CS229116B1 - Forma pro výrobu vstřikovaných dílců z vystužených roaktoplastů - Google Patents

Abstract

Dvudílná forma jo opatřena těsněním a jednoduchou nebo zdvojenou nosnou vrstvou se zabudovanými temperačními elementy. Vnitřní povrch nosné vrstvy spodního a/nebo horního dílu formy je opatřen funkční kompozitní laminátovou vrstvou, sestávající z plněné gelcoatové vrstvy a pláště. V rámu alespoň jednoho dílu formy je vytvořen nejméně jeden rozváděči žlábék a ve vnitřním a/nebo vnějším okraji rámu je ve vzdálenosti nejvýše 50 mm od rozváděcího žlábku vytvořeno dodatkové těsnění.

Description

Vynález se týká formy pro výrobu vstřikovaných dílců z vyztužených reaktoplastů, určené zejména pro technologii přetlakového nebo podtlakového vstřikování sklem vyztužených reaktoplastů.

Stávající technologie, užívané dosud pro výrobu zejména polyesterových skelných laminátů, případně i dalších typů za studená tvrdíteIných reaktoplastů^nevyhovují požadavkům na zvyšování bezpečností a hygieny práce a zlepšováni pracovního prostředí. Nejběžňější a dosud nejvíce rozšířená technologie kontaktního kladení impregnovaných výztuží na otevřenou formu ponechává téměř celý povrch dílce volný, což má za následek zvýšené odpařování styrenu do ovzduší a to až do doby, kdy dílec zpolymeruje. Podobně je tomu i u dalších užívaných postupů, jako na příklad u poměrně moderní technologie přesného navíjení, taženi profilů či stříkání. Vhodnější, z uvedeného hlediska jsou technologie, pracující s dvoudílnými, uzavřenými formami. Sem patří především technologie lisování za studená, v největší míře pak lisování za tepla. Podstatou je opět impregnace skiovýztuže ve formě, a to buá studené či vytápěné, dokončení dílce se provádí tlakovou impregnací. Pro tyto práce jsou vesměs používány formy buá kovové, zápustkové, s tlakovými ořezávacími hranami, případně laminátové formy vyztužené žebry nebo vylité plastbetonem za předpokladu, že se uzavírání provádí malými tlaky. Materiál se ve formě vylisuje do požadované tloušlky, přebytek pryskyřice odtéká hranami formy ven. V posledních letech je zaváděna moderní technologie tzv, podtlakového, případně přetlakového vstřikování. Její podstatou je vkládání sklovýztuží do suché, separované formy, složené ze dvott nebo více dílů, do které se pak, po uzavření dutiny, pryskyřice vstřikuje buá pod tlakem, případně v kombinaci tlaku a vakua.

Formy pro tuto technologii jsou kovové, pevně umístěné v lisech, liší se však od běžných forem tím, že jsou v horním dílu opatřeny odvzdušňovacími otvory, přičemž obvod těchto forem bývá v někte- 2 229 11β rých případech uzavřen pryžovým těsněním, které má zabránit vytékání pryskyřice mimo formu. Podobně jsou řešeny i formy zhotovené z polyesterového skelného laminátu. Pryskyřice se do uzavřené a výztuží opatřené formy vhání čerpadlem tak dlouho, až se objeví v odvzdušnovaoích otvorech a v určených místech okrajů.

Dalším možným způsobem řešení je i technologie, kombinující přetlak s podtlakem, kde se naopak z jedné strany odsává z formy vzduch a z opačné strany, případně středem formy vhání pryskyřice, Rozdíly tlaků a vakua jsou ve formě velmi malé, postačí však k velmi rychlé impregnaci. Na druhé straně musí být ovšem tento typ forem velmi dobře uzavřen, aby nedocházelo ke ztrátám tlaku či vakua. To je řešeno pomocí zdvojeného obvodového těsnění, které vytváří kanál, ze kterého je odsáván vzduch· Odvzdušnovací otvory v těchto formách umístěny nejsou, vstřikování je ukončeno tehdy, když je pryskyřice v předem zvoleném místě, ve kterém je většinou umístěn odsávací otvor. Namísto dvoudílné pevné formy je rovněž místo horního dílu formy užívána pouze pryžová, organickým rozpouštědlům odolná plaohetka a pryskyřice se vstřikuje za vakua mezi tuto plachetku a spodní díl formy. Tato technologie je obdobou staršího výrobního postupu, při kterém bylo k běžnému lisování velkoplošných dílů užíváno atmosférického tlaku.

