Verfahren zum Herstellen von Kunststoffkörpern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern, die einen Kern aus aufgeschäumtem Kunststoff mit geringer Dichte und eine Mantelschicht aus höchstens gering aufgeschäumtem Kunststoff höherer Dichte besitzen.
Es ist bereits bekannt, Kunststoff, insbesondere Phenolharz, in kisten artigen Behältern, deren Wandungen gegebenenfalls mit Kunststoffolien ausgelegt sind, zu Blöcken mit durchgehend geringer, annähernd gleicher Dichte aufzuschäumen. Die nach dem Aushärten aus druckempfindlichem und bröckeligem Kunststoffschaum bestehenden Blöcke werden zum Herstellen von Kunststoffkörpern der eingangs genannten Art zur Konfektionierung geschnitten und mit dichtem, nicht aufschäumendem Kunststoff, insbesondere Polyesterharz, gegebenenfalls unter Einbettung von Glas- oder Asbestfasermatten von Hand oder in entsprechenden Formen ummantelt.
Bei grossen Kunststoffkörpern müssen, um die Handhabung der konfektionierten Kunststoffschaumteile zu erleichtern und ein Ablösen der Mantelschicht durch die bei deren Aushärtung auftretende Gasentwicklung in den Kunststoffschaumkörpern zu verhindern, in den Kunststoffschaumkörpern Stege aus glasfaserverstärktem Polyesterharz angeord net werden. Die Herstellung der Kunststoffkörper erfordert also eine Reihe von schwierigen und zum Teil teueren Arbeitsgängen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein einfach und billig auszuführendes Verfahren zur Herstellung von Kunststoffkörpern der eingangs angeführten Art zu schaffen.
Dliese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren gelöst, nach welchem in eine allseitig schliessbare Form eine zum Aufschäumen vorbereitete Kunststoffmasse, vorzugsweise Phenolharzmasse, die im frei aufgeschäumten Zustand das auszufüllende Volumen der Form übersteigt, eingegeben, die Form während des Aufschäumens der Kunststoffmasse geschlossen gehalten und nach dem Aufschäumen und
Aushärten des Kunststoffes zum Herausnehmen des
Kunststoffkörpers geöffnet wird.
Die Zeichnungen Fig. 1 und Fig. 2 dienen der Er läuterung zweier unterschiedlich ausgestalteter Bei spiele von Verfahren zur Herstellung von Kunststoff körpern.
Zum Herstellen eines Kunststoffkörpers wird eine zum Aufschäumen vorbereitete Kunststoffmasse, insbe sondere Phenolharzmasse, in eine teilbare, gemäss
Fig. 1 aus einem Unter-und einem Oberteil 1 bzw. 2 bestehende Form, in die ein Negativ des herzustellen den Kunststoffkörpers eingearbeitet ist, eingefüllt. Die
Masse des Kunststoffes bzw. Phenolharzes reicht aus, um im unbehindert und frei aufgeschäumten Zustand ein das auszufüllende Volumen der Form 1, 2 weit übersteigendes Volumen einzunehmen. Nach dem Ein füllen der Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse wird das bisher abgenommene Oberteil 2 auf das Unterteil 1 aufgesetzt und beispielsweise durch nicht dargestellte Zwingen oder Pressen auf diesem festgehalten. Die Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse schäumt in der Form 1, 2 auf und füllt das in diese eingearbeitete Negativ aus.
Die sich im Zentrum 3 der Form 1, 2 ausdehnende Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse presst die Randzonen 4 an die Wandungen der Form 1, 2, so dass dort das Aufschäumen behindert bzw. die bereits aufgeschäumte Masse wieder komprimiert wird. Nach dem Aushärten kann das Oberteii 2 der Form abge- nommen und der Kunststoffkörper, der in seinem Kern aus aufgeschäumtem Kunststoff mit geringer Dichte und in seiner sich mit einem kontinuierlichen Übergang an den Kern anschliessenden Mantelschicht durch die Kompression der Randzonen 4 aus höchstens gering aufgeschäumtem Kunststoff mit höherer Dichte besteht, aus dem Unterteil 1 als fertiges Teil horausge- nommen werden.
Zum leichten Lösen des Kunststoffkörpers aus der
Form 1, 2 ist es zweckmässig, diese vor dem Einfüllen der aufzuschäumenden Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse mit einem geeigneten Trennmittel einzustrei chen. Es kann zur Vereinfachung auch vorteilhaft sein, eine Form zu verwenden, die aus einem mit einem geeigneten Trennmittel versetzten Kunststoff besteht.
