DE102004058058A1 - Manufacturing textile-covered plastic injection molding with non-linear hollow channel for use in automobile industry, employs water injection technology with tangential removal - Google Patents

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Abstract

Plastic melt is introduced into the injection molding cavity (100) and pressurized fluid is injected into the melt via a first section (14) of the injection mold, forming a hollow channel (16). A novel feature is removal of surplus melt and fluid from the cavity via a second section (20), in a tangential direction, into a connected secondary cavity. Removal is tangential with respect to the original flow direction of melt and fluid occurring during formation of the hollow channel. Residual fluid is removed from the cavity. The melt solidifies and the molding is removed. Injection of melt and fluid are effected at opposite ends of the hollow channel under formation. The fluid is water and its pressure is 20-30 bar. The injection and removal stage is used twice; the second time, the water pressure is higher, exceeding 30 bar. During or before injection, the plastic is expanded to foam. Before melt introduction into the mold, a textile layer is laid into its cavity. To increase rigidity of the molding, ridges are formed at suitable locations. An independent claim is included for the corresponding molding with a non-linear hollow channel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen mit einem Hohlkanal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a process for the production of plastic moldings with a hollow channel according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Formteile aus Kunststoff herzustellen, bei welchen Hohlkammern oder Hohlkanäle zur Erhöhung der mechanischen Steifigkeit vorgesehen sind. Bekannt ist der Einsatz der Gasinjektionstechnik, bei welcher zur Herstellung eines Hohlkörpers über einen im Werkzeug integrierten Injektor Gas (typischerweise Stickstoff) in die bereits mit Kunststoffschmelze gefüllte Kavität eines Spritzgießwerkzeugs injiziert wird. Das Gas drückt die noch fließfähige plastische Kunststoffseele im Inneren des Formteils aus dem Werkzeug heraus, so dass ein Hohlraum entsteht. Die bei diesem so genannten Ausblasen herausgedrückte Kunststoffseele kann in Überlaufkavitäten abgeführt oder in den Spritzgießzylinder zurückgeführt werden. Danach wird das so entstandene Kunststoffformteil entformt.It is known to produce molded plastic parts, in which Hollow chambers or hollow channels to increase the mechanical rigidity are provided. The use is known Gas injection technique, in which for producing a hollow body via a integrated injector gas (typically nitrogen) in the tool in the already filled with plastic melt cavity of an injection mold is injected. The gas pushes the still flowable plastic Plastic core inside the molding out of the tool, so that a cavity is created. The so-called blowing out forced out Plastic core can be removed in overflow cavities or in the injection cylinder to be led back. Thereafter, the resulting plastic molding is removed from the mold.

In jüngster Zeit gewinnt allerdings der Einsatz der Wasserinjektionstechnik an Bedeutung, welche im Vergleich zu der oben genannten Gasinjektionstechnik entscheidende Vorteile hat. Da Wasser über eine erheblich höhere spezifische Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit verfügt als zum Beispiel Stickstoff, wird durch seinen Einsatz die Kühlwirkung des Injektionsmediums stark verbessert. Das Formteil wird nicht nur durch die Werkzeugwand von außen, sondern auch durch das Wasser von innen effektiv gekühlt. Dadurch können einerseits drastische Zykluszeitreduzierungen erzielt werden. Andererseits können dünnwandigere Bauteile erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass Wasser nahezu inkompressibel ist, so dass mit stärkeren Drücken gearbeitet werden kann. Zuletzt ist der Einsatz von Wasser auch viel kostengünstiger als der von technischen Gasen wie Stickstoff.In recently, Time, however, wins the use of water injection technology in importance, which compared to the above gas injection technique has decisive advantages. Because water has a much higher specific Heat capacity and thermal conductivity has as for example nitrogen, by its use the cooling effect of the Injection medium greatly improved. The molding will not only through the tool wall from the outside, but also effectively cooled by the water from the inside. Thereby can On the one hand, drastic cycle time reductions are achieved. on the other hand can thinner walls Components are generated. Another advantage is that Water is almost incompressible, so you can work with stronger pressures. Lastly, the use of water is also much cheaper as that of technical gases like nitrogen.

