DE102004043253B4 - Process for the production of plastic injection-molded parts and apparatus for carrying out the process - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Kunststoffspritzgießteilen, welche dekorative dreidimensionale Oberflächen und mehrere graphische Elemente im Hintergrund eines an sich transparenten Teiles im 3-D-Format aufweisen, durch kontrolliertes Form-Warmformen, wobei mindestens ein Vorformling aus Kunststoff, auf dem mehrere graphische Elemente in zweidimensionaler Form aufgedruckt sind, in die Spritzgießform eingelegt wird, ein Kunststoff mit einer Temperatur nahe oder gleich der Schmelztemperatur in den Formraum eingepresst wird und der Vorformling beim Einformen der graphischen Elemente nur im Bereich des Eingriffs einzelner Stempel (5a), die mindestens ein Stempelpaket (5) bilden, lokal verformt wird.method for the production of plastic injection molded parts, which decorative three-dimensional surfaces and several graphic elements in the background of a per se transparent Have parts in 3-D format, by controlled thermoforming, wherein at least one preform made of plastic, on which several graphic elements in two-dimensional Mold are imprinted, is inserted into the injection mold, a plastic with a temperature close to or equal to the melting temperature in the Mold cavity is pressed and the preform during molding of the graphic elements only in the area of engagement of individual stamps (5a), which form at least one stamp package (5), locally deformed becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffspritzgießteilen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei dem diese Kunststoffspritzgießteile dekorative dreidimensionale 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 zweidimensionaler 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 method for the production of plastic injection molded parts and a device for implementation the method in which these plastic injection molded parts decorative three-dimensional 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 two-dimensional form are in the injection mold is inserted and a plastic with a temperature near or is pressed equal to the melting temperature in the mold space.
In ständig größer werdendem Umfang kommen, insbesondere im Fahrzeugbau, der Hausgerätetechnik und der Kommunikationstechnik, Kunststoffteile mit Schriftzügen oder graphischen Elementen als Bedienelemente mit integrierten Funktionsinformationen 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 wählbarer Oberflächenausbildung charakterisiert und werden üblicherweise im Spritzgießverfahren und anschließender mechanischer Bearbeitung und Beschichtungstechnik in mehreren Bearbeitungsstufen hergestellt.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 jedem Fall sind mindestens zwei oder mehrere voneinander getrennte Prozess-Stufen zu absolvieren.In 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.One known method is, for example, the back injection or overspray of preformed and color-coated foils.
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.The Going through several process stages inevitably leads to dangers the damage the surface the plastic part and / or influencing the coloring by mechanical Burdens and environmental influences. This limits the accuracy and visual requirements set and as well generates high process costs. Color variety and high optical as well accuracy requirements bump in 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.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, which should be visible again in 3-D format. While the Preparation 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 represents.
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.First of all must One of the layers is a color coating by printing, varnishing or Get vaporized, with other levels are inevitably coated with and before the next Coating process in another color again locally stripped Need to become.
Die Realisierung der 3-D-Form erfordert die Anwendung von mindestens zwei Beschichtungs-/Bedruckungsverfahren, da die Beschichtung auf unterschiedlichen Ebenen innerhalb u.U. eng begrenzten Flächen aufgebracht werden muss. 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.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. applied to very limited areas must become. Furthermore exists in the known technical solutions for the realization of respective process stages the requirement of application of different technical Facilities and tools. Multiple process stages also lead too high personnel expenses, several different qualification characteristics the performer and u.U. diverse Environmental protection activities.
Aus
der
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. Es kommt hinzu, dass bei einer geringfügigen Änderung eines Teils dieser Graphik, der gesamte Stempel neu hergestellt werden muss.In particular, there is no possibility in the aforementioned method or this device, a temperature-dependent melting state of the plastic material by different temporal sequences of stamp operations for a diffe exploited expression of different graphical elements, because it is, since only one stamp available, even the introduction of a single graphic possible. In addition, if there is a slight change in a part of this graphic, the entire stamp must be rebuilt.
Mit
der Veröffentlichung
Patent Abstracts of Japan
In einer Matrize und einer entsprechenden Gegenform werden mit einem Paar Stempel bzw. deren Gegenstempel durch eine Dekorfolie und das Kunststoffteil hindurch eine Bohrung in der Weise eingebracht, dass nach dem Festklemmen der Dekorfolie das Einspritzen des Schmelzharzes erfolgt. Nach einer Abkühl- und Setzphase werden die an der Dekorfolie bzw. dem Kunststoffkörper anliegenden Stempel in Schwingung versetzt und durch die erzeugte Wärme weich und fließfähig. Mit dem darauf folgenden Vor- bzw. Zurückschieben der Stempel bzw. Gegenstempel wird die Bohrung bzw. die Lochung in die Dekorfolie bzw. das Kunststoffteil eingebracht.In a die and a corresponding counterform are combined with a Pair of punches or their countermarks by a decorative foil and the plastic part through a hole introduced in the manner that after clamping the decorative film is the injection of the melt resin. After a cooling and setting phase are applied to the decorative film or the plastic body stamp vibrated and softened and flowable by the generated heat. With the subsequent forward or backward pushing the stamp or Counter punch is the hole or the hole in the decorative film or the plastic part introduced.
