererseits feineCover surfaces without any structure and on the other hand fine
Strukturen mit hoher Auflösung aufweisen. Diese beiden Anforderungen hinsichtlich der Aufbringung der Maske 5 (viel Material / große Fläche und hohe Auflösung der Strukturen) führen dazu, dass die Aufbringung derStructures with high resolution. These two requirements regarding the application of mask 5 (a lot of material / large area and high resolution of the structures) lead to the application of the
Maske insgesamt mit hoher Auflösung erfolgen muss und somit durch die hohe Menge an aufzubringendem Material sehr lange dauert.The mask as a whole must be made with high resolution and therefore takes a very long time due to the large amount of material that has to be applied.
[0072] Aus diesem Grund ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren vor- gesehen, die Maske 5 in zwei Aufbringungsvorgängen auf die Oberfläche 2 des Presswerkzeugs 1 aufzubringen. In einem ersten Aufbringungsvor- gang wird dabei eine erste Maskenschicht 6 aufgebracht und in einem zweiten Aufbringungsvorgang wird dabei eine zweite Maskenschicht 7 auf- gebracht, wie dies in Fig. 3 skizziert wurde.[0072] For this reason, the method according to the invention provides for the mask 5 to be applied to the surface 2 of the pressing tool 1 in two application processes. In a first application process, a first mask layer 6 is applied and in a second application process, a second mask layer 7 is applied, as outlined in Fig. 3.
[0073] Um nun die Aufbringung der Maske 5 zu beschleunigen, erfolgt der erste Aufbringungsvorgang zur Aufbringung der ersten Maskenschicht[0073] In order to accelerate the application of the mask 5, the first application process for applying the first mask layer
6 unter Verwendung eines unterschiedlichen Materialdurchsatzes als der zweite Aufbringungsvorgang zur Aufbringung der zweiten Maskenschicht 7. Mit der Verwendung eines unterschiedlichen Materialdurchsatzes geht ebenso eine unterschiedliche Aufbringungsgeschwindigkeit einher, da bei höherem Materialdurchsatz und bei gleichbleibender Schichtdicke die Auf- bringung einer größeren Fläche an Maske 5 pro Zeit ermöglicht wird.6 using a different material throughput than the second application process for applying the second mask layer 7. The use of a different material throughput is also accompanied by a different application speed, since with a higher material throughput and with a constant layer thickness, the application of a larger area of mask 5 per unit time is possible.
[0074] Wie in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in Fig. 3 werden dabei in dem ersten Aufbringungsvorgang grobe Strukturen der Maske 5 als erste Maskenschicht 6 aufgebracht, da die Aufbringung grober Strukturen keine hohe Genauigkeit bzw. Auflösung erfordert und in schnellerer Zeit erfolgen kann. In dem zweiten Aufbringungsvorgang werden dann feine[0074] As in the embodiment shown in Fig. 3, coarse structures of the mask 5 are applied as the first mask layer 6 in the first application process, since the application of coarse structures does not require high precision or resolution and can be carried out in a shorter time. In the second application process, fine
Strukturen der Maske 5 als zweite Maskenschicht 7 aufgebracht. Diese können dann langsam mit hoher Auflösung erfolgen, da kein hoher Mate- rialauftrag benötigt wird. Zudem können der erste Aufbringungsvorgang und der zweite Aufbringungsvorgang zumindest teilweise parallel erfolgen.Structures of the mask 5 are applied as a second mask layer 7. These can then be done slowly with high resolution, since no high material application is required. In addition, the first application process and the second application process can be done at least partially in parallel.
[0075] Der erste und zweite Aufbringungsvorgang erfolgen dabei als[0075] The first and second application processes are carried out as
Druckvorgänge, wobei für den ersten Aufbringungsvorgang ein ersterPrinting processes, whereby for the first application process a first
Druckkopf 51 und für den zweiten Aufbringungsvorgang ein zweiter Druck- kopf 52 verwendet wird. Die Vorrichtung 100 zur Durchführung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens wird weiter unten anhand der Fig. 4 beschrie- ben.Print head 51 is used for the first application process and a second print head 52 is used for the second application process. The device 100 for carrying out the method according to the invention is described further below with reference to Fig. 4.
