DE102006023383A1 - Production of plastic parts by injection molding, involves using thermoplastic molding material containing particles, e.g. iron particles, which are directly heated by an alternating electrical and-or magnetic field - Google Patents

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Abstract

A method for the production of plastic parts (I) by injecting a molten thermoplastic molding material (II) into a mold cavity (14), in which the material (II) contains particles which are heated up directly by the action of alternating electrical and/or magnetic fields (E/M fields) in parts (at least) of the mold cavity (14). Independent claims are included for (1) a device for the production of (I) comprising a mold (12) with a cavity (14), feed channel(s) (16) for material (II) and means (18) of generating an alternating E/M field acting at least partly in the cavity (14), in which at least those parts of the mold (12) which are exposed to the field and in direct thermal contact with the cavity (14) are designed so that they are not substantially heated by the action of the field (2) thermoplastic molding materials (II) containing particles as above .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffteilen sowie eine thermoplastische Kunststoff-Formmasse.The The invention relates to a method and an apparatus for the production of plastic parts and a thermoplastic molding compound.

Zur Herstellung von Kunststoffteilen ist das Kunststoff-Spritzgußverfahren bekannt. Eine thermoplastische Kunststoff-Formmasse wird durch Erwärmung in einen fließfähigen Zustand versetzt. Eine Spritzguß-Form weist eine Form-Kavität entsprechend dem herzustellenden Teil auf. Die Formmasse wird in die Form-Kavität eingespritzt. Nach Abkühlung auf eine Ausformtemperatur kann die Form geöffnet und das fertige Kunststoffteil entnommen werden.to Production of plastic parts is the plastic injection molding process known. A thermoplastic molding compound is prepared by heating in a flowable state added. An injection mold has a mold cavity according to the part to be produced. The molding compound is in the mold cavity injected. After cooling on a molding temperature, the mold can be opened and the finished plastic part be removed.

Allerdings kühlt sich die Formmasse bereits während des Spritzvorgangs insbesondere an den Fließfronten ab. Dies wirkt sich insbesondere bei Kunststoffteilen mit Bindenähten aus, also solchen, bei denen sich mindestens zwei Stränge der Kunststoff-Formmasse vereinigen. Bei entsprechender Abkühlung der Fließfronten kann es zu sichtbaren Bindenähten mit ggf. schwächeren mechanischen Eigenschaften kommen.Indeed cools the molding compound already during of the injection process in particular on the flow fronts. This affects itself especially in plastic parts with binding lines, so those at which are at least two strands the plastic molding compound unite. With appropriate cooling of the flow fronts it can become visible connective sutures with possibly weaker ones mechanical properties come.

Um die Abkühlung der Formmasse während der Verteilung innerhalb der Formkavität zu verringern ist es bekannt, die Form zu heizen. Insbesondere ist bereits vorgeschlagen worden, die Form induktiv zu erwärmen. Hierdurch wird die Temperaturdifferenz zwischen der eingespritzten Kunststoff-Formmasse und dem Werkzeug verringert, so daß es zu einer verringerten Abkühlung der Fließfronten kommt.Around the cooling off the molding compound during the To reduce distribution within the mold cavity it is known to heat the mold. In particular, it has already been proposed to heat the mold inductively. As a result, the temperature difference between the injected Plastic molding compound and the tool is reduced so that it becomes a reduced cooling the flow fronts comes.

Der Erwärmung der Form sind jedoch Grenzen gesetzt. Einerseits muß das Werkzeug für das Ausformen wieder soweit herabgekühlt werden, daß es nicht zu einer Verfor mung bei Entnahme des fertigen Kunststoffteils kommt. Andererseits verlängert sich durch eine lange Erwärmung und anschließende Abkühlung die Zykluszeit bei der Herstellung von mehreren Kunststoffteilen hintereinander.Of the warming However, there are limits to the form. On the one hand, the tool must for shaping cooled down again so far be that it not to a deformation when removing the finished plastic part comes. On the other hand extends through a long warming and subsequent cooling the Cycle time in the production of several plastic parts in a row.

