DE102004057677A1 - Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge mit einem vorgefertigten Einsatzkörper (4), der einen Tunnelangusskanal (1, 12) mit Stauboden (9) enthält. Dieser Einsatzkörper (4) ist in nachgearbeitetem Zustand in eine Aussparung eines Spritzgießwerkzeugs einsetzbar. Der vorgefertigte Einsatzkörper (4) enthält einen geradlinigen Tunnelangusskanal (1, 12), der als Spitz- (1) oder Filmtunnelangusskanal (12) ausgebildet ist und in nachbearbeitetem Zustand seitlich in einem formgebenden Hohlraum des Spritzgießwerkzeugs mündet. Dabei verläuft der Tunnelangusskanal (1, 12) gegenüber einer Trennebene (5) des Spritzgießwerkzeugs seitlich schräg nach unten, vorzugsweise in einem Winkel von 45°. Der vorgefertigte Einsatzkörper (4) enthält seitlich zum formgebenden Hohlraum des Spritzgießwerkzeugs einen Nachbearbeitungsbereich (16), der den Tunnelangusskanal (1, 12) schneidet und im nachbearbeiteten Zustand eine Anschnittöffnung (3, 14) bildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 11.
  • In der Kunststoffspritzgusstechnik werden Spritzgießwerkzeuge verwendet, in die die Form des Spritzgussteils eingearbeitet ist. Dazu werden meist zwei zusammenfügbare Werkzeugplatten vorgesehen, in denen die formgebenden Hohlräume enthalten sind, die das eigentliche Formteil bilden. Dabei sind meist in der einen Platte Zuführkanäle vorgesehen, durch die die erhitzte Spritzgussmasse den eigentlichen Angusskanälen zugeführt wird. Hingegen sind in der anderen Platte meist Auswerferteile vorgesehen, durch die die erkalteten Formteile aus ihrem formgebenden Hohlraum gelöst werden können. Nach dem Erkalten der Spritzgießmasse sind diese Platten voneinander lösbar, so dass das Spritzgießteil und das Angussteil herausgelöst werden kann. Zum Einleiten der erhitzten Spritzgießmasse in den formgebenden Hohlraum sind mindestens in der einen Werkzeugplatte neben den Zuführkanälen noch Angusskanäle eingearbeitet, an deren Ende sich die sogenannten Anschnitte befinden, an denen die Kanäle in den formgebenden Hohlraum münden. Für die unterschiedlichen Anforderungen an die Spritzgießtechnik und die Formteile sind verschiedene Ausführungen von Längen und Querschnitten der Angusskanäle sowie verschiedene Arten und Lagen des Anschnitts gebräuchlich.
  • Aus einem Aufsatz von Sowa, „Wirtschaftlicher Fertigen durch verbesserte Angußsysteme" im Sonderdruck aus Plastverarbeiter, Heft 11/1978, Seite 587 bis 590 sind verschiedene Angusssysteme beschrieben. Dabei wird insbesondere ein gebogener Tunnelanguss empfohlen, der von unten in den formgebenden Hohlraum mündet, so dass die Angussmarkierung an dieser Stelle im möglichst nicht sichtbaren Bereich des Formteils liegt und somit nicht störend wirkt. Durch einen derartigen Tunnelanguss ist an der Angussöffnung eine Sollbruchstelle vorgesehen, die beim Entformen ein sicheres Abreißen an der Angussstelle gewährleistet, so dass ein Nacharbeiten der Formeile weitgehend entfällt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines derartigen Bananenangusses ist aus der DE 198 51 320 A1 bekannt, nach der Angusseinsätze als Wechseleinsätze offenbart sind. Dort sind Wechseleinsätze eines Bananenangusses beschrieben, die als vorgefertigte Einsätze vorgesehen sind und die über unterschiedliche Bananen- und Anschnittgeometrien verfügen, die für unterschiedliche Anwendungszwecke sogleich in eine Aussparung der jeweiligen Formhälfte einsetzbar sind. Diese wechselbaren Angusseinsätze leisten zwar auch ein selbsttätiges Abtrennen der Angussteile von den formgebenden Spritzgießteilen beim Auswerfen, ermöglichen aber auch nur eine Anspritzung von unten in die Formhohlräume bezogen auf die Trennflächen der beiden Formhälften. Häufig ist es allerdings notwendig, die Formkörper wegen dessen Formgebung oder dessen Angussmarkierung im seitlichen Bereich anzuspritzen, was mit einem derartigen Bananenanguss aber nicht möglich ist.
