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DE102015203375A1 - Process for processing a foam workpiece - Google Patents

Process for processing a foam workpiece Download PDF

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DE102015203375A1
DE102015203375A1 DE102015203375.9A DE102015203375A DE102015203375A1 DE 102015203375 A1 DE102015203375 A1 DE 102015203375A1 DE 102015203375 A DE102015203375 A DE 102015203375A DE 102015203375 A1 DE102015203375 A1 DE 102015203375A1
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DE
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workpiece
foam workpiece
tool
friction
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DE102015203375.9A
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German (de)
Inventor
Paul Schindele
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Hochschule fuer Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Kempten
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Hochschule fur Angewandte Wss - Fachhochschule Kempten
Hochschule fuer Angewandte Wissenschaften Fachhochschule Kempten
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung eines Schaumwerkstücks 1, bei welchem auf eine Oberfläche des Schaumwerkstücks 1 zumindest ein rotierendes Reibwerkzeug 3 mit einer vorgegebenen Kraft F aufgesetzt und zur Verdichtung der Oberfläche längs der Oberfläche 2 bewegt wird.The invention relates to a method for processing a foam workpiece 1, wherein at least one rotating friction tool 3 is placed on a surface of the foam workpiece 1 with a predetermined force F and moved along the surface 2 for densification of the surface.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung eines Werkstücks aus einem Metallschaum oder einem Thermoplastschaum mittels eines Reibwerkzeugs.The invention relates to a method for processing a workpiece made of a metal foam or a thermoplastic foam by means of a reaming tool.

Werkstücke aus einem Schaummaterial, beispielsweise aus Metallschäumen oder Thermoplastschäumen, haben aufgrund ihres Aufbaues keine dichte und durchgehende Deckfläche. Dies trifft sowohl für offenporige Schäume als auch für geschlossenporige Schäume zu. Folglich werden Schaumwerkstücke deshalb bisher meist als Elemente von Sandwichstrukturen verwendet, bei welchen die Oberflächen mit Blechen oder anderen plattenförmigen Materialien abgedeckt und verbunden werden, um dichte Oberflächen zu erreichen.Workpieces made of a foam material, such as metal foams or thermoplastic foams, have no dense and continuous top surface due to their structure. This applies to open-cell foams as well as closed-cell foams. As a result, foam workpieces have heretofore mostly been used as elements of sandwich structures in which the surfaces are covered and bonded with sheets or other plate-like materials to achieve dense surfaces.

Aus dem Stand der Technik bekannte Schaumwerkstücke, insbesondere Werkstücke aus Metallschäumen, zeichnen sich durch eine sehr geringe Dichte, eine hohe Stabilität und/oder durch gute Schwingungsdämpfungseigenschaften aus. Als Nachteil erweist sich jedoch, dass die Schaumwerkstücke selbst vielfach nicht einsetzbar sind, da es sich um offenporige oder geschlossenporige Konstruktionen handelt, welche nicht fluiddicht oder gasdicht sind. Aus diesem Grunde werden die meist plattenförmigen Schaumwerkstücke, wie erwähnt, im Rahmen von Sandwichkonstruktionen eingesetzt, die beispielsweise mit Aluminiumblechen oder Stahlblechen belegt werden. Es ist auch aus dem Stand der Technik bekannt, die Oberfläche zu verpressen, um die vorhandenen Poren zusammenzudrücken. Dies führt jedoch nur bedingt zu dichten Oberflächen, die gegenüber Flüssigkeiten oder Gasen abdichtend sind.Foam workpieces known from the prior art, in particular workpieces made of metal foams, are characterized by a very low density, high stability and / or good vibration damping properties. The disadvantage, however, proves that the foam workpieces themselves are often not applicable, since it is open-pored or closed-pore constructions, which are not fluid-tight or gas-tight. For this reason, the most plate-shaped foam workpieces, as mentioned, are used in the context of sandwich structures, which are covered for example with aluminum sheets or steel sheets. It is also known from the prior art to press the surface to compress the existing pores. However, this leads only to limited to dense surfaces that are sealing against liquids or gases.

