DE102006057640A1 - Method for producing a mold with a wear protection layer - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft den Einsatz von Formwerkzeugen zur Herstellung von Formbauteilen und insbesondere die Herstellung solcher Formwerkzeuge, die zur Fertigung von Faserverbundbauteilen vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen eines aus einem Faserverbund (10') gebildeten Formwerkzeugs (10) mit einer Verschleißschutzschicht (18) an einer Formoberfläche (12') des Formwerkzeugs (10) vorgesehen, wobei die Verschleißschutzschicht (18) und/oder eine Haftvermittlungsschicht für die Verschleißschutzschicht (18) durch ein thermisches Spritzen aufgebaut wird. Damit kann in einfacher Weise insbesondere die Verschleißbeständigkeit bzw. Lebensdauer von Formwerkzeugen, die aus einem Faserverbund (10') wie beispielsweise CFK hergestellt sind, beträchtlich erhöht werden.The invention relates to the use of molds for the production of molded parts and in particular the production of such molds, which are provided for the production of fiber composite components. According to the invention, a method for producing a molding tool (10) formed from a fiber composite (10 ') with a wear protection layer (18) on a molding surface (12') of the molding tool (10) is provided, wherein the wear protection layer (18) and / or an adhesion-promoting layer for the wear-resistant layer (18) is built up by thermal spraying. This can be increased in a simple manner, in particular the wear resistance and life of molds, which are made of a fiber composite (10 ') such as CFRP, considerably.

Description

Die Erfindung betrifft den Einsatz von Formwerkzeugen zur Herstellung von Formbauteilen und insbesondere die Herstellung solcher Formwerkzeuge, die zur Fertigung von Faserverbundbauteilen dienen.The The invention relates to the use of molds for the production of molded components and in particular the production of such molds, which are used for the production of fiber composite components.

Für die industrielle Fertigung von Formbauteilen werden oftmals robuste Form-Werkzeuge benötigt, die einer großen Anzahl von Fertigungszyklen widerstehen, um eine entsprechende Anzahl von Formbauteilen mit ein und demselben Werkzeug fertigen zu können.For the industrial Manufacture of mold components often requires robust mold tools that a big one Number of manufacturing cycles withstand a corresponding number Manufacture of molded components with one and the same tool.

Die Oberflächenkontur eines mit einem Formwerkzeug gefertigten Bauteils wird durch eine entsprechende Formoberfläche des Formwerkzeugs bestimmt. Verschleißerscheinungen an dieser Formoberfläche des Werkzeugs führen somit zwangsläufig zu einer Qualitätsverschlechterung der gefertigten Bauteile bzw. zu einer Fertigung von Ausschuss.The surface contour a manufactured with a mold component is replaced by a corresponding mold surface of the mold determined. Wear and tear on this mold surface of the Lead tool thus inevitably to a quality deterioration the manufactured components or to a production of rejects.

Beispielsweise werden zur Fertigung von CFK-Bauteilen (CFK = Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) dienende Formwerkzeuge vor ihrer Verwendung oftmals mit einem z. B. flüssigen Trennmittel beschichtet. Nach dem Entformen des CFK-Bauteils können, je nach Fertigungsmethode, eingebrannte Trennmittelrückstände an der Formoberfläche verbleiben, welche in der Regel durch scharfkantige Werkzeuge wie Schaber entfernt werden müssen. Dies bringt die Gefahr einer oberflächlichen Schädigung des Formwerkzeugs mit sich.For example are used to manufacture CFRP components (CFRP = carbon fiber reinforced plastic) serving molds before use often with a z. B. liquid Release agent coated. After removal of the CFRP component, depending by manufacturing method, burned release agent residues on the mold surface which are usually caused by sharp-edged tools Scraper must be removed. This brings the risk of superficial damage to the Molding tool with itself.

Die Herstellung eines vergleichsweise robusten Formwerkzeugs, beispielsweise einer gefrästen Stahlform, ist mit beträchtlichen Kosten verbunden.The Production of a relatively robust mold, for example one milled Steel mold, is with considerable Costs connected.

Gemäß eines auf internen betrieblichen Kenntnissen der Anmelderin beruhenden Stands der Technik werden kostengünstigere Formwerkzeuge aus CFK hergestellt, die wiederum der Fertigung von CFK-Bauteilen dienen.According to one based on internal operational knowledge of the applicant State of the art are cheaper molds CFK produced, which in turn serve the production of CFRP components.

Die eher geringe Verschleißfestigkeit solcher CFK-Werkzeuge ("CFK-Femis") behindert jedoch den produktionstechnischen Durchbruch der ansonsten den dehnungskompatiblen Stahlformen überlegenen CFK-Werkzeuge. Kostengünstigere Werkzeuge wären jedoch insbesondere bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen (z. B. lasttragenden CFK-Strukturen im Flugzeugbau) sehr interessant. Bislang werden derartige CFK-Werkzeuge nur im Prototypenbau und in Kleinstserien verwendet, da deren Standzeit sehr gering ist.The rather low wear resistance However, such CFK tools ("CFK Femis") hinders the production-technical breakthrough of the otherwise stretch-compatible Steel molds superior CFRP tools. Cheaper Tools would be however, especially in the manufacture of fiber composite components (eg load-bearing CFRP structures in aircraft construction) very interesting. So far Such CFRP tools are only used in prototype construction and in very small series used because their life is very low.

Für den Einsatz bei größeren Serien fehlt im Moment als Voraussetzung eine verschleißfeste und robuste Formoberfläche. Die derzeit verwendeten CFK-Werkzeuge haben eine durchschnittliche Lebensdauer von etwa 50 bis 80 Zyklen. Selbst innerhalb dieser kurzen Lebensdauer sind häufige Reparaturen nötig, d. h. die schadhaften Stellen werden ausgearbeitet und anschließend mit einem speziellen Reparatur-System aufgefüllt. Anschließend muss die Oberfläche geschliffen und poliert werden. Dabei nimmt die Standzeit des Werkzeugs mit jeder Reparatur ab.For use for larger series At the moment, a wear-resistant and robust mold surface is missing as a prerequisite. The Currently used CFRP tools have an average life of about 50 to 80 cycles. Even within this short lifetime are frequent repairs necessary, d. H. the damaged areas are worked out and then with filled up with a special repair system. Then must the surface be sanded and polished. The service life of the tool decreases with every repair.

Desweiteren erfordern diese CFK-Werkzeuge den Einsatz großer Mengen von flüssigen oder pasteusen Trennmitteln, die wiederum teilweise in einem eigenen Zyklus in die Formoberfläche "eingebrannt" werden müssen.Furthermore These CFRP tools require the use of large quantities of liquid or pasteusen Parting agents, in turn, partially in a separate cycle in the mold surface must be "baked".

Aus diesem Grund werden für Serien mit höheren Stückzahlen fast nur noch Stahlvorrichtungen eingesetzt. Diese Stahlformen sind jedoch teuer und schon für kleinere Bauteile schwer und unhandlich.Out this reason will be for Series with higher numbers almost only steel devices used. These steel forms are but expensive and already for smaller components heavy and unwieldy.

In der Luftfahrtindustrie werden die Formwerkzeuge zur Fertigung von Faserverbundbauteilen, insbesondere CFK-Bauteilen, jedoch immer größer und komplexer. Aus diesem Grund besteht ein zunehmendes Bedürfnis, geeignete Formwerkzeuge aus leichteren Materialien als den teuren Stählen herzustellen. Die prinzipiell einsetzbaren Formwerkzeuge aus CFK sind trotz aller ihrer Vorteile (z. B. geringes Gewicht, geringe Material- und Herstellungskosten, Verzugsfreiheit) zumeist nicht verschleißfest genug, um insbesondere zur Fertigung von großen Formbauteilen wirtschaftlich eingesetzt zu werden.In In the aviation industry, the molds are used to manufacture Fiber composite components, in particular CFRP components, but always bigger and more complex. For this reason, there is an increasing need to appropriate Making molds from lighter materials than the expensive steel. The principally usable CFK molding tools are in spite of everything their advantages (eg low weight, low material and manufacturing costs, Freedom from distortion) mostly not wear-resistant enough, in particular for the production of large molded components to be used economically.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Erhöhung der Wirtschaftlichkeit, der Qualität und der Umweltverträglichkeit bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen, insbesondere von Strukturen aus faserverstärkten Kunststoffen, mit Hilfe von Formwerkzeugen zu unterstützen, welche aus einem Faserverbund gebildet sind.It It is an object of the present invention to increase the Economy, quality and environmental compatibility in the manufacture of fiber composite components, in particular of structures made of fiber-reinforced Plastics to assist with the help of molds, which are formed from a fiber composite.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Herstellen eines aus einem Faserverbund gebildeten Formwerkzeugs mit einer Verschleißschutzschicht an einer Formoberfläche des Formwerkzeugs gelöst, wobei die Verschleißschutzschicht und/oder eine Haftvermittlungsschicht für die Verschleißschutzschicht durch thermisches Spritzen aufgebaut wird.According to the present The invention achieves this object by a method for manufacturing a formed from a fiber composite mold with a Wear protection layer on a mold surface solved the mold, the wear protection layer and / or an adhesion-promoting layer for the wear-resistant layer is built up by thermal spraying.