Nun ist die Anwendung einer Injektionstechnik auf Basis von Gas oder Wasser auf geometrisch einfache, geradlinig verlaufende Teile Stand der Technik. Bei komplizierteren Bauteilen, die eine dreidimensionale Kontur mit nicht geradlinig verlaufenden Hohlkanälen oder Hohlkammern aufweisen, gewinnen die geometrischen Komplikationen an Bedeutung, welche das Austreiben einer Kunststoffschmelze aufgrund der Geometrie des Werkzeuges, insbesondere bei kurvenförmigem Verlauf, erschweren. Bei der Anwendung einer Injektionstechnik aus dem Stand der Technik wird bei langgezogenen Hohlkanälen die Kunststoffseele zu schnell abgekühlt, so dass eine unerwünscht dicke Restwandstärke bestehen bleibt.Now is the application of an injection technique based on gas or Water standing on geometrically simple, rectilinear parts of the technique. For more complicated components that have a three-dimensional Have contour with non-rectilinear hollow channels or hollow chambers, the geometric complications which the Expelling a plastic melt due to the geometry of the tool, in particular at curved Course, complicate. When using an injection technique from the The state of the art is the plastic core for elongated hollow channels cooled quickly, making an undesirable thick residual wall thickness persists.

Hinsichtlich der Erhöhung der Steifigkeit von Kunststoffformteilen kommt bei komplizierteren Strukturen erschwerend hinzu, dass die Einfügung von Rippen in die Kontur erschwert wird, da die Kontur so hinterschnittig und dreidimensional verformt ist, dass keine günstige Entformungsrichtung gefunden werden kann. Zudem ist es oft von erhöhtem Interesse auf die Konstruktion von Rippen ganz zu verzichten, wenn das Bauteil über eine relativ große Sichtfläche verfügt. Durch die Konstruktion von dünnwandigen Bauteilen mit Hohlkammern kann auf das Setzen von Rippen verzichtet werden, oder es können die weiterhin notwendigen Rippen zumindest weniger hoch ausgelegt werden.Regarding the increase The stiffness of plastic moldings comes in more complicated structures aggravating that the insertion of Ribs in the contour is made more difficult because the contour is so undercut and three-dimensionally deformed is that no favorable Entformungsrichtung can be found. In addition, it is often of increased interest to the design from ribs altogether, if the component has a relatively large visible surface. By the construction of thin-walled Components with hollow chambers can be omitted on the setting of ribs be, or it can the still necessary ribs at least less high become.

Aufgabe der Erfindung ist es, relativ stark dreidimensional verformte, lange Bauteile mit Hilfe der Wasserinjektionstechnik mit einem dünnwandigen Hohlkanal auszustatten und dabei unter Verwendung von geeigneten konstruktiven Maßnahmen die Ausschiebung der Kunststoffseele aus dem Hohlkanal während der Herstellung zu erleichtern.task The invention is relatively strong three-dimensionally deformed, long Components using the water injection technique with a thin-walled Hollow channel equip and thereby using suitable constructive measures the removal of the plastic core from the hollow channel during the To facilitate production.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und mittels eines Kunststoffformteils mit den im Anspruch 9 genannten Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf:

