DE60226214T2 - Formvorrichtung mit anisotropischer wärmeübertragungsplatte - Google Patents

Formvorrichtung mit anisotropischer wärmeübertragungsplatte Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Formen und Formgebungsprozesse und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für Formgebungsprozesse, die ein anisotropes Verteilerelement zum gleichmäßigen Verteilen von Wärme innerhalb eines Formwerkzeugs verwendet.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die Verarbeitung von Formmaterialien ist ein genauer Vorgang, der eine zeitlich genau gesteuerte Anwendung von Druck und die Zuführung einer genauen und gleichmäßigen Temperatur erfordert. Jegliche Abweichung von den gewünschten Parametern führt häufig zu Rissen und/oder schlechtem Harzfließen im resultierenden Produkt.
  • Der Stand der Technik weist mehrere Beispiele von verwandten Steuerschemata zur Regelung von Formgebungsprozesstemperaturen auf. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 3,933,335 an Maruyama et al. eine Gießform zum Gießen von Metallen, die eine papierähnliche Folie aus Kohlenstofffasern mit beigemischten organischen Fasern oder Pulpe aufweist, die als eine Trennschicht zwischen der Metallschmelze innerhalb der Form und der Innenfläche der Form verwendet wird. Die Kohlenstofffaserfolien weisen mindestens 35 Gewichtsprozent Kohlenstofffasern auf, um unerwünschte Spannungen und ein Festfressen infolge eines Kontakts zwischen der Metallschmelze und der Innenfläche der Form zu verhindern.
  • Das US-Patent Nr. 4,388,068 an Suh et al., das in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird, beschreibt eine Spritzgießvorrichtung und ein Spritzgießverfahren, welche die Verwendung eines ver stellbaren Wärmeleitrohrs aufweisen, um die Kühlrate von Abschnitten einer Formhohlraumfläche getrennt und unabhängig von anderen Abschnitten der Formhohlraumfläche zu regeln. Diese Formgebungsvorrichtung und dieses Formgebungsverfahren beruhen schon an sich auf einer individualisierten aktiven Temperaturregelung und Temperaturannäherung von zahlreichen Teilabschnitten an verschiedenen Stellen der Form.
  • Das US-Patent Nr. 5,154,221 an Vatant et al. beschreibt eine Vorrichtung zum Befestigen und Kühlen eines Grafitblocks einer Grafitwand einer Form. Ein Formhohlraum ist durch mehrere vertikal ausgerichtete Grafitblöcke ausgebildet, welche die Formhohlraumwände bilden. Die einzelnen Grafitblöcke enthalten vertikale Bohrungen, die parallel zur Oberfläche der Formhohlraumwände angeordnet sind. Jede der Bohrungen ermöglicht Spritzstrahl(en) von Kühlfluid in das Innere der Blöcke, um eine Kühlung der Formhohlräume zu bewirken. Die Vorrichtung von Vatant et al. erfordert jedoch ein System zur Sammlung und Zuführung von Kühlfluid und/oder eine zusätzliche Bearbeitung von Teilen, um die vertikalen Bohrungen jedes Grafitblocks und Kühlsystems zu bilden.
  • Die US-Patente Nr. 5,609,922 ; 5,746,966 und 5,783,259 alle an McDonald beschreiben Verfahren und Formen für Formgebungsprozesse, die thermische Beschichtungen umfassen, die auf eine Innenfläche eines Formhohlraums durch die Verwendung eines thermischen Spritzmittels aufgebracht werden. Die Beschichtungen können Keramik, Metallmatrizenverbundwerkstoffe, Keramikmatrizenverbundwerkstoffe, Harze und verschiedene Kombinationen davon aufweisen. Die thermische Beschichtung wird so ausgewählt, dass sie der Innenfläche des Formhohlraums eine gewünschte Porosität verleiht, die eine schnelle Kühlung fördert und zur baulichen Festigkeit der Form selbst beiträgt. Die Verfahren und Vorrichtung von McDonald beruhen jedoch auf Präzisionsher stellungstechniken, die ein kontrolliertes thermisches Aufspritzen von Beschichtungen auf die Formhohlraumkomponenten von verschiedenen Größen und Formen beruhen.