Mit der Erfindung kann somit in einfacher Weise insbesondere die Verschleißbeständigkeit bzw. Lebensdauer von Formwerkzeugen, die aus einem Faserverbund wie beispielsweise CFK hergestellt sind, beträchtlich erhöht werden.With The invention can thus in a simple manner, in particular the wear resistance or Lifespan of molds made of a fiber composite such as CFK are manufactured considerably elevated become.

Der Begriff "thermisches Spritzen" bezeichnet hierbei eine Oberflächenbeschichtungstechnik, bei welcher ein Spritzmaterial in Form von durch thermische Energie erweichten oder geschmolzenen Partikeln auf die zu beschichtende Oberfläche aufgebracht wird, wobei die aufgebrachten Partikel sich an der Oberfläche wieder verfestigen und somit eine Zusatzmaterialschicht (Verschleißschutzschicht und/oder Haftvermittlungsschicht hierfür) ausbilden.The term "thermal spraying" refers to a surface coating technique, in which a spray material in the form of softened by thermal energy or molten particles is applied to the surface to be coated, wherein the particles applied solidify again on the surface and thus form a Zusatzmaterialschicht (wear protection layer and / or bonding layer for this).

Für das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren im Rahmen der Herstellung des Formwerkzeugs kommen prinzipiell alle an sich bekannten thermischen Spritzverfahren in Betracht.For the coating method according to the invention in the context of the production of the mold are in principle all per se known thermal spray process into consideration.

Als Energieträger zur Zufuhr der zum Erweichen bzw. Aufschmelzen des Spritzmaterials kann z. B. eine Brenngas-Sauerstoff-Flamme, ein elektrischer Lichtbogen, ein Plasmastrahl oder ein Laserstrahl dienen.When fuels for supplying the softening or melting of the spray material can z. B. a fuel gas-oxygen flame, an electric arc, serve a plasma jet or a laser beam.

Für den thermischen Spritzprozess geeignete Spritzpistolen, denen das Spritzmaterial z. B. in Pulverform oder als Draht bzw. Stab zugeführt wird, sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt und können somit vorteilhaft im Rahmen der Erfindung eingesetzt werden. Im Hinblick auf optimierte Eigenschaften der thermisch aufgespritzten Beschichtung kann eine solche Spritzpistole z. B. mit einem Pulver beschickt, welches eine präzise eingestellte Korngrößenverteilung besitzt.For the thermal Spray process suitable spray guns, which the spray material z. B. in powder form or as a wire or rod is supplied, are also known from the prior art and can thus be used advantageously within the scope of the invention. In terms of optimized properties of the thermally sprayed coating can such a spray gun z. B. charged with a powder, which one precise set grain size distribution has.

In einer Ausführungsform ist ein Draht- oder Stabflammspritzen vorgesehen, bei welchem das als Draht bzw. Stab zugeführte Spritzmaterial in einer Brenngas (z. B. Acetylen)-Sauerstoff-Flamme kontinuierlich aufgeschmolzen wird, wobei mit Hilfe eines Zerstäubergases (z. B. Druckluft oder Stickstoff) tröpfchenförmige Spritzpartikel abgelöst und auf die zu beschichtende Oberfläche geschleudert werden.In an embodiment a wire or rod flame spraying is provided in which the supplied as wire or rod Spray material in a fuel gas (eg acetylene) oxygen flame is continuously melted, using a nebulizer gas (For example, compressed air or nitrogen) droplet-shaped spray particles detached and on the surface to be coated be hurled.

In einer anderen Ausführungsform ist ein Pulverflammspritzen vorgesehen, bei welchem ein pulverförmiges Spritzmaterial in einer Brenngas-Sauerstoff-Flamme an- oder aufgeschmolzen und mit Hilfe der expandierenden Verbrennungsgase auf die zu beschichtende Oberfläche geschleudert wird. Gegebenenfalls kann ein zusätzliches Gas (z. B. Argon oder Stickstoff) zur der Beschleunigung der Partikel auf die Oberfläche verwendet werden.In another embodiment a powder flame spraying is provided in which a powdered spray material in a fuel gas-oxygen flame on or melted and with the help of expanding combustion gases on the to be coated surface is thrown. Optionally, an additional gas (eg argon or Nitrogen) for accelerating the particles to the surface become.

In einer anderen Ausführungsform ist ein Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen ("HVOF") vorgesehen, bei welchem eine kontinuierliche Gasverbrennung mit hohen Drücken in einer Brennkammer erfolgt, in deren zentraler Achse ein pulverförmiges Spritzmaterial zugeführt wird, wodurch die Spritzpartikel auf besonders hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Diese Variante ist insbesondere zur Schaffung einer besonders dichten Spritzschicht oftmals besonders vorteilhaft.In another embodiment is a high speed flame spraying ("HVOF") provided in which a continuous gas combustion with high pressures takes place in a combustion chamber, in the central axis of a powdered spray material supplied which causes the spray particles to reach very high speeds be accelerated. This variant is in particular for the creation Often a particularly dense sprayed layer particularly advantageous.

In einer anderen Ausführungsform ist ein Lichtbogenspritzen vorgesehen, bei welchem zwei drahtförmige Spritzmaterialien in einem zwischen den Drahtenden ausgebildeten Lichtbogen abgeschmolzen und mittels eines Zerstäubergases auf die zu beschichtende Oberfläche geschleudert werden. Diese Variante ist insbesondere bei Verwendung eines metallischen Spritzmaterials vorteilhaft einsetzbar.In another embodiment an arc spraying is provided in which two wire-shaped spray materials melted in a formed between the wire ends arc and by means of a nebulizer gas on the surface to be coated be hurled. This variant is especially in use a metallic spray material advantageously used.

Mit der Erfindung können die beim Fertigungsprozess der Formbauteile in Kontakt mit dem zu formenden Material tretenden Formoberflächen in einfacher Weise, nämlich durch die thermisch aufgespritzte Beschichtung, mit einer Verschleißschutzschicht versehen werden.With of the invention the in the manufacturing process of the mold components in contact with the Forming material passing mold surfaces in a simple manner, namely by the thermally sprayed coating, with a wear protection layer be provided.

Die durch thermisches Spritzen aufgebaute Beschichtung kann hierbei unmittelbar die Verschleißschutzschicht ausbilden, die bei der späteren Fertigung der Formbauteile mit dem zu formenden Material in Kontakt tritt. Alternativ oder zusätzlich kann diese Beschichtung eine Haftvermittlungsschicht zwischen der Verschleißschutzschicht und dem Grundmaterial (Faserverbund) des Formwerkzeugs ausbilden.The By thermal spraying built-up coating can hereby immediately the wear protection layer train in the later production the mold components come into contact with the material to be molded. Alternatively or additionally this coating an adhesion promoting layer between the wear protection layer and the base material (fiber composite) of the molding tool.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Faserverbund von CFK gebildet wird. Dies besitzt insbesondere den Vorteil, dass das Formwerkzeug zu geringen Kosten, mit leichtem Gewicht und äußerst formstabil hergestellt werden kann.In a preferred embodiment it is envisaged that the fiber composite of CFRP is formed. This has the particular advantage that the mold is too small Cost, lightweight and extremely dimensionally stable can be.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Formwerkzeug zur Fertigung von Faserverbundbauteilen, insbesondere zur Fertigung von CFK-Bauteilen, vorgesehen.In a preferred embodiment is the mold for the production of fiber composite components, in particular for the production of CFRP components.

Faserverbundbauteile sind in vielen Anwendungsbereichen vor allem wegen ihrer hohen spezifischen Festigkeit (Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht) interessant. Ein Faserverbundwerkstoff ist ein Mischwerkstoff, der im Allgemeinen aus zwei Hauptkomponenten besteht, nämlich einer Matrix und darin eingebetteten Fasern. Durch gegenseitige Wechselwirkungen dieser Komponenten enthält der Werkstoff höherwertige Eigenschaften als jede der beide einzeln beteiligten Komponenten. Bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen kann ein Formwerkzeug z. B. zum Kompaktieren und/oder Aushärten (zumeist thermisches Aushärten) eines mit einem Matrixmaterial (z. B. Harz) infiltrierten Fasermaterials eingesetzt werden. Bei einem solchen Formwerkzeug können schadhafte Stellen in der Formoberfläche insbesondere bei der mechanischen Reinigung durch die Anwendung von Schabern, Spachteln oder anderen scharfkantigen Werkzeugen zum Entfernen von Matrixmaterial und eingebrannten Trennmittelrückständen entstehen. Solche Schäden können bei einem erfindungsgemäß hergestellten Formwerkzeug jedoch durch die im Rahmen der Herstellung ausgebildete Verschleißschutzschicht vermieden werden, was die Standzeit des Werkzeugs beträchtlich verlängert.Fiber composite components are interesting in many applications, above all because of their high specific strength (ratio of strength to weight). A fiber composite material is a composite material which generally consists of two major components, namely a matrix and fibers embedded therein. By mutual interactions of these components, the material contains higher quality properties than either of the two components involved individually. In the manufacture of fiber composite components, a mold z. B. for compacting and / or curing (usually thermal curing) of a with a matrix material (eg resin) infiltrated fiber material can be used. In such a mold, defective areas in the mold surface, in particular in the mechanical cleaning by the application of scrapers, spatulas or other sharp-edged tools for removing matrix material and burned release agent residues may arise. Such damages can occur at a However, mold produced according to the invention can be avoided by the wear protection layer formed in the course of manufacture, which considerably prolongs the service life of the tool.