In der DE-U-201 21 777 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Werkstücken aus thermoplastischem Kunststoff beschrieben. Schmelzflüssiger Kunststoff wird in eine Kavität einer Spritzform eines Spritzwerkzeuges eingespritzt. Die Wandung der Kavität, die das aus schmelzflüssigem Kunststoff geformte Werkstück an den Außenflächen berührt, wird gekühlt, so daß der Kunststoff erstarrt und die durch das formgebende Werkzeug gegebene Form behält. Mindestens die Oberflächenschicht des Formwerkzeugs besteht aus induktiv erwärmbarem Material. Ein elektrischer Induktor ist vorgesehen, mittels dessen die Oberflächenschicht erwärmbar ist, so daß eine dünne Oberflächenschicht der Wandung des Werkzeugs unmittelbar vor dem Auftreffen des schmelzflüssigen Kunststoffs induktiv auf eine Temperatur erwärmt wird, die nahe der Schmelztemperatur des Kunststoffs liegt.In DE-U-201 21 777 is a device for the production of workpieces described thermoplastic. Molten plastic gets into a cavity injected an injection mold of an injection molding tool. The wall the cavity, the one of molten Plastic molded workpiece touched on the outer surfaces, is cooled, so that the Plastic solidifies and given by the shaping tool Shape keeps. At least the surface layer The mold consists of inductively heatable material. An electrical Inductor is provided by means of which the surface layer heatable is, so that one thin surface layer the wall of the tool immediately before the impact of the molten plastic inductively heated to a temperature which is close to the melting temperature of the plastic.

Dieses Verfahren wirkt allerdings nicht direkt auf die Formmasse, sondern vielmehr auf die Form. Selbst bei einer erheblichen Erwärmung der Form-Wandung kommt es aber weiterhin zu einer Abkühlung der Fließfronten mit den beschriebenen Nachteilen.This However, process does not work directly on the molding compound, but rather on the form. Even with a considerable warming of the mold wall but it still comes to a cooling of the flow fronts with the disadvantages described.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung sowie eine Kunststoff-Formmasse zur Herstellung von Kunststoffteilen anzugeben, bei denen auf effiziente Weise die Abkühlung der Formmasse verringert wird.It Object of the invention, a method and an apparatus as well to specify a plastic molding compound for the production of plastic parts, which effectively reduces the cooling of the molding compound becomes.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Vorrichtung nach Anspruch 18 sowie eine Kunststoff-Masse nach Anspruch 22. Abhängige Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.These Task is solved by a method according to claim 1, an apparatus according to claim 18 and a plastic mass according to claim 22. Dependent claims to advantageous embodiments the invention.

Erfindungsgemäß enthält die Formmasse Partikel, die sich bei Einwirkung elektrischer und/oder magnetischer Wechselfelder erwärmen. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist vorgesehen, daß mindestens in Teilen der Form-Kavität derartige Felder einwirken, so daß Wärme direkt an den Partikeln in der Formmasse erzeugt wird. Die verwendeten Wechselfelder werden hier der Einfachheit halber stets als elektromagnetische Wech selfelder bezeichnet, unabhängig davon, ob ihre tatsächliche Einwirkung durch die elektrische, magnetische oder beide Feldkomponenten erfolgt, oder ob eine der Komponenten lokal überwiegt.According to the invention, the molding composition contains particles, when exposed to electrical and / or magnetic alternating fields heat. For the inventive method is provided that at least in parts of the mold cavity Such fields act so that heat directly to the particles is produced in the molding material. The used alternating fields become here for the sake of simplicity always referred to as electromagnetic Wech selfelder, independently of whether their actual impact through the electrical, magnetic or both field components, or whether one of the components predominates locally.

Hierdurch wird besonders effizient der Abkühlung der Formmasse innerhalb der Form-Kavität entgegengewirkt. Dabei wird die Wärme direkt dort erzeugt, wo sie benötigt wird, nämlich innerhalb der Formmasse. Durch geeignete Dosierung der Energiezufuhr kann die Formmasse auch an der Fließfront auf einer solchen Temperatur gehalten werden, daß bspw. sichtbare Bindenähte weitgehend vermieden werden.hereby becomes particularly efficient of cooling the molding compound counteracted within the mold cavity. This is the heat generated right where you need it is, namely within the molding compound. By suitable dosage of the energy supply The molding compound may also be at the flow front at such a temperature be held that, for example. visible tie lines be largely avoided.

