DE102005009004A1

DE102005009004A1 - Verfahren zur Herstellung von Platten, welche aus einem Plastikmaterial gefertigt sind mit Teilen, welche durch Injektionskompression überformt werden

Info

Publication number: DE102005009004A1
Application number: DE102005009004A
Authority: DE
Inventors: Afro Rossanese; Maurizio Bazzo
Original assignee: INCOS SpA SAN POLO DI PIAVE; INCOS SpA
Current assignee: Inglass SpA
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-04-13
Also published as: ITTO20040701A1; US7648663B2; US20060076709A1; JP2006110995A; JP4584792B2

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung von Platten aus Material (1) mit überformten Teilen (2), welche aus Plastikmaterial mit verschiedenen Dimensionen, Formen und Farben hergestellt sind, durch eine erste Injektion zur Bildung der Platte (1) und einer nachfolgenden Injektionskompression zum Überformen der Teile (2) auf der Platte (1). Jede Injektion kann bequem ausgeführt werden mit sequentiell gesteuerten Injektionspunkten (Figur 1).

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Artikeln, welche allgemein aus Plastikmaterial gefertigt sind, insbesondere (aber nicht nur) auf Platten mit überformten Teilen.
Die Platten, auf die sich diese Erfindung bezieht, können entweder durchsichtig, oder undurchsichtig sein, und auch die Teile, welche darauf überformt werden, können entweder durchsichtige oder undurchsichtige sein, welche aus demselben Material gefertigt werden, wie die Platten oder aus einem anderen Material. Die Teile können vielmehr überformt werden in peripheren Gebieten der Platte, beispielsweise auf eine kontinuierliche oder diskrete Weise entlang ihrer peripheren Kante, oder sonst wie in verschiedenen Gebieten.
Für die Bequemlichkeit der Behandlung wird jedoch Bezug genommen auf das, was ab und zu Platten passiert, welche aus einem durchsichtigen Plastikmaterial gefertigt sind und überformten Teilen, welche aus einem undurchsichtigen Plastikmaterial gefertigt sind, wobei die Definitionen auch so verstanden werden, dass sie jede andere verschiedenartige Kombination der oben verdeutlichten Begriffe beinhalten.

Üblicherweise werden Platten, welche aus einem durchsichtigen Plastikmaterial gefertigt werden, hergestellt mittels Injektionsformung: Das durchsichtige Material, typischerweise ein Polycarbonat, ist sehr viel empfindlicher als andere Plastikmaterialien gegenüber Fließlinien, Verbindungsstücken etc., so sehr, dass wenn die Dimensionen der Produkte größer werden, die Schwierigkeiten der Injektion so sind, dass es unmöglich ist, bestimmte typische ästhetische und optische Defekte zu eliminieren, außer wenn ausgesprochen ausgetüftelte Injektionssysteme eingesetzt werden. Für Artikel mit kleinen Dimensionen, wird das so genannte „Filminjektions"-System auf effektive Weise genutzt. Dieses System ermöglicht es, dass viele der typischen Probleme dieser durchsichtigen Plastikmaterialien gelöst werden können, aber wenn die Dimensionen größer werden, sorgt es nicht auf ausreichende Weise dafür, dass hohe Qualitätstandards erreicht werden. Darüber hinaus beinhaltet dieser Typ von Injektion das Schneiden der Fortsätze des Films, welche hervorstehen von der geformten Platte, wobei solche Fortsätze eine nicht zu vernachlässigende Masse aufweisen im Hinblick auf die des Produktes und wobei sie eine beträchtliche Materialverschwendung beinhalten. Des Weiteren ist für die durchsichtigen Platten, hinsichtlich der verschiedenen Anwendungen, für welche sie konzipiert wurden (und insbesondere im Fall der Verwendung im Automobilbereich oder auf dem Gebiet der Plasmafernseher), ist die Verminderung von inneren Restspannungen („In-Formspannungen") von fundamentaler Bedeutung. Diese Spannungen neigen tatsächlich dazu, dass Produkt zu deformieren, wodurch seine optischen Eigenschaften verändert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Zweck der Erfindung ist es, die Begrenzungen zu überwinden die einhergehen mit herkömmlichen Injektionssysteme und eine effiziente Herstellung möglich zu machen von Platten, welche aus durchsichtigem Material gefertigt sind (oder wie gesagt, undurchsichtiges Material) mit undurchsichtigen Teilen (oder wie gesagt, durchsichtigen Teilen), welche optimale ästhetische und optische Eigenschaften aufweisen, sowie optimale mechanische Eigenschaften und welche frei von Deformationen sind.

