AT14757U1 - Molding production - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils, bei welchem ein schmelzflüssiges Polymer in eine Kavität eines Spritzgusswerkzeugs eingebracht wird und ein Fluid zur Erzeugung eines Hohlraums im Formteil zugeführt wird, wodurch das Polymer gegen die Wände der Kavität gedrückt wird. Insbesondere wird nach dem Zuführen des Fluids zur Erzeugung des Hohlraums ein weiteres Fluid zugeführt, das unterschiedlich vom Fluid zur Erzeugung des Hohlraums im Formteil ist.The invention relates to a method for producing a molded part, in which a molten polymer is introduced into a cavity of an injection molding tool and a fluid is supplied to produce a cavity in the molded part, whereby the polymer is pressed against the walls of the cavity. In particular, after supplying the fluid for generating the cavity, another fluid is supplied, which is different from the fluid for producing the cavity in the molded part.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein GIT-Verfahren. GIT-Verfahren bzw. Gasinnendrucktechnik-Verfahren bezeichnet ein Verfahren, bei dem beispielsweise mittels Stickstoff die plastischeSeele eines großvolumigen Spritzgießteils so ausgepresst wird, dass ein rohrförmiger Kanalentsteht. Es gibt verschiedene Varianten des GIT-Verfahrens, die je nach Produktionssituationmit ihren speziellen Vorteilen angewendet werden.Description: The invention relates to a GIT method. GIT method refers to a method in which, for example, by means of nitrogen, the plastic core of a large-volume injection-molded part is pressed so that a tubular channel is formed. There are several variants of the GIT process, which are applied depending on the production situation with their special advantages.
[0002] Insbesondere ist das GIT-Verfahren ein Spritzgussverfahren zur Herstellung von Werk¬stücken mit einem Innenhohlraum. Nach einem Arbeitsschritt des herkömmlichen Spritzgießensbzw. nach einer definierten Teilfüllung einer Gussform wird ein Füllstoff, wie beispielsweiseGas, in der Regel Stickstoff, so in eine teilgefüllte Form injiziert, dass es als inneres Formstück(Matrize) wirkt. Durch die Verdrängung der Schmelze aus der Mitte wächst zum einen ein Hohl¬raum und wird zum anderen die Schmelze an bzw. in die äußere Gussform gedrückt. NachErstarren der Schmelze entweicht das Fluid wieder.In particular, the GIT process is an injection molding process for the production of Werk¬stücken with an inner cavity. After a step of conventional Spritzgießensbzw. after a defined partial filling of a mold, a filler, such as gas, usually nitrogen, is injected into a partially filled mold so that it acts as an inner mold (die). By displacing the melt from the center, on the one hand, a cavity grows and, on the other hand, the melt is pressed onto or into the outer casting mold. After the melt is stared, the fluid escapes again.
[0003] Beispielsweise wird beim GIT-Verfahren eine Werkzeugkavität zu ca. 50 - 90% mitKunststoff gefüllt. Durch das Verdrängen der plastischen Seele erfolgt das 100%ige Füllen derKavität. Die Funktion des Nachdrucks übernimmt hierbei allein der Gasdruck.For example, in the GIT process, a tool cavity is filled to about 50-90% with plastic. By displacing the plastic soul 100% filling of the cavity occurs. The function of the reprint takes over here only the gas pressure.
[0004] Durch den Einsatz der Gasinnendrucktechnik können qualitativ höherwertige Teile pro¬duziert werden. Es kann eine Materialersparnis und eine bessere Formteilqualität erreicht wer¬den.By using the internal gas pressure technique, higher quality parts can be produced. A material saving and a better quality of the molded part can be achieved.
[0005] Ein effizienterer Fertigungsablauf steigert die Produktivität und somit die Rentabilitäterheblich. Es wird auch eine Verkürzung der Zykluszeiten bei Formteilen erreicht.A more efficient manufacturing process increases productivity and thus profitability considerably. It is also achieved a shortening of the cycle times for molded parts.
[0006] Somit ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils bekannt, bei welchem einschmelzflüssiges Polymer in eine Kavität eines Spritzgusswerkzeugs eingebracht wird und einFluid zur Erzeugung eines Hohlraums im Formteil zugeführt wird, wodurch das Polymer gegendie Wände der Kavität gedrückt wird.Thus, a method for producing a molded article is known in which a molten polymer is introduced into a cavity of an injection molding tool and a fluid is supplied to create a cavity in the molded part, whereby the polymer is pressed against the walls of the cavity.
