CH407533A - Verfahren und Vorrichtung zum Kunststoffspritzgiessen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Kunststoffspritzgiessen
Zur Herstellung von Kunststoffgegenständen werden thermoplastische Polymerisate im sogenannten Spritzguss in Formen eingeschossen. Bei diesem Verfahren können während des Gusses Fehler auftreten, die zu Wertminderungen des fertigen Gussteiles führen. Die Spritzlinge weisen z. B. Luftblasen oder sogar Brandstellen und Bindenahtfehler durch das in die Form einschiessende Spritzmaterial auf, wenn die vorhandene Luft nicht völlig während des Gusses verdrängt wird. Je besser die Form schliesst, desto schwerer lässt sich die Luft austreiben. Hierbei werden dann Partien des Pressteiles, in denen schwer entfernbare Luftpolster liegen, weniger oder unzureichend gefüllt, was zu einem unvollständigen Fluss des Spritzmaterials und zu Luftblasen im Spritzling führt.

   Wenn die Form Partien enthält, aus denen Luft überhaupt nicht entweichen kann, wird durch den Spritzdruck das Luftpolster durch Kompression örtlich so stark erhitzt, dass Brandstellen in der Masse auftreten können.



   Ferner können im Spritzling   Bindenahtfehler    auftreten, wenn die Spritzmasse ungleichmässig abkühlt.



  Die in die Form einschiessende Masse muss zur Herabsetzung der Viskosität bils an die thermische Belastungsgrenze aufgeheizt werden. Weist die Form nun sehr dichte Passflächen auf, kann die eingeschlossene Luft nur schlecht entweichen, was zu einer ungleichmässigen Abkühlung des Massenflusses führt. Beim Zusammentreffen von Massen unterschiedlicher Temperatur treten als   Folgeerscheinungen    sichtbare Bindenähte auf.



   Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde schon vorgeschlagen, den Spritzguss unter vermindertem Druck in der Form durchzuführen ; jedoch ist dabei zwangsläufig der Qerschnitt der Absaugöffnung der Form derartig eng gemessen, dass unzulässig hohe Drosselverluste entstehen und entsprechend lange Auspumpzeiten benötigt werden.



   Es ist auch schon bekannt, auch vor dem Einschiessen der Spritzmasse in die Form und vor der Verflüssigung der Spritzgussmasse das aus Kunststoff  granulat- oder    pulver bestehende Rohmaterial im Extruder vorzuentgasen, um auf diese Weilse zu einem blasenfreien Gussstück zu gelangen. Bisher wurde die Entgasung jedoch im Bereich der Förderschnecke nach den ersten Heizzonen vorgenommen, wenn das Rohmaterial bereits einer Wärmeeinwirkung ausgesetzt war, und plastisch geworden ist, wobei im wesentlichen nur die beim Heizen frei werdenden Gase evakuiert werden.   Hierbei    ist die Entgasung deshalb unvollständig.



  Die Feuchte des durch den Einfülltrichter einfallenden Gutes kann durch die Plastfizierungszone nicht hindurchgesaugt werden, so dass die Nachteile beim Giessen des feuchten Gutes nicht beseitigt werden.



   Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, den Spritzguss mit sowohl entgastem als auch getrocknetem Rohmaterial vorzunehmen. Das Kennzeichnende wird darin gesehen, dass das Spritzgussrohmaterial vor und beim Eintritt in den Förderweg zur Spritzgussdüse unter Vakuum entgast und getrocknet wird.



   Man kann dabei so verfahren, dass man den Einfülltrichter des Extruders als Vakuumgefäss ausbildet und an eine Vakuumpumpe   anschliesst.    Eine optimale Trocknung und Entgasung wird erreicht, wenn der Einfülltrichter an seinem unteren, sich verengenden Teil doppelwandig ausgebildet ist und der dadurch gebildete Hohlraum, welcher vom Rohmaterial durchfallen wird, und der obere, über dem Rohmaterial befindliche   Raum an ein Evakuierungsmittel angeschlossen sind.



  Ein derartig vorbehandeltes Rohmaterial (Kunststoffpulver- oder granulat) wird ohne zu schmieren oder zu kleben durch die Förderschnecke transportiert und als gleichmässige homogene Spritzmasse in die unter Vakuum stehende Form eingeschossen. Ausserdem werden in der ersten Heizzone das Restwasser und monomere Reste frei, die ebenfalls mit abgepumpt werden.



   Eine geeignete Vorrichtung gemäss der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt; es zeigen:
Fig. 1 einen Teil eines Extruders mit Einfülltrichter im Längsschnitt,
Fig. 2 einen Einfülltrichter im Längsschnitt.



   Man erkennt eine Spritzgussanlage 1 mit einer Fördereinrichtung 2, in welche über einen Einfülltrichter 3 pulver- oder granulatförmiges Kunststoffschüttgut 4 eingegeben wird. Die Fördereinrichtung 2 besteht aus einer Förderschnecke 21 und Heizzonen 22, 23. Der Trichter 3 ist durch einen angeflanschten Deckel 31 vakuumdicht verschlossen und kann über einen Stutzen 32 mittels einer nicht gezeigten Vakuumpumpe evakuiert werden.



   In Fig. 2 erkennt man am Trichter 3, an dessen unterem Teil, eine einen Trichtermund 30 umgebende Hülse 301, welche einen Hohlraum 302 bildet, der über einen Stutzen 32 evakuiert werden kann. Das Schüttgut 4 durchfällt den Hohlraum 302 und erfährt somit eine nochmalige Entgasung. Der Stutzen 32 steht über eine nicht gezeigte Leitung mit einem   Absaugstutzen    310 für den oberen Trichterteil 33 in Verbindung.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zum Kunststoffspritzgiessen unter Vakuum, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgussrohmaterial vor und beim Eintritt in den Förderweg zur Spritzgussdüse unter Vakuum entgast und getrocknet wird.

   II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfülltrichter des Extruders als Vakuumgefäss ausgebildet und an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die im Förderweg befindliche Heizung infolge Aufheizung des Fördergutes anfallenden Gase über den Schneckengang und einen am Einfülltrichter angeordneten Vakuumstutzen abgepumpt werden.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfülltrichter an seinem unteren, sich verengenden Teil, doppelwandig ausgebildet ist und der dadurch gebildete Hohlraum, welcher von Rohmaterial durchfallen wird, und der obere, über dem Rohmaterial befindliche Raum an ein Evakuierungsmittel angeschlossen sind.