Die DE 199 17 132 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung fester Verbindungen zwischen zellularem und kompaktem Metall. Dabei werden die Metalle mittels Ultraschallverschweißung miteinander verbunden. Alternativ hierzu ist auch erwähnt, dass die Oberflächen mittels Laserstrahlen aufgeschmolzen werden können. Bei diesem Verfahren erweist es sich als nachteilig, dass unterschiedliche Werkstücke miteinander gefügt werden müssen, wobei der Fügebereich nicht oder nur mit großem Aufwand hinsichtlich seiner Festigkeitseigenschaften und Materialeigenschaften überprüfbar ist.The DE 199 17 132 A1 describes a method for making solid connections between cellular and compact metal. The metals are joined together by ultrasonic welding. Alternatively, it is also mentioned that the surfaces can be melted by means of laser beams. In this method, it proves to be disadvantageous that different workpieces must be joined together, wherein the joining area is not or only with great effort in terms of its strength properties and material properties verifiable.

Aus der DE 103 40 681 B4 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem ein Werkstück aus einer offenporigen Schaumstruktur mit einem nichtporösen Grundkörper galvanisch verbunden wird.From the DE 103 40 681 B4 a method is known in which a workpiece made of an open-pore foam structure with a non-porous body is galvanically connected.

Ein Verfahren zum Verbinden metallischer Schaumwerkstoffe offenbart die WO 02/18089 A1 . Dabei wird ein rotierendes Werkzeug eingesetzt, welches mit einem rotierenden Bolzen versehen ist. Dieser wird an der Fügefläche zwischen den beiden Schaumwerkstücken geführt und schmilzt diese durch Reibungswärme auf. Dabei ergibt sich durch das Verschmelzen der Poren im Fügebereich ein Volumendefizit. Weiterhin können die Schaumwerkstücke nicht über ihre gesamte Dicke zuverlässig gefügt werden.A method for bonding metallic foam materials discloses the WO 02/18089 A1 , In this case, a rotating tool is used, which is provided with a rotating bolt. This is guided at the joining surface between the two Schaumwerkstücken and melts them by frictional heat. This results in the melting of the pores in the joining area, a volume deficit. Furthermore, the foam workpieces can not be reliably joined over their entire thickness.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bearbeitung eines Schaumwerkstücks zu schaffen, welches bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Durchführbarkeit eine zuverlässige Oberflächenbearbeitung sicherstellt.The invention has for its object to provide a method for processing a foam workpiece, which ensures reliable surface processing with a simple structure and simple, cost-effective feasibility.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention the object is achieved by the combination of features of claim 1, the dependent claims show further advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass auf eine Oberfläche des Schaumwerkstücks zumindest ein rotierendes Reibwerkzeug aufgesetzt wird, so dass sich durch die aus der Relativbewegung des mindestens einen Reibwerkzeugs zur Oberfläche des Schaumwerkstücks resultierende Reibwärme eine Erwärmung der Oberfläche des Schaumwerkstücks ergibt. Das Reibwerkzeug wird dabei mit einer vorgegebenen Kraft vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Oberfläche des Schaumwerkstücks auf das Schaumwerkstück gedrückt. Durch das Erwärmen der oberen Schicht des Schaumwerkstücks erfolgt eine Verdichtung des Schaummaterials an der Oberfläche des Schaumwerkstücks, wobei das Schaummaterial durch die Reibwärme plastifiziert oder angeschmolzen werden kann. In anderen Worten erfolgt die Erwärmung des Schaummaterials auf Plastifizierungstemperatur oder Schmelztemperatur. In jedem Falle werden die an der Oberfläche bzw. in der Oberflächenschicht vorhandenen Poren des Schaummaterials zusammengedrückt und/oder verschlossen und/oder ganz oder teilweise verschweißt, so dass sich insgesamt eine dichte und durchgehende Deckfläche ergibt.According to the invention, it is thus provided that at least one rotating reaming tool is placed on a surface of the foam workpiece so that heating of the surface of the foam workpiece results from the frictional heat resulting from the relative movement of the at least one reaming tool to the surface of the foam workpiece. The reaming tool is thereby pressed onto the foam workpiece with a predetermined force, preferably substantially perpendicular to the surface of the foam workpiece. By heating the upper layer of the Schaumwerkstücks a compression of the foam material takes place on the surface of the foam workpiece, wherein the foam material can be plasticized or melted by the frictional heat. In other words, the heating of the foam material takes place on plasticizing temperature or melting temperature. In any case, the pores of the foam material present on the surface or in the surface layer are compressed and / or closed and / or completely or partially welded, so that the overall result is a dense and continuous top surface.