[0007] Ausgehend von einem bekannten GIT-Verfahren liegt der vorliegenden Erfindung dieAufgabe zugrunde, eine schnellere Abkühlung eines Formteils und somit verkürzte Zykluszeitenzu erreichen.Starting from a known GIT method, the present invention is based on the object to achieve a faster cooling of a molded part and thus shortened cycle times.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, wie es im Anspruch 1 beschrieben ist.Die Ansprüche 2 bis 8 beschreiben vorteilhafte Weiterentwicklungen des erfindungsgemäßenVerfahrens.This object is achieved by a method as described in claim 1. Claims 2 to 8 describe advantageous developments of the method according to the invention.
[0009] Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Zuführen desFluids zur Erzeugung des Hohlraums ein weiteres Fluid zugeführt, das unterschiedlich vomFluid zur Erzeugung des Hohlraums im Formteil ist.In particular, in the method according to the invention, after supplying the fluid to create the cavity, another fluid is supplied which is different from the fluid for creating the cavity in the molding.
[0010] Die eingesetzten Fluide unterscheiden sich dabei insbesondere durch die Stoffeigen¬schaften der Moleküle.The fluids used differ in particular by the material properties of the molecules.
[0011] Durch die Zufuhr des weiteren Fluids wird das Formteil schnell abgekühlt, wodurchverkürzte Zykluszeiten erreichbar sind.By supplying the additional fluid, the molding is cooled rapidly, which shortened cycle times can be achieved.
[0012] Vorzugsweise ist das zur Erzeugung des Hohlraums zugeführte Fluid Stickstoff. Durchden bekannten Einsatz von Stickstoff kann eine gute Hohlraumbildung erreicht werden.Preferably, the fluid supplied to generate the cavity is nitrogen. By the known use of nitrogen, good cavitation can be achieved.
[0013] Vorzugsweise ist das weitere Fluid, das nach dem Zuführen des Fluids zur Erzeugungdes Hohlraums zugeführt wird, Kohlendioxid (C02). Durch C02 wird eine schnelle Abkühlungerreicht.Preferably, the further fluid that is supplied after the supply of the fluid for generating the cavity, carbon dioxide (C02). C02 gives rapid cooling.
[0014] Vorzugsweise wird unmittelbar nach der Hohlraumbildung der Druck des zur Erzeugungdes Hohlraums zugeführten Fluids für eine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten. Dadurch erfolgtbereits vor dem Zuführen des weiteren Fluids eine geringe Abkühlung des Formteils.Preferably, immediately after the cavitation, the pressure of the fluid supplied to create the cavity is maintained for a predetermined time. As a result, a slight cooling of the molding takes place even before the supply of the further fluid.
[0015] Vorzugsweise wird der Druck des zur Erzeugung des Hohlraums zugeführten Fluids solange aufrechterhalten, bis eine innere Randschicht des Formteils so abgekühlt ist, dass dasweitere Fluid bei seiner Zufuhr nicht mehr in Lösung mit der Schmelze gehen kann. Dadurchwird sichergestellt, dass das weitere Fluid im Wesentlichen ausschließlich zum Abkühlen desFormteils verwendet wird. Das weitere Fluid wird somit nach Ablauf des zeitlich begrenztenHaltedrucks des zur Erzeugung des Hohlraums zugeführten Fluids zum Spülen für eine bessereKühlwirkung verwendet.Preferably, the pressure of the fluid supplied to the generation of the cavity is maintained until an inner surface layer of the molding is cooled so that the further fluid can no longer go in solution with the melt when it is supplied. This ensures that the additional fluid is used essentially exclusively for cooling the molded part. The further fluid is thus used for purging for a better cooling effect after expiration of the temporary holding pressure of the fluid supplied to create the cavity.
[0016] Vorzugsweise wird das weitere Fluid beim Verlassen eines ersten Injektors des Spritz¬gusswerkzeugs zum Einführen von Fluid in die Kavität einer Phasenumwandlung unterzogenund erzielt den Joule-Thomson-Effekt, der dann auftritt, wenn ein reales Gas oder Gasgemischdurch Drosselung (isenthalpe Druckminderung) eine Temperaturänderung erfährt. Dadurch wirdeine schnelle Abkühlung des Formteils erreicht.Preferably, upon leaving a first injector of the injection molding tool for introducing fluid into the cavity, the further fluid undergoes phase transformation and achieves the Joule-Thomson effect that occurs when a real gas or gas mixture is throttled (isenthalp pressure reduction). undergoes a temperature change. This achieves rapid cooling of the molded part.
[0017] Vorzugsweise hat ein zweiter Injektor des Spritzgusswerkzeugs, aus welchem das Fluidund auch das weitere Fluid den gebildeten Hohlraum des Formteils verlassen, einen größerenÖffnungsdurchmesser als der erste Injektor des Spritzgusswerkzeugs zum Einführen von Fluidin die Kavität. Dadurch kann sichergestellt werden, dass im Formteil Atmosphärendruck erreichtwird. In die Kavität eingeführtes Fluid kann drucklos aus dieser abströmen.Preferably, a second injector of the injection molding tool, from which the fluid and also the further fluid leave the formed cavity of the molding, has a larger opening diameter than the first injector of the injection molding tool for introducing fluid into the cavity. This can ensure that atmospheric pressure is achieved in the molded part. Introduced into the cavity fluid can flow out of this pressure.
