WO2020088718A2 - Tool for producing molds or cores by electric resistance heating of a plastic-based material - Google Patents

Abstract

The invention relates to a mold tool or a core tool (1) for producing organic or inorganic molds (2) or cores (2') with a tool insert and at least one cavity for receiving a molding material mixture (9). A material (7) of the tool insert is at least partially electrically conductive and heats up when an electric current is conducted through. A hardening of the molding material mixture (9) in the cavity is caused by the heating. The material (7) of the tool insert comprises a plastic or a plastic mixture, in particular from the group of polyetherketones.

Description

Beschreibung  description

Werkzeug zur Herstellung von Formen oder Kernen durch elektrische Widerstandserwärmung eines kunststoffbasierten Tool for the production of molds or cores by electrical resistance heating of a plastic-based

Materials  Materials

Technisches Gebiet Technical field

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von The present invention relates to the production of

Formteilen oder Kernen im Bereich des Gießereiwesens und der Kunststoffverarbeitung. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Form- oder Kernwerkzeug mit einem Werkzeugeinsatz zur Herstellung von organischen oder anorganischen Formen oder Kernen . Molded parts or cores in the field of foundries and plastics processing. In particular, the invention relates to a mold or core tool with a tool insert for producing organic or inorganic molds or cores.

Hintergrund der Erfindung Background of the Invention

Aus der WO 2003/013761 Al ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt, bei welchem als anorganisches Bindemittel A generic method is known from WO 2003/013761 A1, in which an inorganic binder is used

Magnesiumsulfat verwendet wird, welches in Wasser dispergiert und/oder gelöst und anschließend mit Gießereisand vermischt ist. Anschließend wird diese Mischung aus einem Formstoff, das heißt bspw. Gießereisand und dem Wasser enthaltenden Bindemittel, in das Form- oder Kernwerkzeug eingebracht und dort durch Erhitzen ausgehärtet. Durch die Verwendung eines anorganischen Bindemittels soll ein Austreten von Magnesium sulfate is used, which is dispersed and / or dissolved in water and then mixed with foundry sand. This mixture of a molding material, that is to say, for example, foundry sand and the water-containing binder, is then introduced into the mold or core tool and cured there by heating. The use of an inorganic binder should prevent

umweltschädigenden Gasen beim Aushärten der Mischung environmentally harmful gases when the mixture hardens

vermieden werden. Diese Anmeldung basiert dabei teilweise auf der Patentanmeldung DE 24 35 886 Al aus dem Jahre 1974 zum be avoided. This registration is partly based on the Patent application DE 24 35 886 Al from 1974 for

Erhärten von Sandkernen mittels „Hindurchleiten eines elektrischen Stromes". Hardening sand cores by "passing an electric current".

In der erwähnten Druckschrift WO 2003/013761 Al ist In the mentioned publication WO 2003/013761 Al

ausgeführt, dass die zur Aushärtung erforderliche Energie mittels Elektrizität zur Verfügung gestellt wird. Die carried out that the energy required for curing is provided by electricity. The

Elektrizität wird dabei über zwei oder mehrere Elektroden an „wenigstens teilweise elektrisch leitenden, gegeneinander isolierten Teilen der trennbaren Form- oder Kernwerkzeuge" angelegt. Die genannte Anmeldung berücksichtigt nicht die Unterschiede zwischen den elektrisch spezifischen Electricity is applied via two or more electrodes to "at least partially electrically conductive, mutually insulated parts of the separable mold or core tools". The application mentioned does not take into account the differences between the electrically specific ones

Widerstandseigenschaften des Kernwerkzeugs und den elektrisch spezifischen Widerstandseigenschaften des Sand-Binder- Gemisches. Es verwendet „gegeneinander isolierte [n] Teile der trennbaren Form- oder Kernwerkzeuge". Resistance properties of the core tool and the electrically specific resistance properties of the sand-binder mixture. It uses "mutually isolated parts of the separable mold or core tools".

Aus der DE 37 35 751 Al ist ein gasdurchlässiges Formwerkzeug zur Herstellung von Guss- und Kernformen aus aushärtbarem Formsand bekannt, wobei das Werkzeug aus heteroporös DE 37 35 751 A1 discloses a gas-permeable molding tool for producing casting and core molds from hardenable molding sand, the tool being made of heteroporous

aufgebautem, offenporigem Material besteht und wobei die Wand des Formwerkzeuges einen ersten, an den Formsand angrenzenden feinporigen Schichtbereich von 0,2-2 mm Dicke, 75-95% der theoretischen Materialdichte und Porendurchmesser < 50 gm aufweist, an den ein zweiter, massiver Bereich in Form eines großporigen Stützskeletts von < 80% der theoretischen constructed, open-pore material and the wall of the mold has a first, adjacent to the molding sand fine-pore layer area of 0.2-2 mm thickness, 75-95% of the theoretical material density and pore diameter <50 gm, to which a second, solid area in the form of a large-pore supporting skeleton of <80% of the theoretical

Materialdichte und einem mittleren Porendurchmesser < 100 gm materialschlüssig angrenzt. Material density and an average pore diameter <100 gm adjacent.

Aus der DE 24 35 886 Al ist ein Verfahren zur Herstellung von Gießereiformen oder -kernen durch Einbringen eines Gemisches aus Aggregat und Binder in einen Form- oder Kernkasten und Erhitzen des Gemisches bekannt, wobei das Erhitzen mittels Durchleiten eines- elektrischen Stromes durch das Gemisch bewirkt wird. Aus der EP 3 103 562 Al ist eine Schablone bekannt, welche eine rahmenförmige oder kastenförmige, sich vorzugsweise nach unten leicht verjüngend ausgebildete, Ausgestaltung mit einer umlaufenden Wandung und bei DE 24 35 886 A1 discloses a process for producing foundry molds or cores by introducing a mixture of aggregate and binder into a mold or core box and heating the mixture, the heating using Passing an electrical current through the mixture is effected. A template is known from EP 3 103 562 A1, which has a frame-shaped or box-shaped configuration, preferably tapering slightly downward, with a circumferential wall and at

kastenförmiger Ausgestaltung auch einem Boden aufweist. box-shaped design also has a bottom.

Form- oder Kernwerkzeuge für anorganische Verfahren werden vornehmlich aus Metall wie z.B. Stahl oder Aluminium Mold or core tools for inorganic processes are primarily made of metal such as Steel or aluminum

hergestellt. Aus dem Patent DE 24 35 886 Al ist bekannt, dass dabei die verwendeten Materialien für die Erwärmung der produced. From the patent DE 24 35 886 Al it is known that the materials used for heating the

Werkzeuge bzw. der Werkzeugeinsätze mittel Strom in vielen Fällen auf Keramik oder keramikbasierten Materialmischungen bestehen, denen teilweise zusätzliche Komponenten beigemischt sind. Diese Beimischungen sollen beispielsweise physikalische Eigenschaften der Mischung wie beispielsweise In many cases, tools or the tool inserts by means of electricity consist of ceramic or ceramic-based material mixtures, to which additional components are sometimes added. These admixtures are intended, for example, to have physical properties of the mixture

Schmelztemperatur, spezifischer elektrischer Widerstand, Festigkeiten und weitere Eigenschaften an die jeweiligen Anwendungsfälle anpassen. Dabei erfolgt die Anpassung an die elektrische Leitfähigkeit des zu verwendenden Sand- Bindergemisches. Insbesondere für Bereiche, wo Formen aus nichtleitenden Materialien hergestellt werden sollen, sind die bisher bekannten Verfahren häufig nicht geeignet. Adapt melting temperature, specific electrical resistance, strength and other properties to the respective application. The adaptation to the electrical conductivity of the sand binder mixture to be used takes place. The previously known methods are often not suitable, in particular for areas where molds are to be produced from non-conductive materials.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet. Dieses Problem wird The present invention therefore deals with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for a device of the generic type, which in particular overcomes the disadvantages known from the prior art. This problem will

erfindungsgemäß durch die Gegenstände und Verfahren der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Aus führungs formen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. according to the subject and method of independent claims solved. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, dass es wünschenswert wäre, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Formherstellung weiter zu verbessern. Es wird daher ein Form- oder Kernwerkzeug zur Herstellung von anorganischen Formen oder Kernen vorgeschlagen, sowie ein Herstellungsverfahren für Formen und ein Werkzeugeinsatz für ein Form- oder Kernwerkzeug. Mit Hilfe der Werkzeugeinsätze können anorganische und organische Formen und Kerne hergestellt werden. Bei den organischen Formen und Kernen kann es sich dabei um einzelne Materialien handeln oder auch um Faserverbundstoffe . The present invention is based on the general idea that it would be desirable to further improve the known methods and devices for mold production. A mold or core tool for producing inorganic molds or cores is therefore proposed, as well as a production method for molds and a tool insert for a mold or core tool. Using the tool inserts, inorganic and organic shapes and cores can be produced. The organic shapes and cores can be single materials or fiber composites.

Dieses Formwerkzeug weist mindestens einen Werkzeugeinsatz mit mindestens einer Kavität zur Aufnahme einer This molding tool has at least one tool insert with at least one cavity for receiving one

Formstoffmischung auf. Dies bedeutet, dass der Molding material mixture. This means that the

Werkzeugeinsatz vorgesehen ist, direkt mit der Tool insert is provided directly with the

Formstoffmischung in Kontakt zu kommen - ggf. lediglich durch eine dünne Schutzschicht von der Formstoffmischung getrennt - und diese durch die Ausführung der Kavität in seiner Form zu definieren. Zusätzlich oder alternativ kann der  Coming into contact with the molding material mixture - if necessary only separated from the molding material mixture by a thin protective layer - and defining the shape of the mixture by designing the cavity. Additionally or alternatively, the

Werkzeugeinsatz mittels Strom erwärmt werden und durch direkten Kontakt mit der Formstoffmischung - ggf. lediglich durch eine dünne Schutzschicht von der Formstoffmischung getrennt - die Formstoffmischung erwärmen. Tool insert are heated by means of electricity and heat the molding material mixture through direct contact with the molding material mixture - if necessary only separated from the molding material mixture by a thin protective layer.

Eine Formstoffmischung kann beispielsweise eine Mischung aus einem Basismaterial wie z.B. Sand, und verschiedenen Zusätzen wie Bindemitteln, Elektrolyten, Wasser und ähnlichem sein.A molding material mixture can, for example, be a mixture of a base material such as e.g. Sand, and various additives such as binders, electrolytes, water and the like.

Die Formstoffmischung kann, gemäß einem Beispiel, elektrisch leitfähig sein und sich beim Durchfließen mit einem elektrischen Strom selbst aufgrund seines spezifischen elektrischen Widerstandes erwärmen. The molding material mixture can, according to one example, be electrically conductive and become blocked when it flows through heat electrical current itself due to its specific electrical resistance.

Der besondere Vorteil bei der Verwendung der Werkzeugeinsätze zur Herstellung von Formen oder Kernen ist also, dass eine Wärmeaushärtung ohne zusätzliche Heizsysteme durch das The particular advantage when using the tool inserts for the production of molds or cores is that heat curing without additional heating systems by the

Anlegen von elektrischer Spannung möglich ist. Application of electrical voltage is possible.

Sprich, es kann ohne Heizeinsätze auf Temperaturen über 100 °C durch Anlegen von > 100 Volt und einer Stromstärke von >1 Ampere erhitzt werden. Das Werkzeug zeichnet sich zusätzlich dadurch aus, dass Oberflächen des Werkzeugeinsätzen hartbearbeitet werden können ohne wesentlich die Heizleistung des Werkzeuges zu beeinflussen. In other words, it can be heated to temperatures above 100 ° C without applying heat by applying> 100 volts and a current of> 1 ampere. The tool is also characterized in that surfaces of the tool inserts can be hard-machined without significantly influencing the heating power of the tool.

Mit dem Werkzeug und einer elektrischen Leitfähigkeit von > 10 Ohmmeter kann zudem das Werkzeug um mehr als 5 °C pro Minute erwärmt werden beim Anlegen einer Spannung über 200 Volt. Der Werkzeugeinsatz bildet dafür die Kavität für die herzustellenden Formen und Kerne und kann im direkten Kontakt zum Formstoff stehen. With the tool and an electrical conductivity of> 10 ohmmeter, the tool can also be heated by more than 5 ° C per minute when a voltage of over 200 volts is applied. The tool insert forms the cavity for the molds and cores to be produced and can be in direct contact with the molding material.

Es kann eine dünne Schutzschicht (bis zu 3mm) um das Material (Grundkörper) welcher als Heizkörper dient, vorgesehen sein, wird aber nicht unbedingt benötigt. Die Kavität für die Formstoffmischung ist in jedem Fall in dem Heizkörper selbst gebildet und nicht nur in einer darüber liegenden Schicht. Dies ermöglicht ein schnelles und gut kontrollierbares Herstellungsverfahren für die Formen bzw. Kerne. A thin protective layer (up to 3mm) can be provided around the material (base body) which serves as a radiator, but is not absolutely necessary. The cavity for the molding material mixture is in any case formed in the radiator itself and not only in an overlying layer. This enables a fast and easily controllable manufacturing process for the molds or cores.

Das gesamte Werkzeug muss jedoch elektrisch isoliert werden. Die elektrische Isolation kann durch verschiedene Materialien erzielt werden, sofern diese elektrisch nicht leitend sind. Aufgrund der mechanischen Anforderungen haben sich in Versuchen Isolationsplatten aus nicht leitender Keramik als besonders vorteilhaft erwiesen. Wichtig sind dabei eventuelle Kriechspannungen und daraus resultierende Mindestabstände aus dem Bereich der Elektrotechnik zu berücksichtigen. However, the entire tool must be electrically isolated. The electrical insulation can be achieved by different materials, provided that they are not electrically conductive. Due to the mechanical requirements, insulation panels made of non-conductive ceramics have proven to be particularly advantageous in tests. Any creeping voltages and the resulting minimum distances from the field of electrical engineering are important to consider.

Bei Bedarf kann der Werkzeugeinsatz jederzeit aus dem Werkzeug ausgebaut und durch einen anderen Werkzeugeinsatz ausgetauscht werden. Theoretisch muss weder die Geometrie noch die elektrische Leitfähigkeit des neuen Werkzeugeinsatzes identisch zu dem bisherigen sein. Es reicht aus wenn die Außenmaße identisch sind. Damit könnte man in das gleiche Werkzeug dann leicht andere Geometrien oder auch andere Formstoffmischungen nutzen.  If necessary, the tool insert can be removed from the tool at any time and replaced by another tool insert. In theory, neither the geometry nor the electrical conductivity of the new tool insert has to be identical to the previous one. It is sufficient if the external dimensions are identical. It would then be easy to use different geometries or other molding material mixtures in the same tool.

Eine Ausführung umfasst einen Werkzeugeinsatz, welcher eine Oberflächenbeschichtung aufweist, die aus einem gegenüber dem Grundkörper farblich abweichendem Material besteht (bis zu 3mm) . Der Vorteil der Ausführung ergibt sich durch eine schnelle visuelle Kontrolle der Toleranzen des One version comprises a tool insert which has a surface coating which consists of a material which differs in color from the base body (up to 3 mm). The advantage of the design results from a quick visual control of the tolerances of the

Werkzeugeinsatzes. Bei dem Verschleiß der farblich Tool insert. With the wear of the color

abweichenden Oberflächenbeschichtung verringert sich die Signalwirkung der Beschichtung und weist somit auf den deviating surface coating reduces the signal effect of the coating and thus points to the

Verschleiß des Werkzeuges hin. Die Stärke der aufzutragenden Beschichtung kann dabei an die maximal mögliche Wear of the tool. The thickness of the coating to be applied can reach the maximum possible

Toleranzabweichung angepasst werden. Als Beispiel kann hier ein Werkzeug aus PEEK mit Kohlenstoffanteil herangezogen werden. Durch den Kohlenstoffanteil erscheint das Werkzeug schwarz. Dieses schwarze Werkzeug kann durch eine z.B. gelbe Oberflächenbeschichtung behandelt werden. Bei der Produktion mit dem Werkzeug wird die Oberflächenbeschichtung über die Lebensdauer abgetragen. Sobald an einigen Stellen das Tolerance deviation can be adjusted. As an example, a tool made of PEEK with a carbon content can be used. The tool appears black due to the carbon content. This black tool can be e.g. yellow surface coating can be treated. When producing with the tool, the surface coating is removed over the service life. As soon as in some places

schwarze Grundwerkzeug sichtbar ist, kann visuell erkannt werden, dass die gewünschten Toleranzen des Werkzeuges nicht mehr eingehalten werden können. Ein Material des Werkzeugeinsatzes ist zumindest teilweise elektrisch leitend und ein spezifischer elektrischer Widerstand des Materials des Werkzeugeinsatzes ist derart gewählt, dass es sich beim Durchleiten eines elektrischen Stromes erwärmt und ein black basic tool is visible, it can be visually recognized that the desired tolerances of the tool are not can be adhered to more. A material of the tool insert is at least partially electrically conductive and a specific electrical resistance of the material of the tool insert is selected such that it heats up and on when an electrical current is passed through

Aushärten der Formstoffmischung in der Kavität bewirkt. The molding material mixture in the cavity is hardened.

Anders gesagt fließt ein elektrischer Strom durch das  In other words, an electric current flows through it

Material des Werkzeugeinsatzes, beispielsweise durch Material of the tool insert, for example by

Elektroden, die an den Außenseiten des Werkzeugeinsatzes angeordnet sind. Electrodes arranged on the outside of the tool insert.

Durch den spezifischen elektrischen Widerstand entwickelt sich Wärme, die über den direkten Kontakt - ggf. durch eine dünne Schutzschicht getrennt - zur Formstoffmischung in der Kavität eine Erwärmung dieser Formstoffmischung bewirkt. The specific electrical resistance generates heat which, via direct contact - possibly separated by a thin protective layer - to the molding material mixture in the cavity causes this molding material mixture to heat up.

Je nach Beschaffenheit der Formstoffmischung bewirkt die Erwärmung durch den Werkzeugeinsatz ein Aushärten der Depending on the nature of the molding material mixture, the heating caused by the tool insert causes the

Formstoffmischung in der Kavität. Dem Fachmann ist bekannt, dass die notwendigen Temperaturen auf die Zusammensetzung der Formstoffmischung abgestimmt sein müssen, um bei den Molding material mixture in the cavity. It is known to the person skilled in the art that the necessary temperatures have to be matched to the composition of the molding material mixture in order for the

vorherrschenden Temperaturen des Werkzeugeinsatzes ein zuverlässiges Aushärten sicherstellen zu können. to ensure reliable curing of the prevailing temperatures of the tool insert.