[0076] Die Aufbringungsvorgänge erfolgen dabei vorteilhaft im Wesentli- chen parallel zu der Vorzugsrichtung 18 der Oberflächenstrukturierung 10 — wie in Fig. 1 gezeigt. Damit kann vermieden werden, dass durch Bewe- gungen der Druckköpfe 51, 52 normal zu den Konturen der Strukturen (ins- besondere den Erhebungen 4), ein Ausfransen bzw. eine Zackigkeit durch kleine Positionierungenauigkeiten der Druckköpfe 51, 52 entstehen. Die so erhaltenen Strukturen weisen dann kontinuierliche Konturen entlang der[0076] The application processes are advantageously carried out essentially parallel to the preferred direction 18 of the surface structuring 10 - as shown in Fig. 1. This can prevent fraying or jaggedness caused by small positioning inaccuracies of the print heads 51, 52 due to movements of the print heads 51, 52 normal to the contours of the structures (in particular the elevations 4). The structures thus obtained then have continuous contours along the
Vorzugsrichtung 18 auf.Preferred direction 18.
[0077] Gemäß einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung, wel- che in den Figuren nicht näher dargestellt wurde, kann der erste[0077] According to an alternative embodiment of the invention, which is not shown in detail in the figures, the first
Aufbringungsvorgang auch ein Aufspritzen der ersten Maskenschicht 6 sein, wobei als Material der Maskenschicht 6 bspw. ein sich im Volumen ausdehnendes Material (wie etwa ein expandierender Schaum) verwendet werden kann. Hierdurch kann in sehr kurzer Zeit ein hoher Flächen- bzw.The application process can also involve spraying on the first mask layer 6, whereby the material of the mask layer 6 can be, for example, a material that expands in volume (such as an expanding foam). This makes it possible to achieve a high surface area or
Volumenauftrag der ersten Maskenschicht 6 zur Abdeckung der grobenVolume application of the first mask layer 6 to cover the coarse
Strukturen der Maske 5 erfolgen. Der zweite Aufbringungsvorgang kann dann wie oben beschrieben durch Aufdrucken erfolgen und so die feinenstructures of the mask 5. The second application process can then be carried out by printing as described above and thus the fine
Strukturen der Maske 5 als zweite Maskenschicht 7 erzeugen.Create structures of the mask 5 as a second mask layer 7.
[0078] In Fig. 4 ist schließlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur[0078] Finally, Fig. 4 shows a device 100 according to the invention for
Bearbeitung der Oberfläche 2 eines Presswerkzeugs 1 gezeigt. Die Vor- richtung 100 weist hierzu eine Auflage 50 auf, auf welcher das Presswerk- zeug 1 positioniert ist.Processing of the surface 2 of a pressing tool 1 is shown. The device 100 has a support 50 on which the pressing tool 1 is positioned.
[0079] Über der Auflage 50 positionierbar sind ein erster Druckkopf 51 und ein zweiter Druckkopf 52, wobei beide Druckköpfe 51, 52 unabhängig voneinander entlang der x- und y-Achse positionierbar sind. Die Druck- köpfe 51, 52 können dabei auch gleichzeitig über der Auflage 50 positio- niert werden. Der erste Druckkopf 51 ist zur Aufbringung der ersten Mas- kenschicht 6 auf der Oberfläche 2 des Presswerkzeugs 1 ausgebildet und der zweite Druckkopf 52 ist zur Aufbringung der zweiten Maskenschicht 7 auf der Oberfläche 2 des Presswerkzeugs 1 ausgebildet.[0079] A first print head 51 and a second print head 52 can be positioned above the support 50, whereby both print heads 51, 52 can be positioned independently of one another along the x and y axes. The print heads 51, 52 can also be positioned simultaneously above the support 50. The first print head 51 is designed to apply the first mask layer 6 to the surface 2 of the pressing tool 1 and the second print head 52 is designed to apply the second mask layer 7 to the surface 2 of the pressing tool 1.
[0080] Erster und zweiter Druckkopf 51, 52 sind dabei zudem so konfigu- riert und ausgebildet, dass diese mit unterschiedlicher Geschwindigkeit über die Auflage 50 bewegt werden können, bzw. unterschiedliche Mate- rialdurchsätze an die Oberfläche 2 des Presswerkzeugs 1 abgeben kön- nen. Dabei kann der erste Druckkopf 51, wie in Fig. 4 angedeutet, sich einer größeren Tröpfchengröße bei der Aufbringung der ersten Masken- schicht 6 bedienen und so in kurzer Zeit einen großen Bereich der Ober- fläche 2 mit einer groben Struktur der Maske 5 als grobem Vordruck ver- sehen. Der zweite Druckkopf 52 wiederum kann einen geringeren Materi- aldurchsatz liefern (beispielsweise unter Einsatz einer kleinen[0080] The first and second print heads 51, 52 are also configured and designed in such a way that they can be moved at different speeds over the support 50, or can deliver different material throughputs to the surface 2 of the pressing tool 1. The first print head 51, as indicated in Fig. 4, can use a larger droplet size when applying the first mask layer 6 and thus provide a large area of the surface 2 with a coarse structure of the mask 5 as a coarse pre-print in a short time. The second print head 52, in turn, can deliver a lower material throughput (for example using a small
Tröpfchengröße) und so feine Strukturen der Maske 5 mit hoher Auflösung auf der Oberfläche 2 des Presswerkzeugs 1 als feiner Überdruck aufdru- cken.droplet size) and thus print fine structures of the mask 5 with high resolution on the surface 2 of the pressing tool 1 as a fine overprint.