  • Eine derartige seitliche Anspritzung ist aus der DD 276 592 A3 bekannt, in der ein Angießsystem für nachbearbeitungsfreies Spritzgießen offenbart ist. Bei diesem Angießsystem ist ein Tunnelanguss vorgesehen, der einen sogenannten Spitztunnelanschnitt aufweist. Dazu ist in der Werkzeugmitte ein zentraler Angießkanal angeordnet, der sich in zwei abzweigende Tunnelangusskanäle aufteilt, die seitlich schräg in einem Winkel von 45° geradlinig in den formgebenden Hohlraum des Spritzgießwerkzeugs einmünden. Diese Angusskanäle sind rund ausgebildet und verjüngen sich leicht kegelförmig in Richtung der Angussöffnung, damit sie leicht entformbar sind. Vor den formgebenden Hohlraum mündet der Spitztunnelkanal auf einen Stauboden, dessen obere Kante eine seitliche Angussöffnung zum formgebenden Hohlraum, der zur Herstellung von Computerbandspulenkernen dient, bildet. Durch die Hinterschneidung an dieser oberen Kante der Angussöffnung werden beim Entfernen der Computerbandspulenkerne diese selbsttätig vom Angussanschnitt abgeschert und bedürfen somit keiner besonderen Nachbearbeitung. Allerdings ist dieser Spitztunnelanguss ausschließlich zur Herstellung von derartigen Computerbandspulenkernen geeignet, so dass bei der Herstellung anderer Formkörper nicht nur die zu gießende Form, sondern auch der gesamte Spitztunnelabschnitt neu hergesellt werden muss.
  • Eine weitere Art ein Spritzgießformteil seitlich anzuspritzen ist der sogenannte Filmanschnitt, der aus der DE 196 17 68 C2 bekannt ist. Dieser wird vorzugsweise bei flachen großflächigen Kunststoffteilen wie bei der Herstellung von sogenannten Smartcards angewandt. Hierzu wird das verflüssigte Kunststoffmaterial über einen verhältnismäßig breiten Angussschlitz im Bereich der Schmalseite des Formhohlkörpers eingespritzt. Dazu ist im Werkzeug ein Angusskanal vorgesehen, der senkrecht zur Trennebene verläuft und seitlich zum Formhohlkörper einen Schlitz aufweist, durch den die Kunststoffschmelze seitlich an einer Kante der Smartcard eingespritzt wird. Beim Entformen wird der Anguss an der seitlichen Anspritzkante von der Smartcard mit Hilfe einer separaten Vorrichtung (Kolben) abgeschert und bedarf somit auch keiner zusätzlichen Nachbearbeitung mehr. Da bei diesem Spritzgießwerkzeug allerdings der Angusskanal als auch die schlitzförmige Angussöffnung direkt ins Werkzeug eingearbeitet ist, muss bei einer Änderung des Formkörpers mit Änderungen der Anspritzgeometrie nicht nur das Werkzeug, sondern auch der Angusskanal mit seinem Angussschlitz neu hergestellt werden.