[0018] Vorzugsweise weist der Kreislauf des weiteren Fluids ein Rückgewinnungssystem auf.Dadurch kann sichergestellt werden, dass keine giftigen Stoffe in die Umwelt gelangen.Preferably, the circulation of the further fluid has a recovery system. This can ensure that no toxic substances enter the environment.
[0019] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nach¬folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform.Further details, features and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment.
[0020] Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird schmelzflüssiges Polymer ineine Kavität eines Spritzgusswerkzeugs eingebracht. Dann wird ein erster Injektor oder Einlas¬sinjektor des Spritzgusswerkzeugs zum Zuführen von Fluid in die Kavität geöffnet. Gleichzeitigkann eine Überlaufkavität geöffnet werden. Durch den Einlassinjektor wird ein Fluid, bevorzugtStickstoff, zur Erzeugung eines Hohlraums im Formteil zugeführt. Durch Stickstoff kann einegute Hohlraumbildung erreicht werden. Durch das Einführen von beispielsweise Stickstoff wirddie plastische Seele des Formteils beispielsweise in eine Überlaufkavität gedrückt. Der Druckdes zur Erzeugung eines Hohlraums am Formteil zugeführten Fluids, wie Stickstoff, wird füreine vorbestimmte Zeit aufrechterhalten. Dabei erfolgt ein Abkühlen des Formteils. Darauffol¬gend wird die Zufuhr des zur Erzeugung eines Hohlraums am Formteil zugeführten Fluids ge¬stoppt und ein zweiter Injektor oder Auslassinjektor des Spritzgusswerkzeugs geöffnet.According to the method of the present invention, molten polymer is introduced into a cavity of an injection molding tool. Then, a first injector or Einlas¬sinjektor the injection molding tool for supplying fluid is opened in the cavity. At the same time, an overflow cavity can be opened. Through the inlet injector, a fluid, preferably nitrogen, is supplied to create a cavity in the molding. Nitrogen allows good cavitation to be achieved. For example, by introducing nitrogen, the plastic core of the molding is forced into an overflow cavity. The pressure of the fluid supplied to the molding to create a cavity, such as nitrogen, is maintained for a predetermined time. In this case, a cooling of the molding takes place. Subsequently, the supply of the fluid supplied to the cavity for producing a cavity is stopped and a second injector or outlet injector of the injection molding tool is opened.
[0021] Weiterhin wird ein weiteres Fluid zugeführt, das unterschiedlich vom Fluid zur Erzeu¬gung des Hohlraums am Formteil ist. Die eingesetzten Fluide unterscheiden sich dabei insbe¬sondere durch die Stoffeigenschaften der Moleküle. Das weitere Fluid ist bevorzugt Kohlendi¬oxid (C02). Durch das Zuführen des weiteren Fluids ergibt sich ein Volumenstrom und dasweitere Fluid strömt durch das Formteilinnere. Durch Ausnutzen des sich ergebenden Joule-Thomson-Effekts wird eine gute Kühlwirkung für das Formteil erreicht.Furthermore, a further fluid is supplied, which is different from the fluid for Erzeu¬gung of the cavity on the molded part. The fluids used differ insbe¬sondere by the material properties of the molecules. The further fluid is preferably carbon dioxide (CO 2). By supplying the further fluid results in a volume flow and the further fluid flows through the molding interior. By exploiting the resulting Joule-Thomson effect, a good cooling effect for the molded part is achieved.
[0022] Danach wird eine Zufuhr des weiteren Fluids gestoppt und werden sowohl der Einlassin¬jektor als auch der Auslassinjektor geschlossen. Das Spritzgusswerkzeug wird geöffnet und dasFormteil kann entnommen werden.Thereafter, a supply of the further fluid is stopped and both the inlet injector and the outlet injector are closed. The injection mold is opened and the mold part can be removed.
[0023] Durch die Zufuhr des weiteren Fluids wird das Formteil schneller als bei einem bisherbekannten Verfahren abgekühlt, wodurch verkürzte Zykluszeiten erreichbar sind. Insbesonderewird durch C02 als weiteres Fluid eine schnelle Kühlung erreicht.By supplying the additional fluid, the molded part is cooled faster than in a previously known method, whereby shortened cycle times can be achieved. In particular, CO 2 as a further fluid achieves rapid cooling.