Stávající formy, dosud užívané pro výrobu vstřikovaných dílců výše uvedenými technologiemi mají řadu nevýhod. Mezi hlavní nevýhody patří především velmi rychlé narušení obvodového těsnění a to zejména u podtlakového systému, kde obvykle pryskyřice buá místně nebo úplně zateče až k tomuto těsnění formy. Další nevýhodou bývá i špatné rozvedení pryskyřice do tvarovaných forem, protože se vstřikované pojivo šíří od trysky koncentricky, čemuž nemusí vždy odpovídat tvar dílce, V něktmýoh formách je tato závada řešena buá několika vstřikovacími otvory, oož ovšem narušuje těsnost formy,případně hlubokými obvodovými žlábky, kterými je přebytečná pryskyřice odváděna z míst, která jsou již prosycena. Tím ovšem dochází ke značným ztrátám pryskyřice·

Základním problémem bývá i otázka chlazení nebo naopak vytápění forem. Kapacita a tím i efektivita výroby v linkách je dána rychlostí polymerace laminátu ve formě. Při zahájení výroby bývají formy studené, oož prodlužuje polymerační časy, naopak po vyrobení několika dílců v rychlém sledu za sebou se forma přehřívá v důsledku exotermníoh pochodů při polymeraci· Vstřikování

229 116 pryskyřice do teplé formy ovšem působí některé povrchové vady a zkracuje přípustnou dobu vstřikování, což není vždy ku prospěchu· Většinu výše uvedených nevýhod odstraňuje forma podle vynálezu, určená pro vstřikování dílců z vyztužených reaktoplastů· Forma sestává ze spodního a horního dílu opatřeného těsněním a jednoduchou nebo zdvojenou nosnou vrstvou se zabudovanými temperačními elementy· Podstata vynálezu spočívá v tom, že vnitřní povrch nosné vrstvy spodního dílu formy a horního dílu formy je opatřen funkční kompozitní laminátovou vrstvou· V rámu alespoň jednoho dílu formy je vytvořen nejméně jeden rozváděči žlábek o velikosti nejvýše 20 x 20 mm. Ve vnitřním a/nebo vnějším okraji rámu formy je ve vzdálenosti nejvýše 50 mm od rozváděoího žlábku vytvořeno dodatkové těsnění. Funkční kompozitní laminátová vrstva sestává s výhodou z plněné gelcoatové vrstvy, plnivem je na příklad korund a/nebo mletá břidlice a z pláště z polyesterového skelného laminátu o tloušlce nejméně 4 mm. Nosná vrstva formy sestává z výhodou z temperační vrstvy pod níž je uložena vyztužujíoí vrstva· Podle dalšího význaku nosná vrstva dílu formy sestává z temperační vrstvy. Podle dalšího význaku je dodatkovým těsněním pružná hadička nebo profil uložený do drážky, předem vytvarované v horním dílu nebo ve spodním dílu formy. Dodatkové těsnění je podle posledního význaku vynálezu s výhodou vytvořeno jako průběžný tvarovaný výstupek v alespoň jednom dílu formy.

Řešení formy podle vynálezu má řadu výhod. Rozváděči žlábek neslouží v daném případě pro odvod pryskyřice a proto je velikostí omezen na nejmenší možnou míru. Tím dochází k minimálním ztrátám pojivá, zvláště pak proto, že dodatkovým těsněním, které je situováno - podle konstrukce a tvaru dílu formy-co nejblíže před nebo za rozváděči žlábek - se dále omezuje šíření přetoků. Dodatkové těsnění je uloženo ve tvarovaném žlábku volně, bez přilepení, případně pouze s místním uchycením a lze je proto bez námahy a zejména bez poškození formy vyměňovat, zatímco těsnící vakuové drážky na okraji formy zůstávají bez poškození. Další výhodou je, že dodatkové těsnění lze u jednodušších dílů forem umístit co nejblíže ořezávaoí hrany, což zjednodušuje následné ořezávání vytvrzeného laminátu po dokončení výroby. Další výhodou je možnost plynulého počátečního vytápění a následného chlazení formy podle požadavků výrobního režimu. Tuhost formy a celková konstrukční pevnost formy je doplněna tenkými či silnějšími výztuhami plastbetonu, který lze dále vyztužit ještě kovovými nebo dřevěnými žebry.

