CZ298261B6 - Lisovadlo, zpusob jeho výroby a zpusob výroby výlisku - Google Patents

Lisovadlo, zpusob jeho výroby a zpusob výroby výlisku Download PDF

Info

Publication number
CZ298261B6
CZ298261B6 CZ20004441A CZ20004441A CZ298261B6 CZ 298261 B6 CZ298261 B6 CZ 298261B6 CZ 20004441 A CZ20004441 A CZ 20004441A CZ 20004441 A CZ20004441 A CZ 20004441A CZ 298261 B6 CZ298261 B6 CZ 298261B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
die
elastomer
matrix
coating
die according
Prior art date
Application number
CZ20004441A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20004441A3 (cs
Inventor
Edmondson@Brian
William Espie@Alan
Ross Story@Edward
Original Assignee
Unilever N. V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unilever N. V. filed Critical Unilever N. V.
Publication of CZ20004441A3 publication Critical patent/CZ20004441A3/cs
Publication of CZ298261B6 publication Critical patent/CZ298261B6/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/56Coatings, e.g. enameled or galvanised; Releasing, lubricating or separating agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D13/00Making of soap or soap solutions in general; Apparatus therefor
    • C11D13/14Shaping
    • C11D13/18Shaping by extrusion or pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/022Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form
    • B30B15/024Moulds for compacting material in powder, granular of pasta form using elastic mould parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Cleaning Implements For Floors, Carpets, Furniture, Walls, And The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

Lisovadlo má povrch pro lisování substrátu, kde lisovací povrch zahrnuje základní matrici s otevrenou strukturou, opatrenou povlakem elastomerního materiálu, pricemž povrch matrice má ve svém prurezuradu vyhloubení, výstupku a plochých úseku. Pri zpusobu výroby tohoto lisovadla se na povrchu lisovadla vytvorí matrice s otevrenou strukturou a na matrici se nanese povlak elastomeru. Pri zpusobu výroby výlisku za použití tohoto lisovadla se do tohoto lisovadla zavádí kompozice pro výrobu výlisku,kompozice se lisuje na lisovaný výrobek a vylisovaný výrobek se uvolní z lisovadla. Výliskem je s výhodou mýdlová kostka.