  • Das US-Patent Nr. 5,811,135 an Kimura, das in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird, beschreibt eine Formgebungsvorrichtung mit einer herkömmlichen Formgebungskastenstruktur mit einem Wärmedehnungselement. 1 ist eine Seitenansicht einer Formgebungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik. 2 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements für die Formgebungsvorrichtung von 1. 3 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Formelements für die Formgebungsvorrichtung von 1. 4 ist eine Schnittansicht eines Schmelzmaterialeinfüllmechanismus für eine Formgebungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • Wie in 1 bis 4 zu sehen ist, weist eine Formgebungskastenstruktur 10 horizontal angeordnete Trägerelemente 11, Gewindestreben 12 und mehrere Muttern 13 auf. Ein Formelement 20 (dargestellt in zwei Teilen, z. B. eine obere Hälfte 21 und eine untere Hälfte 22), eine Druckplatte 30, ein Wärmedehnungselement 40 und zusätzliche Druckmechanismen 50 sind vertikal zwischen den unteren zwei Trägerelementen 11 in dieser Reihenfolge von oben nach unten angeordnet. Das Wärmedehnungselement 40 weist einen Temperatureinstellmechanismus 60 auf.
  • Der Temperatureinstellmechanismus 60 wird verwendet, um den Druck zu regeln, den das Wärmedehnungselement 40 auf das Formelement 20 ausübt, damit die oberen und unteren Hälften 21, 22 des Formelements abdichtend ineinander eingreifen. Der Temperatureinstellmechanismus 60 weist auch ein zylindrisches Heizelement (nicht dargestellt) zum Erwärmen und Dehnen des Wärmedehnungselements 40 auf. Ein Kühlölkreislauf (nicht dargestellt) wird verwendet, um das Wärmedehnungselement 40 zusammenzuziehen und zu kühlen.
  • Während eines herkömmlichen Formgebungsprozesses wird das Formelement 20 zwischen der Druckplatte 30 und einem der Trägerelemente 11a2 angeordnet. Die oberen und unteren Formteile 21 und 22 weisen Hohlrundungen in jeweils vorgegebenen Konfigurationen auf, die in einander gegenüberliegenden Flächen ausgebildet sind. Jedes der Formteile 21 und 22 weist ferner mehrere Positionierstifte 23 zum Verhindern einer lateralen Fehlausrichtung auf. Das obere Formteil 21 weist ein Materialeinfüllloch 21a auf, das so dadurch ausgebildet ist, dass es dem mittigen Zylinderloch 71 entspricht, das durch die Trägerplatte 11a ausgebildet ist, wie in 4 dargestellt.
  • Ein Druckkolben 72 kann in das Zylinderloch 71 eingeführt werden und ist mit einem Kolben 73a eines Öldruckzylinders verbunden, der auf einem mittigen Abschnitt der obersten Trägerplatte 11b angeordnet ist und sich dadurch erstreckt. Die Bewegung des Kolbens 73a bewegt den Druckkolben 72 vertikal, so dass Schmelzmaterial, das im Zylinderloch 71 untergebracht ist, das Innere des Formelements 20 durch das Materialeinfüllloch 21a des oberen Formteils 21 füllen kann. In Abhängigkeit von der Art des durchgeführten Formgebungsprozesses wird das fertige Formprodukt aus der Form herausgenommen, nachdem der erforderliche Kühlprozess oder der Formgebungsprozess abgeschlossen ist.
  • Die zuvor erwähnten Anordnungen des Standes der Technik entbehren jedoch eines einfachen Verfahrens zur Gewährleistung der Beseitigung von Temperaturgradienten, z. B. Heißstellen, oder anderen Temperaturschwankungen entlang verschiedener Abschnitte des Formhohlraums. Diese Temperaturgradienten führen wahrscheinlich zu Rissbildungen, Vertiefungen, Verwerfungen und ande ren Formen von Verformungen oder Oberflächenunregelmäßigkeiten. Wenn der Formhohlraum zum Beispiel in einem Versuch, einen angemessenen Formhohlraum zu gewährleisten, erwärmt wird, sollten beispielsweise die Temperatur der Schmelze und die Übertragung von Wärme zum Formhohlraum auf eine kontrollierte gleichmäßige Weise erfolgen, die gewährleistet, dass die Temperaturregelung nicht zu einer unerwünschten Erwärmung der Schmelze führt, die zu erhöhten Formkühlzeiten und Gesamtprozesszykluszeiten führen kann.
