DE202014104871U1

DE202014104871U1 - Mold core for producing molded parts

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Publication number: DE202014104871U1
Application number: DE202014104871.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: BUDDE, PETER, DE
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2016-01-15
Anticipated expiration: 2024-10-14

Abstract

Formkern (10) zum Fertigen von Formteilen, insbesondere im Spritzguss- oder Druckgussverfahren, umfassend wenigstens zwei unterschiedliche Trägermaterialien wie beispielsweise Kupfer/Kupferlegierungen und Eisen/Eisenlegierungen zur Stabilisierung und zum Bereitstellen eines optimierten Wärmetransports, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit eine Kombination ausCr < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,4% und 0,9% bis 1,1% Zr < 1%**) bervorzugt 0% bis 0,15% Co < 2%**) bervorzugt 0% bis 1,0% Ni < 4%**) bervorzugt 0% bis 1,0% und 2,0% bis 2,5% Be < 4%**) bervorzugt 0% bis 0,5% und 2,0% bis 2,5% Al < 1%**) Si < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,7% Fe < 0,5%**) sonstige < 2%**) Cu Rest bis 100%,insbesondere Cr 0% bis 0,1%,1% Zr 0% bis 0,1% Co 0,9% bis 11% oder 0% bis 0,1% Ni 0,9% bis 1,,6% oder 0% bis 0,1% Be 0,4% bis 0% oder 1,0% bis 2,2% Al 0% bis 0,1%% Si . 0% bis 0,1 Fe 0% bis 0,1 sonstige 0,3 bis 0,5% oder 0,4% bis 0,6% Cu Rest bis 100% umfasst, der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination ausC: 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1%*) Si 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,2%*) Cr 0% bis 18% bevorzugt 4,5% bis 14%*) Mo 0% bis 2% bevorzugt 0,7% bis 1,4%*) V 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,1%*) Mn 0% bis 2% bevorzugt 0,2% bis 1,0%*) Ni 0% bis 13% bevorzugt 8% bis 11%*) Al 0% bis 2% bevorzugt 1,5% bis 1,7%*) andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% umfasst und dass die Trägermaterialien über ein Fügeverfahren und/oder Fügemittel dauerhaft miteinander verbunden oder verbindbar sind.Mold core (10) for manufacturing molded parts, in particular by injection molding or die casting, comprising at least two different support materials such as copper / copper alloys and iron / iron alloys for stabilization and for providing an optimized heat transfer, characterized in that the shaft end (11) a first Support material having a combination of Cr <2% **), preferably 0% to 0.4% and 0.9% to 1.1% Zr <1% **), more preferably 0% to 0.15% Co <2% ** ) preferably 0% to 1.0% Ni <4% **), more preferably 0% to 1.0% and 2.0% to 2.5% Be <4% **), more preferably 0% to 0.5% and 2.0% to 2.5% Al <1% **) Si <2% **) Preferably 0% to 0.7% Fe <0.5% **) Other <2% **) Cu Balance to 100%, in particular Cr 0% to 0.1%, 1% Zr 0% to 0.1% Co 0.9% to 11% or 0% to 0.1% Ni 0.9% to 1, 6% or 0% to 0.1% Be 0.4% to 0% or 1.0% to 2.2% Al 0% to 0.1 %% Si. 0% to 0.1 Fe 0% to 0.1 other 0.3 to 0.5% or 0.4% to 0.6% Cu balance to 100%, the shank portion (12) comprises a second support material having a combination from C: 0% to 2%, preferably 0.3% to 1% *) Si 0% to 2%, preferably 0.3% to 1.2% *) Cr 0% to 18%, preferably 4.5% to 14% * ) Mo 0% to 2%, preferably 0.7% to 1.4% *) V 0% to 2%, preferably 0.3% to 1.1% *) Mn 0% to 2%, preferably 0.2% to 1 , 0% *) Ni 0% to 13%, preferably 8% to 11% *) Al 0% to 2%, preferably 1.5% to 1.7% *) other 0% to 2% Fe balance to 100% includes and the carrier materials are permanently connected or connectable to one another via a joining method and / or joining means.

Description

1. Technisches Gebiet1. Technical area

Die Erfindung betrifft einen Formkern, ein Verfahren zur Herstellung eines Formkerns zum Herstellen von Formteilen und Werkstücken aus Kunststoffen und/oder Metalllegierungen in einem Spritzguss-Werkzeug und/oder aus Metalllegierungen in einem Druckguss-Werkzeug sowie ein Verfahren zum Optimieren der Qualität und Zykluszeit von Formteilen und Werkstücken beim Spritz- und/oder Druckgießen.The invention relates to a mold core, a method for producing a mold core for producing molded parts and workpieces made of plastics and / or metal alloys in an injection molding tool and / or metal alloys in a die-casting tool and a method for optimizing the quality and cycle time of moldings and workpieces during injection and / or die casting.

2. Stand der Technik2. State of the art

Formteile werden häufig im Spritzguss- oder Druckgussverfahren hergestellt. Zur Herstellung werden Metallformen benötigt, die einen Formkern, der die Innenform des herzustellenden Formteils bildet, und einen Formeinsatz, der das Negativ der Außenform des herzustellenden Formteils bildet, umfassen. Der Formkern und der Formeinsatz bilden gemeinsam einen Hohlraum „Kavität“ aus, in dem eine Formmasse eingespritzt bzw. eingepresst werden kann. Zur rationellen Herstellung von Formteilen werden oft Formen benutzt, die mehrere Kavitäten und eine entsprechende Anzahl an Formkernen umfassen, die auf einer gemeinsamen Platte angeordnet sind.Molded parts are often produced by injection molding or die casting. For the production of metal molds are required, which comprise a mold core which forms the inner shape of the molded part to be produced, and a mold insert, which forms the negative of the outer shape of the molded part to be produced. The mold core and the mold insert together form a cavity "cavity", in which a molding compound can be injected or pressed. For the rational production of moldings, molds are often used which comprise a plurality of cavities and a corresponding number of mold cores, which are arranged on a common plate.

Der Formkern dient zum Formen von inneren Konturen von Formteilen und umfasst einen Schaftabschnitt, der ein eine Formfläche tragendes Schaftende aufweist, wobei das Schaftende aus einem Material mit höherer Wärmeleitfähigkeit als jener des Schaftabschnittes besteht und das Schaftende unlösbar mit dem Schaftabschnitt verbindbar ist. The mandrel serves to form inner contours of molded parts and comprises a shank portion having a shank end carrying a forming surface, the shank end being made of a material having higher thermal conductivity than that of the shank portion and the shank end being inseparably connectable to the shank portion.

Die Erfindung betrifft neben dem fertigen Formkern auch den sog. Rohkern. Der Rohkern unterscheidet sich im Wesentlichen vom fertigen Formkern dadurch, dass in die Außenfläche des Schaftendes noch keine der gewünschten Werkstücke entsprechende Formfläche wie beispielsweise ein Gewinde eingebracht ist. Weiterhin weist der Rohkern keine ggf. noch anzubringende Zahnritzel, sowie kein Lager für Drehbewegungen auf. Diese werden lediglich bei Bedarf in die Außenkontur des Schaftendes eingebracht, insbesondere dann, wenn mit dem fertigen Formkern Schraubkappen oder Gegenstände mit Innengewinde gespritzt werden sollen. Für die Fertigung solcher Formteile ist eine Drehbewegung des Formkerns notwendig. Der fertige Formkern wird in Spritzgießmaschinen eingesetzt, wobei die äußere Formfläche des Schaftendes mit einem Gegenwerkzeug einer Maschinenhälfte dem so genannten Formeinsatz eine Kavität bildet, also den geometrischen Raum, der die negative Entsprechung des fertigen Spritzgießteils ist. Die Spritzgießmaschine spritzt die aufbereitete Kunststoffmasse unter hohem Druck und hoher Temperatur in einer bestimmten Zeit in die Kavität.The invention relates not only to the finished mandrel but also the so-called. Rohkern. The raw core differs essentially from the finished mandrel in that in the outer surface of the shaft end yet the desired workpieces corresponding molding surface such as a thread is introduced. Furthermore, the raw core has no possibly yet to be mounted pinion, and no bearing for rotational movements. These are only introduced into the outer contour of the shaft end when required, in particular when screw caps or articles with internal threads are to be sprayed with the finished mold core. For the production of such moldings a rotational movement of the mandrel is necessary. The finished mandrel is used in injection molding machines, wherein the outer mold surface of the shank end with a counter tool of a machine half of the so-called mold insert forms a cavity, so the geometric space, which is the negative equivalent of the finished injection molded part. The injection molding machine injects the prepared plastic mass under high pressure and high temperature into the cavity in a certain time.

Daraufhin erfolgt eine Abkühlung der geformten Kunststoffmasse, wodurch der Kunststoff erstarrt und das fertige Spritzgießteil, das auch Formteil oder Spritzling genannt wird, gebildet wird. Die von der Formmasse beim Erstarren abgegebene Wärme wird unter anderem über den Formkern Innenkern abgeführt.This is followed by a cooling of the molded plastic mass, whereby the plastic solidifies and the finished injection-molded part, which is also called molding or molded part is formed. The heat released by the molding compound during solidification is dissipated, inter alia, via the core mold core.

Der thermo-dynamische Prozess in der Kavität des Spritzgießwerkzeuges bestimmt die Zykluszeit und die Qualität der herzustellenden Spritzgießteile. Ein optimaler thermo-dynamischer Prozess ist dann erreicht, wenn alle Zustandsgrößen und Verfahrensparameter in dem gesamten Bereich der Kavität optimale Prozessbedingungen erreichen.The thermo-dynamic process in the cavity of the injection mold determines the cycle time and the quality of the injection molded parts to be produced. An optimal thermo-dynamic process is achieved when all state variables and process parameters in the entire region of the cavity reach optimal process conditions.

Der thermo-dynamische Prozess wird durch die Zustandsgrößen Druck(p), spezifisches Volumen (V) und Temperatur (T) gebildet und durch das p-V-T-Diagramm funktionell erfasst und mathematisch beschrieben.The thermo-dynamic process is formed by the state variables pressure (p), specific volume (V) and temperature (T) and is functionally recorded and mathematically described by the p-V-T diagram.

In der Praxis lassen sich die p-V-T-Diagramme für jeden Kunststoff experimentell ermitteln. Anhand dieser Zustandsgrößen lässt sich der zu erwartende Spritzgießprozess gut beschreiben, vorausgesetzt, in allen Bereichen der Kavität herrscht durch eine gleichmäßig verteilte Werkzeugwandoberflächentemperatur eine gleichmäßige Abkühlgeschwindigkeit.In practice, the p-V-T diagrams can be determined experimentally for each plastic. On the basis of these state variables, the expected injection molding process can be well described, provided that a uniform cooling rate prevails in all areas of the cavity due to a uniformly distributed mold wall surface temperature.

Das kann dann in der Praxis zur Konsequenz haben, dass bei einer Zykluszeit, die um 30 Prozent gegenüber einem konventionellen Spritzgießwerkzeug reduziert wurde, nur mit einer reduzierten Zykluszeit zwischen 20 und 25 Prozent produziert wird, um durch den längeren Nachdruck eine optimale Kristallisation und damit höchste Formteilqualität zu erreichen. In practical terms, this can mean that with a cycle time reduced by 30 percent compared to a conventional injection molding tool, only a reduced cycle time of between 20 and 25 percent is produced so as to ensure optimal crystallization due to the longer pressure To achieve molding quality.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 022 306 ist bekannt, Mittel zur homogenen Ableitung der Wärme vorzusehen, wodurch die Qualität des Spritzgießteils bzw. des Formteils aufgrund der gleichmäßigeren Materialabkühlung wesentlich erhöht wird. From the German patent application DE 10 2004 022 306 It is known to provide means for the homogeneous dissipation of heat, whereby the quality of the injection molded part or of the molded part is substantially increased due to the more uniform material cooling.

Es ist ferner vorgesehen, dass das Schaftende aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung gefertigt ist. Die Wärmeleitfähigkeit von Kupfer oder kupferhaltigen Legierungen ist im Vergleich zu Werkzeugstählen wesentlich höher und beträgt dort vorzugsweise zwischen 130 und 260 W/mK. Diese Maßnahme beschleunigt den Abtransport von Wärme aus der Kavität, was wiederum zu einer Erhöhung der Produktionsleistung führt.It is further contemplated that the shank end is made of copper or a copper-containing alloy. The thermal conductivity of copper or copper-containing alloys is significantly higher compared to tool steels and is preferably between 130 and 260 W / mK. This measure accelerates the removal of heat from the cavity, which in turn leads to an increase in production capacity.

Es wurde als zweckmäßig vorgeschlagen, dass als Mittel zur Ableitung von Wärmemengen aus dem Schaftende mindesten eine Wärmeableitung im oder am Schaft vorzugsweise zumindest teilweise entlang des Schaftes vorgesehen ist, wobei die Wärmeableitung mit dem Schaftende mindestens eine Wärmeaustauschfläche aufweist. Die Wärme wird entlang des Schaftes abtransportiert, was zu einer beschleunigten Abkühlung des Schaftendes führt. It has been suggested that at least one heat dissipation in or on the shaft is preferably provided at least partially along the shaft as means for dissipating heat quantities from the shaft end, wherein the heat dissipation with the shaft end has at least one heat exchange surface. The heat is removed along the shaft, resulting in accelerated cooling of the shaft end.

Je größer die Wärmeaustauschfläche ausgebildet ist, desto schneller erfolgt der Wärmeaustausch.The larger the heat exchange surface is formed, the faster the heat exchange takes place.

Um einen Wärmemengenabtransport ohne Materialtransport bereitstellen zu können ist ferner vorgesehen, dass die Wärmeableitung massiv ausgebildet ist, und aus einem Material besteht, vorzugsweise aus Kupfer oder einer kupferhaltigen Legierung, das eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Schaftmaterial, vorzugsweise Werkzeugstahl, aufweist. Die Wärme wird durch die Wärmeleitung entlang des Schaftes transportiert und kann an einer von dem Schaftende entfernten Stelle weiter abgeführt werden.In order to provide a heat quantity removal without material transport is further provided that the heat dissipation is solid, and consists of a material, preferably copper or a copper-containing alloy having a higher thermal conductivity than the shaft material, preferably tool steel. The heat is transported by the heat conduction along the shaft and can be further dissipated at a location remote from the shaft end.