  • (a) Injektion einer Kunststoffschmelze in eine eine Kontur des herzustellenden Kunststoffformteils zumindest teilweise abbildenden Kavität des Spritzgießwerkzeugs;
  • (b) Injektion einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit über einen ersten Anschnitt des Spritzgießwerkzeugs in die eingebrachte Kunststoffschmelze, so dass durch die eindringende Flüssigkeit ein Hohlkanal innerhalb der Schmelze geformt und die überschüssige Kunststoffschmelze zusammen mit der Flüssigkeit über einen zweiten Anschnitt aus der Kavität in eine mit dieser verbundenen Nebenkavität abgeführt wird;
  • (c) Ausbringung der Restflüssigkeit aus der Kavität;
  • (d) Verfestigenlassen der Kunststoffschmelze bis zur Bildung eines festen Formteils;
  • (e) Entformen des Formteils aus der Kavität des Spritzgießwerkzeugs.
According to the invention, this object is achieved by means of a method with the features mentioned in claim 1 and by means of a plastic molding with the features mentioned in claim 9. The inventive method comprises the following steps:
  • (A) injection of a plastic melt in a contour of the molded plastic part at least partially imaging cavity of the injection mold;
  • (B) injection of a pressurized liquid via a first gate of the injection molding in the introduced plastic melt, so that formed by the penetrating liquid, a hollow channel within the melt and the excess plastic melt together with the liquid via a second gate from the cavity into a connected thereto Nebenkavität is discharged;
  • (c) applying the residual liquid from the cavity;
  • (d) allowing the plastic melt to solidify until a solid molding is formed;
  • (E) removal of the molding from the cavity of the injection mold.

Dadurch, dass die Abführung der Kunststoffschmelze und der Flüssigkeit im Wesentlichen tangential zu der Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze und der Flüssigkeit im sich formenden Hohlkanal erfolgt, wird vorteilhaft eine umlenkungsschwache, glatte Bewegung der Fluide in Fortsetzung der Strömungsrichtung erreicht. Die Entstehung von Strömungswiderstände schaffenden Turbulenzen wird unterdrückt. Unter einer im Wesentlichen tangentialen Abführung wird hier eine Umlenkung der Strömungsrichtung um 30°, vorzugsweise um 10°, und/oder unter einem Krümmungsradius von 10 cm, vorzugsweise von 50 cm, verstanden.Thereby, that the exhaustion the plastic melt and the liquid is substantially tangential to the flow direction the plastic melt and the liquid in the forming hollow channel takes place, is advantageously a low-deflection, smooth movement the fluids reached in continuation of the flow direction. The Creation of flow resistances Turbulence is suppressed. Under a substantially tangential discharge here is a diversion the flow direction around 30 °, preferably at 10 °, and / or under a radius of curvature of 10 cm, preferably 50 cm, understood.

Durch die Verwendung einer Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, als Injektionsmedium können die bereits oben genannten Vorteile gegenüber der Verwendung von Gas genutzt werden. Besonders hervorzuheben sei dabei die erhöhte Kühlwirkung des Mediums, die erhöhte Schmelzeverdrängung in der Kavität, welche durch die Inkompressibilität des Wassers sichergestellt wird, sowie die geringeren Verfahrenskosten aufgrund der niedrigen Bereitstellungskosten für Wasser.By the use of a liquid, in particular of water, as the injection medium, those already mentioned above Advantages over the Use of gas can be used. Especially to be highlighted the increased cooling effect of the medium that increased melt displacement in the cavity, which is ensured by the incompressibility of the water as well as the lower process costs due to the low Provisioning costs for Water.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Injektion der Kunststoffschmelze und die Injektion der druckbeaufschlagten Flüssigkeit im Wesentlichen an entgegengesetzten Enden des sich formenden Hohlkanals erfolgen. Durch dieses Gegenstromprinzip wird eine vorteilhafte Druckverteilung im zu formenden Hohlkanal erzeugt.In A preferred embodiment of the invention is provided that the Injection of the plastic melt and injection of the pressurized fluid essentially at opposite ends of the forming hollow channel respectively. By this countercurrent principle is an advantageous Pressure distribution generated in the hollow channel to be formed.