  • JP-A-10156832 beschreibt eine Wärmeleitungssteuervorrichtung, in welcher eine Kohlenstofffolie, die nachgiebig ist und eine Wärmeleitanisotropie aufweist, zwischen einer Wärmequelle und einem Material, das durch die Wärmequelle zu erwärmen ist, befestigt ist, wobei die Steuervorrichtung ferner Steuermittel zum Regeln der Temperatur der Wärmequelle aufweist. Die Kohlenstofffolie kann Grafitfasern oder Grafitkristallpulver optional mit einem Bindemittel aufweisen.
  • KURZDARSTELLUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung überwindet die Nachteile, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, und erzielt andere Vorteile, die durch den Stand der Technik nicht realisiert werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Teil eine Bestätigung dessen, dass es vorteilhaft ist, Wärme innerhalb eines Formwerkzeugs oder eines Formhohlraums während eines Formgebungsprozesses gleichmäßig zu verteilen.
  • Die vorliegende Erfindung ist zum Teil eine Bestätigung dessen, dass die einzigartigen Eigenschaften von faserverstärkten Verbundwerkstoffen verwendet werden können, um eine Präzisionstemperaturregelung und Wärmeübertragung zu bewirken, wenn so gehandhabt, dass sie eine vorbestimmte Geometrie aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zum Teil eine Formwerkzeugbaugruppe für einen Formgebungsprozess bereit, die ein Formelement und ein anisotropes Verteilerelement aufweist, wobei das Verteilerelement einen Faserverbundwerkstoff mit mehreren Fasern aufweist, die jeweils eine jeweilige Länge aufweisen, wobei die Fasern in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge jeder Faser in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials angeordnet ist, wobei das Verteilerelement in einer Position angeordnet ist, die eine schnelle Übertragung von Wärme entlang der Länge jeder Faser in dem abgelegten Verstärkungsmaterial auf das Formelement ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zum Teil auch eine anisotrope Verteilerplatte für eine Formwerkzeugbaugruppe bereit, wobei die Verteilerplatte einen Faserverbundwerkstoff mit mehreren Fasern aufweist, die jeweils eine jeweilige Länge aufweisen, wobei die Fasern in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge jeder Faser in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials angeordnet ist, wobei das Verteilerelement in einer Position angeordnet ist, die eine schnelle Übertragung von Wärme entlang der Länge jeder Faser innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials ermöglicht.
  • Die vorliegende Erfindung stellt zum Teil auch ein Verfahren zur Regelung von Prozesstemperaturen in einer Formgebungsvorrichtung bereit, wie in Anspruch 8 definiert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird durch die im Anschluss erfolgende ausführliche Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen, die lediglich Veranschaulichungszwecken dienen und demnach die vorliegende Erfindung nicht beschränken, besser verständlich.
  • 1 ist eine Seitenansicht einer Formgebungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
  • 2 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements für die Formgebungsvorrichtung von 1;
  • 3 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht des Formelements für die Formgebungsvorrichtung von 1;
  • 4 ist eine Schnittansicht eines Schmelzmaterialeinfüllmechanismus für eine Formgebungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
  • 5 ist eine teilweise Seitenansicht eines anisotropen Verteilerelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 8 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. 5 ist eine teilweise Seitenansicht eines anisotropen Verteilerelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 6 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 7 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements mit anisotropen Verteilerelementen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Formgebungsvorrichtung 10, die in 1 bis 4 dargestellt ist, ist für eine anwendbare Formvorrichtung und einen anwendbaren Formprozess repräsentativ, die sich für die vorliegende Vorrichtung gut eignen können. Für einen Fachmann ist jedoch zu erkennen, dass es eine Vielzahl von Formgebungsvorrichtungen 10 und Formgebungsprozessen gibt, für welche die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft ist. Obwohl außerdem ein zweiteiliges Formelement 20 in den beiliegenden Figuren dargestellt ist, ist für einen Fachmann zu erkennen, dass mehrteilige Formen leicht so eingesetzt werden können, wie es die spezifische Formgebungsanwendung verlangt.