Die sich erfindungsgemäß ergebende Deckfläche auf dem Schaumwerkstück, die dicht gegen Flüssigkeiten und Gase ist, kann weiterhin, da sie eine größere Festigkeit als der Schaumwerkstoff selbst aufweist, zur Verbesserung der Tragfähigkeit und Festigkeit des Schaumwerkstücks beitragen.Further, the top surface on the foam workpiece, which is impermeable to liquids and gases, according to the invention, because it has greater strength than the foam material itself, can contribute to improving the load capacity and strength of the foam workpiece.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl bei Metallschäumen als auch bei Thermoplastschäumen anwendbar.The method according to the invention can be used both with metal foams and with thermoplastic foams.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das rotierende Reibwerkzeug, welches nach Erwärmung der Oberflächenschicht diese zu einer dichten Deckschicht verpresst, verdichtet bzw. verschweißt, einfach aufgebaut sein kann. Es ist beispielsweise möglich, ein im Wesentlichen zylinderförmiges Reibwerkzeug, insbesondere eine Reibscheibe oder eine Reibwalze zu verwenden. Diese kann sich bevorzugt um eine parallel zur Oberfläche des Schaumwerkstücks angeordnete Rotationsachse drehen. Somit ist es möglich, durch entsprechende Dimensionierung des Reibwerkzeugs auch sehr großflächige Schaumwerkstücke in kurzer Zeit zu bearbeiten.Another advantage of the method according to the invention is that the rotating reaming tool, which compresses, compresses or welds them into a dense top layer after heating the surface layer, is simple can be constructed. For example, it is possible to use a substantially cylindrical friction tool, in particular a friction disk or a friction roller. This can preferably rotate about an axis of rotation parallel to the surface of the foam workpiece. Thus, it is possible to edit by appropriate dimensioning of the friction tool and very large foam workpieces in a short time.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich, Schaumwerkstücke zu erzeugen, welche aus sich heraus dichte und stabile Oberflächenschichten aufweisen. Hierbei ergibt sich ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu den bekannten Sandwich-Konstruktionen, da keine zusätzlichen Bauelemente oder Materialien verwendet werden müssen. Außerdem werden Oxidschichten durch den Reibprozess aufgebrochen, wodurch ein Verschließen der Poren durch einen Schweißprozess möglich wird, was besonders bei Materialien, die stark zur Oxidbildung neigen, wie beispielsweise Aluminium, von Vorteil ist.By means of the method according to the invention, it is thus possible to produce foam workpieces which have dense and stable surface layers. This results in a significant advantage compared to the known sandwich constructions, since no additional components or materials must be used. In addition, oxide layers are broken by the rubbing process, which makes it possible to close the pores by a welding process, which is particularly advantageous for materials that are highly prone to oxide formation, such as aluminum.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in das Schaumwerkstück ein Verstärkungselement eingebracht ist, welches beispielsweise plattenförmig ausgebildet sein kann. Während bei einem homogen aufgebauten Schaumwerkstück, wie oben beschrieben, eine Verdichtung der Oberflächenschicht erfolgt, um die Poren zu schließen und die Oberflächenschicht gegenüber Flüssigkeiten und Gasen dicht zu machen, ist es bei der Variante mit dem eingebrachten Verstärkungselement möglich, dieses zusätzlich mechanisch zu verankern und die über dem Verstärkungselement angeordnete Schaumwerkstoffschicht/Oberflächenschicht des Schaumwerkstücks mittels des Reibwerkzeugs zu verdichten, zu verfestigen und/oder zu verschweißen.In one embodiment of the invention, it is provided that in the foam workpiece, a reinforcing element is introduced, which may be formed, for example, plate-shaped. While in a homogeneously constructed foam workpiece, as described above, a compaction of the surface layer to close the pores and make the surface layer against liquids and gases, it is possible in the variant with the introduced reinforcing member, this additionally mechanically anchored and to compress, solidify and / or weld the foam material layer / surface layer of the foam workpiece arranged above the reinforcing element by means of the friction tool.

