DE102005037308A1 - Deaerated mold, e.g. injection mold or casting mold, has deaeration device consisting of laser-generated deaerating grooves of defined cross-sectional shape and/or area in mold separation plane region - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein entlüftetes Spritzwerkzeug mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes 1 sowie ein Verfahren zur Entlüftung von Spritzwerkzeugen.The Invention relates to a vented Injection tool with the further features of the preamble 1 as well a method for venting of injection tools.
Bei bekannten Spritzwerkzeugen tritt grundsätzlich das Problem auf, daß beim Werkzeugfüllvorgang in den Werkzeuginnenbereich einfließende Schmelze die dort befindliche Luft verdrängen können muß. Ist solch ein Verdrängungsvorgang nicht sichergestellt, dann verhindert die eingeschlossene Luft eine vollständige Füllung des Werkzeuges. Darüber hinaus kann die Luft in Folge der Verdichtung bei schnellem Einspritzen so heiß werden, daß die umgebende Schmelze thermisch geschädigt wird (Diesel-Effekt). Die Folgen des sogenannten Diesel-Effekts können bei schlecht entlüftenden Werkzeugen mitunter an Zusammenfließlinien an den dem Ausguß gegenüberliegenden Ecken und Stegen beobachtet werden.at Known injection tools basically occurs the problem that during tool filling in the tool inner area inflowing melt located there Displace air can got to. is such a repression process not ensured, then the trapped air prevents one full filling of the tool. About that In addition, the air may be compressed as a result of rapid injection get so hot that the surrounding Melt thermally damaged becomes (diesel effect). The consequences of the so-called diesel effect can at poorly deaerated Tools sometimes on confluence with the spout opposite Corners and webs are observed.
Außerdem ist der Diesel-Effekt insofern nachteilig, als er zu Brandstellen und Oberflächenfehlern führen kann, weil Kunststoff von einer strukturierten Formwand abgelöst wird. Überspritzungen können auftreten, da oftmals nachträglich bei nicht ausreichender Entlüftung der Spritzdruck zu hoch eingestellt wird. Außerdem können Bindenähte durch zunehmende Verstopfung der Entlüftung verschoben werden. Ferner kann es zu Lufteinschlüssen, zu unvollständiger Formfüllung und zu Festigkeitsverminderungen an Bindenähten kommen.Besides that is the diesel effect in that disadvantageous, as he burns and surface defects to lead can, because plastic is detached from a textured mold wall. Overspraying can occur often afterwards if there is insufficient ventilation the injection pressure is set too high. In addition, sutures may be due to increased blockage the vent be moved. It can also lead to air pockets, incomplete mold filling and lead to strength reductions at weld lines.
Der sogenannte Diesel-Effekt wirkt sich aber nicht nur auf das Formteil negativ aus, auch für das Werkzeug selbst und für den Spritzgießablauf ist der Diesel-Effekt nachteilig. Der Diesel-Effekt führt nämlich zu Abrasion des Werkzeuges durch Verbrennungsrückstände im Verbrennungsgas, aggressive Verbrennungsgase können ferner eine Korrosion des Werkzeuges herbeiführen. Es wurde auch beobachtet, daß Verbrennungsrückstände in der Spritzform einen Formbelag bilden. Ingesamt führt der Diesel-Effekt zu höheren Temperatur- und Wartungskosten.Of the so-called diesel effect affects not only on the molding negative, too, for the tool itself and for the injection molding process is the diesel effect disadvantageous. The diesel effect leads namely to abrasion of the tool by combustion residues in the combustion gas, aggressive combustion gases can Furthermore, cause corrosion of the tool. It was also observed that combustion residues in the Form injection mold form a mold. Overall, the diesel effect leads to higher temperature and maintenance costs.
Der Spritzgießablauf wird insofern beeinträchtigt, als eine Verstopfung der Entlüftungskanäle zu unregelmäßigen Prozeßabläufen und einem erhöhten Wartungsaufwand führt, woraus erhöhte Zykluszeiten resultieren. Darüber hinaus ist zu beobachten, daß die negativ beeinflußten Parameter insgesamt zu erhöhtem Druck- und Energiebedarf der Spritzgießmaschine führen.Of the Spritzgießablauf is impaired insofar as a blockage of the venting channels to irregular processes and an increased Maintenance costs, which increased Cycle times result. About that It can also be observed that the negatively affected Total parameters increased Pressure and energy requirements of the injection molding machine lead.