In diesem Zusammenhang ist auch zu bedenken, dass CFK-Bauteile und ein korrespondierendes CFK-Formwerkzeug (Femi) in der Regel ein artgleiches bzw. ähnliches Harzsystem enthalten. Bei einer ungeschützten Formoberfläche des Werkzeugs führt die hohe chemische Affinität der betreffenden Harze untereinander zu Anbackungen und chemischen Bindungen. Hierdurch werden erhöhte Entformungskräfte erforderlich, die zu Formbeschädigungen als auch zu Bauteilbeschädigungen führen können. Daraus resultierend entstehen zusätzlich hohe Reinigungskosten und hoher Flächenabtrag sowie unerwünschte geometrische Veränderungen durch zyklisch wiederkehrendes Überarbeiten bzw. Entfernen der Harzrückstände. Durch die erfindungsgemäß bereitgestellte Verschleißschutzschicht kann diese Problematik jedoch beseitigt werden.In It should also be borne in mind that CFRP components and a corresponding CFK molding tool (Femi) usually a similar or similar Resin system included. In an unprotected mold surface of the tool performs the high chemical affinity the resins in question among each other to caking and chemical Bonds. This will increase demolding necessary, which leads to mold damage as well as component damage to lead can. As a result, high cleaning costs are additionally incurred and high surface removal as well as unwanted geometric changes through cyclically recurring revisions or removing the resin residues. By the invention provided Wear protection layer However, this problem can be eliminated.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das thermische Spritzen mit einem Metall oder einer Metalllegierung durchgeführt wird, sei es zum Aufbau einer gegebenenfalls vorgesehenen Haftvermittlungsschicht oder zum Aufbau der Verschleißschutzschicht.In an embodiment is provided that the thermal spraying with a metal or a Metal alloy performed be it to build up an adhesion layer, if appropriate or to build up the wear protection layer.

In einer spezielleren, insbesondere z. B. für Formwerkzeuge zur Fertigung von CFK-Bauteilen besonders interessanten Ausführungsform ist die Verschleißschutzschicht aus einer Legierung von Eisen und Nickel gebildet, wobei der Nickelanteil bevorzugt im Bereich von 30 % bis 40 % liegt, insbesondere etwa 36 % beträgt. Derartige Werkstoffe werden z. B. als "Nickel 36", "Invar 36" und "Pernifer 36" kommerziell vertrieben.In a more specific, in particular z. B. for molds for manufacturing Of CFK components particularly interesting embodiment is the wear protection layer formed from an alloy of iron and nickel, the nickel content preferably in the range of 30% to 40%, in particular approximately 36%. Such materials are z. As "Nickel 36", "Invar 36 "and" Pernifer 36 "sold commercially.

Insbesondere die zuletzt genannten Metalllegierungen sind relativ teuer und schlecht bearbeitbar, so dass z. B. unmittelbar aus solchen Metalllegierungen hergestellte Formwerkzeuge entsprechend teuer wären. Mit der Erfindung kann jedoch ein formstabiles und kostengünstiges Grundmaterial des Formwerkzeugs (Faserverbund) mit einer solchen Metalllegierung als Verschleißschutz kombiniert werden.Especially the latter metal alloys are relatively expensive and bad workable, so that z. B. directly from such metal alloys produced molds would be correspondingly expensive. With the invention can However, a dimensionally stable and inexpensive base material of the mold (Fiber composite) with such a metal alloy as wear protection be combined.

Falls die Verschleißschutzschicht unmittelbar durch das thermische Spritzen aufgebaut wird, so kann z. B. Nickel 36 einer robotergeführten Spritzpistole als Pulver oder Draht, je nach geforderten Schichteigenschaften, zugeführt werden. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, ähnliche artgleiche Werkstoffe zu applizieren, etwa durch entsprechende Pulverbeimischungen. Durch geeignete Wahl des oder der Spritzmaterialien sowie der verwendeten Spritzmethode lassen sich besonders haftfeste Oberflächenbeschichtungen platzieren.If the wear protection layer is constructed directly by the thermal spraying, so can z. B. Nickel 36 a robot-controlled Spray gun as a powder or wire, depending on the required coating properties, supplied become. About that There is also the possibility of similar ones Apply the same materials, such as by appropriate powder admixtures. By a suitable choice of the or the spray materials and the used Spray method can be particularly adherent surface coatings place.

Wie bereits erwähnt, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Verschleißschutzschicht auf der Oberfläche des Faserverbunds durch thermisches Spritzen aufgebaut wird, sei es mit oder ohne spezielle darunter angeordnete Haftvermittlungsschicht, die ebenfalls vorteilhaft durch thermisches Spritzen aufgebaut werden kann.As already mentioned, is in one embodiment provided that the wear protection layer on the surface of the fiber composite is constructed by thermal spraying, let it with or without special adhesion layer arranged below it, which are also advantageously constructed by thermal spraying can.

In einer alternativen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschleißschutzschicht zunächst an einer Formoberfläche eines zur Bildung des Formwerkzeugs aus dem Faserverbund vorgesehenen "Urwerkzeugs" bereitgestellt wird und dann bei der Bildung des Formwerkzeugs von der Formoberfläche des Urwerkzeugs auf die Formoberfläche des Formwerkzeugs übertragen wird.In an alternative embodiment it is provided that the wear protection layer on first a mold surface a "Urwerkzeugs" provided for forming the mold from the fiber composite is provided and then during the formation of the mold from the mold surface of the mold Urwerkzeugs on the mold surface of the mold becomes.

Die Besonderheit dieser Beschichtungsmethode besteht also darin, dass die Verschleißschutzschicht nicht unmittelbar am Ort ihrer Verwendung aufgebaut wird, sondern separat davon. Diese Verschleißschutzschicht wird während des Formungsprozesses, bei welchem das Formwerkzeug hergestellt wird, vom Urwerkzeug "abgeformt bzw. ablaminiert".The Special feature of this coating method is therefore that the wear protection layer not directly at the place of their use is built, but separate from it. This wear protection layer is during the molding process in which the mold is made is molded from the original tool or ablaminiert ".

Bei dieser alternativen Ausführungsform sind wiederum zwei Ausführungsvarianten besonders interessant, die sich in der Art und Weise der Bereitstellung der abzulaminierenden Verschleißschutzschicht unterscheiden.at this alternative embodiment again are two variants particularly interesting, which is in the way of providing Distinguish the abzulaminierenden wear protection layer.

Bei einer ersten Variante ist vorgesehen, dass die Verschleißschutzschicht als Blech oder Folie (z. B. aus Metall) auf die Formoberfläche des Urwerkzeugs aufgelegt wird und die Verschleißschutzschicht, vor oder nach dem Auflegen, durch thermisches Spritzen mit einer Haftvermittlungsschicht versehen wird.at A first variant provides that the wear protection layer as a sheet or foil (eg of metal) on the mold surface of the Urwerkzeugs is applied and the wear protection layer, before or after laying on, by thermal spraying with an adhesive layer is provided.

Bei einer zweiten Variante ist vorgesehen, dass die Verschleißschutzschicht durch thermisches Spritzen auf der Formoberfläche des Urwerkzeugs aufgebaut wird.at A second variant provides that the wear protection layer built up by thermal spraying on the mold surface of the Urwerkzeugs becomes.

Für alle Ausführungsformen ganz allgemein ist es von Vorteil, wenn die durch das thermische Spritzen aufgebaute Beschichtung (Haftvermittlungsschicht und/oder Verschleißschutzschicht) einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der sich allenfalls geringfügig von demjenigen des Grundmaterials des Formwerkzeugs (Faserverbund, z.B. CFK) unterscheidet, bevorzugt um weniger als 10 % unterscheidet.For all embodiments In general, it is beneficial if by the thermal spraying built-up coating (adhesion-promoting layer and / or wear-resistant layer) has a coefficient of thermal expansion, which at best slight from that of the base material of the molding tool (fiber composite, e.g. CFK) differs, preferably by less than 10%.

Durch das erfindungsgemäß vorgesehene thermische Spritzen können vorteilhaft auch relativ großflächige (z. B. größer als 1 Quadratmeter) Beschichtungen mit Schichtdicken bis zu mehreren Millimetern realisiert werden. Zumeist genügen zur Ausbildung einer Haftvermittlungsschicht oder Verschleißschutzschicht Schichtdicken im Bereich von weniger als 1 mm.By virtue of the thermal spraying provided according to the invention, relatively large areas (for example greater than 1 square meter) can advantageously also be used coatings with layer thicknesses up to several millimeters can be realized. In most cases, layer thicknesses in the range of less than 1 mm are sufficient to form an adhesion-promoting layer or wear-resistant layer.

Falls das thermische Spritzen zum direkten Aufbau der Verschleißschutzschicht auf der Oberfläche des Faserverbunds vorgesehen ist, so ist es vorteilhaft, wenn zuvor eine Vorbehandlung der Formoberfläche erfolgt, beispielsweise um damit die Haftung des Spritzmaterials zu verbessern (wenn keine separate Haftvermittlungsschicht vorgesehen ist).If the thermal spraying for the direct construction of the wear protection layer on the surface is provided of the fiber composite, so it is advantageous if previously a pretreatment of the mold surface takes place, for example to improve the adhesion of the spray material (if no separate Adhesion layer is provided).

