特表 2024-510721 プレスシステムおよびプレスシステムのためのプレスツール、ならびにワークピースを製造するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-11

(54)【発明の名称】プレスシステムおよびプレスシステムのためのプレスツール、ならびにワークピースを製造するための方法

(51)【国際特許分類】

   B30B 5/02 20060101AFI20240304BHJP

   B30B 15/34 20060101ALI20240304BHJP

   C08J 5/04 20060101ALI20240304BHJP

【ＦＩ】

B30B5/02 Z

B30B15/34 A

C08J5/04

【審査請求】未請求

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2023550234

(86)(22)【出願日】2022-02-22

(85)【翻訳文提出日】2023-10-19

(86)【国際出願番号】 EP2022054333

(87)【国際公開番号】W WO2022175543

(87)【国際公開日】2022-08-25

(31)【優先権主張番号】102021000923.1

(32)【優先日】2021-02-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】512215107

【氏名又は名称】ジームペルカンプ・マシーネン－ウント－アンラーゲンバウ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100095614

【弁理士】

【氏名又は名称】越川 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】ミヒャエル ショーラー

(72)【発明者】

【氏名】ファビアン ケーファース

(72)【発明者】

【氏名】クラウス シュルマン

(72)【発明者】

【氏名】ゲオルク ガイヤ

(72)【発明者】

【氏名】イェンス シュテルマッハー

【テーマコード（参考）】

4E090

4F072

【Ｆターム（参考）】

4E090AA08

4E090AB01

4E090DA01

4E090HA07

4E090HA10

4F072AA07

4F072AB10

4F072AG03

4F072AG17

4F072AJ04

4F072AJ22

4F072AK05

4F072AK14

4F072AL02

(57)【要約】

本発明は、
－ 第１のプレスツール（２）および第２のプレスツール（３）を有し、第１のプレスツール（２）と第２のプレスツール（３）とは、作業空間（８）を形成するために互いに対して動かされることができるプレス（１、１’）、
－ ワークピース（１９）、
－ 作業空間（８）の中でワークピース（１９）に作用する圧力曲線を発生するための圧力発生装置（２２）、
－ 作業空間（８）の中でワークピース（１９）に作用する温度曲線を発生するための温度発生装置（２３）
を含み、
－ ワークピース（１９）は、作業空間（８）の中で作用する圧力曲線および作業空間（８）の中で作用する温度曲線に依存して伸長曲線（ＤＶＷ）を通り抜け、
－ 第１のプレスツール（２）および第２のプレスツール（３）は、作業空間の中で作用する圧力曲線と作業空間の中で作用する温度曲線とに依存してそれぞれの伸長曲線（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）を通り抜けるプレスシステム（１００）であって、
第１のプレスツール（２）および／または第２のプレスツール（３）は、それらの伸長曲線（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）が伸長曲線の少なくとも９７．５％の間にワークピース（１９）の伸長曲線（ＤＶＷ）から３．５％を超えて逸脱するように設計されることを特徴とするプレスシステム（１００）に関する。本発明は、さらに、プレスツールと、ワークピースを製造するための方法と、に関する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

プレスシステム（１００）であって、
－ 第１のプレスツール（２）および第２のプレスツール（３）を有するプレス（１、１’）であって、前記第１のプレスツール（２）と前記第２のプレスツール（３）とは、作業空間（８）を形成するために互いに対して動かされることができるプレス（１、１′）、
－ ワークピース（１９）
－ 前記作業空間（８）の中に配置された前記ワークピース（１９）に作用する圧力プロファイルを発生させるための圧力発生装置（２２）
－ 前記作業空間（８）の中に配置された前記ワークピース（１９）に作用する温度プロファイルを発生させるための温度発生装置（２３）
を含み、
－ 前記ワークピース（１９）は、前記作業空間（８）の中で作用する圧力プロファイルと前記作業空間（８）の中で作用する温度プロファイルとの関数としての膨張プロファイル（ＤＶＷ）を通過し、
－ 前記第１のプレスツール（２）と前記第２のプレスツール（３）とは、前記作業空間の中で作用する圧力プロファイルと前記作業空間の中で作用する温度プロファイルとの関数としてのそれぞれの膨張プロファイル（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）を通過するプレスシステム（１００）において、
前記第１のプレスツール（２）および／または前記第２のプレスツール（３）は、それらの膨張プロファイル（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）が前記膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間に前記ワークピース（１９）の膨張プロファイル（ＤＶＷ）から最大３．５％逸脱するような方法で設計されることを特徴とする
プレスシステム（１００）。

【請求項2】

前記ワークピース（１９）は、少なくとも１つの第１の構成部品（２４）および少なくとも１つの第２の構成部品（２５）を含むことを特徴とする、請求項１に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項3】

前記第１の構成部品（２４）と前記第２の構成部品（２５）とは、圧力および温度の影響を受ける前記作業空間（８）の中のプレスプロセス時に互いに結合されることを特徴とする、請求項２に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項4】

前記プレスシステム（１００）は、メンブレン（４）をさらに含み、前記メンブレン（４）は、前記プレスツール（２、３）の一方に接続され、前記メンブレン（４）とそれに結合された前記プレスツール（２、３）との間に作業媒体のための空洞（５）が形成されることを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項5】

前記メンブレン（４）は、その膨張プロファイル（ＤＶＭ）も前記膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間に前記ワークピースの膨張プロファイル（ＤＶＷ）から最大３．５％逸脱するような方法で設計されることを特徴とする、請求項１～４の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項6】

前記メンブレン（４）は、その膨張プロファイル（ＤＶＭ）が前記膨張プロファイルの少なくとも７．５％の間に前記ワークピースの膨張プロファイル（ＤＶＷ）から５．０％を超えて逸脱するような方法で設計されることを特徴とする、請求項１～４の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項7】

前記プレスシステム（１００）は、プレス面（２６）を有することと、前記メンブレン（４）は、それに結合された前記プレスツール（２、３）に対して好ましくは少なくとも１つの、好ましくは前記プレス面（２６）に実質的に平行に延びる方向成分に関して動かすことができるように配置されることと、を特徴とする、請求項１～６の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項8】

少なくとも前記第１のプレスツール（２）および／または少なくとも前記第２のプレスツール（３）は、３６．０％と４８％との間、好ましくは３７．５％と４７％との間、非常に好ましくは３９．２５％と４６％との間のニッケル含有量を有する鋳鉄材料を含み、特に体積分率で少なくとも９０％、特に少なくとも９８％、好ましくは全体がそれらから形成されることを特徴とする、請求項１～７の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項9】

