DE10020993A1 - Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie - Google Patents
Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-FolieInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie oder dgl. in einem Hinterspritzwerkzeug, wobei der Spritzanguß insbesondere im wesentlichen zentral zur Oberfläche der Folie hin gerichtet ist, deren Rückseite mittels eines Kunststoff-Schutzelementes, welches während des Hinterspritzens zumindest anschmilzt, vor direkter Einwirkung der herangeführten Spritzgieß-Kunststoffmasse geschützt wird. Erfindungsgemäß erstreckt sich die Oberfläche des Kunststoff-Schutzelementes vor dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse in das Spritzgießwerkzeug, bezogen auf die Folienrückseite, nur über einen begrenzten Umgebungsbereich des Spritzangusses, wobei mit dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse dieses Schutzelement soweit aufschmilzt, daß sich dessen Kunststoffmaterial im wesentlichen über der gesamten Oberfläche der Folienrückseite oder vollständig in der Spritzgieß-Kunststoffmasse verteilt. Bspw. kann das Schutzelement als Schutzfolie oder als geeignetes Formteil ausgebildet sein, wobei letzteres vor dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse in den Spritzanguß des Spritzgießwerkzeuges eingesteckt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie
oder dgl. in einem Hinterspritzwerkzeug, wobei der Spritzanguß insbesonde
re im wesentlichen zentral zur Oberfläche der Folie hin gerichtet ist, deren
Rückseite mittels eines Kunststoff-Schutzelementes, welches während des
Hinterspritzens zumindest anschmilzt, vor direkter Einwirkung der herange
führten Spritzgieß-Kunststoffmasse geschützt wird. Zum technischen Umfeld
wird neben der DE 37 38 212 A1 insbesondere auf die DE 40 15 071 A1
verwiesen.
Während ehemals auf Kunststoff-Spritzgußteile, deren Oberfläche dekorativ
gestaltet werden sollte, eine geeignete Dekorfolie oder dgl. aufkaschiert
wurde, wird in neuerer Zeit diese Dekorfolie in ein Spritzgießwerkzeug ein
gelegt und in diesem direkt mit der Spritzgieß-Kunststoffmasse hinterspritzt.
Üblicherweise erfolgt dabei die sog. Anbindung im Spritzgießwerkzeug im
Seiten- oder Randbereich der Dekorfolie, d. h. der Spritzanguß liegt seitlich
bzw. im Folienrandbereich, was jedoch prozeßtechnisch eher ungünstig ist.
Wünschenswert wäre eine sog. mittige Anbindung, bei der der Spritzanguß
im wesentlichen zentral zur rückseitigen Oberfläche der Dekorfolie (allg.
Kunststoff-Folie) hingerichtet ist, jedoch besteht hierbei die Gefahr, daß die
Folie durchspritzt, d. h. beschädigt wird oder daß sich dieser sog. Anschnitt
auf der Vorderseite bzw. Sichtseite der Folie abzeichnet.
Eine Abhilfemaßnahme für diese Problematik ist in der eingangs erstge
nannten DE 37 38 212 A1 beschrieben, wonach auf die in das Spritzgieß
werkzeug eingelegte Dekorfolie im Anguß- bzw. Anspritzbereich eine diesen
umgebende kleinere Abdeckfolie aus Kunststoff gelegt wird, die aus einem
Material besteht, das hitzebeständiger ist als dasjenige der Dekorfolie. Für
den in dieser Schrift beschriebenen Anwendungsfall, nämlich ein Servierta
blett mit Dekor, mag diese Technik gute Ergebnisse bringen, für andere An
wendungsfälle ist diese Technologie jedoch weniger geeignet, da sich auch
die hitzebeständigere Abdeckfolie mit ihrer Kontur auf der Sicht- oder Vor
derseite der Dekorfolie abzeichnet.