Während es prinzipiell möglich ist, das Reibwerkzeug in Form eines rotierenden Zylinders, einer Reibscheibe oder einer Reibwalze auszubilden, ist es in Weiterbildung der Erfindung auch möglich, das Reibwerkzeug selbst zu profilieren. Dabei ergibt sich die Möglichkeit, die Oberfläche des Schaumwerkstücks nicht nur ganzflächig sondern auch partiell oder streifenförmig oder insbesondere nur einzelne Bahnen der Oberfläche des Schaumwerkstücks mittels des Reibwerkzeugs zu verdichten, zu verfestigen und/oder zu verschweißen, während nicht-verfestigte Stege stehenbleiben. Dies kann zu einer Erhöhung der mechanischen Festigkeit beitragen. Es ist auch möglich, die sich hierbei bildenden Stege seitlich und in ihrer Oberfläche ebenfalls mittels des Reibwerkzeugs zu verdichten, zu verfestigen und/oder zu verschweißen und die dort befindlichen Poren zu schließen. Es ist somit möglich, eine wellenförmige Oberflächengestalt oder Ähnliches herzustellen, die sich durch besondere Festigkeitseigenschaften auszeichnet.While it is in principle possible to form the friction tool in the form of a rotating cylinder, a friction disc or a friction roller, it is also possible in the invention to profile the friction tool itself. This results in the possibility of compacting the surface of the Schaumwerkstücks not only the whole surface but also partially or strip-shaped or in particular only individual tracks of the surface of the foam workpiece by means of the friction tool, solidify and / or to weld, while non-solidified webs stop. This can contribute to an increase in mechanical strength. It is also possible to compress the webs forming in this case laterally and in their surface also by means of the friction tool, to solidify and / or to weld and to close the pores located there. It is thus possible to produce a wavy surface shape or the like, which is characterized by particular strength properties.

Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, während des Reibvorgangs zwischen Reibwerkzeug und Oberfläche des Schaumwerkstücks zumindest ein Zusatzmaterial einzubringen. Dieses kann insbesondere in Form eines Pulvers, besonders bevorzugt in Form eines Metallpulvers oder Kunststoffpulvers ausgebildet sein. Der Zusatzwerkstoff kann während des Reibvorgangs in die vorhandenen Poren eingerieben werden, um diese besser zu verschließen. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere bei grobporigen Schaummaterialien vorteilhaft.A further variant of the method according to the invention is to introduce at least one additional material during the rubbing process between the friction tool and the surface of the foam workpiece. This may in particular be in the form of a powder, more preferably in the form of a metal powder or plastic powder. The filler material can be rubbed during the rubbing process into the existing pores in order to better seal them. Such a procedure is particularly advantageous for coarsely porous foam materials.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß möglich, mittels des rotierenden Reibwerkzeugs nicht nur die Oberflächenschicht des Schaumwerkstücks zu komprimieren und zu verdichten, sondern auch ein zusätzliches, flächiges, band- oder drahtförmges Deckmaterial, beispielsweise ein Deckblech oder eine Folie aufzureiben.Furthermore, it is possible according to the invention to compress and compact not only the surface layer of the foam workpiece by means of the rotating reaming tool, but also to ream an additional, flat, band or wire-shaped covering material, for example a cover plate or a foil.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt:In the following the invention will be described by means of embodiments in conjunction with the drawings. Showing:

1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a schematic side view of a first embodiment variant of the method according to the invention,

2 eine Seitenansicht, analog 1, eines weiteren Ausführungsbeispiels, 2 a side view, analog 1 , another embodiment,

3 und 4 Ausführungsbeispiele mit konturierten Reibwerkzeugen, 3 and 4 Exemplary embodiments with contoured friction tools,

5 eine Darstellung eines Ausführungsbeispiels, analog 1, mit der Zufuhr von Zusatzmaterial, und 5 a representation of an embodiment, analog 1 , with the supply of additional material, and

6 eine Ausgestaltungsvariante mit zusätzlicher Aufbringung eines Deckelements. 6 a design variant with additional application of a cover element.