Erfindungsgemäß ist demnach das Material des According to the invention, the material of

Werkzeugeinsatzes zumindest teilweise elektrisch leitend und ein spezifischer elektrischer Widerstand ist derart gewählt, dass es sich bei Durchleiten eines elektrischen Stromes erwärmt und ein Aushärten der Formstoffmischung in der  Tool insert at least partially electrically conductive and a specific electrical resistance is selected such that it heats up when an electric current is passed through and the molding material mixture in the

Kavität bewirkt. Cavity.

Es hat sich gezeigt, dass sich als Material für die It has been shown that material for the

Werkzeugeinsätze in denen die Kavität für die Tool inserts in which the cavity for the

Formstoffmischung angeordnet ist, spezielle Kunststoffen hervorragend eignen, obwohl bestimmte Hindernisse überwunden werden müssen: Zunächst einmal, muss bei den Kunststoffen sichergestellt werden, dass keine toxischen Materialien verwendet werden bzw. bei der Erwärmung freigesetzt werden dürfen. Zudem ist zu berücksichtigen, dass es zu keinen chemischen Reaktionen mit der Mischung der herzustellenden Kerne kommt. Dies ist besonders im Arbeitstemperaturbereich zwischen 0 °C bis zu 250°C zu berücksichtigen. Dies bedeutet, dass besonders bei der Herstellung von anorganischen Molded material mixture is arranged, special plastics excellent, although certain obstacles have to be overcome: First of all, it must be ensured with the plastics that no toxic materials are used or released during heating. It must also be taken into account that there are no chemical reactions with the mixture of the cores to be produced. This is particularly important in the working temperature range between 0 ° C and 250 ° C. This means that especially in the manufacture of inorganic

Sandkernen die Materialien nicht mit dem Wasserglassbinder reagieren dürfen. Zudem müssen die Kunststoffe Sand cores the materials must not react with the water glass binder. In addition, the plastics

widerstandsfähig und zu ökonomisch akzeptablen Bedingungen hergestellt sein. Weiterhin muss das Material eine hohe resistant and manufactured under economically acceptable conditions. Furthermore, the material must be high

Durchschlagsfestigkeit besitzen. Dennoch muss das Material eine gute Leitfähigkeit besitzen. Have dielectric strength. Nevertheless, the material must have good conductivity.

Es hat sich gezeigt, dass - bei Überwindung der Hindernisse - Kunststoffe überraschender Weise eine Reihe von Vorteilen gegenüber den bekannten keramikbasierten Materialien bieten. It has been shown that - when the obstacles are overcome - plastics surprisingly offer a number of advantages over the known ceramic-based materials.

Ein Aspekt ist, dass für verschiedene Anwendungsfälle One aspect is that for different use cases

verschiedene Temperatur-Widerstandskurven wünschenswert sind. Kunststoffe können einen anderen Verlauf im Vergleich zu bekannten Keramikmaterialien aufweisen und somit den different temperature resistance curves are desirable. Plastics can have a different course compared to known ceramic materials and thus the

möglichen Anwendungsfällen gerecht werden. Im Vergleich zu Hochleistungskeramiken können die Verläufe der possible use cases. Compared to high-performance ceramics, the courses of the

Kunststoffproben eine flachere Kurve mit wesentlich Plastic samples with a much flatter curve

geringerem Anfangswiderstand aufweisen. Gemäß einem Beispiel können einzelne Keramikproben einen Widerstand bis zu 8000 Ohmmeter bei 20 °C aufweisen und dann bei Temperaturanstieg stark abfallen bis auf ca. 20 bis 30 Ohmmeter bei 200 °C. Andere Ausführungsvarianten von derartigen Kunststoffen beginnen bei einem Anfangswiderstand von etwa 200 Ohmmeter bei 20 °C und verlaufen dann nahezu linear auf 220 bis 230 Ohmmeter bei 200 °C. Sofern die elektrische Leitfähigkeit, gemäß einem Beispiel, zwischen 0,01 Ohmmeter und 300 Ohmmeter bei einer Temperatur von 150°C bis 200°C beträgt kann have lower initial resistance. According to one example, individual ceramic samples can have a resistance of up to 8000 ohmmeter at 20 ° C and then drop sharply as the temperature rises to about 20 to 30 ohmmeter at 200 ° C. Other design variants of such plastics begin with an initial resistance of approximately 200 ohmmeters at 20 ° C and then run almost linearly at 220 to 230 ohmmeter at 200 ° C. If the electrical conductivity, according to an example, can be between 0.01 ohmmeter and 300 ohmmeter at a temperature of 150 ° C to 200 ° C

Kunststoff als Material verwendet werden. Einzelne Plastic can be used as the material. Separate

Kunststoffe können aufgrund der Beimischung von Zusätzen auch einen Anstieg des elektrischen Widerstands bei höherer Due to the addition of additives, plastics can also increase the electrical resistance at a higher rate

Temperatur erreichen. Reach temperature.

Geht man von bekannten Sand-Binder-Gemischen aus, so können diese dort benötigten Widerstandsbereiche im Assuming known sand-binder mixtures, these resistance ranges required there can be found in the

Arbeitstemperaturbereich von 150°C - 200°C trotz Working temperature range from 150 ° C - 200 ° C despite

unterschiedlichem Anfangswiderstand bei 20 °C auch über die Verwendung von Kunststoffen als Teil des Materials des different initial resistance at 20 ° C also on the use of plastics as part of the material of the

Werkzeugeinsatzes erreicht werden. Hierbei kann eine flachere Widerstands-Temperaturkurve unter Umständen eine einfachere Kontrolle des Prozesses sowie wesentlich geringere Tool use can be achieved. In this case, a flatter resistance-temperature curve can, under certain circumstances, simpler control of the process and significantly less

Aufwärmzeiten des Werkzeugeinsatzes bei Prozessbeginn Warm-up times of the tool insert at the start of the process

erlauben. Das zugrundeliegende Prinzip ist dabei, dass geringere spezifische Anfangswiderstände bei Raumtemperatur zu schnelleren Aufwärmzeiten führen. allow. The underlying principle is that lower specific initial resistances at room temperature lead to faster warm-up times.

Die benötigten Arbeitstemperaturen von beispielsweise Sand- Binder-Gemischen sowie von sonstigen Form- und The required working temperatures of, for example, sand-binder mixtures and other molding and

Kernmaterialien zur Verformung oder Aushärtung bestimmen, welche elektrisch leitenden Kunststoffe verwendet werden können . Core materials for deformation or hardening determine which electrically conductive plastics can be used.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Kunststoffen kann darin gesehen werden, dass gegenüber den bekannten Another advantage of using plastics can be seen in that over the known ones

keramikbasierten Materialien eine wesentlich kostengünstigere Hartbearbeitung möglich ist. Dies kann beispielsweise eine Serienproduktion von standardisierten Abmaßen besonders kostengünstig ermöglichen. Hierfür kann es für Unternehmen vorteilhaft sein, einen Lagerbestand von standardisierten Werkzeughalbmaterialien vorrätig zu halten um bei Bedarf dann das fertige Werkzeug daraus mittels Hartbearbeitung ceramic-based materials a much cheaper hard machining is possible. This can be particularly the case for series production of standardized dimensions enable inexpensive. For this purpose, it can be advantageous for companies to keep a stock of standardized tool semi-materials in stock and then use the hard tool to produce the finished tool if necessary

herzustellen . to manufacture.

Die Festigkeit des Werkzeugeinsatzes ermöglicht demnach die mechanische Bearbeitung z.B. mittels Bohren, Fräsen und Schleifen. Dies ist insbesondere hilfreich für eine mögliche Ausführung bei dem das Werkzeug aus einen Materialvollkörper hergestellt wird und die Kavität ausbildet. Über die Lebensdauer des Werkzeugeinsatzes verschlechtern sich die Genauigkeiten der Formen und Kerne. Mittels Hartbearbeitung kann entsprechend die obere Schicht zum Beispiel um mindestens 5 bis 10mm abgearbeitet werden um die Kontur der Kavität wiederherzustellen. Dadurch verringert sich jedoch das Volumen des Werkzeugeinsatzes und führt zu Abstandsverkürzungen im Werkzeug. Diese Veränderungen können entweder über die Anpassungen der Fahrtwege ausgeglichen werden oder durch die Verwendung von Einsätzen ausgeglichen werden. Sprich, sobald eine Kavität die Genauigkeitsanforderungen für die Formen und Kerne nicht mehr erfüllt, kann die obere Schicht z.B. mittels einer CNC Anlage abgetragen werden und die Kontur damit erneut und etwas tiefer im Material des Werkzeugeinsatzes herausgearbeitet werden. Die entstehende Differenz im Werkzeugeinsatz kann durch entweder eine breitere Isolationsplatte oder durch die Verwendung von zusätzlichen Materialien auf der Außenseite der Isolationsschicht ausgeglichen werden. Eine Anpassung der Steuerungsvorrichtung zur Einstellung der Spannung und der Stromstärke ist zu berücksichtigen, da sich beim Abtragen des Materials des Werkzeugeinsatzes auch der Gesamtwiderstand des Materials reduziert . Die Verlängerung der Lebensdauer von Werkzeugen durch das mehrmalige Abtragen der obersten Schicht erlaubt die Mehrfachverwendung von Werkzeugeinsätzen und senkt somit die Gesamtkosten für das Werkzeug und damit die Kosten für die Formen und Kerne. The strength of the tool insert therefore enables mechanical processing, for example by means of drilling, milling and grinding. This is particularly helpful for a possible embodiment in which the tool is produced from a solid body and forms the cavity. The accuracy of the molds and cores deteriorate over the life of the tool insert. By means of hard machining, the upper layer can be worked off, for example, by at least 5 to 10 mm in order to restore the contour of the cavity. However, this reduces the volume of the tool insert and leads to shorter distances in the tool. These changes can either be compensated for by adapting the travel routes or compensated for by using inserts. In other words, as soon as a cavity no longer meets the accuracy requirements for the molds and cores, the upper layer can be removed using a CNC system, for example, and the contour can be worked out again and somewhat deeper in the material of the tool insert. The resulting difference in the use of tools can be compensated for either by using a wider insulation plate or by using additional materials on the outside of the insulation layer. An adjustment of the control device for setting the voltage and the current intensity must be taken into account, since the total resistance of the material is also reduced when the material of the tool insert is removed. The prolongation of the service life of tools by removing the top layer several times allows multiple use of tool inserts and thus reduces the overall costs for the tool and thus the costs for the molds and cores.

Eine besonders positive Eigenschaft ist neben der Hartbearbeitung von Werkzeugen aus elektrisch leitenden Materialen welche als Vollkörper-Heizung dienen, dass diese Werkzeuge zusätzlich nach mechanischen Schäden repariert werden können. Eine Reparatur kann dabei z.B. durch das Aufträgen von zusätzlichem Material z.B. als Paste erfolgen und nach Aushärtung dann mittels Hartbearbeitung wieder in die gewünschte Kontur gebracht werden. Zudem ist es möglich einzelne Bereiche aus dem Werkzeugeinsatz herauszuarbeiten und durch neue Einsätze z.B. über Erhitzen über die Dauerarbeitstemperatur zu verschmelzen. In addition to the hard machining of tools made of electrically conductive materials that serve as full body heating, a particularly positive feature is that these tools can also be repaired after mechanical damage. A repair can e.g. by applying additional material e.g. done as a paste and after hardening then brought back into the desired contour using hard machining. It is also possible to work out individual areas from the tool insert and use new inserts e.g. to melt over heating over the continuous working temperature.

Werkzeugeinsätze aus elektrisch leitendem Material können mittels verschiedener Verfahren hergestellt werden. Neben dem 3D-Druck von geeigneten Kunststoffen wie z.B. PEEK bietet die Herstellung der Materialien aus einer Mischung mit Harz (z.B. Epoxidharz) viele Vorteile. Das additive Herstellen (Drucken) von Harzen mit gewünschter elektrischer Leitfähigkeit ist möglich. Zusätzlich kann die Herstellung von entsprechender Epoxidharzmischung als Gießvorgang von (zäh) flüssiges Harz in eine Grundkontur ermöglicht werden. Die Grundkontur kann dabei Volumenkörper wie Quader einnehmen oder bereits in Formen gegossen werden welche bereits die Negativkontur der zukünftig herzustellenden Formen und Kerne beinhaltet. Dies ist besonders für Formen und Kerne mit hohen Stückzahlen interessant . Die Viskosität sollte dabei idealerweise bei 25°C unter 650 mPaS vor dem Aushärten liegen. Bei einer hohen Viskosität kann das Epoxidharz vor dem Aushärten auch teilweise in die Form gespachtelt werden. Es werden 2 mögliche unterschiedliche Verfahren zur Herstellung von Formen betrachtet: Tool inserts made of electrically conductive material can be manufactured using various methods. In addition to the 3D printing of suitable plastics such as PEEK, the production of the materials from a mixture with resin (eg epoxy resin) offers many advantages. Additive manufacturing (printing) of resins with the desired electrical conductivity is possible. In addition, the production of an appropriate epoxy resin mixture can be made possible by pouring (tough) liquid resin into a basic contour. The basic contour can take up solid bodies such as cuboids or can already be cast in molds which already contain the negative contour of the molds and cores to be produced in the future. This is particularly interesting for molds and cores with large quantities. The viscosity should ideally be below 650 mPaS at 25 ° C before curing. If the viscosity is high, the epoxy resin can also be partially filled into the mold before curing. Two possible different processes for the production of molds are considered:

1) Herstellung von Roh-Quadern (Gießen, Spachteln) entsprechender Größe und anschließend mechanisches Herausarbeiten der Endform. 1) Manufacture of raw cuboids (pouring, filling) of appropriate size and then mechanically working out the final shape.

2) Umgießen eines Formenmodells im Maßstab 1:1 und Halbieren der Form durch mechanisches Trennen (dünne Säge) . Anschließend muss das Formenmodell zerstört werden 2) Casting a mold model on a scale of 1: 1 and halving the mold by mechanical cutting (thin saw). Then the mold model must be destroyed

(verlorene Form) . Es entsteht ein Quader mit innerer Form. (lost form). A cuboid with an inner shape is created.

Für die Bearbeitung und Formgestaltung nach 1) und 2) ist die exotherme Reaktion von Epoxidharzen bei der Aushärtung zu beachten. Es können deshalb Schichten von ca. 30mm mit einem Mal aufgetragen werden, weil sich das Harz sonst zu stark erhitzen würde. Sollten größere Mengen bzw. Schichten aufgetragen werden kann dies mit Blasenbildung im Material einhergehen bzw. mit thermischer Zersetzung des Harzes verursachen . When processing and shaping according to 1) and 2), the exothermic reaction of epoxy resins during curing must be taken into account. Therefore, layers of approx. 30mm can be applied all at once, because otherwise the resin would heat up too much. If larger quantities or layers are applied, this can be accompanied by bubbles in the material or cause thermal decomposition of the resin.

Weiterhin ist mit der Aushärtung in Luft eine Hautbildung an der Oberfläche der gegossenen Schicht zu rechnen, was mit einer unerwünschten Erhöhung des elektrischen Übergangswiderstandes einhergeht. Diese Schicht muss entweder berücksichtigt werden oder durch eine anschließende Hartbearbeitung abgetragen werden. Als Alternative bietet sich das Auflegen einer dünnen Zwischenfolie (<0,3mm) aus Kupfer oder anderem leitfähigen Material auf die eben gegossene Form an. Damit wird die EP- Schicht abgeschlossen und das Material haftet sich fest am Metall an. Wichtig, das Metall (die Folie) muss immer quer (90°) zur Richtung des späteren Stromdurchflusses liegen. Positiver Nebeneffekt, das elektrische Potential wird auf der Ebene der Metallschicht egalisiert. Damit ergibt sich ein gleichmäßiger Energiedurchsatz über die Form. Für 2) ist allerdings Furthermore, hardening in air is likely to cause skin formation on the surface of the cast layer, which is accompanied by an undesirable increase in the electrical contact resistance. This layer must either be taken into account or removed by subsequent hard machining. An alternative is to place a thin intermediate film (<0.3mm) made of copper or other conductive material on the just cast mold. This completes the EP layer and the material adheres firmly to the metal. Important, the metal (the foil) must always lie crosswise (90 °) to the direction of the later current flow. A positive side effect, the electrical potential is equalized at the level of the metal layer. This results in a uniform energy throughput over the form. For 2) is

erforderlich, die Metallfolie der ursprünglichen Form required the metal foil of the original shape

anzupassen, was sich eventuell nachteilig für den adjust what may be disadvantageous for the

mechanischen Bearbeitungsaufwand auswirkt. Vorteilhaft für elektrische Übergangswiderstände an den Kontaktflächen der Form ist das Eingießen der Kontaktelektroden auf der mechanical processing effort affects. The casting of the contact electrodes on the is advantageous for electrical contact resistances at the contact surfaces of the mold

Rückseite der Werkzeugeinsätze, also der Seite, welche nicht die Kavität zur Aufnahme der Formstoffmischung aufweisen. Dabei werden die Elektroden nach den jeweiligen Strömen und Leistungen ausgelegt und deshalb dicker (> 0, 6mm) ausgeführt, als die Zwischenfolie. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Kunststoff des Werkzeugeinsatzes ein Kunststoff aus der Gruppe der Polyetherketone. Entsprechend einer weiteren Ausführungsform ist der Kunststoff ein PEEK-Polyetherketon . PEEK-Kunststoff hat eine geringere Schmelztemperatur und geringere Verformungstemperatur als die bisher benutzten gesinterten Keramiken. Dabei kann eine maximale dauerhafte Arbeitstemperatur bei einer beispielhaften PEEK-Komposition beispielsweise ca. 260 °C betragen. Daher können diese Back of the tool inserts, i.e. the side that does not have the cavity for receiving the molding material mixture. The electrodes are designed according to the respective currents and powers and therefore made thicker (> 0.6mm) than the intermediate film. In one embodiment of the invention, the plastic of the tool insert is a plastic from the group of the polyether ketones. According to a further embodiment, the plastic is a PEEK polyether ketone. PEEK plastic has a lower melting temperature and lower deformation temperature than the sintered ceramics previously used. A maximum permanent working temperature in an exemplary PEEK composition can be, for example, approximately 260 ° C. Hence, these

Werkzeuge entsprechend für Binder und Formstoffmaterialien verwendet werden, welche eine entsprechend geringere Tools are used accordingly for binders and molding materials, which have a correspondingly lower

Aushärtetemperatur wie z.B. 150°C bis 220°C benötigen. Curing temperature such as Need 150 ° C to 220 ° C.