Als Stand der Technik ist es bekannt, an Spritzgießwerkzeugen eine Entlüftungsvorrichtung vorzusehen. Dabei wird im Bereich von Auswerferstiften oder im Bereich der Werkzeugtrennebene ein Entlüftungsbereich geschaffen, durch welchen beim Werkzeugfüllvorgang komprimierte Luft aus dem Werkzeuginnenraum bzw. der Kavität entweichen kann. Beim Stand der Technik wird dies meist dadurch vorgenommen, daß im Trennebenenbereich z.B. durch Schmirgelpapier oder einen Gravierstift von Hand einige Kratzer oder Riefen eingebracht werden, die geeignet sind, komprimierte Luft aus dem dadurch nicht mehr vollständig dichtem Werkzeug entweichen zu lassen. Der Betreuer des Werkzeuges ist bei der manuellen Herstellung der Undichtigkeit auf Erfahrung und Gefühl angewiesen, er muß durch Versuche ständig ermitteln, ob die manuell eingebrachte Riefung ihren Zweck erfüllt oder nicht. Reproduzierbare Entlüftungsergebnisse lassen sich dabei nicht erzielen.When It is known in the art to provide a venting device on injection molding tools. It is in the range of ejector pins or in the area of the mold parting plane a vent area created, through which during tool filling compressed air can escape from the tool interior or the cavity. At the booth In the art, this is usually done by placing in the parting plane area e.g. by hand using sandpaper or an engraving pen some scratches or grooves are introduced which are suitable compressed Air from the thereby no longer completely dense tool escape allow. The maintainer of the tool is in the manual production the leakage depends on experience and feeling, he must go through Try constantly determine whether the manually inserted scoring fulfills its purpose or Not. Reproducible bleeding results can not be achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein entlüftetes Spritzwerkzeug derart auszubilden, daß die Entlüftung reproduzierbar und mit hoher Genauigkeit und Funktionalität hergestellt werden kann, wobei je nach Spritzmaterial, das in der Form verspritzt werden soll, gezielt unterschiedliche Entlüftungsparameter eingestellt werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Entlüftungsvorrichtung eine Mehrzahl von durch einen Laserprozeß erzeugte Entlüftungsrillen definierter Querschnittsform und Querschnittsfläche aufweist.Of the Invention is based on the object, a deaerated injection mold such to train that the vent reproducible and manufactured with high accuracy and functionality can be, depending on the sprayed material that squirts in the mold should be set, specifically different ventilation parameters can be. This task is solved by that the venting device a plurality of vent grooves created by a laser process has defined cross-sectional shape and cross-sectional area.
Es hat sich herausgestellt, daß entweder bereits beim oder nach dem Herstellungsvorgang durch Lasertechnik feinste Entlüftungsrillen definierten Querschnitt hergestellt werden können, so daß eine manuelle Nachbearbeitung des Werkzeuges zum Einbringen von Kratzern und dergleichen nicht mehr erforderlich ist. Der Fachmann hat die Möglichkeit, je nach Material, das in dem Werkzeug verspritzt werden soll, unterschiedliche Entlüftungsrillendichten, -tiefen und -breiten bzw. -formen zu wählen, um das Werkzeug optimal zu entlüften. Die Entlüftungsrillen können nicht nur an ebenen Werkzeugflächen, insbesondere an ebenen Trennebenen angebracht werden, es besteht auch die Möglichkeit, an sogenannten Freiformflächen durch Laser die definierte Berillung einzubringen, um auch an komplexen Werkzeugen eine optimale Entlüftung herbeizuführen. Dies war beim Stand der Technik nur mit größten Schwierigkeiten verbunden.It it turned out that either already during or after the manufacturing process by laser technology finest ventilation grooves defined cross-section can be made so that a manual post-processing the tool for introducing scratches and the like not more is needed. The expert has the option, depending on the material, which is to be sprayed in the tool, different vent groove densities, depths and to choose widths or shapes to optimally vent the tool. The vent grooves can not only on flat tool surfaces, In particular, be attached to flat parting lines, it exists also the possibility on so-called freeform surfaces to apply the defined grooving by laser, even on complex ones Tools optimal ventilation bring about. This was associated with the prior art only with great difficulty.