  • Wie bereits erwähnt, verwenden Formgebungsprozesse oft Heizelemente oder andere Verfahren zur Temperaturregelung, um gleichmäßige Temperaturen innerhalb eines Formwerkzeugs oder eines Formhohlraums zu gewährleisten. In Abhängigkeit von der Anordnung der Heizelemente innerhalb oder entlang eines Formwerkzeugs oder Formhohlraums kann es jedoch extreme Temperaturunterschiede im ganzen Formhohlraum geben. Die vorliegende Erfindung reduziert drastisch diese Temperaturgradienten, die aufgrund einer ungleichmäßigen Erwärmung eines Formhohlraums auftreten können.
  • Die vorliegende Erfindung verwendet die einzigartigen Eigenschaften von faserverstärkten Verbundwerkstoffen, um die Wärme innerhalb eines Formwerkzeugs während eines Formgebungsprozesses gleichmäßig zu verteilen. Faserverstärkte Verbundwerkstoffe können so ausgelegt sein, dass sie die Wärme entlang der Länge des Werkzeugs im Gegensatz zur linearen Entfernung zwischen dem Heizelement, z. B. einer Heizstange, und dem Formstück schnell verteilen. Faserverstärkte Verbundwerkstoffe können entlang dem Inneren eines Formhohlraums in derselben linearen Richtung wie das Stück, das geformt wird, angeordnet sein. Die faserverstärkten Verbundwerkstoffe können entweder aus einer faserverstärkten Verbundwerkstoffbeschichtung oder einer tatsächlichen Strukturplatte, wie beispielsweise einer Verteilerplatte, sein.
  • Zum Beispiel sind grafitfaserverstärkte Verbundwerkstoffe aufgrund ihrer einzigartigen Wärmeeigenschaften ideal für die vorliegende Erfindung geeignet. Die einzelnen Fasern können in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung angeordnet werden, z. B. ähnlich der Maserung eines Holzstücks. Für einen Fachmann ist zu erkennen, dass die einzelnen Fasern eines Fasermaterials, trotzdem es geometrisch nichtlinear ist, so angeordnet werden können, dass die Längen jeder Faser im Allgemeinen parallel zueinander angeordnet sind.
  • 5 ist eine teilweise Seitenansicht eines anisotropen Verteilerelements 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das anisotrope Verteilerelement 100 weist einzelne Fasern 101 auf, die entlang der Länge jeder einzelnen Faser in dem abgelegten Verstärkungsmaterial in einer einheitlichen Weise angeordnet sind. Bei dieser Art von Verteilerelement 100 bewegt sich Wärme wesentlich schneller in der Richtung der Fasern, z. B. entlang ihrer Länge L, als sie es durch die Richtung des abgelegten Verstärkungs materials tut, z. B. Richtungen quer zur Länge L der Fasern 101. Wenn Wärme in der Richtung des abgelegten Verstärkungsmaterials zugeführt wird, wird die Wärme schnell entlang der Längen L der Fasern 101 verteilt, und sie bewegt sich viel langsamer gegen die Laufrichtung dieser Fasern 101.
  • 6 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements 20 mit einem anisotropen Verteilerelement 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein zweiteiliges Formelement 20 ist mit einem oberen Formelement 21 und einem unteren Formelement dargestellt. In dieser Ausführungsform kann Wärme dem Formelement 20 von einer beliebigen oder allen Richtungen durch Heizelemente (nicht dargestellt, aber durch QIN angezeigt) zugeführt werden. Würden die Verteilerelemente 100 nicht verwendet werden, würden sich wahrscheinlich Heißstellen an den einzelnen Punkten der Zuführung der Wärme von den Heizelementen QIN entwickeln. Obwohl die Verteilungsrate von Wärme entlang des Verteilerelements 100 normalerweise in Bezug auf die Richtung oder Orientierung verschieden ist, zwingen diese anisotropen Verteilerelemente 100 stattdessen die Wärme, sich schnell und gleichmäßig entlang der Länge der Fasern zu bewegen. Demgemäß wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung entlang der oberen und unteren Oberflächen des Formelements 20 erreicht, das in 6 dargestellt ist.