Im Hinblick darauf, dieses Ziel zu erreichen, ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die Herstellung von Platten, welche aus Plastikmaterial gefertigt sind, mit überformten Teilen, welche aus Plastikmaterial gefertigt sind, bereitzustellen, welches grundsätzlich dadurch gekennzeichnet ist, dass die Teile, welche aus Plastikmaterial gefertigt sind, zumindest teilweise überformt werden auf der Platte durch Injektionskompression.

Im Falle einer transparenten Platte und von Teilen, welche darauf überformt wurden und aus undurchsichtigem Material gefertigt wurden, wird das Verfahren gemäß der Erfindung die folgenden Schritte umfassen:
Bereitstellen einer Form, einer ersten Formungsstation und einer zweiten Formungsstation;
Einspritzen des durchsichtigen Plastikmaterials in die Form in der ersten Formungsstation, um auf diese Weise die Platte zu erzeugen; und
Einspritzen und Komprimieren des undurchsichtigen Plastikmaterials in der Form in der zweiten Formungsstation, um die Teile auf vorbestimmten Gebieten der durchsichtigen Platte zu überformen.

Für den Fall, dass die Gebiete aus einem peripheren Gebiet der Platte bestehen, kann das Verfahren gemäß der Erfindung bequemerweise die Verwendung eines Satzes von ersten Injektoren in der ersten Formungsstation und einen Satz von zweiten Injektoren in der zweiten Formungsstation ins Auge fassen, wobei die ersten und zweiten Injektoren ausgerichtet sind in einer Position, welche direkt korrespondiert mit dem peripheren Gebiet der herzustellenden Platte.