In besonders vorteilhafter Weise liegen eine Mehrzahl oder Vielzahl von Entlüftungsrillen parallel nebeneinander, die Rillen können alle im wesentlichen die gleiche Länge aufweisen, wenn ein sogenannter Entlüftungskanal im wesentlichen parallel zu einer Silhouette des Werkzeuginnenbereiches verläuft. Es ist mit Vorteil möglich, zwischen der zu entlüftenden Silhouette und dem Entlüftungskanal automatisch ein sogenanntes Entlüftungsfeld zu erstellen, und zwar je nach Bedarf mit unterschiedlichen Breiten und verschiedenen Rillentiefen, so daß gezielt unterschiedlichste Entlüftungen eingestellt werden können. Auch der Entlüftungskanal kann vorteilhafter Weise durch einen Laservorgang hergestellt werden.In a particularly advantageous manner, a plurality or plurality of vent grooves are parallel to each other, the grooves may all have substantially the same length, when a so-called vent passage ver substantially parallel to a silhouette of the tool inner region ver running. It is advantageously possible to automatically create a so-called venting field between the silhouette to be vented and the venting channel, depending on the needs with different widths and different groove depths, so that specifically different vents can be adjusted. Also, the vent channel can be advantageously prepared by a laser process.
Die durch den computergesteuert ablaufenden Laservorgang, z.B. durch selektives Laserschmelzen oder gesteuertes Laserabtragen eingebrachten Entlüftungsrillen verlaufen vorteilhafter Weise normal zur Silhouette des Werkzeuginnenraumes.The by the computer-controlled laser process, e.g. by selective laser melting or controlled laser ablation introduced vent grooves extend advantageously normal to the silhouette of the tool interior.
Die Querschnittsfläche sowie die Querschnittsform einer jeden Entlüftungsrille kann gezielt eingestellt werden und über die gesamte Länge der Entlüftungsrille konstant gehalten werden.The Cross sectional area as well as the cross-sectional shape of each vent groove can be selectively adjusted be and over the entire length the vent groove kept constant.
Das Verfahren sieht vor, zur Ausbildung einer Entlüftungsvorrichtung eines Spritzwerkzeuges in einem Trennebenenbereich des Werkzeuges durch Laserenergieeinwirkung Entlüftungsrillen auszuformen, die den Werkzeuginnenbereich mit der Werkzeugaußenseite oder einem Entlüftungskanal verbinden, wobei die Entlüftungsrillen parallel zueinander eingebrannt werden und ein Entlüftungsfeld bilden.The Method provides for the formation of a ventilation device of an injection molding tool in a parting plane area of the tool by laser energy action vent grooves mold the tool inner area with the outside of the tool or a venting channel connect, with the vent grooves burned in parallel to each other and a vent field form.
Nach einem ersten Aspekt des Verfahrens können die Entlüftungsrillen bei der Herstellung des Werkzeuges durch einen Laserschmelzprozeß ausgebildet werden, nach einem zweiten Aspekt des Verfahrens ist es aber auch möglich, die Entlüftungsrillen nach der Herstellung des Werkzeuges durch einen Laserabtrageprozeß auszubilden.To In a first aspect of the method, the vent grooves formed during the manufacture of the tool by a laser melting process but it is, after a second aspect of the procedure possible, the ventilation grooves form after the manufacture of the tool by a Laserabtrageprozeß.
Verfahrensgemäß können abhängig von der Art des Spritzmaterials Parametersätze für das auszubildende Entlüftungsfeld abgespeichert werden, nach denen unterschiedliche Entlüftungsvorrichtungen durch Lasereinwirkung programmgesteuert erzeugt werden können.According to the method, depending on the type of spray material Parameter sets for the venting field to be formed are stored, according to which different ventilation devices can be generated programmatically by laser action.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigenThe Invention is based on embodiments closer in the drawing figures explained. These demonstrate
Das
Spritzwerkzeug
Die
Entlüftungsvorrichtung
Die
in den Zeichnungsfiguren dargestellte Entlüftungsvorrichtung
Die
Entlüftungsrillen
Die
Entlüftungsrillen
Die
Entlüftungsrillen
Es
liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Entlüftungsvorrichtung
- 11
- Spritzwerkzeuginjection mold
- 22
- WerkzeugtrennebeneMold parting line
- 33
- Entlüftungsvorrichtungventing device
- 44
- WerkzeuginnenraumTool interior
- 55
- Entlüftungsrillenvent grooves
- 66
- Silhouettesilhouette
- 77
- Entlüftungsfeldvent field
- 88th
- Entlüftungskanalvent channel
- 99
-
Oberflächen v.
5 u.8 Surfaces v.5 u.8th - 1010
-
Oberflächen v.
2 Surfaces v.2
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