前記鋳鉄材料は、１．０％～５．５％、好ましくは１．５％～４．０％の炭素をさらに含むことを特徴とする、請求項１～８の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項10】

前記プレスシステム（１００）は、前記ワークピース（１９）を製造するためのプレスサイクルを通過し、前記プレスサイクルは、前記作業空間（８）の中で作用する１００Ｋ～５００Ｋ、好ましくは１７０Ｋ～４５０Ｋ、非常に好ましくは１９０Ｋ～２５０Ｋの温度差を通過することを特徴とする、請求項１～９の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項11】

前記作業空間（８）は、第１の空間軸（Ｘ）、第２の空間軸（Ｙ）および第３の空間軸（Ｚ）によって画定され、前記空間軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の少なくとも一つの方向に、少なくとも１．３ｍ、好ましくは少なくとも３．５ｍ、非常に好ましくは少なくとも５ｍ、より好ましくは少なくとも８ｍ、非常に特に好ましくは少なくとも１０．５ｍの距離（Ｌ）に沿って設計されることを特徴とする、請求項１～１０の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）。

【請求項12】

第１のプレスツール（２）および第２のプレスツール（３）を有するプレス（１、１’）の中で使用されるプレスツール（２、３）であって、前記第１のプレスツール（２）と前記第２のプレスツール（３）とは、作業空間（８）を形成するために互いに対して動かされることができ、前記プレスツール（２、３）は、前記作業空間（８）の中に配置された前記ワークピース（１９）に作用する圧力プロファイルを発生させるための圧力発生装置（２２）および前記作業空間（８）の中に配置された前記ワークピース（１９）に作用する温度プロファイルを発生させるための温度発生装置（２３）と動作可能に結合されることができるような方法で設計され、請求項１～１１の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）のために設計されることを特徴とするプレスツール（２、３）。

【請求項13】

ワークピースを製造するための方法であって、
－ 圧力発生装置（２２）および温度発生装置（２３）を有するプレス（１）を準備するステップ（１０１）
－ （製造される）ワークピース（１９）を準備するステップ（１０２）
－ プレスシステム（１００）を形成するために作業領域（８）に前記ワークピース（１９）を挿入するステップ（１０３）
－ 前記プレス（１）を閉じるステップ（１０４）
－ ワークピース（１９）に圧力（ｐ）および／または温度（Ｔ）を印加するステップ（１０５）
－ 前記プレスを開くステップ（１０６）、
を含み、
前記ワークピース（１９）は、前記作業空間（８）の中で作用する圧力プロファイルと前記作業空間（８）の中で作用する温度プロファイルとの関数としての膨張プロファイル（ＤＶＷ）を通過し、
前記第１のプレスツール（２）および前記第２のプレスツール（３）は、前記作業空間の中で作用する圧力プロファイルと前記作業空間の中で作用する温度プロファイルとの関数としてのそれぞれの膨張プロファイル（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）を通過し、
前記第１のプレスツール（２）および／または前記第２のプレスツール（３）は、それらの膨張プロファイル（ＤＶＰ１、ＤＶＰ２）が前記膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間に前記ワークピース（１９）の膨張プロファイル（ＤＶＷ）から最高３．５％逸脱するような方法で設計される、
ことを特徴とする方法。

【請求項14】

前記方法を実施するために関連する請求項の何れか一項に記載のプレスシステム（１００）が用いられることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

形成される前記ワークピース（１９）は、固定された集合状態の複数のプリプレグの形で前記プレス（１）、特に前記作業空間（８）に挿入されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、
－ 第１のプレスツールおよび第２のプレスツールを有するプレスであって、第１のプレスツールと第２のプレスツールとは、作業空間を形成するために互いに対して動かされることができるプレス
－ ワークピース
－ 作業空間の中に配置されたワークピースに作用する圧力プロファイルを発生させるための圧力生成装置
－ 作業空間の中に配置されたワークピースに作用する温度プロファイルを発生させるための温度生成装置
を含み、
－ ワークピースは、作業空間の中で作用する圧力プロファイルと作業空間の中で作用する温度プロファイルとの関数としての膨張プロファイルを通過し、
－ 第１のプレスツールと第２のプレスツールとは、作業空間の中で作用する圧力プロファイルと作業空間の中で作用する温度プロファイルの関数としてのそれぞれの膨張プロファイルを通過する、
プレスシステムに関する。

【0002】

本発明は、プレスの中で使用されるプレスツールにも関する。

【0003】

本発明は、さらに、ワークピースを製造するための方法に関する。

【背景技術】

【0004】

プレスシステムおよびプレスツールは、長い間にわたり知られてきた。プレスシステムが互いの方に移動可能であるように配置された少なくとも２つのプレスツールを含むか、またはプレスが互いの方に移動可能であるように配置された少なくとも２つのプレスツールを受け入れるのに適し、少なくとも２つのプレスツールの相対的な動きによって作業空間が大きくなるかまたは小さくなり、かつ機械加工されるワークピースに作用する圧力がワークピースの少なくとも１つの材料成分の充填圧力に依存しない場合に、鋳造システム、鋳造ツールまたは鋳造装置とは対照的に、常にプレスシステム、プレスおよびプレスツールが参照される。

【0005】

プレスそれ自体とは対照的に、従って、プレスの中で製造されるワークピースもプレスシステムの一部であり、本記載の意味においてワークピースの機械加工も用語「製造」を意味すると理解されるべきである。

【0006】

よって、製造されるワークピースの少なくとも１つの（材料）成分が閉じた、または少なくとも実質的に閉じた作業空間の中に液体形で導入される本発明の根底にあるプレスシステム、プレスおよびプレス方法と比較すると、遠心鋳造、ＲＴＭまたはその他のプロセスならびにそれらの配置は、一般的でない。

【0007】

しかし、先行技術によれば、ＲＴＭ法は、特に、多くの場合に繊維複合材料、例えば炭素繊維含有複合材料（ＣＦＲＰ）で製作されるワークピースの製造のために種々の変化形で用いられるが、ＲＴＭ法は、一般にプレス法と比較して顕著な問題点を有する。とりわけ、そのようなプロセスにおいて均質性、品質および安定性の点で実現可能な結果は、プレス法で実現可能なものにはるかに及ばない。