Die tatsächlich zugeführte Wärmemenge kann hierbei relativ gering sein. Denn die Formmasse befindet sich ja bereits in fließfähigem Zustand und damit auf entsprechender Temperatur. Mit der per elektromagnetischem Wechselfeld zugeführten Wärme soll lediglich ein Temperaturverlust ausgeglichen werden. Aufgrund der relativ geringen zusätzlichen Wärmemenge, die darüber hinaus direkt in der Formmasse entsteht, kommt es nicht oder nur in sehr geringem Maße zu einer verlängerten Zykluszeit. Gegenüber Verfahren, die eine umfangreiche Heizung der Form vorsehen, wird die Zykluszeit sogar deutlich verringert.The amount of heat actually supplied can be relatively low. Because the molding compound is already in a flowable state and thus at the appropriate temperature. With the supplied by electromagnetic alternating field heat only a loss of temperature should be compensated. Due to the relatively small additional amount of heat that also arises directly in the molding compound, it is not or only to a very limited extent to a prolonged cycle time. Compared to methods that provide extensive heating of the mold, the cycle time is even clear reduced.

Bevorzugt ist die zusätzliche Erwärmung zeitlich und/oder örtlich gezielt. In zeitlicher Hinsicht wird bevorzugt, daß die elektromagnetischen Felder nur während eines Zeitraums einwirken, in dem sich die Formmasse innerhalb der Kavität verteilt. Örtlich kann – je nach dem zu formenden Teil und den Anforderungen hieran – die Formmasse innerhalb der gesamten Form den elektromagnetischen Wechselfeldern ausgesetzt sein. Bevorzugt wirken die Felder mindestens in einem Bereich der Form-Kavität ein, in dem sich mindestens zwei Stränge der Formmasse verbinden. So wird der Bildung von deutlich sichtbaren Bindenähten entgegengewirkt.Prefers is the extra Heating in time and / or locally specifically. In terms of time it is preferred that the electromagnetic Fields only during a period in which the molding material within the cavity distributed. Locally - depending on the part to be formed and the requirements for this - the molding compound within the entire shape of the electromagnetic alternating fields be exposed. Preferably, the fields act at least in one Area of the mold cavity in which connect at least two strands of the molding compound. This counteracts the formation of clearly visible stitches.

Die in der Formmasse enthaltenen Partikel können unterschiedlicher Art sein, je nach der Art der einwirkenden elektromagnetischen Wechselfelder und abhängig von den Anforderungen an das Kunststoffteil.The Particles contained in the molding compound can be of different types be, depending on the type of acting electromagnetic alternating fields and dependent from the requirements of the plastic part.

Die Partikel können aus nicht-metallischen Werkstoffen bestehen. Bevorzugt bestehen die Partikel aber mindestens teilweise, besonders bevorzugt vollständig aus Metall. Bevorzugt werden Metalle oder Metall-Legierungen sowie Metall-Verbindungen von Metallen wie Eisen oder Aluminium. Besonders bevorzugt werden Eisen bzw. Eisenlegierungen oder Eisenoxid.The Particles can made of non-metallic materials. Preferably, the Particles but at least partially, particularly preferably completely Metal. Preference is given to metals or metal alloys and metal compounds of Metals such as iron or aluminum. Particularly preferred are iron or iron alloys or iron oxide.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen die Partikel eine Größe von 1 mm oder weniger auf. Mit Partikelgröße wird hierbei jeweils die größte Abmessung der Partikel bezeichnet. Bevorzugt beträgt die Größe 0,5 mm oder weniger, besonders bevorzugt 0,1 mm oder weniger. Es ist möglich, Nanopartikel einer Größe von bspw. 1 bis 100 nm zu verwenden. Bevorzugt weisen die Partikel eine Größe von 10 nm oder mehr auf, besonders bevorzugt 100 nm oder mehr.According to one Further development of the invention, the particles have a size of 1 mm or less. With particle size in each case the largest dimension the particle called. Preferably, the size is 0.5 mm or less, especially preferably 0.1 mm or less. It is possible to use nanoparticles of a size of eg. 1 to 100 nm. Preferably, the particles have a size of 10 nm or more, more preferably 100 nm or more.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Partikel elektrisch dipolar. Die Einwirkung der Felder erfolgt hierbei über das elektrische Feld, in dem sich die dipolaren Partikel ausrichten. Die dipolaren Partikel können feste, auseinanderfallende Schwerpunkte der negativen und positiven Ladungen aufweisen (permanente Dipole) oder diese Schwerpunkte können bei leitfähigen Partikeln durch Trennung der Ladungsträger erzeugt werden. Durch die ständig neue Ausrichtung im Wechselfeld erfolgt eine Erwärmung der Kunststoff-Formmasse. Die Felder können bevorzugt als Mikrowellen auf die Partikel einwirken. Weiter bevorzugt weisen die Partikel eine von der Kugelform abweichende Form auf, so daß sie bei Ausrichtung innerhalb der Wechselfelder durch Stöße Wärme erzeugen.According to one embodiment According to the invention, the particles are electrically dipolar. The impact the fields are over here the electric field in which the dipolar particles align. The dipolar particles can solid, disparate emphases of the negative and positive Charges (permanent dipoles) or these centers of gravity can at conductive Particles are generated by separation of the charge carriers. By the constantly new alignment in the alternating field is a heating of the plastic molding compound. The fields can preferably act as microwaves on the particles. Further preferred the particles have a shape deviating from the spherical shape, so that she can join Alignment within the alternating fields caused by shock heat.