Weiterhin
wird eine Spritzgießform
für Dekor-Kunststoffteile
mit der Veröffentlichung
Patent Abstracts of Japan
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von Kunststoffspritzgießteilen zu schaffen, mit dem bzw. der dekorative dreidimensionale Oberflächen und mehrere graphische Elemente im Hintergrund eines an sich transparenten Teiles im 3-D-Format aufweisen, dahin gehend verarbeitet werden können, dass ein temperaturabhängiger Schmelzzustand des Kunststoffmaterials und unterschiedliche zeitliche Abfolgen von Stempelbetätigungen für eine differenzierte Ausprägung unterschiedlicher graphischer Elemente genutzt wird, wobei eine Variabilität der Vorrichtung für die Graphik-Ausbildung erreicht werden soll.Of the The present invention is based on the object, a method and a device for to create the production of plastic injection molded parts, with the or the decorative three-dimensional surfaces and several graphical Elements in the background of a transparent part in 3-D format can be processed, that a temperature-dependent melt state of the plastic material and different time sequences of stamp operations for one differentiated expression different graphic elements is used, wherein a variability of the device for the Graphic training should be achieved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass durch ein kontrolliertes Form-Warmformen, wobei mindestens ein Vorformling aus Kunststoff, auf dem mehrere graphische Elemente in zweidimensionaler Form aufgedruckt sind, in die Spritzgießform eingelegt wird, ein Kunststoff mit einer Temperatur nahe oder gleich der Schmelztemperatur in den Formraum eingepresst wird und der Vorformling beim Einformen der graphischen Elemente nur im Bereich des Eingriffs einzelner Stempel, die mindestens ein Stempelpaket bilden, lokal verformt wird und so Kunststoffspritzgießteilen, welche dekorative dreidimensionale Oberflächen und mehreren graphische Elemente im Hintergrund eines an sich transparenten Teiles im 3-D-Format aufweisen, hergestellt werden.According to the invention this Task solved by that by a controlled mold thermoforming, wherein at least a preform made of plastic, on which several graphic elements are printed in two-dimensional form, inserted into the injection mold is a plastic with a temperature close to or equal to the melting temperature is pressed into the mold cavity and the preform during molding the graphic elements only in the area of engagement of individual Stamps that form at least one stamp package, locally deformed is and so plastic injection molded parts, which decorative three-dimensional surfaces and several graphic Elements in the background of a transparent part in 3-D format have to be produced.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, umfasst eine Spritzgießform, die eine Düsenseite zum Einbringen der Kunststoffschmelze und eine Auswerferseite aufweist, auf der einzelne, mindestens ein Stempelpaket bildende Stempel angeordnet sind, wobei das mindestens eine Stempelpaket und/oder einzelne Stempel gleichzeitig und/oder in zeitlich unterschiedlicher Folge mit unterschiedlichen Antriebssystemen, in den Formraum verschiebbar ausgebildet ist.The Apparatus for carrying out of the method according to claim 1, comprising an injection mold, the a nozzle side for introducing the plastic melt and having an ejector side, arranged on the individual, at least one stamp package forming stamp are, wherein the at least one stamp package and / or individual stamp simultaneously and / or in different time series with different Drive systems, is formed displaceable in the mold space.
Als einer der wesentlichen Vorteile dieser erfindungsgemäßen Lösung ist die, durch das zeitlich unterschiedliche Einbringen der Stempelpakete oder auch Einzelstempel möglich gewordene, wesentlich größere Variabilität der Vorrichtung hinsichtlich der Vornahme von Veränderungen an der in die Kunststoffteile einzubringenden graphischen Gestaltungen zu nennen.When one of the main advantages of this solution according to the invention the, by the time different introduction of the stamp packages or single stamp possible become, much greater variability of the device in terms of making changes to the plastic parts Call to be introduced graphic designs.
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 dreidimensionalen Format wird das an
sich bekannte IMD-Verfahren
(In-Mould-Dekoration Verfahren) angewendet. 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
betätigten
Konturstempel
Mittels
der Steuerung der Vorrichtung ist es möglich, entweder ein komplettes
Stempelpaket
Beispielsweise
können
bei einem Teil A mit einer herzustellenden Graphik und Oberfläche ein erster
Stempel
So sind in nur einem Spritzgießwerkzeug beispielsweise drei Teile mit unterschiedlicher geometrischer Graphik herstellbar.So are in only one injection mold, for example three parts can be produced with different geometric graphics.
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.Of Furthermore, it is possible over the Timing of the retraction of the individual stamps for the graphics parts, at different temperature levels into the mold cavity retract. This makes it possible more or less pronounced To achieve contours in one and the same tool and at the same time to create 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 Oberflächenglanzes 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 (3)
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---|---|---|---|
DE102004043253A DE102004043253B4 (en) | 2004-02-28 | 2004-02-28 | Process for the production of plastic injection-molded parts and apparatus for carrying out the process |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102004043253A DE102004043253B4 (en) | 2004-02-28 | 2004-02-28 | Process for the production of plastic injection-molded parts and apparatus for carrying out the process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102004043253A1 DE102004043253A1 (en) | 2005-09-15 |
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-
2004
- 2004-02-28 DE DE102004043253A patent/DE102004043253B4/en not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Patent Abstracts of Japan & JP 04125120 A * |
Patent Abstracts of Japan & JP 07009482 A * |
Patent Abstracts of Japan. JP 04125120 A |
Patent Abstracts of Japan. JP 07009482 A |
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