DE102006023401A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils Download PDF

Info

Publication number
DE102006023401A1
DE102006023401A1 DE102006023401A DE102006023401A DE102006023401A1 DE 102006023401 A1 DE102006023401 A1 DE 102006023401A1 DE 102006023401 A DE102006023401 A DE 102006023401A DE 102006023401 A DE102006023401 A DE 102006023401A DE 102006023401 A1 DE102006023401 A1 DE 102006023401A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plastic
cavity
injection
color element
injection molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102006023401A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006023401B4 (de
Inventor
Ralph Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Original Assignee
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG filed Critical Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority to DE102006023401.4A priority Critical patent/DE102006023401B4/de
Publication of DE102006023401A1 publication Critical patent/DE102006023401A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006023401B4 publication Critical patent/DE102006023401B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/94Liquid charges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/18Feeding the material into the injection moulding apparatus, i.e. feeding the non-plastified material into the injection unit
    • B29C45/1816Feeding auxiliary material, e.g. colouring material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26Moulds
    • B29C45/37Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils (1), mit einem Spritzaggregat (10), das einen Eintrittsbereich (11) und einen Austrittsbereich (12) aufweist, wobei über den Eintrittsbereich (11) dem Spritzaggregat (10) ein Kunststoff (2) zugeführt wird, der innerhalb des Spritzaggregates (10) plastifiziert wird und über den Austrittsbereich (12) als geschmolzener Kunststoff (2) in eine Kavität (3) eines Spritzgießwerkzeuges (4) eingebracht wird, wobei zusätzlich ein flüssiges Farbelement (5) in die Kavität (3) zugeführt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das flüssige Farbelement (5) ausschließlich vor dem Einspritzen in die Kavität (3) dem Kunststoff (2), welches durch eine Vielzahl an Kunststoffgranulaten gebildet ist, zugeführt wird, wobei der plastifizierte Kunststoff (2) und das flüssige Farbelement (5) derart innerhalb des Spritzaggregates (10) vermischt werden, dass sich eine homognisierte Vergussmasse (6) bildet, die durch den Austrittsbereich (12) in die Kavität (3) eingespritzt wird, wodurch ein gleichmäßig durchgefärbtes Kunststoffteil (1) hergestellt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils, mit einem Spritzaggregat, das einen Eintrittsbereich und einen Austrittsbereich aufweist, wobei über den Eintrittsbereich dem Spritzaggregat ein Kunststoff zugeführt wird, der innerhalb des Spritzaggregates plastifiziert wird und über den Austrittsbereich als geschmolzener Kunststoff in eine Kavität eines Spritzgießwerkzeuges eingebracht wird, wobei zusätzlich ein flüssiges Farbelement in die Kavität zugeführt wird.
  • Es sind eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen zum Spritzgießen bekannt. In der DE 24 61 925 A1 werden lackierte Kunststoffteile hergestellt, indem zunächst das eigentliche Spritzgießteil aus Kunststoffmaterial gespritzt wird. Dann wird anschließend die eine Seite des Formkörpers mit Lack beschichtet.
  • Dazu wird das Werkzeug um einen gewissen Betrag geöffnet und über eine Lack-Einspritzvorrichtung flüssiger Lack in die Kavität eingespritzt. Durch das Schließen des Spritzgießwerkzeuges verteilt sich der Lack auf dieser Seite des Formkörpers. Dieselbe Prozedur wird auf der anderen Seite des Formkörpers wiederholt.
  • Ein weiteres Verfahren für die Herstellung eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils ist in der DE 36 42 138 A1 beschrieben. Dort wird vor der Einbringung des Kunststoffmaterials in das Spritzgießwerkzeug die Kavität mit Lack besprüht. Zu diesem Zweck ist unter anderen vorgesehen, dass in das Werkzeug integrierte Sprühköpfe den Lack vor der Kunststoffeinspritzung einbringen.