Insbesondere ist bevorzugt, dass als druckbeaufschlagte Flüssigkeit Wasser mit einem Druck von 20 bis 30 bar verwendet wird. Insbesondere ist bevorzugt, dass der Schritt (b) zweimal angewendet wird, wobei die Flüssigkeit bei der zweiten Anwendung mit einem höheren Druck beaufschlagt wird als bei der ersten Anwendung (bei der Verwendung von Wasser als Injektionsflüssigkeit wird ein Druck von mehr als 30 bar angewendet). Durch diese Nachspülung des Hohlkanals wird eine Glättung der Innenoberfläche des Hohlkanals ereicht.Especially It is preferred that pressurized liquid is water at a pressure of 20 to 30 bar is used. In particular, it is preferred that the Step (b) is applied twice, with the liquid is applied at the second application with a higher pressure than at the first application (when using water as injection fluid a pressure of more than 30 bar is used). Through this rinsing of the Hollow channels will be a smoothing the inner surface of the hollow channel reaches.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kunststoff während oder vor der Injektion zu Schaum aufgetrieben wird. Durch eine solche Maßnahme wird die Einfüllung des Kunststoffes in tiefere, engere Bereiche der Kavität des Spritzwerkzeuges, welche zum Beispiel für die Ausbildung von Rippen vorgesehen sind, erleichtert, da die Viskosität des Kunststoffes einerseits herabgesetzt wird, so dass sich der Kunststoff leichter im Werkzeug verteilen kann, andererseits nun auch keine vollständige Füllung des Werkzeugs mit Kunststoff erforderlich ist, da im Kunststoff vorhandene Gaspartikel sich ausdehnen und den Kunststoff in die Hohlräume des Werkzeuges treiben.In a further preferred embodiment of the invention is provided that the plastic while or expelled to foam before the injection. By such measure will be the filling the plastic in deeper, narrower areas of the cavity of the injection mold, which for example for the formation of ribs are facilitated, since the viscosity of the plastic on the one hand is lowered, so that the plastic lighter on the other hand, no complete filling of the Tool with plastic is required because existing in the plastic Gas particles expand and the plastic in the cavities of the Driven tools.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below in embodiments with reference to FIG associated Drawings closer explained. Show it:

1 schematisch die Strömungsrichtungen von Wasser und Kunststoff/Polymer bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein nicht geradliniges Bauteil; 1 schematically the flow directions of water and plastic / polymer in the application of the method according to the invention to a non-rectilinear component;

2 eine perspektivische Ansicht eines Fensterrahmens in der Heckklappe eines Kraftfahrzeugs; 2 a perspective view of a window frame in the tailgate of a motor vehicle;

3 ein Mittelstück des Fensterrahmens gemäß 2; 3 a center piece of the window frame according to 2 ;

4 einen Schnitt durch einen Seitenschenkel des Fensterrahmens (Schnittebene S in 2); 4 a section through a side legs of the window frame (sectional plane S in 2 );

5 einen Schnitt durch eine Dachabschlussleiste des Formhimmels eines Kraftfahrzeugs. 5 a section through a roof trim strip of the form of a motor vehicle.

1 zeigt schematisch die Strömungsrichtung von Wasser und Kunststoff bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf ein nicht geradliniges Bauteil 100. Eine, die Kontur eines herzustellenden Kunststoffformteiles zumindest teilweise abbildende, Kavität 100 ist in einem Spritzgießwerkzeug derart angeordnet, dass der größte Teil des zu formenden Hohlkanals im Wesentlichen vertikal verläuft. Das herzustellende Kunststoffformteil kann eine Länge von bis zu 2 m aufweisen. Kunststoff, typischerweise ein rheologisch geeignetes Polymer, wird an einem unteren Bereich des Spritzgießwerkzeuges mit Hilfe einer nicht dargestellten Spritzeinheit in die Kavität injiziert, so dass die Kunststoffschmelze in der Kavität von unten parallel zur Strömungsrichtung 12 emporsteigt. 1 shows schematically the flow direction of water and plastic when applying the method according to the invention to a non-linear component 100 , One, the contour of a plastic molding to be produced at least partially imaging, cavity 100 is arranged in an injection mold such that the largest part of the hollow channel to be formed is substantially vertical. The produced plastic molding may have a length of up to 2 m. Plastic, typically a rheologically suitable polymer, is injected into the cavity at a lower region of the injection molding tool with the aid of an injection unit, not shown, so that the plastic melt in the cavity from below parallel to the flow direction 12 rises.