In der deutschen Patentanmeldung DE 102013100277 werden Mittel zum Kühlen eines Formwerkzeuges vorgeschlagen. Eine Formschmelze, die in Formhohlräume eingebracht werden soll, soll zum Verfestigen gekühlt werden. Der Abkühlvorgang soll einerseits zur Verkürzung der Zykluszeiten so schnell wie möglich erfolgen, andererseits muss gewährleistet werden, dass die Formschmelze in alle Formhohlräume eindringt. Zum Kühlen der Formschmelze werden Kühlkanäle vorgesehen.In the German patent application DE 102013100277 are proposed means for cooling a mold. A molten metal which is to be introduced into mold cavities is to be cooled for solidification. The cooling process is on the one hand to shorten the cycle times as quickly as possible, on the other hand, it must be ensured that the molten metal penetrates into all mold cavities. Cooling channels are provided for cooling the molten metal.

Damit der Formkern eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweist, um eine sichere, störungsfreie und hohe Produktionsstandzeit bereitstellen zu können, werden unterschiedliche Werkstoffe für Formwerkzeuge, Formkerne vorgeschlagen. Beispielsweise werden gehärtete Werkzeugstähle als Werkstoff für Formwerkzeuge, Formkerne und/oder Formeinsätze eingesetzt, die eine hohe Stabilität und Verschleißbeständigkeit aufweisen und kostengünstig herstellbar sind. Ferner wird für das Schaftende die Verwendung von Kupferlegierungen als Werkstoff für Formkerne vorgeschlagen um eine hohe Wärmeleitfähigkeit und effiziente Kühlung bereitzustellen werden kann. Nachteilig ist jedoch, dass Bauteile aus Kupferlegierungen eine geringe Stabilität aufweisen. Insbesondere ist bei unsachgemäßer Verwendung eine erhöhte Verschleißanfälligkeit durch die niedrigere Härte als der von Werkzeugstahl gegeben und das Material ist teurer als Werkzeugstahl.So that the mandrel has a high wear resistance in order to provide a safe, trouble-free and high production life, different materials for molds, mandrels are proposed. For example, hardened tool steels are used as material for molds, mandrels and / or mold inserts, which have a high stability and wear resistance and are inexpensive to produce. Furthermore, the use of copper alloys as a material for mandrels is proposed for the shaft end in order to be able to provide a high thermal conductivity and efficient cooling. The disadvantage, however, that components made of copper alloys have low stability. In particular, improper use is susceptible to increased susceptibility to wear by the lower hardness than that of tool steel and the material is more expensive than tool steel.

Nachteilig ist ferner, dass sich unterschiedliche Materialien von Schaftende und Schaft in der Praxis nicht beliebig und ohne weiteres dauerhaft aneinander fügen lassen und außerdem dazu neigen, sich mit der Zeit unter Kraft- und Wärmeeinwirkung wieder zu trennen. Außerdem weist ein Formkern nach dem Aneinanderfügen von Schaft und Schaftende in der Regel wenigstens eine Fügelinie auf, welche im Formteil sichtbar werden kann und somit die Qualität des Formteils beeinträchtigt. A further disadvantage is that different materials of shaft end and shaft can not be added arbitrarily and readily permanently together and also tend to separate with time under force and heat again. In addition, a mold core usually has at least one joint line after joining the shaft and shaft end, which can be visible in the molded part and thus impair the quality of the molded part.

In der Praxis besteht jedoch ein Bedarf an Formkernen, die über den gesamten Lebenszyklus und die Einsatzdauer hinweg produktionssicher funktionieren, d.h. eine hohe Standzeit aufweisen und die es ermöglichen, Formteile, insbesondere Spritzgussformteile oder Druckgussformteile, in kürzest möglicher Zykluszeit in hoher Qualität herzustellen. In practice, however, there is a need for mandrels that are production safe throughout the life cycle and duration of use, i. have a long service life and make it possible to produce molded parts, in particular injection molded parts or die-castings, in the shortest possible cycle time in high quality.

Die qualitativen Anforderungen an thermoplastische Kunststoffteile, die durch Spritzgießen hergestellt werden, sind hoch und äußerst vielschichtig. Sowohl technische Teile als auch Erzeugnisse für die Konsumindustrie müssen sehr hohe Qualitätsansprüche erfüllen. Sie müssen über die gesamte Zeit der Verwendung höchste Maßhaltigkeit gewährleisten, keine Risse bilden und es dürfen nach dem Spritzgießprozess keine Teileverwerfungen durch partielles Nachschrumpfen auftreten; alle Spritzgießteile müssen eine hohe Formteilqualität aufweisen.The qualitative requirements for thermoplastic parts made by injection molding are high and very complex. Both technical parts and products for the consumer industry must meet very high quality standards. They must ensure the highest dimensional accuracy over the entire time of use, do not form cracks and no part distortions due to partial re-shrinking may occur after the injection molding process; All injection molded parts must have a high quality of molded parts.

Um eine wirtschaftliche Herstellung zu ermöglichen, muss die Produktionszeit, also die Zykluszeit, so kurz wie möglich gehalten werden und sowohl Unikate wie auch Großserien müssen in gleichbleibender hoher Qualität wirtschaftlich herstellbar sein. In order to enable economic production, the production time, ie the cycle time, must be kept as short as possible and both unique and large series must be economically producible in consistently high quality.

Die Anforderungen, die an den Spritzgießprozess gestellt werden, wie hohe Wirtschaftlichkeit der Produktion, hohe Formteilqualität und hohe Standzeit und Lebensdauer der Werkzeugkomponenten können nur dann realisiert werden, wenn die Spritzgießwerkzeuge konstruktiv so konzipiert werden, dass eine optimale Kristallisation des Kunststoffes bei kurzer Zykluszeit erreicht wird, ohne dass dabei erhöhter Verschleiß an den Werkzeugkomponenten auftritt. The requirements that are placed on the injection molding process, such as high production efficiency, high part quality and long tool life and tool life can only be realized if the injection molds are designed constructively so that optimal crystallization of the plastic is achieved in a short cycle time without causing increased wear on the tool components.

Während für die Kristallisation der Thermoplaste dem Verarbeitungsprozess Wärme entzogen werden muss, muss für die Verarbeitung von Duroplaste dem Verarbeitungsprozess Wärme zugeführt werden. Ansonsten sind alle prozessualen Anforderungen mit der Verarbeitung von Thermoplaste vergleichbar.While heat must be removed from the processing process for the crystallization of thermoplastics, heat must be added to the processing process for the processing of thermosets. Otherwise, all process requirements are comparable to the processing of thermoplastics.

Für die Kühlung/Temperierung von Spritzgießwerkzeugen stehen den Anwendern nachfolgende Temperierverfahren zur Verfügung: Statische Temperierung: Durchflussregelung Temperaturregelung elektrische Heizung For the cooling / temperature control of injection molding tools, the following temperature control methods are available to users: Static temperature control: Flow control temperature control electric heater

Charakteristisch an der statischen Temperierung ist bei kontinuierlich ablaufenden Prozessen die konstante Temperatur an einer bestimmten Stelle im Verarbeitungsprozess, d. h. in dem Werkzeugbereich, der die Kavität bildet. Dieses Verfahren wird bei der Verarbeitung von Kunststoffen mit niedrigen Prozesstemperaturen, kalt gefahrenen Spritzgießwerkzeugen, bei denen die Temperaturgenauigkeit und die Temperaturverteilung eine untergeordnete Rolle spielen, angewendet. Dynamische Temperierung: Intermittierend, Kaltwasser intermittierend, CO2-Kühlung Variotherm, fluidisch/ Dampf elektrisch, induktiv/infrarot A characteristic feature of static temperature control in continuous processes is the constant temperature at a certain point in the processing process, ie in the tool area that forms the cavity. This process is used in the processing of low process temperature plastics, cold drawn injection molds where temperature accuracy and temperature distribution are of minor importance. Dynamic temperature control: Intermittent, cold water intermittent, CO2 cooling Variotherm, fluidic / vapor electric, inductive / infrared

Beim Spritzgießen handelt es sich um einen zyklisch ablaufenden Verarbeitungsprozess, mit auftretenden prozessbedingten Temperaturschwankungen in dem Werkzeugbereich der die Kavität bildet.Injection molding is a cyclical processing process, with occurring process-related temperature fluctuations in the tool area forming the cavity.

Für Hochleistungs-Spritzgießwerkzeuge sollte die dynamische Temperierung gewählt werden. Ob mit intermittierenden Verfahren oder Variotherm-Verfahren temperiert wird, entscheidet der Anwender anhand der herzustellenden Spritzgießteile, der zur Verfügung stehenden Produktionsmittel, sowie der möglichst funktionsgerechten konstruktiven Gestaltung der Werkzeugteile, die die Kavität bilden und temperiert werden müssen.For high-performance injection molding tools, the dynamic temperature control should be selected. Whether the temperature is controlled by intermittent or Variotherm processes, the user decides on the basis of injection molded parts to be produced, the available means of production, as well as the most functional design of the tool parts that form the cavity and must be tempered.

Kohlendioxid, CO2, kann als ergänzende Kühlung zur Wassertemperierung eingesetzt werden, indem es aus dem Flüssigzustand verdampft wird. Das CO2 wird über immer kleiner werdende Leitungen flüssig zum temperierenden Bereich, dem Expansionsraum, geführt, wo es verdampft. Durch den Verdampfungsprozess wird den umgebenden Bereichen Energie entzogen, wodurch Temperaturen von theoretisch – 78,9°C entstehen können. Schwerpunkt dieser Temperiertechnologie ist die Temperierung von Werkzeugteilen, wie beispielsweise Formkernen. Die zu temperierenden Werkzeugteile müssen, wenn erfolgreich produziert werden soll, von geringem Gewicht bzw. geringer Masse sein. Carbon dioxide, CO2, can be used as supplementary cooling for water tempering by being evaporated from the liquid state. The CO2 is led via increasingly smaller lines liquid to the tempering area, the expansion space, where it evaporates. The evaporation process deprives the surrounding areas of energy, which can cause temperatures of theoretically - 78.9 ° C. The focus of this temperature control technology is the temperature control of tool parts, such as cores. The tool parts to be tempered must be of low weight or low mass if they are to be successfully produced.

Unter Variotherm ist ein erzwungener dynamischer Temperaturverlauf im Spritzgießwerkzeug während des Spritzgießzyklus zu verstehen. Welches Temperiermedium für die Produktion gewählt wird, entscheidet der Anwender bei Erstellung der Werkzeugkonstruktion. Auch für dieses Temperierverfahren müssen, wenn erfolgreich produziert werden soll, die zu temperierende Werkzeugteile von geringem Gewicht bzw. geringer Masse sein. Variotherm is a forced dynamic temperature curve in the injection mold during the injection molding cycle. Which temperature control medium is selected for the production, the user decides when creating the tool design. Also for this tempering must, if it is to be successfully produced, the tool parts to be tempered of low weight or low mass.

Bei Variotherm Temperierung mittels fluidischen Medien, in der Regel aufbereitetes Wasser, kommen zwei Temperiergeräte und eine Umschalteinheit zum Einsatz. Die Umschalteinheit regelt im von der Spritzgießmaschine vorgegebenen Takt zwischen dem auf hoher und dem auf tiefer Temperatur arbeitenden Temperiergerät prozessoptimierend den Temperier-/Produktionszyklus.With Variotherm temperature control by means of fluidic media, usually treated water, two temperature control units and a switching unit are used. The switching unit regulates the tempering / production cycle in the cycle predetermined by the injection molding machine between the temperature control device operating at a high temperature and at a low temperature in a process-optimizing manner.

Bei der Beheizung mit Dampf wird die sehr hohe Verdampfungswärme von Wasser genutzt, indem man den in die Zu- und Ablaufkanäle geleiteten Wasserdampf in dem zu temperierenden Werkzeugbereich zur Kondensation bringt. Die in diesem Bereich freigesetzte Wärme erhitzt den zu temperierenden Bereich. In der Kühlphase fließt anschließend kaltes Wasser durch das Temperiersystem und kühlt den entsprechenden Werkzeugbereich ab. Auch für dieses Temperiermedium müssen die zu temperierenden Werkzeugteile von geringem Gewicht bzw. Masse sein, wenn erfolgreich produziert werden soll.When heating with steam, the very high heat of evaporation of water is utilized by bringing the water vapor conducted into the inlet and outlet channels in the tool area to be tempered to condense. The heat released in this area heats the area to be tempered. In the cooling phase, cold water then flows through the temperature control system and cools the corresponding one Tool area off. Also for this tempering the tool parts to be tempered must be of low weight or mass if you want to produce successfully.

Bis vor wenigen Jahrzehnten galt für auftretenden Verschleiß durch Reibung die Philosophie: „Hart ist verschleißbeständig, härter ist verschleißbeständiger und am härtesten ist am verschleißbeständigsten!“ Diese, vor allem durch Praktiker vertretene Philosophie, ist falsch und durch die Gesetze der Tribologie widerlegt. Until a few decades ago, friction was based on the philosophy: "Hard is wear-resistant, harder is more wear-resistant, and the hardest is the most wear-resistant!" This philosophy, especially practiced by practitioners, is wrong and refuted by the laws of tribology.

Erst durch Erkennen und Definition der auftretenden Verschleiß-Mechanismen kann der am Werkzeugteil durch Reibung verursachte Verschleiß wie
Adhäsionsverschleiß,
Abrasionsverschleiß,
Oberflächen-Zerrüttung und/oder
Tribo-Chemische Reaktion
erkannt und fachkundig definiert werden.Only by recognizing and defining the wear mechanisms that occur can the wear caused by friction on the tool part, such as
adhesive wear,
abrasive wear,
Surface disruption and / or
Tribo-Chemical Reaction
be recognized and expertly defined.

Bei auftretendem Adhäsionsverschleiß muss zwischen dem verarbeitenden Kunststoff und dem Werkzeugteil für ausreichende Härtedifferenz gesorgt werden.If adhesion wear occurs, sufficient hardness difference must be ensured between the processing plastic and the tool part.