【0008】

繊維複合材料は、実質的に２つの主成分、すなわち強化用繊維と繊維、が埋め込まれるプラスチック（「母材」または「樹脂」）とからなる複合材料である。２つの主成分を組み合わせることによって、全体としての複合材料が２つの成分単独より良好な特性を有することを実現することができる。例えば、繊維の方向におけるそれらの高い引張強度に起因して、繊維は、複合材料の引張強度を増大する助けとなる。他方で、母材は、例えば繊維がそれらの位置に保持され、機械的および化学的な影響から保護されることを確実にする。

【0009】

しかし、これまでのところのプレス法に伴う課題は、プレスプロセス時に製造されるワークピースとワークピースに作用するプレスツールとからなるプレスシステム内で異なる熱膨脹率が設定されることである。この現象は、周知である。当業者は、冷却するとプレスツールがワークピース上に収縮するかまたはワークピースがプレス上に収縮するかのどちらかであると承知している。

【0010】

炭素繊維部分を有する複合材料、特に埋め込まれた炭素繊維メッシュを有する熱可塑性材料、例えばＣＦＲＰ自体は、極めて低い長手方向または体積膨張を有するため（それによって、場合によっては繊維層の方向、繊維層に角度をなす方向、特に繊維層と直交する方向に強い差異があり、そのことは顕著に弱められた形でガラス強化プラスチックＧＲＰにも適用される）、プレスプロセスにおけるＣＦＲＰで製作されるワークピースの製造は、特に難しい。よって、それらのものの極めて低い熱膨張挙動とは対照的に、そのような複合材料は、少なくともそれらの熱製造または加工プロセス時に少なくともそれらのものの母材への望ましくない変化なしでは強制膨張にほとんど耐えることができず、このことは後の使用にとって非常に重要である。さらに、望ましくない空気封入物が発生することがあり、そのことが実現可能な耐久性を顕著に低下させる。

【0011】

特に、温度制御された加工プロセスにおいていわゆる「プリプレグ」または「オルガノシート」が加工される場合、プレスツールまたはプレスダイ自体が対応して耐熱性でなければならないので、プレスツールまたはプレスダイの熱膨張挙動は、加工可能性の決定的な限界を容易に表すことができる。さらに、それらは、経済的に使用可能であるように設計され、長い耐用年数を目的としてしかるべく設計されなければならない。その上、プレスツールまたはプレスダイは、適当な正確さで製造可能でなければならず、それらの表面は研磨が容易でなければならないため、今までのところ実際的に代替物なしで鋼から製造されてきた。

【0012】

従って、上記で既に述べたように、多くのＣＦＲＰ構成部品が今日、たとえこのことが上記で既に記載した不利を伴うとしても、プリプレグからプレスされる代わりに依然としていわゆるＲＴＭプロセスにおいて鋳造されている。

【0013】

例えば、ただ１つのプレスツールまたはダイ部品がプリプレグまたはオルガノシート、あるいは一般に製造されるかまたは機械加工されるワークピースの長さまたは体積の変化と異なる長さまたは体積の変化を経験する場合、少なくともキャリア層部分が少なくとも部分的に、内部的にまたは表面に達する変位を受け、その結果、多くの場合に少なくとも構造部分も破断し、従ってもはや計画された構造強度を維持することができない。

【0014】

このことは、大きなワークピースを設計するとき、この場合は異なる肉厚をほとんど防止できず、肉厚に応じて部分的に異なる冷却速度が発生するので、特に問題となる。大きなワークピースは、対応して大きな有効レバー長さも有する。２～３センチメートルから１．５メートル前後の最大長さを有するふつうの寸法のワークピースより、例えば長さが３ｍを超えるか５ｍさえも超える大きなワークピースにおいては１０分の２～１０分の３°の歪みを感じることができ、顕著に問題となる。

【0015】

このことは、製造されるワークピースへの反りおよび損傷が非常に容易に発生することを意味する。その結果、不良率が増大するかまたは加工後の労力が増大する。しかし、場合によっては、生じる応力に起因する構造損傷の発生に起因して可能なかぎり単一体である大きなワークピースを製造することも不可能なことがある。

【0016】

大きなワークピースの最大長さが大きくなるほどこの問題は深刻になる。

【0017】

そのような大きな構成部品を十分に均一な圧力でなんとかプレスすることを可能にするために、固定されたツールに載置されているワークピースの一方の側にメンブレンを介して静水圧を加えるプレス装置および方法が公知である。

【0018】

これの例が特許文献１から公知の装置および繊維複合材料で製作された構成部品を製造するための方法である。製造される部品の均一な加圧は、部品に作用する柔軟なメンブレンによって実現されるべきであり、メンブレンの部品とは反対側からメンブレンに油圧が作用する。従って、メンブレンは、油圧によって部品表面に押圧される。この方法では、湾曲した部品表面の場合に油圧がすべての側に作用し、従ってメンブレンから部品表面に作用する力、特に部品表面に直角に作用する力成分もすべての箇所で同じであることも確実にされるべきである。

【0019】

繊維複合材料から部品を製造するためのそのような「メンブレンプレス」の使用も特許文献２から公知である。

【0020】

メンブレンを用いることの一つの難題は、製造プロセス全体時に、部品表面への圧力の均一な伝達を確実にするためにメンブレンはできるだけ滑らかである表面を有しなければならないことである。同時に、メンブレンは、油圧が上昇して行く空洞に対して確実に封止されなければならないが、熱誘起膨張または収縮時もその滑らかな表面を維持するために動くことができる方法で保管されなければならない。

【0021】

それにもかかわらず、そのようなプレス装置、方法またはシステムの場合でも、プレスシステム内で様々に起こる、特にワークピースに対するプレスツールの熱膨張挙動の基本的な課題は、未解決のままである。

【0022】

この背景に対して、本発明の根底にある目的は、熱的に導かれるプレスプロセスにおいて高品質のワークピースを製造することができるプレスシステムを提供することである。

【0023】

特に、たとえ特に低い熱膨脹率を有する材料および／または材料混合物からワークピースが製造される場合でも、高い構造強度を有するワークピースを製造することが可能になるはずである。

【0024】

さらに、製造されるワークピースの構造設計への損傷は、避けられるはずであるかまたは少なくとも低減されるはずである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0025】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０ ２０１７ １１３ ５９５（Ａ１）号