Gemäß einer alternativen Ausführung der Erfindung werden die Partikel durch die Felder induktiv erwärmt. Hierbei erfolgt die Einwirkung durch das veränderliche Magnetfeld. Die hierfür leitfähigen Partikel geben die durch induzierten Strom erzeugte Wärme an die Kunststoff-Formmasse ab.According to one alternative version According to the invention, the particles are inductively heated by the fields. in this connection the action is due to the variable magnetic field. The conductive particles for this purpose give the heat generated by induced current to the plastic molding compound from.

Bezüglich der Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß Teile der Form sich durch Einwirkung der Felder im wesentlichen nicht erwärmen. Hierbei kann es bereits ausreichend sein, wenn die Erwärmung der Teile der Form geringer ist als die Erwärmung der Formmasse. Umfaßt hierbei sind wenigstens die Teile der Form, die den Feldern ausgesetzt sind und in direktem thermischen Kontakt mit der Kavität (und damit mit der dort eingespritzten Formmasse) stehen.Regarding the Device is provided according to the invention, that parts the shape does not substantially change due to the action of the fields heat. in this connection It may already be sufficient if the heating of the parts of the mold is less is considered the warming the molding compound. includes here are at least the parts of the mold exposed to the fields are and in direct thermal contact with the cavity (and thus with the molding compound injected there).

Hierdurch ergibt sich eine besonders effiziente Arbeitsweise, bei der die Erwärmung nur an den Stellen erfolgt, an denen sie benötigt wird. Vor allem aber kann so eine kurze Zykluszeit erreicht werden. Die in direktem thermischen Kontakt mit der Kavität stehenden Teile der Form dienen nach dem vollständigen Einspritzen (unter Einwirkung der elektromagnetischen Felder) zur Kühlung des in der Kavität gebildeten Körpers (wobei bevorzugt die Felder abgeschaltet werden und ebenfalls bevorzugt eine zusätzliche Kühlung der Form erfolgt). So kann das erstellte Teil bald ausgeformt werden.hereby results in a particularly efficient way of working, in which the warming only at the places where it is needed. But above all else can so a short cycle time can be achieved. The in direct thermal Contact with the cavity Parts of the mold serve after the complete injection (under influence the electromagnetic fields) for cooling the formed in the cavity body (where preferably the fields are switched off and also preferred an additional cooling the form takes place). So the created part can be formed soon.

Um eine möglichst geringe Erwärmung der Form zu erzielen, kann diese bspw. – mindestens zum Teil – aus Keramik, nicht-magnetischem Edelstahl, Aluminium oder einem speziellen, für die bei der Bearbeitung auftretenden Temperaturen und Drücke beständigen Kunststoff bestehen.Around one possible slight warming To achieve the shape, this example. - At least in part - made of ceramic, non-magnetic stainless steel, aluminum or a special, for which at Processing occurring temperatures and pressures consist of resistant plastic.