Günstiger ist diesbezüglich das aus der eingangs zweitgenannten
DE 40 15 071 A1 bekannte Verfahren zum Herstellen von dort sog.
kaschierten Kunststoff-Formteilen. Hierbei wird das in eine Spritzgießform
eingelegte Kaschierungsmaterial (entspricht der Dekorfolie oder Kunststoff-
Folie der vorliegenden Erfindung) mit einer Trennfolie hinterlegt und diese
Trennfolie wird mit einem Thermoplast hinterspritzt. Für die Trennfolie wird
ein Kunststoff gewählt, der mit dem Thermoplast eine Schmelz- oder wenig
stens Adhäsionsverbindung eingeht und mit der als Kaschierung verwende
ten Kunststoff-Folie verschweißbar ist. Die Dicke und Steifigkeit der Trennfo
lie werden in Abhängigkeit von der Plastifizierungstemperatur und dem Ein
spritzdruck des Spritzgießwerkzeuges so gewählt, daß während des
Thermoplastflusses in der Spritzgießform die Trennfolie ausreichend steif
bleibt, um sich nicht zu verschieben und um Schubkräfte des Thermo
plastflusses vom Kaschierungsmaterial fernzuhalten, und daß nach Ausfül
lung der Spritzgießform die Trennfolie unter der weiteren Wärmeeinwirkung
und dem Druck des Thermoplasts noch ausreichend für eine Verschweiß-
oder Adhäsionsverbindung mit dem Thermoplast und der Kaschierungs
kunststoffolie angeschmolzen wird.
Wie aus dieser Beschreibung des bekannten Standes der Technik ersichtlich
wird, sind hierbei die Anforderungen insbesondere an die Materialauswahl,
grundsätzlich jedoch an die Spezifikation im allgemeinen, bezüglich der
Trennfolie relativ hoch. Einerseits muß diese nämlich den insbesondere an
fänglich kritischen Einspritzdruck abfangen, andererseits sollte sie den Hin
terspritzprozeß als solches nicht negativ beeinflussen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik hat sich die vorliegende Erfin
dung die Aufgabe gestellt, ein diesbezüglich einfacheres Verfahren aufzu
zeigen, welches zwar ebenfalls mit einer Trennfolie oder dgl., hier Kunststoff-
Schutzelement genannt, arbeitet, welches dann jedoch hinsichtlich seiner
eigentlichen Funktion optimiert ist, ohne dabei gravierende negative Auswir
kungen auf den Hinterspritzprozeß zu haben.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ober
fläche des Kunststoff-Schutzelementes vor dem Einbringen der Spritzgieß-
Kunststoffmasse in das Spritzgießwerkzeug bezogen auf die Folienrückseite
nur über einen begrenzten Umgebungsbereich des Spritzangusses erstreckt,
und daß mit dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse dieses Schutz
element soweit aufschmilzt, daß sich dessen Kunststoffmaterial im wesentli
chen über der gesamten Oberfläche der Folienrückseite oder vollständig in
der Spritzgieß-Kunststoffmasse verteilt. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Inhalt der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß erstreckt sich das sog. Schutzelement vor dem Einspritzen
der Spritzgieß-Kunststoffmasse sowie in der Anfangsphase hiervon im we
sentlichen nur über den kritischen Bereich der zu hinterspritzenden Folie,
den es zu schützen gilt, d. h. nur über einen begrenzten Umgebungsbereich
des Spritzangusses. Mit fortschreitender Befüllung des Spritzgießwerkzeu
ges jedoch schmilzt das Kunststoff-Schutzelement nicht nur an, sondern
auch weiter auf, so daß dessen Kunststoffmaterial von der sich im Spritz
gießwerkzeug ausdehnenden Spritzgieß-Kunststoffmasse quasi (bzw. im
wesentlichen) über der gesamten Oberfläche des Dekorfolie ( = die zu hinter
spritzende Kunststoff-Folie) verteilt wird. Während dieses Schutzelement
demzufolge zu Beginn des Einspritzprozesses relativ dick sein kann, um den
im Bereich des Spritzangusses liegenden Abschnitt der Dekorfolie abzu
schirmen, ist dieses Schutzelement erfindungsgemäß gegen Ende des Ein
spritzprozesses relativ dünn oder sogar teilweise oder vollständig aufgelöst
und dabei größtenteils über der gesamten Oberfläche der Dekorfolie verteilt.
Auch dann kann das Kunststoffmaterial des Schutzelementes noch eine
Schutzfunktion über der gesamten Oberfläche der Folienrückseite erfüllen,
wobei gegen Ende des Einspritzprozesses die sog. Schutz-Anforderung an
ders ist als zu Beginn des Einspritzprozesses.