3. Aufgabenstellung3. Task

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhafte konkrete Auswahl von Materialzusammensetzungen und/oder Oberflächen für jeweils den Schaftabschnitt und/oder das Schaftende bereitzustellen, sowie für eine geeignete Fügetechnik die Geometrie sowie die Vor- und Nachbehandlung der Formkernkomponenten und einen Fügeprozess vorzuschlagen, um Formkerne zur Verfügung zu stellen, mit welchen die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können, mit welchen die Fertigungsleistungen bekannter Spritzgießmaschinen erhöht werden können, mit welchen die Qualität der Formteile auf einem hohen Standard gehalten oder verbessert werden können, welche produktionssicher funktionieren und welche eine hohe Verschleißfestigkeit aufweisen.The invention has for its object to provide an advantageous concrete selection of material compositions and / or surfaces for each shaft portion and / or shaft end, as well as for a suitable joining technique to propose the geometry and the pre- and post-treatment of the mold core components and a joining process to mandrels with which the disadvantages of the prior art can be overcome, with which the manufacturing performance of known injection molding machines can be increased, with which the quality of the molded parts can be kept or improved to a high standard, which work production safe and which a high Have wear resistance.

4. Zusammenfassung der Erfindung4. Summary of the invention

Diese Aufgabe wird durch einen Formkern mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a mold core with the features of the protection claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch eine geeignete Auswahl von Werkstoffverbindungen für den Formkern, deren Härte-Oberflächen- und Gleiteigenschaften, der geeigneten Fügetechnik unter Berücksichtigung von definierten, an die ausgewählten Werkstoffverbindungen angepasst vorbereitete Geometrie der Fügeübergänge, unter Beachtung definierter Fügeprozessschritte hergestellten Formkern mit definierten Materialabständen im Bereich der Kavität und unter Einsatz definierter Verfahrensparameter beim Spritzgussvorgang gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche erreicht. The solution to this problem is achieved by a suitable selection of material compounds for the mandrel, their hardness surface and sliding properties, the appropriate joining technique, taking into account defined, adapted to the selected material compounds prepared geometry of the joint transitions, under consideration of defined joining process steps produced mandrel with defined material distances achieved in the region of the cavity and using defined process parameters in the injection molding process according to the features of the independent claims.

Eine optimale Kristallisation wird erfindungsgemäß erreicht, indem alle Werkzeugbereiche, die die Kavität bilden, eine gleichmäßig verteilte und über die gesamte Dauer des Spritzgießprozesses auch eine gleichmäßig verlaufende Werkzeugwandtemperatur, sowie Gleiteigenschaften und innerhalb der Kavität ein möglichst geringes und/oder ein möglichst homogenes Magnetfeld über die gesamte Werkzeugoberfläche der Werkzeugbereiche, die die Kavität bilden gewährleisten.Optimal crystallization is achieved according to the invention in that all tool areas that form the cavity have a uniformly distributed and over the entire duration of the injection molding process a uniformly running mold wall temperature, as well as sliding properties and within the cavity the smallest possible and / or as homogeneous a magnetic field over the entire tool surface of the tool areas that form the cavity ensure.

Das setzt voraus, dass Werkstoffe mit hoher bis höchster Wärmeleitung verwendet werden, die Kühlung bzw. Temperierung der Kavität konturnah angebracht, die Oberfläche, die für den Wärmetransport im Kühl-/Temperierbereich maßgebend ist, so groß wie nur möglich, aber je nach Lage in der Kavität und je nach prozessualen Anforderungen, in der Größe variabel ausgelegt wird. Bei alternativer Anwendung von Kühlmitteln wird die Wanddicke für den Wärmeübergang konstruktiv vorteilhaft dünn gestaltet. Weiterhin vorteilhaft wird werden Mittel wie Strömungselemente vorgesehen, die im Strömungsbereich eine turbulente Strömung des Kühl-/Temperiermediums erzeugen.This requires that materials with high to highest heat conduction are used, the cooling or temperature control of the cavity is close to the contour, the surface, which is decisive for the heat transfer in the cooling / tempering range, as large as possible, but depending on the position in the cavity and depending on process requirements, is designed variable in size. In alternative use of coolants, the wall thickness for the heat transfer is structurally advantageously made thin. Also advantageous are means such as flow elements are provided, which generate a turbulent flow of the cooling / tempering in the flow area.

Die Aufgabe wird vorteilhaft durch eine modulare Bauweise der formbildenden Werkzeugteile, wie Formkernteile das sind Schaftabschnitt, Schaftende und ggf. Brückenstück, Formeinsätze und Vorkammerbereich sowie durch die Materialauswahl der einzelnen Moduln, deren thermischer, oberflächengeometrischer- und reinigender Vorbehandlung und unter Verwendung geeigneter Fügetechnik praxisgerecht realisiert.The object is advantageously realized by a modular design of the mold-forming tool parts, such as mold core parts shank portion, shank end and possibly bridge piece, mold inserts and Vorkammerbereich and by the material selection of the individual modules, their thermal, surface geometrical and cleaning pretreatment and using suitable joining technology practice ,

Die kurze Zykluszeit bei gleichbleibend hoher homogener (Kristallisations-)Qualität und hoher mechanischer Stabilität wird erreicht, wenn für die Werkstoffe, die die Kavität bilden, Legierungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie z. B. hochwertige Kupferlegierungen oder Hartsilber oder kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff wie Carbon oder vorwiegend carbonhaltiger Werkstoff verwendet werden, um einen optimalen thermodynamischen Prozess zu erzielen. The short cycle time with consistently high homogeneous (crystallization) quality and high mechanical stability is achieved if, for the materials that form the cavity, alloys with high thermal conductivity such. As high quality copper alloys or hard silver or carbon fiber reinforced plastic such as carbon or predominantly carbonaceous material can be used to achieve an optimal thermodynamic process.

Bei der Verwendung von Hartsilber umfasst entweder der gesamte Formkern im Schaftabschnitt und im Schaftende Hartsilber. Alternativ umfasst der Formkern im Schaftabschnitt ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit und einer höheren Festigkeit als Hartsilber und im Schaftende Hartsilber. Schaftabschnitt und Schaftende sind dabei formschlüssig miteinander verbindbar. Der Formkern wird durch die Verbindung von Schaftabschnitt und Schaftende erzeugt. Die Verbindung erfolgt entweder über eine Schraubverbindung die vorteilhaft gegen Lösen gesichert sein kann, oder über eines der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Fügeverfahren.When using hard silver, either the entire mandrel in the shaft section and in the shaft end comprises hard silver. Alternatively, the mandrel in the shaft portion comprises a material with high thermal conductivity and a higher strength than hard silver and in the shaft end of hard silver. Shank portion and shaft end are positively connected with each other. The mandrel is created by the connection of shank portion and shank end. The connection is either via a screw which can be advantageously secured against loosening, or via one of the proposed joining method according to the invention.

Bei der Verwendung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff wie Carbon oder vorwiegend carbonhaltigem Werkstoff umfasst entweder der gesamte Formkern im Schaftabschnitt und im Schaftende kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff. Alternativ umfasst der Formkern im Schaftabschnitt ein Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit und einer höheren Festigkeit als kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff oder vorwiegend carbonhaltiger Werkstoff und im Schaftende kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff. Alternativ umfasst der Schaftabschnitt kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff und das Schaftende bzw. das Brückenstück einen Werkstoff mit niedrigerer Festigkeit und höherer Wärmeleitfähigkeit als kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff. Der Schaftabschnitt und das Schaftende und/oder ggf. das Brückenstück sind dabei formschlüssig miteinander verbindbar. Der Formkern wird durch die Verbindung von Schaftabschnitt und Schaftende und/oder Brückenstück erzeugt. Die Verbindung erfolgt über eine kraftschlüssige Verbindung, beispielsweise über eine Schraubverbindung die vorteilhaft gegen Lösen gesichert sein kann, und/oder vorzugsweise über ein Klebeverfahren.When using carbon fiber reinforced plastic such as carbon or predominantly carbonaceous material, either the entire mandrel in the shaft portion and in the shaft end comprises carbon fiber reinforced plastic or predominantly carbonaceous material. Alternatively, the mandrel in the shank portion comprises a material with high thermal conductivity and a higher strength than carbon fiber reinforced plastic or predominantly carbonaceous material and carbon fiber reinforced plastic or predominantly carbonaceous material in the shaft end. Alternatively, the shank portion comprises carbon fiber reinforced plastic or predominantly carbonaceous material, and the shank end or bridge piece comprises a material of lower strength and higher thermal conductivity than carbon fiber reinforced plastic or predominantly carbonaceous material. The shaft portion and the shaft end and / or possibly the bridge piece are positively connected to one another. The mandrel is produced by the connection of shank portion and shank end and / or bridge piece. The connection takes place via a non-positive connection, for example via a screw connection, which can advantageously be secured against loosening, and / or preferably via an adhesive method.

Erfindungsgemäße SystemkomponentenInventive system components

Grundsätzlich können alle Systemkomponenten, wie Außenkerne, erfindungsgemäße Formkerne, Formeinsätze, Gewindekerne, Kernstifte, Innenkerne, Temperierkerne, Ritzel, Temperierplatten und Vorkammerbuchsen für jedes einzelne Temperierverfahren mit Vorteilen verwendet werden.In principle, all system components, such as outer cores, mandrels according to the invention, mold inserts, threaded cores, core pins, inner cores, tempering cores, pinions, tempering plates and prechamber bushes can be used with advantages for each individual tempering method.

Die erfindungsgemäßen Systemkomponenten können für alle Temperierverfahren durch die modulare Bauweise so konzipiert werden, dass der zu temperierenden Werkzeugbereich filigran und großflächig gestaltet, dünnwandig, mit Wandstärken unter 1,0 mm, und damit mit geringem Gewicht, bzw. zu temperierender Masse, hergestellt und zudem das Temperiersystem konturnah zur Kavität angeordnet werden kann.The system components according to the invention can be designed for all tempering through the modular design so that the tool area to be tempered filigree and large area designed, thin-walled, with wall thicknesses below 1.0 mm, and thus with low weight, or to be tempered mass, manufactured and also the temperature control system can be arranged contour close to the cavity.

Für statische Temperierverfahren kann der zu temperierende Werkzeugbereich konstruktiv so gestaltet werden, dass für jedes gewählte Durchflussvolumen im gesamten Temperierbereich eine turbulente Strömung für den optimalen Wärmetransport gewährleistet wird.For static temperature control, the tool area to be tempered can be structurally designed so that a turbulent flow for the optimum heat transfer is ensured for each selected flow volume in the entire tempering.

Alternativ erfolgt die Kühlung / Temperierung ohne Temperiermittel, d.h. über die Wärmeleitung der Sytemkomponenten, insbesondere der Trägermaterialien des Formkerns.Alternatively, the cooling / temperature control without temperature control, ie. via the heat conduction of the system components, in particular the carrier materials of the mold core.

Bei der dynamischen Temperierung, sei es intermittierend (Impulskühlung) mit CO2 oder durch Variotherm mit Dampf, können die Expansions- oder Verdampfungsbereiche der zu temperierende Werkzeugteile durch die modulare Bauweise der Werkzeugteile ebenfalls filigran, großflächig und dünnwandig, mit geringster Masse, entsprechend den tatsächlichen Prozessanforderungen hergestellt werden. In the case of dynamic temperature control, whether intermittent (pulse cooling) with CO2 or Variotherm with steam, the expansion or evaporation ranges of the tool parts to be tempered can also be filigree, large-area and thin-walled, with the lowest possible mass, according to the actual process requirements due to the modular design of the tool parts getting produced.

Je nach Werkzeugteil und Beanspruchungsmechanismen können im zu temperierenden Werkzeugbereich Legierungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit oder Legierungen mit hoher Härte und guter Korrosionsbeständigkeit zum Einsatz kommen. Durch die erfindungsgemäße Fügetechnologie werden die unterschiedlichen Legierungen kraft- und stoffschlüssig, wasser- und Gas dicht und alternativ auch metallurgisch miteinander verbunden.Depending on the tool part and stress mechanisms, alloys with high thermal conductivity or alloys with high hardness and good corrosion resistance can be used in the tool area to be tempered. Due to the joining technology according to the invention, the different alloys are non-positively and materially, water and gas tight and, alternatively, metallurgically connected to each other.

Die erfindungsgemäßen Systemkomponenten bilden mit optimaler Temperierung die Voraussetzungen für eine Produktion mit kurzer Zykluszeit und hoher Formteilqualität. With optimum temperature control, the system components according to the invention form the conditions for a production with a short cycle time and a high quality of the molded part.

Vorteile: Advantages:

Bei Verwendung von erfindungsgemäßen Legierungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit gelingt es, in der Kavität gleiche Abkühlverhältnisse bei zeitlich konstanten Temperaturen herzustellen. Dann kann die Zustandsgröße Druck (p) über den Faktor Zeit (t) als ideale Variable für die Prozessoptimierung genutzt werden, da das sonst nicht direkt beeinflussbare spezifische Volumen, bei konstantem Temperaturverlauf, indirekt über den Prozessparameter Nachdruck gelenkt werden kann, mit dem Ergebnis, dass
die Werkzeugwandtemperatur gleichmäßig verteilt wird,
die Abkühlgeschwindigkeit gleichmäßig konstant gehalten wird,
die Wärmeableitung an das Kühl-/Temperiersystem gleichmäßig schnell erfolgt,
partielle Hot Spots vermieden und/oder
das Fließvermögen und die Kristallisation des Kunststoffes optimiert werden.When using alloys according to the invention with high thermal conductivity, it is possible to produce equal cooling ratios in the cavity at constant temperatures over time. Then, the state variable pressure (p) can be used as an ideal variable for process optimization via the factor time (t), since the otherwise not directly influenceable specific volume, with a constant temperature profile, can be indirectly controlled via the process parameter reprinting, with the result that
the mold wall temperature is evenly distributed,
the cooling rate is kept constant evenly,
the heat dissipation to the cooling / tempering system is uniformly fast,
avoided and / or partial hot spots
the flowability and crystallization of the plastic are optimized.

Das bedeutet, dass durch einen optimalen thermo-dynamischen Prozess nicht nur kurze Zykluszeit für eine produktive und gewinnbringende Produktion, sondern auch die Formteilqualität der hergestellten Spritzgießteile maßgeblich bestimmt und das Prozessfenster erheblich erweitert wird.This means that not only a short cycle time for a productive and profitable production, but also the quality of the molded part of the manufactured injection molded parts is decisively determined by an optimal thermo-dynamic process and the process window is considerably extended.