Die Vorbehandlung der Formoberfläche kann z. B. eine mechanische Bearbeitung umfassen (z. B. Schleifen, Fräsen etc.). Auch ein Strahlprozess, insbesondere ein Sandstrahlen, kommt als mechanische Vorbehandlung in Betracht. Alternativ oder zusätzlich kann die Formoberfläche z. B. mittels eines Lasers strukturiert bzw. aufgeraut werden.The Pretreatment of the mold surface can z. B. include a mechanical processing (eg., Grinding, milling, etc.). Also, a blasting process, in particular sandblasting, comes as mechanical pretreatment into consideration. Alternatively or additionally the mold surface z. B. be structured or roughened by means of a laser.

Wenngleich der Wärmeeintrag beim thermischen Spritzen im Allgemeinen relativ klein ist, so kann es unter Umständen vorteilhaft sein, wenn die Formoberfläche während des thermischen Spritzens gekühlt wird. In sehr empfindlichen Bereichen oder bei sehr hohen lokalen Beschichtungsraten können damit z. B. durch gezieltes Kühlen kritische Temperaturen und lokale Überhitzungen zuverlässig vermieden werden.Although the heat input in thermal spraying is generally relatively small, so can it may be be advantageous if the mold surface is cooled during thermal spraying. In very sensitive areas or at very high local coating rates can do that z. B. by targeted cooling reliably avoiding critical temperatures and local overheating become.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein durch das thermische Spritzen direkt auf die Formoberfläche des Werkzeugs aufgebrachter Verschleißschutzwerkstoff auf Übermaß aufgespritzt und durch eine Nachbearbeitung wie z. B. ein Schleifen oder Polieren auf eine gewünschte Endkontur gebracht wird.In an embodiment is provided that a through the thermal spraying directly on the mold surface the tool applied wear protection material sprayed on excess and by a post-processing such. As a grinding or polishing to a desired Final contour is brought.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass durch das thermische Spritzen mehrere Schichten eines oder mehrerer Spritzmaterialien auf die betreffende Formoberfläche (des Werkzeugs oder des Urwerkzeugs) aufgebracht werden.In an embodiment is provided that by thermal spraying several layers one or more spraying materials on the mold surface in question (des Tool or the original tool) are applied.

Solche Einzelschichten können sich im verwendeten Spritzmaterial und/oder in den gewählten Spritzparametern (z. B. Temperatur des Spritzgutes, Spritzrate etc.) unterscheiden. In dieser Weise können z. B. eine besonders haftfähige Schicht unmittelbar an der Formoberfläche des Formwerkzeugs und eine eher harte und/oder für den betreffenden Formbauteil-Fertigungsprozess besonders günstige Eigenschaften aufweisende Deckschicht vorgesehen werden (z. B. eine Decklage mit anti-adhäsiver Wirkung für das Matrixmaterial eines mit dem Form werkzeug zu fertigenden Faserverbundbauteils). Durch die Verwendung fluorpolymerhaltiger Materialien kann beispielsweise eine trennmittelfreie Fertigung von CFK-Leichtbaustrukturen realisiert werden. Gegebenenfalls kann zwischen zwei benachbarten Einzelschichten einer thermisch aufgespritzten mehrlagigen Beschichtung auch ein kontinuierlicher Wechsel des Materials und/oder der Materialstruktur erfolgen ("Gradientenschicht").Such Single layers can in the spray material used and / or in the spray parameters selected (eg, temperature of the injection molding material, spray rate, etc.). In this way you can z. B. a particularly adhesive Layer directly on the mold surface of the mold and a rather hard and / or for the particular mold component manufacturing process particularly favorable properties having a covering layer (eg a cover layer with anti-adhesive Effect for the matrix material of a tool to be manufactured with the mold fiber composite component). For example, by using fluoropolymer-containing materials realized a release agent-free production of lightweight CFRP structures become. Optionally, between two adjacent individual layers a thermally sprayed multilayer coating also continuous change of material and / or material structure done ("gradient layer").

Gemäß der Erfindung kann die thermische Spritztechnik bei der Beschichtung von CFK-Formwerkzeugen wahlweise auftragend oder abformend zum Einsatz kommen. Mit thermisch gespritzten Schichtsystemen können CFK-Oberflächen zum einen vor Verschleiß geschützt werden und zum anderen anti-adhäsiv modifiziert werden (optional), um ein Anbacken von Bauteilharz bei der Fertigung von CFK-Bauteilen zu verhindern.According to the invention can the thermal spray technique in the coating of CFK molds optionally applied by application or molding. With thermal sprayed layer systems can CFRP surfaces on the one hand be protected against wear and on the other hand anti-adhesive be modified (optional), to a baking of component resin at the production of CFRP components to prevent.

Ferner besteht die Möglichkeit, eine Metallfolie oder ein Metallblech durch einseitige Beschichtung mittels thermischen Spritzen haftfest in die Oberfläche von CFK-Formwerkzeugen zu integrieren. Vor dem einseitigen Auftrag der Haftschicht mittels thermisch Spritzen kann eine Permanent-Trennschicht auf der Rückseite der Folie bzw. des Blechs bereits eingebrannt sein (z. B. Lacksystem auf Fluorpolymer-Basis).Further it is possible, a metal foil or a metal sheet by one-sided coating by means of thermal spraying adherent in the surface of CFRP molding tools to integrate. Before the one-sided application of the adhesive layer by means of Thermal spraying can be a permanent release coating on the back the film or the sheet already burned (eg paint system fluoropolymer-based).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben. Es stellen jeweils schematisch dar:The Invention will now be described with reference to embodiments with reference on the attached Drawings further described. They each represent schematically:

1 ist eine schematische Seitenansicht eines Formwerkzeugs, an dessen Formoberfläche direkt durch thermisches Spritzen eine Verschleißschutzschicht aufgebaut wird, 1 is a schematic side view of a mold on the mold surface is built up directly by thermal spraying a wear protection layer,

2 ist eine der 1 entsprechende Ansicht nach Abschluss des Aufbaus der Verschleißschutzschicht, 2 is one of the 1 corresponding view after completion of the structure of the wear protection layer,

3 ist eine schematische Seitenansicht gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels, bei welchem eine Verschleißschutzschicht durch thermisches Spritzen zunächst auf der Formoberfläche eines mit einer Trennmittelschicht versehenen Urwerkzeugs aufgebaut wird, 3 is a schematic side view according to a second embodiment, in which a wear protection layer is first built up by thermal spraying on the mold surface of a priming tool provided with a release agent layer,

4 ist eine der 3 entsprechende Ansicht nach Abschluss des Aufbaus der Verschleißschutzschicht, 4 is one of the 3 corresponding view after completion of the structure of the wear protection layer,

5 veranschaulicht den Formungsprozess eines Faserverbunds mittels des Urwerkzeugs, 5 illustrates the forming process of a fiber composite by means of the original tool,

6 veranschaulicht den Abschluss des Formungsprozesses und die hierbei erfolgte Übertragung der Verschleißschutzschicht vom Urwerkzeug auf das Werkzeug, 6 illustrates the completion of the molding process and the transfer of the wear protection layer from the primary tool to the tool,

7 veranschaulicht ein drittes Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Haftvermittlungsschicht durch thermisches Spritzen an einer Oberfläche einer an der Formoberfläche eines Urwerkzeugs aufgelegten Verschleißschutzfolie aufgebaut wird, 7 Fig. 11 illustrates a third embodiment in which an adhesion promoting layer is built up by thermal spraying on a surface of a wear protection film placed on the molding surface of a primary tool;

8 ist eine der 7 entsprechende Ansicht nach Abschluss des Aufbaus der Haftvermittlungsschicht, 8th is one of the 7 appropriate view after completing the construction of the adhesive layer,

9 veranschaulicht einen Formungsprozess eines Faserverbunds mittels des Urwerkzeugs, und 9 illustrates a forming process of a fiber composite by means of the original tool, and

10 zeigt das durch den Formungsprozess hergestellte Formwerkzeug, auf dessen Formoberfläche sich die von der Formoberfläche des Urwerkzeugs übertragene Verschleißschutzfolie befindet. 10 shows the mold produced by the molding process, on the mold surface is the transmitted from the mold surface of the Urwerkzeugs wear protection film.

Die 1 und 2 veranschaulichen die Herstellung eines Formwerkzeugs 10, welches zur späteren Fertigung von CFK-Bauteilen vorgesehen ist.The 1 and 2 illustrate the manufacture of a mold 10 , which is intended for the later production of CFRP components.

1 zeigt das noch "ungeschützte" Formwerkzeug 10', welches durch Kompaktieren und Aushärten eines mit einem Matrixmaterial (z. B. Harz) imprägnierten Kohlenstofffasermaterials (z. B. Stapel aus Kohlenstofffasermatten) bereitgestellt wurde. 1 shows the still "unprotected" mold 10 ' which has been provided by compacting and curing a carbon fiber material impregnated with a matrix material (e.g., resin) (e.g., carbon fiber mat stacks).

Würde man dieses aus einem Faserverbund (hier: CFK) gebildete Formwerkzeug 10' für eine Serienfertigung von CFK-Bauteilen verwenden, deren Endkontur durch die Kontur einer Formoberfläche 12' des Formwerkzeugs 10' bestimmt wird, so würde die Formoberfläche 12' nach vergleichsweise wenigen Fertigungszyklen bereits erheblich verschleißen.Would this be formed from a fiber composite (here: CFK) molding tool 10 ' For a series production of CFRP components use their final contour through the contour of a mold surface 12 ' of the mold 10 ' is determined, so would the mold surface 12 ' already wear out considerably after comparatively few production cycles.