Während nämlich zu Beginn des Einspritzprozesses vom Schutzelement
quasi eine lokale Druckspitze aufgefangen werden muß, kann mit weiterer
Befüllung des Spritzgießwerkzeuges aufgrund der im wesentlichen gleich
förmigen Druckverteilung im Werkzeug auf diese Funktion verzichtet werden.
Dann kann das Kunststoffmaterial des Schutzelementes bspw. als Wärme
übergangs-Dämmschicht oder dgl. wirken. Vorteilhafterweise bzw. bevorzugt
kann dieses sich mit der Spritzgieß-Kunststoffmasse im Formhohlraum des
Spritzgießwerkzeuges ausbreitende Schutzelement-Kunststoffmaterial je
doch als Haftvermittler zwischen der Spritzgieß-Kunststoffmasse und der
Dekor- bzw. Kunststoff-Folie wirken. Anders ausgedrückt erfüllt das sog.
Kunststoff-Schutzelement dann zwei Funktionen, nämlich zunächst eine Ab
schirmung der zu hinterspritzenden Dekor- oder Kunststoff-Folie vor dem
hohen Einspritzdruck im Bereich des Spritzangusses und später quasi als
Klebstoff- oder Verbindungsschicht zwischen der Spritzgieß-Kunststoffmasse
(bspw. PA6-Substrat) und der Dekor- oder Kunststoff-Folie (bspw. ABS-
Folie).
Das sog. Kunststoff-Schutzelement selbst kann verschiedenartig ausgebildet
sein. Analog dem bekannten Stand der Technik kann es sich hierbei um eine
Schutzfolie handeln, die auf die Rückseite der zu hinterspritzenden Dekorfo
lie im Bereich des Spritzangusses sowie in dessen Umgebung aufgelegt ist.
Dieses Auflegen kann im Spritzgießwerkzeug erfolgen, aber auch vorab au
ßerhalb desselben, wobei bevorzugt die sog. Schutzfolie (vor dem Einbrin
gen der Spritzgieß-Kunststoffmasse) zumindest geringfügig mit der zu hin
terspritzenden Kunststoff-Folie verbunden wird. Hierbei können verschiede
ne Befestigungstechniken zum Einsatz kommen, bspw. eine Klebetechnik,
Hochfrequenz-Schweißen, Ultraschallschweißen, Laserschweißen, oder
Reibschweißen, wobei diese Verbindung auch materialabhängig entweder
an einer bereits vorgeformten oder noch nicht umgeformten, d. h. noch nicht
in die gewünschte Form gebrachten Dekor- oder Kunststoff-Folie vorge
nommen werden kann.
In einer alternativen Ausführungsform kann das als geeignetes Formteil aus
gebildete Kunststoff-Schutzelement vor dem Einbringen der Spritzgieß-
Kunststoffmasse geeignet im Spritzgießwerkzeug angeordnet bzw. befestigt
werden. Zum Einsatz kommen kann hierfür bspw. elektrostatisches Span
nen, wobei das sog. Schutzelement keineswegs nur als Schutzfolie ausge
bildet sein kann. So kann es sich beim Schutzelement auch um ein geeignet
vorgeformtes Formteil (sog. Spritzling) handeln, welches bspw. in den
Spritzanguß des Spritzgießwerkzeuges eingesteckt wird.
Weiter erläutert wird die Erfindung anhand der beigefügten Prinzipskizzen in
Form zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele, wobei in der Figurenfolge
1a bis 1c eine erste Variante in aufeinanderfolgenden Prozeßschritten dar
gestellt ist, während Fig. 2 eine zweite Variante im Stadium gemäß Fig. 1a
zeigt.
In sämtlichen Figurendarstellungen sind gleiche Elemente mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet. So trägt eine mit einer Spritzgieß-Kunststoffmasse
zu hinterspritzende Kunststoff-Folie (auch Dekorfolie genannt) die Bezugs
ziffer 1. In einem Spritzgießwerkzeug 2, von welchem nur die beiden, den
(üblichen) Formhohlraum begrenzenden Formhälften 2a, 2b dargestellt sind,
soll an die Rückseite 1a der Kunststoff-Folie 1 ein durch den Formhohlraum
geometrisch definierter Formkörper angespritzt werden, der durch eine in
den Formhohlraum eingebrachte Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 gebildet wird.