  • Aus der DE 102 53 080 C1 ist ein vorgefertigter Einsatzkörper mit einem Bananenangusskanal bekannt, der nachbearbeitbar und damit auch zum Spritzgießen unterschiedlicher Formkörper sowie verschiedener Kunststoffschmelzen geeignet ist. Dazu ist der Einsatzkörper sowohl an der Werkzeugtrennebene als auch am angrenzenden seitlichen Bereich des zu gießenden Formkörpers nachbearbeitbar. Der Bananenangusskanal ist als Angusstunnel vorgesehen und endet in seinem seitlichen Bereich in einem Stauboden. Durch die Nachbearbeitung im Bereich der Trennebene wird im Einsatzkörper eine Anschnittöffnung eingearbeitet, die eine Einspritzung an der Unterseite des Formkörperhohlraums vorsieht. Die Anschnittöffnung wird dabei vorzugsweise als runde mit schräg verlaufenden Anschnittkanten versehene Öffnung ausgebildet, durch die die Spritzgießmasse in den Formkörperhohlraum von unten eingespritzt wird. Dabei können die runden Anschnittöffnungen größenmäßig auf die zu gießenden Formkörper durch Bearbeitung der Anspritzdüse abgestimmt werden, wobei die Bohrungen durch spanabhebende Verfahren mit unterschiedlichen Durchmessern, unterschiedlichen Seitenwandneigungen und einer äußeren Kalottenform nachgearbeitet werden. Aufgrund des zusätzlichen seitlichen Nachbearbeitungsbereichs kann die runde Anschnittöffnung auch in eine halbrunde Öffnung verkleinert werden, wobei durch die seitliche Öffnung des Angusskanals lediglich die Staubodenwirkung veränderbar ist, aber keine seitliche Anspritzung ermöglicht wird. Derartige Einsatzkörper sind nicht nur durch die Bananentunnelgeometrie aufwändig in der Herstellung, sondern auch wegen der komplizierten Nachbearbeitung der Angussöffnungen kostenintensiv.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einem Einspritzwerkzeug eine seitliche Anspritzung in den formgeben den Hohlraum zu ermöglichen und die Angussöffnung optimal an die zu spritzenden Formkörper anpassbar zu gestalten.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 und 11 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die geradlinigen Tunnelangusskanäle eine einfache und kostengünstige Herstellung der nachbearbeitbaren Wechseleinsätze zum Spritzgießen von unterschiedlichen Kunststoffteilen möglich ist. Dabei hat sich durch die Anordnung eines Staubodens am Ende der Angusskanäle eine besonders günstige Geometrie zur individuellen Anpassung an die zu spritzenden Kunststoffteile ergeben, da an diesem Angusskanal sowohl der Einspritzquerschnitt als auch die Abrissgeometrie änderbar ist. So kann durch einen größeren Nachbearbeitungsbereich der Einspritzquerschnitt kontinuierlich vergrößert werden und damit vorteilhafterweise an die einzuspritzende Menge, die Konsistenz und/oder die Kunststoffzusammensetzung angepasst werden. Gleichzeitig verändert sich der Abrisswinkel beim Entformen nicht, so dass auch bei größeren Anspritzöffnungen beim Auswerfen des erkalteten Kunststoffteils stets der abscherende Hinterschneidungswinkel erhalten bleibt und deshalb ein nachbearbeitungsfreier Auswurf des Angussteils gewährleistet ist.
  • Durch den geradlinigen Angusstunnelbereich ist gleichzeitig auch eine vorteilhafte Auswerfung der erkalteten Angusstunnelabschnitte störungsfrei möglich. Insbesondere bei der Anspritzung über einen Filmangusskanal ist ein gleichmäßiger Füllvorgang auch in flache großflächige formgebende Hohlräume möglich, der vorteilhafterweise auch einen kaum sichtbaren und leicht entformbaren Abriss ermöglicht.
  • Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch die Anordnung des Staubodens nicht nur die Querschnittsfläche d er Angussöffnung durch einfache Bearbeitungsvorgänge kontinuierlich vergrößerbar ist, sondern dass dadurch auch bei größeren Öffnungsquerschnitten kaum ein Druckabfall im Angusskanal auftritt. Gleichzeitig verhindert ein derartig gerader verhältnismäßig großvolumiger Angusskanal eine Scherwirkung auf die Kunststoffmasse beim Einspritzen und eine Reduzierung der Freistrahlbildung, wodurch vorteilhafterweise ein gleichmäßiges Kunststoffgefüge im formgebenden Hohlraum ausbildbar ist, die auch eine gleichmäßige Oberflächenstruktur aufweist.