Neben den PEEK Materialien kommen, gemäß einem Beispiel, auch PI, PAI , PEKEKK, PEK, LCP, PPS, PES, PPSU, PEI, PSU, PPP, PC- HT, ETFE, PCTFE, PVDF in Frage, da diese Materialien im In addition to the PEEK materials, according to one example, PI, PAI, PEKEKK, PEK, LCP, PPS, PES, PPSU, PEI, PSU, PPP, PC-HT, ETFE, PCTFE, PVDF are also possible, since these materials are used in

Dauergebrauch von über 150 °C verwendet werden können. Dies erlaubt die Aushärtung von anorganischen Sand-Binder- Gemischen bzw. auch sonstigen Formmaterialien, welche geringere Temperaturen benötigen. Die zu verwendenden Continuous use of over 150 ° C can be used. This allows the hardening of inorganic sand-binder mixtures or other molding materials, which need lower temperatures. The ones to use

Kunststoffe sind je nach Materialeigenschaft auszuwählen. Dabei bietet jede der Kunststoffklassen grundsätzliche eigene Vorteile. Die elektrischen Eigenschaften der Kunststoffe können mithilfe von Zusätzen eingestellt werden. Weiterhin kann auch die Festigkeit von Kunststoffen mittel Plastics are to be selected depending on the material properties. Each of the plastic classes offers its own advantages. The electrical properties of the plastics can be adjusted using additives. Furthermore, the strength of plastics can be medium

Kohlenstofffasern verstärkt werden (CFK-Anwendungen) . Carbon fibers are reinforced (CFRP applications).

Daher kommt es auf die Gesamteigenschaften und Aspekte an. Therefore, it depends on the overall properties and aspects.

Die grundsätzlichen Augenmerke zur Auswahl eines geeigneten Kunststoffes können dabei Schmelztemperatur, Festigkeit sowie Kosten sein. Einen Auszug aus möglichen Kunststoffen zeigt die folgende Liste. The basic considerations for choosing a suitable plastic can be melting temperature, strength and costs. The following list shows an extract from possible plastics.

Die Verwendung von kunststoffbasierten Materialien für The use of plastic based materials for

Werkzeugeinsätze kann zusätzlich eine kostengünstigere Tool inserts can also be a cheaper one

Reparatur sowie nachträgliche kostengünstige Modifikationen von Werkzeugeinsätzen aufgrund der geringeren Härte erlauben. Allein aufgrund des höheren notwendigen Aufwandes für Allow repairs and subsequent cost-effective modifications of tool inserts due to the lower hardness. Simply because of the higher effort required for

Reparaturen und Modifikationen und der größeren Härte von bisherigen keramikbasierten Materialien können kunststoffbasierte Materialien hier einen deutlichen Vorteil bieten . Repairs and modifications and the greater hardness of previous ceramic-based materials can plastic-based materials offer a clear advantage here.

Ein weiterer Vorteil von Kunststoffen kann darin gesehen werden, dass verwendete Werkzeugeinsätze nach Ende der Another advantage of plastics can be seen in the fact that tool inserts used after the end of the

Nutzungszeit recycelt werden und erneut in eine neue Form gebracht werden können. Hierfür können gängige Usage time can be recycled and re-shaped. Common can do this

Recyclingverfahren verwendet werden um die Kunststoffe wieder für Spritzgussverfahren, Hot Compression Molding oder  Recycling processes are used around the plastics again for injection molding, hot compression molding or

Extruderverfahren zur Herstellung neuer Werkzeugeinsätze zu verwenden . To use extrusion processes for the production of new tool inserts.

Gemäß einem Beispiel ist eine Oberfläche des In one example, a surface of the

Werkzeugeinsatzes geschliffen, um einen Oberflächenwiderstand des Werkzeugeinsatzes zu reduzieren. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn Elektroden am Werkzeugeinsatz  Tool insert ground to reduce surface resistance of the tool insert. This can be particularly advantageous if electrodes are on the tool insert

anliegen . issue .

Im Folgenden werden ausgesuchte Kunststoffklassen kurz vorgestellt . Selected plastic classes are briefly presented below.

PI - Polyimide: dies sind Kunststoffe mit sehr guten Festigkeitswerten, welche als Duroplaste oder  PI - Polyimide: these are plastics with very good strength values, which as thermosets or

Thermoplaste zum Einsatz kommen können. Besonders positiv sind die hohen Dauereinsatztemperaturen bis ca. 230 °C und Kurztemperaturen bis zu 400 °C.  Thermoplastics can be used. The high continuous operating temperatures up to approx. 230 ° C and short temperatures up to 400 ° C are particularly positive.

PAI - Polyamidimid : Kunststoffe, welche mit zu den thermisch stabilsten Kunststoffen zählen. Weiterhin ist die besondere Abriebfestigkeit und  PAI - polyamideimide: plastics that are among the most thermally stable plastics. Furthermore, the special abrasion resistance and

Chemiekalienbeständigkeit von Vorteil, die auch eine Verwendung bei über 220°C Dauertemperaturbeständigkeit sicherstellt .  Resistance to chemicals is an advantage, which also ensures use at temperatures above 220 ° C.

- PEEK sowie PEK, PAEK, PEKEKK, PEKK, PEEEK, PEEKK: Diese Kunststoffe gehören zu der Gruppe der Polyetheretherketone und weisen einen teilkristallinen Charakter auf. Die besondere Hochtemperaturfestigkeit zeichnen diese Kunststoffe auch für Anwendungen in - PEEK as well as PEK, PAEK, PEKEKK, PEKK, PEEEK, PEEKK: These plastics belong to the group of Polyetheretherketone and have a partially crystalline character. The special high temperature resistance characterize these plastics also for applications in

Temperaturbereichen > 200 °C aus. Zudem sind ebenfalls die mechanischen Eigenschaften vorteilhaft. Besonders die hohe Steifigkeit, hohe Festigkeit sowie günstiges Abriebverhalten machen diese Materialien auch für  Temperature ranges> 200 ° C. The mechanical properties are also advantageous. In particular, the high rigidity, high strength and favorable abrasion behavior make these materials for

Gießereianwendungen anwendbar. Allerdings können die Herstellungskosten im Vergleich zu anderen Kunststoffen höher liegen.  Foundry applications applicable. However, the manufacturing costs can be higher compared to other plastics.

LCP: Die Abkürzung steht für flüssigkristallines  LCP: The abbreviation stands for liquid crystalline

Copolyester und stammt aus dem englischsprachigen  Copolyester and comes from the English language

Akronym für Liquid Crystal Polymer. Diese Kunststoffe zeigen eine sehr hohe Steifigkeit und  Acronym for Liquid Crystal Polymer. These plastics show a very high rigidity and

Dimensionsstabilität selbst bei hohen Temperaturen.  Dimensional stability even at high temperatures.

Zudem ist die Wärmeausdehnung im Vergleich zu anderen Kunststoffen gering.  In addition, the thermal expansion is low compared to other plastics.

PPS - Polyphenylensulfid: Kunststoffe, welche mittels Glasfasern verstärkt werden können. Besonders die gute elektrische Leitfähigkeit und die hohe  PPS - polyphenylene sulfide: plastics that can be reinforced with glass fibers. Especially the good electrical conductivity and the high

Temperaturbeständigkeit stellen einen Vorteil für diesen Kunststoff dar.  Temperature resistance is an advantage for this plastic.

PSU - Polysulfon: Kunststoffe zeichnen sich durch gute Wärmebeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften bis ca. 180 °C aus.  PSU - polysulfone: plastics are characterized by good heat resistance and good mechanical properties up to approx. 180 ° C.

PPSU - Polyphenylsulfon: Amorphe  PPSU - polyphenyl sulfone: amorphous

Hochleistungskunststoffe, welche eine besonders gute Schlagfestigkeit für Industrieanwendungen aufweisen können .  High-performance plastics, which can have particularly good impact resistance for industrial applications.

In einer Ausführungsform weist der Werkzeugeinsatz eine oder mehrere Lagen eines Halbmaterials auf. Für die Anwendung im Serienbetrieb kann eine Verwendung von Standardblöcken aus dem benötigten Kunststoff für die Werkzeugeinsätze sinnvoll sein. Bei den bisher verwendeten Keramiken empfehlen sich bisher aufgrund der Mohshärte eine Hartbearbeitung bereits vor dem Sintern bzw. geringe Modifikationen nach dem Sintern. Da Kunststoffe eine geringere Härte aufweisen, kann In one embodiment, the tool insert has one or more layers of a semi-material. Standard blocks can be used for series production the necessary plastic for the tool inserts make sense. In the case of the ceramics used to date, hard machining prior to sintering or minor modifications after sintering have been recommended due to the Mohs hardness. Since plastics are less hard, can

vorteilhaft die Hartbearbeitung erst bei Bedarf erfolgen, da der Aufwand und die benötigten Maschinen und Anlagen, wie CNC-Anlagen in den lokalen Werkstätten häufig bereits Advantageously, hard machining can only be carried out when necessary, since the effort and the necessary machines and systems, such as CNC systems, are often already available in the local workshops

vorhanden sind. Hierdurch können Standardblöcke am available. This allows standard blocks on

produzierenden Standort gelagert werden und bei Bedarf in die fertige Form gearbeitet werden. Dies kann vorteilhaft manufacturing location and be worked into the finished form if necessary. This can be beneficial

kostspielige Ausfallzeiten reduzieren und Inventurkosten für Werkzeugersatz senken. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den geringeren Aufwand gegenüber einer Hartbearbeitung von Keramiken, welche bei besonders großen Stückzahlen Reduce costly downtime and reduce inventory costs for tool replacement. Another advantage results from the lower effort compared to hard machining of ceramics, which is particularly large

wirtschaftlich sein kann, allerdings für Kleinserien und Prototypen meist nicht die beste Wahl ist. can be economical, but is usually not the best choice for small series and prototypes.

Ein Vorteil gegenüber der Hartbearbeitung sind die besseren wirtschaftlichen Möglichkeiten zur Reparatur von An advantage over hard machining are the better economic options for repairing

Werkzeugeinsätzen oder die Anpassung von Werkzeugeinsätzen bei häufiger benötigter Anpassung der Kern-Geometrien. Tool inserts or the adaptation of tool inserts when the core geometries have to be adapted more frequently.

Kostengünstige Modifikationen an Werkzeugeinsätzen z.B. Cost-effective modifications to tool inserts e.g.

Entlüftungsbohrungen, Kernmarken, AuswerfStößel etc. sind mit der hier beschriebenen Erfindung wirtschaftlich umsetzbar, da es bei den keramikbasierten Verfahren unter Umständen Venting bores, core brands, ejector plungers etc. can be implemented economically with the invention described here, since it may be the case with the ceramic-based processes

günstiger sein kann, eine neue Keramik herzustellen, als eine bestehende Keramik nachzubearbeiten. It may be cheaper to produce a new ceramic than to rework an existing ceramic.

Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Kunststoffen ergibt sich dadurch, dass einige Keramikmischungen zwar die Another advantage of using plastics results from the fact that some ceramic mixtures do

elektrische Leitfähigkeit für die Aushärtung des Formstoffes bei Arbeitstemperaturen aufweisen, allerdings bei Raumtemperatur einen relativ hohen Anfangswiderstand von >7500 Ohmmetern aufweisen. Sofern diese Keramikmischung verwendet wird, führt dies zu längeren Aufwärmzeiten da zu Beginn die Temperatur beim Anlegen der Spannung langsamer ansteigt als bei Keramiken mit zum Beispiel einem have electrical conductivity for the curing of the molding material at working temperatures, but at Room temperature have a relatively high initial resistance of> 7500 ohmmeters. If this ceramic mixture is used, this leads to longer warm-up times because at the beginning the temperature rises more slowly when the voltage is applied than with ceramics with, for example, one

Anfangswiderstand von 1000 Ohmmetern. Dieser Effekt führt somit zu längeren Aufwärmphasen zu Beginn der Produktion und somit zu einer etwas geringeren Produktivität. Initial resistance of 1000 ohmmeters. This effect therefore leads to longer warm-up phases at the start of production and thus to a somewhat lower productivity.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der erhöhten Another advantage arises from the increased

Schlagfestigkeit von Kunststoffen gegenüber Keramiken. Dies ermöglicht einen Verzicht von zusätzliche Vorrichtungen an der Kernschießanlage zur Vermeidung von permanente Impact resistance of plastics against ceramics. This makes it possible to dispense with additional devices on the core shooting range to avoid permanent ones

Beschädigungen beim Schließen der Werkzeugteile durch Damage when closing the tool parts

Stoßwirkung. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von Impact. Another advantage of using

Kunststoffen ergibt sich aus dem Umstand, dass bisher die Leitfähigkeit von Sand-Bindergemischen nach dem Verdampfen des Wasseranteils abnimmt und somit die Restwärme nur Plastics results from the fact that until now the conductivity of sand binder mixtures has decreased after the water content has evaporated and thus only the residual heat

begrenzt im Kern erzeugt werden kann. limited core can be generated.

Die geometrische Form des Werkstücks bestimmt die geeigneten Abmessungen für den Werkzeugeinsatz. Hierbei kann eine The geometrical shape of the workpiece determines the suitable dimensions for tool use. Here, a

Standardisierung der Halbmaterialien sinnvoll sein, da hierdurch ein guter Kompromiss aus Kosten und Aufwand sowie Flexibilität hinsichtlich der verschiedenen Werkzeugeinsätze. Durch den Einsatz von kunststoffbasierten Materialien kann durch den geringeren Aufwand bei der Hartbearbeitung dieser Kompromiss in Richtung höherer Flexibilität bei gleichen oder geringeren Kosten verschoben werden. Standardization of the semi-finished materials can be useful, as this makes a good compromise between costs and effort as well as flexibility with regard to the different tool inserts. By using plastic-based materials, this compromise can be shifted in the direction of greater flexibility at the same or lower costs due to the less effort involved in hard machining.

Die oben genannten Vorteile von Kunststoffen gegenüber  The advantages of plastics above

Hochleistungskeramiken erlauben zudem eine kostengünstige Herstellung von Prototypen, da, gemäß einem Beispiel, die Kunststoffmaterialien als Halbmaterialien in Form von Blöcken bereitgestellt werden können. Diese Blöcke aus High-performance ceramics also allow cost-effective production of prototypes because, according to one example, the plastic materials as semi-materials in the form of blocks can be provided. These blocks out

Halbmaterialien können somit mittels industrieüblicher CNC- Anlagen kurzfristig bearbeitet werden, um Formen und Kerne für Prototypen hersteilen zu können. Semi-materials can thus be processed at short notice using standard industrial CNC systems in order to be able to manufacture molds and cores for prototypes.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist eines der Materialen des Werkzeugeinsatzes gesinterter Keramik auf. Mit anderen Worten kann eine Kombination aus verschiedenen According to one embodiment of the invention, one of the materials of the tool insert has sintered ceramic. In other words, a combination of different ones

Materialien, also auch gängige keramikbasierte Materialien in Kombination mit einem oder mehreren Kunststoffen eingesetzt werden. Vorteil kann hier eine Kombination von jeweils günstigen Eigenschaften sein, beispielsweise eine bestimmte Temperatur-Widerstands-Kurve zu erzeugen oder die Aufnahme von Stoßwirkungen durch einen Kunststoff zu erlauben, um die darunterliegende Keramik zu schützen. Materials, including common ceramic-based materials, can be used in combination with one or more plastics. An advantage here can be a combination of favorable properties in each case, for example generating a specific temperature-resistance curve or allowing the absorption of impact effects by a plastic in order to protect the ceramic underneath.

Gemäß einem Beispiel besteht der Werkzeugeinsatz aus According to an example, the tool insert consists of

mindestens zwei Materialien. Der Werkzeugeinsatz bildet eine Kontaktfläche zu einem zweiten Werkzeugeinsatz aus. Dies ist beispielsweise in gängigen Formwerkzeugen der Fall, wenn zwei sich gegenüberliegende oder einander gegenüberliegend at least two materials. The tool insert forms a contact surface with a second tool insert. This is the case, for example, in common molds when two are opposite or opposite one another

angeordnete Werkzeugeinsätze aufeinander zu bewegen und die Kavitäten eine im Wesentlichen geschlossenes Volumen für die Formstoffmischung bildet. Dabei ist das Material der arranged tool inserts to move towards each other and the cavities form a substantially closed volume for the molding material mixture. The material is the

Kontaktfläche derart gewählt, dass es bei 200 °C einen im Wesentlichen gleichen Widerstand wie das zweite Material (z.B. die gesinterte Keramik) aufweist. Hier kann also unter Verwendung eines 2. kunststoffbasierten Materials ein vergleichbarer elektrischer Widerstand wie bei bisherig verwendeter gesinterter Keramik (erstes Material) verwendet werden. Gemäß einem Beispiel ist das Material des Contact surface selected such that it has essentially the same resistance as the second material (e.g. the sintered ceramic) at 200 ° C. Here, using a second plastic-based material, a comparable electrical resistance can be used as with previously used sintered ceramic (first material). In one example, the material is the

Werkzeugeinsatzes austauschbar. Hierdurch ist beispielsweise das Material selbst nicht fest und permanent mit einer Außenwandung des Werkzeugeinsatzes verbunden, sondern kann je nach Anwendungsfall mit geringem Aufwand getauscht werden, beispielsweise um die Gesamtlebensdauer des Werkzeuges zu verlängern Interchangeable tool insert. As a result, for example, the material itself is not solid and permanent with one Connected outer wall of the tool insert, but can be replaced with little effort depending on the application, for example to extend the overall life of the tool

Gemäß einer Aus führungs form weist das Material, According to one embodiment, the material

beispielsweise PEEK-Kunststoff, des Werkzeugeinsatzes einen Kohlenstoff und/oder andere Zusätze zum Einstellen einer elektrischen Leitfähigkeit auf. Mit anderen Worten kann hierdurch der spezifische elektrische Widerstand des for example PEEK plastic, the tool insert a carbon and / or other additives for setting an electrical conductivity. In other words, the specific electrical resistance of the

Materials angepasst werden. Kohlenstoff kann beispielsweise in Form von Nanopartikeln dem Material beigemischt werden. Insbesondere kann eine Beimischung zu Kunststoffen wie PEEK, CFK oder PAI erfolgen. Material can be adjusted. For example, carbon can be added to the material in the form of nanoparticles. In particular, it can be added to plastics such as PEEK, CFRP or PAI.