Das Einspritzen von Plastikmaterial auf die Platte kann vorteilhafterweise ausgeführt werden in Übereinstimmung mit einer bestimmten sequentiellen Modalität und auch dies kann gefolgt werden von einem Schritt der Nach-Kompression.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nun beschrieben im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei eine typische Anwendung der Erfindung lediglich beispielhaft illustriert wird, wobei:
1 eine schematische Rückansicht der Platte ist, welche aus zwei Komponenten Plastikmaterial gefertigt wurde und welche erhalten wurde durch die Verwendung des Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung;
2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht von 1 ist;
3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ist, welche einen ersten Schritt des Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt;
4 eine Querschnittsansicht ist, in Übereinstimmung mit der Linie IV-IV aus 3;
5 eine ähnliche Ansicht ist, wie die aus 3, welche einen zweiten Schritt des Verfahrens in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt;
6 eine Querschnittsansicht ist, in Übereinstimmung mit der Linie VI-VI aus 5, und
7 eine schematische Darstellung der nachfolgenden Schritte des Verfahrens ist, welche ausgeführt werden unter Verwendung einer Presse des Stapelformtyps.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen sind schematische Darstellungen eines Beispiels für ein Produkt, welches gefertigt wurde aus einem 2-Komponenten-Plastikmaterial, welches erhalten wurde mit dem Verfahren gemäß der Erfindung.
Das Produkt besteht aus einer Platte 1, welche aus Plastikmaterial gefertigt ist, beispielsweise (aber nicht notwendigerweise) einem durchsichtigen Plastikmaterial, typischerweise Polycarbonat, auf der Rückseite davon ist ein perimetraler (perimetral) Rahmen 2, welcher aus Plastikmaterial gefertigt ist, überformt, beispielsweise (aber nicht notwendigerweise) ein undurchsichtiges Plastikmaterial, welches geformt ist mit Fortsätzen und Vorsprüngen 3, welche nützlich sind für den Zusammenbau der Platte im Betriebszustand.
Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Zwei-Komponenten-Produkts sieht zwei aufeinander folgende Schritte vor, welche im Folgenden im Zusammenhang mit jeweils den 3, 4 und 5, 6 beschrieben werden.
Es sollte festgehalten werden, dass das Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung sowohl implementiert werden kann auf einer Presse zum Injektionsformen, welche ausgestattet ist mit einer drehenden Platte als auch auf einer Presse des Stapelformtyps, welche eine zentrale drehende Oberfläche aufweist. In beiden Fall wird dann Bezug genommen auf 7.
In beiden Fällen werden Formungsstationen bereitgestellt, wobei die erste mit 7 bezeichnet wird und die zweite mit 8, und zwar in korrespondierenden Positionen, an denen nachfolgend eine Form 9 angeordnet wird.
Die erste Formungsstation 7 ist ausgestattet mit einem Satz von ersten Injektoren 4 eines allgemein herkömmlichen Typs mit direkter Steckverbindung über einen entsprechenden Stecker 11, welcher axial verschoben werden kann zwischen einer Position des Schließens und einer Position des Öffnens zum Einbringen des kommenden durchsichtigen Plastikmaterials in die Form 9, auch auf einem an sich bekannten Weg, von einer heißen Kammer und bereitgestellt durch ein plastizifierendes System.
Es sollte festgehalten werden, dass die Injektoren 4 ausgestattet sind mit jeweiligen Ringmuttern, welche angeordnet sind in im Wesentlichen abgedichtetem Kontakt mit der Form 9, wobei die Gegenform von dieser (nicht dargestellt oder beschrieben hierin aus Gründen der Kürze) innovativen Typs sein kann für eine optimale Steuerung der Temperatur, wobei die Ringmuttern den Gegenstand einer parallelen italienischen Patentanmeldung bilden, welche zum gleichen Datum durch den vorliegenden Anmelder eingereicht wurde.
Die Injektoren 4 der ersten Formungsstation 7 sind ausgerichtet zueinander und bezüglich der Form 9 positioniert, in einer Position, welche direkt korrespondiert mit einem peripheren Gebiet der zu formenden durchsichtigen Platte 1. Das periphere Gebiet wird bezeichnet mit 10 in 4 und besteht aus einem Band, welches benachbart ist zu einer der größeren Seiten der Platte 1 und enthalten ist innerhalb der in inneren Grenze (bezeichnet mit 5 in der gleichen 4) des umfänglichen Rahmens 2, welcher nachfolgend geformt wird in der zweiten Formungsstation 8.