Gemäß einer Weiterbildung umfassen die zur Erzeugung der elektromagnetischen Wechselfelder vorgesehenen Feldmittel einen Induktor zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes. Hierbei kann es sich um einen herkömmlichen Induktor handeln, d. h. um eine Spule durch die zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes ein hoher Strom fließen kann.According to one Training include those for the generation of electromagnetic Alternating field field means provided an inductor for generating an alternating magnetic field. This can be a usual Inductor act, d. H. around a coil through which to produce a strong magnetic field, a high current can flow.

Alternativ können die Feldmittel auch einen Mikrowellengenerator und Abstrahlungsmittel für Mikrowellen umfassen.alternative can the field means also include a microwave generator and radiation means for microwaves include.

Die Feldmittel sind bevorzugt direkt am Werkzeug im Bereich der Kavität vorgesehen.The Field means are preferably provided directly on the tool in the region of the cavity.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Hierbei zeigtfollowing is an embodiment of Invention closer described. This shows

1 einen Querschnitt durch ein Spritzguß-Werkzeug. 1 a cross section through an injection molding tool.

In 1 ist im Querschnitt ein Spritzguß-Werkzeug 10 gezeigt. Dieses enthält eine zweiteilige Form 12 mit den Formhälften 12a, 12b. Zwischen den Formhälften 12a, 12b ist eine Form-Kavität 14 gebildet, die der Form des zu erstellenden Kunststoffteils entspricht. Ein Angußkanal 16 führt zur Kavität 14.In 1 is a spray in cross section casting tool 10 shown. This contains a two-part form 12 with the mold halves 12a . 12b , Between the mold halves 12a . 12b is a mold cavity 14 formed, which corresponds to the shape of the plastic part to be created. A runner 16 leads to the cavity 14 ,

Das Werkzeug 10 umfaßt die für Spritzguß-Werkzeuge bekannten Bestandteile und Funktionalitäten zum Öffnen und Schließen des Werkzeugs, Auswerfen des Formteils, Kühlung der Form etc. Da diese dem Fachmann hinreichend bekannt sind, werden sie hier nicht im einzelnen dargestellt bzw. erläutert.The tool 10 includes the known for injection molding tools components and functionalities for opening and closing the tool, ejecting the molding, cooling the mold, etc. Since these are well known to those skilled in the art, they are not shown or explained in detail here.

Die Besonderheit bei dem Spritzguß-Werkzeug 10 liegt darin, daß

  • – eine Vorrichtung 18 zur Erzeugung eines elektromagnetischen Wechselfeldes im Bereich der Kavität 14 vorgesehen ist, und
  • – die beiden Formhälften 12a, 12b aus einem Material bestehen, das durch elektromagnetische Wechselfelder der Vorrichtung 18 im Wesentlichen nicht erwärmt wird.
The special feature of the injection molding tool 10 lies in the fact that
  • - a device 18 for generating an electromagnetic alternating field in the region of the cavity 14 is provided, and
  • - the two mold halves 12a . 12b made of a material that is protected by electromagnetic fields of the device 18 essentially not heated.

Unter „im Wesentlichen nicht erwärmt" wird hierbei verstanden, daß das Material der Formhälften 12a, 12b sich entweder gar nicht oder nur gering erwärmt. Bevorzugt ist, daß es sich je Volumeneinheit weniger stark erwärmt als das in die Kavität 14 eingespritzte Kunststoffmaterial.By "substantially not heated" is meant here that the material of the mold halves 12a . 12b either not at all or only slightly warmed up. It is preferred that it heats less strongly per unit volume than that in the cavity 14 injected plastic material.

Bei dem für die Herstellung eines Kunststoffteils eingesetzten Kunststoffmaterial kann es sich um ein im Prinzip beliebiges thermoplastisches Material handeln, das auch alle bekannten bzw. üblichen Füllungen und Zusätze enthalten kann. Zusätzlich sind in dem Material Partikel enthalten, die bei Anregung durch die von der Vorrichtung 18 erzeugten elektromagnetischen Wechselfelder Wärme unmittelbar in der Kunststoffmasse erzeugen.The plastic material used for the production of a plastic part may be a thermoplastic material that is in principle arbitrary, which may also contain all known or usual fillings and additives. In addition, the material contains particles which are excited by the device 18 generated alternating electromagnetic fields generate heat directly in the plastic mass.