Daher wird, wie es in 1 dargestellt ist, an der ungeschützten Formoberfläche 12' durch thermischen Spritzen mittels einer Spritzpistole 14 ein Spritzmaterial 16 aufgebracht (z. B. HVOF oder Lichtbogendrahtspitzen).Therefore, as it is in 1 is shown on the unprotected mold surface 12 ' by thermal spraying by means of a spray gun 14 a spray material 16 applied (eg HVOF or arc wire tips).

Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird mit der robotergeführten thermischen Spritzpistole 14 eine Metalllegierung (hier: Nickel 36-Pulver) aufgeschmolzen und aufgespritzt.In the illustrated embodiment, with the robot-guided thermal spray gun 14 a metal alloy (here: nickel 36 powder) melted and sprayed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Formoberfläche 12' zuvor einer Vorbehandlung unterzogen, welche die Haftung des nachfolgend thermisch aufgespritzten Materials 16 an dem Werkzeug 10' steigert (z. B. durch Strahlen, La serreinigen, Plasma-Ätzen etc.). Eine solche Vorbehandlung kann insbesondere zur Aufrauhung der Oberfläche 12' dienen.In an advantageous embodiment, the mold surface 12 ' previously subjected to a pretreatment, which the adhesion of the subsequently thermally sprayed material 16 on the tool 10 ' increases (eg by blasting, laser cleaning, plasma etching, etc.). Such pretreatment can in particular for roughening the surface 12 ' serve.

Gegebenenfalls kann auch vorgesehen sein, dass das Formwerkzeug 10' während des thermischen Spritzens aktiv gekühlt wird, beispielsweise von der Unterseite des Formwerkzeugs her (z. B. Wasserkühlung).Optionally, it may also be provided that the molding tool 10 ' is actively cooled during the thermal spraying, for example, from the bottom of the mold ago (eg., Water cooling).

2 zeigt das Ergebnis des thermischen Spritzprozesses, durch welchen die Formoberfläche 12' überdeckend eine metallische Verschleißschutzschicht 18 ausgebildet wurde. 2 shows the result of the thermal spray process through which the mold surface 12 ' covering a metallic wear protection layer 18 was trained.

Die Verschleißschutzschicht 18 bildet auf der dem Faserverbund 10' abgewandten Seite eine neue Formoberfläche 12 des damit fertiggestellten Formwerkzeugs 10. Optional kommt eine Nachbearbeitung (z. B. Polieren) der Oberfläche 12 in Betracht.The wear protection layer 18 forms on the fiber composite 10 ' opposite side a new mold surface 12 of the completed mold 10 , Optionally comes a post-processing (eg polishing) of the surface 12 into consideration.

Das Formwerkzeug 10 verschleißt somit nicht so schnell durch die damit durchgeführten Fertigungszyklen bzw. durch mechanische Verletzungen und Beschädigungen mittels Reinigungswerkzeugen, die zur Säuberung der Formoberfläche 12 nach jedem einzelnen Fertigungszyklus in der Regel erforderlich sind. Weiterhin schützt die Beschichtung 18 das Werkzeug 10 vor übermäßiger chemischer Alterung bzw. Degradation, z. B. aufgrund von Oxidation an der ungeschützten Oberfläche 12'.The mold 10 thus does not wear out so quickly by the manufacturing cycles carried out thereby or by mechanical injuries and damage by means of cleaning tools that clean the mold surface 12 usually required after every single production cycle. Furthermore, the coating protects 18 the tool 10 against excessive chemical aging or degradation, eg. Due to oxidation on the unprotected surface 12 ' ,

Die applizierte Verschleißschutzschicht 18 kann z. B. ein "reiner Verschleißschutz" (mechanisch besonders stabil), eine "reine Permanent-Trennschicht" (gut am Werkzeug anhaftend, jedoch anti-adhäsiv bezüglich des zu formenden Materials), oder eine Kombination aus beidem sein.The applied wear protection layer 18 can z. B. a "pure wear protection" (mechanically very stable), a "pure permanent release layer" (good adhering to the tool, but anti-adhesive with respect to the material to be molded), or a combination of both.

Eine Modifikation des Herstellungsverfahrens gemäß der 1 und 2 kann darin bestehen, dass durch das thermische Spritzen mehrere Einzelschichten nacheinander aufgebracht werden, die sich in der chemischen Zusammensetzung und/oder der mikroskopischen Struktur voneinander unterscheiden. Hierbei kann insbesondere eine im Hinblick auf die Haftung optimierte unterste Beschichtungslage vorgesehen sein.A modification of the manufacturing method according to 1 and 2 may consist in that the thermal spraying several sequential layers are applied, which differ in the chemical composition and / or the microscopic structure from each other. In this case, in particular, a lowermost coating layer optimized with regard to adhesion can be provided.

Alternativ oder zusätzlich kann zur Verbesserung der Haftung die oben bereits erwähnte Vorbehandlung der Formoberfläche 12' vorgesehen sein, z. B. als eine mechanische Bearbeitung (z. B. Schleifen etc.). Auch ein Strahlprozess, insbesondere ein Sandstrahlen, kommt als mechanische Vorbehandlung in Betracht. Alternativ oder zusätzlich kann die Formoberfläche 12' z. B. mittels eines Lasers strukturiert bzw. aufgeraut werden.Alternatively or additionally, to improve the adhesion, the above-mentioned pretreatment of the mold surface 12 ' be provided, for. B. as a mechanical processing (eg, grinding, etc.). Also, a blasting process, in particular sand blasting, comes as a mechanical pre-treatment into consideration. Alternatively or additionally, the mold surface 12 ' z. B. be structured or roughened by means of a laser.

Die Formoberfläche 12' bzw. 12 ist in den Figuren der Einfachheit der Darstellung halber als eine einfach gekrümmte Fläche dargestellt, da die tatsächliche Formgestaltung eine nachrangige Bedeutung besitzt. In der Praxis ist die Formoberfläche 12' bzw. 12 zumeist mehr oder weniger kompliziert, in Anpassung an die gewünschte Bauteilkontur, gestaltet. Sie bildet das "negative Abbild" der gewünschten Kontur der Bauteiloberfläche. Des Weiteren ist hier der Einfachheit der Darstellung halber lediglich ein plattenförmiges Formwerkzeug 10 dargestellt. In der Praxis bildet ein solches Formwerkzeug 10 zumeist eine Werkzeughälfte eines zweiteiligen Formwerkzeugs, bei welchem das imprägnierte Fasermaterial zwischen den beiden Werkzeughälften eingeschlossen und gegebenenfalls unter Druck gesetzt wird (z. B. in einem Autoklaven).The mold surface 12 ' respectively. 12 is shown in the figures for the sake of simplicity of illustration as a simply curved surface, since the actual shape design has a subordinate meaning. In practice, the mold surface 12 ' respectively. 12 mostly more or less complicated, in Adaptation to the desired component contour, designed. It forms the "negative image" of the desired contour of the component surface. Furthermore, here for the sake of simplicity of illustration, only a plate-shaped mold is here 10 shown. In practice, such a mold forms 10 usually a tool half of a two-part mold, in which the impregnated fiber material is enclosed between the two mold halves and optionally pressurized (eg in an autoclave).

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Korpus des Formwerkzeugs 10 aus einem kostengünstig hergestellten CFK-Faserverbund hergestellt. Wie bei bisher insgesamt z. B. aus einer robusten Eisen-Nickel-Legierung (z. B. "Nickel 36") her gestellten herkömmlichen Formwerkzeugen wird durch die beschriebene Beschichtung des CFK-Faserverbunds eine industrielle Serienproduktion der entsprechenden CFK-Bauteile ermöglicht. Derartige CFK-Bauteile sind z. B. als Strukturbauteile im Flugzeugbau vorteilhaft einsetzbar. Insbesondere für diesen Bereich kann die Formoberfläche 12 des beschriebenen Formwerkzeugs 10 eine Fläche im Bereich von mehreren Quadratmetern besitzen.In the illustrated embodiment, the body of the mold 10 made from a cost-effectively produced CFRP fiber composite. As with previously a total of z. B. made of a robust iron-nickel alloy (eg., "Nickel 36") made conventional molds is made possible by the described coating of the CFRP fiber composite industrial mass production of the corresponding CFRP components. Such CFRP components are z. B. can be used advantageously as structural components in aircraft. Especially for this area, the mold surface 12 of the described mold 10 have an area of several square meters.

Bei der nachfolgenden Beschreibung von weiteren Ausführungsbeispielen werden für gleichwirkende Komponenten die gleichen Bezugszahlen verwendet, jeweils ergänzt durch einen kleinen Buchstaben zur Unterscheidung der Ausführungsform. Dabei wird im Wesentlichen nur auf die Unterschiede zu dem bzw. den bereits beschriebenen Ausführungsbeispielen eingegangen und im Übrigen hiermit ausdrücklich auf die Beschreibung vorangegangener Ausführungsbeispiele verwiesen.at The following description of further embodiments are for the same effect Components used the same reference numbers, each supplemented by a small letter to distinguish the embodiment. there is essentially only on the differences to the or already described embodiments received and otherwise hereby expressly refer to the description of previous embodiments.