  • Durch die Nachbearbeitungsmöglichkeit lassen sich vorteilhafterweise auch die Lage der Anspritzpunkte aufgrund der Geometrie des Kunststoffformkörpers nachträglich bestimmen. Insbesondere durch die Auswechselbarkeit der Angusseinsätze ist auf einfache Weise eine ungünstige Einspritzung aufgrund einer Besonderheit der Kunststoffschmelze oder durch verschlissene Angussöffnungen schnell behebbar, ohne dass dafür größere Herstellungsunterbrechungen oder ein hoher Kostenaufwand notwendig sind.
  • Bei einer vorteilhaften Ausführungsart der Erfindung, bei der die Tunnelangusseinsätze aus Sinter-Metall- oder Sinter-Keramik-Werkstoffen in MIM-Technologie (Metall-Injektion-Molding) oder PIM-Technologie (Powder-Injektion Molding) hergestellt werden, ist eine rasche und kostengünstige Herstellungsart möglich, da vorteilhafterweise die Angusstunnelgeometrie nicht durch ein aufwändiges Metallbearbeitungsverfahren hergestellt werden muss, sondern vorzugsweise um einen hochgenauen Referenzformkörper gespritzt wird und somit auch eine genaue Reproduzierbarkeit gewährleistet ist. Derartige Formkörper sind auch mit üblichen spanabhebenden Metallbearbeitungsverfahren nacharbeitbar, so dass sich insbesondere durch einfaches seitliches Anschleifen eine kostengünstige individuelle Nacharbeitungsmöglichkeit ergibt.
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: ein Schnittbild in Seitendarstellung eines nachbearbeitbaren Angusseinsatzes mit Spitztunnel;
  • 2: eine Perspektivdarstellung eines bearbeiteten Angusseinsatzes mit Spitztunnel;
  • 3: ein Schnittbild in Seitendarstellung eines nachbearbeitbaren Angusseinsatzes mit Filmtunnel, und
  • 4: eine Perspektivdarstellung eines bearbeiteten Angusseinsatzes mit Filmtunnel.
  • In 1 der Zeichnung ist ein Angusseinsatz als Schnittbild dargestellt, der einen vorgefertigten Spitztunnelangusskanal 1 mit Stauboden 9 und einen seitlichen Nachbearbeitungsbereich 2 enthält, der zur späteren Nacharbeitung der Anschnittöffnung 3 dient.
  • Der als Spitztunneleinsatz 16 ausgebildete Angusseinsatz besteht aus einem quaderförmigen Einsatzkörper 4, der in eine vorzusehende quaderförmige Aussparung eines nicht dargestellten Spritzgießwerkzeugs einsetzbar ist. Dabei schließt der obere Bereich an der Trennebene 5 zweier Werkzeughälften ab, in der die Zuführkanäle der erhitzten Formmasse verlaufen. An der Unterseite des Einsatzkörpers 4 ist eine Gewindebohrung 6 und ein Passzapfen 7 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Einsatz in einer der beiden Werkzeughälften fixiert wird. Der Einsatzkörper 4 kann aber auch zylinderförmig, oval oder mit Eckradien ausgebildet sein, soweit das vom Einsatzzweck vorteilhaft ist. In Spritzgießwerkzeugen können je nach Spritzgießteil auch mehrere Aussparungen für Einsatzkörper 4 vorgesehen werden, so dass gleichzeitig an mehreren Stellen Kunststoffmasse einspritzbar ist.