In einem zweiten Verfahrensschritt wird über einen ersten Anschnitt 14, der sich im oberen Bereich der Kavität 100 befindet, mit einem Druck von 20 bis 30 bar beaufschlagtes Wasser injiziert. Die noch schmelzförmige Polymermasse im Kern der Kavität 100 wird mit Hilfe des Wassers durch einen sich bildenden Spülkanal 16 entlang der Strömungsrichtung 18, welche der Strömungsrichtung 12 entgegengesetzt ist, ausgetrieben. Im unteren Bereich der Kavität ist ein zweiter Anschnitt 20 vorgesehen, über den das Wasser zusammen mit dem überschüssigen Polymer in eine nicht dargestellte Nebenkavität ausläuft. Wie in 1 dargestellt, ist vorgesehen, dass die Ausbringung des Wassers und des Polymers im Wesentlichen tangential, das heißt ohne wesentliche Richtungsänderung zum sich formenden beziehungsweise bereits geformten Hohlkanal, erfolgt. Nach Ausführung des beschriebenen Verfahrensschrittes wird der Wasserinjektionsvorgang mit einem höheren Druck (30 bar) wiederholt, um die Spülwirkung zu erhöhen. Mit dem beschriebenen Verfahren können Reduzierungen des Formteiles um zirka 10 % und Verringerungen der Restwandstärke im Hohlkammerbereich auf weniger als 4 mm erzielt werden. Verglichen mit der Gasinjektionstechnik lässt sich die Zykluszeit in der Fertigung um 10 bis 15 % reduzieren. In Kavitäten, welche einen komplizierteren dreidimensionalen Aufbau als das schematische Modell in 1 aufweisen, wird der Kanal 16 vor der Injektion mit Wasser als Kaltkanal zum Befüllen der Kavität mit Kunststoff genutzt, um damit die Problematik langer Fließwege in solchen Formteilen zu umgehen.In a second process step is over a first gate 14 that is in the upper part of the cavity 100 injected, injected with a pressure of 20 to 30 bar of pressurized water. The still molten polymer mass in the core of the cavity 100 is made with the help of water through a forming flushing channel 16 along the flow direction 18 , which of the flow direction 12 is opposite, expelled. In the lower part of the cavity is a second cut 20 provided, through which the water runs out together with the excess polymer in a Nebenkavität not shown. As in 1 illustrated, it is provided that the application of the water and the polymer is substantially tangential, that is, without significant change in direction to the forming or already formed hollow channel occurs. After carrying out the method step described, the water injection process is repeated at a higher pressure (30 bar) in order to increase the rinsing action. With the described method, reductions of the molded part by about 10% and reductions in the residual wall thickness in the hollow chamber area to less than 4 mm can be achieved. Compared with the gas injection technique, the cycle time in production can be reduced by 10 to 15%. In cavities, which has a more complicated three-dimensional structure than the schematic model in 1 have, becomes the channel 16 used before the injection with water as a cold channel for filling the cavity with plastic in order to avoid the problem of long flow paths in such moldings.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Fensterrahmens in der Heckklappe eines Kraftfahrzeuges 200, welches ein Mittelstück 22 und zwei Seitenschenkel 24 umfasst und bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren mit Erfolg zur Erhöhung der Steifigkeit angewendet werden kann. Bei einer solchen komplizierten Struktur, welche hinterschnittig und dreidimensional verformt ist, ist die Einfügung von Rippen zur Erhöhung der Steifigkeit erschwert, da sich nur schwer eine ideale Entformungsrichtung zur Abtrennung des Kunststoffformteiles von Spritzgießwerkzeug finden lässt. 2 shows a perspective view of a window frame in the tailgate of a motor vehicle 200 which is a center piece 22 and two side legs 24 and in which the method according to the invention can be successfully used to increase the rigidity. In such a complicated structure, which is deformed undercut and three-dimensional, the insertion of ribs to increase the rigidity is difficult because it is difficult to find an ideal Entformungsrichtung for separating the plastic molded part of injection molding.