In den Formhohlraum des Spritzgießwerkzeuges 2 eingebracht wird die
Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 über einen sog. Spritzanguss 4, der sich in der
in den Figurendarstellungen linksseitigen Formhälfte 2a befindet, während
die Kunststoff-Folie 1 mit ihrer Sicht- oder Vorderseite auf der dem Form
hohlraum zugewandten Oberfläche der rechtsseitigen Formhälfte 2b aufliegt.
Der Spritzanguss 4 ist dabei bezüglich des Formhohlraumes derart in der
Formhälfte 2a plaziert, daß er im wesentlichen zentral zur Oberfläche der
Kunststoff-Folie 1 hingerichtet ist.
Wie vor der Figurenbeschreibung erläutert wurde, wird die dem Formhohl
raum zugewandte Rückseite 1a der Kunststoff-Folie 1 mittels eines sog.
Kunststoff-Schutzelementes 5, welches während des Hinterspritzens zumin
dest anschmilzt, vor direkter Einwirkung der herangeführten Spritzgieß-
Kunststoffmasse geschützt, wobei sich die Oberfläche des Kunststoff-
Schutzelementes 5 vor dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 in
das Spritzgießwerkzeug 2 bezogen auf die Folienrückseite 1a nur über einen
begrenzten Umgebungsbereich des Spritzangusses 4 erstreckt, und wobei
mit dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 dieses Schutzelement
5 soweit aufschmilzt, daß sich dessen Kunststoffmaterial im wesentlichen
über der gesamten Oberfläche der Folienrückseite 1a oder vollständig in der
Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 verteilt.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1a-1c ist das Kunststoff-
Schutzelement 5 als Schutzfolie ausgebildet, die ggf. vor dem Einbringen der
Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 zumindest geringfügig mit der zu hintersprit
zenden Kunststoff-Folie 1 verbunden bzw. an dieser befestigt wurde. Dieser
sog. Ausgangszustand ist in Fig. 1a dargestellt, wobei die auch sog. Dekor
folie 1 mit im Umgebungsbereich des Spritzangusses 4 (und dabei selbst
verständlich diesem gegenüberliegend) aufliegender Schutzfolie 5 auf der
Formhälfte 2b aufliegt.
Im nächsten Prozeßschritt gemäß Fig. 1b wird über den Spritzanguß 4 die
Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 in den Formhohlraum des Spritzgießwerkzeu
ges 2 eingebracht. Wie ersichtlich kann hierbei das Schutzelement 5 bzw.
die Schutzfolie ihre Funktion optimal erfüllen, nämlich die Dekorfolie 1 vor
einem direkten Auftreffen der Kunststoffmasse 3 abschirmen.
Im weiteren Prozeßverlauf gemäß Fig. 1c ist der Formhohlraum vollständig
oder nahezu vollständig mit der Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 ausgefüllt.
Dabei ist das Kunststoffmaterial des Schutzelementes 5 (hier ebenso mit der
Bezugsziffer 5 bezeichnet) im wesentlichen über der gesamten Oberfläche
der Rückseite 1a der Kunststoff-Folie 1 verteilt, und zwar verursacht durch
die eingebrachte Spritzgieß-Kunststoffmasse 3, die das zunächst räumlich
begrenzte Schutzelement 5 soweit aufgeschmolzen hafte, daß dessen
Kunststoffmaterial 5 von der Kunststoffmasse 3 wie gewünscht (hier im we
sentlichen nur über der Folienrückseite 1a) verteilt wurde. Alternativ kann
jedoch das Schutzelement 5 zum Prozeßende auch mehr oder weniger auf
gelöst sein, so daß dessen Kunststoffmaterial mehr oder weniger gleichmä
ßig in der zusammen mit der Kunststoff-Folie 1 das endgültige Bauteil bil
denden Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 verteilt ist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Kunststoff-Schutzelement 5 als
ein geeignetes Formteil 5, auch Spritzling 5 genannt, ausgebildet, das/der
vor dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 in den Spritzanguß 4
des Spritzgießwerkzeuges 2 eingesteckt wird. Die weiteren Prozeßschritte
verlaufen dann analog den bereits anhand der Fig. 1b, 1c erläuterten,
d. h. mit Einbringen der Spritzgieß-Kunststoffmasse 3 durch den Spritzanguß
4 wird das Schutzelement 5/der Spritzling 5 auf die Folien-Rückseite 1a
verschoben und schützt dabei diese im Bereich des Spritzangusses 4 zu
nächst vor der Kunststoffmasse 3. Im weiteren Prozeßverlauf schmilzt der
Spritzling 5 an bzw. auf und verteilt sich über der Oberfläche der Kunststoff-
Folie 1 oder vollständig in der Kunststoffmasse 3, die im figürlich dargestell
ten Zustand jedoch noch nicht vorliegt.