Auf diese Weise kann die Schussfolge der Spritzgießmaschine verkürzt werden. Die Produktivität steigt entsprechend. Dieser Effekt lässt sich dadurch erklären, dass der Wärmemengenabtransport wesentlich schneller erfolgen kann, was auf die erhöhte Wärmeleitfähigkeit von und zur Außenfläche des Schaftendes zurückzuführen ist.In this way, the shot sequence of the injection molding machine can be shortened. The productivity increases accordingly. This effect can be explained by the fact that the removal of heat can be done much faster, which is due to the increased thermal conductivity of and to the outer surface of the shaft end.

Die erfindungsgemäße Werkstofftechnologie für die Herstellung von Werkzeugkomponenten betrifft unterschiedliche Legierungen, in modularer Bauweise, mit und ohne integrierten, konturnah angeordneten Kühl-/Temperiersystemen.The material technology according to the invention for the production of tool components relates to different alloys, in a modular design, with and without integrated, near-contour arranged cooling / tempering.

Erfindungsgemäße Werkzeugteile sind insbesondere für die Herstellung von Schraubverschlüssen, Steckverschlüssen, Schutzkappen erprobt.Tool parts according to the invention are tested in particular for the production of screw caps, plug caps, protective caps.

Die nach diesem System in Hochleistungswerkzeugen verwendeten Werkzeugteile bestehen aus Gewindekernen, Formkernen, Innenkernen und Formeinsätzen, die entsprechend den gestellten Anforderungen in konstruktiv unterschiedlicher Bauweise hergestellt werden können.The tool parts used according to this system in high performance tools consist of thread cores, cores, inner cores and mold inserts, which can be manufactured according to the requirements in a constructively different construction.

Nach der erfindungsgemäßen Werkstofftechnologie werden für die Ausbildung der Kavität spezielle Kupferlegierungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit und für den mechanischen Werkzeugbereich gehärtete Werkzeugstähle mit hoher Verschleißbeständigkeit verwendet.According to the material technology according to the invention special copper alloys with high thermal conductivity and hardened for the mechanical tool area tool steels are used with high wear resistance for the formation of the cavity.

Die unterschiedlichen Legierungen werden durch ein erfindungsgemäß angewandtes Fügeverfahren zu einem Werkzeugteil kraft- und stoffschlüssig, untrennbar und wasser- und Gas dicht und alternativ vorzugsweise metallurgisch verbunden und sind dadurch vorteilhaft für auf dem Markt angebotene Kühl-/Temperierverfahren geeignet.The different alloys are by a joining method according to the invention applied to a tool part cohesive and cohesive, inseparable and water and gas tight and alternatively preferably metallurgically connected and are therefore advantageous for offered on the market cooling / tempering suitable.

Durch die modulare Bauweise können die Kühl-/Temperierbereiche entweder über einen massiven Wärmetransport durch das Trägermaterial selbst oder konturnah über Kühl- oder Temperiermittelkanäle angeordnet, systemkonform konstruiert und in den Abmessungen mindestens in der Größe des Querschnittes der Zugangsbohrung ausgelegt werden; mit der alternativen Möglichkeit, selbst für kleine Formkerne noch zwei, bei größeren Abmessungen mehrere, voneinander unabhängige Kühl-/Temperierbereiche anzubringen.Due to the modular design, the cooling / tempering can be arranged either on a massive heat transfer through the substrate itself or konturnah on cooling or Temperiermittelkanäle, constructed system conform and dimensions are at least the size of the cross-section of the access hole; with the alternative possibility, even for small mandrels two more, with larger dimensions to install several independent cooling / tempering.

Die modulare Bauweise, in Abhängigkeit von den auftretenden Beanspruchungen, wie Schließ- und Druckkräfte sowie Wärmetransport, hat zudem den Vorteil, dass selbst bei dünnwandigen und schlanken Werkzeugteile, durch konstruktive Gestaltung der Einzelteile, hohe dynamische und statische Festigkeit erzielt und mit hoher Wärmeleitfähigkeit kombiniert werden kann.The modular design, depending on the stresses occurring, such as closing and compressive forces and heat transport, also has the advantage that achieved even with thin-walled and slim tool parts, by structural design of the individual parts, high dynamic and static strength and combined with high thermal conductivity can.

Da die verwendeten unterschiedlichen Legierungen ihre ursprünglichen
vorteilhaften Eigenschaften beibehalten, treten
keine Porosität im Werkstoff,
keine Risse im Werkstoff,
keine intermetallische Korrosion,
keine Neigung zu Kalkablagerungen,
keine Bruchempfindlichkeit im Fügebereich auf.Because the different alloys used are their original ones
maintained beneficial properties occur
no porosity in the material,
no cracks in the material,
no intermetallic corrosion,
no tendency to calcification,
no breakage sensitivity in the joining area.

Die vorteilhaften Eigenschaften jeder einzelnen Legierung werden durch die modulare Bauweise und die erfindungsgemäße Fügetechnologie der erfindungsgemäßen Werkstoff-Technologie für jedes Werkzeugteil voll zum Tragen gebracht und bilden die Grundlage für eine optimale Funktion. The advantageous properties of each individual alloy are brought to bear fully for each tool part by the modular construction and joining technology of the material technology according to the invention and form the basis for an optimal function.

Es werden vorteilhaft Kupferlegierungen für ein erstes Trägermaterial des Formkerns am Schaftende vorgeschlagen, umfassend eine Kombination aus Cr < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,4% und 0,9% bis 1,1% Zr < 1%**) bervorzugt 0% bis 0,15% Co < 2%**) bervorzugt 0% bis 1,0% Ni < 4%**) bervorzugt 0% bis 1,0% und 2,0% bis 2,5% Be < 4%**) bervorzugt 0% bis 0,5% und 2,0% bis 2,5% Al < 1%**) Si < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,7% Fe < 0,5%**) sonstige < 2%**) Cu Rest bis 100% insbesondere Cr 0% bis 0,1% Zr 0% bis 0,1% Co 0,9% bis 1,1% oder 0% bis 0,1% Ni 0,9% bis 1,1% oder 0% bis 0,1% Be 0,4% bis 0,6% oder 1,0% bis 2,2% Al 0% bis 0,1% Si . 0% bis 0,1% Fe 0% bis 0,1% sonstige 0,3 bis 0,5% oder 0,4% bis 0,6% Cu Rest bis 100% Copper alloys for a first carrier material of the mold core at the shaft end are advantageously proposed, comprising a combination of Cr <2% **) preferably 0% to 0.4% and 0.9% to 1.1% Zr <1% **) preferably 0% to 0.15% Co <2% **) preferably 0% to 1.0% Ni <4% **) preferably 0% to 1.0% and 2.0% to 2.5% Be <4% **) preferably 0% to 0.5% and 2.0% to 2.5% Al <1% **) Si <2% **) preferably 0% to 0.7% Fe <0.5% **) other <2% **) Cu remainder up to 100% especially Cr 0% to 0.1% Zr 0% to 0.1% Co 0.9% to 1.1% or 0% to 0.1% Ni 0.9% to 1.1% or 0% to 0.1% Be 0.4% to 0.6% or 1.0% to 2.2% Al 0% to 0.1% Si. 0% to 0.1% Fe 0% to 0.1% other 0.3 to 0.5% or 0.4% to 0.6% Cu remainder up to 100%

Von den in der Folge aufgeführten hochwertigen Kupferlegierungen wurden bisher insbesondere die Legierungen CuCoNiBe* und CuBe2 durch die Fügetechnologie Elektronenstrahlschweißen mit gehärteten Werkzeugstählen gefügt und in der Praxis erfolgreich eingesetzt und werden insbesondere zum erfindungsgemäßen Einsatz vorgeschlagen. Cr: 1% Zr 0,15% andere 0% bis 0,2% Cu Rest bis 100% oder Cr: 0,4% Ni 2,5% Si 0,7% andere 0% bis 0,2% Cu Rest bis 100% oder Ni 2% Be 0,4% andere 0% bis 0,5% Cu Rest bis 100% oder „CuCoNiBe“ Co 1% Ni 1% Be 0,5% andere 0% bis 0,5% Cu Rest bis 100% oder „CuBe2“ Be 2% andere 0% bis 0,7% Cu Rest bis 100% Of the high-grade copper alloys listed below, in particular, the alloys CuCoNiBe * and CuBe2 have been joined by the joining technology electron beam welding with hardened tool steels and successfully used in practice and are proposed in particular for use according to the invention. Cr: 1% Zr 0.15% other 0% to 0.2% Cu Remainder up to 100% or Cr: 0.4% Ni 2.5% Si 0.7% other 0% to 0.2% Cu Remainder up to 100% or Ni 2% Be 0.4% other 0% to 0.5% Cu Remainder up to 100% or "CuCoNiBe" Co 1% Ni 1% Be 0.5% other 0% to 0.5% Cu Remainder up to 100% or "CuBe2" Be 2% other 0% to 0.7% Cu Remainder up to 100%

Die genannten Kupferlegierungen können insbesondere und vorteilhaft durch Elektronenstrahlschweißen problemlos wechselweise untereinander oder werkstoffgleich miteinander sowie mit den für den Schaftbereich aufgeführten Werkstoffkombinationen gefügt werden.The above-mentioned copper alloys can in particular and advantageously be joined by electron beam welding alternately with one another or with the same material as each other and with the material combinations listed for the shaft region.

Für die genannten Legierungen, insbesondere CuCoNiBe und CuBe2 wird vorteilhaft das Fügeverfahren der Elektronenstrahlschweißung mit Arbeitsstählen welche die folgenden Materialien umfassen angewendet: For the above alloys, in particular CuCoNiBe and CuBe2, the joining method of electron beam welding with working steels comprising the following materials is advantageously used:

Es werden ferner vorteilhaft Stahllegierungen für wenigstens ein zweites Trägermaterial des Formkerns im Schaftabschnitt vorgeschlagen, umfassend eine Kombination aus C: 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1% Si 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,2% Cr 0% bis 18% bevorzugt 4,5% bis 14% Mo 0% bis 2% bevorzugt 0,7% bis 1,4% V 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,1% Mn 0% bis 2% bevorzugt 0,2% bis 1,0% Ni 0% bis 13% bevorzugt 8% bis 11% Al 0% bis 2% bevorzugt 1,5% bis 1,7% Andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% insbesondere A) C: 0,33% bis 0,41% Si 0,8% bis 1,2% Cr 4,8% bis 5,5% Mo 1,1% bis 1,5% V 0,3% bis 0,5% Mn 0,25% bis 0,5% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% oder B) alternativ C: 0,35% bis 0,42% Si 0,8% bis 1,2% Cr 4,8% bis 5,5% Mo 1,2% bis 1,5% V 0,85% bis 1,15% Mn 0,25% bis 0,5% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% oder C) alternativ C: 0,36% bis 0,42% Si 0% bis 1% Cr 12,5% bis 14,5% Mn 0% bis 1% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% oder D) alternativ C: 1,45% bis 1,6% Si 0,1% bis 0,6% Cr 11% bis 13 Mo 0,7% bis 1% V 0,7% bis 1% Mn 0,2% bis 0,6% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% oder E) alternativ C: 0% bis 0,04% Si 0% bis 0,4% Cr 11% bis 13% Mo 1,3% bis 1,5% Mn 0,2% bis 0,4% Ni 9% bis 9,5%% Al 1,5% bis 1,7% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100% Furthermore, steel alloys for at least one second carrier material of the mold core in the shaft section are advantageously proposed, comprising a combination of C: 0% to 2% preferably from 0.3% to 1% Si 0% to 2% preferably 0.3% to 1.2% Cr 0% to 18% preferably 4.5% to 14% Not a word 0% to 2% preferably 0.7% to 1.4% V 0% to 2% preferably 0.3% to 1.1% Mn 0% to 2% preferably 0.2% to 1.0% Ni 0% to 13% preferably 8% to 11% al 0% to 2% preferably 1.5% to 1.7% Other 0% to 2% Fe Remainder up to 100% especially A) C: 0.33% to 0.41% Si 0.8% to 1.2% Cr 4.8% to 5.5% Not a word 1.1% to 1.5% V 0.3% to 0.5% Mn 0.25% to 0.5% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100% or B) alternatively C: 0.35% to 0.42% Si 0.8% to 1.2% Cr 4.8% to 5.5% Not a word 1.2% to 1.5% V 0.85% to 1.15% Mn 0.25% to 0.5% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100% or C) alternatively C: 0.36% to 0.42% Si 0% to 1% Cr 12.5% to 14.5% Mn 0% to 1% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100% or D) alternatively C: 1.45% to 1.6% Si 0.1% to 0.6% Cr 11% to 13 Not a word 0.7% to 1% V 0.7% to 1% Mn 0.2% to 0.6% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100% or E) alternatively C: 0% to 0.04% Si 0% to 0.4% Cr 11% to 13% Not a word 1.3% to 1.5% Mn 0.2% to 0.4% Ni 9% to 9.5 %% al 1.5% to 1.7% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

Alternativ kann vorteilhaft zwischen dem Trägermaterial am Schaftende und dem Trägermaterial des Schaftabschnitts ein Brückenstück eingefügt werden, welches sowohl mit dem Schaftbereich als auch mit dem Schaftende fügbar ist, ausreichende Festigkeit, hohe Wärmeleitfähigkeit und/oder niedrige magnetische relative Permeabilität aufweist.Alternatively, it is advantageous to insert a bridge piece between the carrier material at the shaft end and the carrier material of the shaft section, which bridge can be joined both to the shaft region and to the shaft end, has sufficient strength, high thermal conductivity and / or low magnetic relative permeability.

Die Trägermaterialien sind über ein Fügeverfahren und/oder Fügemittel dauerhaft miteinander verbunden oder verbindbar. The carrier materials are permanently connected or connectable to one another via a joining process and / or joining means.