~ 4 —

229 Ιϊβ

Výhodou konstrukce podle vynálezu je okolnost, že je celý povrch formy vyztužen rovnoměrně v celé ploše a plastbetonová vrstva tvoří ve skutečnosti sendvičovou výplň, která může být dále přelaminována, čímž se dále podstatně zvýší celková tuhost dílce formy,

V případě potřeby je možno i tento sendvič dále doplňovat různými kovovými zálisky či přípravky, nutnými pro uchycení stojanů či ovládacího zařízení a to bez nebezpečí, že by došlo při manipulaci k poškození formy. Plastbetonem jsou současně vyloučeny účinky dlouhodobého krípu, ke kterému by při vylaminování žeber přímo na funkční laminátový povrch postupně došlo. Další výhodou řešení podle vynálezu je možnost snadné výroby libovolného počtu těchto forem na dřevěných upravených modelech, s výhodou při využití směsi pro výrobu flexibilních prvků a to bez jakéhokoliv složitějšího vybavení a požadavků na energii. To umožňuje výrobu těchto forem i v malých, nespecializovaných dílnách β běžným dílenským vybavením.

Příkladné provedení formy podle vynálezu jie schematicky zobrazeno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je řez formou pro kombinaci přetlakového a podtlakového vstřikování, na obr. 2 je řez jednoduchou formou pro přetlakové vstřikování a na obr. 3 je řez vylehčenou formou pro podtlakové vstřikování.

Příklad 1

Forma pro výrobu konstrukčního dílce ze sklem vyztuženého reaktoplastu (obr. 1) způsobem kombinovaného přetlakového a podtlakového vstřikování sestávala ze spodního dílu 10 formy a horního dílu 11 formy, které byly v základních parametrech konstrukčně shodné. V rámu spodního dílu 10 formy byl vytvořen rozváděči žlábek 4 o velikosti 20x20 mm. V horním dílu 11 formy bylo v drážce uloženo dodatkové těsnění 3, sestávající z pryžové hadičky a vytvořeno zdvojené funkční těsnění 2, Při uzavření formy činí vzdálenost mezi dodatkovým těsněním 3 a rozváděcím žlábkem 4 40mm. Funkční povroh horního i spodního dílu 10, 11*formy je zhotoven z funkční kompozitní laminátové vrstvy 1 z nenasycené polyesterové pryskyřice na isoftalové bázi. Ochranná gelooatová vrstva byla vyrobena zahuštěním této pryskyřice 20 % hmot. mleté břidlice. Tloušťka laminátového pláště funkční kompozitní laminátové vrstvy 1 naneseného na gelcoat činila 8 mm. Nosná vrstva formy sestávala z vyztužující vrstvy 7 a temperační vrstvy 5. Vyztužující vrstva 7 byla zhotovena z plastbetonu o složení 30 % hmot. křemičitého sušenéhopís229 118

- 5 ku, 20 % hmot» expandovaného perlitu a 50 % hmot· nízkomolekulární epoxidové pryskyřice. Ve vyztužující vrstvě 7 byly v rámu formy zabudovány dřevěné výztuže 8, přilaminované vrstvou skelného laminátu. V temperační vrstvě 5 o tlouštce 60 mra byly zality tomperační elementy 6., zhotovené z hliníkových trubiček o světlosti 8 mm .

Příklad 2

Forma (obr. 2ϋ pro přetlakové vstřikování dílců ze sklem vyztužených reaktoplastů sestává ze dvou konstrukčně shodných dílů 10, 11, které se odlišují pouze v umístění funkčního a dodatkového těsnění 2,3a rozváděcího žlábku 4. V rámci formy je na spodním dílu 10 formy vytvořeno funkční těsnění 2 a v horním dílu 11 formy je v rohu rámu vytvořen rozváděči žlábek 4 o velikosti 16x 16 mm. Dodatkové těsněni 3, zhotovené ze silikonového profilu, je uloženo v drážce, vytvořené na vnitřní hraně rámu spodního dílu 10 formy. Funkční povrch obou dílů 10, 11 formy jie zhotoven z kompozitní laminátové vrstvy jí ňa bázi nenasycené polyesterové pryskyřice s obsahem 30 % hmot. korundového zrna. Laminátová vrstva 1 je tlustá 10 mm. Nosná vrstva obou dílů 10, 11 formy je tvořeni temperační vrstvou 5, zhotovenówz kompozic epoxidové pryskyřice a litinových pilin, ve které jsou uloženy temperační elementy 6, zhotovené z měděných trubiček o světlosti 10 mm· Pro zvýšení obvodové pevnosti formy je rám formy opatřen po obvodě výztuží 8, zhotovenou z ocelového U-profilu.

