DE10016508A1 - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen sowie Vorrichtung hierfür - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen sowie Vorrichtung hierfürInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen aus Kunststoffmasse und Fasern. Um ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, das bzw. die Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen aus Kunststoffmasse und Fasern erlaubt, wobei der Anteil des Faserbruchs stark herabgesetzt ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zunächst die Kunststoffmasse verdichtet und plastifiziert wird und dann die Fasern in die Kunststoffschmelze gegeben werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder
Fertigteilen aus Kunststoffmasse und zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften dienenden
Fasern. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Plastifizierung und
Homogenisierung hierfür.
Im allgemeinen betrifft die vorliegende Erfindung die Kunststoffverarbeitung. Darunter versteht
man die Herstellung von Halbzeugen (Tafeln, Bändern, Blöcken, Stäben, Profilen, Rohren) und
Fertigteilen aus den in Form von Lösung, Schmelze, Pulver oder Granulat anfallenden abge
wandelten natürlichen und den synthetischen Polymeren. Die Polymere werden zunächst aufge
arbeitet, das heißt sie werden zum einen in eine für die Verarbeitung geeignete Form gebracht
(zum Beispiel durch Abtrennen, Trocknen, Zerkleinern, Mischen oder Granulieren). Da sich nur
wenige Polymere im reinen Zustand verarbeiten bzw. als Werkstoffe verwenden lassen, werden
zum anderen die meisten Polymere vor der Verarbeitung mit geeigneten Zusatzstoffen gemischt,
um sie vor unerwünschten Veränderungen während der Verarbeitung zu schützen und um ein
bestimmtes Eigenschaftsniveau der Endprodukte zu erhalten. Solche Zusatz- oder Hilfsstoffe
sind im allgemeinen Gleitmittel, Stabilisatoren und Weichmacher.
Kunststoffe haben den Vorteil, daß sie leicht und kostengünstig herzustellen sind und einfach in
nahezu jede beliebige Form bringbar sind. Sie haben jedoch den Nachteil, daß sie oftmals nur
ungenügende mechanische oder elektrische Eigenschaften aufweisen.
Es ist bekannt, die mechanischen Eigenschaften, wie zum Beispiel Zugfestigkeit, Biegesteifigkeit
und Schlagzähigkeit, oder auch elektrische Eigenschaften zu verbessern, indem Fasern zu der
Kunststoffmasse zugegeben werden. Unter Fasern werden ganz allgemein Teilchen mit einer im
wesentlichen länglichen Form verstanden. Vor allem diskontinuierliche langfaserverstärkte
Kunststoffe, vor allem Thermoplaste mit einer mittleren Faserlänge über ein 1 mm und mit einem
Faserdurchmesser von etwa 10 bis 30 µm, finden vielfältige Anwendung. Sie können beispiels
weise durch unterschiedliche Verarbeitungsverfahren wie zum Beispiel Spritzguß, Extrusion,
Blasformen und Fließpressen umgeformt werden. Dabei zeigen diese verstärkten Werkstoffe
überraschend gute mechanische Eigenschaften. So sind beispielsweise bereits großflächige
Bauteile wie zum Beispiel eine Halterung für ein Kühlerrad im Motorraum eines PKW's, im
Spritzgußverfahren aus einem diskontinuierlichen langglasfaserverstärkten Polypropylen (LGF-
PP) mit Erfolg hergestellt worden. Ein anderes Beispiel ist die Herstellung einer Abdeckung für
den Motorraumunterboden im Fließpressverfahren.
Die außergewöhnlich guten mechanischen Eigenschaften dieser langfaserverstärkten Kunst
stoffe hängen stark von der Faserlänge oder genauer gesagt von dem Aspektverhältnis ab. Un
ter dem Aspektverhältnis wird das Verhältnis zwischen Faserlänge l und Faserdurchmesser d
verstanden. Die Kräfte, die auf den Kunststoff aufgebracht werden, werden üblicherweise über
die Grenzfläche zwischen Kunststoff und Faser übertragen, so daß die mechanischen Eigen
schaften mit Zunahme der Faserlänge (bei gleichem Durchmesser) zunimmt. Dabei existiert ein
sogenanntes kritisches Faseraspektverhältnis. Wird die Faserlänge im Verhältnis zu ihrem
Durchmesser über das kritische Faseraspektverhältnis verlängert, so werden die mechanischen
Eigenschaften nicht weiter erhöht. Grundsätzlich ist aber eine große Faserlänge im Verbundstoff
bzw. im Bauteil von Vorteil für die mechanischen Eigenschaften.