In 1 ist die Vorrichtung 18 lediglich symbolisch dargestellt. Gemäß einer ersten Ausführungsform handelt es sich um einen Induktor, d. h. eine Spule, die mit sehr hohen Strömen betrieben werden kann und ein entsprechendes magnetisches Feld erzeugt. Das magnetische Feld ist in der gezeigten Ausführung im gesamten Bereich der Form-Kavität 14 vorhanden. Da der Induktor mit Wechselstrom betrieben wird, ergibt sich auch ein entsprechendes magnetisches Wechselfeld.In 1 is the device 18 only symbolically represented. According to a first embodiment, it is an inductor, ie a coil which can be operated with very high currents and generates a corresponding magnetic field. The magnetic field in the embodiment shown is in the entire region of the mold cavity 14 available. Since the inductor is operated with alternating current, there is also a corresponding alternating magnetic field.

Im Fall der Anregung durch ein Magnetfeld werden bevorzugt leitfähige Partikel verwendet. Z. B. können Eisenpartikel in das Kunststoffmaterial eingebracht und vorzugsweise homogen in diesem verteilt sein.in the Case of excitation by a magnetic field are preferably conductive particles used. For example, you can Iron particles introduced into the plastic material and preferably be distributed homogeneously in this.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform handelt es sich bei der Vorrichtung 18 um eine Mikrowellen-Antenne, mit der zuvor erzeugte Mikrowellen so abgestrahlt werden, daß sie auf den gesamten Bereich der Formkavität 14 einwirken.According to a second embodiment, the device is 18 around a microwave antenna, with the previously generated microwaves are radiated so that they on the entire region of the mold cavity 14 act.

Auch in diesem Fall sind Eisenpartikel weitgehend homogen verteilt im Kunststoffmaterial vorhanden. Sie absorbieren einen Teil der durch die Mikrowellen eingestrahlten Energie und bewirken so eine Erwärmung der Formmasse innerhalb der Kavität 14.Also in this case, iron particles are largely distributed homogeneously in the plastic material. They absorb some of the energy radiated by the microwaves and thus cause heating of the molding compound within the cavity 14 ,

Die Funktionsweise des Werkzeugs 10 ist wie folgt:
Zunächst wird in einer nicht dargestellten Einheit die plastische Formmasse mit den darin befindlichen Partikeln auf einer Temperatur oberhalb ihrer Schmelztemperatur vorbereitet. Alternativ kann auch erst kurz vor Beginn des Spritzvorgangs in der Einheit das Einmischen der Partikel in die Formmasse erfolgen. Zu Beginn des Spritzvorgangs wird die Masse dann durch den Angußkanal 16 in die geschlossen Form-Kavität 14 eingespritzt. Gleichzeitig wird die Vorrichtung 18 aktiviert, so daß während der Verteilung der Formmasse innerhalb der Kavität 14 die elektromagnetischen Felder eine Erwärmung an den Partikeln, und damit innerhalb der Formmasse bewirken. So wird der Abkühlung der Formmasse während der Verteilung innerhalb der Form-Kavität 14, insbesondere auch an den Fließfronten entgegengewirkt.The functionality of the tool 10 is as follows:
First, in a unit, not shown, the plastic molding compound with the particles therein is prepared at a temperature above its melting temperature. Alternatively, it is only shortly before the start of the injection process in the unit that the particles are mixed into the molding compound. At the beginning of the injection process, the mass is then through the runner 16 in the closed mold cavity 14 injected. At the same time the device 18 activated so that during the distribution of the molding material within the cavity 14 the electromagnetic fields cause heating of the particles, and thus within the molding compound. Thus, the cooling of the molding compound during distribution within the mold cavity 14 , in particular counteracted at the flow fronts.

Am Ende der Einspritzphase, wenn die Form-Kavität 14 gefüllt ist, wird weiteres Material noch mit einem Nachdruck durch den Angußkanal 16 gedrückt, um die beim Abkühlen entstehende Volumenschwindung auszugleichen. Die Vorrichtung 18 ist nun ausgeschaltet, so daß keine weitere Erwärmung stattfindet. Gleichzeitig kann die Form 12 durch geeignete Maßnahmen gekühlt werden.At the end of the injection phase, when the mold cavity 14 is filled, further material is still with a reprint by the runner 16 pressed to compensate for the shrinkage caused by cooling. The device 18 is now switched off, so that no further heating takes place. At the same time, the shape 12 be cooled by appropriate measures.