3 zeigt ein Mittelstück des in 2 dargestellten Fensterrahmens. Um die Steifigkeit des Bauteiles zu erhöhen und um den Verzug während der Abkühlung des Formteils zu stoppen, werden Rippen gesetzt. Bei relativ hoch angelegten Rippen 26 ist nachteilig, dass der Verzug in eine Richtung senkrecht zu den Rippen steigt und zu einer Art Girlandenbildung 28 führt. Somit wird versucht, bei der Konstruktion des Kunststoffformteiles so wenig Rippen wie möglich vorzusehen, um die durch sie erzeugte Welligkeit 28 zu unterdrücken. Durch die Einfügung eines unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Hohlkanals 16 wird ein wesentlicher Teil des Verzuges in der Richtung des Hohlkanals 16 abgebremst und die zusätzlich notwendigen Rippen können weniger hoch ausgelegt werden. 3 shows a centerpiece of the in 2 window frame shown. In order to increase the rigidity of the component and to stop the delay during the cooling of the molding, ribs are set. For relatively tall ribs 26 is disadvantageous that the distortion increases in a direction perpendicular to the ribs and a kind of garland formation 28 leads. Thus, it is attempted to provide as few ribs as possible in the construction of the plastic molding to the ripple generated by them 28 to suppress. By the insertion of a hollow channel produced using the method according to the invention 16 becomes an essential part of the delay in the direction of the hollow channel 16 braked and the additional necessary ribs can be designed less high.

4 zeigt einen Schnitt durch einen Seitenschenkel des Fensterrahmens (Schnittebene S in 2). Auf einer Seite des Seitenschenkels 24 ist eine, die Steifigkeit unterstützende zusätzliche, Rippe 30 vorgesehen, bei welcher die Rippenhöhe gegen den Rand des Bauteiles ausläuft, damit der Widerstand der Rippe gegen den Rand hin abnimmt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Seitenschenkels verläuft der Hohlkanal 16. In 4 sind zum Vergleich die Wandstärken eingezeichnet, welche sich durch den Einsatz der Gasinjektionstechnik nach dem Stand der Technik 32 und durch den Einsatz der Wasserinjektionstechnik unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens 34 herstellen lassen. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dünnwandigere Teile erhalten, welche gemäß dem Prinzip der konstanten Wandstärken weniger Verzug im hergestellten Bauteil erzeugen. Da zudem aufgrund der dünneren Wandstärke das injizierte Wasser Wärme schneller abziehen kann, kann sich der Kunststoff schneller abkühlen, woraus eine Abkürzung der Zykluszeit resultiert. 4 shows a section through a side legs of the window frame (sectional plane S in 2 ). On one side of the side leg 24 is an additional rib supporting the stiffness 30 provided, wherein the rib height expires against the edge of the component, so that the resistance of the rib decreases towards the edge. On the opposite side of the side leg of the hollow channel runs 16 , In 4 For comparison, the wall thicknesses are shown, which result from the use of the gas injection technique according to the prior art 32 and by the use of the water injection technique using the method of the invention 34 let produce. By using the method according to the invention thinner-walled parts are obtained, which produce less distortion in the manufactured component according to the principle of constant wall thicknesses. In addition, because of the thinner wall thickness, the injected water can dissipate heat more quickly, allowing the plastic to cool faster, resulting in a shorter cycle time.