Die mechanische Festigkeit des Kunststoffkörpers ist infolge des kontinuierlichen Überganges des Kerns in die Mantelschicht recht hoch. Zur Steigerung der
Festigkeit kann eine verhältnismässig dicke Ausbildung der Mantelschicht dadurch erreicht werden, dass in die
Form 1, 2 eine Mischung aus mindestens zwei sich in ihrer Aufschäumfähigkeit unterscheidenden Kunststoff sorten, insbesondere Phenolharzsorten, eingegeben wird. Versuche haben ergeben, dass sich hierbei die schlechter aufschäumenden Anteile während des Auf schäumens in den Randzonen 4 sammeln und eine besonders dicke und dichte Mantelschicht bilden.
Zur weiteren Steigerung der Festigkeit können der aufzuschäumenden Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse geeignete Fasern, insbesondere Glas- oder Asbestfa sern, beigemengt werden. Auch ist es, um eine besonders feste Mantelschicht zu erhalten, möglich, diese durch Auslegen der Form 1, 2 mit Glas- bzw. Asbestfasermatten bzw. geweben vor dem Einbringen der aufzuschäumenden Kunststoff- bzw. Phenolharzm asse zu verstärken. Zur Aufnahme besonderer Beanspruchungen des herzustellenden Kunststoffkörpers können weiterhin in die Form 1, 2 vor dem Aufschäumen der Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse Rowingstränge eingelegt werden.
Durch Beimengen von entsprechendem Farbstoff zur aufzuschäumenden Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse kann der herzustellende Kunststoffkörper beliebig gefärbt werden.
Um eine äusserst widerstandsfähige, besonders gut lichtecht färbbare Oberfläche zu erzielen, kann der aus der Form 1, 2 entnommene Kunststoffkörper in an sich bekannter Weise mit gegebenenfalls durch Glasoder Asbestfasermatten bzw. -geweben verstärktem Harz, insbesondere Polyesterharz, umpresst bzw. umkleidet werden. Ein Abheben der Polyesterharzschicht durch Gasentwicklung im aufgeschäumten Kunststoffkörper ist infolge dessen dichter Mantelschicht nicht zu befürchten, so dass ein Einfügen von Harz bzw. Poly esterharzstegen in den Kunststoffkörper unnötig ist.
Zum Herstellen eines mit Harz, insbesondere Polyesterharz, ummantelben Kunststoffkörpers ist es auch möglich, gemäss Fig. 2 die Form 5, 6 vor dem Einbringen der aufzuschäumenden Kunststoff- bzw.
Phenolharzmasse 7 mit aus dem Harz bzw. Polyesterharz bestehenden Formkörpern 8, 9 auszulegen. Die in den Kunststoffkörper einzubringenden Glas-oder Asbestfasermatten bzw. -gewebe und Rowingstränge sind in diesem Fall in die Formkörper 8, 9 einzulegen.
Die Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse 7 schäumt im von den Formkörpern 8, 9 umgebenen Hohlraum 10 auf und bildet in diesem einen über eine verdichtete Mantelschicht mit den Formkörpern 8, 9 untrennbar verbundenen Kunststoffkörper. Die Form 5, 6 kann hierbei sehr einfach und damit billig gehalten werden, da die aufzuschäumende Kunststoff- bzw. Phenolharzmasse 7 nicht mit ihr in Berührung kommt. Ein Festkleben des Kunststoffkörpers an der Form 5, 6 ist ausgeschlossen und die Oberflächengüte des hergestellten
Kunststoffkörpers hängt nur von der Beschaffenheit der Formkörper 8, 9, nicht aber von der Güte der
Formflächen der Form 5, 6 ab.
Process for the production of plastic bodies
The invention relates to a method for producing plastic bodies which have a core made of foamed plastic with a low density and a jacket layer made of at most slightly foamed plastic of higher density.
It is already known to foam plastic, in particular phenolic resin, in box-like containers, the walls of which are optionally lined with plastic films, to form blocks with a consistently low, approximately the same density. The blocks, which are made of pressure-sensitive and crumbly plastic foam after hardening, are cut to manufacture plastic bodies of the type mentioned at the beginning and encased with dense, non-foaming plastic, in particular polyester resin, possibly by embedding glass or asbestos fiber mats by hand or in appropriate molds.
In the case of large plastic bodies, in order to facilitate the handling of the prefabricated plastic foam parts and to prevent the cladding layer from detaching due to the development of gas in the plastic foam bodies during their hardening, webs made of glass fiber reinforced polyester resin must be arranged in the plastic foam bodies. The production of the plastic body thus requires a number of difficult and sometimes expensive operations.