Durch das Zufügen von elektrisch leitenden Fasern können die elektrischen Eigenschaften ver
bessert werden. Auch hier gilt, daß eine große Faserlänge grundsätzlich von Vorteil ist.
Die Fasern werden beispielsweise in Form von sogenannten Pellets zugeführt. Dabei werden
langfaserverstärkte Thermoplaste, zum Beispiel im Schmelzpultrusionsverfahren, durch Trän
kung oder Imprägnierung von kontinuierlichen Faserbündeln hergestellt, so daß nach der Ab
kühlung der Faserbündel auf Raumtemperatur kontinuierliche Stränge entstehen, die anschlie
ßend dann zu Pellets geschnitten werden. Dabei entspricht die Faserlänge dieser Stäbchenpel
lets in etwa der Pelletlänge.
Eine andere Herstellungsvariante für langfaserverstärkte Kunststoffe sieht vor, daß die einzelnen
Faserfilamente in einem Faserbündel nicht imprägniert, sondern lediglich in etwa ummantelt
werden. Die Benetzung bzw. Imprägnierung erfolgt bei diesem Herstellungsverfahren dann im
wesentlichen in einem nachgeschalteten Verarbeitungsschritt. Das Langfasermaterial kann im
übrigen auch durch ein Mischen von Polymerfasern und anorganischen Verstärkungsfasern, wie
zum Beispiel Glasfasern hergestellt werden. In diesem Herstellungsverfahren werden die Ver
stärkungs- und Polymerfasern miteinander gemischt und unter Wärme konsolidiert.
Bei bekannten Herstellungsverfahren beträgt die Pellet- bzw. Faserlänge solcher unidirektional
verstärkter Stäbchenpellets üblicherweise zwischen 6 bis 12 mm für Spritzgießanwendungen
und zwischen 20 bis 50 mm für Fließpreßanwendungen. Die Stäbchenpellets werden in einem
Plastifizierer oder Extruder aufgeschmolzen und als Plastifikat direkt oder gegebenenfalls über
eine Zwischenablage und ein Handhabungsroboter in eine Form eingetragen und verpreßt.
Die bekannten Herstellungsverfahren haben jedoch den Nachteil, daß ein gewisser Anteil der
Stäbchenpellets während des Plastifizier- bzw. Aufschmelzvorgangs durch die auftretenden
Scherkräfte gebrochen bzw. geschnitten werden. Dabei ist es unerheblich, ob die Plastifizierung
in einem Plastifizierer oder in einer Spritzgießmaschine stattfindet. Auch während der Verarbei
tung der gesamten Kunststoffmasse kommt es beispielsweise in dem Bereich zwischen Schnec
ke und Zylinder eines Extruders zum Brechen der Faser. Dies führt dazu, daß man anstelle einer
konstanten Faserlänge eine Faserlängenverteilung erhält, die sich von Millimeterbruchteilen bis
zu der ursprünglichen Pelletlänge erstreckt. Die Anmelderin hat festgestellt, daß der Anteil der
zerschnittenen oder verkürzten Fasern zwar von vielen Faktoren wie zum Beispiel der Art der
Faser (Glas, Kohlenstoff oder Aramidfaser), der Schneckengeometrie, der Verarbeitungspara
meter wie Temperatur, Drehzahl der Schnecke und Staudruck abhängt, daß der Großteil des Fa
serbruchs jedoch bei der Plastifizierung bzw. Aufschmelzung der Formmasse auftritt, da hier
sehr hohe Scherkräfte wirken, weil der aufzuschmelzende Verbund noch in fester Form ist und
somit eine hohe Viskosität besitzt.