【特許文献2】米国特許出願公開第２０１６／０２９７１５３（Ａ１）

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0026】

これらの目的の少なくとも１つは、第１のプレスツールおよび／または第２のプレスツールは、それらの膨張プロファイルが膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピースの膨張プロファイルから最大３．５％逸脱するような方法で設計されることで、初めに言及されたタイプのプレスシステムにおいて実現される。

【0027】

膨張プロファイルは、その際、ある期間にわたって適用される膨張値に対応する。従って、従来の手法から逸脱して、本発明は、互いに相互作用する２つの材料、この場合はプレスツール材料とワークピース材料との間で熱誘導膨張の最大量だけが比較されるべきであるとは考えず、それらのプロファイルが比較されるべきであり、これらは、最大３．５％の一時的な差に狭く限定されるべきである。

【0028】

本発明者らは、種々の材料、特に複合材料の膨張挙動は線形ではないので最大膨張率値を調整することは適切ではないと認識した。

【0029】

共通する別の誤解は、膨張挙動だけが材料に依存するということである。

【0030】

本発明によれば、第１のプレスツールおよび第２のプレスツールは、それらの膨張プロファイルが膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピースの膨張プロファイルから最大３．５％逸脱するような方法で設計され、膨張プロファイルからの逸脱は、その後好ましくはプレスプロセスによって定義される期間内の同じ時点における膨張値の逸脱に対応する。

【0031】

プレスツールおよびワークピースの膨張または膨張プロファイルは、プレスプロセスの間に直接的に（測定によって）または間接的に（計算／シミュレーションによって）決定されることができる。測定値定量のために接触または非接触の測定法、例えば画像処理および画像評価による光学測定法が用いられることができる。対照的に、計算機定量の場合には、測定変数が記録され、それらから既知の係数を考慮して膨張プロファイルが計算機的に決定される。これらの測定変数は、特に温度もしくは温度プロファイルおよび／または圧力もしくは圧力プロファイルを含む。これらの測定変数も接触または非接触の方法（例えば、赤外線放射を測定することによる温度の決定）で決定されることができる。関連する係数は、特に、用いられる材料に依存する膨張係数を含む。さらに、計算機定量において構成部品の体積、構成部品の表面、構成部品の温度吸収容量および形状係数などの因子が用いられることができる。プレスツールおよびワークピースの温度を決定するとき、間で熱伝達または熱輸送が起っている場合にはプレスシステムを通って流れる冷却媒体または加熱媒体の決定された温度も用いられることができる。プレスツールおよびワークピースの膨張または膨張プロファイルをできるだけ正確に決定するには、可能な高周波測定法および／または計算方法が用いられるべきである。測定または決定された膨張プロファイルは、例えばプレスプロセス時に温度を調整することによってそれらを制御するために用いられることができる。

【0032】

この場合、第１のプレスツールおよび第２のプレスツールの膨張プロファイルは、膨張プロファイルの少なくとも９８．０％の間にワークピースの膨張プロファイルから最大３．０％しか逸脱しないか、または膨張プロファイルの少なくとも９８．５％の間でもワークピースの膨張プロファイルから最大２．５％しか逸脱しないと特に好ましい。

【0033】

従って、そのようなプレスシステムは、予め製作された繊維－樹脂半製品（いわゆる「プリプレグ」、「予め含浸された繊維（preimpregnated fibers）」の省略形）の使用に基づく繊維複合材料で作られた構成部品の製造に特に良好に適している。そのような半製品の場合、まだ完全に反応していない樹脂システムが繊維に提供され、そのため半製品は、依然として柔軟な形（例えばウェブ形、ロール状、またはプレート形）で存在する。プリプレグは、部品が製造され、高圧および高温において化学反応を完了することによって硬化されるとき初めて形を変えられる。このステップは、次に、本プレスシステムにおいて非常に有利に実行されることができる。

【0034】

よって、ワークピースが少なくとも１つの第１の成分および少なくとも１つの第２の成分を含むと好ましい。

【0035】

この方法において、特に安定なワークピースが製造されることができ、２つの材料成分の一方だけが通常、膨張逸脱に敏感である場合でも、本プレスシステムの利点が用いられることができる。

【0036】

圧力および温度の影響を受けるプレスプロセス時に作業空間の中で第１の成分と第２の成分とが結合すれば特に有利である。

【0037】

これは、特に高い品質のワークピースが製造されることができることを意味し、その際、このプレスシステムの使用は、実施において有効であるいかなる変位、脆弱化または過膨張も、恐れるいかなる必要も、もはやないことを意味する。このことは、特に、第１の成分が繊維、例えば繊維紐、特に炭素繊維紐の形の繊維、第２の成分が受容母材、特に樹脂によって形成される場合に適用される。

【0038】

例えば、これらの２つの成分の混合物が既に言及したプリプレグによって表される。

【0039】

例えば、航空機産業においてはプリプレグが大量に加工される。加工における難題は、航空宇宙産業が多くの場合に例えば桁（独：Stringern，英：stringers）などの補強要素に起因して非常に複雑な部品幾何形状を必要とすることである。さらに、組み立て作業は減らされるべきであり、そのことは部品点数は減るが大きな部品を用いることによって実現されるべきである。複雑な幾何形状と大きな部品寸法との組み合わせは、これらの部品の製造のための装置およびプロセスへの要求を増大させる。１つの要件は、例えば、部品の製造時に均一な加圧を確実にすることである。

【0040】

従って、プレスシステムがさらにメンブレンを含み、メンブレンがプレスツールの１つに結合され、メンブレンとそれに結合されたプレスツールとの間に作業媒体のための空洞が形成されれば特に有利である。

【0041】

その結果、プレスプロセスの間にワークピースに静水圧が作用する。言い換えると、ワークピースは、すべての領域において確実に同じ圧力を受ける。それによって、互いに上下に配置されたプリプレグシートまたはプレートに厚さ許容度を加えることにより、区域によって形成される変動も補償されることができる。

【0042】

プレスを閉じる前にメンブレンに既にプレテンションが印加されている場合は、それがワークピースへの作用の始めに滑らかな面を有し、空洞の中の作業媒体だけによって応力を受けず、従って「滑らかに引っ張られる」ことが確実にされる。これは、メンブレンが温度および圧力印加の開始時にワークピースに均一に施用されるという利点を有する。

【0043】

前述の利点の少なくとも一部に対応して、場合によって、メンブレンが、その膨張プロファイルも膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピースの膨張プロファイルから最大３．５％逸脱するような方法で設計されれば好ましい。

