DD226248A1 - METHOD FOR PRODUCING A FORM BODY FROM THERMO- & DUROPLAST - Google Patents

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Eberhard Thiede
Dieter Heuer
Winfried Pluschke
Klaus Lorenz
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung derartiger Formkoerper in ueblichen Press- und Spritzpressverfahren unter Beachtung werkstoffabhaengiger Druck-, Temperatur- und Zeitbedingungen. Das Ziel der Erfindung besteht in der Senkung des Aufwandes zum Herstellen der Formkoerper und in der Schaffung von Formkoerpern mit verbesserten funktionellen Eigenschaften. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung der Formkoerper mit direkter, unloesbarer und spaltfreier Verbindung zwischen den Plastkomponenten zu entwickeln. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe geloest, indem Thermoplastabschnitte in eine Form eingelegt werden, in den durch die Thermoplastabschnitte begrenzten Raum fliessfaehiger Duroplast eingepresst wird, die erweichenden Thermoplastabschnitte durch den Duroplast verformt und in die Konturen der auf die Aushaertungstemperatur des Duroplasts vorgewaermten Form gepresst werden. Diese Formkoerper finden als Bauelemente des Maschinenbaues und der Feingeraetetechnik sowie als hochspannungsfeste Isolierkoerper Anwendung. Fig. 1The invention relates to the production of such moldings in customary pressing and transfer molding processes, taking into account material-dependent pressure, temperature and time conditions. The object of the invention is to reduce the expense of producing the moldings and to provide moldings having improved functional properties. The object of the invention is to develop a method for producing the molded body with direct, unlosable and gap-free connection between the plastic components. According to the invention, this object is achieved by inserting thermoplastic sections into a mold, into which the flowable thermoset space of flowable duroplastic is pressed, deforming the softening thermoplastic sections by the thermosetting plastic and pressing them into the contours of the mold preheated to the curing temperature of the thermoset. These moldings are used as components of mechanical engineering and the Feingeraetetechnik and as high voltage resistant Isolierkoerper application. Fig. 1

Description

-3- 260 414-3- 260 414

Auf diese Art und Weise lassen sich verschiedene Bauelemente der Feingerätetechnik und des Maschinenbaues, z. B. Lager, Kalotten, Getriebeteile, Isolatoren, rohrförmige hochspannungsfeste Isolierkörper zur Aufnahme der Stromzu- und abführungselemente für Hochspannungsteilerkotten, Bleederwiderstände, elektrische Prüfspitzen, passive elektrische und weitere Bauelemente herstellen.In this way, various components of precision engineering and mechanical engineering, z. B. bearings, calottes, gear parts, insulators, tubular high voltage resistant insulating body for receiving the power supply and dissipation elements for Hochspannungsteilerkotten, Bleederwiderstände, electrical test probes, passive electrical and other components manufacture.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht auf die im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigte geschlossene Form der Thermoplastabschnitte gebunden, die Formkörper können auch mit geteilten Thermoplastabschnitten und in geteilten Formen hergestellt werden. Damit sind komplizierte Konturen ggf. auch in Verbindung mit einpreßbaren Metall- oder anderen Teilen möglich.The application of the method according to the invention is not tied to the closed form of the thermoplastic sections shown in the present embodiment, the shaped bodies can also be produced with divided thermoplastic sections and in divided molds. This complicated contours are possibly also possible in conjunction with einpreßbaren metal or other parts.

Insbesondere wird eine über den Thermoplast erfolgende mittelbare Verbindung von Metall und Duroplast in entsprechenden Formkörpern realisierbar.In particular, an indirect connection of metal and thermosetting plastic in corresponding moldings takes place via the thermoplastic.

Claims (2)