Im Falle des dargestellten Beispiels sind 7 Injektoren 4 der ersten Formungsstation 7 vorhanden: Sie werden jeweils bezeichnet in 4, mit U1 für den mittleren, mit U2 und U3 für diejenigen, welche angrenzen an gegenüber liegende Seiten des mittleren Injektors U1, mit U4 und US für diejenigen, welche angrenzen an gegenüber liegende Seiten der Injektoren U3 und U2 und mit U6 und U7 für diejenigen, welche angrenzen jeweils, an die Injektoren U4 und U5. Natürlich kann die Anzahl der Injektoren größer oder kleiner sein in Übereinstimmung mit den Dimensionen der Platte, aber die Modalitäten für ihre Betätigung werden in jedem Falle ähnlich sein zu den unten beschriebenen.
Nach dem Schließen der Form 9 werden die Injektoren 4 aktiviert, um das durchsichtige Plastikmaterial in die Form 9 einzubringen. Die Aktivierung kann gleichzeitig oder anders erfolgen. Auf bequemere Weise kann sie ausgeführt werden, gemäß einer bestimmten sequentiellen Modalität beginnend von dem mittleren Injektor U1 in Richtung der endständigen Injektoren U6, U7 wie beschrieben und veranschaulicht in einer parallelen italienischen Patentanmeldung, welche am gleichen Datum durch den vorliegenden Anmelder eingereicht wurde.
Obwohl im Falle des dargestellten Beispiels die Injektoren 4 angeordnet sind in Ausrichtung lediglich entlang des peripheren Gebiets 10 der Platte 1, d. h. wie gesagt wurde, gibt es entlang einer ihrer größeren Seiten, keine bestimmten Begrenzungen beim Vorsehen von weiteren Injektoren auch entlang der kleineren Seiten und auch entlang der anderen größeren Seite der Platte 1. Experimentelle Tests, welche durch den vorliegenden Anmelder durchgeführt wurden, haben jedoch gezeigt, dass die Anordnung, welche in dem Beispiel veranschaulicht ist, normalerweise ausreichend ist, zur optimalen Befüllung des Hohlraumes der Form 9 auch für Platten mit großen Abmessungen.
Für den Fall, dass die Platte 1 große Abmessungen aufweist, ist die Verminderung von verbleibenden inneren Spannungen von fundamentaler Bedeutung, da diese erzeugt werden können am Ende des Einspritzens des durchsichtigen Plastikmaterials, wobei die inneren Spannungen möglicherweise Deformationen verursachen und die optischen Eigenschaften der Platte an sich verändern.
Aus diesem Grund wird die wie vorstehend beschrieben ausgeführte Einspritzung in die erste Formungsstation 7 bequemerweise gefolgt werden von einem Kompressionsschritt zur Formung der Platte 1. Dieser Schritt der Nach-Kompression kann ausgeführt werden mit herkömmlichen Modalitäten: In dem Fall, wo die Vorrichtung eine Presse des Stapelformungstyps verwendet, mit einer drehenden Doppelform und einer doppelten Gegenform, kann dieser Schritt ausgeführt werden in Übereinstimmung mit dem, was beschrieben ist in der deutschen Patentanmeldung Nr. DE-A-102 17 584.
Am Ende des Formens der durchsichtigen Platte 1, sind auf ihrem peripheren Gebiet 10 erkennbar die Indikatoren oder Zeugenmarkierungen (in Form von kleinen Kratern) der Injektionspunkte korrespondierend mit den Düsen der Injektoren U1 bis U7.
Die Form 9 wird dann transferiert in eine Position, welche korrespondiert mit der zweiten Formungsstation 8, welche dargestellt wird in den 5 und 6. Auch in diesem Fall wird zumindest ein Satz von Injektoren 6 bereitgestellt, welche ausgerichtet sind entlang des peripheren Gebiets 10 der Platte 1 und eventuell ein zweiter Satz von Injektoren 6, welcher ausgerichtet ist in einer Position korrespondierend mit dem gegenüber liegenden Gebiet (d. h., der anderen größeren Seite der Platte 1), wie in 6 dargestellt. Die Düsen der Injektoren 6 werden in dieser Figur durch „us" identifiziert.
Die Injektoren 6 des einen oder der mehreren Sätze können hinsichtlich der Anzahl weniger sein als die Injektoren 4 der Formungsstation 7, beispielsweise 4 an der Zahl und es ist nicht notwendig, dass sie steckerartig sind. Diese Düsen 6 können gesteuert werden in einer Sequenz oder anderweitig mit gleichzeitiger Öffnung.
Das undurchsichtige Plastikmaterial, welches eingespritzt wird durch die Düsen 6 und infolgedessen komprimiert wird, wird den peripheren Rahmen 2 bilden, wobei es ihn überformt auf der Rückseite der durchsichtigen Platte 1 zwischen der perimetralen (perimetral) Linie und der peripheren Kante davon, wobei die Indikatoren oder Zeugenmarkierungen der Injektionspunkte korrespondierend mit den Düsen U1 bis U7 der ersten Formungsstation 7 überdeckt werden.