Bei der Beschreibung der nachfolgenden Ausführungsbeispiele werden gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.In the description of the following embodiments, like parts are given the same reference numerals.

Die 1 zeigt in der Seitenansicht ein Schaumwerkstück 1, welches als Metallschaum oder als Thermoplastschaum ausgebildet sein kann. Metallschäume bestehen vielfach aus Aluminiummaterialien, es ist jedoch auch möglich, diese aus Kupfer, Zink, Blei und/oder Eisenwerkstoffen herzustellen. Die Herstellung derartiger Metallschäume ist aus dem Stand der Technik vorbekannt, beispielsweise durch Heißpressen oder Strangpressen von Mischungen aus Metallpulver und einem Treibmittel.The 1 shows in side view a foam workpiece 1 , which may be formed as a metal foam or as a thermoplastic foam. Metal foams are often made of aluminum materials, but it is also possible to produce them from copper, zinc, lead and / or iron materials. The preparation of such metal foams is previously known from the prior art, for example by hot pressing or extrusion of mixtures of metal powder and a blowing agent.

Die 1 zeigt ein Reibwerkzeug 3, welches auf eine Oberfläche 2 des Schaumwerkstücks 1 mit einer Kraft F aufgedrückt wird und um eine Rotationsachse 4 in Drehrichtung 9 rotiert. Aus der Darstellung der 1 ergibt sich, dass der obere Bereich des Schaumwerkstücks 1 eingedrückt und verdichtet wird, so dass sich eine verdichtete Oberflächenschicht 5 ergibt. Durch das Komprimieren und Verschweißen der Poren wird die Dicke des Schaumwerkstücks 1 reduziert, so wie dies in 1 dargestellt ist. The 1 shows a reaming tool 3 pointing to a surface 2 of the foam workpiece 1 is pressed with a force F and about an axis of rotation 4 in the direction of rotation 9 rotates. From the representation of 1 This results in that the upper portion of the foam workpiece 1 is pressed and compressed, leaving a compacted surface layer 5 results. By compressing and welding the pores, the thickness of the foam workpiece becomes 1 reduced, as in 1 is shown.

Durch das Reibwerkzeug 3 erfolgt eine Erwärmung der Oberfläche 2 des Schaumwerkstücks 1 auf Plastifizierungstemperatur oder Schmelztemperatur. Dies führt zu einem Schließen und Verschweißen der Poren und zur Ausbildung einer glatten, dichten Oberfläche der verdichteten Oberflächenschicht 5.Through the reaming tool 3 there is a heating of the surface 2 of the foam workpiece 1 on plasticizing temperature or melting temperature. This results in closure and welding of the pores and formation of a smooth, dense surface of the compacted surface layer 5 ,

Das Ausführungsbeispiel der 2 zeigt eine Variante, bei welcher ein Verstärkungselement 6, beispielsweise in Form eines Stützblechs in dem Schaumwerkstück 1 vorgesehen ist. Das Verstärkungselement 6 kann beispielsweise durch sandwichartiges Laminieren mehrerer Schaumwerkstücke 1 eingefügt werden, es ist jedoch auch möglich, dieses bei der Herstellung des Schaumwerkstücks 1 selbst einzubringen. Erfindungsgemäß erfolgt eine Verdichtung der Oberfläche 2 des Schaumwerkstücks 1, wodurch sich eine verdichtete Oberflächenschicht 5 ergibt, welche auf dem zumindest einen Verstärkungselement 6 aufliegt. Das Verstärkungselement 6 kann, wie erwähnt, blechartig oder plattenartig ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, eine Folie einzulegen und/oder eine Gitterstruktur in das Schaumwerkstück einzubringen. All dies kann beispielsweise zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des fertigen Schaumwerkstücks 1 dienen.The embodiment of 2 shows a variant in which a reinforcing element 6 , For example in the form of a support plate in the foam workpiece 1 is provided. The reinforcing element 6 For example, by sandwiching several foam workpieces 1 However, it is also possible in the production of the foam workpiece 1 to introduce yourself. According to the invention, a compaction of the surface 2 of the foam workpiece 1 , resulting in a compacted surface layer 5 results, which on the at least one reinforcing element 6 rests. The reinforcing element 6 may, as mentioned, be sheet-like or plate-like, but it is also possible to insert a film and / or to introduce a grid structure in the foam workpiece. All this can, for example, to increase the mechanical strength of the finished foam workpiece 1 serve.