Description

Lisovadlo, způsob jeho výroby a způsob výroby výlisků
Oblast techniky
Vynález se týká lisovadla, zvláště pro výrobu mýdlových kostek. Pod pojmem „mýdlo“ se v tomto textu rozumí pevný výrobek, který obsahuje mýdlo, syntetický detergent nebo kombinaci těchto látek v množství alespoň 20 %, vztaženo na výrobek.
Dosavadní stav techniky
Lisovadla pro výrobu mýdla jsou obvykle tvořena dvojicí symetrických, proti sobě uložených polovin, z nichž každá má příslušnou dutinu. Při lisování sevřou obě tyto poloviny substrát za vzniku kostky. Kritickým stupněm lisovacího postupuje uvolnění výlisku z lisovadla po oddálení jeho polovin. Ke snazšímu vyjmutí výlisků z lisovadla byly navrhovány různé metody. Šlo o povlaky na lisovadle, například za použití mastku nebo uvolňovací kapaliny, o použití vyhazovačů nebo také o povlékání povrchu lisovadla elastomemím povlakem.
Například v EP 285 722 je popsán kompozitní povlak, který má substrátu dodat uvolňující povrch odolný proti oděru a tvořený kovovou matricí z kovu naneseného nástřikem z tavemny, přičemž matrice je impregnací opatřena silikonovým filmem.
Způsob povlékání lisovadla elastomerními povlaky se ukázal být jako zvláště výhodný z toho důvodu, že podstatně usnadní uvolnění výlisku z lisovadla. Presto tento postup přináší problémy. Především elastomery použité při výrobě lisovadla jsou v průběhu lisování trvale vystaveny střihovému namáhání a deformaci. To vede k poškození elastomemích povlaků během poměrně krátkého časového období. Jakmile k tomu dojde, což může být u kontinuálně pracujících lisovadel přibližně každé 3 týdny, je zapotřebí povlak na lisovadle obnovit, což znamená dlouhodobější odstavení celého stroje.
Dalším problémem spojeným s takovými povlaky je skutečnost, že při nanášení povlaku může určitý podíl elastomeru stékat po nehorizontálních plochách formy ještě před vytvrzením a tvořit závěsy, takže výsledný povrch je nerovnoměrný a nemá jednotnou tloušťku. Tyto nedostatky lisovacího povrchu se obvykle projevují vadami na výliscích.
Další problém použití elastomeru spočívá v tom, zeje k dosažení jejich vhodné adheze k povrchu lisovadla často zapotřebí použít pojivo. Tato pojivá obvykle obsahují reaktivní chemické látky s vysokým stupněm nebezpečnosti a těkavé organické sloučeniny, jako nosná rozpouštědla. Moderní zákony o ochraně zdraví, bezpečnosti práce a ekologii stále přísněji regulují použití takových látek v průmyslu.
Je zřejmé, že by bylo žádoucí mít k dispozici lisovadla s vhodným povrchem, která by odstraňovala, nebo alespoň zmírňovala, některé z výše uvedených problémů.
Podstata vynálezu
Prvním aspektem předmětu vynálezu je lisovadlo s povrchem pro lisování substrátu, jehož podstata spočívá v tom, že povrch zahrnuje základní matrici s otevřenou strukturou, opatřenou povlakem elastomemího materiálu, přičemž povrch matrice má ve svém průřezu řadu vyhloubení, výstupků a plochých úseků.
V typických případech může být vzdálenost mezi výstupky a vyhloubeními přibližně v rozmezí
500 až 200 nebo 70 až 150 pm. Při nanesení na takový povrch matrice vyplní elastomer vyhlou-1 bení v matrici a povléká matrici tak, že je s ní pevně spojen za vzniku propojené zámkové struktury. Elastomeiy s nízkou viskozitou jsou takovou matricí s otevřenou strukturou zadržovány až do svého vytvrzení, takže tendence ke stékání a tvorbě zavěšuje podstatně menší.
Ve výhodném provedení vynálezu má lisovací povrch kompozitní strukturu, v níž na některých místech matrice vyčnívá z elastomemího povlaku. V ideálním případě je však povrch tvořen převážně elastomerem.
Matrice obvykle obsahuje keramický nebo kovový materiál, kteiý je podle jednoho z možných provedení nanášen pomocí plazmového nebo plamenového stříkání. Alternativně je matrici možno vytvořit z materiálu lisovadla laserovým nebo mechanickým mikroobráběním, chemickým leptáním, anodizací, jiskrovým obráběním, zpracováním plazmou nebo svazkem iontů. Vynález však není omezen na svrchu uvedené postupy pro výrobu matrice s otevřenou strukturou.
Úplný popis obsahu pojmu „elastomer“ a specifické příklady vhodných elastomerů je možno nalézt ve zveřejněné přihlášce téhož přihlašovatele, EP-A-0 766 730, která je citována náhradou za přenesení jejího obsahu do tohoto textu.
Ve výhodném provedení vynálezu je elastomer tvořen silikonovým nebo fluorovaným silikonovým elastomerem.
Elastomery vhodné k použití v lisovadlech podle vynálezu mají obvykle nízkou úroveň tlumení a nízký modul. Podle dalšího hlediska mohou výhodné elastomeiy obsahovat uhlík a mohou být zařazeny do tříd R, M nebo U podle klasifikace Američan Society for Testing and Materials (ASTM) Dl 418. Do těchto skupin jsou zařazeny elastomery s nenasyceným uhlíkovým řetězcem nebo nasyceným uhlíkovým řetězcem a elastomery, které obsahují v polymemím řetězci uhlík, dusík a kyslík. Bylo prokázáno, že elastomery tohoto typu je možno poměrně snadno opakovaně nanášet na povrch lisovadla, například po úplném vypálení zbytku starého elastomemího povlaku.
Vhodnými elastomery, které obsahují uhlík, jsou například polyurethan, akrylonitrilbutadienová pryž a hydrogenovaná akrylonitrilbutadienová pryž, zvláště hydrogenovaná akrylonitrilbutadienová pryž. Příkladem této pryže může být materiál dodávaný, pod obchodním názvem Therban (výrobek firmy Bayer) nebo Zetpol (výrobek firmy Zeon).
Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby lisovadla definovaného výše, jehož podstata spočívá v tom, že še
- na povrchu lisovadla vytvoří matrice s otevřenou strukturou a
- na matrici se nanese povlak elastomerů.
V ideálním případě uvedený postup zahrnuje následné vytvrzení elastomerů.
Stupeň vytváření matrice se s výhodou provádí některým ze svrchu uvedených způsobů.
Vynález se také týká použití kompozitních hybridních povlaků u matric s otevřenou strukturou a elastomemim povlakem jakožto povrchu pro lisovadlo.
V ideálním případě obsahuje výsledný hybridní povlak oblasti matrice, které vyčnívají nad elastomemí povlak.
Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby výlisků, jako například kostek detergentu, za použití lisovadla podle vynálezu definovaného výše, tj. lisovadla s lisovacím povrchem zahrnujícím
-2CZ 298261 B6 základní matrici s otevřenou strukturou, opatřenou povlakem elastomerního materiálu. Při tomto í způsobu se
- do lisovadla přivádí kompozice pro výrobu výlisku,
- kompozice se lisuje na lisovaný výrobek a
- vylisovaný výrobek se uvolní z lisovadla.
V ideálním případě je lisovaným výrobkem detergentní kompozice, například mýdlo. Zásadně je však možno tímto způsobem lisovat nejrůznější průmyslové výrobky, například jakékoliv tablety nebo potravinářské výrobky.
Povlaky a lisovací povrchy vyrobené podle vynálezu mají velmi dobrou mezifázovou pevnost na rozhraní kovu a elastomeru. V řadě případů je soudržnost těchto dvou materiálů taková, že není zapotřebí použít dalšího pojivá. Součást podstaty vynálezu tedy tvoří také lisovadlo opatřené povlakem elastomeru bez pojivá nebo základního penetračního povlaku (příměru) mezi kovovým lisovadlem a vrstvou elastomeru. Mimo to matrice podle vynálezu poskytuje povrch s velkým množstvím styčných bodů pro aplikátor elastomeru. Elastomer proto může být zatlačen až hluboko do matrice, může dobře smáčet strukturovaný povrch za vzniku propojené zámkové struktury s dobrou adhezí mezi elastomerem a podkladem. Výsledný povlak je rovnoměrný a má optimální tloušťku, kterou je možno řídit maximální výškou výstupků ve struktuře matrice.
Za použití povlaků podle vynálezu je funkční elastomemí povlak chráněn před náhodným poškozením, což v příslušném výhodném provedení zajišťují části tvrdé matrice vyčnívající zelastomemího povlaku. Tímto způsobem je možno dosáhnout odolnosti proti íýzikálnímu poškození i v případe použití poměrně měkkých a křehkých elastomeru. Střihové namáhání elastomeru na klíčových místech povrchu lisovadla je tímto způsobem sníženo vzhledem k tomu, že oblasti elastomeru jsou omezeny ostrůvky matrice, takže nemohou přispívat ke střihové deformaci elastomeru, jako celku a kjeho rychlému opotřebovávání. Tímto způsobem je možno zajistit menší poruchovost celého zařízení a podstatné zvýšení životnosti hybridního lisovadla.
Pečlivé řízení drsnosti matrice umožňuje dosáhnout u hybridně povlečeného lisovadla žádoucí topografie výsledného povrchu kompozitu. Tímto způsobem může být sníženo tření na rozhraní mezi výliskem a elastomerem a snížen výskyt nevzhledných nepravidelností na povrchu mýdlových kostek. Výhodnou strukturu povrchu mýdlové kostky je tedy možno zajistit řízením struktury povrchu lisovadla opatřeného hybridním povlakem.
Přehled obr, na výkresu
Na obr. je znázorněn graf ilustrující vliv tloušťky povlaku na stékání elastomeru.
Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však rozsah vynálezu v žádném ohledu neomezují.
Příklady provedení vynálezu
1. Hybridní lisovadlo a způsob jeho výroby
Hybridní lisovadlo je tvořeno kovovým lisovadlem pro mýdlové kostky, tvrdou matricí odolnou proti opotřebení a povlakem elastomeru na povrchu této matrice. Při výrobě tohoto hybridního lisovadla je možno postupovat následujícím způsobem:
a) kovové lisovadlo z hliníku pro mýdlové kostky se vyrobí obráběním a potom se na něj nanese obchodně dodávaný hybridní povlak, například vytvořený z materiálu PlasmaCoat 1915/11
-3CZ Z982bl B6 (výrobek firmy Impreglon UK, Ltd.). Tento povlak obsahuje základní vrstvu karbidu wolframu a silikonový elastomer.
b) na povrch lisovadla se postřikem z taveniny za použití práškové směsi niklu a hliníku nanese tvrdá otevřená matrice odolná proti opotřebení. Na povrch matrice se potom nanese zvolený elastomemí povlak tak, že se elastomer, například silikonový elastomer Silastic 9050/50 (výrobek firmy Dow Coming), připravený podle doporučení výrobce, aplikuje pomocí čistého měkkého štětce v tloušťce, při níž právě dochází k úplnému překrytí směsi niklu a hliníku. Lisovadlo opatřené povlakem elastomerů se pak uloží na 2 hodiny do pece s teplotou 160 °C, aby se elastomer vytvrdil.
2. Použití hybridního lisovadla pro výrobu mýdla
V této části je demonstrováno, že výhodné snížení adheze mezi výliskem a lisovacím povrchem dosažené za použití elastomerního povlaku (jak je to ilustrováno v patentové přihlášce ΕΡ-Λ0 766 730) vyplývá z použití hybridního povlaku podle vynálezu.
Laboratorní měření bylo prováděno za použití trnů z hliníku, jejichž koncové plochy byly opatřeny plamenovým stříkáním povlakem ze směsi práškového niklu a hliníku, přičemž bylo použito úzké distribuce velikostí částic v rozmezí 38 až 280 pm. Pak byl stříkáním nanesen silikonový elastomer z roztoku v rozpouštědle. Před vytvrzením elastomerů byly naneseny ještě další vrstvy (1, 2 a 3), aby se dosáhlo konečné tloušťky (není nespecifikována). Konečná povrchová drsnost tohoto hybridního povrchu byla 1 - 15 μιη Ra a bylo prokázáno, že tato hodnota závisí jak na velikosti částic kovu, tak na tloušťce elastomerního povlaku. Každý tm byl vtlačen do hmoty pro výrobu mýdla předehřáté na teplotu 40 °C. Hloubka vtlačení byla 3 mm a při vtlačování byl tm uveden do otáčivého pohybu s frekvencí otáčení 12 min“1. Pak byl tm vyjmut z materiálu pro výrobu mýdla a byla měřena síla, jíž bylo zapotřebí k oddělení tmu od mýdla. Tato adhezivní síla byla v rozmezí 10 - 45 N pro všechny povlečené tmy nebo 10 - 25 N v případě, že byly vyloučeny tmy opatřené pouze jedinou vrstvou elastomerů. Všechny tmy s elastomemím povlakem měly daleko nižší sílu adheze ve srovnání s nepovlečenými kontrolními tmy z leštěné nerezové oceli (100 N).
3. Výhody hybridních lisovadel ve srovnání s lisovadly s obvyklým elastomemím.povlakem
3.1 Soudržnost kovu a elastomerů bez použití chemického primeru