【0044】

しかし、これは、メンブレンの設計の可能性をひどく制限するので、他の場合には、今度はメンブレンが、その膨張プロファイルが膨張プロファイルの少なくとも５．０％の間にワークピースの膨張プロファイルから５．０％を超えて逸脱するような方法で設計されると好ましいことがある。

【0045】

メンブレンを設計するとき多くの側面が考慮されなければならない。一方で、メンブレンは温度を速く伝達することができるようにできるだけ平らであるように設計されるべきである。この目的のために、それは、少なくとも一時的に空洞の中に保管される媒体、特に油によって温度制御されるように設計されることができる。しかし、さらに、メンブレンは、０．９ｍｍと４．２ｍｍとの間、特に１．５ｍｍと３．０ｍｍとの間の厚さを有する薄板鋼からの製造が好ましいように高い引張荷重に耐えることができなければならない。

【0046】

さらに、メンブレンの表面は、ワークピースの表面に転写される。この目的のために、メンブレンが特に滑らかであるかまたは区域毎に繰り返す特定のパターンによる構造を有するか、あるいは、例えばレリーフの形の特定の個々のイメージを発生するように設計されると望ましいことがある。

【0047】

さらに、ケースバイケースでメンブレンが磁気的に設計されなければならないことが望ましいことがある。

【0048】

十分な設計可能性を有するために、メンブレンがその膨張挙動に関して特に制限される必要がなければ望ましい。

【0049】

その代わり、プレスシステムがプレス面を有することと、メンブレンがそれに結合されたプレスツールに対して、好ましくは少なくとも１つの、好ましくはプレス面に実質的に平行に延びる方向成分に関して移動可能であるように配置されることと、が有利に規定されることができる。

【0050】

この目的のために、メンブレンは、好ましくは空洞の中の作業媒体を利用して好ましくはメンブレンに圧力および／または温度を印加することによって、そのことによってそれがプレスツールを封止しているシールを通ることができることと、好ましくは、メンブレンは、その、特に温度誘起され、膨脹力と関連してプレスプロセス内で起こる膨張に起因して、少なくとも部分的にシールを通ることとが有利に規定されることができる。

【0051】

少なくとも第１のプレスツールおよび／または少なくとも第２のプレスツールは、３６．０％と４８％との間、好ましくは３７．５％と４７％との間、非常に好ましくは３９．２５％と４６％との間のニッケル含有量を有する鋳鉄材料を含み、特に体積分率（％）で少なくとも９０％、特に少なくとも９８％、好ましくは全体がそれらから形成されると好ましい。

【0052】

これは、鋳鉄材料が真正の結晶格子から冷却され、－６０℃～４４０℃の温度範囲において、特に０℃～４２０℃の温度範囲において、極めて小さな体積および長さの変化（正の方向において、体積または長手方向膨脹）を有するという利点を有する。そのような鋳鉄材料の体積変化挙動は、少なくとも定格温度範囲内にあり、大体においてＣＦＲＰ材料のものと調和し、かつこれらの限界内で選ばれるニッケル含有量の正確な定量に応じて個々のＣＦＲＰ材料組成に正確に調整されることができることも有利である。さらに、鋳鉄材料の熱伝導率は、黒鉛の形の沈殿炭素に起因して鋳鋼のものより顕著に良好であり、そのため熱プロセスにおいてより好ましい構成部品の挙動が実現される。

【0053】

そのような鋳鉄材料の体積変化挙動がＧＲＰ材料のものに、特にＣＦＲＰ材料のものに非常に似ていることは、その際にこのうえなく有利である。驚くべきことに、このことは、例えばプロセスによって指定される克服されるべき温度差に関する絶対値だけでなく、同じような目的で製造される他の利用分野の合金にまったく異なる形で適用され、長さおよび／または体積変化の経過全体にも適用される。これは、成形用ワークピース構造内の微視的または巨視的変位を最小にするかまたは防止する目標を実現する唯一の方法である。

【0054】

さらに、鋳鉄材料としての合金は、鋳鋼材料合金に対して顕著な利点を有する。固化プロセス時の融解物からの溶解炭素の沈殿に起因して最終的に鋳鉄との複合材料が形成される。材料中の体積変化と関連付けられるこの沈殿プロセスは、鋳鋼と比較して鋳鉄の収縮挙動に好適な効果を及ぼす。このことは、次に、より低い収縮挙動をもたらし、最終的にはより低い収縮空洞形成をもたらし、特に、温度影響を受ける長さまたは体積の変化の挙動の進行に関して明確な挙動の存在をももたらす。さらに、それから製造される部品は、プロセス技術の点でより容易に確実な品質で製造されることができ、そのことが最終的には経済的な利点も有する。同時に、本来の固化プロセス後に規則的に熱処理に付され、そのことが特に大型部品、例えば大きなワークピースのためのプレスツールの場合に著しい経済的な利点をいささかも提供しない鋳鋼とは対照的に、多くの場合、さらなる熱処理は必要ない。

【0055】

鋳鉄材料が鋳鋼材料と比較してプレスツールの振動挙動の減衰度の顕著な増加を可能にすることも重要である。プレスシステムが開き、再び閉じるサイクル時間だけでなく閉時間（およびもちろん開時間）もプレスシステムを経済的に成功裏に使用するための決め手となり得るので、このことは特に重要である。

【0056】

このことを考慮すると、従って、鋳鉄材料が１．０％～５．５％、好ましくは１．５％～４．０％炭素を含むことも特に好ましい。

【0057】

鋳鉄材料は、特に好ましくは、以下のような特徴を有する。鋳鉄材料は、元素または化合物として重量百分率で少なくとも以下を含む。約１．０％～４．０％の範囲の炭素、約１．０％～５．０％の範囲のケイ素、約０．１％～１．５％の範囲のマンガン、約３６．５％～４８．０％の範囲のニッケル、約０．０１％～０．２５％の範囲のクロム、最大約０．０８％のリン、最大約０．５％の銅、最大約０．１５％のマグネシウム、の割合を含み、残りは鉄を含む。鋳鉄材料は、約０．０２０％～０．１５０％、好ましくは約０．０４０％～０．１００％、特に好ましくは約０．０６５％～０．０９０％の範囲の割合のマグネシウムも有することができる。さらに、鋳鉄材料は、約１．０％～４．５％、好ましくは約１．０％～２．５％、特に好ましくは約１．３％～２．０％の範囲のケイ素の割合を含むことができる。