Die Schmelze innerhalb der Form-Kavität 14 erstarrt nun und es entsteht das gewünschte Kunststoff-Formteil. Nach ausreichender Abkühlung wird durch das Werkzeug 10 die Form 12 geöffnet und das entstandene Kunststoffteil ausgeworfen.The melt within the mold cavity 14 solidifies now and it creates the desired plastic molding. After sufficient cooling is through the tool 10 form 12 opened and ejected the resulting plastic part.

Aufgrund der zusätzlichen Heizung während der Einspritzphase zeigt sich eine sehr gute Oberflächenqualität des entstandenen Kunststoffteils, insbesondere im Bereich von Bindenähten.by virtue of the additional Heating during the Injection phase shows a very good surface quality of the resulting plastic part, especially in the area of weave seams.

Beispiel 1example 1

In einem ersten Beispiel soll ein Kunststoffteil aus ABS PC erstellt werden. Dem Kunststoff werden Eisenpartikel einer mittleren Größe von bspw. 500 nm beigemischt.In a first example is a plastic part made of ABS PC become. The plastic are iron particles of a medium size of eg. 500 nm admixed.

Der Kunststoff wird bei einer Spritztemperatur von 280°C unter Einwirkung eines durch einen Induktor erzeugten starken magnetischen Wechselfeldes einer Frequenz von 25 kHz eingespritzt. Durch die an den Eisenpartikeln entstehende Erwärmung ergibt sich während des Einspritzvorganges nur eine relativ geringe Absenkung der Temperatur der Kunststoffmasse, insbesondere an den Fließfronten. Unmittelbar nach vollständiger Füllung der Kavität wird das Induktionsfeld abgeschaltet.The plastic is at a Spritzempera temperature of 280 ° C under the action of a generated by an inductor strong alternating magnetic field of a frequency of 25 kHz injected. Due to the resulting on the iron particles heating results during the injection process only a relatively small reduction in the temperature of the plastic mass, especially at the flow fronts. Immediately after complete filling of the cavity, the induction field is switched off.

Claims (22)

