用于产生表面性质的印模的装置和方法制造方法及图纸

一种用于产生表面性质的印模的装置（1）包括壳体（3），壳体（3）具有安装在壳体（3）上或壳体（3）中的加压柱塞（4），加压柱塞（4）可以移动并且可以挤压在表面（2）上，加压柱塞具有坯载体（5），坯载体（5）包括可以被挤压在表面（2）上的加压表面（6），包括由可固化材料制成的印模层（9）的印模坯（7）可以以可脱离的方式固定在加压表面上。装置还包括固化装置（12），固化装置（12）布置在壳体（3）上或壳体（3）中，印模坯（7）的可固化材料可以在被挤压在表面（2）上时利用固化装置（12）被固化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生表面性质的印模的装置和方法
本专利技术涉及一种用于产生表面性质的印模（abformung）的装置。
技术介绍
已知用于检查表面性质的各种方法。可以利用合适的探针、或利用粒子或电磁辐射来产生表面形貌的高分辨率图像。此外，可以产生表面性质（诸如，磁化、电荷分布或化学组分或化学性质）的可视化。一些检查方法为非破坏性的，且不影响待检查的表面。其他检查方法需要与待检查的表面进行显著的互动，并改变其性质或结构。原子力显微术使得能够对表面的形貌进行非破坏性和高分辨率的成像。然而，必须利用弹性安装的测量探针以高分辨率来扫描用原子力显微术检查的表面，这需要每个图像通常数分钟的长的测量时间。必须将意图用于表面分析的表面带入到测量探针的检测范围中。关于适合并且可充分得到分析的表面的类似要求和局限性也适于其他光学或显微镜检查方法或光谱分析。在实践中，已知用于产生表面形貌的印模的各种方法，以便能够检查难达到的表面区域。可以将软金属箔挤压到待检查的表面上，以便对表面形貌进行印模。随后，可以例如利用光学显微镜或利用原子力显微镜来分析制成印模的软金属箔，以产生待分析的表面的表面形貌的图像。在实践中，还已知将固化材料施加到表面并在固化过程之后从表面释放铸件或印制件，其中，因此获得的印模形成了表面形貌的高度逼真的负形。当使用由两种成分组成的固化材料时，长的固化时间通常是必要的。本领域中还已知将配置为膜或箔的液体聚合物材料布置到表面上，所述液体聚合物材料可以例如由热量或辐射激活并通过交联被固化以对表面形貌进行印模。将可固化聚合物材料手动施加到表面上是劳动密集的且成本密集的。另外，会难以以足够的精度来重现此类印模过程，使得例如不可能实现在更长的时间段内每隔一段时间执行的比较性表面分析或只有付出相当大的工作量才可以执行。当前可用的可固化聚合物材料经常只允许对表面形貌进行印模（即，使待印模的表面三维结构化）。如果除表面形貌之外其他表面性质也可以利用印模成像且变得可用于后续测量和分析，那么这将是有利的。
技术实现思路
因此，以下被视为本专利技术的目标：设计一种用于产生表面性质的印模的装置,使得可以付出极少的工作量尽可能可靠地且可重现地实施对表面或表面性质的印模。另外，如果在产生印模期间已经可以确定表面性质的额外特性（如果需要的话），那么这是期望的。这个目标根据本专利技术利用一种如下装置来实现，所述装置具有壳体；具有可移位式加压柱塞，可移位式加压柱塞可以被挤压到表面上并且安装在壳体上或壳体中，加压柱塞具有坯载体，坯载体具有可以被挤压到表面上的加压表面，具有可固化材料的印模层的印模坯能够可释放地固定在加压表面上；以及具有固化装置，固化装置布置在壳体上或壳体中，印模坯的可固化材料可以在被挤压到表面上时利用固化装置被固化。利用根据本专利技术的装置，可以轻松地且可重现地将预制的印模坯挤压到表面上以利用可固化材料的印模层实施对表面的印模。这样做时，将印模坯提供为用于表面的单个印模的消耗材料，同时可以重用和使用本专利技术的装置来产生大量印模，每个印模具有新的印模坯。