Von den bekannten und eingeführten Schweiß-/Löt- und Fügeverbindungen, wie
Lichtbogenschweißen,
WIG/MAG-Schweißen,
Reibschweißen,
Explosions-Magna-Flash-Schweißen,
Diffusionsschweißen,
Laserschweißen,
Lasersintern,
Elektronenstrahlschweißen,
Hartlöten im Vakuum,
Kalteinsenken und
Verschraubungen
Verkleben
wird für das Fügen der Komponenten Schaft und Schaftende und ggf. Brückenstück des Formkerns mit Trägermaterialien aus unterschiedlichen Legierungen, wie spezielle Kupferlegierungen mit gehärteten Werkzeugstählen, vorzugsweise das Elektronenstrahlschweißen angewendet.From the known and imported welding / soldering and joining compounds, such as
Arc welding,
TIG / MAG welding,
friction welding,
Explosion Magna flash welding,
Diffusion welding,
Laser welding,
Laser sintering,
Electron beam welding,
Brazing in a vacuum,
Cold insemination and
fittings
stick
For the joining of the components shaft and shaft end and possibly bridge piece of the mold core with carrier materials of different alloys, such as special copper alloys with hardened tool steels, preferably the electron beam welding is used.

Vorteile dieser Fügetechnologie in Verbindung mit den oben genannten Materialkombinationen sind mögliche Strahldurchschweißung, nur partielle Hitzeentwicklung, schmale Wärmeeinflusszone, nur geringer Härteabfall im Schweißbereich, kaum auftretender Verzug, gute Festigkeit der Schweißverbindung, gute Schweißnahtbildung auch bei unterbrochenen Fügeflächen wie im Fall von vorhandenen Temperiermittel-Kanälen.Advantages of this joining technology in combination with the above-mentioned material combinations are possible jet penetration, only partial heat development, narrow heat-affected zone, only low hardness drop in the welding area, hardly occurring distortion, good strength of the welded joint, good weld formation even with interrupted joining surfaces as in the case of existing tempering agent channels ,

Der Fügeprozess ist zusätzlich durch gleichzeitiges Mehrstrahlschweißen, Beschichten, Vorwärmen und Härten noch vorteilhaft erweiterbar.The joining process is additionally advantageously expandable by simultaneous multi-beam welding, coating, preheating and hardening.

Für jede einzelne Materialkombination der Werkstoffverbindung (Fügeverbindung) ist die beste Geometrie der Fügeverbindung wie die folgenden Beispiele zeigen optimiert angepasst. Die optimalen Prozessparameter wurden in Vorversuchen wie folgt ermittelt.For each material combination of the material connection (joint connection), the best geometry of the joint connection is optimally adapted as the following examples show. The optimal process parameters were determined in preliminary tests as follows.

Es wurde festgestellt, dass alle Werkzeugstähle mit einem C-Gehalt bis 0,38 % durch Elektronenstrahlschweißen direkt mit den oben genannten Kupferlegierungen gefügt werden können. In Bezug auf die Rissbildung der Stähle ist jedoch darauf zu achten, dass im Fügebereich selbst keine Rundung kleiner R = 0,3 mm und ca. 20 mm im Einzugsbereich der Fügezone keine Rundung kleiner R = 1,0 mm ausgeführt wird.It was found that all tool steels with a C content of up to 0.38% can be joined directly to the abovementioned copper alloys by electron beam welding. With regard to the cracking of the steels, however, care must be taken to ensure that no rounding smaller than R = 0.3 mm and approx. 20 mm in the area of the joining zone is not performed in the joint area without rounding smaller R = 1.0 mm.

Untersuchungen haben gezeigt, dass auch der Kaltarbeitsstahl gehärtet, mit Härte von 68 bis 70 HRC, mit einem C-Gehalt von 1,55 % insbesondere mit der Legierung CuCoNiBe vorteilhaft gefügt werden kann, wenn praktisch keine Rundung in der Fügezone selbst und ca. 50 mm im Einzugsbereich der Fügezone kleiner als R = 2,0 mm ist, da bei kleineren Radien Rissbildung auftritt. Investigations have shown that also the cold work hardened steel, with a hardness of 68 to 70 HRC, with a C content of 1.55%, in particular with the alloy CuCoNiBe, can advantageously be joined if there is virtually no rounding in the joint zone itself and about 50 mm in the catchment area of the joining zone is smaller than R = 2.0 mm, since cracking occurs with smaller radii.

Die Temperatur im Fügebereich, das ist pro Fügekomponente ein Randbereich der Fügegeometrie u1 des Schaftbereichs 12 bzw. des Brückenstücks 15 und ein Randbereich der Fügegeometrie u2 des Schaftendes 11 bzw. des Brückenstücks 15, und die Bestrahlungsdauer wird vorteilhaft so gewählt, dass die Schmelztemperatur des Cu-Anteils gerade nicht erreicht wird und/oder nicht wesentlich überschritten wird, d.h. im Bereich von knapp unter dem unteren Schmelzpunkt bis maximal dem oberen Schmelzpunkt der Schmelztemperatur des Cu-Anteils liegt. Der Randbereich der Fügegeometrie u1 oder u2 liegt abhängig von den verwendeten Materialien der Werkstoffpaarung vorteilhaft in einer Schichtstärke von kleiner 0,01 mm bis 3,0 mm, insbesondere 0,1 mm bis 2,0 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 1,3 mm. Die optimale Schmelztemperatur und Schichtstärke des Randbereichs der Fügegeometrie der Werkstoffpaarung wird vor der Fügung der Realteile/Komponenten durch Ermittlung der Verfahrensparameter anhand von Prüfstücken ermittelt.The temperature in the joint area, which is per joining component, an edge region of the joint geometry u1 of the shaft area 12 or the bridge piece 15 and an edge region of the joining geometry u2 of the shaft end 11 or the bridge piece 15 , And the irradiation time is advantageously chosen so that the melting temperature of the Cu content is just not reached and / or not significantly exceeded, that is in the range of just below the lower melting point to at most the upper melting point of the melting temperature of the Cu content. The edge area of the joining geometry u1 or u2 is advantageously in a layer thickness of less than 0.01 mm to 3.0 mm, in particular 0.1 mm to 2.0 mm, preferably 0.2 mm to 1, depending on the materials of the material combination used. 3 mm. The optimum melting temperature and layer thickness of the edge region of the joining geometry of the material pairing is determined before the joining of the real parts / components by determining the process parameters on the basis of test pieces.

Vorteilhaft beträgt der Radius rF der Fügelinie im Wesentlichen 0 mm bis maximal 0,4 mm, insbesondere 0,01 mm bis maximal 0,35 mm, vorzugsweise 0,1 mm bis maximal 0,3 mm. Dieser Wertebereich führt zu einer nicht mehr sichtbaren Fuge im Formteil, was insbesondere bei einem transparenten Getränkebehälter wie einem Pilsglas, Bierglas und dergleichen von Vorteil ist.Advantageously, the radius rF of the joint line is substantially 0 mm to a maximum of 0.4 mm, in particular 0.01 mm to a maximum of 0.35 mm, preferably 0.1 mm to a maximum of 0.3 mm. This range of values leads to a no longer visible gap in the molding, which is particularly advantageous for a transparent beverage container such as a Pils glass, beer glass and the like.

Bei allen für die Elektronenstrahlschweißung vorgesehen Werkzeugstählen, ist darauf zu achten, dass die gefügten Teile nach der Elektronenstrahlschweißung bei Raumtemperatur langsam und gleichmäßig, abhängig vom Gewicht, der Werkstoffpaarung, der Fügegeometrie, abkühlen müssen und nach der Elektronenstrahlschweißung auf gar keinen Fall sofort und direkt durch Pressluft oder gar Wasser oder Öl abgekühlt werden dürfen, um nach dem Fügevorgang Rissbildung zu vermeiden. Vorteilhaft erfolgt der Abkühlvorgang unter kontrolliertem Temperaturverlauf und /oder in kontrollierter Atmosphäre beispielsweise in einer Temperierkammer oder einem gesteuerten Ofen mit definiertem Temperaturprofil. For all tool steels intended for electron beam welding, care must be taken to ensure that the joined parts cool down slowly and uniformly at room temperature, depending on weight, material pairing, joining geometry and, after electron beam welding, under no circumstances immediately and directly Compressed air or even water or oil may be cooled in order to prevent cracking after the joining process. Advantageously, the cooling process under controlled temperature profile and / or in a controlled atmosphere, for example in a temperature control chamber or a controlled furnace with a defined temperature profile.

Alternativ kann für die Fügung statt Elektronenstrahlschweißen auch ein anderes der genannten Fügeverfahren angewandt werden.Alternatively, instead of electron beam welding, another of the mentioned joining methods can be used for the joining.

Die Fügeflächen der zu fügenden Bauteile müssen planparallel zueinander hergestellt und im Toleranzbereich von 0,01 bis 0,1 mm eingepasst werden.The joining surfaces of the components to be joined must be produced plane-parallel to each other and fitted in the tolerance range of 0.01 to 0.1 mm.

Es ist weiterhin darauf zu achten, dass beim Zusammenbau der Einzelteile keine Verunreinigungen wie beispielsweise Kupferspäne oder andere Fremdkörper in die Fügeflächen gelangen.It is also important to ensure that when assembling the items no impurities such as copper chips or other foreign objects reach the joining surfaces.

Die einzelnen Bauteile müssen sauber, öl- und fettfrei und frei von Kühlmittelrückständen sein. The individual components must be clean, free of oil and grease and free of coolant residues.

Die Stahlteile werden vorteilhaft insbesondere vor der Elektronenstrahlschweißung entmagnetisiert und weisen keinen oder nur geringen Restmagnetismus als Folge von mechanischer Bearbeitung oder von Härteschichten auf. Der Restmagnetismus ist vorteilhaft kleiner als 0,1 mT.The steel parts are advantageously demagnetized, in particular before the electron beam welding, and have little or no residual magnetism as a result of mechanical processing or hardening layers. The residual magnetism is advantageously less than 0.1 mT.

Die verwendeten Werkzeugstähle sind vorteilhaft im Vakuum gehärtet und frei von Einsatz-, Nitrier- oder sonstigen Schichten.The tool steels used are advantageously hardened in a vacuum and free of feed, nitriding or other layers.

Die Güte der Schweißverbindung entspricht vorteilhaft zumindest der DIN EN ISO 13919-1 , (Stahl), Bewertungsgruppe D.The quality of the welded connection advantageously corresponds at least to DIN EN ISO 13919-1 , (Steel), evaluation group D.

Sofern ein gewählter Werkzeugstahl nicht direkt mit einer gewählten Kupferlegierung durch Elektronenstrahlschweißen oder durch ein anderes Fügeverfahren gefügt werden kann, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Brückenstück, das sowohl mit dem gewählten Werkzeugstahl als auch mit der gewählten Kupferlegierung durch Elektronenstrahlschweißen oder durch ein anderes Fügeverfahren gefügt werden kann, konstruktiv zwischen den beiden zu fügenden Materialkombinationen angeordnet werden.If a selected tool steel can not be joined directly to a selected copper alloy by electron beam welding or by another joining method, in an advantageous embodiment of the invention, a bridge piece, both with the selected tool steel and with the selected copper alloy by electron beam welding or by another joining method can be joined, constructively arranged between the two material combinations to be joined.

Alternativ umfasst das Brückenstück entweder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff wie Carbon oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff. Die Verbindung zwischen dem Brückenstück und dem Schaftbereich und/ oder dem Schaftende erfolgt bei Verwendung eines kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffes wie Carbon oder vorwiegend carbonhaltigen Werkstoff umfassenden Brückenstücks entweder über kraftschlüssige Verbindung, eine Schraubverbindung, die vorteilhaft gegen Lösen gesichert sein kann, und/oder vorzugsweise über ein als Fügetechnik genanntes Klebeverfahren.Alternatively, the bridge piece comprises either carbon fiber reinforced plastic such as carbon or predominantly carbonaceous material. The connection between the bridge piece and the shaft portion and / or the shaft end takes place when using a carbon fiber reinforced plastic such as carbon or predominantly carbonaceous material comprehensive bridge piece either via positive connection, a screw, which can be advantageously secured against loosening, and / or preferably via a Joining technique called adhesive method.

Im Fall der Verwendung eines Brückenstücks liegt vorteilhaft für Gewinde- oder Formkerne eine erste Fügezone in der Formtrennebene.In the case of using a bridge piece is advantageous for threaded or mandrels, a first joining zone in the mold parting plane.

Um für ein formbildendes Werkzeugteil beispielsweise aus Gründen der homogenen Kristallisation des Formteils Magnetismus in der Kavität zu reduzieren, wird vorteilhaft für diesen Bereich eine Kupferlegierung mit einer niedrigen relativen Permeabilitätszahl beispielsweise kleiner 50 insbesondere von ca. 1,0018, beispielsweise CuCoNiBe oder CuBe2, oder eine nicht oder nur schwach ferromagnetische Legierung verwendet, um mittels Brückenstück den gefährdeten Magnetismusbereich mechanisch zu überbrücken und den magnetischen Fluß von dem definierten unmagnetischen Bereich fernzuhalten (der Kavität) fernzuhalten. In order to reduce magnetism in the cavity for a mold-forming tool part, for example for reasons of homogeneous crystallization of the molded part, a copper alloy with a low relative permeability of, for example, less than 50, in particular about 1.0018, for example CuCoNiBe or CuBe2, or a not or only weakly ferromagnetic alloy used to mechanically bridge the vulnerable Magnetismusbereich by bridge piece and keep the magnetic flux of the defined non-magnetic area (the cavity) keep away.

Durch die diamagnetische bis relativ schwach (bezüglich Formwerkzeug und Formkern) ferromagnetische Eigenschaft des Schaftendes (relative Permeabilität bei Raumtemperatur μr < 1...50) der Kavität vom ferromagnetisch (erforderlich wegen Stabilität des Formkerns) magnetisch gut leitenden Schaft des Formkerns (μr > 100) aus potentiell vorhandener magnetischer Remanenz im Formwerkzeug vorhandener magnetischer Fluss von der Kavität ferngehalten, da die magnetischen Feldlinien den Weg des magnetisch besser leitenden Formwerkzeugs und des Schafts aus Stahl wählen. In der Kavität wird durch diese Maßnahmen eine geringe magnetische Flussdichte (B < 0,05 Vs/m² und weitgehend homogene Verteilung der magnetischen Feldlinien erreicht, falls das Formwerkzeug magnetische Remanenz aufweist. Dadurch und durch die gute Wärmeleitfähigkeit der Formkernspitze wird eine gleichmäßige Auskristallisation unterstützt, was die Formteilequalität erhöht.Due to the diamagnetic to relatively weak (with respect to mold and mandrel) ferromagnetic property of the shaft end (relative permeability at room temperature μr <1 ... 50) of the cavity of ferromagnetically (due to stability of the mandrel) magnetically highly conductive shaft of the mandrel (μr> 100 ) keep away from the cavity any magnetic flux present in the mold from potentially existing magnetic remanence, since the magnetic field lines select the path of the magnetically better-conducting mold and the shaft of steel. In the cavity, a small magnetic flux density (B <0.05 Vs / m ² and largely homogeneous distribution of the magnetic field lines is achieved by these measures, if the mold has magnetic remanence Thermal conductivity of the mold core tip is a uniform crystallization supported, which increases the quality of the molded parts.

