AT384772B

AT384772B - Verfahren zum herstellen von spritzgussteilen

Info

Publication number: AT384772B
Application number: AT70886A
Authority: AT
Original assignee: Cincinnati Milacron Austria
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1988-01-11
Also published as: ATA70886A

Description


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 vermindert werden und die Schwindung des Spritzlings im wesentlichen frei und unbehindert erfolgen kann. Weiters wird erreicht, dass die Wände des Hohlraumes während der gesamten
Zeit des Erstarrens des Spritzlings nur geringen Unterschieden der von innen und von aussen auf die Wände des Hohlraumes einwirkenden Kräfte ausgesetzt sind, wodurch Verformungen der
Wände vermieden und praktisch keine Spannungen in den Spritzling eingebracht werden. 



   Ausserdem wird durch die erfindungsgemäss vorgesehene Anpassung der Schliesskraft an die Formaufweitekraft der erforderliche Energieeinsatz zum Zuhalten der Form vermindert. 



   Weiters wird durch diese Anpassung der Kräfte eine weitgehende Schonung der zur Durch- führung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehenen Maschine samt Formenhohlraum erreicht, wobei es möglich ist, die Wände des Formenhohlraumes so auszulegen, dass eine grösstmögliche
Ausnutzung der Maschinenleistung mit geringer Federsteifigkeit der Wände des Formenhohlraumes ermöglicht wird, wodurch sich ein verminderter Materialeinsatz ergibt. 



   Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Zuhaltekraft vom Beginn des Einspritzens der Spritz- masse in den Hohlraum an entsprechend den Druckänderungen im Hohlraum geändert und nur geringfügig über der im Hohlraum auftretenden Aufweitkraft gehalten wird. Dadurch werden die Wände des Hohlraumes nur sehr geringen Kräften ausgesetzt. Damit kann bei der Durchführung des Verfahrens mit entsprechend schwach dimensionierten Wänden des Hohlraumes das Auslangen gefunden werden. 



   Die Erfindung wird nun an Hand eines Beispiels näher erläutert. Dabei zeigt die Zeichnung ein Diagramm des Druckverlaufs im Hohlraum. 



   Während der Einspritzphase ist der Druck im Hohlraum im wesentlichen von den Fliesswider- ständen im Hohlraum abhängig. Mit dem Erreichen des Füllpunktes, zu dem die Form vollständig mit Spritzmasse aufgefüllt ist, kommt es zu einem steilen Ansteigen des Druckes, da die Spritzmasse zu diesem Zeitpunkt verdichtet wird. Die Umschaltung zu einer Phase, in der kein weiteres
Material in den Hohlraum mehr eingebracht, aber der Druck im Bereich des Einspritzkanals ein dem Einspritzdruck entsprechender oder gegenüber diesem erhöhten Druck aufrecht erhalten wird, wird vorzugsweise während dieses Druckanstieges durchgeführt. 



   Während dieser im weiteren kurz Nachdruckphase genannten Phase sinkt durch das Erstarren des Materials der Druck im Hohlraum bei gleichbleibendem bzw. steigendem Druck im Bereich des Einspritzkanals ab, um nach Erreichen des Siegelpunktes, zu dem die Spritzgussmasse im
Einspritzkanal vollständig erstarrt ist, durch die weitere Kontraktion der abkühlenden Spritzgussmasse bis auf einen Restdruck oder 0 bar abzufallen. 



   Um ein leichtes Entformen zu erreichen und die Eigenspannungen möglichst gering zu halten, ist ein Entformen ohne Restdruck anzustreben. 



   Die während des Zyklus entstehende Aufweitungskraft F'ergibt sich aus der jeweils auf die Trennebene des Hohlraumes projizierten Fläche des Hohlraumes mal dem Druck im Hohlraum über dieser Fläche. 



   Wie aus der Kurve leicht zu ersehen ist, tritt die maximale Aufweitungskraft nur zum Zeitpunkt des Komprimierens auf. Dieser Kraft wirkt eine auf die Wände des Hohlraumes ausgeübte Schliesskraft entgegen. Zum Zeitpunkt des grössten Druckes im Hohlraum übersteigt die Schliesskraft nur geringfügig die Aufweitkraft, so dass die Wände des Hohlraumes von beiden Seiten praktisch gleich belastet sind und deshalb auf die Wände keine nennenswerte Verformungskräfte einwirken. Mit Absinken des Druckes im Hohlraum und damit der Aufweitkraft   F'wird   nach der Erfindung die Schliesskraft ebenfalls vermindert, so dass es zu keinem übermässigen Anstieg der Differenz zwischen der Schliesskraft und der Aufweitkraft kommt, wodurch eine elastische Verformung der Wände des Hohlraumes vermieden wird. 