  • Im oberen Bereich des Einsatzkörpers 1 ist ein leicht konischer Spitztunnel als Tunnelangusskanal 1 eingearbeitet, der einen kreisrunden Querschnitt aufweist und im wesentlichen von der Trennebene 5 zu einer Seitenfläche 8 im Bereich des formgebenden Hohlraums verläuft. Der Spitztunnelquerschnitt kann aber auch rechteckig oder oval ausgebildet sein. Dabei weist der Spitztunnelangusskanal 1 zur oberen Trennfläche 5 vorteilhafterweise einen Neigungswinkel von 45° auf, der eine einfache Herausarbeitung der Anschnittöffnung 3 und eine scharfe Abrisskante zum selbsttätigen Abtrennen beim Auswurf gewährleistet. Es sind aber auch seitliche Neigungswinkel von ca. 20 bis 70° zur horizontalen Trennfläche 5 möglich, soweit dies aufgrund des vorgegebenen seitlichen Angusspunktes notwendig ist. Der Spitztunnelangusskanal 1 verläuft von der Trennebene 5 zur seitlichen Anschnittebene an der Seitenfläche 8 geradlinig und besitzt im Bereich der Trennebene 5 einen Durchmesser von vorzugsweise 2 bis 6 mm und im Bereich des Staubodens 9 von 0,5 bis 3 mm. Im Bereich der Trennebene 5 geht der Spitztunnelangusskanal 1 in eine nach oben offene halbrunde Zuführöffnung 10 über, die bei geschlossenen Werkzeughälften die Zuführung mit der erhitzten Kunststoffmasse gewährleistet.
  • Wie aus 2 der Zeichnung im einzelnen ersichtlich ist, die einen nachnachbearbeiteten Spitztunneleinsatz 16 darstellt, erstreckt sich die Zuführöffnung 10 bis etwa zur Mitte des bearbeiteten Einsatzkörpers 4. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Einsatzkörper 4 etwa eine Höhe von ca. 20 mm und eine Länge in unbearbeitetem Zustand von ca. 15 mm sowie eine Breite von ca. 10 mm. Dabei ist ein Nachbearbeitungsbereich 2 entlang einer Seitenfläche 8 von ca. 3 mm vorgesehen. Der Spitztunnel 1 ist dabei in seiner Länge so ausgebildet, dass er mit mindestens seiner oberen Kante in den Nachbearbeitungsbereich 2 hineinragt, an der sich durch die Nachbearbeitung eine halbrunde Anguss- bzw. Anschnittöffnung 3 ergibt. Der Stauboden 9 wird vorteilhafterweise durch eine ebene runde Fläche gebildet, die senkrecht zur Spitzkanallängsachse 17 verläuft.
  • Bei üblichen thermo- oder duoplastischen Kunststoffspritzteilen werden üblicherweise Anschnittöffnungen 3 von 0,25 bis 3mm Durchmesser vorgesehen, die eine schnelle und strömungsgünstige Einspritzung der Schmelzmasse und eine selbsttätige saubere Abscherung beim Auswurf gewährleisten, sowie nur einen kleinen optisch unauffälligen Anspritzpunkt am fertigen Spritzgussteil sichtbar machen. Durch den Stauboden 9 wird nicht nur eine günstige Nachbearbeitung ermöglicht, sondern auch eine gleichbleibende Druckverteilung im Spitztunnelangusskanal 1 während des Einspritzvorgangs gewährleistet. Dabei ermöglicht die seitliche Schrägstellung und Anordnung des Staubodens 9 eine kontinuierliche Vergrößerung der Anschnittöffnung 3 mit zunehmendem Nachbearbeitungsbereich 2 in Einsatzkörperlängsrichtung. Durch eine nachträgliche Vergrößerung der Anschnittöffnung 3 kann durch praktische Versuche eine gute Anpassung an eine optimale Einspritzverteilung der Füllmasse, eine saubere Abtrennung beim Auswurf und eine möglichst geringe optische Wahrnehmung des Anspritzpunktes erreicht werden, ohne dass dabei Arbeiten an der Werkzeugform notwendig sind.