  • 7 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements 20 mit anisotropen Verteilerelementen 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Paar von anisotropen Verteilerelementen 100 ist entlang eines Paares von vertikalen Wänden eines Formhohlraums 90 im dargestellten Formelement 20 angeordnet. Würde Wärme entlang der oberen und unteren Oberflächen des Formelements 20 der in 7 dargestellten Ausführungsform zugeführt werden, würden die vertikal angeordneten Verteilerelemente 100 gewährleisten, dass die Wärme schnell entlang der gesamten Länge des Formhohlraums 90 übertragen werden würde.
  • 8 ist eine Vorderseitenansicht eines Formelements 20 mit anisotropen Verteilerelementen 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zusätzlich zu einem Paar von vertikal angeordneten Verteilerelementen 100 ist auch ein horizontal angeordnetes Verteilerelement 100 dargestellt. Obwohl kein Verteilerelement dargestellt ist, das entlang einer oberen Fläche des Formhohlraums 90 befestigt ist, ist für einen Fachmann zu erkennen, dass dies möglich ist, wenn das Verteilerelement so ausgebildet ist, dass es dennoch die Einführung von Schmelze in den Hohlraum 90 während eines Formgebungsprozesses ermöglicht, z. B. mit einem Einlassloch bearbeitet, das dem des Formelements 20 entspricht.
  • Für einen Fachmann ist zu erkennen, dass jede Anzahl von Verteilerelementen 100 einer Vielfalt von Größen und Formen auf einen Formhohlraum 90 gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Solange die Verteilerelemente 100 so ausgewählt werden, dass sie eine gleichmäßige Temperaturverteilung gewähren und dennoch der großen Vielfalt von Formhohlraumgeometrien, die in der Formgebungstechnik möglich sind, gerecht werden, wird dem Anwender des Formgebungsprozesses eine genaue Temperaturregelung bei leichter wunschgemäßer Positionierung der Verteilerelemente 100 ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können die Verteilerelemente eine Dicke von ungefähr 12,5 mm (0,5 Inch) aufweisen. Für einen Fachmann ist jedoch zu erkennen, dass die genauen Abmessungen der Verteilerelemente 100 von der beabsichtigten Anwendung abhängen, z. B. der Größe und Form des Formhohlraums, auf welchen sie angewendet werden.
  • Grafitfaserverstärkte Verbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer einzigartigen Wärmeeigenschaften und faserinternen Struktur besonders vorteilhaft. Für einen Fachmann ist jedoch zu erkennen, dass alternative Materialien in die vorliegende Erfindung einbezogen werden können, insbesondere jene, die Eigenschaften mit jenen gemein haben, die in den vorhergehenden Ausführungsformen spezifisch aufgelistet wurden. Es ist zu erkennen, dass viele Faserverbundwerkstoffe vorteilhaft in die vorliegende Erfindung einbezogen werden können. Jedes Fasermaterial mit der Fähigkeit, so hergestellt zu werden, dass es infolge des zuvor erwähnten abgelegten Faserverstärkungsmaterials eine kontrollierte Wärmeleitfähigkeit erzeugt, kann auf die vorliegende Erfindung und die vorhergehenden Ausführungsformen angewendet werden.
  • Ein Verfahren gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen und die vorhergehende Beschreibung beschrieben. Ein Verfahren zur Regelung von Prozesstemperaturen in einer Formgebungsvorrichtung 10 weist die Schritte des Regelns einer Temperatur eines Formelements 20 mit einer Wärmequelle; und Anordnen eines anisotropen Verteilerelements 100 entlang einer Oberfläche des Formelements 20 zum gleichmäßigen Verteilen von Wärme von der Wärmequelle entlang einer Länge des anisotropen Verteilerelements 100 auf.
  • Das Verfahren zur Regelung von Prozesstemperaturen in einer Formgebungsvorrichtung kann ein Verteilerelement 100 mit einem faserverstärkten Verbundwerkstoff mit mehreren Fasern aufweisen, die jeweils eine jeweilige Länge L aufweisen, wobei die Fasern 101 in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge jeder Faser 101 in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des Verteilerelements 100 angeordnet ist. Das Verteilerelement 100 wird in einer Position angeordnet, die eine schnelle Übertra gung von Wärme entlang der Länge L jeder Faser 101 ermöglicht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Faserverbundwerkstoff ein grafitverstärkter Faserverbundwerkstoff.