单独预备的印模坯在开始印模过程之前被适当地固定在坯载体上，利用坯载体被挤压到表面上，且在使挤压到表面上的固化材料固化之后再次从坯载体释放。例如，手动地抑或借助于弹簧装置的弹簧力，可以将可移位式加压柱塞挤压到表面上以产生接触压力，该接触压力足以用于印模且同时不过高并且可以在使可固化材料固化的持续时间内维持均衡。不需要手动施加或附接由可固化材料制成的印模层。印模的产生由此被简化，并且对于未受过训练的用户而言也能够以更高的精度来重现。例如，可以不仅取决于所使用的可固化材料而且还取决于待印模的表面以及具体地其形貌和润湿能力来指定接触压力。接触压力在个别应用中也可以非常低，且在适当情况下产生印模坯与表面几乎为零压力的接触。通过将印模层挤压到待检查的表面上，对于后续测量和评估起决定作用的表面性质（诸如，表面的形貌）被转移到印模层并通过其固化被固定。例如，可固化材料的固化过程可以通过合适的能量供应来得当地激活，并且在激活后快速实施并完成。印模层得当地由合适的交联聚合物材料制成，聚合物材料在挤压到待印模的表面上期间呈现与印模有关的性质（诸如，表面的形貌或甚至磁化或疏水性）并且在固化期间保持该性质。以这种方式，除对形貌的扫描和成像之外，还可以对另外的表面性质（诸如，例如表面的磁化或疏水性）进行印模，并且这些表面性质被保留或变得可用于后续分析。通过将合适的材料或材料组合用于印模层，除表面形貌之外，还可对另一种表面性质或甚至几种其他的表面性质进行印模，并在不与经印模的表面空间接触的情况下将所述表面性质提供用于后续分析。例如，也将普遍存在于表面的区域中的电场、磁场或电磁场以及温度梯度或化学性质视为可以利用印模来得到印模的表面性质。经印模的表面的复制品还有可能由印模制成，且表面的该复制品被用于后续测量和分析。壳体有利地适合于手动使用和处理。壳体可例如设计成近似圆筒形，并且容易用一只手抓住或具有几厘米到大约10或15厘米的直径。壳体还可具有几乎任意不同形状，并且配置成例如半球形或立方体。加压柱塞可以是能够线性移位的，或安装成在壳体上或壳体中能够绕枢转轴线枢转。既可以手动地又可以借助于由弹簧装置施加的弹簧力或例如利用致动器电力地将加压柱塞挤压到表面上。可以在各种应用中使用此类装置（诸如，在网纹辊的检视中、在半导体行业中的生产过程的质量保证中、在与过程有关的检查（诸如，热喷涂）中或在原型和分析中的研究与发展的背景下），以便能够尽可能可靠地且精确地对待检查的表面进行印模并为后续的分析程序做准备。装置应尽可能成形为符合人体工程学，且具有足够强健的机构以便能够在长的使用时间内以高的精度和重现性实施大量的印模。使用用于产生印模的装置使得有可能检查无法通过常规装置和方法以标准化方式分析的表面。因此，难达到的表面（诸如，内燃机的内部或甚至不平坦的表面轮廓）可以快速地且可靠地印模。不必将待检查的表面带入到测量装置中。表面必须能够只在印模过程的持续时间内通达，使得只在短的时间内需要生产机器的表面以便进行印模，并且可以使该生产机器的代价高的停机时间最小化，因为可以在印模上实施对表面的耗时的分析。也可以通过若干相继产生的印模来分析表面的暂时变化，并且可以将这些印模归档以用于后续检查。坯载体可由在尺寸上稳定的材料组成，或至少形成在尺寸上稳定的加压表面。还可设想到的是，坯载体具有形成加压表面的弹性涂层或弹性加压结构，例如以允许印模坯到待印模的表面上的最均一的可能接触压力。坯载体还可具有弹性或柔性膜，膜可以以液压或气动的方式被偏转以沿待印模的表面的方向挤压印模坯并被挤压到表面上以便将插入的印模坯挤压到表面上。通过产生并维持作用于膜的液压或气动压力，可以在大的区域内精确地且均匀地指定印模坯到表面上的接触压力。为了能够对倾斜的表面更好地进行印模并且能够使对印模坯的印模层的调整适应倾斜或不完全平坦的表面，所提供的是，枢转地安装坯载体。以这种方式，即使当表面并不完全平坦时，也可以由枢转地安装的坯载体将近似相等的接触压力施加在挤压到表面上的印模层上。