Ausdrücklich und generell sei erwähnt, daß über das Schutzelement 5 neben
der Erzielung einer Schutzfunktion für die Kunststoff-Folie 1 vor der in den
Formhohlraum des Spritzgießwerkzeuges 2 eingebrachten Spritzgieß-
Kunststoffmasse 3 zusätzlich ein in weiteren Gesichtspunkten vorteilhaftes
Additiv der eingebrachten Kunststoffmasse 3 (Schmelze) auf einfache Weise
beigefügt werden kann. So kann dieses Additiv als Haftvermittler zwischen
der Kunststoffmasse/Schmelze 3 und der Dekorfolie 1 wirken. Abweichend
von der Darstellung nach Fig. 1c kann sich das Kunststoff-Material des
Schutzelementes 5 im übrigen auch vollständig mit der Kunststoffmasse 3
vermischen, denn auch dann ist dieses Kunststoffmaterial im wesentlichen
über der gesamten Oberfläche der Folienrückseite 1 verteilt, wobei noch
darauf hingewiesen sei, daß durchaus eine Vielzahl von Details abweichend
vom obigen Erläuterungen gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patent
ansprüche zu verlassen.
Claims (3)
1. Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie (1) oder dgl. in
einem Hinterspritzwerkzeug (2), wobei der Spritzanguß (4) insbeson
dere im wesentlichen zentral zur Oberfläche der Kunststoff-Folie (1)
hin gerichtet ist, deren Rückseite (1a) mittels eines Kunststoff-
Schutzelementes (5), welches während des Hinterspritzens zumindest
anschmilzt, vor direkter Einwirkung der herangeführten Spritzgieß-
Kunststoffmasse (3) geschützt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Oberfläche des Kunststoff-
Schutzelementes (5) vor dem Einbringen der Spritzgieß-Kunststoff
masse (3) in das Spritzgießwerkzeug (2) bezogen auf die Folienrück
seite (1a) nur über einen begrenzten Umgebungsbereich des Spritz
angusses (4) erstreckt, und daß mit dem Einbringen der Spritzgieß-
Kunststoffmasse (3) dieses Schutzelement (5) soweit aufschmilzt, daß
sich dessen Kunststoffmaterial im wesentlichen über der gesamten
Oberfläche der Folienrückseite (1a) oder vollständig in der Spritzgieß-
Kunststoffmasse (3) verteilt.
2. Verfahren zum Hinterspritzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das als Schutzfolie (5) ausgebildete
Kunststoff-Schutzelement (5) vor dem Einbringen der Spritzgieß-
Kunststoffmasse (3) zumindest geringfügig mit der zu hinterspritzen
den Kunststoff-Folie (1) verbunden wird.
3. Verfahren zum Hinterspritzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das als geeignetes Formteil ausgebil
dete Kunststoff-Schutzelement (5) vor dem Einbringen der Spritzgieß-
Kunststoffmasse (3) in den Spritzanguß (4) des Spritzgießwerkzeuges
(2) eingesteckt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2000120993 DE10020993A1 (de) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie |
Applications Claiming Priority (1)
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DE10020993A1 true DE10020993A1 (de) | 2001-10-31 |
Family
ID=7640306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2000120993 Withdrawn DE10020993A1 (de) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | Verfahren zum Hinterspritzen einer Kunststoff-Folie |
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