Gemäß verschiedener bevorzugter Aus führungs formen können folgende Materialien als Bestandteil für Werkzeugeinsätze zum Erhitzen mittels elektrischem Stromfluss eingesetzt werden: Harz, insbesondere Epoxidharz mit einem Volumenanteil > 20% bei gleichzeitiger Verwendung von wenigstens einem Zusatz zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit. According to various preferred embodiments, the following materials can be used as a component for tool inserts for heating by means of electrical current flow: Resin, in particular epoxy resin with a volume fraction> 20% with simultaneous use of at least one additive for adjusting the electrical conductivity.

Für die Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit haben sich Graphit mit mindestens 5% Volumenanteil und Metallpulver mit einem Anteil von weniger als 10% wie z.B. Kupfer als besonders hilfreich erwiesen. Dabei muss berücksichtigt werden, dass der Graphitanteil ca. 25% Volumenanteil nicht übersteigt um einen negativen Einfluss auf die mechanische Festigkeit des Gesamtwerkzeugeinsatzes zu vermeiden. Metallpulver können bis zu maximal 55% verwendet werden. Die genaue Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit erfolgt dabei bevorzugt nach dem Stand der Technik aus dem Patent DE102017217098 in Rahmen von Materialtests . Eine besonders vorteilhafte Materialmischung in Bezug auf die mechanische Festigkeit und die Verarbeitbarkeit ergibt sich durch ein Mischungsverhältnis von ca. 2 Teilen (Volumen) Feststoff (Metallpulver/ Graphit) zu einem Teil Harz (z.B. EP) . Man erreicht damit eine pastöse Konsistenz. Für Materialzusammensetzungen bei denen die Masse gießfähig sein soll, darf das Mischungsverhältnis Feststoffkomponenten zu Harz maximal 1:1 (Volumen) betragen. Graphite with at least 5% by volume and metal powder with a share of less than 10%, such as copper, have proven to be particularly helpful for adjusting the electrical conductivity. It must be taken into account that the graphite content does not exceed approx. 25% by volume in order to avoid a negative influence on the mechanical strength of the overall tool insert. Metal powder can be used up to a maximum of 55%. The precise setting of the electrical conductivity is preferably carried out according to the prior art from patent DE102017217098 in the context of material tests. A particularly advantageous mixture of materials in terms of mechanical strength and processability results from a mixing ratio of approx. 2 parts (volume) of solid (metal powder / graphite) to one part of resin (eg EP). A pasty consistency is achieved. For material compositions in which the mass should be pourable, the mixing ratio of solid components to resin may not exceed 1: 1 (volume).

Durch die Zumischung von Anteilen Metallpulver zu den Epoxidharzkomponenten können elektrische, mechanische und thermische Eigenschaften des Materials beeinflusst werden.  The electrical, mechanical and thermal properties of the material can be influenced by adding metal powder to the epoxy resin components.

Es hat sich dabei ergeben, dass der Anteil Graphit wesentlich die elektrische Leitfähigkeit des Materials bestimmt. Das Zumischen von Metallpulver erfolgt vorzugsweise nach der Einstellung der gewünschten elektrischen Leitfähigkeit mittels Graphit bis zum Anteil des maximalen Feststoffgehaltes und beeinflusste hauptsächlich die Festigkeit des Materials. Metallpulver tragen meist nicht wesentlich zur Verbesserung der Leitfähigkeit bei, da sie auf Grund der zu ihrer Herstellung verwendeten Verfahren eine korrodierte Oberfläche aufweisen. Die Verwendung von Metallpulver mit leitfähiger Oberfläche, z. B. verzinnte oder versilberte Kupferpulver ist möglich. Da diese Metallpulver über eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit verfügen ist eine Zumischung nur in sehr begrenzten Mengen hilfreich da ansonsten ein sehr niederohmiger elektrischer Widerstand erreicht wird. Dies kann unter Umständen dann beim Verfahren zum Aushärtung von Kernen und Formen mittels Stroms zu Kurzschlüssen bei der Erwärmung führen . It has been found that the proportion of graphite essentially determines the electrical conductivity of the material. Metal powder is preferably added after the desired electrical conductivity has been set by means of graphite up to the proportion of the maximum solids content and mainly influenced the strength of the material. Metal powders usually do not make a significant contribution to improving the conductivity, since they have a corroded surface due to the processes used to manufacture them. The use of metal powder with a conductive surface, e.g. B. tinned or silver-plated copper powder is possible. Since these metal powders have a very good electrical conductivity, admixing only in very limited quantities is helpful since otherwise a very low-resistance electrical resistance is achieved. Under certain circumstances, this can lead to short-circuits during heating in the process of curing cores and molds using electricity.

Besonders erfolgreiche Rezepturen bei der Verwendung von Epoxidharz setzen sich wie folgt zusammen (Gesamtvolumen = 100%) : Particularly successful recipes when using epoxy resin are made up as follows (total volume = 100%):

Epoxidharz: > 30%, <= 50% Volumenanteil Epoxy resin:> 30%, <= 50% by volume

Graphit: > 15%, <= 25% Volumenanteil Graphite:> 15%, <= 25% by volume

Metallpulver: >25%, <=55% Volumenanteil Metal powder:> 25%, <= 55% by volume

Dies bedeutet, dass der Werkzeugeinsatz unter Verwendung von (Epoxid) harz einen Volumenanteil von mindestens 30% Harz zzgl. Härter aufweist und mindestens einen elektrisch leitenden Zusatz beinhalten. Gemäß einer Aus führungs form enthält der der elektrisch leitende Zusatz Graphit oder besteht daraus. In einer weiteren möglichen Ausführungsvariante wird zusätzlich zum elektrisch leitenden Zusatz wie z.B. Graphit auch ein Metallpulver verwenden. Als Graphit können alle handelsüblichen Ausführungen verwendet werden. This means that the tool insert using (epoxy) resin has a volume fraction of at least 30% resin plus hardener and contain at least one electrically conductive additive. According to one embodiment, the electrically conductive additive contains or consists of graphite. In a further possible embodiment variant, in addition to the electrically conductive additive such as Graphite also use a metal powder. All commercially available designs can be used as graphite.

Neben der Verwendung von Materialien auf Basis von (Epoxid) harzen (EP) eignen sich auch PEEK Materialien für die Werkzeugeinsätze. Beide Materialien sind für die Herstellung für Werkzeugeinsätze geeignet sofern mindestens 20% Volumenanteil von Harz (z.B. Epoxidharz) oder PEEK-Material verwendet wird und mindestens 1 elektrisch leitender Zusatz mit einem Volumenanteil von mindestens 3 % ist verwendet wird, um die elektrische Leitfähigkeit auf die gewünschte Leitfähigkeit einzustellen. In addition to the use of materials based on (epoxy) resins (EP), PEEK materials are also suitable for tool inserts. Both materials are suitable for the manufacture of tool inserts if at least 20% by volume of resin (e.g. epoxy resin) or PEEK material is used and at least 1 electrically conductive additive with a volume of at least 3% is used to adjust the electrical conductivity to the desired Adjust conductivity.

Die Verwendung weiterer Zusätze ist hilfreich um die gewünschten Parameter zur mechanischen Festigkeit oder die thermischen Eigenschaften zu beeinflussen. The use of additional additives is helpful to influence the desired parameters for mechanical strength or the thermal properties.

Die elektrischen Eigenschaften der Materialkompositionen für die Werkzeugeinsätze weisen bevorzugt einen spezifischen Widerstand für die konduktive Erwärmung von zwischen 0,1 - 500 Ohmmetern auf. Sofern kein direkter Stromfluss durch die Form oder den Kern gewünscht oder notwendig ist, empfiehlt sich ein geringerer spezifischer Widerstand besonders zwischen 0,1 Ohmmeter bis 100 Ohmmetern bei ca. 100°C um die Gesamteffizienz des Verfahrens zu steigern. Für die Aushärtung von anorganischen Sandkernen ist die Anpassung der elektrischen Leitfähigkeit an die elektrische Leitfähigkeit des Binder- Sand-Gemisches zu wählen um einen Stromfluss durch den Sandkern zu erzeugen und damit ein schnelles Aushärten zu erreichen. Dies bedeutet, dass insbesondere auch PEEK oder Epoxidharz als Materialien für den Werkzeugeinsatz möglich sind und beim Anlegen von Spannung es zur Erwärmung des Werkzeuges und des Sandkerns kommt. Der spezifische Widerstand kann noch viel geringer ausgelegt werden z.B. mit der Verwendung von Konstantan und damit kann ein spezifischer elektrischer Widerstand von ca. 5*10-7 Ohmmeter erreicht werden. The electrical properties of the material compositions for the tool inserts preferably have a specific resistance for the conductive heating of between 0.1-500 Ohmmeters. If no direct current flow through the mold or the core is desired or necessary, a lower specific resistance is particularly recommended between 0.1 ohmmeter to 100 ohmmeter at approx. 100 ° C in order to increase the overall efficiency of the process. For the hardening of inorganic sand cores, the adaptation of the electrical conductivity to the electrical conductivity of the binder-sand mixture must be selected in order to generate a current flow through the sand core and thus achieve rapid hardening. This means that, in particular, PEEK or epoxy resin are also possible as materials for the use of tools and the tool and the sand core are heated when voltage is applied. The specific resistance can be designed much lower, for example with the use of constantan and thus a specific electrical resistance of approx. 5 * 10-7 ohmmeters can be achieved.

Die Effizienz des Verfahrens ist von der maximalen Leistungsaufnahme Pmax des Werkzeuges abhängig. Die Leistungsaufnahme definiert wieviel Energie aufgenommen werden kann ohne eine permanente Verformung und/oder Beschädigungen zu verursachen. Als kritischer Wert hat sich dabei [W/mm²] > 0,1 herausgestellt, um sowohl eine effiziente Erwärmung des Materials ohne Verformungen zu ermöglichen. The efficiency of the process depends on the maximum power consumption Pmax of the tool. The power consumption defines how much energy can be consumed without causing permanent deformation and / or damage. The critical value turned out to be [W / mm ² ]> 0.1, in order to enable efficient heating of the material without deformation.

Zudem muss das Material eine Spannungs-Festigkeiten von mehr als 100 [V/cm] besitzen. In addition, the material must have a voltage strength of more than 100 [V / cm].

Die elektrische Leitfähigkeit besonders von Epoxidharz (EP) kann mittels des Aushärtens unter elektrischer Spannung erhöht werden. EP-Basis benötigen für die Ausbildung leitfähiger Strukturen während der Aushärtezeit eine angelegte Spannung von ca. 100VAC/cm. [Matthias-Klaus Schwarz: Elektrisch leitfähige Füllstoffnetzwerke in Duroplasten auf der Basis von Kohlenstoff-Nanopartikeln, Nanofasern und Nanotubes ; Cuvillier Verlag Göttingen; 2006] . Ohne das Anlegen einer Spannung bildet sich eine wesentlich geringere elektrische Leitfähigkeit im EP-Material aus. Dies ist besonders hilfreich bei der Verwendung von Zusätzen welche die mechanische Festigkeit negativ beeinflussen. Bei dem Anlegen einer Spannung von > 80 VAC/cm kann somit die gleiche elektrische Leitfähigkeit bei geringer Verwendung der Zusätze erzielt werden. Somit wird die mechanische Festigkeit verbessert. The electrical conductivity, especially of epoxy resin (EP), can be increased by curing under electrical voltage. EP bases require an applied voltage of approx. 100VAC / cm for the formation of conductive structures during the curing time. [Matthias-Klaus Schwarz: Electrical conductive filler networks in thermosets based on carbon nanoparticles, nanofibers and nanotubes; Cuvillier Verlag Göttingen; 2006]. Without applying a voltage, a significantly lower electrical conductivity is formed in the EP material. This is particularly helpful when using additives that negatively affect mechanical strength. When a voltage of> 80 VAC / cm is applied, the same electrical conductivity can be achieved with little use of the additives. The mechanical strength is thus improved.

Die mechanischen Eigenschaften beeinflussen die Lebensdauer des Werkzeuges. Idealerweise ist eine Festigkeit ähnlich zu Metallen wie z.B. Stahl oder auch Aluminium erstrebenswert. The mechanical properties influence the service life of the tool. Ideally, strength is similar to metals such as Steel or aluminum is desirable.

Bei der Verwendung von Kunststoffen wie Epoxidharz und PEEK ist dabei mindestens eine Festigkeit von 80 [Shore D] zu erzielen. Je nach Verwendung von Zusätzen kann auch ein vergleichbarer Wert z.B. bei der Mohshärte oder Vickershärte herangezogen werden. Eine ausreichend gute Festigkeit konnte bei dem oben genannten maximalen Anteil an Metallgehalt in Epoxidharzen (Composite) nach Aushärtung in [Shore D] 80-87 erreicht werden. Eine höhere Festigkeit kann durch die Verwendung von verbesserten Materialkompositionen erzielt werden . When using plastics such as epoxy resin and PEEK, a strength of at least 80 [Shore D] can be achieved. Depending on the use of additives, a comparable value e.g. where Mohs hardness or Vickers hardness are used. Sufficiently good strength was achieved with the above-mentioned maximum metal content in epoxy resins (composite) after curing in [Shore D] 80-87. Greater strength can be achieved by using improved material compositions.

Die mechanische Festigkeit kann in gewissen Grenzen durch die Erhöhung des Metallgehaltes erreicht werden. Es empfiehlt sich jedoch das Mischungsverhältnis von 25% bis 55% Volumenanteil nicht zu überschreiten. Die Verwendung von härteren Metallen führt auch zu einer etwas höheren Composite-Härten des Materials . Eine hohe Abriebfestigkeit ist dabei förderlich und sollte eine gleiche oder höhere Abriebfestigkeit als PE aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass die vorgeschlagenen Materialien formstabil bei Erwärmung von bis zu 200°C oder 250 °C sind. Ein geringer Ausdehnungskoeffizient ist vorteilhaft für die Genauigkeit der herzustellenden Formen und Kerne und das Material sollte eine Längenausdehnungskoeffizient von <200 bei 20°C in 10-6 K-l aufweisen. The mechanical strength can be achieved within certain limits by increasing the metal content. However, it is advisable not to exceed the mixing ratio of 25% to 55% by volume. The use of harder metals also leads to a somewhat higher composite hardening of the material. A high abrasion resistance is beneficial and should have the same or a higher abrasion resistance than PE. It has been shown that the proposed materials are dimensionally stable when heated up to 200 ° C or 250 ° C. A low coefficient of expansion is advantageous for the accuracy of the molds and cores to be produced and the material should have a coefficient of linear expansion of <200 at 20 ° C in 10-6 Kl.

Weitere thermische Eigenschaften wie die Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 0,1 W/mK sind zu berücksichtigen und können dabei von vielen Faktoren abhängig sein. [Doktorarbeit von Wolfgang Übler, Erlangen 2002]. Other thermal properties such as the thermal conductivity of at least 0.1 W / mK have to be taken into account and can depend on many factors. [Doctoral thesis by Wolfgang Übler, Erlangen 2002].

Einige der Aspekte sind dabei der Füllgrad an leitfähigem Material in Volumenanteilen, die Korngrößen des Füllstoffes, die Materialauswahl des Füllstoffes, die Wärmeleitfähigkeiten von Metallpulvern [W/mK] . Some of the aspects are the degree of filling of conductive material in volume fractions, the grain sizes of the filler, the material selection of the filler, the thermal conductivity of metal powders [W / mK].

Für die Tests wurden dabei Metallpulver aus Bronze (Wärmeleitfähigkeit 58 [W/mK] ) , Aluminium (Wärmeleitfähigkeit 220 [W/mK] ) , Stahl (Wärmeleitfähigkeit 35 [W/mK] ) , Zink (Wärmeleitfähigkeit 109 [W/mK] ) , Kupfer (Wärmeleitfähigkeit 384 [W/mK]) sowie Graphit mit 140 [W/mK] berücksichtigt. Metal powders made of bronze (thermal conductivity 58 [W / mK]), aluminum (thermal conductivity 220 [W / mK]), steel (thermal conductivity 35 [W / mK]), zinc (thermal conductivity 109 [W / mK]) were used for the tests. , Copper (thermal conductivity 384 [W / mK]) and graphite with 140 [W / mK] are taken into account.

Nachfolgende Grafik zeigt, dass trotz der Einbringung The following graphic shows that despite the contribution

hochwärmeleitfähiger Stoffe in das Composite nur relativ geringe Steigerungen der Wärmeleitfähigkeit möglich sind. Unter Anwendung von hohen Füllstoffgehalten lassen sich highly thermally conductive substances in the composite only relatively small increases in thermal conductivity are possible. Using high filler contents can

Wärmeleitfähigkeiten von maximal 10 W/mK erzielen.

Achieve thermal conductivity of maximum 10 W / mK.

Abb 5; Analyse der ComposHe-Wärmeieitfähigkeii nach dem Lewis-Ntelsen-Modeil  Fig 5; Analysis of ComposHe thermal conductivity according to the Lewis-Ntelsen model

Es hat sich gezeigt, dass das verwendete Graphit als Beimischung hauptsächlich zur Einstellung der elektrischen Leitfähigkeit dient. Es trägt geringfügig auch zur Einstellung der Wärmeleitfähigkeit bei. Der Haupanteil zur Wärmeleitfähigkeit liegt bei den zugefügten Metallpulvern.  It has been shown that the graphite used as an admixture mainly serves to adjust the electrical conductivity. It also makes a minor contribution to adjusting the thermal conductivity. The main part of the thermal conductivity is the added metal powders.

Über die Verwendung von Zusätzen kann die thermische The thermal

Wärmeleitfähigkeit positiv beeinflusst werden. Idealerweise sollte eine Wärmeleitfähigkeit mindestens wie Stahl mit ca.Thermal conductivity can be influenced positively. Ideally, thermal conductivity should be at least like steel with approx.

34 [W/mK] erzielt werden. Jedoch kann auch eine 34 [W / mK] can be achieved. However, one can

Wärmeleitfähigkeit von > 0,1 W/mK ausreichend sein, sofern das Werkzeugmaterial bei höheren Temperaturen über 200°C betrieben werden kann. Thermal conductivity of> 0.1 W / mK should be sufficient if the tool material can be operated at higher temperatures above 200 ° C.

Folgende Materialkompositionen mit (Epoxid) harz haben sich als besonders positiv herausgestellt. Ein 44,5% Volumenanteil von Harz (z.B. Epoxidharz), 44,5% Metallpulveranteil sowie ein 11% Graphitanteil. Als Metallpulver kann bevorzugt The following material compositions with (epoxy) resin have proven to be particularly positive. A 44.5% volume fraction of resin (e.g. epoxy resin), 44.5% metal powder fraction and an 11% graphite fraction. Can be preferred as metal powder

Kupfer, Aluminium, Stahl und Zink verwendet werden. Copper, aluminum, steel and zinc can be used.