  • Des weiteren wird durch den Stauboden 9 gleichzeitig ein verhältnismäßig großvolumiger Spritztunnelangusskanal 1 gebildet, durch den beim Einspritzvorgang kein nennenswerter Druckverlust in dessen Längsrichtung auftritt. Insbesondere fällt der Einspritzdruck deshalb auch nicht gleich mit Einsetzen der Abkühlung ab, so dass ein gewisser Nachfülldruck weiterhin erhalten bleibt. Durch die Nachbearbeitungsmöglichkeit der Einsatzkörper 4 kann in die Anschnittöffnung 1 auch eine andere Öffnungskontur eingearbeitet werden, die z. B. die Strö mungsverhältnisse beim Einspritzen verbessert oder den Anspritzpunkt optisch verändert. So sind beispielsweise auch elliptische, runde oder eckige Öffnungskonturen denkbar.
  • Ein Einsatzkörper 4 mit spezieller Ausbildung der Öffnungsstruktur einer Anschnittöffnung 14 in Form eines sogenannten Filmangusskanals 12 ist in 3 und 4 der Zeichnung dargestellt. Dieser Einsatzkörper 4 ist ebenfalls als Wechseleinsatz ausgebildet und besitzt etwa die äußere Gestaltung wie der Einsatzkörper 4 nach 1 und 2 der Zeichnung. Allerdings ist der Filmtunnelangusskanal 12 nicht kegelförmig rund, sondern durch einen flachen mittleren Tunnelbereich 13 verbreitert und weist somit einen flachen seitlichen abgerundeten Querschnitt auf, der sich zum Stauboden 9 geradlinig verjüngt. Dieser Filmangusskanal 12 besitzt dabei vorzugsweise oben eine Tunnelbreite von ca. 12 mm, durch den im bearbeiteten Zustand eine flache schlitzförmige Filmanschnittöffnung 14 von ca. 0,25 bis 1,5 mm Höhe und 5 bis 10 mm Breite ausgearbeitet wird. Derartige Einsatzkörper 4 werden vorzugsweise zur seitlichen Anspritzung flacher Spritzgießteile eingesetzt, bei denen die Trennung des Angusses optisch kaum sichtbar an einer der Formkörperkanten erfolgen soll. Durch die langgestreckte Formgebung ist auch ein selbsttätiges Abtrennen beim Auswerfen auch bei relativ flachen und elastischen Formkörpern möglich. Ansonsten erhält der Filmangusseinsatz 15 ebenfalls einen Passzapfen 7 und eine Gewindebohrung 6 zur Fixierung des Einsatzkörpers 4 im Spritzgießwerkzeug. Die Einsatzkörper 4 mit Filmtunnelangusskanälen 12 oder mit Spitztunnelangusskanälen 1 können nicht nur von unten, sondern auch von oben durch eingelassene Schraubenköpfe oder klemmende Befestigungsmittel im Spritzgießwerkzeug fixiert werden.
  • Derartige Einsatzkörper 4 werden vorteilhafterweise in einem zweiteiligen Spritzgießwerkzeug, das aus zwei bewegbaren Formplatten besteht, eingesetzt. Dabei ist eine dieser Platten mit Auswerfervorrichtungen ausgerüstet, die nach den Öffnen der Form den erkalteten Formkörper als auch den erkalteten Angussformkörper aus dieser Form löst. In der anderen Formplatte sind Zuführkanäle eingearbeitet, die die zu spritzende erhitzte Kunststoffmasse zum Formkörper führen. Dabei enden diese Zuführkanäle in der Zuführöffnung 10 des Angusskanals 1, 12. Der fertige Angusseinsatz 15, 16 wird in eine Aussparung einer der beiden Formplatten eingesetzt und schließt in der Regel mit seiner Oberseite an der Trennfläche 5 beider Formplatten ab.