Bei einem komplizierten Bauteil wie dem dargestellten Fensterrahmen einer Heckklappe 200 wird die Füllung der gesamten Kavität 100 bis in die erforderlichen tiefen, engen Hohlräume erheblich erleichtert, wenn das Polymer geschäumt oder mit Treibmittel versehen wird, da es dadurch einerseits eine niedrigere Viskosität aufweist, andererseits durch die Ausdehnung der eingeschlossenen Gaspartikel in verschiedene Richtungen der Kavität 100 gedrängt wird. In der Einfüllsektion für das Polymer wird dabei Stickstoff, CO2 oder ein Treibmittel zugesetzt. Typischerweise wird das Gas in den Schneckenkanal oder in den Bereich vor der Schneckenspitze eingedüst.In a complicated component such as the illustrated window frame of a tailgate 200 will fill the entire cavity 100 greatly facilitated to the required deep, narrow cavities when the polymer is foamed or provided with propellant, since it has a lower viscosity on the one hand, on the other hand by the expansion of the trapped gas particles in different directions of the cavity 100 is urged. In the filling section for the polymer while nitrogen, CO 2 or a blowing agent is added. Typically, the gas is injected into the screw channel or into the area in front of the screw tip.

Im Innenraum eines Kraftfahrzeuges gewinnt die Ausstattung von Kunststoffteilen mit einer textilen Oberfläche immer mehr an Bedeutung. Das günstigste Verfahren zur Herstellung solcher Bauteile besteht darin, das textile Dekor direkt mit Kunststoff zu hinterspritzen. Auch bei solchen Bauteilen ist eine Verrippung und Aussteifung häufig notwendig. Da sich der Kunststoff und die textilarmierte Schicht der Sichtweise unterschiedlich stark beim Erkalten zusammenziehen, wird auch hier die oben bereits diskutierte Girlandenbildung 28 beobachtet. Durch die Schaffung eines Hohlkanals 16 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch diese Problematik vermieden.In the interior of a motor vehicle, the equipment of plastic parts with a textile surface is becoming increasingly important. The cheapest method for producing such components is to inject the textile decor directly with plastic. Even with such components ribbing and stiffening is often necessary. Since the plastic and the textile-reinforced layer of the view contract differently when cooling, here is also discussed above garland formation 28 observed. By creating a hollow channel 16 using the method according to the invention also this problem is avoided.

5 zeigt schematisch den Schnitt durch eine mit einer Filzeinlage 40 versehenen Dachabschlussleiste des Formhimmels eines Kraftfahrzeugs, bei welcher eine umlaufende Rippe 38 unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Hohlkanal 16 ausgebildet ist. Die Steifigkeit des Bauteiles wird durch den Einsatz von Polymeren wie ABS/PC, PBTP oder PP mit oder ohne Füllstoff sichergestellt. Wenn zudem das Polymer aufgeschäumt verarbeitet werden kann, können eine Gewichtsreduzierung und eine geringere Druckbeanspruchung des Textiles erreicht werden. 5 shows schematically the section through one with a felt insert 40 provided Dachabschlussleiste the form of a motor vehicle, in which a circumferential rib 38 using the method according to the invention as a hollow channel 16 is trained. The rigidity of the component is ensured by the use of polymers such as ABS / PC, PBTP or PP with or without filler. In addition, if the polymer can be processed foamed, a weight reduction and a lower compressive stress of the textile can be achieved.

100100
Kavität des SpritzwerkzeugesCavity of the injection mold
200200
Fensterrahmen in der Heckklappe eines Kraftfahrzeugeswindow frame in the tailgate of a motor vehicle
1010
Injektion des Kunststoffes/Polymersinjection of the plastic / polymer
1212
Strömungsrichtung Kunststoff/Polymerflow direction Plastic / polymer
1414
erster Anschnitt/Wasserinjektionfirst Bleed / water injection
1616
Hohlkanalhollow channel
1818
Strömungsrichtung Wasserflow direction water
2020
zweiter Anschnitt/Ausbringung Wasser und Kunststoffsecond Gating / spreading water and plastic
2222
Mittelstückcenterpiece
2424
Seitenschenkelside leg
2626
hohe Rippeheight rib
2828
Girlandenbildung/WellenbildungGarlands Education / wave formation
3030
Ripperib
3232
Wandstärke GITWall thickness GIT
3434
Wandstärke WITWall thickness WIT
3636
EntformrichtungEntformrichtung
3838
Ripperib
4040
FilzeinlageFilzeinlage
SS
Schnittebenecutting plane