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen, bei dem – eine thermoplastische Kunststoff-Formmasse in fließfähigem Zustand in eine Form-Kavität (14) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß – die Formmasse Partikel enthält, die sich bei Einwirkung elektrische und/oder magnetischer Wechselfelder erwärmen, – und daß mindestens in Teilen der Form-Kavität (14) elektrische und/oder magnetische Felder einwirken, so daß Wärme direkt an den Partikeln in der Formmasse erzeugt wird.Process for the production of plastic parts, in which - a thermoplastic molding compound in a flowable state into a molding cavity ( 14 ), characterized in that - the molding compound contains particles which heat when exposed to electrical and / or magnetic alternating fields, - and that at least in parts of the mold cavity ( 14 ) act electrical and / or magnetic fields, so that heat is generated directly on the particles in the molding composition. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem – die Felder innerhalb eines Zeitraums einwirken, in dem sich die Formmasse innerhalb der Kavität (14) verteilt, – und die Felder danach abgeschaltet werden, so daß die Formmasse auskühlt.Method according to claim 1, in which - the fields act within a period of time in which the molding material within the cavity ( 14 ), and the fields are then turned off, so that the molding material cools. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Felder mindestens in einem Bereich der Form-Kavität (14) einwirken, in dem sich mindestens zwei Stränge der Formmasse verbinden.Method according to one of the preceding claims, in which - the fields in at least one region of the mold cavity ( 14 ), in which at least two strands of the molding compound combine. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Partikel mindestens teilweise aus Metall bestehen.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Particles at least partially made of metal. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem – die Partikel vollständig aus Metall bestehen.The method of claim 4, wherein - the particles Completely Made of metal. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem – die Partikel ganz oder zum Teil aus einem der folgenden Metalle bestehen: Eisen, Aluminium oder eine Legierung oder Verbindung dieser Metalle. A method according to claim 4 or 5, wherein - the particles wholly or partly composed of one of the following metals: iron, Aluminum or an alloy or compound of these metals. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Partikel eine Größe von 1 mm oder weniger aufweisen.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Particles a size of 1 mm or less. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem – die Partikel eine Größe von 0,5 mm oder weniger aufweisen.The method of claim 7, wherein - the particles a size of 0.5 mm or less. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem – die Partikel eine Größe von 0,1 mm oder weniger aufweisen.A method according to claim 8, wherein - the particles a size of 0.1 mm or less. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Partikel eine Größe von 1 nm oder mehr aufweisen.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Particles a size of 1 nm or more. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem – die Partikel eine Größe von 10 nm oder mehr aufweisen.The method of claim 10, wherein - the particles a size of 10 nm or more. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem – die Partikel eine Größe von 100 nm oder mehr aufweisen.A method according to claim 11, wherein - the particles a size of 100 nm or more. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Partikel elektrisch dipolare Eigenschaften haben.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Particles have electrically dipolar properties. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Partikel eine von der Kugelform abweichende Form aufweisen.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Particles have a deviating from the spherical shape. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Form-Kavität (14) durch eine Form (12) gebildet wird, – wobei wenigstens die den Feldern ausgesetzten Teile der Form (12), die mit der Form-Kavität (14) in direktem thermischen Kontakt sind, so ausgebildet sind, daß sie sich durch die Einwirkung der Felder weniger erwärmen als die Formmasse.Method according to one of the preceding claims, in which - the mold cavity ( 14 ) by a form ( 12 ), wherein at least the parts of the mold exposed to the fields ( 12 ) with the mold cavity ( 14 ) are in direct thermal contact, are formed so that they heat less by the action of the fields less than the molding composition. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Felder als Mikrowellen auf die Partikel einwirken. Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Fields act as microwaves on the particles. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem – die Felder die Partikel induktiv erwärmen.Method according to one of the preceding claims, wherein the - the Fields inductively heat the particles. Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffteilen mit – einer Form (12) mit einer Form-Kavität (14), – mindestens einem Zuführkanal (16) zum Zuführen einer thermoplastischen Kunststoff-Formmasse, – und Feldmitteln (18) zur Erzeugung eines mindestens teilweise im Bereich der Kavität (14) einwirkenden elektrischen und/oder magnetischen Wechselfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß – wenigstens die den Feldern ausgesetzten Teile der Form (12), die mit der Kavität (14) in direktem thermischen Kontakt sind, so ausgebildet sind, daß sie sich durch Einwirkung der Felder im wesentlichen nicht erwärmen.Device for producing plastic parts with - a mold ( 12 ) with a mold cavity ( 14 ), - at least one feed channel ( 16 ) for supplying a thermoplastic molding compound, - and field agents ( 18 ) for generating at least partially in the region of the cavity ( 14 ) electric and / or magnetic alternating field, characterized in that - at least the parts of the mold exposed to the fields ( 12 ) connected to the cavity ( 14 ) are in direct thermal contact, are formed so that they are not affected by the action of the fields substantially heat. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der – mindestens die der Kavität (14) zugewandte Oberfläche der Form (12) aus Keramik, nicht-magnetischem Edelstahl, Kunststoff oder Nicht-Eisen-Metallen wie Aluminium besteht.Apparatus according to claim 18, wherein - at least that of the cavity ( 14 ) facing surface of the mold ( 12 ) made of ceramic, non-magnetic stainless steel, plastic or non-ferrous metals such as aluminum. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der – die Feldmittel (18) einen Induktor zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldesumfassen.Device according to claim 18 or 19, in which - the field means ( 18 ) comprise an inductor for generating an alternating magnetic field. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der – die Feldmittel (18) einen Mikrowellengenerator und Abstrahlungsmittel für Mikrowellen umfassen.Device according to claim 18 or 19, in which - the field means ( 18 ) comprise a microwave generator and microwave radiation means. Thermoplastische Kunststoff-Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß – die Formmasse Partikel enthält, die sich bei Einwirkung elektrischer und/oder magnetischer Wechselfelder erwärmen.Thermoplastic plastic molding compound, characterized that - the molding material Contains particles, when exposed to electrical and / or magnetic alternating fields heat.
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