DE102004043253A1 - Injection molding of transparent bodies, with a decorative three-dimensional surface and background graphics, uses a printed film in the mold and a moving die in a time sequence after injection - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffspritzgießteilen, welche dekorative 3-D Oberflächen und mehrere graphische Elemente im Hintergrund eines an sich transparenten Teiles im 3-D-Format aufweisen, wobei mindestens ein Vorformling aus Kunststoff, auf dem mehrere graphische Elemente in 2-D Form aufgedruckt sind, in die Spritzgießform eingelegt wird und ein Kunststoff mit einer Temperatur nahe oder gleich der Schmelztemperatur in den Formraum eingepresst wird.The The invention relates to a device for producing injection-molded plastic parts, which decorative 3-D surfaces and several graphic elements in the background of a per se transparent part in 3-D format, wherein at least one preform made of plastic, on which several graphic elements are printed in 2-D form, inserted into the injection mold and a plastic with a temperature close to or equal to the Melting temperature is pressed into the mold cavity.
In ständig größer werdendem Umfang kommen, insbesondere im Fahrzeugbau, der Hausgerätetechnik und der Kommunikations-technik, Kunststoffteile mit Schriftzügen oder graphischen Elementen als Bedienelemente mit integrierten Funktions-informationen zum Einsatz. Solche Komponenten werden mit hohen Oberflächenansprüchen und integrierten Informations- bzw. graphischen Merkmalen bevorzugt. Derartige Kunststoffteile sind durch Farbvielfalt, 3-D-Effekt und frei wählbare Oberflächenausbildung charakterisiert und werden üblicherweise im Spritzgießverfahren und anschließender mechanischer Bearbeitung und Beschichtungstechnik in mehreren Bearbeitungsstufen hergestellt. In jedem Fall sind mindestens zwei oder mehrere voneinander getrennte Prozess-Stufen zu absolvieren.In constantly growing Scope come, especially in vehicle construction, home appliance technology and communication technology, plastic parts with lettering or graphic elements as operating elements with integrated function information for use. Such components are with high surface requirements and integrated information or graphical features preferred. Such plastic parts are by color variety, 3-D effect and freely selectable surface formation characterized and usually in injection molding and subsequently mechanical processing and coating technology in several processing stages produced. In any case, at least two or more are separate Complete process stages.
Ein bekanntes Verfahren ist beispielsweise die Hinterspritzung oder Überspritzung von vorgeformten und farblich beschichteten Folien. Das Durchlaufen mehrerer Prozess-Stufen führt zwangsläufig zu Gefahren hinsichtlich der Beschädigung der Oberfläche des Kunststoffteiles und/oder zur Beeinflussung der Farbgebung durch mechanische Belastungen und Umwelteinflüsse. Dadurch werden den Genauigkeits- und optischen Anforderungen Grenzen gesetzt und außerdem hohe Prozesskosten erzeugt. Farbvielfalt und hohe optische sowie Genauigkeitsansprüche stoßen bei den bekannten Verfahren an technische Grenzen, die nur mit hohen Aufwendungen und kaum umfassend durchbrochen werden können.One known method is, for example, the back injection or overspray of preformed and color-coated foils. Going through several process stages leads inevitably to hazards concerning the damage of the surface of the Plastic part and / or to influence the color through mechanical loads and environmental influences. This will increase the accuracy and optical requirements limits and also high Process costs generated. A variety of colors and high optical and accuracy requirements are contributing the known method to technical limits, only with high Expenses and barely comprehensible can be broken.
Als Beispiel für bekannte Verfahren soll hier die Herstellung einer Plakette für die Gestaltung einer von oben sichtbaren Kontur eines Schaltknaufes für die Gangschaltung eines PKW beschrieben werden.When example for Known method is intended here to produce a badge for the design a visible from above contour of a gearshift knob a car are described.
Die Plakette hat vorzugsweise eine Oberfläche in 3-D-Geometrie, die durch Freiformflächen und Transparenz charakterisiert ist und im Hintergrund Informationsgraphiken besitzt, die selbst wieder in 3-D-Format sichtbar sein sollen. Während die Herstellung der Plakette, z.B. als Kunststoffspritzgießteil, eher unkompliziert ist, stellt sich die farbliche Gestaltung der Informationsgraphik, insbesondere bei Mehrfarbigkeit und 3-D-Format, als komplizierter Prozess dar. Zunächst muss eine der Ebenen eine Farbbeschichtung durch Drucken, Lackieren oder Bedampfen erhalten, wobei weitere Ebenen zwangsläufig mit beschichtet werden und vor dem nächsten Beschichtungsprozess in einer weiteren Farbe wieder lokal entschichtet werden müssen. Die Realisierung der 3-D-Form erfordert die Anwendung von mindestens zwei Beschichtungs-/Bedruckungsverfahren, da die Beschichtung auf unterschiedlichen Ebenen innerhalb u. U. eng begrenzter Flächen aufgebracht werden muss.The Plaque preferably has a surface in 3-D geometry, which is characterized by free-form surfaces and transparency characterized and has in the background information graphics, the self again in 3-D format should be visible. While the manufacture of the badge, e.g. as plastic injection molded part, rather uncomplicated is the color design of the information graphic, especially in multicolor and 3-D format, as a complicated process at first One of the layers must be a color coat by printing, painting or steaming, with more levels inevitably with be coated and before the next coating process must be decoated locally in another color again. The Realization of the 3-D form requires the application of at least two coating / printing methods, since the coating on different levels within u. U. tightly applied surfaces must become.