Bei einer weiteren Vorteilhaften Mischung wurde ein 46,0% Volumenanteil Epoxidharz und Härter, 21,6 % Metallpulver, 16,2 % Graphit und 16,2 % Kupfer verwendet. Das Metallpulver kann bevorzugt Stahl, Aluminium oder eine Mischung davon verwendet werden. Another advantageous mixture used a 46.0% by volume epoxy resin and hardener, 21.6% metal powder, 16.2% graphite and 16.2% copper. The metal powder steel, aluminum or a mixture thereof can preferably be used.

Dabei konnten folgende elektrische Leitfähigkeiten nach dem Aushärten des Materials aus Epoxidharzes erzielt werden: The following electrical conductivities could be achieved after curing the epoxy resin material:

Die Epoxidharze verändern je nach Aushärtungsprozess dabei die elektrische Leitfähigkeit. Es kann nach ca. 1 Stunde eine gelegentliche Reduzierung der elektrischen Leitfähigkeit beträchtet werden und eine anschließende Zunahme bis zum Ende des Aushärteprozesses. Eine Reduzierung der elektrischen Leitfähigkeit ist schlecht für die Effizienz des Verfahrens. Nach dem Aushärteprozess kann die elektrische Leitfähigkeit ca. 10% der Ausgangsleitfähigkeit betragen. Depending on the curing process, the epoxy resins change the electrical conductivity. An occasional reduction in the electrical conductivity can be noticed after about 1 hour and a subsequent increase until the end of the curing process. A reduction in electrical conductivity is bad for the efficiency of the process. After the curing process, the electrical conductivity can be approx. 10% of the initial conductivity.

Die Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit in Abhängigkeit der Temperatur kann dabei z.B. gegenüberThe change in electrical conductivity depending on the temperature can e.g. across from

Siliziumkarbidkeramiken abweichen. Bei einigen Proben wurde anstelle eines Abfalls des Widerstandes ein Anstieg des Widerstandes während der Erwärmung des Materials gemessen. Materialeinsätze aus PEEK Kompositionen haben sich als hilfreich erwiesen ab einem Graphitanteil von mehr als 6% und weniger als 25 % Volumenanteil. Silicon carbide ceramics differ. In some samples, instead of a decrease in resistance, an increase in resistance was measured during the heating of the material. Material inserts made of PEEK compositions have proven to be helpful from a graphite content of more than 6% and less than 25% by volume.

Gemäß einer Ausführungsform sind Elektroden zum Zuführen des elektrischen Stromes in das Material des Werkzeugeinsatzes seitlich am Form- oder Kernwerkzeug angeordnet. Dies kann beispielsweise eine räumliche Anordnung des Werkzeugs According to one embodiment, electrodes for supplying the electrical current into the material of the tool insert are arranged on the side of the mold or core tool. This can be a spatial arrangement of the tool, for example

insgesamt beispielsweise deutlich raumsparender erlauben. allow, for example, significantly less space overall.

Darüber hinaus kann die seitliche Anordnung einen In addition, the side arrangement can

effektiveren Durchfluss des elektrischen Stromes von einer Seite des Werkzeugeinsatzes zur gegenüberliegenden Seite erlauben. Gemäß einem Beispiel werden in einer allow more effective flow of electrical current from one side of the tool bit to the opposite side. According to an example, in a

Gesamtanordnung einzelne Formen oder Kerne jeweils über ein Elektrodenpaar mit elektrischem Strom zur Erwärmung versorgt. Bei größeren oder komplexeren Formen können auch, gemäß einem weiteren Beispiel, mehrere Elektrodenpaare angeordnet werden. Zudem erlaubt eine seitliche Anordnung der Elektrodenpaare pro Werkzeughälfte auch einen Stromdurchfluss und somit eine Erwärmung bei geöffnetem Werkzeug. Overall arrangement of individual molds or cores, each supplied with electrical current for heating via a pair of electrodes. In the case of larger or more complex shapes, it is also possible, according to a further example, to arrange a plurality of electrode pairs. In addition, a lateral arrangement of the electrode pairs per half of the tool also allows current to flow through and thus heat up when the tool is open.

Gemäß einem Beispiel werden die Elektroden je Werkzeugteil mit mehreren Kavitäten nach einem Raster verlegt und können einzeln gesteuert werden. Dabei müssen die jeweiligen According to an example, the electrodes per tool part are laid with several cavities according to a grid and can be controlled individually. The respective

Elektrodenpaare an den Werkzeughälften parallel angelegt werden. Damit kann der positive Effekt erzielt werden, dass selbst bei unterschiedlich starken Formen oder Kernen, der Stromfluss jedes Kernes einzeln optimal gesteuert werden kann um eine gleichmäßige als auch gleichzeitige Aushärtung aller Kavitäten zu ermöglichen. In einem Beispiel sind sowohl seitliche Elektrodenpaare pro Werkzeughälfte als auch Elektrodenpaare, wie aus dem Stand der Technik bekannt, angelegt. Electrode pairs are placed in parallel on the tool halves. This has the positive effect that even with differently strong shapes or cores, the current flow of each core can be optimally controlled individually in order to enable a uniform and simultaneous hardening of all cavities. In one example, both side electrode pairs per tool half and electrode pairs, as known from the prior art, are created.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Werkzeugeinsatz According to one embodiment, the tool insert

ausgeführt, externe Wärme zur Verkürzung der Aufwärmphase aufzunehmen, wenn der spezifische elektrische Widerstand des Materials des Werkzeugeinsatzes mehr als 100 Ohmmeter bei 20 °C beträgt. Mit anderen Worten wird hier ein Zustand designed to absorb external heat to shorten the warm-up phase if the specific electrical resistance of the material of the tool insert is more than 100 ohmmeter at 20 ° C. In other words, it becomes a state here

beschrieben, bei dem, durch den vergleichsweise hohen described, in which, by the comparatively high

spezifischen elektrischen Widerstand zu Beginn, nur specific electrical resistance at the beginning, only

unzureichend Wärme zum Aufwärmen des Werkzeugeinsatzes entsteht und somit eine Dauer zum Aufheizen unverhältnismäßig lang ausfallen würde. Daher wird, beispielsweise über eine externe Wärmequelle, Wärme auf den Werkzeugeinsatz there is insufficient heat to warm up the tool insert and thus a heating time would be disproportionately long. Therefore, heat is applied to the tool insert, for example via an external heat source

übertragen, um den Aufwärmvorgang zu beschleunigen. Bei höheren Temperaturen sinkt der spezifische elektrische transferred to speed up the warm-up process. The specific electrical decreases at higher temperatures

Widerstand und eine größere Wärmemenge wird erzeugt, die gegebenenfalls die Zuführung externer Wärme überflüssig machen kann. Resistance and a larger amount of heat is generated, which may make the application of external heat superfluous.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Form oder Kernwerkzeug eine Einrichtung zur Messung eines According to one embodiment of the invention, the mold or core tool has a device for measuring a

Energieverbrauches, einer Temperatur und/oder eines Energy consumption, a temperature and / or one

elektrischen Widerstandes auf. Diese Größen können electrical resistance. These sizes can

insbesondere zur Prozesskontrolle und Qualitätssicherung dienen. Beispielsweise werden diese Größen während eines Prozesszyklus gemessen und mit historischen Messdaten serve in particular for process control and quality assurance. For example, these quantities are measured during a process cycle and with historical measurement data

verglichen. Gemäß einem Beispiel können dies Temperatur-Zeit- Kurven sein. Hierdurch kann beispielsweise die Stärke eines elektrischen Stromes zur Wärmeerzeugung gesteuert werden, um eine durchgehend hohe Qualität der hergestellten Form compared. In one example, these can be temperature-time curves. In this way, for example, the strength of an electrical current for heat generation can be controlled in order to ensure a consistently high quality of the shape produced

sicherzustellen . Gemäß einem Beispiel sind Temperatursensoren isolierend im Werkzeugeinsatz angeordnet, um die Leitfähigkeit und den gewünschten elektrischen Strom im Werkzeug nicht negativ zu beeinflussen. Gemäß einem Beispiel kann, bei Verwendung von mehreren Elektrodenpaaren, jeweils ein Energieverbrauch, Widerstand und gegebenenfalls Temperatur erfasst werden. Dies kann bei kontinuierlichem Produktionsbetrieb die Ermittlung von durchschnittlichen Werten für Energie und elektrischem Widerstand pro Form erlauben. Hierdurch lassen sich ensure. According to one example, temperature sensors are arranged in an insulating manner in the tool insert in order not to negatively influence the conductivity and the desired electrical current in the tool. According to an example, when using a plurality of electrode pairs, energy consumption, resistance and possibly temperature can be recorded. With continuous production operation, this can allow the determination of average values for energy and electrical resistance per mold. This allows

Rückschlüsse auf eine Qualität der Form ziehen. Draw conclusions about the quality of the shape.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Form- oder Kernwerkzeug eine Auswerteeinheit auf. Wobei die Auswerteeinheit konfiguriert ist, ein Steuersignal zu In a further embodiment of the invention, the molding or core tool has an evaluation unit. The evaluation unit is configured to provide a control signal

erzeugen, wenn der Energieverbrauch, die Temperatur und/oder der elektrische Widerstandswert einen definierten generate when the energy consumption, the temperature and / or the electrical resistance value a defined

Schwellenwert unter- oder überschreitet. Dies kann Threshold falls below or exceeds. This can

insbesondere vorteilhaft sein, wenn in einem beispielhaften Anwendungsfall ein automatischer Ausstoß oder eine be particularly advantageous if, in an exemplary application, an automatic discharge or a

Signalfunktion vorgesehen ist, welche Formen mit stark abweichendem Energieverbrauch als Ausschuss oder zur Signal function is provided, which forms with widely differing energy consumption as rejects or for

nachträglichen manuellen Kontrolle aussortiert. sorted out after manual inspection.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die According to one embodiment of the invention, the

Formstoffmischung mittels des Verfahrens erwärmt und kann somit auch bei Spritzgussverfahren in Kavitäten eingebracht werden oder bei Extruderverfahren verarbeitet werden. Mit anderen Worten kann die hier beschriebene Vorrichtung für ein Verfahren im Bereich der Kunststoffverarbeitung angewendet werden. Beispiele hierfür sind bekannte Verfahren wie das Spritzgussverfahren, Hot Press Melting oder das The molding material mixture is heated by the process and can thus also be introduced into cavities in the injection molding process or processed in the extruder process. In other words, the device described here can be used for a method in the field of plastics processing. Examples of this are known processes such as the injection molding process, hot press melting or that

Extruderverfahren . Gemäß einer Ausführungsform wird der Werkzeugeinsatz beim Extruderverfahren für Warmextrusion oder Extruder process. According to one embodiment, the tool insert in the extrusion process for hot extrusion or

Heißextrusion mittels Strom erhitzt. Das zu verarbeitende Granulat z.B. PP wird dabei in das Extruderwerkzeug  Hot extrusion heated by electricity. The granulate to be processed e.g. PP is in the extruder die

eingeführt und durch die Stromerwärmung des Werkzeugeinsatzes auf über 160 °C für PP erhitzt. Die Arbeitstemperatur ist dabei abhängig von der Schmelztemperatur des zu introduced and heated by the current heating of the tool insert to over 160 ° C for PP. The working temperature depends on the melting temperature of the

verarbeitenden Granulats. Die erhitzte Mischung wird in einem kontinuierlichen Prozess durch ein oder mehrere Öffnungen im Werkzeug gepresst. Die vorteilhafte Ausführung erlaubt damit die Erwärmung und Erhitzung des Granulats direkt im processing granules. The heated mixture is pressed through one or more openings in the tool in a continuous process. The advantageous design thus allows the heating and heating of the granules directly in the

Werkzeugeinsatz ohne externe Heizungselemente zu erfordern. Use of tools without requiring external heating elements.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Werkzeugeinsatz According to one embodiment, the tool insert

ausgeführt, elektrisch nicht leitfähige Formstoffmischungen aufzunehmen. Dies kann bedeuten, dass beispielsweise designed to take up electrically non-conductive molding material mixtures. This can mean, for example

Kunststoffe, die üblicherweise eine äußerst geringe oder gar keiner elektrische Leitfähigkeit aufweisen, als Plastics that usually have extremely low or no electrical conductivity than

Ausgangsmaterial für die herzustellende Form infrage kommen. Dies kann gemäß einem Beispiel derart erfolgen, dass das Werkzeug selbst über elektrischen Strom erhitzt wird, selbst wenn das Formmaterial nicht oder nur gering elektrisch leitfähig ist. Starting material for the shape to be produced. According to an example, this can be done in such a way that the tool itself is heated by electric current, even if the molding material is not or only slightly electrically conductive.

Gemäß einem Beispiel wird eine Formstoffmischung mit According to one example, a mixture of molding materials is used

elektrisch leitenden Zusätzen wie z.B. Kohlenstoff versehen um eine Leitfähigkeit zu erzielen. Die ermöglicht einen kontinuierlichen Stromfluss. Der Vorteil besonders bei anorganischen Sand-Bindergemischen ist dabei, dass selbst nach dem Verdampfen der Feuchtigkeit eine Restleitfähigkeit im Sand-Binder-Gemisch verbleibt und somit auch in der letzten Phase der Erwärmung Strom direkt im Sandkern zum Erhitzen des Sandkerns verwendet werden kann. Somit kann auch bei nichtleitenden Materialien auf eine externe Add electrically conductive additives such as carbon to achieve conductivity. This enables a continuous flow of electricity. The advantage, particularly with inorganic sand binder mixtures, is that even after the moisture has evaporated, a residual conductivity remains in the sand binder mixture and thus electricity flows directly into the sand core in the last phase of heating Heating the sand core can be used. This means that external materials can also be used for non-conductive materials

Wärmeerzeugung verzichtet werden und der Energieverbrauch stark reduziert werden. Heat generation can be dispensed with and energy consumption can be greatly reduced.

In einer Ausführungsform ist der Werkzeugeinsatz mit der Kavität ausgeführt, die jeweiligen Oberflächen mindestens zweier Kunststoffkörper zu erhitzen, um bei Erreichen einer Schmelztemperatur eine Verbindung der beiden Kunststoffkörper zu bewirken. Dies bedeutet, dass, insbesondere in der In one embodiment, the tool insert is designed with the cavity to heat the respective surfaces of at least two plastic bodies in order to bring about a connection of the two plastic bodies when a melting temperature is reached. This means that, especially in the

Kunststoffverarbeitung, zwei Formmaterialien aus dem gleichen oder unterschiedlichen Material bei Erreichen einer Plastic processing, two molding materials from the same or different material when one is reached

Schmelztemperatur verbunden werden können. Hierzu kann es ausreichen, die jeweiligen Oberflächen ausreichend zu Melting temperature can be connected. For this, it may be sufficient to adequately cover the respective surfaces

erwärmen. Dies kann mithilfe des durch Strom erwärmten heat. This can be done using the electricity heated

Werkzeugeinsatzes und dem dadurch ermöglichten Wärmetransport erfolgen . Tool use and the heat transport thereby made possible.

In einer Ausführungsform bildet der Werkzeugeinsatz In one embodiment, the tool insert forms

mindestens zwei Bereiche aus, wobei das Material des at least two areas, the material of the

Werkzeugeinsatzes des einen Bereiches einen anderen Tool use from one area to another

spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als das has specific electrical resistance than that

Material in dem anderen Bereich. Mit anderen Worten werden unterschiedlich beschaffenen Materialien für den Material in the other area. In other words, different materials for the

Werkzeugeinsatz in räumlich beispielsweise benachbart Tool insert in spatially adjacent, for example

angeordneten Bereichen verwendet. Dies kann bewirken, dass unterschiedliche Temperaturen in den jeweiligen Bereichen während eines Herstellungsprozesses erzielt werden können. arranged areas used. This can mean that different temperatures can be achieved in the respective areas during a manufacturing process.

Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings. It is understood that the above and the

nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Features to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden  Preferred embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in the following

Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Description explained in more detail, with the same

Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen. Reference symbols refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch: Each shows schematically:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Form- oder Kernwerkzeug,  1 is a sectional view through a molding or core tool according to the invention,

Fig. 2 ein Phasendiagramm mit qualitativer Darstellung einer eingebrachten elektrischen Leistung und eines zugehörigen Widerstandes in einem Kern oder einer Form,  2 shows a phase diagram with a qualitative representation of an introduced electrical power and an associated resistance in a core or a form,

Fig. 3 eine Darstellung der Erwärmung mittels elektrischen Verfahren ohne Anpassung des spezifischen Widerstandes des (Kernkasten-) Materials an das Sand-Bindergemisch (Mischung), Fig. 4 eine Darstellung einer möglichen Kernkastenausführung, Fig. 4A eine Kernkastenausführung mit Kontaktflächen,  3 shows a representation of the heating by means of electrical methods without adapting the specific resistance of the (core box) material to the sand binder mixture (mixture), FIG. 4 shows a possible core box design, FIG. 4A shows a core box design with contact surfaces,

Fig. 5 eine Befestigung des Materials mit isolierendem  Fig. 5 an attachment of the material with insulating

Gehäuse und Grundplatte, Housing and base plate,

Fig. 6 eine Darstellung von Entlüftungs- und Ausstoßbohrungen mit einer Ansicht von oben (Fig. 6 a.)), einer Ansicht von vorne (Fig. 6 b.)) und einer Seitenansicht ( Fig . 6 c.)), und Fig. 7 ein Beispiel eines Querschnitts durch ein  6 shows a representation of ventilation and discharge bores with a view from above (FIG. 6 a.)), A view from the front (FIG. 6 b.)) And a side view (FIG. 6 c.)), And FIG 7 shows an example of a cross section through a

Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formen. Injection mold for the production of plastic molds.