Zwar ist es möglich, durch eine Optimierung der Verarbeitungsparameter, wie z. B. der Verar
beitungstemperatur, einen möglichst geringen Anteil von geschnittenen oder Kurzfasern zu er
halten und damit etwa bessere mechanische Eigenschaften zu erzielen, es ist jedoch nicht zu
verhindern, daß bei der Verarbeitung eine Faserverkürzung stattfindet, die die mechanischen
Eigenschaften solcher Verbunde und Bauteile stark negativ beeinflußt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren bzw. eine Vor
richtung zur Verfügung zu stellen, das bzw. die die Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder
Fertigteilen aus Kunststoffmasse und Fasern erlaubt, wobei der Anteil des Faserbruchs stark
herabgesetzt ist.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zunächst die Kunststoffma
sse verdichtet und plastifiziert wird und dann die Fasern in die Kunststoffschmelze gegeben wer
den. Durch diese Maßnahme kann der Anteil der gebrochenen Fasern deutlich reduziert werden,
da die Plastifizierung der Formmasse zu einem Zeitpunkt stattfindet, bei dem die Fasern sich
noch nicht in der Kunststoffmasse befinden. Die Anmelderin hat festgestellt, daß die Fasern
überraschenderweise nicht zusammen mit der Kunststoffmasse plastifiziert werden müssen,
sondern ohne Qualitätseinbußen nachträglich zugefügt werden können. Die Faserpellets werden
dadurch überaus schonend in den bereits geschmolzenen Kunststoff eingetaucht und dort auf
geschmolzen. Es versteht sich, daß hierbei nicht die Fasern schmelzen, sondern lediglich der
Kunststoff mit dem die Fasern imprägniert oder ummantelt sind. So findet über den direkten
Kontakt mit der Schmelze ein sehr effektiver Schmelzvorgang der Faserpellets statt. Demzufolge
ist die Wärmezufuhr von außen und die Einbringung von mechanischer Energie sehr gering.
Dadurch werden die Fasern weitgehend geschont und behalten ihre ursprüngliche Länge wei
testgehend bei.
Fasern haben den Vorteil, daß sie preisgünstig und von geringem Gewicht sind. Zweckmäßiger
weise kommen Glasfasern und/oder Kohlenstoffasern und/oder Aramidfasern zum Einsatz. Es
versteht sich, daß die Verstärkungsfasern nicht aus einer einzigen bestimmten Art von Fasern
bestehen müssen, sondern beispielsweise auch aus einer Mischung aus Glas- und Kunststoffa
sern bestehen können.
Um eine optimale Verbesserung der mechanischen Eigenschaften zu erhalten, ist es von Vorteil,
wenn die Faserlänge zwischen etwa 6 und 50 mm beträgt.
Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem zumindest ein Teil der Fasern in Form von Pel
lets zugegeben werden, die vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweisen.
Dabei können die Langfaserstäbchenpellets in runder, flächiger oder sonstiger geometrischer
Form vorliegen, wobei vorzugsweise runde Stäbchenpellets verwendet werden.
Selbstverständlich ist aber auch die Verwendung eines flächigen bandartigen Fasermaterials
möglich, wobei dann die Dicke vorzugsweise zwischen 0,3 bis 2 mm und die Breite vorzugswei
se zwischen 1 und 5 mm beträgt. In diesem Fall werden also im Prinzip Pellets mit rechteckigem
bzw. länglichem Querschnitt zugegeben.
Erfindungsgemäß werden die Fasern bei einem Druck zugegeben, der deutlich unterhalb des
Plastifizierungsdrucks liegt. Besonders bevorzugt geschieht dies in etwa bei Normaldruck.
Dies kann erfindungsgemäß beispielsweise dadurch verwirklicht werden, daß die Fasern wäh
rend einer Dekomprimierungsphase oder einer Entgasungsphase zugefügt werden.
Die Fasern können noch weiter geschont werden, wenn sie vor der Zugabe in die Kunststoff
schmelze vorgeheizt werden, wobei sie vorzugsweise bis auf eine Temperatur etwas unterhalb
der Schmelztemperatur vorgeheizt werden. Die Aufschmelzung der Faserummantelung in der
Kunststoffschmelze erfolgt dann besonders schonend.
Insbesondere bei temperaturempfindlichen Fasern, wie beispielsweise bei Naturfasern (zum
Beispiel bei Flachs, Jute oder Hanf) oder Polymerfasern (zum Beispiel bei Polypropylen- und
Polyamidfasern) ist zusätzlich zu den bereits geschilderten Vorzügen die nur geringe Tempera
turbelastung von Vorteil, da die Fasern nur kurze Verweilzeiten bei hohen Temperaturen haben.
Bei besonders temperaturempfindlichen Fasern ist darauf zu achten, daß die Verweildauer und
damit die Temperaturbelastung der Fasern möglichst gering gehalten wird.