Pokusy prokázaly, že při mechanickém zakotvení elastomerů v hybridní matrici je možno dosáhnout velmi dobré povrchové pevnosti spoje a soudržnosti či energie lomu na fázovém rozhraní mezi kovem a elastomerem, takže již není zapotřebí použít chemické pojivo nebo primer, jak je tomu v případě běžného spojování kovu s elastomerem. Tímto způsobem je možno se vyvarovat použití nebezpečných chemických látek, které jsou často obsaženy v reaktivních primerech. Chemické primery byly dříve podstatné pro dosažení dostatečné soudržnosti mezi několika materiály lisovadla pro mýdlo, například mezi silikonovým elastomerem a mosazí, a bez jejich použití v nejhorším případě neexistuje v podstatě vůbec žádná pevnost spoje na fázovém rozhraní uvedených materiálů.
Tak jako při mnoha jiných aplikacích spojování kovu s pryží je možno dosáhnout dalšího podstatného zvýšení adheze na fázovém rozhraní za použití Chemických pojiv. Tato pojivá mohou být výhodná pro určité hybridní kombinace substrátu s elastomerem z hlediska adheze na fázovém rozhraní nebo dlouhé trvanlivosti a stabilizace rozhraní proti korozi. V těchto případech hybridní struktura vytváří značně zvětšený a zvlněný povrch, který musí být před selháním na fázovém rozhraní mechanicky rozrušen nebo chemicky napaden.
Tyto vlastnosti, (a) dostatečná pevnost na fázovém rozhraní bez použití primeru a (b) zlepšení vlastností hybridní matrice za použití primeru, je možno prokázat při použití dvou silikonových
-4CZ 298261 B6 elastomerů s různou soudržností (kohezní pevností), zejména při zkoušce odlupování 180° podle
BS 3712, část 4, 1991. Tato zkouška se provádí tak, že se jemná drátěná síťka z nerezové oceli uloží v elastomerů za vzniku laminátu a pak se tento laminát odlupuje od pevného kovového povrchu. Energie lomu (G) se vypočítá z pevnosti v loupání (tj. loupači síly P vztažené na jednotku šířky w) za použití rovnice
G = 2P/w,
Jako substráty byly použity (i) mosaz otryskaná skleněnými kuličkami, (ii) mosaz upravená jako (i) a poté opatřená primerem S2260 (jde o běžný primer používaný pro kovové matrice s povlakem elastomerů; bez primerů je energie lomu přibližně rovna 0, povlak téměř nelne k povrchu), (iii) hliník opatřený plamenovým postřikem Ni/AI a (iv) hliník opatřený plamenovým postřikem práškem Ni/Al a poté opatřen povlakem primerů S2260. Primer a elastomery byly dodávány a používány podle návodu výrobce (Dow Coming). Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.
Průměrná energie lomu KJ/m2 a typ selhání (kohezivní - Coh nebo na fázovém rozhraní ~ Int)
Élaštomer Silaštic 9050/50 Silaštic 9280/50
(i) mosaz otryskaná skleněnými kuličkami bez primerů ~0,6/ínt -0,8/Int
(ii) mosaz otryskaná skleněnými kuličkami s primerem S2260 2,3/Coh 4,0/Int
(iii) hybridní substrát, práškový Ni/Al nanesený plamenovým postřikem na hliník 2,3/Coh 3,5/Int
(iv) hybridní substrát, práškový Ni/Al nanesený plamenovým postřikem na hliník a primer S2260 2,2/Coh 4,6/Int
Za použití méně pevného elastomerů 9050/50, aniž by byl brán v úvahu substrát (i), došlo ke kohezivnímu selhání, tj. pevnost spoje na fázovém rozhraní byla vyšší než vlastní vnitřní pevnost fáze elastomerů (2,3 kJ/m2).
(a) Proto byla pevnost spoje na fázovém rozhraní poskytnutá hybridním substrátem postačující i bez použití primerů.
(b) Jelikož lom zůstal kohezivní i v případě aplikace primerů na hybridní substrát, není k dispozici žádná přídavná informace.
Za použití pevnějšího elastomerů (9280/50) došlo u všech substrátů k selhání na fázovém, rozhraní mezi substrátem a elastomerem, tj. pevnost spoje na fázovém rozhraní byla nižší než vnitřní pevnost v lomu samotného elastomerů. Je možno učinit závěr, že pevnost spoje na fázovém rozhraní poskytnutá samotným hybridním substrátem (3,5 kJ/m2) je podobná hodnotě dosažené u substrátu z mosazi ottyskané skleněnými kuličkami a opatřené primerem (4,0 kJ/m2). Když se naproti tomu použije primerů v kombinaci s hybridním substrátem, pevnost spoje se zvýší (4,6 kJ/m2).
-5CZ 298261 B6
3.2 Snadnost aplikace
3.2.1 Retence elastomeru s nízkou viskozitou na hybridním strukturovaném povrchu
Povlaky elastomeru s nízkou viskozitou je možno na matrici nanášet štětcem, máčením nebo stříkáním a elastomer je zadržen ve struktuře matrice až do vytvrzení. V tomto případě je menší pravděpodobnost stékání z nehorizontálních povrchů, takže se vytváří rovnoměrnější povlak, zejména pokud jde o jeho tloušťku. Tímto způsobem také nedochází k takovým nepravidelnostem povlaku, jako je tvorba závěsů, zatékání do lisovadla a snižování tloušťky elastomemího povlaku, k nimž může za určitých okolností docházet u povlaků popsaných v EP-A-0 766 730.
Jako příklad tohoto účinku je možno uvést kovové povrchy (desky), a to buď povrch z neupravené mosazi nebo povrch z hliníku opatřený pomocí plamenového postřiku povlakem ze směsi niklu a hliníku, a poté dalším povlakem elastomeru s nízkou viskozitou, Silastic 9050/50, a potom udržovaný ve vertikální poloze v úhlu 90° po dobu 15 minut při teplotě místnosti a následných doporučených dvou hodin vytvrzování při teplotě 160 °C. Byl nanesen tenký povlak, přibližně o tloušťce 100 pm, způsobem uvedeným v EP-A-0 766 730 pro lisovadla s tenkým povlakem. Nebyla použita žádná regulace pro dosažení stejné tloušťky povlaku na jednotlivých deskách.
Tloušťka povlaku byla měřena na řadě míst od horní části každého desky za použití laserové profilometrie napříč hranice tvořené filmem ze zlata napařeným v tloušťce několika nanometrů na polovinu povrchu elastomeru. Laserový paprsek se odráží od zlata, avšak prochází průhledným elastomerem a odráží se zpět až od podkladu. Z tohoto důvodu na okraji zlatého filmu vzniká stupínek, který umožňuje vypočítat tloušťku filmu.
Výsledky získané pro mosazná lisovadla a pro lisovadla opatřená hybridním povlakem, jsou znázorněny na obrázku.
Tento příklad a znázorněná data ukazují stékání elastomemího povlaku po mosazné desce opatřené tenkým povlakem a udržované vertikálně 15 minut při teplotě místnosti po nanesení povlaku a pak další 2 hodiny v průběhu vytvrzování při vyšší teplotě. Naproti tomu u hybridní desky nebylo možno prokázat stékání a tloušťka povlaku byla 100 ± 20 pm,
V případě tenkých povlaků tedy může hybridní povrch snížit stékání elastomeru s nízkou viskozitou na nakloněném povrchu.