  • Die Einsatzkörper 4 können je nach Anwendungszweck aus Metallen, Keramiken oder Kunststoffen als auch aus Verbund- und Sinter- Materialien der vorgenannten Werkstoffe bestehen. Vorzugsweise werden derartige Einsatzkörper 4 aus einer härtbaren Stahllegierung hergestellt, die eine lange Standzeit gewährleistet.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Einsatzkörper 4 werden diese aus einem Metall-Sinter-Werkstoff, Keramik-Sinter-Werkstoff oder Verbundwerkstoff gefertigt, der pulvermetallurgisch hergestellt wird. Dieser weist vorzugsweise eine besondere Härte auf und erfordert nur noch geringe Nachbearbeitungen. Dieser Werkstoff wird aus Metall- oder Keramik-Pulver und einem aushärtbaren Kunststoff als Bindermaterial nach dem sogenannten MIM-Verfahren (metal injection moulding) oder PIM-Verfahren (Powder-Injektion Molding) hergestellt. Dazu wird ein Stahl-Metall-Pulver mit einem aushärtbaren bindenden Kunststoff gemischt und zu einer Form gepresst, die der Form des Einsatzkörpers 4, 15, 16 mit dem Angusskanal 1, 12 entspricht, deren Abmessungen aber einem vorgegebenen Materialschwund berücksichtigen. In diesen bekannten Verfahren (MIM, PIM) wird durch Hinzugabe eines Lösungsmittels die zuvor als Bindemittel eingemischte Kunststoffmasse teilweise herausgelöst. Anschließend wird das Verbundmaterial beim Sintern bis nahe dem Schmelzpunkt erhitzt, und der nach dem entbinden verbleibende Kunststoffanteil zersetzt. Dieses als Sintern (MIM) bekannte Verfahren erzeugt ein Bauteil, welches annähernd gleiche Materialeigenschaften besitzt wie herkömmlich hergestellte Stähle.
  • Derartige Einsatzkörper 4, 15, 16 werden vorzugsweise spanend im Schleif- oder Fräsverfahren nachgearbeitet, so dass eine hohe Passgenauigkeit der Einsätze sowie eine hohe Genauigkeit der Anschnittöffnungen 3, 14 und der Formkonturbereiche erzielbar ist. Dieses Verfahren hat insbesondere den Vorteil, dass die Herausarbeitung der Tunnelangusskanäle 1, 12 im sonst üblichen funkenerosiven Verfahren entfällt, welches sehr langwierig und kostenintensiv ist. Auf diese Weise können derartige vorgefertigte Einsatzkörper 4, 15, 16 in kürzester Zeit serienmäßig hergestellt und auf einfache Weise nachgearbeitet werden. Hierdurch können insbesondere bei Änderungen der Spritzgussteile im Bereich der Angusseinsätze diese in kurzer Zeit durch die Nacharbeitung der vorgesehenen Nachbearbeitungsbereiche 2 fertiggestellt werden.

Claims (12)

  1. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge mit einem vorgefertigtem Einsatzkörper (4), der einen Tunnelangusskanal (1, 12) mit Stauboden (9) enthält und in einer Aussparung eines Spritzgießwerkzeugs einsetzbar ist, wobei der vorgefertigte Einsatzköper (4) im Bereich des Staubodens (9) mindesten einen seitlichen Nachbearbeitungsbereich (2) enthält, in dem eine Anschnittöffnung (3, 14) nachträglich einarbeitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tunnelangusskanal (1, 12) als geradliniger Spitz- (1) oder Filmtunnelangusskanal (12) ausgebildet ist, der im bearbeiteten Zustand seitlich in einen formgebenden Hohlraum des Spitzgießwerkzeuges mündet und gegenüber einer oberen Trennebene (5) seitlich schräg nach unten verläuft.
  2. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die geradlinig verlaufenden Tunnelangusskanäle (1, 12) mit ihrer Längsachse (17) einen Winkel zur Trennebene (5) von mindestens 20° bis höchstens 70° aufweisen und zur Trennebene (5) seitlich schräg nach unten geneigt sind.