Der Schritt der Nach-Kompression des peripheren Rahmens 2 kann beispielsweise ausgeführt werden für den Fall, dass die Formungsvorrichtung eine Stapelformungspresse verwendet, mit den Modalitäten, welche schematisch dargestellt werden in den aufeinander folgenden Schritten 1 bis 6 der 6, oder anderweitig mit verschiedenen und effizienteren Modalitäten, welche beschrieben werden in den parallelen italienischen Patentanmeldungen, welche am gleichen Datum durch den vorliegenden Anmelder eingereicht wurden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, alle die Begrenzungen, welche durch herkömmliche Formungssysteme auferlegt werden, zu überwinden und ermöglicht eine effiziente Produktion von 2-Komponenten-Platten, auch mit durchsichtigen Oberflächen und undurchsichtigen Oberflächen mit großen Abmessungen, frei von inneren Spannungen oder in jedem Fall mit extrem niedrigen Graden an Spannung und um somit Deformationen und Änderungen in ihren optischen Eigenschaften zu verhindern. Diese Effekte sind eine direkte Konsequenz aus den speziellen Charakteristika des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Natürlich können die Details der Konstruktion der Vorrichtung, welche beispielhaft beschrieben wurden für die Ausführungsform des Verfahrens stark variieren im Hinblick auf das, was hierin beschrieben und veranschaulicht wurde, ohne dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie es in den beigefügten Ansprüchen definiert wird. Daher kann beispielsweise die Injektionskompression angewendet werden nur auf einige Teile, welche auf der Platte überformt sind, wohingegen für andere Teile andere Methoden verwendet werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Artikeln, welche aus Plastikmaterial (1) gefertigt sind, insbesondere Platten, wobei die überformten Teile aus Plastikmaterial (2) gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile, welche aus Plastikmaterial gefertigt sind, zumindest teilweise überformt werden auf der Platte (1) durch Injektionskompression.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Platte (1) geformt wird durch Injektionskompression.
Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile (2) überformt werden durch Injektionskompression auf einem peripheren Gebiet (10) auf der Platte (1).
Das Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Satz von ersten Injektoren (4) in der ersten Formungsstation (7) aufweist und ein Satz von zweiten Injektoren (6) in der zweiten Formungsstation (8), wobei die ersten und zweiten Injektoren (4, 6) ausgerichtet werden zueinander in einer Position, welche direkt korrespondiert mit dem zumindest einen peripheren Gebiet (10) der herzustellenden Platte.
Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Injektion des Plastikmaterials der Platte (1) über einen ersten Satz von Injektoren (6) ausgeführt wird in Übereinstimmung mit einer sequentiellen Modalität.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Injektion des Plastikmaterials der überformten Teile (2) über den zweiten Satz von Injektoren (6) ausgeführt wird in Übereinstimmung mit einer sequentiellen Modalität.
Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt der Injektion des Plastikmaterials der überformten Teile (2) über den zweiten Satz von Injektoren (6) ausgeführt wird mit einer gleichzeitigen Modalität.
Das Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Satz von ersten Injektoren (4) in der ersten Formungsstation (7) entlang des peripheren Gebiets (10) der Platte (1) Indikatoren oder Zeugenmarkierungen in der Injektion (U1–U7) verursacht, welche anschließend überdeckt werden durch die überformte periphere Kante (2).
Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Platte (1) durchsichtig ist, und die Teile, welche darauf (2) überformt werden, undurchsichtig sind, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen einer Form (9), einer ersten Formungsstation (7) und einer zweiten Formungsstation (8); Einspritzen des durchsichtigen Plastikmaterials in die Form (9) in der ersten Formungsstation (7), wodurch die Platte (1) erzeugt wird; und Einspritzen und Komprimieren des undurchsichtigen Plastikmaterials innerhalb der Form (9), in der zweiten Formungsstation (8), um die Teile (2) zu überformen auf den vorbestimmten Gebieten der durchsichtigen Platte.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ausgeführt wird mit einer Presse des Stapelformtyps.