  • In der DE 43 40 990 A1 ist ein Herstellungsverfahren für ein aus zwei unterschiedlichen Schichten bestehenden Kunststoffteil beschrieben. Die äußere Schicht des Kunststoffteils ist dabei Lack, der im flüssigen Zustand aufgebracht wird. Hierzu wird der Lack in Form von Granulat in eine Kunststoff- und Plastifiziereinheit gegeben. Unter Einwirkung der Knetbewegung einer Extruderschnecke und der Wärmeenergie aus Heizelementen, die um den Extruderschneckenzylinder angeordnet sind, wird das Lackgranulat plastifiziert und verflüssigt. Der Lack kann auch direkt in flüssiger Form vorliegen. Er gelangt über eine Einspritzdüse in die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges zusammen mit der plastifizierten Kunststoffschmelze. Durch eine entsprechend ausgebildete Düse wird dabei erreicht, dass der Lack die Kunststoffschmelze umhüllt und sich in dieser Form auch in der Kavität des Werkzeugs anordnet. Möglich ist auch, dass zunächst eine oder mehrere Schichten aus Lack in die Kavität des Werkzeuges eingespritzt werden und danach der Kunststoff im flüssigen Zustand in die Kavität gelangt. Die Formteile erhalten somit einen zwei- oder mehrschichtigen Aufbau, wobei die Lackschichten das Kunststoffmaterial des Kunststoffteils vollständig umgeben.
  • Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen weisen unter anderem den Nachteil auf, dass sie aufwendig sind, etwaige Kratzer oder kleinere Beschädigungen an der Oberfläche des farbig ausgebildeten Kunststoffteils schnell erkannt werden. Ferner hat sich leider herausgestellt, dass sich auf der Oberfläche der Kunststoffteile Schlieren, das heißt farbliche Fehlstellen, bilden können, wodurch das optische Erscheinungsbild beeinträchtigt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils zu schaffen, wobei die oben genannten Nachteile vermieden werden, insbesondere ein Kunststoffteil noch einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann, bei dem der apparative Aufwand möglichst klein bleibt, wobei ein wohlgefälliges Aussehen des Kunststoffteils sichergestellt wird.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weitergestaltungen des Verfahrens beschrieben.
  • Erfindungsgemäß wird das flüssige Farbelement ausschließlich vor dem Einspritzen in die Kavität dem Kunststoff, welches durch eine Vielzahl an Kunststoffgranulaten gebildet ist, zugeführt, wobei der plastifizierte Kunststoff und das flüssige Farbelement derart innerhalb des Spritzaggregates vermischt werden, dass sich eine homogenisierte Vergussmasse bildet, die durch den Austrittsbereich in die Kavität eingespritzt wird, wodurch ein gleichmäßig durchgefärbtes Kunststoffteil hergestellt wird. Innerhalb des Spritzaggregates wird die Vergussmasse derart vermischt, dass beim Eintritt in die Kavität die Vergussmasse einen hohen Grad an Homogenisierung aufweist. Die entstehenden Kunststoffteile weisen ein wohlgefälliges Aussehen auf, wobei etwaige Beschädigungen, wie Kratzer etc. nicht auffallen, da das Kunststoffteil in seinem Querschnitt durchgefärbt ist.
  • In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung weist die Kavität eine polierte Oberfläche auf, wodurch ein farbiges, durchgefärbtes Kunststoffteil durch das Spritzgießverfahren erzielbar ist, dessen Oberfläche zusätzlich hochglänzend ist. Der Betrachter hat den Eindruck, dass das hergestellte Kunststoffteil aufgrund seines äußeren Erscheinungsbildes lackiert worden sei. Vorzugsweise wird die Oberfläche der Kavität in mehreren Arbeitsschritten poliert und weist im Endzustand eine Oberflächenrauigkeit auf, die nahezu gegen Null geht. Besonders vorteilhaft ist, dass das flüssige Farbelement ausschließlich vor dem Einspritzvorgang in die Kavität dem Kunststoff bzw. den Kunststoffgranulaten zugeführt wird. Innerhalb des Spritzaggregates erfolgt die Durchmischung des plastifizierten Kunststoffes und des flüssigen Farbelementes, wobei die sich bildende Vergussmasse einen hohen Homogenisierungsgrad erreicht, bevor sie durch den Austrittsbereich in die Kavität eingespritzt wird. Somit wird ein gleichmäßig durchgefärbtes Spritzgussteil erzielt, dessen Oberflächenqualität die eines lackierten Kunststoffteils übertrifft.