  • Das Verteilerelement 100 kann in einer Position entlang einer Innenfläche eines Formhohlraums 90 des Formgebungselements 20 angeordnet sein, wie in 7 und 8 dargestellt. Alternativ kann das Verteilerelement 100 entlang einer Außenfläche des Formhohlraums 90, wie in 6 dargestellt, oder entlang einer Kombination von Innen- und Außenflächen angeordnet sein. Das Verteilerelement 100 kann in der Form einer Verteilerplatte oder sogar einer dauerhaft aufgebrachten thermischen Beschichtung angewendet werden.
  • Schlüssel zu den Figuren
  • 1, 2, 3, 4
    • BACKGROUND ART – STAND DER TECHNIK

Claims (8)

  1. Formwerkzeugbaugruppe (10) für einen Formgebungsprozess, aufweisend: ein Formelement (20); und ein anisotropes Verteilerelement (100), wobei das Verteilerelement (100) einen Faserverbundwerkstoff mit mehreren Fasern (101) aufweist, die jeweils eine jeweilige Länge (L) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (101) in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge (L) jeder Faser (101) in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials angeordnet ist, wobei das Verteilerelement (100) in einer Position angeordnet ist, die eine schnelle Übertragung von Wärme entlang der Länge (L) jeder Faser (101) innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials auf das Formelement (20) ermöglicht.
  2. Formwerkzeugbaugruppe (10) für einen Formgebungsprozess nach Anspruch 1, wobei der Faserverbundwerkstoff ein grafitverstärkter Verbundwerkstoff ist.
  3. Formwerkzeugbaugruppe (10) für einen Formgebungsprozess nach Anspruch 1, wobei das Verteilerelement (100) eine Verteilerplatte ist.
  4. Formwerkzeugbaugruppe (10) für einen Formgebungsprozess nach Anspruch 1, wobei das Formelement (20) einen Formhohlraum (90) aufweist und das Verteilerelement (100) innerhalb des Formhohlraums (90) angeordnet ist.
  5. Formwerkzeuggruppe (10) für einen Formgebungsprozess nach Anspruch 1, wobei das Formelement (20) einen Formhohlraum (90) aufweist und das Verteilerelement (100) längsseits des Formhohlraums (90) angeordnet ist.
  6. Anisotrope Verteilerplatte (100) für eine Formwerkzeugbaugruppe (10), wobei die Verteilerplatte (100) einen Faserverbundwerkstoff mit mehreren Fasern (101) aufweist, die jeweils eine jeweilige Länge (L) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (101) in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge (L) jeder Faser (101) in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials angeordnet ist, wobei das Verteilerelement (100) in einer Position angeordnet ist, die eine schnelle Übertragung von Wärme entlang der Länge (L) jeder Faser (101) innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials ermöglicht.
  7. Verteilerplatte (100) nach Anspruch 6, wobei der Faserverbundwerkstoff ein grafitverstärkter Verbundwerkstoff ist.
  8. Verfahren zum Regeln von Prozesstemperaturen in einer Formgebungsvorrichtung (10), wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Regeln einer Temperatur eines Formelements (20) mit wenigstens einer Wärmequelle; und Anordnen eines anisotropen Verteilerelements (100) entlang einer Oberfläche des Formelements (20) zum gleichmäßigen Verteilen von Wärme von der Wärmequelle entlang einer Länge des anisotropen Verteilerelements (100), wobei das Verteilerelement (100) einen faserverstärkten Verbundwerkstoff mit mehreren Fasern (101) aufweist, die jeweils eine jeweilige Länge (L) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (101) in einem abgelegten Verstärkungsmaterial so angeordnet sind, dass die Länge (L) jeder Faser (101) in einer im Wesentlichen einheitlichen Richtung innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials angeordnet ist, wobei das Verteilerelement (100) in einer Position angeordnet ist, die eine schnelle Übertragung von Wärme entlang der Länge (L) jeder Faser (101) innerhalb des abgelegten Verstärkungsmaterials ermöglicht.
DE60226214T 2001-03-19 2002-03-19 Formvorrichtung mit anisotropischer wärmeübertragungsplatte Expired - Lifetime DE60226214T2 (de)

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US277106P 2001-03-19
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DE60226214D1 DE60226214D1 (de) 2008-06-05
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