Die 3 bis 6 veranschaulichen ein zweites Ausführungsbeispiel der Herstellung eines aus einem durch Kompaktieren und Aushärten eines Faserverbunds 10a' gebildeten Formwerkzeugs 10a mit einer Verschleißschutzschicht 18a, welche eine Formoberfläche 12a des Werkzeugs 10a ausbildet.The 3 to 6 illustrate a second embodiment of the production of a by a compacting and curing of a fiber composite 10a ' formed mold 10a with a wear protection layer 18a which form a surface 12a of the tool 10a formed.

Wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Verschleißschutzschicht 18a durch thermisches Spritzen mittels einer Spritzpistole 14a aufgebaut. Wie es nachfolgend detailliert erläutert wird, erfolgt dieser Aufbau jedoch nicht direkt auf einer Formoberfläche 12a' des Faserverbunds 10a', sondern separat davon. Die Verschleißschutzschicht 18a wird beim Kompaktieren und/oder Aushärten des Faserverbunds 10' "auflaminiert".As in the embodiment described above, the wear protection layer 18a by thermal spraying by means of a spray gun 14a built up. However, as explained in detail below, this construction does not occur directly on a mold surface 12a ' of the fiber composite 10a ' but separate from it. The wear protection layer 18a becomes when compacting and / or curing the fiber composite 10 ' "Laminated".

Wie es in 3 dargestellt ist, wird bei diesem Herstellungsverfahren zunächst ein "Urmodell" bzw. Urwerkzeug 20a (z. B. aus Aluminium, Stahl oder Polyurethan werkstoff) bereitgestellt, welches eine formgebende Oberfläche 22a besitzt, die mit einer Trennmittelschicht 24a versehen wird, beispielsweise indem ein z. B. flüssiges oder pastöses Trennmittel auf die Oberfläche 22a aufgebracht wird.As it is in 3 is shown in this manufacturing process, first a "master model" or Urwerkzeug 20a (For example, made of aluminum, steel or polyurethane material) provided, which has a shaping surface 22a owns that with a release agent layer 24a is provided, for example by a z. As liquid or pasty release agent on the surface 22a is applied.

Sodann wird mittels der Spritzpistole 14a die Verschleißschutzschicht 18a auf der Oberseite der Trennmittelschicht 24a aufgebaut.Then by means of the spray gun 14a the wear protection layer 18a on top of the release agent layer 24a built up.

4 zeigt das Ergebnis des thermischen Aufspritzprozesses. An der Oberseite des Urwerkzeugs 20a befindet sich die Trennmittelschicht 24a und darüber die Verschleißschutzschicht 18a. Die Trennmittelschicht 24a sorgt hierbei für eine relativ geringe Haftung der Verschleißschutzschicht 18a am Urwerkzeug 20a. 4 shows the result of the thermal spraying process. At the top of the original tool 20a is the release agent layer 24a and above it the wear protection layer 18a , The release agent layer 24a ensures a relatively low adhesion of the wear protection layer 18a at the original tool 20a ,

5 zeigt, wie auf die so präparierte Oberfläche des Urwerkzeugs 20a der Faserverbund 10a' aufgebracht wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird hierbei ein textiles Halbzeug wie z. B. Kohlenstofffasermatten aufgelegt und anschließend mit einem Harz imprägniert. Wie es durch die Pfeile in 5 symbolisiert ist, wird der Faserverbund 10a' gegen die formgebende Oberfläche des Urmodells 20a gedrückt, somit kompaktiert, und anschließend ausgehärtet (z. B. thermisch). Damit entsteht das Formwerkzeug 10a. 5 shows how on the thus prepared surface of the original tool 20a the fiber composite 10a ' is applied. In the illustrated embodiment, a semi-finished textile product such. B. carbon fiber mats and then impregnated with a resin. As it is by the arrows in 5 is symbolized, the fiber composite 10a ' against the shaping surface of the original model 20a pressed, thus compacted, and then cured (eg, thermal). This creates the mold 10a ,

Wenn sodann das Urformwerkzeug 20a wieder geöffnet wird, um das CFK-Laminat 10a' zu entformen, was in 6 veranschaulicht ist, haftet die Verschleißschutzschicht 18a an der Formoberfläche 12a'. Mit anderen Worten wurde die zunächst am Urmodell 20a durch thermisches Spritzen aufgebaute Verschleißschutzschicht 18a während des Formungsprozesses zur Bildung des Formwerkzeugs 10a von der Formoberfläche des Urwerkzeugs auf die Formoberfläche des Werkzeugs transferiert.If then the Urformwerkzeug 20a reopened to the CFRP laminate 10a ' to demolish what is in 6 is illustrated, the wear protection layer adheres 18a on the mold surface 12a ' , In other words, the first was based on the original model 20a built by thermal spraying wear protection layer 18a during the molding process to form the mold 10a transferred from the mold surface of the Urwerkzeugs on the mold surface of the tool.

Für diese Übertragung der separat durch thermisches Spritzen gebildeten Verschleißschutzschicht 18a ist wesentlich, dass die Adhäsion zwischen dem Material der Verschleißschutzschicht 18a und dem Trennmittel 24a geringer als die Adhäsion zum CFK-Material des Formwerkzeugs 10a (bzw. dessen Harzsystem) ist. Optional kommt wieder eine Nachbearbeitung der Formoberfläche 12a in Betracht.For this transfer of wear protection layer separately formed by thermal spraying 18a It is essential that the adhesion between the material of the wear protection layer 18a and the release agent 24a less than the adhesion to the CFK material of the mold 10a (or its resin system) is. Optionally comes a reworking of the mold surface 12a into consideration.

Zusammenfassend wird mit der Ausführung gemäß der 3 bis 6 ein abformendes bzw. ablaminierendes Verfahren bereitgestellt, bei welchem eine thermisch gespritzte Verschleißschutzschicht von einer "Master-Form" durch Hinterbau mittels eines Laminat-Aufbaus abgeformt wird. Hierbei kann in vielen Fällen gegenüber der direkten Beschichtung (vgl. 1 und 2) eine höhere Haftung der thermisch gespritzten Verschleißschutzschicht zum Verbundwerkstoff des Formwerkzeugs erzielt werden. Es entsteht ein Formwerkzeug mit "integriertem Verschleißschutz".In summary, with the execution according to the 3 to 6 provided a molding process in which a thermally sprayed wear protection layer is molded from a "master shape" through the rear end by means of a laminate construction. In many cases, this can be compared with the direct coating (cf. 1 and 2 ) a higher adhesion of the thermally sprayed wear protection layer to the composite material of the mold can be achieved. The result is a mold with "in integrated wear protection ".

Als Spritzmaterial 16a können insbesondere Metalle oder Metalllegierungen wie z. B. "Nickel 36" Verwendung finden. Das Urwerkzeug 20a (Master) kann z. B. aus CFK, Stahl, Alu oder Polyurethanwerkstoffen bestehen. Oftmals ist es günstig, die formgebende Oberfläche 22a vor dem Applizieren des Trennmittelsystems aufzurauen bzw. mikroskopisch zu strukturieren (z. B. durch Strahlen oder Lasern).As a spray material 16a In particular, metals or metal alloys such. B. "Nickel 36" use. The original tool 20a (Master) can z. B. CFK, steel, aluminum or polyurethane materials. It is often favorable, the shaping surface 22a roughen or microscopically structure (eg by blasting or lasering) before applying the release agent system.

Eine für die Praxis sicherlich vorteilhafte Eigenschaft der Verschleißschutzschicht 18a ist deren große mechanische Festigkeit bzw. Härte. Unabhängig davon kann für diese "Funktionsschicht" 18a jedoch insbesondere eine anti-adhäsive Wirkung bezüglich des mit dem Formwerkzeug 10a zu formenden Materials (z. B. CFK-Harzsystem) eine große Rolle spielen. Dies gilt ebenso für das Ausführungsbeispiel gemäß der 1 und 2.A property of the wear protection layer which is certainly advantageous for practice 18a is their great mechanical strength or hardness. Regardless, for this "functional layer" 18a but in particular an anti-adhesive effect with respect to the mold 10a material to be formed (eg CFRP resin system) play a major role. This also applies to the embodiment according to the 1 and 2 ,

In dieser Hinsicht ist es oftmals günstig, wenn durch das thermische Spritzen mehrere Schichten eines oder mehrerer Spritzwerkstoffe auf die betreffende Formoberfläche aufgebracht werden, sei es im direkten Beschichtungsverfahren gemäß der 1 und 2 die Formoberfläche 12' oder im indirekten Beschichtungsverfahren die formgebende Oberfläche 22a des Urmodells (gegebenenfalls mit einer Trennmittelschicht versehen). Beispielsweise kann ein zumindest zweischichtiger Auftrag des Zusatzmaterials (z. B. 16 bzw. 16a) erfolgen. Bei einer formwerkzeugseitigen Einzelschicht kann es sich z. B. um eine Schicht mit besonders guten Haftungseigenschaften handeln, wohingegen eine zweite Einzelschicht als spätere Deckschicht am Formwerkzeug eine besondere nti-adhäsive Wirkung für das mit dem Werkzeug zu formende Material (z. B. Matrix-Material bei der Fertigung von Faserverbundbauteilen) besitzt. Letztere Schicht kann als "Permanent-Trennschicht" vorgesehen sein, welche mehreren Fertigungszyklen widersteht (nicht wieder abgelöst wird).In this regard, it is often advantageous if the thermal spraying several layers of one or more spray materials are applied to the mold surface in question, be it in the direct coating method according to the 1 and 2 the mold surface 12 ' or in the indirect coating process, the shaping surface 22a of the master model (optionally provided with a release agent layer). For example, an at least two-layer application of the additional material (eg. 16 respectively. 16a ) respectively. In a mold-side single layer, it may be z. B. a layer with particularly good adhesion properties, whereas a second single layer as a later cover layer on the mold has a special nti-adhesive effect for the material to be formed with the tool (eg., Matrix material in the manufacture of fiber composite components). The latter layer may be provided as a "permanent release layer" which resists (is not peeled) multiple cycles of fabrication.