Für viele Anwendungsfälle ist es von Vorteil, wenn die Kunststoffmasse und die Matrix des
Langfasermaterials aus dem selben Kunststoff bestehen, beispielsweise aus Polyethylen (PE),
Polypropylen (PP), Polyamid 6 oder Polyamid 66 (PA 6, PA 66), Polyethylenterepthalat (PET)
oder Polyphenylensulfid (PPS), Polyetherethetkoten (PEEK) oder aber aus einer Mischung oder
einem Blend aus mehreren Kunststoffen wie Polycarbonat und Acrylnitrilpolybutadienstyrol (PC/
ABS). Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn unterschiedli
che Kunststoffe oder Kunststoffmischungen eingesetzt werden, wobei das Langfasermaterial
während der Verarbeitung auch ungeschmolzen bleiben kann.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die eingangs erwähnte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur
Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen aus Kunststoffmasse und im wesentli
chen länglichen Fasern gelöst, mit einer ersten Einfüllöffnung, einer Ausgangsöffnung und einer
Verdichtungsvorrichtung, welche die über die Einfüllöffnung zugegebene Kunststoffmasse in
einer Verdichtungszone verdichtet bzw. plastifiziert, wobei zwischen Einfüllöffnung und Aus
gangsöffnung eine zweite Einfüllöffnung angeordnet ist, die für die Aufnahme der Fasern vorge
sehen ist.
In dieser Vorrichtung zum Plastifizieren und Homogenisieren findet der Materialfluß von der er
sten Einfüllöffnung in Richtung zu der Ausgangsöffnung statt. Die zweite Einfüllöffnung ist daher
in Materialflußrichtung nach der ersten Einfüllöffnung aber vor der Ausgangsöffnung angeordnet.
Dadurch wird erreicht, daß die Fasern unabhängig von der Kunststoffmasse in die Vorrichtung
eingefüllt werden können. Es ist daher möglich, zunächst die Kunststoffmasse zu plastifizieren
und anschließend die Fasern in die Kunststoffschmelze zu geben.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß die zweite Einfüllöffnung näher an
der Ausgangsöffnung als an der ersten Einfüllöffnung angeordnet ist, wobei der Abstand zwi
schen der ersten und zweiten Einfüllöffnung vorzugsweise mindestens doppelt so groß ist wie
der Abstand zwischen zweiter Einfüllöffnung und Ausgangsöffnung.
Bei den üblichen Vorrichtungen wird die Kunststoffmasse in einer Verdichtungszone plastifiziert,
so daß der Druck in der Vorrichtung von der Verdichtungszone in Materialflußrichtung zunimmt.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sieht jedoch vor, daß in Materialflußrichtung
nach der eigentlichen Verdichtungs- bzw. Plastifizierzone eine Zone angeordnet ist, in der
Gangsteigung und/oder Gangvolumen derart gegenüber der Plastifizierzone verändert ist, so
daß der Druck in dieser Zone stark herabgesetzt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Erhö
hung des Gangvolumens oder aber durch eine Verringerung der Gangsteigung erreicht werden.
Die zweite Einfüllöffnung ist dann vorzugsweise in der Näher der zusätzlichen Zone angeordnet,
so daß dann erreicht wird, daß die Fasern bei deutlich herabgesetztem Druck zugeführt werden,
so daß die Kräfte, die durch die Vorrichtung auf die Fasern ausgeübt werden, deutlich herabge
setzt werden und so ein Brechen der Fasern stark vermindert wird.
Im Prinzip ist es für die Schonung der Fasern um so besser, je näher sie an der Ausgangsöff
nung zugegeben werden. Dabei ist jedoch zu beachten, daß in der Vorrichtung eine ausreichen
de Durchmischung der Fasern mit der Kunststoffmasse erfolgen muß. Daher muß ein Kompro
miß gefunden werden zwischen ausreichender Durchmischung und möglichst hoher Schonung
der Fasern.