  • Vorteilhafterweise sind die Kunststoffgranulate, die in das Spritzaggregat eingeführt werden, transparent oder teiltransparent, wodurch überraschenderweise in Kombination mit dem flüssigen Farbelement ein Kunststoffteil mit einer hohen Farbbrillianz erzielt werden kann. Das flüssige Farbelement kann beispielsweise mit den Kunststoffgranulaten zuvor vermischt werden, wobei anschließend diese gemeinsam in das Spritzaggregat durch den Eintrittsbereich eingebracht werden. Eine endgültige zufriedenstellende Vermischung erfolgt dann innerhalb des Spritzaggregates. Ebenfalls vorteilhaft ist, wenn das flüssige Farbelement direkt in das Spritzaggregat geleitet wird, in dem die Kunststoffgranulate plastifiziert werden.
  • Als Kunststoffmaterial für das Kunststoffteil sind alle Kunststoffe zu verwenden, die spritzgießbar sind. Vorzugsweise finden Polyamide (PA), Polycarbonate (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS), Polymethylmethacrylate (PMMA) oder Acrylnitril-Styrol-Acrylester-Copolymere (ASA) als Kunststoffgranulate Verwendung.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das flüssige Farbelement am Eintrittsbereich des Spritzaggregates dem Kunststoff zugeführt. Hierdurch wird eine zufriedenstellende Durchmischung der Vergussmasse innerhalb des Spritzgussaggregates gewährleistet, bevor die gleichverteilte Vergussmasse über den Austrittsbereich in die Kavität des Spritzgießwerkzeuges gespritzt wird. Vorteilhafterweise wird das Spritzaggregat beheizt, wobei der Eintrittsbereich eine Temperatur zwischen 20°C und 80°C, vorzugsweise zwischen 30°C und 70°C und besonders bevorzugt zwischen 40°C und 60°C aufweist. Am Eintrittsbereich kann ein Fülltrichter angeordnet sein, in den das Kunststoffgranulat in das Spritzaggregat zugeführt wird. Durch die entsprechende Temperierung des Eintrittsbereiches kann eine gute Rieselfähigkeit des Kunststoffgranulates erzielt werden. Das flüssige Farbelement kann ebenfalls über den Fülltrichter in das Spritzaggregat angebracht werden. Hierbei ist es denkbar über einen flexiblen Schlauch das Farbelement dem Kunststoff, der sich innerhalb des Spritzaggregates befindet, zuzugeben.
  • Weiterhin kann vorteilhaft sein, das flüssige Farbelement tröpfchenweise dem Kunststoff zuzuführen. Das Farbelement kann hierbei ein Konzentrat sein, welches dem Kunststoff innerhalb des Spritzaggregates zugesetzt wird. Vorteilhafterweise wird kontinuierlich das flüssige Farbelement dem Kunststoff beigemengt. In einer bevorzugten Ausführungsalternative weist das flüssige Farbelement im plastifizierten Kunststoff einen Volumenanteil auf, der geringer ist 5%, vorzugsweise geringer ist als 2%, mehr bevorzugt geringer ist als 1% und besonders bevorzugt geringer ist als 0,5%. Der genannte Volumenanteil reicht vollkommen aus, das Kunststoffteil mit der entsprechenden Farbe herzustellen.