Wenn das betreffende Formwerkzeug (z. B. 10 oder 10a) zur Fertigung von CFK-Bauteilen vorgesehen ist, so kann eine solche Permanent-Trennschicht beispielsweise Fluorpolymere, partikelförmige Trockenstoffe wie Mo, Graphit, MoS₂, hex-BN etc. umfassen.If the mold in question (eg 10 or 10a ) is intended for the production of CFRP components, such a permanent separating layer may comprise, for example, fluoropolymers, particulate dry substances such as Mo, graphite, MoS ₂ , hex-BN, etc.

Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der 3 bis 6 erfolgt der Hinterbau der thermisch aufgespritzten Verschleißschutzschicht 18a auf das Urwerkzeug 20a mittels Laminiertechnik (z. B. Ablegen mehrerer Faserwerkstofflagen wie "Prepreg-Lagen"). Während des Aushärtezyklus dringt flüssiges Harz ("Tooling Prepreg") in die bevorzugt porös eingestellte Funktionsschicht ein und bildet dort durch mechanische Verankerung mit selbiger einen haftfesten Verbund.In the manufacturing method according to the 3 to 6 the rear triangle of the thermally sprayed wear protection layer takes place 18a on the original tool 20a by means of lamination technology (eg depositing several fiber material layers such as "prepreg layers"). During the curing cycle, liquid resin ("tooling prepreg") penetrates into the preferably porous functional layer, where it forms an adhesive bond by mechanical anchoring to it.

Die Aushärtung des als CFK-Verbund 10a' hergestellten Formwerkzeugs 10a kann z. B. in einem Autoklaven erfolgen, woraufhin sich der ausgehärtete Verbund 10a' samt integrierter Verschleißschutzschicht 18a vom Urwerkzeug trennen lässt.The curing of the as CFK composite 10a ' manufactured mold 10a can z. B. in an autoclave, whereupon the cured composite 10a ' including integrated wear protection layer 18a can be separated from the original tool.

Gegebenenfalls erfolgt noch eine Nachbearbeitung (Finishing-Prozess) der durch thermisches Spritzen aufgebauten Verschleißschutzschicht 18a.Optionally, there is still a post-processing (finishing process) of the built up by thermal spraying wear protection layer 18a ,

Die 7 bis 10 veranschaulichen ein drittes Ausführungsbeispiel eines Herstellungsverfahrens.The 7 to 10 illustrate a third embodiment of a manufacturing process.

Wie es oben bereits mit Bezug auf die 3 und 4 für das zweite Ausführungsbeispiel erläutert wurde, so wird auch bei diesem dritten Ausführungsbeispiel zunächst ein Urwerkzeug 20b mit einer Trennmittelschicht 24b (optional) und darauf mit einer Verschleißschutzschicht 18b versehen. Im Unterschied zu dem Aufbau der Verschleißschutzschicht durch thermisches Spritzen (3) wird die Verschleißschutzschicht 18b hier jedoch als vorgefertigtes Blech oder als vorgefertigte Folie auf die Formoberfläche 22b (bzw. Trennmittelschicht 24b) des Urwerkzeugs 20b aufgelegt. Sodann erfolgt, wie in 7 dargestellt, ein thermisches Spritzen von Zusatzmaterial 16b mittels einer Spritzpistole 14b zum Aufbau einer Haftvermittlungsschicht 26b an der Oberfläche des Verschleißschutzblechs bzw. der Verschleißschutzfolie 18b. Alternativ und oftmals zweckmäßig könnte diese Beschichtung auch schon erfolgen bevor das Blech bzw. die Folie 18b auf das Urwerkzeug 20b aufgelegt wird.As mentioned above with respect to the 3 and 4 has been explained for the second embodiment, so also in this third embodiment initially a primal tool 20b with a release agent layer 24b (optional) and then with a wear protection layer 18b Mistake. In contrast to the structure of the wear protection layer by thermal spraying ( 3 ) becomes the wear protection layer 18b but here as a prefabricated sheet metal or as a prefabricated film on the mold surface 22b (or release agent layer 24b ) of the original tool 20b hung up. Then, as in 7 shown, a thermal spraying of additional material 16b by means of a spray gun 14b for the construction of an adhesion-promoting layer 26b on the surface of the wear protection plate or the wear protection film 18b , Alternatively, and often useful, this coating could already be done before the sheet or the film 18b on the original tool 20b is hung up.

Das Ergebnis des thermischen Spritzprozesses ist in 8 dargestellt. An der formgebenden Oberfläche 22b des Urwerkzeugs 20b sind nacheinander die Trennmittelschicht 24b, die Verschleißschutzschicht 18b und die Haftvermittlungsschicht 26b aufgeschichtet. Das thermisch aufgespritzte Material 16b bzw. die verwendeten Spritzparameter wurden hierbei so eingestellt, dass sich eine besonders gute Adhäsion zwischen den Schichten 18b und 26b ergibt.The result of the thermal spraying process is in 8th shown. At the shaping surface 22b of the original tool 20b are successively the release agent layer 24b , the wear protection layer 18b and the adhesive layer 26b piled up. The thermally sprayed material 16b or the spray parameters used were in this case adjusted so that a particularly good adhesion between the layers 18b and 26b results.

Wie es in den 9 und 10 dargestellt ist, erfolgt sodann wieder ein Abformungsprozess, bei welchem die Verschleißschutzschicht 18b bei der Bildung des Formwerkzeugs 10b von der Formoberfläche 22b (bzw. 24b) des Urwerkzeugs 20b auf die Formoberfläche 12b' des Formwerkzeugs 10b übertragen wird.As it is in the 9 and 10 is shown, then again takes a molding process in which the wear protection layer 18b in the formation of the mold 10b from the mold surface 22b (respectively. 24b ) of the original tool 20b on the mold surface 12b ' of the mold 10b is transmitted.

Der Unterschied zwischen dem Abformungsprozess gemäß der 5 und 6 und dem Abformungsprozess gemäß der 9 und 10 besteht (abgesehen von der unterschiedlichen Bereitstellungsmethode der Verschleißschutzschicht) darin, dass bei dem Prozess gemäß der 9 und 10 sich zwischen der Verschleißschutzschicht 18b und dem Faserverbund 10b' die durch thermisches Spritzen aufgebaute Haftvermittlungsschicht 26b befindet, welche für eine besonders gute Haftung der separat gefertigten Verschleißschutzschicht 18b an der Formoberfläche des Formwerkzeugs 10b sorgt. Die gewollt porös eingestellte Spritzschicht 26b dient als Haftvermittler zwischen dem Faserverbundsubstrat 10b' und dem Blech bzw. der Folie 18b und ermöglicht so das sehr gute Anbinden des Faserverbunds (z. B. enthaltend Epoxid-Harz) während der Herstellung des Verbunds durch Eindringen in die Haftvermittlungsschicht 26b.The difference between the molding process according to the 5 and 6 and the molding process according to the 9 and 10 exists (apart from the different provisions method of wear protection layer) in that in the process according to the 9 and 10 between the wear protection layer 18b and the fiber composite 10b ' the adhesion promoting layer constructed by thermal spraying 26b which ensures a particularly good adhesion of the separately produced wear protection layer 18b on the mold surface of the mold 10b provides. The intentionally porous sprayed layer 26b serves as a bonding agent between the fiber composite substrate 10b ' and the sheet or foil 18b and thus allows the very good bonding of the fiber composite (eg containing epoxy resin) during the manufacture of the composite by penetration into the adhesion-promoting layer 26b ,

Zusammenfassend erfolgt bei dem Herstellungsverfahren gemäß der 7 bis 10 das Aufbringen eines Oberflächenschutzsystems durch Einbetten von "Inserts" wie z. B. Kunststoff-Folien (z. B. geätzte PTFE-Folien, temperaturbeständige Fluorpolymer-Folien mit anti-adhäsiven Eigenschaften), Metallfolien (z. B. aus Edelstahl), Metallblechen, Vliesen (z. B. Metallvliese oder Polymervliese) etc. Diese Inserts werden durch gezielte, einseitige Vorbehandlung haftfest in die Werkzeug-Formoberfläche integriert, wobei die Vorbehandlung den Aufbau einer Haftvermittlungsschicht durch thermisches Spritzen umfasst.In summary, in the manufacturing process according to the 7 to 10 the application of a surface protection system by embedding "inserts" such. B. plastic films (eg etched PTFE films, temperature-resistant fluoropolymer films with anti-adhesive properties), metal foils (eg made of stainless steel), metal sheets, nonwovens (eg metal nonwovens or polymer nonwovens) etc. These inserts are firmly adhered to the mold surface by means of targeted, one-sided pretreatment, wherein the pretreatment comprises the construction of an adhesion-promoting layer by thermal spraying.