Diese Ausführungen gelten auch, wenn nicht elektronenstrahlschweißfähige Werkstoffe zu einer erfindungsgemäßen Werkzeugkomponente gefügt werden sollen.These explanations also apply if non-electron-beam weldable materials are to be added to a tool component according to the invention.

Um Adhäsionsverschleiß vorzubeugen, wird vorteilhaft zwischen dem verarbeitenden Kunststoff und dem Werkzeugteil eine Härtedifferenz von min. 250 HB gewählt, um diese Verschleißart zu unterbinden. Diese Härtedifferenz ist bei Verwendung von handelsüblichen Kunststoffmaterialien bei den vorgeschlagenen Kupferlegierungen, insbesondere bei CuCoNiBe und CuBe2, gegeben.To prevent adhesion wear, it is advantageous between the processing plastic and the tool part a hardness difference of min. 250 HB selected to prevent this type of wear. This difference in hardness is given when using commercially available plastic materials in the proposed copper alloys, in particular CuCoNiBe and CuBe2.

Auftretender Abrasionsverschleiß durch gefüllte Kunststoffe wird vorteilhaft durch hohe Härte der Werkzeugteile von über 62 HRC ausgeschlossen.Occurring abrasion wear by filled plastics is advantageously excluded by high hardness of the tool parts of over 62 HRC.

Wenn Werkzeugteile aus einer „weichen“ Kupferlegierung durch die Verarbeitung von gefüllten Kunststoffen durch diese Verschleißart beansprucht werden, können diese vorteilhaft mit einer verschleißmindernden Oberflächenbeschichtung mit einer Härte bis zu 70 HRC beschichtet und dadurch „hart gemacht“ und verschleißbeständig werden, ohne die hohe Wärmeleitfähigkeit zu mindern.When "soft" copper alloy tool parts are stressed by the processing of filled plastics by this type of wear, they can be advantageously coated with a wear-reducing surface coating having a hardness of up to 70 HRC and thereby "hardened" and wear-resistant without the high thermal conductivity reduce.

Oberflächen-Zerrüttung tritt dann ein, wenn die Werkzeugteile infolge einer fehlerhaften Konstruktion durch die auftretenden Beanspruchungen überlastet werden. Kupferlegierungen, insbesondere CuCoNiBe und CuBe2, haben sich bei dieser Verschleißart als widerstandsfähiger erwiesen als gehärtete Werkzeugstähle und werden auch deshalb vorteilhaft als Trägermaterial für das Schaftende eingesetzt.Surface disruption occurs when the tool parts are overloaded due to a faulty construction due to the stresses occurring. Copper alloys, in particular CuCoNiBe and CuBe2, have proved to be more resistant than hardened tool steels in this type of wear and are therefore also advantageously used as carrier material for the shaft end.

Tribo-chemische Reaktion kann in Einzelfällen an Werkzeugteilen aus Kupferlegierungen auftreten. Diese Verschleißart kann durch eine Oberflächenbeschichtung, die eine Art Sperrschicht zwischen reagierendem Kunststoff und Kupferlegierung bildet, unterbunden werden. Tribo-chemical reaction can occur in individual cases on tool parts made of copper alloys. This type of wear can be prevented by a surface coating, which forms a kind of barrier layer between reacting plastic and copper alloy.

Die Werkstoffe, welche die Kavität bilden sollten vorteilhafterweise eine hohe bis höchste Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wie z. B. die Kupferlegierung CuCoNiBe oder Hartsilber oder kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff wie Carbon oder ein vorwiegend carbonhaltiger Werkstoff. Diese Werkzeugteile werden mit jedem Zyklus des Spritzgießwerkzeuges einer hohen thermischen und dynamischen Beanspruchung ausgesetzt. Die thermische Beanspruchung wird durch die wechselnde Temperaturdifferenz des Kühl/Temperiervorganges verursacht, während die dynamische Beanspruchung auf den hohen Einspritz- und Schließdruck der Spritzgießmaschine zurückzuführen ist.The materials which form the cavity should advantageously have a high to highest thermal conductivity, such. As the copper alloy CuCoNiBe or hard silver or carbon fiber reinforced plastic such as carbon or a predominantly carbonaceous material. These tool parts are subjected to high thermal and dynamic stress with each cycle of the injection mold. The thermal stress is caused by the changing temperature difference of the cooling / tempering process, while the dynamic stress is due to the high injection and closing pressure of the injection molding machine.

Die gehärteten Werkzeugstähle im mechanischen Bereich des Spritzgießwerkzeuges können im Gleitbereich zusätzlich mit einer verschleißmindernden und gleitfähigen Oberflächenbeschichtung versehen werden und können dadurch vorteilhaft ohne Beigabe von Schmierstoff erfolgreich auch im Trockenlauf zum Einsatz kommen. The hardened tool steels in the mechanical area of the injection molding tool can additionally be provided with a wear-reducing and lubricious surface coating in the sliding area and can thus advantageously also be used without the addition of lubricant in dry running.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Werkstofftechnologie liegen darin, dass durch die modulare Bauweise der Werkzeugteile die Materialkombination an jede auftretende Verschleißart optimal anpassbar ist und partiell durch verschleißmindernde Oberflächenbeschichtungen entsprechend den tatsächlich auftretenden Verschleißmechanismen behandelt und dadurch Langzeitqualität – auch bei den „weichen“ Kupferlegierungen – erreicht werden kann. The advantages of the material technology according to the invention are that due to the modular design of the tool parts, the material combination is optimally adaptable to any occurring type of wear and partially treated by wear-reducing surface coatings according to the actually occurring wear mechanisms and thereby long-term quality - even in the "soft" copper alloys - can be achieved ,

Die modulare Bauweise der Werkzeugteile, die durch die erfindungsgemäß angewandte Fügetechnologie wie beispielsweise der Elektronenstrahlschweißung auf vielfache Weise realisiert werden kann, ermöglicht es, jeden Werkzeugbereich entsprechend den auftretenden dynamischen, statischen und thermischen Beanspruchungsmechanismen unter Berücksichtigung der auftretenden Verschleißart zu konstruieren.The modular design of the tool parts, which can be realized in many ways by the joining technology used according to the invention, such as electron beam welding, makes it possible to design each tool area according to the occurring dynamic, static and thermal stress mechanisms taking into account the type of wear occurring.

Jedes einzelne Werkzeugteil kann entsprechend der auftretenden Zug-/Druck-/Biege- und Drehbeanspruchung unter Vorgabe des höchsten Widerstands- und Trägheitsmomentes, dünnwandig aber sehr stabil konstruiert und zu einem kompletten Werkzeugteil gefügt werden.Each individual tool part can be constructed according to the occurring tensile / compression / bending and torsional stress under specification of the highest resistance and moment of inertia, thin-walled but very stable and joined to a complete tool part.

Nach dieser Methode kann der Kühl-/Temperierbereich des Werkzeugteils konturnah, in seinen Abmessungen ausreichend großzügig dimensioniert und partiell genau dort angebracht werden, wo die anfallende Prozesswärme schnell und kontrolliert aus dem Bereich der Kavität abgeführt werden muss.According to this method, the cooling / tempering range of the tool part can be contoured, generously dimensioned in its dimensions and partially mounted exactly where the resulting process heat must be removed quickly and in a controlled manner from the area of the cavity.

Nach der erfindungsgemäßen Werkstofftechnologie kann den Anforderungen der Praxis, Werkzeugteile mit hoher Wärmeleitfähigkeit und großzügig konzipiertem Kühl-/Temperiersystem, sowie mit hoher Härte für hoher Verschleißbeständig, entsprochen werden. According to the material technology according to the invention, the requirements of the practice, tool parts with high thermal conductivity and generously designed cooling / tempering, and with high hardness for high wear resistance, can be met.

Durch die modulare Bauweise und die erfindungsgemäß angewandte Fügetechnologie beispielsweise durch Elektronenstrahlschweißen können durch ein alternatives Brückenstück Werkzeugbereiche mit magnetischen oder unmagnetischen Eigenschaften oder sonst fügetechnisch nicht verbindbare Legierungen in das Werkzeugteil integriert und hergestellt werden. Ein derart aufgebautes Werkzeugteil weist gegenüber konventionellen Werkzeugteilen Vorteile in der thermischen Leitfähigkeit, der mechanischen Stabilität und bei der Reduzierung des magnetischen Flusses in der Kavität auf.Due to the modular construction and the joining technology used according to the invention, for example by electron beam welding, tool areas with magnetic or non-magnetic properties or alloys that can not otherwise be joined together can be integrated into the tool part by an alternative bridge piece. Such a constructed tool part has over conventional tool parts advantages in the thermal conductivity, the mechanical stability and in the reduction of the magnetic flux in the cavity.

Der Fachmann erkennt, dass eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Komponenten, deren Werkstoffzusammensetzungen, der Fügetechniken, der Oberflächenbehandlungen und der geometrischen Ausbildungen möglich und entsprechend den gestellten Anforderungen konzipierbar sind.The person skilled in the art recognizes that a large number of possible combinations of the individual components, their material compositions, the joining techniques, the surface treatments and the geometric designs are possible and can be designed in accordance with the requirements set.

Der Fachmann erkennt ferner, dass beispielsweise für erfindungsgemäß gestaltete Werkzeugteile der Einsatz in nachfolgenden Fachgebieten möglich ist:

i) Kunststoffindustrie,
ii) Druckgießindustrie und
iii) Maschinenbau.

The person skilled in the art also recognizes that, for example, the use of tool parts designed according to the invention is possible in the following fields:

i) plastics industry,
ii) die casting industry and
iii) Mechanical engineering.

i) In der Kunststoffindustrie können Werkzeugteile wie i) In the plastics industry tool parts such as

Gewindekerne,Threaded cores,
Formkerne,Mandrels
Außenkerne,Outside cores,
Innenkerne,Inner cores,
Temperierkerne,Temperierkerne,
Touchierkerne,Touchierkerne,
Ritzel,Pinion,
Formeinsätzemold inserts
Vorkammerdüsen,pre-chamber,
Vorkammerbuchsen,Gate bushings,
Temperierplatten,Temperierplatten,
Heiz-/Kühlelemente, für die Herstellung von Verschlüssen aller Art, von Teilen für die Medizin-/Pharma- und Labortechnik, von Teilen der Automobilindustrie, z. B. Mittelkonsole und von Kunststoffteilen allgemeiner Bauart und allgemeiner Verwendung erfolgreich zum Einsatz kommen.Heating / cooling elements, for the production of closures of all kinds, parts for the medical / pharmaceutical and laboratory technology, parts of the automotive industry, eg. As center console and plastic parts of general design and general use can be successfully used.

ii) Druckgießindustrieii) die casting industry

Für dieses Fachgebiet können erfindungsgemäße Werkzeugteile in erster Linie für Formkerne, Kernstifte und für eine partielle Bestückung einzelner Druckgießwerkzeuge in Frage kommen, eventuell auch für Formeinsätze, wenn diese entsprechend werkstoff- und kühlungstechnisch gestaltet werden.For this field, tool parts according to the invention can be considered primarily for mandrels, core pins and for a partial assembly of individual die casting tools, possibly also for mold inserts, if they are designed according to material and cooling technology.

iii) Maschinenbauiii) Mechanical engineering

Für dieses Anwendungsgebiet kommen erfindungsgemäß gestaltete Teile beispielsweise für Strömungsgeräte, Wärmeaustauscher und die Gleitlagertechnik in Betracht.For this application, parts designed according to the invention come into consideration, for example, for flow devices, heat exchangers and plain bearing technology.

5. Figuren5. figures

In der Folge werden anhand von Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.In the following, embodiments of the invention will be described with reference to figures.

Die Figuren 1 bis 14 zeigen jeweils ein Schnittbild durch die Mittelachse eines Formkerns 10 und durch einen Formeinsatz 20, in welchem der Formkern 10 montiert ist. The figures 1 to 14 each show a sectional view through the central axis of a mold core 10 and by a mold insert 20 in which the mandrel 10 is mounted.

1 zeigt einen Formkern 10, der in einem Formeinsatz 20 montiert ist. Der Formkern umfasst ein Schaftende 11 aus einem ersten Trägermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit und guter Festigkeit und einen Schaftabschnitt 12 aus einem zweiten Trägermaterial mit guter Wärmeleitfähigkeit und hoher Festigkeit. Bei langen Formteilen kann sich eine Kavität 30 alternativ auch bis in den Bereich des Schaftabschnittes 12 erstrecken. Die Oberfläche des Schaftendes 11 und/oder des Schaftabschnittes 12 können zur Vermeidung von Reibungsverschleiß mit einer Beschichtung (nicht dargestellt) versehen sein. 1 shows a mold core 10 in a mold insert 20 is mounted. The mandrel comprises a shaft end 11 of a first carrier material with high thermal conductivity and good strength and a shaft portion 12 from a second carrier material with good thermal conductivity and high strength. at long moldings can become a cavity 30 alternatively also into the region of the shaft section 12 extend. The surface of the shaft end 11 and / or the shaft portion 12 may be provided with a coating (not shown) to avoid frictional wear.

Die Kavität 30 wird durch den Hohlraum zwischen dem Schaftende 11 und einem Formeinsatzteil 21 gebildet. Das fließfähige Material (nicht dargestellt) zur Bildung eines Formteils ist über eine Düse 31 in die Kavität 30 einbringbar. The cavity 30 is through the cavity between the shaft end 11 and a mold insert 21 educated. The flowable material (not shown) for forming a molded article is via a nozzle 31 into the cavity 30 recoverable.