Die 3 und 4 zeigen eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher das Reibwerkzeug 3 nicht als gesamter Zylinder oder Walze ausgebildet ist, sondern segmentiert ist. Die 3 zeigt beispielsweise zwei nebeneinander angeordnete Reibscheiben 3, zwischen denen ein Zwischenraum 10 ausgebildet ist, der sich ringartig um den gesamten Umfang erstreckt. Folglich führt eine Bearbeitung der Oberfläche 2 des Schaumwerkstücks 1 dazu, dass einzelne Stege 11 verbleiben, die durch die partielle Verdichtung des Schaumwerkstoffs erzeugt werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die Steifigkeit des Schaumwerkstücks 1 zu erhöhen. Die 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform analog zu 3, bei welcher die Seitenflanken der Stege 11 ebenfalls verdichtet sind. Zu diesem Zweck ist das segmentierte Reibwerkzeug 3 scheibenförmig ausgebildet und weist zwischen den einzelnen Scheiben Zwischenräume 10 mit einem trapezförmigen Querschnitt auf. Es versteht sich, dass auch abgerundete Formen verwendbar sind, so dass die fertige Oberfläche des Schaumwerkstücks 1 auch wellblechartig oder in ähnlicher Form ausgebildet werden kann.The 3 and 4 show an embodiment variant in which the friction tool 3 is not formed as an entire cylinder or roller, but is segmented. The 3 shows, for example, two juxtaposed friction discs 3 between which a gap 10 is formed, which extends in a ring around the entire circumference. Consequently, a machining of the surface 2 of the foam workpiece 1 to that individual webs 11 remain, which are generated by the partial compression of the foam material. This makes it possible, for example, the stiffness of the Schaumwerkstücks 1 to increase. The 4 shows a modified embodiment analogous to 3 in which the side edges of the webs 11 are also compressed. For this purpose, the segmented reaming tool 3 disc-shaped and has spaces between the individual discs 10 with a trapezoidal cross section. It is understood that also rounded shapes are usable, so that the finished surface of the foam workpiece 1 Also corrugated sheet-like or in a similar form can be formed.

Die 5 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher ein Zusatzmaterial 7 zwischen das Reibwerkzeug 3 und die Oberfläche 2 des Schaumwerkstücks 1 eingebracht wird. Dieses Zusatzmaterial 7 kann beispielsweise ein Pulvermaterial sein, welches bei grobporigen Schaumwerkstücken in die durch das Reibwerkzeug 3 verdichtete Oberflächenschicht 5 eingerieben wird, es kann aber auch in Draht-, Band-, Blech- oder Folienform zugeführt werden.The 5 shows an embodiment variant in which a supplementary material 7 between the reaming tool 3 and the surface 2 of the foam workpiece 1 is introduced. This additional material 7 For example, may be a powder material, which in coarse-pored foam workpieces in the by the reaming tool 3 compacted surface layer 5 is rubbed, but it can also be supplied in wire, tape, sheet or foil form.