Der Verfahrensablauf bei Verwendung einer Metallfolie oder eines Metallblechs als Verschleißschutzschicht bei einem aus einem CFK-Faserverbund gebildeten Formwerkzeug zur Fertigung von CFK-Bauteilen kann zusammenfassend also z. B. wie folgt erfolgen: Zunächst wird die beispielsweise bereits einseitig mittels der thermischen Spritztechnik beschichtete Metallfolie bzw. das Metallblech auf das Urmodell drapiert. Optional besteht die Möglichkeit, die spätere Funktionsoberfläche des Formwerkzeugs mit einer anti-adhäsiven Funktionsschicht auszustatten. Bedingt durch die hohen Einbrenntemperaturen (z. B. größer als 300 °C) einer solchen anti-adhäsiven Schicht ist es zweckmäßig die Applikation derselben vor dem Auftrag der als Haftvermittler wirkenden aufgespritzten Beschichtung und vor dem Einbetten in den CFK-Faserverbund vorzunehmen. Sodann erfolgt der Hinterbau der Metallfolie bzw. des Metallblechs mittels der Laminiertechnik (Tooling Prepreg) auf die gespritzte Haftvermittlungsschicht. Nach erfolgter Aushärtung, beispielsweise in einem Autoklaven, lässt sich der CFK-Faserverbund samt integrierter Folie bzw. dem integrierten Metallblech vom Urmodell trennen. Ein Finishing-Prozess ist zumeist nicht erforderlich.Of the Procedure when using a metal foil or a metal sheet as wear protection layer in a formed from a CFRP fiber composite mold for Production of CFRP components can be summarized so z. For example follows: First is the example already one-sided by means of thermal Spray technology coated metal foil or metal sheet on the original model draped. Optionally, it is possible to use the later functional interface of the Mold with an anti-adhesive Equip functional layer. Due to the high baking temperatures (z. B. greater than 300 ° C) such an anti-adhesive layer it is appropriate the Application of the same before the order acting as a bonding agent sprayed coating and before embedding in the CFRP fiber composite make. Then the rear triangle of the metal foil or the Metal sheet by means of the lamination technique (Tooling Prepreg) on the sprayed primer layer. After curing, for example in an autoclave, leaves the CFRP fiber composite including integrated foil or the integrated Separate metal sheet from the original model. A finishing process is usually not required.

Bei dem beschriebenen Verfahrensablauf besteht auch die Möglichkeit, Metallfolien z. B. durch Tiefziehen auf komplexere Geometrien der betreffenden Formoberfläche anzuwenden.at the procedure described also provides the possibility Metal foils z. B. by deep drawing on more complex geometries of relevant mold surface apply.

Mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen lassen sich beispielsweise folgende Vorteile erzielen:

• – Eine mit Verschleißschutz und/oder anti-adhäsiven Systemen beschichtete Formoberfläche bietet Schutz vor Verletzungen bei notwendigen Reinigungsarbeitenund erleichtert solche Reinigungsarbeiten.
• – Durch die Beschichtung mit einem Verschleißschutz, die auch als Versiegelung wirkt, kann der Reinigungsaufwand deutlich reduziert werden, da das "Ausbluten des Formenharzes" vermieden wird und es somit nicht mehr zu einer mechanischen Verankerung mit dem Bauteilharz kommen kann.
• – Durch die erzielte Erhöhung der Standzeit eines Formwerkzeugs kann eine beträchtliche Produktivitätssteigerung erreicht werden.
• – Bislang übliche Stahl-Formwerkzeuge mit all ihren negativen Eigenschaften können in vielen Bereichen durch kostengünstigere Faserverbund-Werkzeuge ersetzt werden.
• – Durch das "abformende Verfahren" ("in-mould-Technik") lassen sich sehr gute Haftfestigkeiten erzielen.
• – Ein Oberflächenschutz für einfach konturierte Geometrien der Formoberfläche lässt sich durch die Einbettung von einseitig vorbehandelten Folien oder Blechen sehr gut und mit geringem Aufwand realisieren.
• – Durch die Verwendung einer Schichtkombination bestehend aus Verschleißschutz mit inhärenter, anti-adhäsiver Wirkung bzw. Trenneigenschaften kann gegebenenfalls auch auf dem Einsatz von flüssigen Trennmitteln (semipermanent und oftmals umweltschädigend) verzichtet werden. Dies bedeutet zudem eine Kosteneinsparung. Beispielsweise lassen sich fluorpolymerhaltige Materialien in Pulverform in Compoundierung in Spritzpulver, d. h. durch Bildung einer Kombination aus Verschleißschutz mit integrierter anti-adhäsiver Wirkung mit der Spritzpistole verarbeiten.
• – Durch die aufgezeigten unterschiedlichen Verfahren zur Integration eines Oberflächenschutzes bzw. Oberflächenschutzsystems an der Formoberfläche im Rahmen der Herstellung eines Formwerkzeugs können für nahezu alle in der Praxis relevanten Formgeometrien Beschichtungslösungen gefunden werden.

With the embodiments described above, for example, the following advantages can be achieved:

• A mold surface coated with wear protection and / or anti-adhesive systems provides protection against injury during necessary cleaning work and facilitates such cleaning operations.
• - By coating with a wear protection, which also acts as a seal, the cleaning effort can be significantly reduced because the "bleeding of the molding resin" is avoided and thus it can no longer come to a mechanical anchoring with the component resin.
• - The achieved increase in the life of a mold, a considerable increase in productivity can be achieved.
• - So far common steel molds with all their negative properties can be replaced in many areas by cheaper fiber composite tools.
• - The "molding process"("in-moldtechnique") allows very good bond strengths to be achieved.
• - A surface protection for simple contoured geometries of the mold surface can be realized very well and with little effort by the embedding of one-sided pretreated films or sheets.
• - By using a combination of layers consisting of wear protection with inherent, anti-adhesive effect or release properties may possibly be dispensed with the use of liquid release agents (semi-permanent and often harmful to the environment). This also means a cost saving. For example, fluoropolymer-containing materials in powder form in compounding in spray powder, ie process by forming a combination of wear protection with integrated anti-adhesive effect with the spray gun.
• - By the different methods shown for the integration of a surface protection or surface protection system on the mold surface in the context of the production of a mold coating solutions can be found for almost all in the relevant mold geometries.

Claims (9)

Verfahren zum Herstellen eines aus einem Faserverbund (10') gebildeten Formwerkzeugs (10) mit einer Verschleißschutzschicht (18) an einer Formoberfläche des Formwerkzeugs, wobei die Verschleißschutzschicht (18) und/oder eine Haftvermittlungsschicht (26) für die Verschleißschutzschicht (18) durch ein thermisches Spritzen (14) aufgebaut wird.Method for producing a fiber composite ( 10 ' ) formed mold ( 10 ) with a wear protection layer ( 18 ) on a mold surface of the mold, wherein the wear protection layer ( 18 ) and / or an adhesive layer ( 26 ) for the wear protection layer ( 18 ) by thermal spraying ( 14 ) is constructed. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Faserverbund (10') aus CFK gebildet wird.Method according to claim 1, wherein the fiber composite ( 10 ' ) is made of CFRP. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Formwerkzeug (10) zur Fertigung von Faserverbundbauteilen vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the molding tool ( 10 ) is provided for the production of fiber composite components. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Formwerkzeug (10) zur Fertigung von CFK-Bauteilen vorgesehen ist.Method according to claim 3, wherein the molding tool ( 10 ) is provided for the production of CFRP components. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das thermische Spritzen (14) mit einer Metalllegierung (16) durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the thermal spraying ( 14 ) with a metal alloy ( 16 ) is carried out. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Verschleißschutzschicht (18) auf der Oberfläche des Faserverbunds (10') durch thermisches Spritzen (14) aufgebaut wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the wear protection layer ( 18 ) on the surface of the fiber composite ( 10 ' ) by thermal spraying ( 14 ) is constructed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Verschleißschutzschicht (18) zunächst an einer Formoberfläche eines zur Bildung des Formwerkzeugs (10) aus dem Faserverbund (10') vorgesehenen Urwerkzeugs (20) bereitgestellt wird und dann bei der Bildung des Formwerkzeugs (10) von der Formoberfläche des Urwerkzeugs (20) auf die Formoberfläche des Formwerkzeugs (10) übertragen wird.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the wear protection layer ( 18 ) first on a mold surface of a for forming the mold ( 10 ) from the fiber composite ( 10 ' ) ( 20 ) and then during the formation of the mold ( 10 ) from the mold surface of the original tool ( 20 ) on the mold surface of the mold ( 10 ) is transmitted. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Verschleißschutzschicht (18) als Blech oder Folie auf die Formoberfläche des Urwerkzeugs (20) aufgelegt wird und die Verschleißschutzschicht (18), vor oder nach dem Auflegen, durch thermisches Spritzen (14) mit einer Haftvermittlungsschicht (26) versehen wird.Method according to claim 7, wherein the wear protection layer ( 18 ) as a sheet or foil on the mold surface of the original tool ( 20 ) and the wear protection layer ( 18 ), before or after application, by thermal spraying ( 14 ) with an adhesive layer ( 26 ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Verschleißschutzschicht (18) durch thermisches Spritzen (14) auf der Formoberfläche des Urwerkzeugs (20) aufgebaut wird.Method according to claim 7, wherein the wear protection layer ( 18 ) by thermal spraying ( 14 ) on the mold surface of the master tool ( 20 ) is constructed.