[0024] Der Druck des zur Erzeugung des Hohlraums zugeführten Fluids wird bevorzugt solangeaufrechterhalten, bis eine innere Randschicht des Formteils so abgekühlt ist, dass das weitereFluid, wie C02, bei seiner Zufuhr nicht mehr in Lösung mit der Schmelze gehen kann. Es wirdim Wesentlichen ausschließlich zum Abkühlen des Formteils verwendet. Nach Ablauf des zeit¬lich beschränkten Haltedrucks des zur Erzeugung des Hohlraums zugeführten Fluids wird daszugeführte weitere Fluid zum Spülen für eine bessere Kühlwirkung verwendet. Der Druck deszur Erzeugung des Hohlraums zugeführten Fluids wird bevorzugt zwischen 1 bis 5 Sekunden und besonders bevorzugt zwischen 2 bis 3 Sekunden aufrechterhalten. Das weitere Fluid unter¬liegt beim Verlassen eines ersten Injektors des Spritzgusswerkzeugs zum Einführen von Fluid indie Kavität bei seiner Zufuhr einer Phasenumwandlung. Hierdurch wird der Joule-Thomson-Effekt erzielt, der dann auftritt, wenn ein reales Gas oder Gasgemisch durch Drosselung (isent-halpe Druckminderung) eine Temperaturänderung erfährt. Dadurch wird eine schnelle Abküh¬lung des Formteils erreicht.The pressure of the fluid supplied to create the cavity is preferably maintained until an inner surface layer of the molding has cooled so that the further fluid, such as CO 2, can no longer be in solution with the melt when it is fed. It is used essentially exclusively for cooling the molding. After expiration of the temporally limited holding pressure of the fluid supplied to the generation of the cavity, the supplied additional fluid is used for rinsing for a better cooling effect. The pressure of the fluid supplied to create the cavity is preferably maintained between 1 to 5 seconds, and more preferably between 2 to 3 seconds. When leaving a first injector of the injection molding tool, the further fluid is subjected to the introduction of fluid into the cavity when it is fed with a phase transformation. As a result, the Joule-Thomson effect is achieved, which occurs when a real gas or gas mixture undergoes a temperature change by throttling (isent-halpe pressure reduction). As a result, a rapid Abküh¬lung the molding is achieved.
[0025] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat der zweite Injektor des Spritzgusswerk¬zeugs, aus welchem das Fluid und auch das weitere Fluid den gebildeten Hohlraum des Form¬teils verlassen, einen größeren Öffnungsdurchmesser als der erste Injektor des Spritzguss¬werkzeugs zum Einführen von Fluid in die Kavität. Das Verhältnis ist mindestens 1:1 und istbevorzugt 2:1 oder größer. Erst dadurch kann sichergestellt werden, dass im Formteil Atmo¬sphärendruck erreicht wird und dass in die Kavität eingeführtes Fluid drucklos aus dieser ab¬strömen kann.In the method according to the invention, the second injector of the injection mold, from which the fluid and also the further fluid leave the formed cavity of the molded part, has a larger opening diameter than the first injector of the injection molding tool for introducing fluid into the cavity. The ratio is at least 1: 1, and is preferably 2: 1 or greater. Only then can it be ensured that atmospheric pressure is achieved in the molded part and that fluid introduced into the cavity can flow out of this without pressure.
[0026] Der Kreislauf des weiteren Fluids sollte insbesondere dann ein Rückgewinnungssystemaufweisen, wenn das weitere Fluid in größerer Konzentration gesundheitsgefährdend sein kann,wie es bei der Verwendung von C02 der Fall ist. Durch das Vorsehen eines Rückgewinnungs¬systems für das weitere Fluid im System kann dann sichergestellt werden, dass keine giftigenStoffe nach außen und in die Umwelt gelangen.The circulation of the further fluid should have a recovery system, in particular, if the further fluid in a higher concentration can be hazardous to health, as is the case with the use of CO 2. By providing a recovery system for the further fluid in the system can then be ensured that no toxic substances get out and into the environment.
[0027] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen und gezeig¬ten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationenmöglich.Of course, the invention is not limited to the details described above and gezeig¬ten, but there are numerous modifications and modifications.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ATGM8062/2015U AT14757U1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Molding production |
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| AT6852014 | 2014-09-08 | ||
| ATGM8062/2015U AT14757U1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Molding production |
Publications (1)
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|---|---|
| AT14757U1 true AT14757U1 (en) | 2016-05-15 |
Family
ID=55907763
Family Applications (1)
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| ATGM8062/2015U AT14757U1 (en) | 2014-09-08 | 2014-09-08 | Molding production |
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|---|---|
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2014
- 2014-09-08 AT ATGM8062/2015U patent/AT14757U1/en not_active IP Right Cessation
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