3.2.2 Povlékání strukturovaného hybridního povrchu elastomerem s vysokou viskozitou
Elastomery, které mají před vytvrzením vysokou viskozitou nebo pastovitou konzistenci, se obtížně přímo nanášejí ve formě tenkého rovnoměrného a bezchybného povlaku. Je možno je nanášet z organického rozpouštědla, ale tento postup zahrnuje použití nebezpečných organických rozpouštědel a potenciální zhoršení výsledných mechanických vlastností elastomeru. Při rozprostření přímo na kovový povrch lisovadla pomocí aplikátoru se obvykle dosáhne nerovnoměrné tloušťky povlaku. Matrice hybridního lisovadla však může být zatlačena hluboko do matrice. Při opatrném a pečlivém nanášení tak může dojít k nanesení rovnoměrného povrchu pro styk s mýdlem. Povlak má rovnoměrnou a optimální tloušťku, která je řízena maximální výškou výstupků struktury matrice. Struktura hybridní podkladové vrstvy je úplně smáčena nevytvrzeným elastomerem, a tím dochází k výbornému mechanickému propojení a dobré adhezi mezi elastomerem a podkladem.
Aby bylo možno prokázat tento příznivý účinek, byly zjišťovány energie, kterých je zapotřebí k odtržení povlaku při svrchu uvedené zkoušce odlupování při 180° za použití elastomeru Silastic
9280/50 po jeho nanesení na hybridní podklad ze směsi niklu a hliníku. Tenká vrstva elastomeru dostatečná pro potažení lisovadla byla nanesena pomocí měkkého plastového aplikátoru, popsa-6CZ 298261 B6 ného výše, nanesením dalšího množství nevytvrzeného elastomeru s následným vytvrzením během 2 hodin při teplotě 160 °C. Energie nutná k odtržení byla 3,6 kJ/m2 a došlo k selhání na 3 fázovém rozhraní. Pro srovnání, když byla počáteční vrstva elastomeru nanesena ze zředěného ' roztoku v organickém rozpouštědle, například toluenu, bylo možno prokázat obdobnou hodnotu | energie lomu na fázovém rozhraní, 3,5 kJ/m2. Je tedy zřejmé, že při přímé aplikaci elastomeru je S u spojení možno dosáhnout stejně vysoké pevnosti na fázovém rozhraní, avšak bez rizika spoje- 1 ného s použitím rozpouštědel,
3.3 Zlepšení životnosti
Funkční elastomerní povlak je chráněn před náhodným poškozením tak, zeje chráněn vyčnívajícími částmi tvrdé matrice. Zlepšené odolnosti proti fyzikálnímu poškození je možno dosáhnout tímto způsobem i při použití poměrně měkkých a křehkých elastomerů. Střihové namáhání, kterému je vystaven elastomer na klíčových místech povrchu lisovadla, je sníženo na nejmenší míru díku tomu, že oblasti elastomeru jsou zadržovány ostrůvky matrice, které jim zabraňují přispívat ke střihové deformaci elastomeru, jako celku (kompaktního elastomeru), a jeho opotřebení. Tyto faktoiy zajišťují, že výrobní zařízení je robustnější a podstatně se prodlužuje životnost hybridního lisovadla, jak to bude zřejmé z následujícího příkladu.
Koncová plocha mosazného trhu byla opatřena pomocí plamenového postřiku povlakem z karbidu wolframu. Na tento povlak byl potom nanesen povlak elastomeru, silikonu Silastic 9050/50 (Dow Coming) k získán hybridního povlaku. Na podobný mosazný tm byl nanesen primer S2260 (Dow Coming) a potom povlak téhož elastomeru.
Tmy byly potom upevněny v zařízení upraveném pro simulaci urychleného opotřebení při tření o mýdlo. Bylo ověřeno, že tato zkouška napodobuje situaci při průmyslové výrobě a lze jí použít ke zjištění životnosti lisovadla. Tm se opakovaně vtlačuje do zkušebního mádla, které je pomalu vytlačováno otvorem. Tlak působící na tm je nastaven na hodnotu odpovídající tlaku při průmyslovém lisování. Zkouška se provádí tak dlouho, až mýdlo začne ulpívat na povrchu tmu a zaznamená se počet vtlačovacích cyklů před začátkem tohoto jevu. Tm se pak očistí ethanolem a vrátí do zařízení. Postup se znovu opakuje tak dlouho, až mýdlo opět začne ulpívat na povrchu tmu. Získané hodnoty se uvádějí jako první a druhá hodnota lepivosti. Lepivost vzniká působením mikropoškození povrchu elastomeru a je indikací počátku opotřebení.
Tm opatřený povlakem elastomeru začal lepit po 70 000 a podruhé po 72 000 cyklech, kdežto tm opatřený hybridním povlakem začal lepit poprvé po 100 000 a podruhé po 110 000 cyklech. Je tedy zřejmé, že hybridní povlak podle vynálezu může zvýšit životnost přibližně o 40 %.
3.4 Topografie, tření a struktura
Pečlivým řízením drsnosti matrice je možno lisovadlu s hybridním povrchem dodat konečnou topografii povrchu kompozitu. Tímto způsobem je možno snížit tření na povrchu elastomeru, který se dostává do styku s mýdlem, a snížit výskyt nevzhledných nepravidelností na povrchu mýdlových kostek. Kromě toho je řízením struktury lisovadla potaženého hybridním povlakem možno mýdlové kostce dodat přednostní povrchovou strukturu.
3.4.1 Tření
Ploché hliníkové plechy byly podobným způsobem jako v případě trnů popsaných výše v části 2 opatřeny povlakem plamenově nastříkaného kovu a povlakem elastomeru. Byla zaznamenávána třecí síla vznikající při klouzání mýdlové kostky po povrchu plechu při různé rychlosti klouzání v rozmezí 7 až 30 mm/s při obvyklém zatížení. Ze sklonu křivky závislosti třecí síly na normální síle byly vypočítány koeficienty tření. Obdobné hodnoty byly získány také za použití vrstvy silikonu o tloušťce 3 mm,· která může být považována za kompaktní elastomer. Při této tloušťce má tlustá vrstva elastomeru vysoký koeficient tření s mýdlem, 1,9 až 2,4, který je vyvolán deformací
-7CZ 2982()1 B6 kompaktního elastomeru. Uvězněním elastomeru v matrici došlo k podstatnému snížení tření, koeficient tření byl snížen na hodnotu 0,4 až 0,8.
3.4.2 Struktura
Drsnost povrchu tmu opatřeného hybridním povlakem a povrchu mýdla po adhezních pokusech popsaných v odstavci 2 byla měřena za použití laserového profilometru bez přímého styku s povrchem. Existuje silná a přímí korelace ~1:1 mezi drsností povrchu trnu a drsností povrchu výsledné mýdlové kostky, měřeno v Ra (pm).
Je zřejmé, že by bylo možno uskutečnit ještě řadu variací a modifikací, které by rovněž spadaly do rozsahu tohoto vynálezu. Vynález se tedy neomezuje pouze na popsaná výhodná provedení.