[0081] Zur Positionierung der Druckköpfe 51, 52 weist die Vorrichtung 100 eine erste Positioniereinrichtung 53 zur Positionierung des ersten[0081] For positioning the print heads 51, 52, the device 100 has a first positioning device 53 for positioning the first
Druckkopfs 51 entlang der x-Achse, eine zweite Positioniereinrichtung 54 zur Positionierung des zweiten Druckkopfs 52 entlang der x-Achse und eine dritte Positioniereinrichtung 55 zur Positionierung der ersten und zweiten Positioniereinrichtung entlang der y-Achse auf.print head 51 along the x-axis, a second positioning device 54 for positioning the second print head 52 along the x-axis and a third positioning device 55 for positioning the first and second positioning devices along the y-axis.
[0082] In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung, welche in den Figuren nicht näher gezeigt ist, können der erste und zweite Druckkopf 51, 52 auch dazu ausgebildet sein unterschiedliche Materialien für die erste und zweite Maskenschicht 6, 7 auf die Oberfläche 2 aufzubringen.[0082] In a further embodiment of the invention, which is not shown in detail in the figures, the first and second print heads 51, 52 can also be designed to apply different materials for the first and second mask layers 6, 7 to the surface 2.
Die Materialien können sich dabei in mehreren Materialeigenschaften, wie etwa Viskosität, Expansionsvermögen oder Korngröße unterscheiden.The materials can differ in several material properties, such as viscosity, expansion capacity or grain size.
[0083] Wie in Fig. 4 gezeigt, weist die Vorrichtung 100 eine Steuerung 60 auf, welche mit dem ersten und zweiten Druckkopf 51, 52 und mit den Po- sitioniereinrichtungen 53, 54, 55 verbunden ist und diese steuern kann. Die[0083] As shown in Fig. 4, the device 100 has a controller 60 which is connected to the first and second print heads 51, 52 and to the positioning devices 53, 54, 55 and can control them. The
Steuerung 60 ist dabei dazu programmiert, die Druckköpfe 51, 52 mittels der Positioniereinrichtungen 53, 54, 55 zur Aufbringung der ersten und zweiten Maskenschicht 6, 7 anhand von Daten 61 zu steuern. Die Daten 61 können dabei Bilddaten der mit dem Presswerkzeug 1 zu erzeugendenThe control unit 60 is programmed to control the print heads 51, 52 by means of the positioning devices 53, 54, 55 for applying the first and second mask layers 6, 7 using data 61. The data 61 can be image data of the images to be produced with the pressing tool 1.
Oberflächenstruktur sein (bspw. eine Holzoberfläche), welche mit Höhen- daten der Oberflächenstrukturierung 10 des Presswerkzeugs 1 korreliert sind. Zudem können die Daten 61 in einen ersten Druckvorgang und in einen zweiten Druckvorgang zergliedert sein, wobei im ersten Druckvor- gang die erste Maskenschicht 6 zur Erzeugung der groben Strukturen dersurface structure (e.g. a wooden surface), which are correlated with height data of the surface structuring 10 of the pressing tool 1. In addition, the data 61 can be broken down into a first printing process and a second printing process, wherein in the first printing process the first mask layer 6 is used to produce the coarse structures of the
Maske 5 und im zweiten Druckvorgang die zweite Maskenschicht 7 zurMask 5 and in the second printing process the second mask layer 7 for
Erzeugung der feinen Strukturen der Maske 5 aufgedruckt werden.Generation of the fine structures of the mask 5 are printed.
[0084] Die Steuerung 60 ist weiter dazu programmiert das erfindungsge- mäße Verfahren gemäß obiger Beschreibung anhand der Vorrichtung 100 auszuführen.[0084] The controller 60 is further programmed to carry out the method according to the invention as described above using the device 100.
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Legal Events
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FG | Patent granted |
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