Außerdem besteht bei den bekannten technischen Lösungen zur Realisierung der jeweiligen Prozess-Stufen das Erfordernis der Anwendung unterschiedlicher technischer Einrichtungen und Werkzeuge. Mehrfache Prozess-Stufen führen ferner zu hohen Personalaufwendungen, mehrere unterschiedliche Qualifizierungsmerkmale der Ausführenden und u. U. vielfältige Umweltschutzaktivitäten.There is also in the known technical solutions the realization of the respective process stages the requirement of Application of different technical equipment and tools. Multiple process stages lead also to high personnel expenses, several different qualification characteristics the performer and u. U. varied Environmental protection activities.
Aus der DE-T2 693 10 921 ist ein, Verfahren zur Herstellung von Kunststoffspritzgießteilen bekannt, bei welchem durch ein kontrolliertes Form-Warmformen mit der Einführung mindestens eines Vorformlings aus einem Kunststoff P1 in einen Formraum und fakultativ mit der Einführung eines zweiten Kunststoffs P2 mit einer Temperatur nahe oder gleich der Schmelztemperatur des Kunststoffs P2 in den besagten Formraum, nach dem zuvor der besagte Vorformling so erhitzt wird, dass er unterschiedliche Temperaturbereiche aufweist, wobei mindestens einer der Temperaturbereiche nahe oder gleich der Schmelztemperatur des Kunststoffs P1 ist, und nach dem das Formen des Gegenstandes im Formwerkzeug mittels eines im Formraum beweglichen Stempels und/oder des Spritzdrucks des Kunststoffs P2, wenn dieser eingespritzt wird, erfolgt.Out DE-T2 693 10 921 is a, method for the production of plastic injection molded parts known, in which by a controlled mold thermoforming with the introduction at least one preform made of a plastic P1 in a mold space and optionally with the introduction a second plastic P2 having a temperature close to or equal to the melting temperature of the plastic P2 in said mold cavity, after which said preform is heated so that it having different temperature ranges, wherein at least one the temperature ranges close to or equal to the melting temperature of the Plastic is P1, and after the molding of the article in the mold by means of a movable mold in the space and / or the injection pressure of the plastic P2, when it is injected, takes place.
Diese technische Lösung weist den Nachteil auf, dass nur eine durch den Stempel vorgegebene Form in unveränderbarer Ausprägung möglich ist, d.h. es lassen sich nicht mehrere graphische Elemente mit unterschiedlichen Ausprägungen, insbesondere unterschiedlichen Ausprägungstiefen, auf diese Weise realisieren.These technical solution has the disadvantage that only one predetermined by the stamp shape in unchangeable shaping possible is, i. it is not possible to use several graphic elements with different ones manifestations, especially different expression depths, in this way realize.
Insbesondere besteht bei dem vorgenannten Verfahren bzw. dieser Vorrichtung nicht die Möglichkeit, einen temperaturabhängigen Schmelzzustand des Kunststoffmaterials durch unterschiedliche zeitliche Abfolgen von Stempelbetätigungen für eine differenzierte Ausprägung unterschiedlicher graphischer Elemente zu nutzen, denn es ist, da nur ein Stempel vorhanden, auch nur das Einbringen einer einzelnen Graphik möglich.Especially does not exist in the aforementioned method or device the possibility, a temperature-dependent Melting state of the plastic material by different temporal Sequences of stamp operations for one differentiated expression different graphic elements, because it is there only one stamp available, even the introduction of a single graphic possible.
Es kommt hinzu, dass bei einer geringfügigen Änderung eines Teils dieser Graphik, der gesamte Stempel neu hergestellt werden muß.It should be added that at a small altering part of this graphic, the entire stamp must be rebuilt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung für die Herstellung von Kunststoff-spritzgießteilen, welche dekorative 3-D Oberflächen und mehrere graphische Elemente im Hintergrund eines an sich transparenten Teiles im 3-D-Format aufweisen, dahin gehend zu entwickeln, dass ein temperaturabhängiger Schmelzzustand des Kunststoffmaterials und unterschiedliche zeitliche Abfolgen von Stempelbetätigungen für eine differenzierte Ausprägung der unterschiedliche graphische Elemente genutzt werden, wobei eine Variabilität der Vorrichtung für die Graphik-Ausbildung erreicht werden soll.Of the The present invention is therefore based on the object, a device for the Production of plastic injection-molded parts, which decorative 3-D surfaces and several graphic elements in the background of a per se transparent part in 3-D format, to develop a temperature-dependent melt state of the plastic material and different time sequences of stamp operations for one differentiated expression the different graphical elements are used, with a variability the device for the graphics training should be achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stempel, für das Einformen der graphischen Elemente, als Paket in den Formraum einführbar angeordnet sind, wobei sowohl mehrere Stempel-Pakete als Einzelstempel in den Formraum einführbar sind, aber diese auch in unterschiedlichen Zeitabfolgen einführbar sind.According to the invention this Task solved by that the stamp, for the molding of the graphic elements, as a package in the mold space insertable are arranged, both several stamp packages as a single stamp insertable into the mold cavity are, but they can also be introduced in different time sequences.