Ausführliche Beschreibung der Figuren Entsprechend der Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Form- oder Kernwerkzeug 1 zur Herstellung von organischen oder anorganischen Formen 2 oder Kernen 2', ein zur Maschine hin elektrisch isoliertes Gehäuse 3 auf, das aus zwei Teilen 4, 5 besteht, die über eine Trennebene 6 miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 3 ist auf einer Grundplatte 12 befestigt. Das Gehäuse 3 ist dabei aus Kunststoff, Isolationskeramik oder einem anderen nichtleitenden Material ausgebildet und nimmt ein zumindest teilweise elektrisch leitfähiges Material 7 auf. Das Material 7 bildet eine Form zur Aufnahme einer Mischung 9, aus, aus welchem nach dem Aushärten der Kern 2' bzw. die Form 2 gebildet wird. Das Material 7 weist hier einen Kunststoff auf. Dabei können, gemäß einem Beispiel, die spezifische elektrische Leitfähigkeit der Mischung 9 und der spezifische elektrische Widerstand des Materials 7 zumindest annähernd gleich groß sein, so dass im Material 7 und der Mischung 9 im Wesentlichen dieselbe spezifische elektrische Leitfähigkeit und derselbe spezifische elektrische Widerstand herrschen. Das erfindungsgemäße Form - oder Kernwerkzeug 1 besitzt darüber hinaus zumindest zwei Elektroden 10, die im hier gezeigten Beispiel parallel zueinander angeordnet sind. Vorgesehen ist eine Einrichtung 8 zur Regulierung bzw. Detailed description of the figures 1, a mold or core tool 1 according to the invention for the production of organic or inorganic molds 2 or cores 2 'has a housing 3 which is electrically insulated from the machine and which consists of two parts 4, 5 which are separated by a parting plane 6 are interconnected. The housing 3 is attached to a base plate 12. The housing 3 is made of plastic, insulating ceramic or another non-conductive material and accommodates an at least partially electrically conductive material 7. The material 7 forms a mold for receiving a mixture 9, from which the core 2 ′ or the mold 2 is formed after hardening. The material 7 here has a plastic. According to one example, the specific electrical conductivity of the mixture 9 and the specific electrical resistance of the material 7 can be at least approximately the same size, so that essentially the same specific electrical conductivity and the same specific electrical resistance prevail in the material 7 and the mixture 9. The mold or core tool 1 according to the invention also has at least two electrodes 10, which are arranged parallel to one another in the example shown here. A device 8 for regulation or

Steuerung der den Elektroden 10 zugeführten Spannung. Control of voltage applied to electrodes 10.

Da hier die spezifische elektrische Leitfähigkeit des  Since here the specific electrical conductivity of the

Materials 7 des Kerns 2' oder der Form 2 näherungsweise der spezifischen elektrischen Leitfähigkeit der Mischung 9 in Phase 2 von Fig. 2 entspricht, ist ein vergleichsweise gleichmäßiges Durchleiten von elektrischer Energie durch die Mischung 9 möglich. Die Mischung kann aber auch komplett nichtleitend sein, also beispielsweise eine organische Material 7 of the core 2 'or the shape 2 approximately corresponds to the specific electrical conductivity of the mixture 9 in phase 2 of FIG. 2, a comparatively uniform passage of electrical energy through the mixture 9 is possible. However, the mixture can also be completely non-conductive, for example an organic one

Verbindung wie Kunststoffe oder Kunststoffgemische, sofern Wärme zur Formgebung benötigt wird. Mit dem erfindungsgemäßen Form- oder Kernwerkzeug 1 lässt sich dabei eine Form 2 bzw. ein Kern 2' oder ein Gießkern 2', auf qualitativ höchstem Niveau hersteilen, da aufgrund der zumindest nahezu gleichen elektrischen Leitfähigkeit der für die Form 2 bzw. den Kern 2' benutzten Mischung 9 und des Materials 7 eine gleichmäßige Durchleitung von elektrischem Strom durch das Material 7 und die Mischung 9 und damit ein gleichmäßiges Erwärmen und Aushärten der Mischung 9 erfolgen können und zwar unabhängig von den jeweiligen geometrischen Abmessungen der Form 2 bzw. des Kerns 2'. Connection such as plastics or plastic mixtures, if heat is required for shaping. With the mold or core tool 1 according to the invention, a mold 2 or a core 2 'or a casting core 2' can be produced at the highest quality level, since, for the mold 2 or the core 2, due to the at least almost the same electrical conductivity 'used mixture 9 and the material 7, a uniform passage of electric current through the material 7 and the mixture 9 and thus a uniform heating and curing of the mixture 9 can take place, regardless of the respective geometric dimensions of the mold 2 or the core 2 '.

Hergestellt wird die Form 2 oder der Kern 2' dabei wie folgt: Zunächst wird nach der genannten Materialauswahl beim The form 2 or the core 2 'is produced as follows: First, after the material selection mentioned, the

erstmaligen Aufbau das zumindest teilweise elektrisch first-time construction that is at least partially electrical

leitfähige Material 7 in das Gehäuse 3 des Form- oder conductive material 7 in the housing 3 of the form or

Kernwerkzeugs 1 eingebracht und bildet eine Negativform für die die spätere Form 2 bzw. den späteren Kern 2' bildende Mischung 9. Anschließend wird dem Material 7 über die Introduced core tool 1 and forms a negative form for the mixture 9 forming the later form 2 or the later core 2 '

Elektroden 10 elektrische Energie und damit Wärme zugeführt, die zu einem Aushärten der Formstoffmischung 9 führt. Ein Aushärten der Mischung 9 kann dabei insbesondere durch ein Verdampfen von Wasser aus der Mischung 9 erfolgen, wobei die Mischung 9 bspw. ein anorganisches Bindemittel, Wasser und Gießereisand enthalten kann. Electrodes 10 are supplied with electrical energy and thus heat, which leads to hardening of the molding material mixture 9. The mixture 9 can be cured in particular by evaporation of water from the mixture 9, the mixture 9 being able to contain, for example, an inorganic binder, water and foundry sand.

Das in der Mischung 9 (beispielsweise ein Sand-Bindergemisch oder auch ein Kunststoffgemisch) eingesetzte anorganische Bindemittel kann dabei wasserlöslich sein, zumindest aber Wasser enthalten. Mit dem Verfahren und mit dem The inorganic binder used in the mixture 9 (for example a sand binder mixture or also a plastic mixture) can be water-soluble, but at least contain water. With the procedure and with the

erfindungsgemäßen Form- oder Kernwerkzeug 1 lässt sich ein besonders gleichmäßig erhitzter und dadurch auch besonders gleichmäßig ausgehärteter und damit homogener Gießkern bzw. Kern 2' oder Form 2 schaffen und dies unabhängig von der jeweiligen geometrischen Abmessung des Kerns 2' bzw. der Form 2, da aufgrund der hier beispielhaft gezeigten vorzugsweise gleichen elektrischen Leitfähigkeit der Mischung 9 für den Kern 2' und des Materials 7 sich der elektrische Strom keine kürzeren Wege sucht, wie dies bei bislang aus dem Stand der Technik bekannten Form- oder Kernwerkzeugen der Fall war.The mold or core tool 1 according to the invention can be used to create a particularly uniformly heated and therefore also particularly uniformly cured and thus homogeneous casting core or core 2 'or mold 2, and this independently of the respective geometric dimensions of the core 2 'or the shape 2, since due to the preferably identical electrical conductivity of the mixture 9 for the core 2' and the material 7 shown here by way of example, the electrical current does not seek shorter paths, as has been the case up to now in Form or core tools known in the art was the case.

Dies hatte häufig dazu geführt, dass aufgrund der durch die geometrischen Abmessungen des Kerns 2' bzw. der Form 2 bedingten elektrischen Pfade diese unter Umständen bislang nicht gleichmäßig ausgehärtet waren und somit Bereiche mit vollständiger Aushärtung und lediglich teilweise oder gar keiner Aushärtung aufwiesen, wodurch die Qualität der bislang mit den bisherigen Form- oder Kernwerkzeugen hergestellten Formen bzw. Kernen oftmals nicht This had often led to the fact that, due to the electrical paths caused by the geometric dimensions of the core 2 'or the shape 2, these had previously not been cured uniformly under certain circumstances and thus had areas with complete curing and only partial or no curing, so that Often, the quality of the molds or cores previously produced with the previous mold or core tools is not

zufriedenstellend war. was satisfactory.

Durch die Einrichtung 8 lässt sich insbesondere die Spannung erhöhen oder erniedrigen, wodurch eine Taktzeit zur The device 8 in particular allows the voltage to be increased or decreased, as a result of which a cycle time for

Herstellung der Form 2 bzw. des Kerns 2' steuerbar ist. Production of the form 2 or the core 2 'is controllable.

Die Grundplatte des Werkzeuges 12 nimmt das Gehäuse 3 bzw. die Teile 4,5 sowie das Material 7 auf, und Isolierschrauben 13 und Winkel 14 sorgen für eine Befestigung.  The base plate of the tool 12 accommodates the housing 3 or the parts 4, 5 and the material 7, and insulating screws 13 and angles 14 ensure attachment.

Isolierschrauben 13 können dabei auch durch  Insulating screws 13 can also by

Schnellspannsysteme ersetzt werden, um einen leichteren und schnelleren Ausbau zu ermöglichen. Das Material „schwimmt" auf der Elektrode 10 und die Elektrode 10 wird durch  Quick release systems are replaced to enable easier and faster removal. The material "floats" on the electrode 10 and the electrode 10 is through

Ausrichtungsbolzen 15 in ihrer Position gehalten. Bei Bedarf können die Werkzeughälften oder Werkzeugeinsätze mit Alignment bolt 15 held in position. If necessary, the tool halves or tool inserts can also be used

zusätzlichen Positionierhilfen ausgestattet werden um eine optimale Ausrichtung der Werkzeughälften sicherzustellen. additional positioning aids are provided to ensure optimal alignment of the tool halves.

In Fig. 2 ist der typische Verlauf des elektrischen 2 shows the typical course of the electrical

Widerstandes und der eingebrachten elektrischen Leistung einer konduktiv erwärmten Formstoffmischung 9 eines beliebigen anorganischen Sand-/Bindergemischs dargestellt.Resistance and the electrical power introduced a conductively heated molding material mixture 9 of any inorganic sand / binder mixture.

Die im Folgenden dargestellten qualitativen Zusammenhänge sind auch auf organische oder kunststoffbasierte Mischungen 9 anwendbar. Hierbei können sich vorteilhaftere Verläufe ergeben, das nachfolgend beschriebene Beispiel eines Sand- Bindergemisches soll lediglich als Beispiel dienen. Nach dem Einschalten der Spannung sinkt der Widerstand innerhalb kürzester Zeit deutlich (Phase 1: Kapazitive Last) . Danach beginnt die Phase 2 des langsam abfallenden elektrischen Widerstandes im Kurvenverlauf (Zunahme der Ladungsträger) . In dieser Zeit steigt auch die durch die Probe aufgenommene Leistung kontinuierlich bis durch die erreichte Temperatur Ladungsträger verdampfen. Der Widerstand steigt nun sehr schnell an (Phase 3) . The qualitative relationships shown below can also be applied to organic or plastic-based mixtures 9. This may result in more advantageous courses, the example of a sand binder mixture described below is only intended to serve as an example. After switching on the voltage, the resistance drops significantly within a very short time (phase 1: capacitive load). Then phase 2 of the slowly falling electrical resistance begins in the curve (increase in charge carriers). During this time, the power consumed by the sample increases continuously until charge carriers evaporate due to the temperature reached. The resistance now increases very quickly (phase 3).

Für die Wahl des spezifischen elektrischen Widerstandes (Rho) des Materials für eine spätere Form ist der Zeitpunkt vor dem Anstieg des elektrischen Widerstandes der Probe in Phase 3 optimal, da hier die größte Leistung eingebracht werden kann (kurz vor Ende Phase 2) . Dies ist in Fig. 2 mit 1 1 For the choice of the specific electrical resistance (Rho) of the material for a later form, the point in time before the increase in the electrical resistance of the sample in phase 3 is optimal, since the greatest power can be introduced here (shortly before the end of phase 2). This is 1 1 in FIG. 2

bezeichnet. Weiterhin sind auch spezifische elektrische designated. There are also specific electrical ones

Widerstände, die sich aus der Berechnung der Werte innerhalb der Phase 2 ergeben, denkbar. Resistances resulting from the calculation of the values within phase 2 are conceivable.

Der spezifische elektrische Widerstand der getesteten The specific electrical resistance of the tested

Mischungen 9 ändert sich während des Erwärmungsprozesses. Er liegt bei unter 100°C bei ca. 85 Ohmmeter und fällt bei weiterer Erwärmung unter 25 Ohmmeter bei über 130°C. Mit weiterer Erwärmung nimmt der spezifische Widerstand Mixtures 9 changes during the heating process. It is below 100 ° C at approx. 85 ohmmeter and drops below 25 ohmmeter at over 130 ° C. With further heating, the specific resistance increases

sprunghaft zu. Dann ist aber auch die erforderliche Energie zur Austreibung des Wassers aus dem Binder, das zur by leaps and bounds. Then there is also the energy required to drive the water out of the binder

Aushärtung führt, im Sand-Bindergemisch 9 vorhanden. Gemäß einem weiteren Beispiel kann der anorganische Binder durch andere Binderarten oder Kunststoffe ersetzt werden, sofern diese elektrisch leitfähig sind und Wärme zur Curing leads, present in the sand binder mixture 9. According to a further example, the inorganic binder can be replaced by other types of binder or plastics, provided that these are electrically conductive and provide heat for

Aushärtung benötigen sowie die sonstigen erforderlichen Need curing and the other necessary

Eigenschaften aufweisen. Zur optimalen Auswahl elektrisch leitender Materialien für dieses Verfahren ist nach der Have properties. For the optimal selection of electrically conductive materials for this process is according to the

Ermittlung der Temperatur-Widerstandskurve der Mischung 9 die Bestimmung des Materials 7 basierend auf dem benötigten spezifischen Widerstand möglich. Basierend auf dem Determination of the temperature-resistance curve of the mixture 9, the determination of the material 7 based on the required specific resistance is possible. Based on the

spezifischen Widerstand der Formstoffmischung 9 muss eine Materialkomposition mittels Testreihen bestimmt werden, welche einen passenden elektrischen spezifischen Widerstand bei bestimmter Temperatur aufweist. Diese bestimmte specific resistance of the molding material mixture 9, a material composition must be determined by means of test series which has a suitable electrical specific resistance at a certain temperature. This particular one

Temperatur richtet sich dabei nach der optimalen Temperatur welche der Binder oder Formstoff benötigt um am besten auszuhärten . Temperature depends on the optimal temperature that the binder or molding material needs to cure best.

Gemäß einem weiteren Beispiel kann die Mischung 9 durch elektrisch leitende Zusätze modifiziert werden. Dies According to a further example, the mixture 9 can be modified by electrically conductive additives. This

ermöglicht die Erhöhung der Leitfähigkeit sowie eine enables the increase in conductivity as well as a

Anpassung der Temperatur-Widerstandskurve. Somit kann die Effizienz des Verfahrens positiv beeinflusst werden selbst nachdem eventuelle Wasseranteile verdampft sind. Adjustment of the temperature resistance curve. The efficiency of the process can thus be positively influenced even after any water components have evaporated.

Kohlenstoffanteile von 2-5 % haben sich dafür als besonders positiv erwiesen  Carbon fractions of 2-5% have proven to be particularly positive

Gemäß einem weiteren Beispiel kann der anorganische Binder durch andere Formstoffe wie z.B. Kunststoff ersetzt werden, selbst wenn diese elektrisch nicht leitfähig sind aber Wärme zur Aushärtung benötigen sowie die sonstigen erforderlichen Eigenschaften aufweisen. Die optimale Auswahl elektrisch leitender Materialien für dieses Verfahren ist in diesem Anwendungsfall nicht abhängig von der Temperatur- Widerstandskurve des Formstoffes. Stattdessen kann das According to a further example, the inorganic binder can be replaced by other molding materials such as, for example, plastic, even if these are not electrically conductive but require heat for curing and have the other properties required. The optimal selection of electrically conductive materials for this process is in this Application does not depend on the temperature-resistance curve of the molding material. Instead, it can

Material ausgewählt werden um eine schnelle und effiziente Erhitzung zu ermöglichen. Vorteilhaft haben sich Materialien mit einem elektrischen Widerstand zwischen 0,05 Ohmmeter und 50 Ohmmeter erwiesen. Materials are selected to enable quick and efficient heating. Materials with an electrical resistance between 0.05 ohmmeter and 50 ohmmeter have proven to be advantageous.

Bei unseren Versuchen mit Sand-Binder-Gemischen benötigten getestete Binder Temperaturen von ca. 150°C bis ca. 180°C um auszuhärten. Der Bereich um den optimalen Widerstand wurde dabei mittels Temperatur-Widerstandskurve (siehe oben) um ca. 25 Ohmmeter ermittelt. Folglich erfordert die getestete In our tests with sand-binder mixtures, tested binders required temperatures of approx. 150 ° C to approx. 180 ° C to harden. The area around the optimal resistance was determined by means of a temperature-resistance curve (see above) by approx. 25 ohmmeter. Consequently, the tested one requires

Binder-Mischung 9 ein Material 7 mit einem spezifischen Binder mixture 9 a material 7 with a specific

Widerstand von ca. 25 Ohmmeter bei 150-180°C. Prinzipiell kann es vorteilhaft sein, den spezifischen Widerstand des Materials 7 gleich gegenüber dem optimalen spezifischen Resistance of approx. 25 ohmmeter at 150-180 ° C. In principle, it can be advantageous to make the specific resistance of the material 7 equal to the optimum specific one

Widerstand für das Sand-Bindergemisch 9 einzustellen. Sollte bei der Umsetzung der spezifische Widerstand des Materials 7 über dem des Sand-Bindergemisches 9 liegen, so führt dies tendenziell zu einer Erwärmung vom Zentrum des Kernes 2 in Richtung des Kernkastenmaterials 7, da hier der Strom den Weg des geringeren Widerstandes vorfindet. Set resistance for the sand binder mixture 9. If the specific resistance of the material 7 is higher than that of the sand binder mixture 9 during the implementation, this tends to result in heating from the center of the core 2 in the direction of the core box material 7, since the current finds the path of lower resistance here.

Sollte bei der Umsetzung der spezifische Widerstand des Should the specific resistance of the

Materials 7 geringer sein als im Sand-Bindergemisch 9, so erfolgt tendenziell die Erwärmung von dem Kernkastenmaterial 7 in Richtung Sandkernzentrum. Ebenso sollte der Verlauf der Temperatur-Widerstandskurve des Materials 7 ähnlich verlaufen wie die Temperatur-Widerstandskurve des Sand-Bindergemisches 9. Je geringer die Abweichung beider Kurven ist, desto effektiver ist das Verfahren. Der kritischste Arbeitsschritt ist dabei die Herstellung des Materials 7. Das Material 7 benötigt auf der Material 7 be less than in the sand binder mixture 9, so the heating from the core box material 7 tends to take place in the direction of the sand core center. Likewise, the course of the temperature-resistance curve of the material 7 should be similar to the temperature-resistance curve of the sand-binder mixture 9. The smaller the deviation of the two curves, the more effective the process. The most critical step is the production of material 7. The material 7 needs on the

gegenüberliegenden Seite der konturgebenden Oberfläche eine direkte Kontaktfläche mit der jeweiligen Elektrode. In opposite side of the contouring surface a direct contact surface with the respective electrode. In

Versuchen hat sich dabei empfohlen, die Kontaktfläche eben zu schleifen, um einen sehr guten Kontakt zwischen der Elektrode 10 und dem Material 7 zu ermöglichen. Dies führt zu dem gewünschten Effekt die Übergangswiderstände dabei gering zu halten . It has been recommended to try to grind the contact surface evenly in order to enable very good contact between the electrode 10 and the material 7. This leads to the desired effect of keeping the contact resistances low.