The invention is based on the object of creating a method for the production of plastic bodies of the type mentioned above that can be carried out simply and cheaply.
This object is achieved according to the invention by a method according to which a plastic compound prepared for foaming, preferably phenolic resin compound, which in the freely foamed state exceeds the volume of the mold to be filled, is entered into a mold that can be closed on all sides, the mold is kept closed during the foaming of the plastic compound and after foaming and
Curing of the plastic to remove the
Plastic body is opened.
The drawings Fig. 1 and Fig. 2 are used to explain two differently designed examples of methods for producing plastic bodies.
To produce a plastic body, a plastic compound prepared for foaming, in particular special phenolic resin compound, is divided into a divisible according to
1 is filled with a mold consisting of a lower and an upper part 1 and 2, respectively, in which a negative of the plastic body to be produced is incorporated. The
The mass of the plastic or phenolic resin is sufficient, in the unhindered and freely foamed state, to take up a volume that far exceeds the volume of the mold 1, 2 to be filled. After the A fill the plastic or phenolic resin compound, the previously removed upper part 2 is placed on the lower part 1 and held on this, for example, by means of forcing or pressing, not shown. The plastic or phenolic resin compound foams up in the form 1, 2 and fills the negative incorporated into it.
The plastic or phenolic resin compound expanding in the center 3 of the mold 1, 2 presses the edge zones 4 against the walls of the mold 1, 2, so that foaming there is impeded or the already foamed compound is compressed again. After hardening, the upper part 2 can be removed from the mold and the plastic body, which in its core is made of foamed plastic with low density and in its jacket layer adjoining the core with a continuous transition, is made of at most slightly foamed plastic due to the compression of the edge zones 4 with a higher density, can be taken from the lower part 1 as a finished part.
For easy removal of the plastic body from the
Form 1, 2, it is advisable to smear them in with a suitable release agent before filling the plastic or phenolic resin compound to be foamed. For the sake of simplicity, it can also be advantageous to use a mold which consists of a plastic mixed with a suitable release agent.
The mechanical strength of the plastic body is quite high due to the continuous transition of the core into the cladding layer. To increase the
Strength, a relatively thick formation of the cladding layer can be achieved in that
Form 1, 2 a mixture of at least two types of plastic which differ in their foamability, in particular types of phenolic resin, is entered. Tests have shown that the more poorly foaming fractions collect in the edge zones 4 during foaming and form a particularly thick and dense jacket layer.
To further increase the strength of the plastic or phenolic resin to be foamed, suitable fibers, in particular glass or asbestos fibers, can be added. In order to obtain a particularly strong jacket layer, it is also possible to reinforce this by laying the mold 1, 2 with glass or asbestos fiber mats or fabrics before the plastic or phenolic resin material to be foamed is introduced. To absorb particular stresses on the plastic body to be produced, rowing strands can also be inserted into the mold 1, 2 before the plastic or phenolic resin compound is foamed.
By adding the appropriate dye to the plastic or phenolic resin compound to be foamed, the plastic body to be produced can be colored as desired.
In order to achieve an extremely resistant, particularly lightfast, colorable surface, the plastic body removed from the mold 1, 2 can be pressed around or clad in a known manner with resin, in particular polyester resin, reinforced with glass or asbestos fiber mats or fabrics. A lifting of the polyester resin layer due to the evolution of gas in the foamed plastic body is not to be feared due to its dense shell layer, so that an insertion of resin or polyester resin webs into the plastic body is unnecessary.
To produce a plastic body sheathed with resin, in particular polyester resin, it is also possible, according to FIG. 2, to shape the mold 5, 6 before introducing the plastic or plastic material to be foamed.
Phenolic resin compound 7 to be designed with molded bodies 8, 9 consisting of the resin or polyester resin. The glass or asbestos fiber mats or fabric and rowing strands to be introduced into the plastic body are to be placed in the molded bodies 8, 9 in this case.
The plastic or phenolic resin compound 7 foams up in the cavity 10 surrounded by the molded bodies 8, 9 and forms in this a plastic body which is inseparably connected to the molded bodies 8, 9 via a compressed jacket layer. The mold 5, 6 can be kept very simple and therefore cheap, since the plastic or phenolic resin compound 7 to be foamed does not come into contact with it. A sticking of the plastic body to the mold 5, 6 is excluded and the surface quality of the manufactured
Plastic body depends only on the nature of the molded body 8, 9, but not on the quality of the
Form surfaces of the form 5, 6.