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen mit mindestens einem Hohlkanal nach dem Spritzgießverfahren, mit folgenden Verfahrensschritten: (a) Einbringen einer Kunststoffschmelze in eine eine Kontur des herzustellenden Kunststoffformteils zumindest teilweise abbildenden Kavität (100) eines Spritzgießwerkzeugs; (b) Injektion einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit über einen ersten Anschnitt (14) des Spritzgießwerkzeugs in die eingebrachte Kunststoffschmelze, so dass durch die eindringende Flüssigkeit ein Hohlkanal (16) innerhalb der Schmelze geformt und die überschüssige Kunststoffschmelze zusammen mit der Flüssigkeit über einen zweiten Anschnitt (20) aus der Kavität in eine mit dieser verbundenen Nebenkavität abgeführt wird; (c) Ausbringung der Restflüssigkeit aus der Kavität; (d) Verfestigenlassen der Kunststoffschmelze bis zur Bildung eines festen Formteils; (e) Entformen des Formteils aus der Kavität des Spritzgießwerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass die Abführung der Kunststoffschmelze und der Flüssigkeit im Wesentlichen tangential zu der Strömungsrichtung der Kunststoffschmelze und der Flüssigkeit im sich formenden Hohlkanal (16) erfolgt.Process for the production of plastic moldings with at least one hollow channel by the injection molding process, with the following process steps: (a) introduction of a plastic melt into a cavity which at least partially depicts a contour of the plastic molding to be produced ( 100 ) of an injection mold; (b) injecting a pressurized fluid over a first gate ( 14 ) of the injection mold in the introduced plastic melt, so that by the penetrating liquid a hollow channel ( 16 ) formed within the melt and the excess plastic melt together with the liquid via a second gate ( 20 ) is discharged from the cavity into a secondary cavity connected thereto; (c) applying the residual liquid from the cavity; (d) allowing the plastic melt to solidify until a solid molding is formed; (E) demolding of the molded part from the cavity of the injection mold, characterized in that the discharge of the plastic melt and the liquid substantially tangentially to the flow direction of the plastic melt and the liquid in the forming hollow channel ( 16 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektion der Kunststoffschmelze und die Injektion der druckbeaufschlagten Flüssigkeit im Wesentlichen an entgegengesetzten Enden des sich formenden Hohlkanals (16) erfolgen.A method according to claim 1, characterized in that the injection of the plastic melt and the injection of the pressurized liquid substantially at opposite ends of the forming hollow channel ( 16 ) respectively. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als druckbeaufschlagte Flüssigkeit Wasser verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that water is used as the pressurized fluid. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flüssigkeitsdruck von 20 bis 30 bar angewendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a fluid pressure from 20 to 30 bar is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (b) zweimal angewendet wird, wobei die Flüssigkeit bei der zweiten Anwendung mit einem höheren Druck beaufschlagt wird als bei der ersten Anwendung.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that step (b) is applied twice, wherein the liquid is applied at the second application with a higher pressure than at the first application. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der zweiten Anwendung ein Flüssigkeitsdruck von mehr als 30 bar angewendet wird.Method according to claim 5, characterized in that that in the second application a fluid pressure of more than 30 bar is applied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff während oder vor der Injektion zu Schaum aufgetrieben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the plastic during or before the injection is raised to foam. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Anwendung des Schrittes (a) eine Textilschicht in die Kavität des Spritzgießwerkzeugs (100) eingelegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that prior to the application of step (a) a textile layer into the cavity of the injection mold ( 100 ) is inserted. Kunststoffformteil mit einem nicht geradlinigen Hohlkanal, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.Plastic molding with a non-linear hollow channel, manufactured according to a method according to one of the preceding claims. Kunststoffformteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Steifigkeit Rippen in geeigneten Bereichen des Kunststoffformteils vorgesehen sind.Plastic molding according to claim 9, characterized that to increase the stiffness ribs in appropriate areas of the plastic molding are provided.
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