优选地提供的是，坯载体具有可以相对于彼此移位的至少两个接触加压段。例如，可以通过静止的接触加压段和可以移位的第二接触加压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于产生表面性质的印模的装置（1），所述装置（1）具有壳体（3）；具有可移位式加压柱塞（4），所述可移位式加压柱塞（4）安装在所述壳体（3）上或所述壳体（3）中并且能够被挤压到表面（2）上，所述加压柱塞（4）具有坯载体（5），所述坯载体（5）具有能够被挤压到所述表面（2）上的加压表面（6），具有由可固化材料制成的印模层（9）的印模坯（7）能够可释放地固定在所述加压表面（6）上；以及具有固化装置（12），所述固化装置（12）布置在所述壳体（3）上或所述壳体（3）中，所述印模坯（7）的可固化材料能够在被挤压到所述表面（2）上时利用所述固化装置（12）被固化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.27 DE 102015108327.21.一种用于产生表面性质的印模的装置（1），所述装置（1）具有壳体（3）；具有可移位式加压柱塞（4），所述可移位式加压柱塞（4）安装在所述壳体（3）上或所述壳体（3）中并且能够被挤压到表面（2）上，所述加压柱塞（4）具有坯载体（5），所述坯载体（5）具有能够被挤压到所述表面（2）上的加压表面（6），具有由可固化材料制成的印模层（9）的印模坯（7）能够可释放地固定在所述加压表面（6）上；以及具有固化装置（12），所述固化装置（12）布置在所述壳体（3）上或所述壳体（3）中，所述印模坯（7）的可固化材料能够在被挤压到所述表面（2）上时利用所述固化装置（12）被固化。2.根据权利要求1所述的装置（1），其特征在于，所述坯载体（5）被枢转地安装。3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置（1），其特征在于，所述坯载体（5）具有能够相对于彼此移位的至少两个接触加压段（18）。4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述装置（1）具有用于所述可移位式加压柱塞（4）的定位装置。5.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述装置（1）具有测力装置（22），能够利用所述测力装置（22）来检测施加在所述加压柱塞上的拉伸力或压缩力。6.根据权利要求5所述的装置（1），其特征在于，所述测力装置（22）布置在所述加压柱塞（4）的导向杆（17）上。7.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述装置具有安装有移位装置的变形元件（23），其中，所述变形元件能够被致动装置挤压到所述表面（2）上以导致所述表面（2）发生变形。8.根据权利要求7所述的装置（1），其特征在于，所述变形元件（23）安装成在所述坯载体（5）中能够在挤压位置与静置位置之间移位，所述变形元件（23）在所述挤压位置中从所述坯载体（5）伸出超过所述加压表面（6），并且在所述静置位置中缩回到所述坯载体（5）中、不伸出超过所述加压表面（6）。9.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述固化装置（12）具有利用电磁辐射的照射装置。10.根据权利要求9所述的装置（1），其特征在于，所述照射装置发射UV辐射。11.根据前述权利要求中的任一项所述的装置（1），其特征在于，所述坯载体（...

【专利技术属性】
技术研发人员：LO海姆，D戈洛夫科，
申请(专利权)人：达姆施塔特工业大学，
类型：发明
国别省市：德国,DE