Als einer der wesentlichen Vorteile dieser erfindungsgemäßen Lösung ist die durch das zeitlich unterschiedliche Einbringen der Stempelpakete oder auch Einzelstempel möglich gewordene wesentlich größere die Variabilität der Vorrichtung hinsichtlich der Vornahme von Veränderungen an der in die Kunststoffteile einzubringenden graphischen Gestaltung.When one of the main advantages of this solution according to the invention by the time different introduction of the stamp packages or single stamp possible become much larger variability the device in terms of making changes at the to be introduced into the plastic parts graphic design.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind aus den übrigen Unteransprüchen und aus dem nachfolgend an Hand der Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel ersichtlich.advantageous Further developments and refinements of the invention are evident from the remaining subclaims and from the principle described below with reference to the drawings embodiment seen.
Es zeigenIt demonstrate
Die oben beschriebenen dekorativen Kunststoffteile werden erfindungsgemäß innerhalb eines Spritzgießprozesses ohne aufwendige Zwischenstufen hergestellt. Der Spritzgießprozess wird unter den sonst bekannten Bedingungen umgesetzt. Zur Realisierung der graphischen Elemente im 3-D-Format wird das an sich bekannte IMD-Verfahren (In-Mould-Dekoration) angewendet.The The above-described decorative plastic parts according to the invention within an injection molding process made without elaborate intermediates. The injection molding process is implemented under the otherwise known conditions. For realization The graphic elements in the 3-D format will be known per se IMD process (in-mold decoration) applied.
Zu
Prozeßbeginn
wird eine üblicherweise
im Siebdruckverfahren bedruckte Folie
Bis
dahin sind die Folie
Während des
Füllprozesses
kommt es zur homogenen Erwärmung
der Folie
Mit
der Abkühlung
des Kunststoffes bis annähernd
zur Glasübergangstemperatur
tritt eine Situation ein, die es gestattet, durch die mechanisch
betätigte
Konturstempel
Mittels der Steuerung der Vorrichtung ist es möglich, entweder ein komplettes Stempelpaket oder auch einzelne Stempel des Paketes zu einem vorgegebenen Zeit- und/oder Temperaturzeitpunkt in den Formraum einzuführen um eine entsprechende graphische Oberflächengestaltung des Kunststoffteiles zu ermöglichen.through the control of the device, it is possible either a complete Stamp package or individual stamp of the package for a given Time and / or temperature to introduce into the mold space to a corresponding graphical surface design of the plastic part to enable.
Beispielsweise
können
bei einem Teil A mit einer herzustellenden Graphik und Oberfläche die Stempel
Des Weiteren ist es möglich, über die zeitliche Steuerung des Einfahrens der einzelnen Stempel für die Graphik der Teile, in unterschiedlichen Temperaturniveaus in den Formraum einzufahren. Damit ist es möglich mehr oder weniger stark ausgeprägte Konturen in ein und demselben Werkzeug zu erreichen und gleichzeitig eine mehr oder wenigere Tiefe bzw. Erhabenheit zu erzeugen.Furthermore, it is possible, via the timing of the retraction of the individual dies for the graphics of the parts, to enter the mold space at different temperature levels. This makes it possible to achieve more or less pronounced contours in the same tool and at the same time to produce a more or less depth or grandeur.
Die Anfahrungen der einzelnen Stempel zu unterschiedlichen Zeitpunkten und damit zu unterschiedlichen Temperaturniveaus ermöglichen es außerdem, in der Oberflächenstruktur unterschiedliche Verhältnisse hinsichtlich Oberflächenglanz oder eine gewünschte Rauheit zu schaffen.The Approaches of the individual stamps at different times and thus allow for different temperature levels it also in the surface structure different circumstances in terms of surface gloss or a desired one To create roughness.
- 11
- Werkzeug DüsenseiteTool nozzle side
- 22
- Düsejet
- 33
- Foliefoil
- 44
- Werkzeug AuswerferseiteTool ejector
- 55
- Stempelpaketstamp package
- 5a5a
- Stempelstamp
- 66
- Zylindercylinder
Claims (5)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP3380293B2 (en) * | 1993-06-22 | 2003-02-24 | 大日本印刷株式会社 | Method and apparatus for simultaneous painting by injection molding to obtain a molded article with holes |
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2004
- 2004-02-28 DE DE102004043253A patent/DE102004043253B4/en not_active Expired - Fee Related
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8364 | No opposition during term of opposition | ||
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