Erfindungsanspruch :Claim of invention: Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers aus Thermo- und Duroplast mit definierten durch Thermoplast gebildeten Konturen, dadurch gekennzeichnet, daß Thermoplastabschnitte (5, 6, 6') in eine Form (1) eingelegt werden, in den durch die Thermoplastabschnitte (5, 6, 6') begrenzten und den Konturen (2) der Form (1) abgewandten Raum fließfähiger, mindestens die Erweichungstemperatur der Thermoplastabschnitte (5, 6, 6') aufweisender Duroplast eingepreßt wird, die erweichenden Thermoplastabschnitte (5, 6, 6') durch den Duroplast in Verbindung mit der auf diesen wirkenden Druckkraft verformt und in Konturen (2) der auf die Aushärtetemperatur des Duroplasts vorgewärmten Form gepreßt werden und der an den erweichten und verformten Thermoplastabschnitten (5, 6, 6') anliegende Duroplast während der Aushärtung unter Druck verbleibt.Process for the production of a thermoset and thermoset molded article with defined contours formed by thermoplastic, characterized in that thermoplastic sections (5, 6, 6 ') are placed in a mold (1) into which the thermoplastic sections (5, 6, 6 ') limited and the contours (2) of the mold (1) facing away from space flowable, at least the softening temperature of the thermoplastic sections (5, 6, 6') having Duroplast is pressed, the softening thermoplastic sections (5, 6, 6 ') by the thermoset deformed in conjunction with the compressive force acting on these and pressed into contours (2) of the preheated to the curing temperature of the thermoset plastic and the thermoset at the softened and deformed thermoplastic sections (5, 6, 6 ') remaining during curing under pressure. HierzuFor this 2 Seiten Zeichnungen2 pages drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung derartiger Formkörper in üblichen Preß- und Spritzpreßverfahren unter Beachtung werkstoffabhängiger Druck-, Temperatur- und Zeitbedingungen.The invention relates to the production of such moldings in conventional pressing and Spritzpreßverfahren under consideration of material-dependent pressure, temperature and time conditions. Diese Formkörper finden als Bauelelemente des Maschinenbaues und der Feingerätetechnik sowie als hochspannungsfeste Isolierkörper Anwendung.These moldings are used as components of mechanical engineering and precision engineering as well as high-voltage resistant insulating application. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Auf Grund der bestehenden Forderungen an den Konstruktionswerkstoff von Formkörpern in den genannten Anwendungen einerseits nach einem zäh-elastischen Verhalten und andererseits nach einer guten thermischen Formbeständigkeit und sprödharten Eigenschaften erfolgte deren Herstellung aus Duro- und Thermoplast.Due to the existing demands on the construction material of moldings in the mentioned applications on the one hand after a tough-elastic behavior and on the other hand after a good thermal dimensional stability and brittle-hard properties of their production from duroplastic and thermoplastic. Die Herstellung solcher bekannten Formkörper basiert auf Thermo- und Duroplasteinzeiteilen, die formschlüssig, kraftschlüssig oder mittels weiterer Teile bzw. Werkstoffe miteinander verbunden sind, wie dies z. B. in der DD-PS139 929 gezeigt ist.The preparation of such known moldings is based on thermoset and Duroplasteinzeiteilen, the form-fitting, non-positively or by means of other parts or materials are interconnected, as z. As shown in DD-PS139 929. Als zusätzlicher Werkstoff zum Zusammenfügen der genannten Einzelteile werden in Wasser dispergierfähige Materialien genannt.As an additional material for joining said items in water-dispersible materials are called. Die Nachteile der bekannten technischen Lösungen bestehen im hohen Aufwand der Herstellung der Formkörper:The disadvantages of the known technical solutions consist in the high cost of producing the shaped body: - Herstellung von dem Formkörper entsprechenden Einzelteilen,Production of individual parts corresponding to the shaped body, - Fertigung mit hoher Maßhaltigkeit der zu verbindenen Flächen,- production with high dimensional accuracy of the surfaces to be joined, - besondere Formgebung der miteinander form-, kraftschlüssig oder mittels zusätzlicher Teile bzw. Werkstoffe zu verbindenden Teile,special shaping of the parts which are to be connected to one another in a form-fitting, force-locking manner or by means of additional parts or materials, - zusätzlicher Arbeitsgang zum Zusammenfügen der Einzelteile
und in den funktionellen Eigenschaften der Formkörper:- additional operation to assemble the items
and in the functional properties of the moldings: - geringere mechanische Belastbarkeit,- lower mechanical load capacity, - höherer Verschleiß und- higher wear and tear - niedrigere Wärmebeständigkeit des Verbindungsbereiches.- lower heat resistance of the joint area. Ziel der ErfindungObject of the invention Das Ziel der Erfindung besteht in der Senkung des Aufwandes zum Herstellen der Formkörper und in der Schaffung von Formkörpern mit verbesserten funktionellen Eigenschaften.The object of the invention is to reduce the expense of producing the moldings and to provide moldings having improved functional properties. Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Hersteilung der Formkörper mit direkter, unlösbarer und spaltfreier Verbindung zwischen den beiden Plastkomponenten zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem Thermoplastabschnitte in eine Form eingelegt werden, in den durch die Thermoplastabschnitte begrenzten und den Konturen der Form abgewandten Raum fließfähiger, mindestens die Erweichungstemperatur der Thermoplastabschnitte aufweisender Duroplast eingepreßt wird, die erweichenden Thermoplastabschnitte durch den Duroplast in Verbindung mit der auf diesen wirkenden Druckkraft verformt und in die Konturen der auf die Aushärtetemperatur des Duroplasts vorgewärmten Form gepreßt werden und der an den erweichten und verformten Thermoplastabschnitten anliegende Duroplast während der Aushärtung unter Druck verbleibt.The object of the invention is to develop a process for Hersteilung the moldings with direct, permanent and non-detachable connection between the two plastic components. According to the invention, this object is achieved by thermoplastic sections are inserted into a form in the space bounded by the thermoplastic sections and the contours of the mold space flowable, at least the softening temperature of the thermoplastic sections exhibiting thermoset is pressed, the softening thermoplastic sections by the thermoset in conjunction with on deformed this compressive force acting and pressed into the contours of the preheated to the curing temperature of the thermoset mold and the thermoset applied to the softened and deformed thermoplastic sections during curing remains under pressure. AusführungsbeispieiAusführungsbeispiei Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Fig. 1 zeigt die Herstellung eines Zahnrades als Formkörper aus Thermo- und Duroplast und Fig. 2 die Herstellung eines Isolierkörpers für Prüfspitzen.Fig. 1 shows the production of a gear as a molded body made of thermoset and thermosetting plastic and Fig. 2 shows the production of an insulating body for test probes. In Fig. 1 ist schematisch eine Form 1 mit einem eingelegten Thermoplastabschnitt 5 dargestellt, in der ein Formkörper, im Beispiel ein Zahnrad, hergestellt wird.In Fig. 1, a mold 1 is shown schematically with an inserted thermoplastic section 5, in which a shaped body, in the example a gear is produced. In die Form 1 wurden eine Kontur 2 des gewünschten Zahnrades und eine Bohrung (Dornaufnahme) 3 eingearbeitet. Der Thermoplastabschnitt 5 mit einer Höhe entsprechend der Form 1 wird eingelegt. Durch den Anguß 4 wird nach dem Schließen der Form 1 nun der fließfähige Duroplast in die auf die,Aushärtungstemperatur des Duroplasts erwärmte Form 1 mit einem bei den üblichen Preß- und Spritzpreßverfahren verwandten Druck gepreßt.In the form 1, a contour 2 of the desired gear and a bore (mandrel holder) 3 were incorporated. The thermoplastic section 5 with a height corresponding to the mold 1 is inserted. Through the gate 4, after the mold 1 has been closed, the flowable thermoset is now pressed into the mold 1 heated to the curing temperature of the thermoset with a pressure similar to that used in the conventional press and transfer molding processes. Der fließfähige Duroplast weist hierbei mindestens die Erweichungstemperatur des Thermoplasts auf.The flowable thermoset here has at least the softening temperature of the thermoplastic. Der Duroplast füllt den vom Thermoplastabschnitt 5 vorgegebenen Raum aus und legt sich an den Thermoplastabschnitt 5 an. Dieser erweicht infolge der zugeführten Wärme und verformt sich auf Grund des über den Duroplast anliegenden Druckes. Hierbei wird der Thermoplastabschnitt 5 in die Kontur 2 des Zahnrades gepreßt. Für die Herstellung von Lagern oder Zwischenrädern wird ein weiterer Thermoplastabschnitt 6 um einen in der Bohrung 3 geführten Dorn gelegt, wodurch analog der Ausbildung der Kontur das Lager des Zahnrades ausgebildet wird. Somit ergeben die Thermoplastabschnitte 5, 6 immer die innere und/oder äußere radiale * Oberfläche des Formkörpers.The thermoset fills the predetermined by the thermoplastic section 5 space and applies to the thermoplastic section 5 at. This softens due to the heat supplied and deforms due to the pressure applied via the thermoset. Here, the thermoplastic section 5 is pressed into the contour 2 of the gear. For the production of bearings or intermediate wheels, another thermoplastic section 6 is placed around a mandrel guided in the bore 3, whereby analogous to the formation of the contour of the bearing of the gear wheel is formed. Thus, the thermoplastic sections 5, 6 always give the inner and / or outer radial * surface of the molding. Es wurde gefunden, daß sich bei der Anlage von druckbeaufschlagtem Duroplast definierter Temperatur an erweichten und sich verformenden Thermoplast an der Phasengrenze eine direkte, unlösbare und spaitfreie Verbindung ausbildet. In Fig. 2 ist schematisch eine Form 1' zur Herstellung von Prüfspitzeh dargestellt.It has been found that a direct, insoluble and spaite-free compound forms at the phase boundary in the system of pressurized thermoset defined temperature softened and deforming thermoplastic at the phase boundary. FIG. 2 schematically shows a mold 1 'for producing Prüfspitzeh. In einer Form T wird ein Thermoplastabschnitt 6' (Rohr) über einen Dorn 3' gezogen, der dann in der Form 1' arretiert wird. Bei verschlossener Form 1' wird unter den zu Fig. 1 genannten Bedingungen durch einen Anguß 4' die fließfähige Duropiastmasse in die Form Γ gedrückt. Hierdurch entsteht ein mechanisch-thermisch stabiler Verbund, der sich durch eine gute Hochspannungsfestigkeit auszeichnet.In a mold T, a thermoplastic portion 6 '(pipe) is pulled over a mandrel 3', which is then locked in the mold 1 '. In the closed mold 1 'is under the conditions mentioned for Fig. 1 by a gate 4', the flowable Duropiastmasse pressed into the mold Γ. This results in a mechanically-thermally stable composite, which is characterized by a good high-voltage strength.
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