【0058】

好ましくは、プレスシステムは、ワークピースを製造するためにプレスサイクルを通過し、プレスサイクルは、１００Ｋ～５００Ｋ、好ましくは１７０Ｋ～４５０Ｋ、非常に好ましくは１９０Ｋ～２５０Ｋの温度差を通過し、作業空間の中で作用する。

【0059】

実際のプレスプロセスに加えてプレスの開閉も含むプレスサイクルは、従って少なくとも１００Ｋ（１Ｋ＝１ケルビン）の温度差を少なくとも１回通過するべきである。しかし、温度差は５００Ｋを超えるべきではない。

【0060】

上記範囲だけでなくこの範囲内の好ましい範囲も、一般に、季節および地域環境に応じて環境温度または室温、すなわち通常－２０℃～＋４５℃から始まるべきである。

【0061】

この温度窓は、特にＣＦＲＰまたはＧＲＰで製作されるワークピースの製造のための熱的に制御される大部分のプロセスにとって十分かつ適切である。

【0062】

作業空間が第１の空間軸、第２の空間軸および第３の空間軸によって画定され、少なくとも空間軸の１つの方向に、少なくとも１．３ｍ、好ましくは少なくとも３．５ｍ、非常に好ましくは少なくとも５ｍ、より好ましくは少なくとも８ｍ、さらに特に好ましくは少なくとも１０．５ｍの距離に沿って設計されれば有利である。

【0063】

この方法において、大きな設置長さを有するワークピース、例えば自動車、特に乗用車、トラック、航空機、ボートおよび船用の本体部品だけでなく風力タービン用ローターブレードまたは同様に大きなワークピースも製造されることができる。

【0064】

大きなワークピースの場合、プレスシステムの前記利点は、真価を発揮する。

【0065】

第１のプレスツールと第２のプレスツールとを有するプレスに使用されるプレスツールであって、第１のプレスツールと第２のプレスツールとは、作業空間を形成するために互いに対して動かされることができ、プレスツールは、それが、作業空間の中に配置されたワークピースに作用する圧力プロファイルを発生させるための圧力発生装置と、および作業空間の中に配置されたワークピースに作用する温度プロファイルを発生させるための温度発生装置と動作可能に接続されることができるような方法で設計されているプレスツールにおいて、本発明の根底にある少なくとも１つの目的は、プレスツールが請求項１～１１の何れか一項に記載のプレスシステムのために構成されることで実現される。

【0066】

関連する利点は、プレスシステムを記載する本特許出願の部分から当業者に明らかであり、本明細書において適切に適用される。もちろん、プレスツールは、従って、プレスにおける使用だけでなくプレスシステムにおける使用も目的とする。

【0067】

圧力発生装置および温度発生装置を有するプレスを準備するステップ、（製造される）ワークピースを準備するステップ、プレスシステムを形成するために作業領域にワークピースを挿入するステップ、プレスを閉じるステップ、ワークピースに圧力および／または温度を印加するステップ、プレスを開くステップ、を含む、ワークピースを製造するための方法において、本発明の根底にある目的の少なくとも１つは、作業空間の中で作用する圧力プロファイルと作業空間の中で作用する温度プロファイルとの関数としての膨張プロファイルを通過するワークピースであって、第１のプレスツールおよび第２のプレスツールは、作業空間の中で作用する圧力プロファイルと作業空間の中で作用する温度プロファイルの関数としてのそれぞれの膨張プロファイルを通過し、第１のプレスツールおよび／または第２のプレスツールは、それらの膨張プロファイルが膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピースの膨張プロファイルから最大３．５％逸脱するような方法で設計される、ワークピースによって実現される。

【0068】

この場合、関連する請求項の何れか一項に記載のプレスシステムが本方法を実施するために用いられると好ましい。

【0069】

さらに、その際、成形用ワークピースは、固定された集合状態の複数のプリプレグの形でプレスの中に、特に作業空間の中に、挿入されると好ましい。

【0070】

本発明による方法に関連する利点および／またはその好ましい構成は、プレスシステムを記載する本特許出願の部分から当業者に自明であり、本明細書において適切に適用される。

【0071】

本発明は、単に好ましい実施形態例を示す図面に基づいて、下記でさらに詳しく説明される。

【図面の簡単な説明】

【0072】

【図1A】ワークピースが挿入されていない開位置での断面における本発明による方法を実施するためのプレスの第１の構成を示す。

【図1B】ワークピースが挿入されている開位置における図１Ａからのプレスを示す。

【図1C】閉位置における図１Ａからのプレスを示す。

【図2】膨張プロファイルを示す。

【図3】本発明による方法の配列を示す概略図。

【0073】

図１Ａは、プレスシステム１００を形成し、ワークピース１９を製造するための本発明による方法を実施するためのプレス１の第１の構成をワークピース１９が挿入されていない開位置での断面において示す。プレス１は、第１の上部プレスツール２および第２の下部プレスツール３を含む。２つのプレスツール２、３は、互いに対して、例えば垂直方向（Ｚ方向）（図１において矢印によって示される）に動かされることができる。さらに、プレスは、上部プレスツール２に結合されているメンブレン４を含む。図１に示した構成への代りとして、メンブレン４は、下部プレスツール３に結合されることもできる。さらなる代りの構成において、メンブレンに加えて第２のメンブレンも、第１のツールと第２のツールとの両方がメンブレンに結合されるように設けられることができる。さらに、単一のメンブレンが第１のプレスツール２と第２のプレスツール３との両方に結合され、これが、好ましくは、例えば１８０°曲げられて配置されることが想定可能と考えられる。

【0074】

メンブレン４とそれに結合された上部プレスツール２との間に作業媒体、例えば油のための空洞５が形成される。メンブレン４は、金属から製造され、好ましくは０．０５ｍｍと３．５ｍｍとの間であるが好ましくは０．２ｍｍと２．２ｍｍとの間の範囲の厚さを有する。空洞５は、チャンネル６を通して作業媒体で満たされることができる。上部プレスツール２と下部プレスツール３との両方の中に加熱媒体および／または冷却媒体が導かれることができる孔７が設けられる。

【0075】

図１Ａに示したプレス１の構成において、ワークピース１９（図１Ａに図示せず）が挿入されることができる作業空間８が下部プレスツール３の中に設けられる。これから離れて、第２のプレスツール３によって作業空間の一部を形成することもできる。しかし、図１Ｂおよび図１Ｃにおいて示されるワークピース１９は、好ましくは、圧力および温度の影響を受ける作業空間８内のプレスプロセス時に互いに結合されている第１の構成部品２４と第２の構成部品２５とから形成されるべきなので、作業空間８を形成するために設けられる自由空間が下部プレスツール３の中に設けられると有利である。