Die 6 zeigt eine weitere Ausgestaltungsvariante, bei welcher mittels des Reibwerkzeugs 3 ein zusätzliches Deckelement 8, beispielsweise in Form eines Deckblechs oder Ähnlichem zur Verstärkung auf die vorverdichtete Oberflächenschicht 5 mittels des durch das Reibwerkzeug 3 bewirkten Reibquetschschweißens befestigt wird.The 6 shows a further embodiment variant, wherein by means of the friction tool 3 an additional cover element 8th For example, in the form of a cover sheet or the like for reinforcement on the precompressed surface layer 5 by means of the by the reaming tool 3 caused frictional crush welding is attached.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SchaumwerkstückFoam workpiece
22
Oberflächesurface
33
Reibwerkzeugreaming
44
Rotationsachseaxis of rotation
55
verdichtete Oberflächenschichtcompacted surface layer
66
Verstärkungselementreinforcing element
77
Zusatzmaterialadditional material
88th
Deckelementcover element
99
Drehrichtungdirection of rotation
1010
Zwischenraumgap
1111
Stegweb

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 10340681 B4 [0005] DE 10340681 B4 [0005]
  • WO 02/18089 A1 [0006] WO 02/18089 A1 [0006]

Claims (10)

Verfahren zur Bearbeitung eines Schaumwerkstücks (1), bei welchem auf eine Oberfläche des Schaumwerkstücks (1) zumindest ein rotierendes Reibwerkzeug (3) mit einer vorgegebenen Kraft (F) aufgesetzt und zur Verdichtung der Oberfläche längs der Oberfläche (2) bewegt wird.Method for processing a foam workpiece ( 1 ), in which on a surface of the foam workpiece ( 1 ) at least one rotating friction tool ( 3 ) with a predetermined force (F) and for the compression of the surface along the surface ( 2 ) is moved. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich bildende Reibwärme zwischen dem Reibwerkzeug (3) und der Oberfläche (2) des Schaumwerkstücks (1) in einer Erwärmung der Oberfläche (2) resultiert.A method according to claim 1, characterized in that the forming frictional heat between the reaming tool ( 3 ) and the surface ( 2 ) of the foam workpiece ( 1 ) in a heating of the surface ( 2 ) results. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung auf Plastifizierungstemperatur erfolgt.A method according to claim 2, characterized in that the heating takes place at the plasticizing temperature. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung auf Schmelztemperatur erfolgt.A method according to claim 2, characterized in that the heating takes place at the melting temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Reibwerkzeug (3) eine um eine parallel zur Oberfläche (2) des Schaumwerkstücks (1) angeordnete Rotationsachse (4) drehende Reibscheibe oder Reibwalze verwendet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that as a friction tool ( 3 ) one around a parallel to the surface ( 2 ) of the foam workpiece ( 1 ) arranged axis of rotation ( 4 ) rotating friction disc or friction roller is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenschicht (5) des Schaumwerkstücks (1) mittels des Reibwerkzeugs (3) verdichtet und die Poren ganz oder teilweise verschweißt werden.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that a surface layer ( 5 ) of the foam workpiece ( 1 ) by means of the friction tool ( 3 ) and the pores are completely or partially welded. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberflächenschicht (5) des Schaumwerkstücks (1) mittels des Reibwerkzeugs (3) bis auf zumindest ein in das Schaumwerkstück (1) eingebrachtes Verstärkungselement (6) verdichtet wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a surface layer ( 5 ) of the foam workpiece ( 1 ) by means of the friction tool ( 3 ) except at least one in the foam workpiece ( 1 ) introduced reinforcing element ( 6 ) is compressed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (2) des Schaumwerkstücks (1) ganzflächig oder partiell oder streifenförmig mittels des Reibwerkzeugs (3) verdichtet wird.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the surface ( 2 ) of the foam workpiece ( 1 ) over the entire surface or partially or in strips by means of the friction tool ( 3 ) is compressed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Oberfläche (2) des Schaumwerkstücks (1) und das Reibwerkzeug (3) zumindest ein Zusatzmaterial (7) eingebracht wird, insbesondere in Form eines Pulvers.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the surface ( 2 ) of the foam workpiece ( 1 ) and the reaming tool ( 3 ) at least one additional material ( 7 ), in particular in the form of a powder. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Reibwerkzeugs (3) ein flächiges Deckelement auf die Oberfläche (2) des Schaumwerkstücks (1) aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that by means of the friction tool ( 3 ) a flat cover element on the surface ( 2 ) of the foam workpiece ( 1 ) is applied.
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