Wie in Figur 4 dargestellt sollte die Elektrode 10 dabei auf der Rückseite des Materialteils schwimmend verlegt werden. Dies ist geboten, da das Material der Elektroden 10 eine unterschiedliche Wärmeausdehnung besitzt als das As shown in Figure 4, the electrode 10 should be laid floating on the back of the material part. This is necessary because the material of the electrodes 10 has a different thermal expansion than that

Kernkastenmaterial. Hierzu können in der Rückseite des Core box material. You can do this in the back of the

Materials zwei Stifte befestigt werden, welche die Elektroden 10 während des Produktionsprozesses in Position halten. Durch die parallele Anordnung der Elektroden 10 kann eine Material two pins are attached, which hold the electrodes 10 in place during the production process. Due to the parallel arrangement of the electrodes 10, a

vergleichsweise gleichmäßige Durchleitung elektrischer comparatively uniform transmission of electrical

Energie durch das Material 7 und die Mischung 9 erreicht werden, woraus sich wiederum Vorteile bezüglich einer Energy can be achieved through the material 7 and the mixture 9, which in turn has advantages in terms of

gleichmäßigen Erwärmung und einer gleichmäßigen Aushärtung ergeben . result in uniform heating and hardening.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel sieht auch eine Einbringung der Elektroden 10 in das Material 7 vor. In diesem Falle würden keine Stifte zur Ausrichtung benötigt. Die Elektroden 10 sowie das Material 7 werden dann mittels einer Vertiefung in einem isolierenden Material aufgenommen werden. Die A possible exemplary embodiment also provides for the electrodes 10 to be introduced into the material 7. In this case, no pins would be needed for alignment. The electrodes 10 and the material 7 will then be received in an insulating material by means of a depression. The

Befestigung der mehrlagigen Ebenen kann dabei mittels Attachment of the multilayer levels can be done by means of

Verankerung in der Grundplatte 12 des Werkzeugs erfolgen. Für die Befestigung können Winkel 14 mit Schraubverbindungen 13 verwendet werden, wie in Figur 5 beispielhaft aufgezeigt. Um einen schnellen Austausch einzelner Materialien zu ermöglichen, können hierbei auch Schnellschlusssystem Anchoring in the base plate 12 of the tool. Angles 14 with screw connections 13 can be used for the fastening, as shown in FIG. 5 by way of example. Around A quick-release system can also enable individual materials to be exchanged quickly

anstelle von Schrauben verwendet werden. can be used instead of screws.

Die Befestigungsschrauben 13 sollten dabei aus nichtleitendem Material sein, um eine Stromführung auf das Gehäuse 3 zu vermeiden. Zusätzlich sind bei Bedarf im Material 7, in den Elektroden 10 sowie im Gehäuse 3 Entlüftungsschlitze 17 (Düsen) vorzusehen, um das Entweichen der Gase bzw. des The fastening screws 13 should be made of non-conductive material in order to avoid current being conducted to the housing 3. In addition, if necessary in the material 7, in the electrodes 10 and in the housing 3 ventilation slots 17 (nozzles) are provided to prevent the escape of the gases or

Wasserdampfes zu ermöglichen. Beim Aushärten entstehende Gase bzw. Wasserdampf kann wie bei bestehenden Verfahren mittels Kernmarken (Düsen) aus dem Sandkern 2" (Kern) und dem Material 7, der Elektroden 10 und dem Gehäuse 3 über Bohrungen 17 abgeführt werden. Alternativ kann das Material auch porös sein und somit das Entweichen der Gase oder Wasserdampf ermöglichen . To allow water vapor. Gases or water vapor generated during hardening can be removed from the sand core 2 "(core) and the material 7, the electrodes 10 and the housing 3 via bores 17, as in existing processes, using core marks (nozzles). Alternatively, the material can also be porous and thus allow the escape of gases or water vapor.

Die Elektroden 10 benötigen eine Stromzuführung, welche mit dem externen Schaltschrank verbunden ist und somit eine The electrodes 10 require a power supply which is connected to the external control cabinet and thus one

Elektrosteuerung 8 ermöglicht. Electrical control 8 enables.

Die Elektrosteuerung 8 muss auf den Kernkasten sowie das Verfahren angepasst werden. Die Elektrosteuerung 8 übernimmt dabei die Aufgabe den Kernkasten mittels Stromführung und Elektroden 10 ausreichend mit Strom zu versorgen. Bei neuen Anlagen muss die Elektrosteuerung 8 (Einrichtung 8)  The electrical control 8 must be adapted to the core box and the process. The electrical control 8 takes on the task of supplying the core box with current by means of current supply and electrodes 10. In new systems, the electrical control 8 (device 8)

entsprechend mit eingeplant werden. Beim Umbau von be planned accordingly. When converting

bestehenden Anlagen auf das neue Verfahren können unter existing plants on the new process can be under

Umständen bestehende Schaltanlagen umgebaut und angepasst werden. Wichtig ist, dass die Energiezufuhr in das Material 7 über Elektroden 10 erfolgt. Dabei ist Wechselstrom oder Under certain circumstances existing switchgear will be converted and adapted. It is important that the energy is fed into the material 7 via electrodes 10. Here is alternating current or

Gleichstrom denkbar. Die Steuerung der Stromzuführung muss die maximale Kurzzeitbelastung des gewählten Materials 7 sowie die DC possible. The control of the power supply must the maximum short-term load of the selected material 7 and the

Widerstands-Temperaturkurve des Materials 7 und des Sand- Bindergemisches 9 berücksichtigen. Die Elektrosteuerung 8 ist so zu wählen, dass ein möglichst hoher Leistungseintrag mittels hoher Spannung erfolgt jedoch die maximale Consider the resistance temperature curve of the material 7 and the sand binder mixture 9. The electric control 8 is to be selected so that the highest possible power input by means of high voltage is the maximum

Kurzzeitbelastungsgrenze nie überschritten wird um Short-term exposure limit is never exceeded at

Beschädigungen am Material 7 zu verhindern und somit ein wirtschaftliches Verfahren zu gewährleisten. To prevent damage to the material 7 and thus to ensure an economical process.

Der Leistungseintrag und damit zusammenhängende The service entry and related

Wärmeentwicklung in das Sand-Binder-Gemisch 9 ist abhängig von dem spezifischen Widerstand sowie der angelegten Heat development in the sand-binder mixture 9 is dependent on the specific resistance and the applied

Spannung. Daher kann mit Regelung der Spannung auch der Leistungseintrag und die Temperatur gesteuert werden. Tension. Therefore, the power input and the temperature can also be controlled by regulating the voltage.

Zusätzlich kann der Kernkasten über Temperatursensoren verfügen, um eine Erwärmung über den vorgeschriebenen In addition, the core box can have temperature sensors to ensure heating above the prescribed

Arbeitsbereich des Binders zu vermeiden, da eine zu hohe Temperatur die Bindungskraft ansonsten negativ beeinflussen würde . Avoid working area of the binder, as too high a temperature would otherwise have a negative effect on the binding force.

Die Elektrosteuerung 8 regelt dabei auch die The electric control 8 also controls the

unterschiedlichen Prozessschritte der Kernschießmaschine. Dabei muss speziell beim Zusammenfahren der Kernkastenteile darauf geachtet werden, dass die Zusammenführung in einem angepassten Tempo passiert um eine Stoßwirkung im different process steps of the core shooter. When moving the core box parts together, special attention must be paid to the fact that the merging takes place at an adapted speed in order to create a shock effect in the

Kernkastenmaterial und somit eine mögliche permanente Core box material and thus a possible permanent

Beschädigung zu vermeiden. Bei Kernwerkzeugen mit mehreren Sandkernen 2 können entweder ein Elektrodenpaar pro Sandkern 2" verwendet werden oder ein Elektrodenpaar welche alle Sandkerne 2 des kompletten Kernkasten abdeckt. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass beim Erwärmungsprozess die Steuerung so zu wählen ist, dass alle Sandkerne 2 in der gewünschten Taktzeit aushärten können aber auch niemals die Temperatur im Sandkern 2" über den Punkt steigt, an dem die Binder ihre Bindungskraft verlieren. To avoid damage. In the case of core tools with several sand cores 2, either one pair of electrodes per sand core 2 "can be used or one pair of electrodes which covers all sand cores 2 of the complete core box. It must be taken into account here that during the heating process the control system must be selected so that all sand cores 2 are in the desired shape However, the cycle time can never harden, the temperature in the sand core 2 "rises above the point at which the binders lose their binding power.

Der regelmäßige Produktionsprozess unterteilt sich dabei in drei Prozesse. Der erste Prozess beschreibt die The regular production process is divided into three processes. The first process describes the

Inbetriebnahme der Anlage nach einem kurzen oder längeren Stillstand. Ein Merkmal während dieses Prozesses ist, dass das Material 7 noch nicht die geplante Betriebstemperatur erreicht hat. Die Erwärmung des Kernkastens bzw. des Commissioning of the system after a short or long downtime. A feature during this process is that the material 7 has not yet reached the planned operating temperature. The heating of the core box or

Werkzeugeinsatzes erfolgt dabei wie auch bei dem typischen Produktionsprozess. Die Teile 4, 5 werden von ihrer Tools are used as in the typical production process. The parts 4, 5 are of their

Ausgangsposition zusammengeführt und bilden eine Starting position merged and form a

Kontaktfläche 18. In Fig. 4A ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, wo zusätzlich zu den in Fig. 4 gezeigten Elementen jeweils gegenüberliegende Kontaktflächen 18 vorgesehen sind. Diese Kontaktflächen weisen ein Material auf, das derart gewählt ist, dass es, gemäß einem Beispiel bei 200 °C einen im Wesentlichen gleichen elektrischen Widerstand wie Contact area 18. FIG. 4A shows an exemplary embodiment where, in addition to the elements shown in FIG. 4, opposite contact areas 18 are provided. These contact surfaces have a material that is selected such that, according to an example at 200 ° C., it has an essentially the same electrical resistance as

gesinterte Keramik aufweist. has sintered ceramic.

Wenn sich nun die beiden Teile 4, 5 aufeinander zu bewegen, kommen sie mit ihren jeweiligen Kontaktflächen 18 indirekten mechanischen und somit auch elektrischen Kontakt. Gemäß einem Beispiel können diese Kontaktflächen 18 austauschbar sein und somit an verschiedene elektrische Eigenschaften der If the two parts 4, 5 now move towards one another, they come into indirect mechanical and thus also electrical contact with their respective contact surfaces 18. According to an example, these contact surfaces 18 can be interchangeable and thus have different electrical properties

jeweiligen Füllstoffmischung 9 und/oder des Materials 7 angepasst sein. be adapted to the respective filler mixture 9 and / or the material 7.

Anschließend kann die Formstoffmischung 9 in den Kernkasten geschossen werden. Dies kann, gemäß einem Beispiel auch ein elektrisch nichtleitender oder organischer Stoff wie The molding material mixture 9 can then be shot into the core box. According to one example, this can also be an electrically non-conductive or organic substance such as

beispielsweise Kunststoff sein. Im nächsten Schritt erfolgt dann die Energiezuführung mittels Strom dank der Elektrosteuerung 8. Aufgrund erhöhter spezifischer for example plastic. The next step is done then the power supply by means of electricity thanks to the electrical control 8. Due to increased specific

Widerstände des Materials 7 benötigt der Aufwärmprozess etwas länger als die regulären ProduktionstaktZeiten . Während des Aufwärmprozesses erwärmt sich langsam der Werkstoffeinsatz und mit dem Anstieg der Temperatur fällt der spezifische Widerstand des Materials 7. Je stärker der Widerstand fällt, umso schneller erwärmt sich das Material 7 weiter nach dem Prinzip der Widerstandsheizung. Da der Wärmeeintrag bei den ersten Formen 2 nicht unter optimalen Bedingungen erfolgt, kann es zu einem erhöhten Ausschuss während dieses Prozesses kommen . Resistance of the material 7 requires the warm-up process somewhat longer than the regular production cycle times. During the warming-up process, the material used slowly warms up and as the temperature rises, the specific resistance of the material 7 drops. The stronger the resistance, the faster the material 7 heats up according to the principle of resistance heating. Since the heat input in the first molds 2 does not take place under optimal conditions, this can lead to increased rejects during this process.

Sobald die gewünschte Betriebstemperatur am Werkzeugeinsatz erreicht ist, beginnt der eigentliche Produktionsprozess. Die Prozessparameter können dabei wie folgt beschrieben werden. Das Material 7 des Kernkastens bzw. des Werkzeugeinsatzes verfügt über die Betriebstemperatur und damit über den optimalen spezifischen Widerstand der Formstoffmischung 9.As soon as the desired operating temperature is reached on the tool insert, the actual production process begins. The process parameters can be described as follows. The material 7 of the core box or the tool insert has the operating temperature and thus the optimum specific resistance of the molding material mixture 9.

Die Kernkastenteile 4, 5 sind auseinandergefahren und die Kavität ist leer. Im ersten Schritt werden die The core box parts 4, 5 have moved apart and the cavity is empty. In the first step, the

Kernkastenteile 4, 5 geschlossen und anschließend die Core box parts 4, 5 closed and then the

Formstoffmischung 9 in den Kernkasten geschossen. Der Molded material mixture 9 shot into the core box. The

spezifische Widerstand ist abhängig von der Temperatur der Formstoffmischung 9. Das Gemisch 9 kann dabei Raumtemperatur haben oder bereits vorgeheizt sein. specific resistance is dependent on the temperature of the molding material mixture 9. The mixture 9 can be at room temperature or can already be preheated.

Sobald die Formstoffmischung 9 in den Kernkasten geschossen wurde, kühlt die direkte Kontaktfläche zur Formstoffmischung 9 des Kernkastenmaterials etwas ab. Damit steigt kurzfristig der Widerstand des Kernkastenmaterials bzw. Material des Werkzeugeinsatzes 7, wobei gleichzeitig dank der As soon as the molding material mixture 9 has been shot into the core box, the direct contact surface with the molding material mixture 9 of the core box material cools somewhat. This increases the resistance of the core box material or material of the tool insert 7 for a short time, at the same time thanks to the

Wärmeaufnahme der spezifische Widerstand der Formstoffmischung 9 fällt. Da, wie oben beschrieben, die Temperatur-Widerstandskurven des Materials 7 und der Heat absorption the specific resistance of the Molding material mixture 9 falls. As described above, the temperature-resistance curves of the material 7 and the

Formstoffmischung 9 ähnlich verlaufen, bleibt die Abweichung des spezifischen Widerstandes begrenzt. Form molding mixture 9 run similarly, the deviation of the specific resistance remains limited.

Die Elektrosteuerung 8 aktiviert den Stromfluss und dies führt zu einem Stromfluss durch das Material 7 als auch durch den Sandkern 2" bzw. die Form 2. Mit steigender Erwärmung nimmt nun der Widerstand der Formstoffmischung 9 als auch im Material 7 ab bis annährend der optimale Widerstand erreicht ist. In diesem Moment ist der Leistungseintrag optimal. Die Formstoffmischung 9 hat sich nun von der Ausgangstemperatur auf ca. 100 bis 130°C je nach Größe innerhalb weniger The electrical control 8 activates the current flow and this leads to a current flow through the material 7 as well as through the sand core 2 "or the form 2. With increasing heating, the resistance of the molding material mixture 9 and also in the material 7 decreases until almost the optimal resistance At this moment, the power input is optimal, and the molding material mixture 9 has increased from the initial temperature to approximately 100 to 130 ° C. within a few minutes, depending on the size

Sekunden erwärmt. Sobald durch Verdampfung des Wasseranteils in der Formstoffmischung 9 die freien Ladungsträger reduziert werden, beginnt schlagartig der spezifische Widerstand der Formstoffmischung 9 zu steigen. In diesem Moment ist der Stromfluss innerhalb des Sandkerns 2 reduziert. Um die gewünschte optimale Betriebstemperatur für die Seconds warmed. As soon as the free charge carriers are reduced by evaporation of the water content in the molding material mixture 9, the specific resistance of the molding material mixture 9 suddenly begins to increase. At this moment the current flow within the sand core 2 is reduced. To the desired optimal operating temperature for the

Formstoffmischung 9 zu erreichen, muss nun die verbleibende Wärmeenergie über das Kernkastenmaterial 7 wie auch bei bestehenden Verfahren übertragen werden. To achieve the molding material mixture 9, the remaining thermal energy must now be transferred via the core box material 7, as in existing processes.

Der besondere Vorteil des Verfahrens liegt daher besonders in der Erwärmung der Formstoffmischung 9 von der Temperatur bei Einschuss bis auf ca. 130°C durch das Prinzip der The particular advantage of the method therefore lies particularly in the heating of the molding material mixture 9 from the temperature at entry to approximately 130 ° C. by the principle of

Widerstandsheizung mittels Stromfluss innerhalb des Sandkerns 2. Der weitere Vorteil ist das effiziente Erwärmen des Resistance heating by means of current flow within the sand core 2. Another advantage is the efficient heating of the

Materials 7 und damit der Wärmezuführung in der Phase von 130°C bis auf die gewünschte Betriebstemperatur der Material 7 and thus the heat supply in the phase from 130 ° C to the desired operating temperature

Formstoffmischung 9. Benötigte Ausstoßbolzen 16 zum Ausstoß des Sandkerns aus der Kavität, wie in Fig. 6 gezeigt, werden in den dafür vorgesehenen Ausstoßbohrungen 16' befestigt und ermöglichen die Loslösung der Formen 2 aus dem Material 7. Molding material mixture 9. Ejection bolts 16 are required to eject the sand core from the cavity, as shown in FIG. 6 fastened in the ejection bores 16 ′ provided for this purpose and enable the molds 2 to be detached from the material 7.