Der Formeinsatz 20 bestehend aus einem Formeinsatzteil 21 und einem Formeinsatzteil 22 ist zum Entfernen eines Formteils (nicht dargestellt) nach dessen Erreichen des festen Zustands aus der Kavität 30 durch Trennen der beiden Formeinsatzteile 21 und 22 entlang der Trennebene 23 trennbar. The mold insert 20 consisting of a mold insert 21 and a mold insert 22 is for removing a molding (not shown) after it has reached the solid state from the cavity 30 by separating the two mold inserts 21 and 22 along the dividing plane 23 separable.

2 zeigt einen alternativen Formkern 10, bei dem sich das Trägermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit und guter Festigkeit des Schaftendes 11 über den gesamten Bereich des Formkerns 10 bis zu dessen Ende erstreckt, von wo aus die über den Querschnitt des Trägermaterials des Schaftendes 11 Wärmemenge zum Schaftende in der Kavität 30 zugeführt oder vom Schaftende in der Kavität 30 abgeführt wird. Der Schaftabschnitt 12 umfassend ein Trägermaterial mit vorwiegend hoher Festigkeit umschließt in diesem Beispiel das Trägermaterial des Schaftendes 11 zumindest teilweise und erhöht so die Festigkeit des Formkerns 10. 2 shows an alternative mold core 10 in which the carrier material with high thermal conductivity and good strength of the shaft end 11 over the entire area of the mold core 10 extends to the end, from where the over the cross section of the support material of the shaft end 11 Amount of heat to the shaft end in the cavity 30 supplied or from the shaft end in the cavity 30 is dissipated. The shaft section 12 comprising a carrier material with predominantly high strength encloses the carrier material of the shaft end in this example 11 at least partially, thus increasing the strength of the mandrel 10 ,

3 und 4 zeigen die Ausführungsbeispiele aus 1 und 2, wobei der Schaftabschnitt 12 jeweils mit einem Ritzel 13 zum Drehen des Formkerns 10 versehen ist. Die Drehung des Formkerns 10 wird zum Entfernen von Formteilen (nicht dargestellt) mit Innengewinde benötigt. Die Formfläche des Gewindes befindet sich dabei auf dem Schaftende 11 des Formkerns 10. Nach der Trennung der Formeinsatzteile 21 und 22 des Formeinsatzes 20 erfolgt der Auswurf des Formteils durch Drehung des Formkerns 10. 3 and 4 show the embodiments 1 and 2 , wherein the shaft portion 12 each with a pinion 13 for turning the mold core 10 is provided. The rotation of the mold core 10 is needed to remove molded parts (not shown) with internal thread. The forming surface of the thread is located on the shaft end 11 of the mold core 10 , After separation of the mold inserts 21 and 22 of the mold insert 20 the ejection of the molded part takes place by rotation of the mold core 10 ,

5 und 6 zeigen die Ausführungsbeispiele aus 1 und 2, wobei der Schaftabschnitt 12 und das Schaftende 11 jeweils wenigstens einen Kühlmittelkanal 14 umfassen, durch den ein Medium zur Kühlung oder Temperierung des Formkerns 10 leitbar ist. Der Fachmann erkennt, dass dieses Merkmal auch mit den Ausführungsbeispielen aus 3 und 4 vorteilhaft kombinierbar ist. 5 and 6 show the embodiments 1 and 2 , wherein the shaft portion 12 and the shaft end 11 in each case at least one coolant channel 14 comprise, through which a medium for cooling or tempering of the mandrel 10 is conductive. The skilled artisan will recognize that this feature also with the embodiments of 3 and 4 can be advantageously combined.

7 und 8 zeigen die Ausführungsbeispiele aus 1 und 2, wobei zwischen dem Trägermaterial des Schaftendes 11 und des Schaftabschnitts 12 ein Brückenstück 15 angeordnet ist, das zur Verbesserung der Fügetechnik und/oder der magnetischen Eigenschaften der Komponenten 11 und 12 des Formteils 10 einfügbar ist. Der Fachmann erkennt, dass ein entsprechendes Brückenstück 15 auch in den Ausführungsbeispielen der 3 bis 6 vorteilhaft einbringbar ist. 7 and 8th show the embodiments 1 and 2 , wherein between the carrier material of the shaft end 11 and the shaft portion 12 a bridge piece 15 arranged to improve the joining technique and / or the magnetic properties of the components 11 and 12 of the molding 10 is insertable. The skilled artisan will recognize that a corresponding bridge piece 15 also in the embodiments of the 3 to 6 is advantageous introduced.

9 und 10 zeigen symbolisch eine magnetische Remanenz 40 im ferromagnetischen Formeinsatz 20 und/oder im ferromagnetischen Schaftabschnitt 12. Magnetischer Fluß durch Remanenz kann beispielsweise durch elektrische Ströme, wie sie beispielsweise durch elektrische Heizung (nicht dargestellt) eingebracht wird, im Formeinsatz und/oder im Schaftabschnitt gebildet werden. Die Feldlinien 42 des durch die Remanenz verursachten magnetischen Flusses durchdringen vorrangig den Formeinsatz 20 mit seinen Formeinsatzteilen 21 und 22, weil diese eine höhere relative Permeabilität aufweisen, als die Kavität 30 und das Schaftende 11. Die Folge ist, dass die Kavität 30 weitgehend von magnetischen Fluß abgeschirmt wird und lediglich ein geringer magnetischer Fluß 41 die Kavität 30 durchdringt. Der Abstand d zwischen dem ferromagnetischen Schaftabschnitt 12 und der Kavität 30 ist vorteilhaft so gewählt, dass der Schaftabschnitt 12 nicht in die Kavität ragt, um das Einbringen von zusätzlichen magnetischen Flussanteilen in die Kavität 30 zu vermeiden. 9 and 10 symbolically show a magnetic remanence 40 in ferromagnetic mold insert 20 and / or in the ferromagnetic shaft section 12 , Magnetic flux through remanence can be formed, for example, by electrical currents, such as those introduced by electric heating (not shown), in the mold insert and / or in the shaft section. The field lines 42 of the magnetic flux caused by the remanence predominantly penetrate the mold insert 20 with its mold inserts 21 and 22 because they have a higher relative permeability than the cavity 30 and the shaft end 11 , The consequence is that the cavity 30 is largely shielded from magnetic flux and only a small magnetic flux 41 the cavity 30 penetrates. The distance d between the ferromagnetic shaft portion 12 and the cavity 30 is advantageously chosen so that the shaft portion 12 does not protrude into the cavity to introduce additional magnetic flux into the cavity 30 to avoid.

11 und 12 zeigen die magnetischen Verhältnisse aus 9 und 10 unter Verwendung eines Brückenstücks 15. 11 and 12 show the magnetic conditions 9 and 10 using a bridge piece 15 ,

13 zeigt die Detailansicht A aus 1. Der Schaftbereich 12 und das Schaftende 11 sind entlang der Fügefläche 18 aneinander gefügt. Die Fügezonen 16 bzw. 17 dringen in diesem Beispiel rotationssymmetrisch mit einer Breite von u1 bzw. u2 und einer Tiefe v1 und v2 in die jeweiligen Trägermaterialien des Schaftbereiches 12 und Schaftendes 11 bzw. in ein Brückenstück 15 ein. U1 und u2 bilden den Randbereich der Fügegeometrie. Der Fachmann erkennt, dass Durchschweißung auftritt, wenn v1 und v2 bis an die Mittellinie des Formkerns reichen. rF zeigt im Schnitt den Radius einer umlaufenden Fügelinie, welche die Fügefläche 18 begrenzt. 13 shows the detail view A from 1 , The shaft area 12 and the shaft end 11 are along the joining surface 18 joined together. The joining zones 16 respectively. 17 penetrate in this example rotationally symmetric with a width of u1 or u2 and a depth v1 and v2 in the respective substrates of the shaft region 12 and shank end 11 or in a bridge piece 15 one. U1 and u2 form the edge area of the joining geometry. It will be appreciated by those skilled in the art that penetration occurs when v1 and v2 reach the centerline of the mandrel. On average, RH shows the radius of a circumferential joint line, which is the joining surface 18 limited.

14 zeigt die Detailansicht A aus 1 unter Verwendung eines Fügemittels 19 wie beispielsweise Kleber oder Lötmittel. Der Schaftbereich 12 und das Schaftende 11 sind entlang der Fügefläche 18 aneinander unter Vermittlung des Fügemittels 19 gefügt. Die Fügezonen 16 bzw. 17 dringen in diesem Beispiel rotationssymmetrisch mit einer Breite von u1 bzw. u2 und einer Tiefe v1 und v2 in die jeweiligen Trägermaterialien des Schaftbereiches 12 und Schaftendes 11 bzw. in ein Brückenstück 15 ein. U1 und u2 bilden den Randbereich der Fügegeometrie. Der Fachmann erkennt, dass unter Verwendung von Fügemittel u1, u2 gegen Null gehen können und v1 und v2 sich parallel über den gesamten Bereich des Fügemittels 19 erstrecken können. rF zeigt im Schnitt den Radius einer umlaufenden Fügelinie, welche die Fügefläche 18 begrenzt. 14 shows the detail view A from 1 using a joining agent 19 such as glue or solder. The shaft area 12 and the shaft end 11 are along the joining surface 18 to each other through the intermediary of the joining means 19 together. The joining zones 16 respectively. 17 penetrate in this example rotationally symmetric with a width of u1 or u2 and a depth v1 and v2 in the respective substrates of the shaft region 12 and shank end 11 or in a bridge piece 15 one. U1 and u2 form the edge area of the joining geometry. One skilled in the art will recognize that using joining means u1, u2 can approach zero and v1 and v2 can be parallel over the entire range of the joining means 19 can extend. On average, RH shows the radius of a circumferential joint line, which is the joining surface 18 limited.

Zusammenfassung:Summary:

Erfindungsgemäße Formkerne können in Produktionswerkzeugen wie in Formeinsätzen dann erfolgreich zum Einsatz kommen, wenn neben hoher Verschleißbeständigkeit und hoher Korrosionsbeständigkeit gleichzeitig auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit gefordert wird.Form cores according to the invention can be successfully used in production tools such as in mold inserts if, in addition to high wear resistance and high corrosion resistance, a high thermal conductivity is required at the same time.

Eine fachkundige Analyse der im Produktionsprozess auftretenden Beanspruchungs- und Verschleißmechanismen für die konstruktive Gestaltung der Werkzeugteile und die Herstellung derselben durch ein erfindungsgemäß angewandtes Fügeverfahren, sind die Garanten für eine optimale Funktion und eine lange Lebensdauer.An expert analysis of the stress and wear mechanisms occurring in the production process for the structural design of the tool parts and the production thereof by a joining method used according to the invention, are the guarantors for optimum function and a long service life.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Formkerns werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:

A) Bereitstellung eines Schaftendes 11 aus einem vorgenannten ersten Trägermaterial.
B) Bereitstellung eines Schaftabschnittes 12 aus einem vorgenannten zweiten Trägermaterial.
C) Ggf. Bereitstellung eines Brückenstücks 15 aus einem Trägermaterial für Brückenstücke wie beschrieben.
D) Herstellen der planparallelen Fügegeometrie des Schaftendes 11 aus einem vorgenannten ersten Trägermaterial.
E) Herstellen der planparallelen Fügegeometrie des Schaftendes 12 aus einem vorgenannten zweiten Trägermaterial.
F) Entmagnetisieren des Schaftabschnittes 12 aus einem vorgenannten zweiten Trägermaterial
G) Die Reihenfolge der Schritte A) bis C) sowie der Schritte D) bis F) kann optional vertauscht werden
H) Reinigen der bereitgestellten Komponenten Schaftende 11, Schaftabschnitt 12 und ggf. Brückenstück 15
I) Fügen der bereitgestellten Komponenten unter Anwendung eines der genannten Fügeverfahrens ggf. unter Zugabe eines Fügemittels.
J) Abkühlung bzw. Aushärten der gefügten Komponenten unter Einhaltung des maximal zulässigen Abkühlungsgradienten.
K) Bedarfsweise und alternativ Beschichtung der Oberfläche des Formkerns mit einer verschleißmindernden und gleitfähigen Oberflächenbeschichtung. Alternativ kann dieser Schritt vor der Bereitstellung der Komponenten nach den Schritten A) bis C) für jede dieser Komponenten vor der Bereitstellung eigens erfolgen. Dabei sind die Fügeflächen von der Beschichtung frei zu halten.

For the production of a mold core according to the invention, the following method steps are proposed:

A) Provision of a shank end 11 from an aforementioned first carrier material.
B) Provision of a shaft section 12 from an aforementioned second carrier material.
C) If necessary Provision of a bridge piece 15 from a support material for bridge pieces as described.
D) Producing the plane-parallel joining geometry of the shaft end 11 from an aforementioned first carrier material.
E) Producing the plane-parallel joining geometry of the shaft end 12 from an aforementioned second carrier material.
F) demagnetizing the shaft section 12 from an aforementioned second carrier material
G) The sequence of steps A) to C) and steps D) to F) can optionally be reversed
H) cleaning the provided components shaft end 11 , Shaft section 12 and if necessary bridge piece 15
I) Add the components provided using one of the said joining methods, if necessary with the addition of a joining agent.
J) Cooling or curing of the joined components while maintaining the maximum permitted cooling gradient.
K) If necessary and alternatively coating the surface of the mold core with a wear-reducing and lubricious surface coating. Alternatively, this step may be specific to each of these components prior to deployment prior to providing the components after steps A) through C). The joining surfaces must be kept free of the coating.