【0076】

２つのプレスツール２、３は、例えば突起９Ａと凹み９Ｂとによって形成されることができるガイド９を有し、突起９Ａは、下部プレスツール３上に設けられることができ、凹み９Ｂは、上部プレスツール２上に設けられることができる。

【0077】

圧力発生装置２２および温度発生装置の作用は、矢印によって示される。もちろん、プレスが閉じられているとき圧力発生装置２２が作業空間８の境界を定めるすべての構成部品に自動的に影響を及ぼす間に温度発生装置２３もプレスツール２と３との両方に作用することが好ましい。特に、圧力発生装置は、メンブレン４によって境界が定められる空洞５にも少なくともその出力の一部で作用することもできる。

【0078】

メンブレン４は、次の方法で上部プレスツール２に結合される。上部プレスツール２は、上部プレスツール２にネジ止めされる（図１Ａにネジ止め接続は図示せず）外周縁要素１０を有する。上部プレスツール２とその縁要素１０との間に、メンブレン４が導かれるギャップ１１が形成される。ギャップ１１は、中にメンブレン４がクランプされるクランプ装置１３が中に設けられる中空の空間１２に開口する。クランプ装置１３は、開口を通って上部プレスツール２および縁要素１０から外に導かれ、そこで自身を外表面上に支持しているバネ１５によって外へ押圧され、それによってメンブレン４にプレテンションが提供される、テンションアンカー１４に結合される。空洞５を封止するために、メンブレン４の動きを可能にするシール１６がギャップ１１の中に設けられる。封止力Ｆ_Ｄを変えるための装置１７がシール１６に隣接して設けられる。バネ力Ｆ_Ｆを変えるための装置１８がバネ１５に隣接して設けられる。

【0079】

図１Ｂは、ワークピース１９が挿入されている開位置において図１Ａからのプレス１を示す。既に記載されたプレス１の領域は、対応する参照番号とともに図１Ｂに示される。図１Ａに示した位置との差異は、ワークピース１９（形成される）が下部プレスツール３の作業空間８中に挿入されたことである。

【0080】

この場合、好ましくは依然形成されるワークピース１９は、複数の薄い層の中のいわゆるプリプレグまたはオルガノシートの形で互いに上下に積層されている第１の構成部品２４および第２の構成部品２５からなる。個々のプリプレグは、その際、０．１２ｍｍ～０．７２ｍｍ、好ましくは０．１６ｍｍ～０．３２ｍｍの厚さを有し、樹脂の母材に挿入された繊維、特に炭素繊維の紐からなる。母材（樹脂）と繊維、または繊維紐との間の化学結合は、その際、圧力および温度の影響を受けるプレスシステム１００内で、すなわちプレスサイクル時に初めて完了する。

【0081】

図１Ｃは、閉位置において図１Ａからのプレス１を示す。既に記載されたプレス１の領域も対応する参照番号とともに図１Ｃに提供される。プレス１は、２つのプレスツール２、３を互いの方へ動かすことによって閉じられた。図１Ｃに示した位置において、ワークピース１９に圧力および温度が印加される。チャンネル６を通して空洞５の中に作業媒体、例えば油を導くことによって加圧が実施され、それによってメンブレン４がワークピース１９の方向に押圧される。あるいは、空洞５は、既に作業媒体で満たされていてもよい。この場合、作業媒体は、空洞の中の圧力制限弁に対抗して貯えられ、既にプレテンションが印加されてよい。プレスが閉じられると空洞内の作業媒体の圧力は増大することができ、従って、応答して（成形用）ワークピースにも及ぼされることができる。作業媒体の圧力は、次に、プレス１、１’を閉じると例えば１．２バールと２．５バールとの間のプレテンション範囲から１６バールと５０バールとの間、極端な場合には最大７０バールにも達する作業範囲に増大し、プレス期間このレベルに維持されることができる。

【0082】

温度の印加は、種々の方法で行われてよい。１つの可能な方法は、チャンネル６を通して空洞５の中に導かれる作業媒体を、熱が空洞５の中に配置された作業媒体からメンブレン４を通ってワークピース１９に伝達されるように加熱することである。逆に、作業媒体は、ワークピース１９を冷却するために冷却されることができよう。これに代えてまたは加えて、ボア７に加熱および／または冷却媒体を流し、それによって、まず２つのプレスツール２、３、続いてワークピース１９も加熱または冷却されることができると規定することができる。圧力印加の結果、ワークピース１９は、図１Ｃに示した位置において圧縮される。

【0083】

第１のプレスツール２および第２のプレスツール３を有するプレス１であって、第１のプレスツール２と第２のプレスツール３とは作業空間８を形成するために互いに対して動かされることができるプレス１、ワークピース１９、作業空間８の中に配置されたワークピース１９に作用する圧力プロファイルを発生する圧力発生装置２２、作業空間８の中に配置されたワークピース１９に作用する温度プロファイルを発生させるための温度発生装置２３を含み、ワークピース１９は、作業空間８の中で作用する圧力プロファイルと作業空間８の中で作用する温度プロファイルとの関数として図２に表示される膨張プロファイルＤＶＷを通過し、第１のプレスツール２および第２のプレスツール３は、作業空間の中で作用する圧力プロファイルと作業空間８の中で作用する温度プロファイルとの関数として同じく図２に表示されるそれぞれの膨張プロファイルＤＶＰ１、ＤＶＰ２を通過する、図示されたプレスシステム１００は、本明細書において第１のプレスツール２および／または第２のプレスツール３は、それらの膨張プロファイルＤＶＰ１、ＤＶＰ２が、図２において分かるように、膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピース１９の膨張プロファイルＤＶＷから最大３．５％逸脱するような方法で設計されることを特徴とする。

【0084】

プレスシステム１００は、従って、ワークピース１９を製造するためにプレスサイクルを通過する。プレスサイクルは、この場合、作業空間８の中で作用する１００Ｋ～５００Ｋ、好ましくは１７０Ｋ～４５０Ｋ、特に好ましくは１９０Ｋ～２５０Ｋの温度差を通過することができ、プレスサイクル全体の間に、膨脹プロファイルＤＶＰ１、ＤＶＰ２は、膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピース１９の膨張プロファイルＤＶＷから最大３．５％逸脱することが適用される。