Příklad 3

Vylehčená forma (obr. 3) pro podtlakové vstřikování konstrukčních dífců ze sklem vyztužených reaktoplastů, prováděným pod atmosferickým tlakem do vakuované formy. Konstrukční uspořádání spodního a horního dílu 10, 11 formy je shodné. Na rámu spodního dílu 10 formy je vytvořeno zdvojené funkční těsnění 2. Rozváděči žlábek 4 je umístěn ve vzdálenosti 40 mm od drážky, ve které je uloženo dodatkové těsnění 3 a to ve funkční kompozitní laminátové vrstvě 1 spodního dílu 10 formy. Funkční laminátová vrstva JL je zhotovena z polyesterové pryskyřice bisfenolového typu bez plniv· Nosná vrstva sestává z temperační vrstvy 5, zhotovené z epoxidové pryskyřice plněné železnými pilinami a jsou v ni uloženy temperační elementy 6>, zhotovené ze železných trubiček o světlosti 6 mm. Celková tlouáíka temperační vrstvy 5 činí 40 mm. Vyztužující vrstva 7

229 116 je zhotovena ze směsi předem vysušených křemičitých písků a epoxidové nízkomolekulární pryskyřice v poměru 90 : 10 % hmotnostních. Mezi temperační vrstvou 5 a vyztužujíoí vrstvou 7 a mezi dřevěnou výztuží 8 a vyztužujíoí vrstvou 7 je vytvořena 3 mm tlustá dělicí laminátová vrstva 9,«

Příklad 4

Laminátová forma (obr* 4), určená pro podtlakové vstřikování polyesterových skelných laminátů je konstrukčně uspořádána shodně s předcházejícím příkladem· Dodatkové těsnění 3 je umístěno na rámu spodního dílu 10 formy a je tvořeno průběžným tvarovaným výstupkem ve funkční laminátové vrstvě 1.

Claims (6)

1, Forma pro výrobu vstřikovaných dílců z vyztužených reaktoplastů, sestávající ze spodního a horního dílu opatřeného těsněním a jednoduchou nebo zdvojenou nosnou vrstvou se zabudovanými temperačními elementy vyznačená tím, že vnitřní povrch) nosné vrstvy spodního dílu (10) formy a horního dílu (11) formy je opatřen funkční kompozitní laminátovou vrstvou (1), přičemž v rámu alespoň jednoho dílu (10, 11) formy je vytvořen nejméně jeden rozváděči žlábek (4) o velikosti nejvýše 20 x 20 mm a ve vnitřním a/nebo vnějším okraji rámu je ve vzdálenosti nejvýše 50 mm od rozváděcího žlábku (4) vytvořeno dodatkové těsnění (3)).

2, Forma podle bodu 1, vyznačená tím, že funkční kompozitní laminátová vrstva (1) sestává z plněné gelcoatové vrstvy přičemž plnivem je na příklad korund a/nebo mletá břidlice a z pláště, zhotoveného z polyesterového laminátu o tlouštce nej méně 4 mm.

3» Forma podle bodů 1 až 3 vyznačená tím, že nosná vrstva formy sestává z vyztužující vrstvy (7), na níž je uložena temperační vrstva (5).

4. Forma podle bodů 1 až 3 vyznačená tím, že nosná vrstva formy sestává z temperační vrstvy (5).

5. Forma podle bodů 1 až 4 vyznačená tím, že dodatkové těsnění (3) je tvořeno pružným profilem a/nebo hadičkou uloženou do drážky, předem vytvarované v horním dílu (11) nebo ve spodním dílu (10) formy.

6. Forma podle bodů 1 až 4 vyznačená tím, že dodatkové těsnění (3) je tvořeno průběžným tvarovaným výstupkem v alespoň jednom dílu (10, 11) fořmy.