  3. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spitztunnelangusskanal (1) an der Trennebene (5) in einer Zuführöffnung (10) mündet und zum seitlichen Nachbearbeitungsbereich (2) konisch verjüngend verläuft, einen kreisrunden, rechteckigen oder ovalen Querschnitt aufweist, und im Nachbearbeitungsbereich (10) an einem Stauboden (9) endet, der senkrecht zur geraden Tunnellängsachse (17) angeordnet ist, wobei die konische In nenwand einen Winkel zur Tunnellängsachse (17) von 3° bis 30° aufweist.
  4. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filmtunnelangusskanal (12) an der Trennebene (5) in einer Zuführöffnung (10) mündet und zum seitlichen Nachbearbeitungsbereich (2) geradlinig verjüngend verläuft und einen flachen seitlich abgerundeten Querschnitt aufweist und im Nachbearbeitungsbereich (2) an einem Stauboden (9) endet, der senkrecht zur geraden Tunnellängsachse (17) angeordnet ist, wobei die verjüngend verlaufende Tunnelwand einen Winkel zur Tunnellängsachse (17) von 3° bis 30° aufweist.
  5. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper quaderförmig, oval oder zylinderförmig ausgebildet ist und im nachbearbeiteten Zustand einen wechselbaren Spitz- (16) oder Filmtunneleinsatz (16) darstellt, der passgenau in eine vorgesehene Aussparung des Sritzgießwerkzeuges einsetzbar ist.
  6. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (4) mit verschiedenen geradlinig verlaufenden Angusskanalquerschnitten im nachbearbeiteten Zustand als Wechseleinsatz vorgesehen ist, an den individuelle Anschnittöffnungen (3, 14) und/oder Anschnittkonturen sowie an das Spritzgusswerkzeug angepasste Seitenflächen nacharbeitbar sind.
  7. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Einsatzkörper (4) mindestens ein seitlicher Nachbearbeitungsbereich (2) vorgesehen ist, der mindestens einen Nachbearbeitungsbereich (2) zur Seitenfläche (8) enthält und der den Tunnelangusskanal (1, 12) schneidet.
  8. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im nachbearbeiteten Zustand der Spitztunneleinsatz (16) eine annähernd halbrunde Anschnittöffnung (3) und der Filmtunnelangusseinsatz (15) eine flache schlitzförmige Anschnittöffnung (14) aufweist.
  9. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (4) aus Metall, Keramik, Kunststoff oder einem Verbundmaterial der vorgenannten Werkstoffe hergestellt ist.
  10. Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (4) aus einem Stahl-, Keramik-, Kunststoff-, Verbund- oder Sinter- Material besteht, der nach dem sogenannten MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) oder PIM-Verfahren (Powder-Injektion-Molding) hergestellt ist.
  11. Verfahren zur Herstellung einer Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (4) mit vorgegebenen Außenmaßen vorgefertigt wird, in dessen oberen Bereichen ein Tunnelangusskanal (1, 12) eingearbeitet ist, und so hergestellt wird, dass der Einsatzkörper (4) in eine Aussparung des Spritzgießwerkzeuges einsetzbar ist und der Tunnelangusskanal (1, 12) nur bis zu einem nachzuarbeitenden Nachbearbeitungsbereich (2) vorgebracht wird, in dem in einem späteren Nachbearbei tungsvorgang eine Anschnittöffnung (3, 14) und/oder eine vorgegebene Anschnittkontur eingearbeitet wird.
  12. Verfahren zur Herstellung einer Angussvorrichtung für Spritzgießwerkzeuge nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatzkörper (4) aus einem Stahl-, Keramik-, Kunststoff-, Verbund- oder Sinter- Material besteht, der nach dem sogenannten MIM-Verfahren (Metal Injection Molding) oder PIM-Verfahren (Powder-Injektion-Molding) hergestellt wird, bei dem nachträglich lediglich noch die Außenflächen mit einem spanendem oder funkenerrosivem Verfahren nachgearbeitet werden, wobei die Nachbearbeitungsbereiche (2) individuell ausführbar sind.
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