Claims (17)

  1. L Lisovadlo s povrchem pro lisování substrátu, vyznačující se tím, že povrch zahrnuje základní matrici s otevřenou strukturou, opatřenou povlakem elastomerního materiálu, přičemž povrch matrice má ve svém průřezu řadu vyhloubení, výstupků a plochých úseků.
  2. 2. Lisovadlo podle nároku 1, vyznačuj íc í se tím, že matrice má velký počet styčných bodů s elastomerem.
  3. 3. Lisovadlo podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že elastomer zasahuje hluboko do matrice.
  4. 4. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že má kompozitní povrch tvořený převážně elastomerem s částmi matrice, které z elastomeru vyčnívají.
  5. 5. Lisovadlo podle nároku 4, vyznačuj ící se tím, že matrice vyčnívá z elastomeru ve formě ostrůvků.
  6. 6. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 5, vyznač uj ící se t í m , že neobsahuje pojivo ani primer pro spojení elastomeru s matricí.
  7. 7. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 6, v y z n a č u j í c í se tím, že matrice obsahuje keramický nebo kovový materiál.
  8. 8. Lisovadlo podle nároku 7, v y z n a č u j í c í se t i m , že matrice je nanesena plazmovým nebo plamenovým postřikem.
  9. 9. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že matrice je vytvořena laserovým nebo mechanickým mikroobráběním, chemickým leptáním, anodizací, elektrojiskrovým obráběním, zpracováním plazmou nebo svazkem iontů materiálu lisovadla.
  10. 10. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 9, vy z n a č u j í c í se t í m , že elastomerem je silikonový nebo fluorovaný silikonový elastomer.
  11. 11. Lisovadlo podle některého z nároků laž 9, vyznačující se tím, že elastomerem je elastomer s obsahem uhlíku.
    CZ 298201 B6 'Λ
  12. 12* Lisovadlo podle nároku 11, vyznačující se t í m , že se elastomer volí z elastomerů s nenasyceným uhlíkovým řetězcem, elastomerů s nasyceným uhlíkovým řetězcem a elastomerů, které v uhlíkovém řetězci obsahují uhlík,dusík a kyslík.
  13. 13. Lisovadlo podle nároku 12, vyznačující se tím, že elastomerem je polyurethan, akrylonitrilbutadienová pryž nebo hydrogenovaná akrylonitrilbutadienová pryž.
  14. 14. Lisovadlo podle některého z nároků 1 až 13, pro použití při zpracování mýdla na mýdlové kostky.
  15. 15. Způsob výroby lisovadla podle některého z nároků 1 až 13, v y z n a č u j í c í se t í m , že se
    - na povrchu lisovadla vytvoří matrice s otevřenou strukturou a
    - na matrici se nanese povlak elastomeru.
  16. 16. Způsob výroby výlisků za použití lisovadla podle některého z nároků 1 až 13 s lisovacím povrchem zahrnujícím základní matrici s otevřenou strukturou, opatřenou povlakem elastomerníhomateriálu, vyznačující se tí m , žc
    - do lisovadla se zavádí kompozice pro výrobu výlisku,
    - kompozice se lisuje na lisovaný výrobek a
    - vylisovaný výrobek se uvolní z lisovadla.
  17. 17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že výliskem je mýdlová kostka.
CZ20004441A 1998-05-29 1999-05-27 Lisovadlo, zpusob jeho výroby a zpusob výroby výlisku CZ298261B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9811634.6A GB9811634D0 (en) 1998-05-29 1998-05-29 Stamping dies