   Wie aus dem Diagramm zu ersehen ist, verläuft der Abbau   der Zuhaltekraft   nach der Spitze des Innendruckes im wesentlichen gleich dem Abbau des Innendruckes, wobei der Innendruck proportional der Aufweitkraft ist. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Abnahme der Schliesskraft nach dem Ende der Komprimierung nach der Abnahme des Druckes im Hohlraum zu steuern, wobei die Schliesskraft nur wenig grösser als die dem Druck im Hohlraum entsprechende Aufweitkraft gewählt wird. 



   Um die Wände nur geringen Verformungskräften auszusetzen, kann aber auch vorgesehen 

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 werden, die Schliesskraft während des gesamten Zyklus entsprechend dem Druck im Hohlraum zu steuern. 



   Wie aus dem Diagramm ersichtlich, beginnt beim dargestellten Beispiel die Anpassung der Schliesskraft unmittelbar nach Erreichen des höchsten Hohlraumdruckes, während der Nach- druckphase, und wird bis Kühlzeitende durchgeführt. Die Anpassung kann sowohl empirisch aus Messungen am   Spritzling - sowie,   vorzugsweise, aus der Druckkurve, entweder adaptiv, oder durch eine geeignete Regelung im Zusammenhang mit einem Prozessregelsystem durchgeführt werden. Eine Erfassung der Formaufweitungskraft (F') ist auch indirekt über mechanische Grössen, wie Verformung der Wände des Hohlraumes, geleistete Einspritzarbeit, Druckmessung an den
Halterungen der Wände des Hohlraumes u. dgl. möglich, wobei in allen Fällen eine möglichst genaue Anpassung der Formaufweitungskraft   F'an   die Schliesskraft F angestrebt werden soll. 



   Diese Anpassung kann stufenweise, durch Rampen oder, vorzugsweise durch Druckmessung im
Hohlraum, der Kurve folgend, durchgeführt werden [Schliesskraft F = f (F')]. 



   Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Vorteilen der Kräfteanpassung ergibt sich der weitere Vorteil, dass durch diese Anpassung der geringst mögliche Energieeinsatz zum Zuhalten der Form erreicht wird. 



   Weiters werden durch die Anpassung der Kräfte die Wände des Hohlraumes geschont bzw. es wird ermöglicht, diese entsprechend schwach auszulegen. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Herstellen von Spritzgussteilen, bei denen eine geschmolzene Spritzmasse in einen verschliessbaren Hohlraum unter Druck durch einen Einspritzkanal hindurch eingespritzt, in diesem Hohlraum erstarren gelassen, danach der Hohlraum geöffnet und der erstarrte Teil entnommen wird, wobei nach dem vollständigen Füllen des Hohlraumes mit Spritzmasse der Hohlraum einem Druck ausgesetzt wird, bis die Spritzmasse in diesem erstarrt ist und der Hohlraum bis zu diesem Zeitpunkt mit einer Schliesskraft zugehalten wird, die jene sich durch die in der Teilungsebene des Hohlraumes projizierte Fläche des Hohlraumes und den im Hohlraum herrschenden Druck ergebende Aufweitkraft übersteigt und nach diesem Zeitpunkt die Schliesskraft auf Null reduziert wird, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Schliesskraft zumindest nach dem Erreichen des höchsten Druckes im Hohlraum vermindert wird, wobei aber eine geringfügig über der sich auf Grund der mit der fortschreitenden Erstarrung der Spritzmasse im Hohlraum verbundenen Abnahme des Druckes im Hohlrauminneren vermindernden Aufweitkraft liegende Schliesskraft beibehalten wird, bis diese nach dem vollständigen Erstarren des gespritzten Körpers im Hohlraum praktisch auf Null abgesunken ist, wonach die Schliesskraft ebenfalls auf Null reduziert wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesskraft vom Beginn des Einspritzens der Spritzmasse in den Hohlraum an entsprechend den Druckänderungen im Hohlraum geändert und nur geringfügig über der im Hohlraum auftretenden Aufweitkraft gehalten wird.