Besonders bevorzugt ist daher eine Ausbildung der Vorrichtung bei der bei bestimmungsgemä
ßen Gebrauch der Druck der Formmasse im Bereich der zweiten Einfüllöffnung höchstens die
Hälfte des Plastifizierdruckes beträgt.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß die zweite Einfüllöffnung eine
Heizeinrichtung aufweist. Durch diese Heizeinrichtung ist es möglich, die Fasern, wie zum Bei
spiel die in Pellets eingebetteten Langfasern, vor der Zugabe in die Kunststoffschmelze aufzu
heizen, so daß bei der Zugabe der Fasern zu der Kunststoffmasse der abrupte Temperaturun
terschied deutlich herabgesetzt ist, so daß die Fasern noch schonender in die Kunststoffmasse
eingebracht werden können.
Besonders bevorzugt ist eine Vorrichtung, bei der zwischen erster Einfüllvorrichtung und Aus
gangsöffnung eine Entgasungsöffnung vorgesehen ist. Durch diese Entgasungsöffnung kann
beispielsweise Luft, Gase oder Dämpfe, die während der Plastifizierung in der Vorrichtung der
Formmasse entzogen werden müssen, abgesaugt werden. Dabei wird zweckmäßigerweise die
Vorrichtung so gestaltet, daß im Bereich der Entgasungsöffnung kein Überdruck im Materialka
nal herrscht, da sonst Formmasse aus der Entgasungsöffnung austreten kann und diese ver
stopfen kann.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die zweite Einfüllöffnung entweder mit
der Entgasungsöffnung kombiniert ist, oder im wesentlichen in einer Position des Schnecken
gangs angeordnet ist, in der kein oder nur ein geringer Druck aufgebaut wird. Dadurch ist ge
währleistet, daß die Fasern im wesentlichen bei Normaldruck zugeführt werden. Dies ermöglicht
eine sehr einfache Ausbildung der zweiten Einfüllöffnung, da die Fasern ohne äußeren Druck in
die Kunststoffmasse eingefügt werden können. Zudem hat diese Methode den Vorteil, daß die
Fasern praktisch keiner Kraft ausgesetzt werden, so daß die Fasern unbeschädigt in die Kunst
stoffmasse eingefügt werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden
deutlich an Hand der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform sowie der dazugehöri
gen Figur.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Schneckenex
truders bzw. einer erfindungsgemäßen Plastifiziereinheit einer Spritzgieß- bzw. einer Fließpreß
anlage.
Extrudieren ist eines der bedeutendsten Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Kunst
stoffhalbzeugen oder Fertigteilen, bei dem die pulverförmige oder granulierte Formmasse
(Kunststoffmasse) in einen Extruder gefüllt, dort verdichtet, plastifiziert, homogenisiert und durch
ein im allgemeinen beliebig geformtes Werkzeug (Extrudierwerkzeug) gepreßt wird. Im Prinzip
bestehen die bekannten Extruder aus einem Zylinder 6, in dem sich eine Welle 1 mit einem oder
mehreren wendelförmigen Stegen (Schnecke) dreht. Sie fördert stetig die Form bzw. Kunststoff
masse von der Einfüllvorrichtung 2 zur Ausgangsöffnung 5 bzw. dem Werkzeug. Dabei wird die
Formmasse von der von der Heizeinrichtung 4 beheizten Zylinderwand und der aus innerer Rei
bung resultierenden Schererwärmung erhitzt, plastifiziert, homogenisiert und komprimiert. Die
Kompression im Zylinder wird im allgemeinen durch eine besondere Geometrie der Schnecke
erzeugt, wobei zonenweise Gangsteigung und Gangvolumen von der Einzugs- zur Ausstoßzone
hin verändert werden.
Es versteht sich, daß anstelle des dargestellten Einschneckenextruders auch beispielsweise
Doppelschneckenextruder eingesetzt werden können, die zwei nebeneinander liegende, entwe
der im gleichen oder im entgegengesetzten Drehsinn rotierende Schnecken besitzen. Diese
bieten zusätzlich den Vorteil, daß eine bessere Durchmischung der Kunststoffmassenbestand
teile stattfindet. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine zweite Einfüllvorrichtung 3 auf, so
daß die Fasern durch die zweite Einfüllvorrichtung 3 zugeführt werden. Dabei ist die zweite Ein
füllvorrichtung 3 derart angeordnet, daß die Fasern nach der Plastifizierung der Kunststoffmasse,
die durch die erste Zuführeinrichtung 2 worden ist, zugegeben werden. Die Welle ist dann derart
angeordnet, daß die Plastifizierung der Kunststoffmasse in einer Verdichtungszone 7 stattfindet,
die in Materialförderrichtung vor der zweiten Einfüllvorrichtung 3 angeordnet ist, so daß die
zweite Einfüllöffnung 3 in einem Bereich angeordnet ist, wo die Kunststoffmasse nicht unter
Überdruck steht, z. B. in einer Entgasungszone.