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20004441A3 CZ20004441A3 (cs) 2001-08-15
CZ298261B6 true CZ298261B6 (cs) 2007-08-08

Family

ID=10832954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20004441A CZ298261B6 (cs) 1998-05-29 1999-05-27 Lisovadlo, zpusob jeho výroby a zpusob výroby výlisku

Country Status (22)

Country Link
US (1) US6283744B1 (cs)
EP (1) EP1082201B1 (cs)
JP (1) JP4137377B2 (cs)
KR (1) KR100603467B1 (cs)
CN (1) CN1106920C (cs)
AR (1) AR018405A1 (cs)
AU (1) AU749730B2 (cs)
BR (1) BR9910815A (cs)
CA (1) CA2333651C (cs)
CO (1) CO5060520A1 (cs)
CZ (1) CZ298261B6 (cs)
DE (1) DE69902779T2 (cs)
ES (1) ES2183570T3 (cs)
GB (1) GB9811634D0 (cs)
HK (1) HK1035163A1 (cs)
HU (1) HU224555B1 (cs)
ID (1) ID27561A (cs)
IN (1) IN192134B (cs)
MY (1) MY122565A (cs)
PL (1) PL191217B1 (cs)
RU (1) RU2223173C2 (cs)
WO (1) WO1999062683A1 (cs)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19934690A1 (de) * 1999-07-23 2001-01-25 Henkel Kgaa Tablettierstempel und Preßverfahren
FR2837132B1 (fr) * 2002-03-18 2005-01-14 Cebal Procede d'obtention d'une piece en matiere plastique moulee par compression et presentant un goulot muni d'un orifice de distribution
MX2009013207A (es) * 2007-06-20 2010-01-25 Unomedical As Un cateter y un metodo y un aparato para fabricar tal cateter.
AU2009214047A1 (en) 2008-02-13 2009-08-20 Unomedical A/S Sealing between a cannula part and a fluid path
CN102548598B (zh) 2009-08-07 2014-09-17 犹诺医药有限公司 具有传感器和一个或多个插管的传送装置
TWI665078B (zh) * 2013-07-22 2019-07-11 皇家飛利浦有限公司 製造圖案化印模以圖案化輪廓表面之方法、供在壓印微影製程中使用之圖案化印模、壓印微影方法、包括圖案化輪廓表面之物件及圖案化印模用於壓印微影之用法
RU2545353C1 (ru) * 2013-09-11 2015-03-27 Илья Викторович Смирнов Способ изготовления формы для вакуумной формовки изделий