Zur Herstellung von Formteilen mithilfe eines erfindungsgemäßen Formkerns werden folgende Verfahrensschritte vorgeschlagen:

i) Bereitstellung eines Formkerns 10 nach einem der vorgenannten Ausführungsbeispiele.
ii) Einbau des Formkerns 10 in einen Formeinsatz 20 zur Bildung der Kavität 30 und Bereitstellung einer Düse 31.
iii) Einspritzen eines flüssigen oder fließfähigen Formmaterials über die Düse 31 in die Kavität 30 unter Bereitstellung von Wärmemenge an die Kavität 30 oder unter Entzug von Wärmemenge aus der Kavität 30 über das Schaftende 11 und/oder den Schaftabschnitt 12 des Formkerns 10.
iv) Abwarten des Abschlusses der Kristallisation des Formteils in der Kavität 30 unter Bereitstellung von Wärmemenge an die Kavität 30 oder unter Entzug von Wärmemenge aus der Kavität 30 über das Schaftende 11 und/oder den Schaftabschnitt 12 des Formkerns 10.
v) Öffnen des Formeinsatzes 20 durch Trennung des Formeinsatzes 21 Teil 1 vom Formeinsatz 22 Teil 2 entlang der Formtrennebene 23.
vi) Auswerfen des Formteils aus der Kavität 30 ggf. unter rotierender und/oder translatorischer Bewegung des Formeinsatzes 10.

For the production of moldings by means of a mold core according to the invention, the following method steps are proposed:

i) providing a mold core 10 according to one of the aforementioned embodiments.
ii) installation of the mold core 10 in a mold insert 20 for the formation of the cavity 30 and providing a nozzle 31 ,
iii) injecting a liquid or flowable molding material over the nozzle 31 into the cavity 30 while providing heat to the cavity 30 or with removal of heat from the cavity 30 over the shaft end 11 and / or the shaft portion 12 of the mold core 10 ,
iv) Waiting for completion of the crystallization of the molding in the cavity 30 while providing heat to the cavity 30 or with removal of heat from the cavity 30 over the shaft end 11 and / or the shaft portion 12 of the mold core 10 ,
v) opening the mold insert 20 by separation of the mold insert 21 Part 1 of the mold insert 22 Part 2 along the mold parting plane 23 ,
vi) ejecting the molding from the cavity 30 optionally with rotating and / or translational movement of the mold insert 10 ,

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Gewinde- oder Formkern Threaded or shaped core
1111: Schaftende shank end
1212: Schaftabschnitt shank portion
1313: Ritzel pinion
1414: Kühlmittelkanal Coolant channel
1515: Brückenstück bridge piece
1616: Fügezone 1 Joining zone 1
1717: Fügezone 2 Joining zone 2
1818: Fügefläche joining surface
1919: Fügemittel] Joining means]
2020: Formeinsatz mold insert
2121: Formeinsatz Teil 1 Mold insert part 1
2222: Formeinsatz Teil 2 Mold insert part 2
2323: Formtrennebene Parting plane
3030: Kavität cavity
3131: Düse jet
4040: Remanenz (symbolisch) Remanence (symbolic)
4141: Feldlinienanteil in der Kavität (symbolisch) Field line component in the cavity (symbolic)
4242: Feldlinienanteil in Schaft und Formwerkzeug (symbolisch) Field line component in shank and forming tool (symbolic)
dd: Abstand des Schaftes von der Kavität Distance of the shaft from the cavity

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004022306 [0010] DE 102004022306 [0010]
DE 102013100277 [0015] DE 102013100277 [0015]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

DIN EN ISO 13919-1 [0084] DIN EN ISO 13919-1 [0084]

Claims

Formkern (10) zum Fertigen von Formteilen, insbesondere im Spritzguss- oder Druckgussverfahren, umfassend wenigstens zwei unterschiedliche Trägermaterialien wie beispielsweise Kupfer/Kupferlegierungen und Eisen/Eisenlegierungen zur Stabilisierung und zum Bereitstellen eines optimierten Wärmetransports, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit eine Kombination aus Cr < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,4% und 0,9% bis 1,1% Zr < 1%**) bervorzugt 0% bis 0,15% Co < 2%**) bervorzugt 0% bis 1,0% Ni < 4%**) bervorzugt 0% bis 1,0% und 2,0% bis 2,5% Be < 4%**) bervorzugt 0% bis 0,5% und 2,0% bis 2,5% Al < 1%**) Si < 2%**) bervorzugt 0% bis 0,7% Fe < 0,5%**) sonstige < 2%**) Cu Rest bis 100%,

insbesondere Cr 0% bis 0,1%,1% Zr 0% bis 0,1% Co 0,9% bis 11% oder 0% bis 0,1% Ni 0,9% bis 1,,6% oder 0% bis 0,1% Be 0,4% bis 0% oder 1,0% bis 2,2% Al 0% bis 0,1%% Si . 0% bis 0,1 Fe 0% bis 0,1 sonstige 0,3 bis 0,5% oder 0,4% bis 0,6% Cu Rest bis 100%

umfasst, der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination aus C: 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1%*) Si 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,2%*) Cr 0% bis 18% bevorzugt 4,5% bis 14%*) Mo 0% bis 2% bevorzugt 0,7% bis 1,4%*) V 0% bis 2% bevorzugt 0,3% bis 1,1%*) Mn 0% bis 2% bevorzugt 0,2% bis 1,0%*) Ni 0% bis 13% bevorzugt 8% bis 11%*) Al 0% bis 2% bevorzugt 1,5% bis 1,7%*) andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst und dass die Trägermaterialien über ein Fügeverfahren und/oder Fügemittel dauerhaft miteinander verbunden oder verbindbar sind.Mold core ( 10 ) for the production of molded parts, in particular by injection molding or die casting, comprising at least two different support materials such as copper / copper alloys and iron / iron alloys for stabilization and for providing an optimized heat transfer, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Cr <2% **) preferably 0% to 0.4% and 0.9% to 1.1% Zr <1% **) preferably 0% to 0.15% Co <2% **) preferably 0% to 1.0% Ni <4% **) preferably 0% to 1.0% and 2.0% to 2.5% Be <4% **) preferably 0% to 0.5% and 2.0% to 2.5% Al <1% **) Si <2% **) preferably 0% to 0.7% Fe <0.5% **) other <2% **) Cu remainder up to 100%,

especially Cr 0% to 0.1%, 1% Zr 0% to 0.1% Co 0.9% to 11% or 0% to 0.1% Ni 0.9% to 1, 6% or 0% to 0.1% Be 0.4% to 0% or 1.0% to 2.2% Al 0% to 0.1 %% Si. 0% to 0.1 Fe 0% to 0.1 other 0.3 to 0.5% or 0.4% to 0.6% Cu remainder up to 100%

includes, the shaft portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 0% to 2% preferably 0.3% to 1% *) Si 0% to 2% preferably 0.3% to 1.2% *) Cr 0% to 18% preferably 4.5% to 14% *) Not a word 0% to 2% preferably 0.7% to 1.4% *) V 0% to 2% preferably 0.3% to 1.1% *) Mn 0% to 2% preferably 0.2% to 1.0% *) Ni 0% to 13% preferably 8% to 11% *) al 0% to 2% preferably 1.5% to 1.7% *) other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

and that the carrier materials are permanently connected or connectable to one another via a joining method and / or joining means.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit einer Kombination aus Cr: 1% Zr 0,15% andere 0% bis 0,2% Cu Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Cr: 1% Zr 0.15% other 0% to 0.2% Cu Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit einer Kombination aus Cr: 0,4% Ni 2,5% Si 0,7% andere 0% bis 0,2% Cu Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Cr: 0.4% Ni 2.5% Si 0.7% other 0% to 0.2% Cu Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit einer Kombination aus Ni 2% Be 0,4% andere 0% bis 0,5% Cu Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Ni 2% Be 0.4% other 0% to 0.5% Cu Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit einer Kombination aus Co 1% Ni 1% Be 0,5% andere 0% bis 0,5% Cu Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Co 1% Ni 1% Be 0.5% other 0% to 0.5% Cu Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Schaftende (11) ein erstes Trägermaterial mit einer Kombination aus Be 2% andere 0% bis 0,7% Cu Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shaft end ( 11 ) a first carrier material with a combination of Be 2% other 0% to 0.7% Cu Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination aus C: 0,33% bis 0,41% Si 0,8% bis 1,2% Cr 4,8% bis 5,5% Mo 1,1% bis 1,5% V 0,3% bis 0,5% Mn 0,25% bis 0,5% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shank portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 0.33% to 0.41% Si 0.8% to 1.2% Cr 4.8% to 5.5% Not a word 1.1% to 1.5% V 0.3% to 0.5% Mn 0.25% to 0.5% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination aus C: 0,35% bis 0,42% Si 0,8% bis 1,2% Cr 4,8% bis 5,5% Mo 1,2% bis 1,5% V 0,85% bis 1,15% Mn 0,25% bis 0,5% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shank portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 0.35% to 0.42% Si 0.8% to 1.2% Cr 4.8% to 5.5% Not a word 1.2% to 1.5% V 0.85% to 1.15% Mn 0.25% to 0.5% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination aus C: 0,36% bis 0,42% Si 0% bis 1% Cr 12,5% bis 14,5% Mn 0% bis 1% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst. Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shank portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 0.36% to 0.42% Si 0% to 1% Cr 12.5% to 14.5% Mn 0% to 1% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit eine Kombination aus C: 1,45% bis 1,6% Si 0,1% bis 0,6% Cr 11% bis 13% Mo 0,7% bis 1% V 0,7% bis 1% Mn 0,2% bis 0,6% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst. Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shank portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 1.45% to 1.6% Si 0.1% to 0.6% Cr 11% to 13% Not a word 0.7% to 1% V 0.7% to 1% Mn 0.2% to 0.6% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein zweites Trägermaterial mit einer Kombination aus C: 0% bis 0,04% Si 0% bis 0,4% Cr 11% bis 13% Mo 1,3% bis 1,5% Mn 0,2% bis 0,4% Ni 9% bis 9,5%% Al 1,5% bis 1,7% andere 0% bis 2% Fe Rest bis 100%

umfasst.Mold core ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the shank portion ( 12 ) a second carrier material with a combination of C: 0% to 0.04% Si 0% to 0.4% Cr 11% to 13% Not a word 1.3% to 1.5% Mn 0.2% to 0.4% Ni 9% to 9.5 %% al 1.5% to 1.7% other 0% to 2% Fe Remainder up to 100%

includes.

Formkern (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schaftabschnitt (12) und/oder das Schaftende (11) zur Bildung eines Formkerns (10) zum Fertigen von Formteilen, insbesondere im Spritzguss- oder Druckgussverfahren, vorgesehen sind, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt(12) und/oder das Schaftende (11) Hartsilber umfasst.Mold core ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the shaft portion ( 12 ) and / or the shaft end ( 11 ) for forming a mandrel ( 10 ) are provided for the production of molded parts, in particular by injection molding or die-casting, characterized in that the shank section ( 12 ) and / or the shaft end ( 11 ) Includes hard silver.

Formkern (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) zur Bildung eines Formkerns (10) zum Fertigen von Formteilen, insbesondere im Spritzguss- oder Druckgussverfahren, vorgesehen sind, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) ein Material umfasst, welches eine höhere Wärmeleitfähigkeit und eine höhere Festigkeit als Hartsilber aufweist, und das Schaftende (11) Hartsilber umfasst.Mold core ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the shaft portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) for forming a mandrel ( 10 ) are provided for the production of molded parts, in particular by injection molding or die-casting, characterized in that the shank section ( 12 ) comprises a material which has a higher thermal conductivity and a higher strength than hard silver, and the shaft end ( 11 ) Includes hard silver.

Formkern (10) nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) formschlüssig miteinander verbindbar oder verbunden sind.Mold core ( 10 ) according to claim 13, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) are positively connected or connected to each other.

Formkern (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass zwischen dem Schaftabschnitt (12) und dem Schaftende (11) ein Brückenstück (15) einfügbar ist.Mold core ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the shaft portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) a bridge piece ( 15 ) is insertable.

Formkern (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Elektronenstrahlschweißen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by electron beam welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels WIG/MAG-Schweißen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by means of TIG / MAG welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Reibschweißen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by friction welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Explosions-Magna-Flash-Schweißen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by means of explosion Magna flash welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Diffusionsschweißen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by means of diffusion welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Laserschweißen gefügt sind. Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by laser welding.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Lasersintern gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by laser sintering.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Hartlöten im Vakuum gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by means of brazing in a vacuum.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Kalteinsenken gefügt sind. Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by cold sinking.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Verschraubungen gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by means of fittings.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) und das Schaftende (11) oder der Schaftabschnitt (12) und das Brückenstück (15) oder das Brückenstück (15) und das Schaftende (11) mittels Verklebung gefügt sind.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) and the shaft end ( 11 ) or the shank portion ( 12 ) and the bridge piece ( 15 ) or the bridge piece ( 15 ) and the shaft end ( 11 ) are joined by gluing.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) oder das Schaftende (11) oder das Brückenstück (15) gegenüber dem zu verarbeitendem Formteilmaterial eine Härtedifferenz von wenigstens 250 HB aufweist.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) or the shaft end ( 11 ) or the bridge piece ( 15 ) has a hardness difference of at least 250 HB compared to the molding material to be processed.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) oder das Schaftende (11) oder das Brückenstück (15) eine Härte von wenigstens 62 HRC aufweist.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) or the shaft end ( 11 ) or the bridge piece ( 15 ) has a hardness of at least 62 HRC.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) oder das Schaftende (11) oder das Brückenstück (15) zumindest teilweise mit einer Sperrschicht aus einem Material mit einer Härte von bis zu 70 HRC beschichtet ist.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) or the shaft end ( 11 ) or the bridge piece ( 15 ) is at least partially coated with a barrier layer of a material having a hardness of up to 70 HRC.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) oder das Brückenstück (15) im Gleitbereich zusätzlich zumindest teilweise mit einer verschleißmindernden und gleitfähigen Oberflächenbeschichtung versehen ist.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) or the bridge piece ( 15 ) is additionally provided in the sliding region at least partially with a wear-reducing and lubricious surface coating.

Formkern (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Schaftabschnitt (12) oder das Schaftende (11) oder das Brückenstück (15) Radien von mindestens 2 mm im Bereich von etwa 50 mm Abstand von der Fügezone, Radien von mindestens 1 mm im Bereich zwischen 20 mm und 50 mm Abstand von der Fügezone und Radien von mindestens 0,3 mm im Bereich der Fügezone aufweist.Mold core ( 10 ) according to one of claims 1 to 15, characterized in that the shank portion ( 12 ) or the shaft end ( 11 ) or the bridge piece ( 15 ) Radii of at least 2 mm in the range of about 50 mm distance from the joining zone, radii of at least 1 mm in the range between 20 mm and 50 mm distance from the joining zone and radii of at least 0.3 mm in the region of the joining zone.