Der dritte Prozess beschreibt die Abkühlungsphase vor einer Pause bzw. Abschaltung. In dieser Phase kann der Kernkasten einfach im ausgefahrenen Zustand abkühlen und steht dann jederzeit für den ersten Prozessschritt wieder zur Verfügung. Formoberfläche verhindert, was beispielsweise bei einem The third process describes the cooling phase before a break or shutdown. In this phase, the core box can simply cool down when extended and is then available again for the first process step at any time. Mold surface prevents what, for example, in a

Aushärten mittels Wärme von außen (z.B. Ölheizung) der Fall wäre . Hardening with heat from outside (e.g. oil heating) would be the case.

In Fig. 7 ist eine schematische Darstellung eines 7 is a schematic representation of a

Spritzgießwerkzeugs 20 in Schnittdarstellung gezeigt. Hier soll insbesondere gezeigt werden, dass das generelle Injection mold 20 shown in a sectional view. In particular, it should be shown here that the general

Verfahren zum Herstellen von Formen und Kernen mithilfe von elektrischem Strom und Widerstandserwärmung auch auf andere Anwendungsgebiete, beispielsweise in der Process for the production of molds and cores using electrical current and resistance heating also in other areas of application, for example in the

Kunststoffverarbeitung übertragen werden kann. Generell kann das hier erfindungsgemäße beschriebene Werkzeug auf  Plastic processing can be transferred. In general, the tool described here according to the invention can be used

Anwendungsgebiete und Verfahren übertragen werden, die folgende Gemeinsamkeiten aufweisen. Zum einen benötigen diese Verfahren Wärme zur Herstellung von Formen oder Kernen. Areas of application and methods are transferred that have the following similarities. On the one hand, these processes require heat to produce molds or cores.

Darüber hinaus basiert die Herstellung dieser Formen und Kerne auf konturgebundenen Formen, also beispielsweise In addition, the production of these shapes and cores is based on contour-bound shapes, for example

Kavitäten. Weiterhin benötigen die infrage kommenden Cavities. Furthermore, those in question need

Verfahren eine Formstoffmischung 9 (hier als Kern 2 Process a molding material mixture 9 (here as core 2

dargestellt) , die leitend oder nichtleitend sein kann und die in die Kavität eingebracht wird. shown), which can be conductive or non-conductive and which is introduced into the cavity.

Als Beispiel soll in Fig. 7 eine gängige As an example, a common one in FIG

Spritzgussvorrichtung für die Herstellung von Injection molding device for the production of

Kunststoffformen gezeigt werden. Kunststoffe werden Plastic molds are shown. Plastics

üblicherweise unter Druck bei einer Temperatur über einem Schmelzpunkt des Kunststoffes verarbeitet. Dabei kann der Kunststoff zum Beispiel bei 50 bis 80 bar in das usually under pressure at a temperature above one Melting point of the plastic processed. The plastic can, for example, at 50 to 80 bar in the

Spritzgießwerkzeug bzw. in mindestens eine der Kavitäten eingespritzt werden. Die Kavität ist Teil des Injection mold or are injected into at least one of the cavities. The cavity is part of the

Spritzgießwerkzeugs, welches mithilfe von Wärmequellen auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird. Je nach Anwendung kann zusätzlich zur Wärmeversorgung auch ein Kühlmechanismus verwendet werden. Dies ist in solchen Fällen angebracht, wo überschüssige Wärmeenergie bereits über die Formstoffmischung 9 in das Werkzeug eingebracht wird. Eine solche Kühlung ist hier über Kühlkanäle 36 angedeutet, die allerdings als optional anzusehen ist. Weiterhin ist jeweils eine Injection mold, which is kept at a certain temperature using heat sources. Depending on the application, a cooling mechanism can also be used in addition to the heat supply. This is appropriate in cases in which excess thermal energy is already introduced into the tool via the molding material mixture 9. Such cooling is indicated here via cooling channels 36, which is, however, to be regarded as optional. Furthermore, there is one

Isolationsplatte 3 vorgesehen, die mit einer Insulation plate 3 provided with a

Werkzeuggrundplatte 12 verbunden ist. Tool base plate 12 is connected.

Ein Spritzgießwerkzeug 20 weist zwei Teile oder Hälften 4, 5 auf, die linearer beweglich zueinander angeordnet sind. Über eine Zuführung 34 wird eine Formstoffmischung 9 (hier als späterer Kern 2 dargestellt) in ein Heißkanalsystem 26 eingepresst. Das Spritzgießwerkzeug 20, insbesondere im An injection mold 20 has two parts or halves 4, 5, which are arranged to be linearly movable relative to one another. A molding material mixture 9 (shown here as the later core 2) is pressed into a hot runner system 26 via a feed 34. The injection mold 20, in particular in

Bereich 22 des Heißkanalsystems 26 ist dabei aus einem leitenden oder zumindest teilweise leitenden Material 7 hergestellt. Dies kann beispielsweise ein Kunststoff wie PEEK oder auch ein keramikbasiertes Material sein. Insbesondere bei Verarbeitung von Kunststoffen mit einer hohen Area 22 of the hot runner system 26 is made of a conductive or at least partially conductive material 7. This can be, for example, a plastic such as PEEK or a ceramic-based material. Especially when processing plastics with a high

Arbeitstemperatur von über 200 °C ist die Verwendung eines elektrisch beheizten Spritzgießwerkzeugs 20 vorteilhaft, da es normalerweise ohne Kühlung im Dauerbetrieb arbeiten kann. Dem Werkzeug wird über Anlegen von Strom (hier nicht gezeigt) kontinuierlich Wärme hinzugefügt, um die Temperatur auf einem erforderlichen Niveau zu halten. Ein geringerer spezifischer elektrischer Widerstand des verwendeten Materials führt zu einer schnelleren und effizienteren Erhitzung des Werkzeugmaterials. Allerdings muss ein ausreichender Working temperature of over 200 ° C, the use of an electrically heated injection mold 20 is advantageous because it can normally work in continuous operation without cooling. Heat is continuously added to the tool by applying power (not shown here) to maintain the temperature at a required level. A lower specific electrical resistance of the material used leads to faster and more efficient heating of the Tool material. However, a sufficient one

Widerstand vorhanden sein, um einen Verbrauch und somit einen Kurzschluss zu vermeiden. Der elektrische Widerstand sollte daher mindestens 0,0001 Ohmmeter betragen. Resistance is present to avoid consumption and thus a short circuit. The electrical resistance should therefore be at least 0.0001 ohmmeter.

Ergänzend sind Auswerfer 16 zum Ausstößen der fertigen Formen 2 vorgesehen. Zwischen den beiden Teilen 4, 5 ergibt sich eine Kavität 32, in die die Formstoffmischung 9 eingebracht wird und dort aushärtet. Das Einbringen der Formstoffmischung 9 erfolgt über Heißkanaldüsen 24. Die Verwendung von Zusätzen in der Formstoffmischung 9 kann dann vorteilhaft sein, wenn die verwendeten Werkzeuge, also hier das Spritzgusswerkzeug 20, einen vergleichbaren elektrisch angepassten spezifischen Widerstand aufweisen. Gemäß einem Beispiel können beim In addition, ejectors 16 are provided for ejecting the finished molds 2. Between the two parts 4, 5 there is a cavity 32 into which the molding material mixture 9 is introduced and cured there. The molding material mixture 9 is introduced via hot runner nozzles 24. The use of additives in the molding material mixture 9 can then be advantageous if the tools used, that is to say the injection molding tool 20 in this case, have a comparable electrically adapted specific resistance. According to an example, the

Spritzgussverfahren das Form- oder Kernwerkzeug bzw. ein Werkzeugeinsatz aus Hochleistungskeramik wie Siliziumkarbid oder aus einem PEEK-Material bestehen. Mit der Verwendung von elektrisch leitenden Zusätzen im Material der Injection molding process, the mold or core tool or a tool insert made of high-performance ceramic such as silicon carbide or a PEEK material. With the use of electrically conductive additives in the material of the

Formstoffmischung 9 sowie auch im Werkzeugeinsatz kann ein Verfahren zur Herstellung anorganischer Kerne oder Formen, wie oben dargestellt, auch für organische Formen und Kerne verwendet werden, bei denen Wärme zur Formgebung vorteilhaft ist . Molding material mixture 9 and also in the use of tools, a method for producing inorganic cores or molds, as shown above, can also be used for organic molds and cores in which heat is advantageous for shaping.

Gemäß einem Beispiel wird das Verfahren zur Herstellung von Salzkernen verwendet. In one example, the process is used to produce salt cores.

Weiterhin zu berücksichtigen ist bei der gewünschten It is also necessary to take into account the desired

Beeinflussung einer elektrischen Leitfähigkeit der Influencing an electrical conductivity of the

Materialien für die Formstoffmischung 9 oder für die Materials for the molding material mixture 9 or for the

Werkzeuge ein sogenannter Perkolationseffekt . Dieser Effekt beschreibt den sprunghaften Anstieg der elektrischen Tools a so-called percolation effect. This effect describes the sudden increase in electrical

Leitfähigkeit, sobald ein gewisser Anteil an Ladungsträger im Volumen vorhanden ist. Bis zu dieser Schwelle kann die Leitfähigkeit sich annährend linear verhalten. Beim Conductivity as soon as a certain proportion of charge carriers in the Volume is present. Up to this threshold, the conductivity can behave almost linearly. At the

Überschreiten steigt die Leitfähigkeit dann sprunghaft an. Beim Hinzufügen weiterer Ladungsträger erfolgt dann ein linearer bzw. vorhersehbarer Verlauf. Gemäß einem Beispiel ist im Aufbau des Form- oder Kernwerkzeugs eine Beabstandung der verbauten Komponenten aufgrund von Kriechspannungen zu berücksichtigen . If the conductivity is exceeded, it suddenly increases. A linear or predictable course then takes place when additional charge carriers are added. According to an example, a spacing of the installed components due to creeping stresses must be taken into account in the construction of the mold or core tool.

Claims

Ansprüche Expectations

1. Form- oder Kernwerkzeug (1) zur Herstellung von 1. Form or core tool (1) for the production of

organischen oder anorganischen Formen (2) oder Kernen (2'); aufweisend mindestens ein Werkzeugeinsatz mit mindestens einer Kavität zur Aufnahme einer  organic or inorganic forms (2) or cores (2 '); comprising at least one tool insert with at least one cavity for receiving one

Formstoffmischung (9); wobei ein Material (7) des  Molding material mixture (9); wherein a material (7) of

Werkzeugeinsatzes, in dem die Kavität für die  Tool insert in which the cavity for the

Formstoffmischung angeordnet ist, zumindest teilweise elektrisch leitend ist und ein spezifischer elektrischer Widerstand des Materials (7) des Werkzeugeinsatzes derart gewählt ist, dass es sich bei Durchleiten eines  The molding material mixture is arranged, is at least partially electrically conductive and a specific electrical resistance of the material (7) of the tool insert is selected such that when a

elektrischen Stromes erwärmt und ein Aushärten der  electric current heated and a curing of

Formstoffmischung (9) in der Kavität bewirkt; dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Werkzeugeinsatzes einen Kunststoff aufweist.  Mold material mixture (9) in the cavity; characterized in that the material of the tool insert has a plastic.

2. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß Anspruch 1, dadurch 2. Form or core tool (1) according to claim 1, characterized

gekennzeichnet, dass der Kunststoff des Werkzeugeinsatzes ein Kunststoff aus der Gruppe der Polyetherketone ist.  characterized in that the plastic of the tool insert is a plastic from the group of polyether ketones.

3. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß Anspruch 2, wobei der Kunststoff ein PEEK-Polyetherketon aufweist. 3. Mold or core tool (1) according to claim 2, wherein the plastic comprises a PEEK polyether ketone.

4. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 4. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, das Material des  previous claims, the material of the

Werkzeugeinsatzes mindestens 20% Volumenanteil von Harz oder PEEK-Material enthält.  Tool insert contains at least 20% by volume of resin or PEEK material.

5. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 5. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Werkzeugeinsatzes gesinterte Keramik aufweist . preceding claims, characterized in that the material of the tool insert comprises sintered ceramic.

6. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 6. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz eine Kontaktfläche zu einem zweiten  preceding claims, characterized in that the tool insert a contact surface to a second

Werkzeugeinsatz ausbildet und das Material der  Forms tool insert and the material of the

Kontaktfläche derart gewählt ist, dass es bei 200 Grad Celsius einen im Wesentlichen gleichen elektrischen  Contact surface is chosen such that it is essentially the same electrical at 200 degrees Celsius

Widerstand wie die gesinterte Keramik ausbildet.  Resistance as the sintered ceramic forms.

7. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 7. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische elektrische Widerstand des Materials (7) bei einer Materialtemperatur von 100 bis 250°C zwischen 0,1 Ohmmeter und 500 Ohmmeter liegt, wobei das Material (7) elektrisch leitende Bestandteile mit mindestens 3% Volumenanteil beinhaltet, um die elektrische  preceding claims, characterized in that the specific electrical resistance of the material (7) at a material temperature of 100 to 250 ° C is between 0.1 ohmmeter and 500 ohmmeter, the material (7) containing electrically conductive components with at least 3% by volume to the electrical

Leitfähigkeit einzustellen.  Adjust conductivity.

8. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 8. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Elektroden (10) zum Zuführen des elektrischen Stromes in das Material des Werkzeugeinsatzes seitlich am Form- oder Kernwerkzeug angeordnet sind.  preceding claims, characterized in that electrodes (10) for supplying the electric current in the material of the tool insert are arranged on the side of the mold or core tool.

9. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 9. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz ausgeführt ist, externe Wärme zur Verkürzung der Aufwärmphase aufzunehmen, wenn der  preceding claims, characterized in that the tool insert is designed to absorb external heat to shorten the warm-up phase when the

spezifische elektrische Widerstand des Materials des Werkzeugeinsatzes mehr als 500 Ohmmeter bei 20°C beträgt.  specific electrical resistance of the material of the tool insert is more than 500 ohmmeter at 20 ° C.

10. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 10. Form or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Form- oder Kernwerkzeug eine Einrichtung zur Messung eines Energieverbrauches, einer Temperatur und/oder eines elektrischen Widerstandes aufweist. preceding claims, characterized in that the mold or core tool a device for measurement an energy consumption, a temperature and / or an electrical resistance.

11. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Form- oder Kernwerkzeug eine Auswerteeinheit aufweist; 11. Molding or core tool (1) according to claim 10, characterized in that the molding or core tool has an evaluation unit;

wobei die Auswerteeinheit konfiguriert ist, ein  wherein the evaluation unit is configured

Steuersignal zu erzeugen, wenn der Energieverbrauch, die Temperatur und/oder der elektrische Widerstandswert einen definierten Schwellenwert überschreitet oder  Generate control signal when the energy consumption, the temperature and / or the electrical resistance value exceeds a defined threshold or

unterschreitet .  falls below.

12. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 12. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Formstoffmischung mittels Spritzgussverfahren, Hot Press Moulding oder Extruderverfahren in die Kavität einbringbar sind.  preceding claims, characterized in that the molding material mixture can be introduced into the cavity by means of injection molding, hot press molding or extrusion.

13. Form- oder Kernwerkzeug (1) gemäß einem der 13. Molding or core tool (1) according to one of the

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz mit der Kavität ausgeführt ist, die jeweiligen Oberflächen mindestens zweier Kunststoffkörper zu erhitzen, um bei Erreichen einer Schmelztemperatur eine Verbindung der beiden Kunststoffkörper zu bewirken.  preceding claims, characterized in that the tool insert is designed with the cavity to heat the respective surfaces of at least two plastic bodies in order to bring about a connection of the two plastic bodies when a melting temperature is reached.

14. Werkzeugeinsatz für ein Form- oder Kernwerkzeug (1) nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugeinsatz mindestens zwei Bereiche ausbildet, wobei das Material des 14. Tool insert for a mold or core tool (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tool insert forms at least two areas, the material of the

Werkzeugeinsatzes des einen Bereiches einen anderen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist als in dem anderen Bereich, die spezifischen elektrischen  Tool insert of one area has a different specific electrical resistance than in the other area, the specific electrical

Widerstände der Materialien (7) bei einer Materialtemperatur von 100 bis 250°C zwischen 0,1 Resistance of the materials (7) at one Material temperature from 100 to 250 ° C between 0.1

Ohmmeter und 500 betragen.  Ohmmeter and 500 are.

15. Verfahren zur Herstellung von Form- oder Kernwerkzeuge15. Process for the production of molding or core tools

(1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit den Schritten: (1) according to one of claims 1 to 13 with the steps:

Herstellung von Halbzeugen für Werkzeugeinsätze (mittels Gießen oder Spachteln) und anschließend mechanisches Herausarbeiten der Endform, oder Herstellung des Werkzeugeinsatzes durch Umgießen eines Formenmodells im Maßstab 1:1 und Halbieren der Form durch mechanisches Trennen sowie anschließendManufacture of semi-finished products for tool inserts (by means of casting or filling) and then mechanically working out the final shape, or manufacture of the tool insert by casting a mold model on a scale of 1: 1 and halving the mold by mechanical separation and then

Herauslösen/ Zerstören des Formenmodells oderDetaching / destroying the mold model or

Drucken des Werkzeugeinsatzes mittels eines 3D- Druckverfahrens , wobei in jedem Falle als Material elektrisch leitender Kunststoffen mit einem spezifischen elektrischen Widerstand des Materials (7) bei einer Materialtemperatur von 100 bis 250°C zwischen 0,1 Ohmmeter und 500 zum Einsatz kommt . Printing of the tool insert by means of a 3D printing process, in each case being used as the material of electrically conductive plastics with a specific electrical resistance of the material (7) at a material temperature of 100 to 250 ° C between 0.1 ohmmeter and 500.

16. Halbzeug für einen Werkzeugeinsatz in einem Form oder Kernwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (7) des Halbzeugs einen Kunststoff mit einem spezifischen elektrischen Widerstand bei einer Materialtemperatur von 100 bis 250°C zwischen 0,1 Ohmmeter und 500 Ohmmeter umfasst, wobei das Material (7) elektrisch leitende Bestandteile mit mindestens 3%16. Semi-finished product for a tool insert in a mold or core tool (1) according to one of claims 1 to 13, characterized in that the material (7) of the semi-finished product is a plastic with a specific electrical resistance at a material temperature of 100 to 250 ° C between 0.1 ohmmeter and 500 ohmmeter, the material (7) comprising electrically conductive components with at least 3%

Volumenanteil beinhaltet, um die elektrische Leitfähigkeit einzustellen . Volume fraction included to adjust the electrical conductivity.