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124198A1 (de) * 1991-07-20 1993-01-21 Sinterstahl Gmbh Verfahren zur herstellung von sinterformteilen mittels kaltisostatischen pulverpressens in einmal verwendbaren pressformen
WO1996000278A1 (en) * 1994-06-23 1996-01-04 Unilever Plc Process for stamping detergent bars
WO1998011194A1 (en) * 1996-09-13 1998-03-19 Unilever Plc Process for stamping detergent bars

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB843300A (en) 1957-03-29 1960-08-04 Pirelli Improvements in or relating to moulding apparatus, the manufacture of such apparatusand moulding processes
US3761047A (en) * 1971-08-09 1973-09-25 Gould Inc Mold coating
JPS5638213B2 (cs) * 1974-03-18 1981-09-04
JPS5638213A (en) * 1979-09-06 1981-04-13 Kasai Kogyo Co Ltd Forming die
GB8701635D0 (en) 1987-01-26 1987-03-04 Unilever Plc Stamping detergent bar
JPS63188014A (ja) * 1987-01-30 1988-08-03 Ebara Corp 反応型液状樹脂成形材料の成形方法
DE3775759D1 (de) 1987-04-07 1992-02-13 Plasma Coatings Inc Luftgehaertete kompositbeschichtung und verfahren zu ihrer anwendung.
JP2673623B2 (ja) * 1991-10-01 1997-11-05 旭化成工業株式会社 合成樹脂の成形法
JPH06246797A (ja) * 1992-12-28 1994-09-06 Nippon Steel Chem Co Ltd 成形品外観へのヒケ防止方法および射出成形用金型
GB2276345A (en) 1993-03-24 1994-09-28 Unilever Plc Process for making shaped articles
US5543159A (en) * 1994-09-15 1996-08-06 General Motors Of Canada Limited Flash-proof rim mold and method of making
FR2738522B1 (fr) * 1995-09-12 1997-10-31 Choisne Bernard Procede de thermoformage sur moule poreux perdu
HU228726B1 (en) * 1996-12-30 2013-05-28 Unilever Nv Process for stamping plastic material, such as soap

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4124198A1 (de) * 1991-07-20 1993-01-21 Sinterstahl Gmbh Verfahren zur herstellung von sinterformteilen mittels kaltisostatischen pulverpressens in einmal verwendbaren pressformen
WO1996000278A1 (en) * 1994-06-23 1996-01-04 Unilever Plc Process for stamping detergent bars
WO1998011194A1 (en) * 1996-09-13 1998-03-19 Unilever Plc Process for stamping detergent bars

Also Published As

Publication number Publication date
CA2333651C (en) 2008-08-05
PL344366A1 (en) 2001-11-05
GB9811634D0 (en) 1998-07-29
RU2223173C2 (ru) 2004-02-10
CN1106920C (zh) 2003-04-30
ID27561A (id) 2001-04-12
KR20010043877A (ko) 2001-05-25
EP1082201A1 (en) 2001-03-14
PL191217B1 (pl) 2006-03-31
HK1035163A1 (en) 2001-11-16
HUP0104233A2 (hu) 2002-03-28
WO1999062683A1 (en) 1999-12-09
JP2002516759A (ja) 2002-06-11
JP4137377B2 (ja) 2008-08-20
US6283744B1 (en) 2001-09-04
HUP0104233A3 (en) 2002-05-28
HU224555B1 (hu) 2005-10-28
DE69902779D1 (de) 2002-10-10
CO5060520A1 (es) 2001-07-30
DE69902779T2 (de) 2003-02-06
BR9910815A (pt) 2001-02-13
CZ20004441A3 (cs) 2001-08-15
AR018405A1 (es) 2001-11-14
IN192134B (cs) 2004-02-21
CN1311730A (zh) 2001-09-05
EP1082201B1 (en) 2002-09-04
MY122565A (en) 2006-04-29
KR100603467B1 (ko) 2006-07-24
AU4502899A (en) 1999-12-20
AU749730B2 (en) 2002-07-04
ES2183570T3 (es) 2003-03-16
CA2333651A1 (en) 1999-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60011002T2 (de) Form zum formen von harz und verfahren zum formen einer beschichtung auf einer solchen form
KR101375050B1 (ko) 인서트 캐리어 및 반도체 웨이퍼의 양면의 재료를 동시에 제거하는 가공 방법
US6733682B1 (en) Method for the manufacturing of a matrix and a matrix manufactured according to the method
CZ298261B6 (cs) Lisovadlo, zpusob jeho výroby a zpusob výroby výlisku
AU703083B2 (en) Process for stamping detergent bars
CA2265717C (en) Process for stamping detergent bars
CN201873737U (zh) 一种具有热喷涂防粘耐磨涂层的金属基材和传动辊
WO2001056719A1 (fr) Element metallique et procede de traitement de surface de celui-ci
JP4137376B2 (ja) 洗剤バーを型押するための装置及び方法
MXPA00011771A (en) Hybrid stamping die
US10066300B2 (en) Enhanced release compression shoe for use with concrete product forming machines
US288473A (en) Ornamenting moldings
Shalnov et al. Consideration on surface modification of steel dies to reducing the plastic sticking in the forming process

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140527