【0085】

この目的のために、第１のプレスツール２および／または第２のプレスツール３は、好ましくは、３６．０％と４８％との間のニッケル含有量を含む鋳鉄材料から形成され、特に体積分率で少なくとも９０％、好ましくは全体がそれらから形成される。

【0086】

鋳鉄材料は、１．０％～５．５％、好ましくは１．５％～４．０％の炭素をさらに含み、好ましくは以下のような特徴を有する。鋳鉄材料は、元素または化合物として重量百分率で少なくとも、約１．０％～４．０％の範囲の炭素、約１．０％～５．０％の範囲のケイ素、約０．１％～１．５％の範囲のマンガン、約３６．５％～４８．０％の範囲のニッケル、約０．０１％～０．２５％の範囲のクロム、最大約０．０８％のリン、最大約０．５％の銅、最大約０．１５％のマグネシウム、の割合を含み、残りは鉄を含む。鋳鉄材料は、約０．０２０％～０．１５０％、好ましくは約０．０４０％～０．１００％、特に好ましくは約０．０６５％～０．０９０％の範囲の割合のマグネシウムも有してよい。さらに、鋳鉄材料は、約１．０％～４．５％、好ましくは約１．０％～２．５％、特に好ましくは約１．３％～２．０％の範囲の割合のケイ素を含んでよい。

【0087】

図１Ａ～図１Ｃおよび図２に図示したプレスシステム１００の作業空間８は、第１の空間軸Ｘ、第２の空間軸Ｙおよび第３の空間軸Ｚによって画定され、少なくとも空間軸Ｘ、Ｙ、Ｚの１つの方向に、少なくとも１．３ｍ、好ましくは少なくとも３．５ｍ、非常に好ましくは少なくとも５ｍ、より好ましくは少なくとも８ｍ、さらに特に好ましくは少なくとも１０．５ｍの距離Ｌに沿って設計される。

【0088】

図２は、水平軸に沿ったプレスシステム１００のプレスサイクルの時間経過を示す。膨脹値は、膨張プロファイルＤＶＭ、ＤＶＷ、ＤＶＰ１およびＤＶＰ２が曲線となるように時間に対して垂直軸に沿ってプロットされ、それらの値は、それぞれの場合に作業空間の中で作用する圧力プロファイルおよび作業空間の中で作用する温度プロファイルの作用に依存する。この場合、プレスツール２、３は、作業空間の中で作用する圧力および温度プロファイルを経験するが、できるだけ多くのシステム部品に熱的に負荷をかけることがプレスシステム１００の役務の１つではないので、少なくとも作業空間の中で作用する温度プロファイルを二次的にしか経験しない。生態学的および経済的観点から、これは誤りであろう。それでも、２つのプレスツール２、３の膨張プロファイルＤＶＰ１、ＤＶＰ２は、それらの膨張プロファイルの少なくとも９７．５％にわたりワークピース１９の膨張プロファイルから最大３．５％逸脱する。実際、この図において視認性をよくするために無意味に拡大され、プレスサイクル時間の最大１％まで、極端な場合には最大２％まで続き、ＤＶＰ１またはＤＶＰ２からＤＶＷの間の膨張挙動の最大差異が依然として１．５％より低い小さな時間遅れを除けば、曲線は、プロセスサイクル時間全体の間、実際的には恒久的に互いに上下となり、従って、ｔのさらなる経過においても同じ線上に表示される。

【0089】

対照的に、図２は、メンブレン４の膨張プロファイルがその膨張プロファイルの少なくとも７．５％の間の同じ時間にワークピースの膨張プロファイルから５％を超えて逸脱することも明らかに示している。

【0090】

メンブレン４の膨張挙動も、はるかに線形である。もちろん、ワークピースおよびプレスツールの膨張プロファイルは、異なる曲線形状となることもある。第１のプレスツール２および／または第２のプレスツール３は、それらの膨張プロファイルＤＶＰ１、ＤＶＰ２が膨張プロファイルの少なくとも９７．５％の間にワークピース１９の膨張プロファイルＤＶＷから最大３．５％逸脱するような方法で設計されることは決定的なままである。

【0091】

図示した例において示した曲線でのより大きな低下は、選ばれたプレスプロセスの急速な冷却に依存する。しかし、原理的に加熱速度と冷却速度とを同等にすることもできる。ケースバイケースで、加熱プロセスが冷却プロセスより速く実施されることも想定可能である。図示のように、通常、加熱プロセス部分と冷却プロセス部分との間に圧力および温度が１つのレベルに保たれる部分が設けられる。膨張挙動は、その場合、一般に調整されるがわずかに遅れることがあり、従って、わずかに丸くなった形状となることがあり、それもいくぶんか誇張されて示されている。

【0092】

最後に、図３は、本発明による方法１００の配列を概略表示で示す。方法１００は、以下のステップを含む。１０１：プレスを準備するステップ、１０２：ワークピースを準備するステップ、１０３：ワークピースを挿入するステップ、１０４：プレスを閉じるステップ、１０５：ワークピースに圧力および／または温度を印加するステップ、１０６：プレスを開けるステップ。

【符号の説明】

【0093】

１、１’ プレス
２ 第１の（上部）プレスツール
３ 第２の（下部）プレスツール
４ メンブレン
５ 空洞
６ チャンネル
７ 孔
８ 作業空間
９ ガイド
９Ａ 突起
９Ｂ 凹み
１０ 縁要素
１１ ギャップ
１２ 中空空間
１３ クランプ装置
１４ テンションアンカー
１５ バネ
１６，１６’ シール１
１７，１７’ 装置（封止力Ｆ_Ｄを変えるための）
１８ 装置（バネ力Ｆ_Ｄを変えるための）
１９ ワークピース
２２ 圧力発生装置
２３ 温度発生装置
２４ 第１の構成部品
２５ 第２の構成部品
２６ プレス面
１００ プレスシステム
Ａ プレスサイクルの開始
Ｅ プレスサイクルの終了
ＤＶＭ メンブレンの膨張プロファイル
ＤＶＰ１ 第１のプレスツールの膨張プロファイル
ＤＶＰ２ 第１のプレスツールの膨張プロファイル
ＤＶＷ ワークピースの膨張プロファイル
Ｌ 距離
ｐ 圧力
ｔ 時間
Ｔ 温度
Ｘ 第１の空間方向（長手方向）
Ｙ 第２の空間方向（幅方向）
Ｚ 第３の空間方向（垂直方向）

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】