Es versteht sich, daß die durch die erste Einfüllöffnung zugegebene Kunststoffmasse bereits mit
Farbpigmenten, Füllstoffen oder sonstigen Additiven versetzt sein kann. Wesentlich ist lediglich,
daß zumindest ein Teil der Fasern, wie zum Beispiel Langfasern, erst später zugesetzt werden,
so daß diese Fasern durch den Plastifiziervorgang der Kunststoffmasse nicht beschädigt werden
und der Verbundkunststoff eine hohe mechanische Qualität aufweist.
Auch wenn der Faseranteil in den Pellets beliebig sein kann, ist dennoch ein Faseranteil zwi
schen 30 und 80 Gew.-% bezogen auf die Pellets bevorzugt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeugen oder Fertigteilen aus Kunststoffmasse
und Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Kunststoffmasse verdichtet und pla
stifiziert wird und dann die Fasern in die Kunststoffschmelze gegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern zugegeben werden, die
die mechanischen oder die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs verbessern.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern aus Glasfasern und/
oder Kohlenstoffasern und/oder Aramidfasern bestehen.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserlänge zwischen 6
und 50 mm beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
Teil der Fasern in Form von Pellets zugegeben wird, die aus kunststoffimprägnierten oder
mit kunststoffummantelten Fasersträngen durch Ablängen hergestellt sind und vorzugsweise
einen Durchmesser zwischen 1 und 5 mm aufweisen.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein
Teil der Fasern in Form eines im wesentlichen flächigen Bandes zugegeben wird, das eine
Dicke, vorzugsweise zwischen 0,3 und 2 mm, eine Breite, vorzugsweise zwischen 1 und 5
mm, und eine Länge, vorzugsweise zwischen etwa 6 und 50 mm, aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern im
wesentlichen unter Normaldruck zugegeben werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern be
vor sie in die Kunststoffschmelze gegeben werden, aufgeheizt werden, wobei sie vorzugs
weise auf eine Temperatur unterhalb der Temperatur der Schmelze aufgeheizt werden.
9. Vorrichtung zum Plastifizieren und Homogenisieren zur Herstellung von Kunststoffhalbzeu
gen oder Fertigteilen aus Kunststoffmasse und Fasern mit einer ersten Einfüllöffnung (2), die
für das Einfüllen der Kunststoff bzw. Formmasse vorgesehen ist, einer Ausgangsöffnung (5)
und einer Verdichtungseinrichtung (1), die die Kunststoffmasse in einer Verdichtungszone (7)
verdichtet, dadurch gekennzeichnet, daß in Materialförderrichtung zwischen erster Einfüllöff
nung (2) und Ausgangsöffnung (5) eine zweite Einfüllöffnung (3) angeordnet ist, die für die
Aufnahme der Fasern vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einfüllöffnung (3) in
Materialförderrichtung näher an der Ausgangsöffnung (5) als an der ersten Einfüllöffnung (2)
angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen ersten und zweiten Einfüllöffnung (2, 3) vor
zugsweise mindestens doppelt so groß ist wie der Abstand zwischen zweiter Einfüllöffnung
(3) und Ausgangsöffnung (5).
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einfüllöff
nung (3) eine Heizeinrichtung aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich
tung eine Entgasungsöffnung zwischen erster Einfüllöffnung (2) und Ausgangsöffnung (5)
aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einfüllöffnung (3)
entweder mit der Entgasungsöffnung kombiniert ist oder im wesentlichen im gleichen Ab
stand zu der ersten Einfüllöffnung (2) entfernt angeordnet ist wie die Entgasungsöffnung.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich
tung eine Schnecke (1) aufweist, die derart ausgebildet ist, daß im Bereich der zweiten Ein
füllöffnung (3) Gangvolumen und/oder Gangsteigung gegenüber einer Plastifizierzone (7)
derart verändert ist bzw. sind, daß der Druck der Formmasse an dieser Stelle gegenüber
dem Plastifizierungsdruck stark herabgesetzt ist.
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