  • Zweckmäßigerweise weist die Vergussmasse, dass heißt der plastifizierte Kunststoff mit dem flüssigen Farbelement, innerhalb der Kavität einen Druck von 300 bar bis 700 bar auf. Hierbei wird die im Spritzaggregat gleichmäßig verteilte Vergussmasse mit einem Druck von ca. 400 bar bis 2000 bar in die Kavität eingespritzt. Unter dem hohen Druck erfolgt eine sehr gleichmäßige Vernetzung der Farbelemente, so dass die Oberfläche des fertigen Kunststoffteils eine gleichmäßige Farbverteilung erhält. Etwaige Kratzer oder Beschädigungen an der Oberfläche des Kunststoffteils werden weitestgehend vom Betrachter nicht wahrgenommen, da das Kunststoffteil durchgängig entlang seines Querschnittes durchgefärbt ist.
  • Um eine entsprechende Qualität des Kunststoffteiles zu erreichen, verbleibt die homogenisierte Vergussmasse innerhalb der Kavität maximal 20 bis 70 Sekunden bis das Spritzgießwerkzeug geöffnet wird und das fertige, farbig hochglänzend ausgebildete Kunststoffteil entnommen werden kann. In einer möglichen Alternative kann es vorteilhaft sein, die Kavität zu beheizen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Spritzaggregat einen Schneckenzylinder auf, in dem eine Schnecke drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei eine Homogenisierung des flüssigen Farbstoffes innerhalb des Kunststoff im wesentlichen durch die rotierende Schnecke bewirkt wird. Der Innendurchmesser des Schneckenzylinders ist gleich dem Außendurchmesser der Schnecke. Während des Verfahrens rieselt das Kunststoffgranulat in den Zylinder, wobei gleichzeitig das flüssige Farbelement beigemengt wird. Die Schnecke wird von einem Antrieb gedreht, wobei gleichzeitig die Schnecke für eine gute Durchmischung des plastifizierten Kunststoffes mit dem flüssigen Farbelement sorgt. Zudem transportiert die rotierende Schnecke die Vergussmasse in Richtung Austrittsbereich.
  • Vorteilhafterweise handelt es sich bei den Kunststoffgranulaten um Thermoplaste, die innerhalb des Spritzaggregates erwärmt werden. Die Erwärmung kann beispielsweise mittels elektrischer Heizbänder erfolgen, die außerhalb des Spritzgießaggregates angeordnet sind. Durch diese Wärmezufuhr und durch die spezielle Geometrie der Schnecke wird das Kunststoffgranulat nicht nur befördert, sondern auch geschert, dabei schmilzt das Kunststoffgranulat, plastifiziert und homogenisiert. Während die Schnecke rotiert, wird gleichzeitig die Vergussmasse komprimiert, welches eine gute Durchmischung des flüssigen Farbelementes mit dem plastifizierten Kunststoff begünstigt. Die Schnecke kann in einer möglichen Alternative mit zusätzlichen Rippen ausgeführt sein, die den Homogenisierungsgrad verbessern. Weitere Schneckengeometrien zur Erhöhung der Durchmischung sind selbstverständlich denkbar.
  • In einer weiteren Alternative kann das Spritzaggregat auch als Kolbenspritzeinheit ausgeführt sein, bei der die Vergussmasse durch einen innerhalb des Zylinders hin und her beweglichen Kolben zum Austrittsbereich gefördert und in die Kavität des Spritzgießwerkzeuges gespritzt wird. Bei der Kolbenspritzeinheit erfolgt eine Erwärmung der Kunststoffgranulate fast ausschließlich durch Wärmeleitung im vorgeheizten Zylinder, wobei bei einem Spritzaggregat mit Schnecke ein erheblicher Anteil an Wärmeenergie durch die Schneckenrotation als Friktionswärme in die Vergussmasse eingeleitet wird. Dieses führt zu einer zufriedenstellenden Temperaturhomogenisierung der Vergussmasse.
  • Zur Verbesserung der Festigkeit des Kunststoffteils kann es von Vorteil sein, dem Kunststoff einen gewissen Anteil an Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern und/oder Aramidfasern beizumengen. Ferner kann es sinnvoll sein, Lichtschutzmittel dem Kunststoff sowie dem flüssigen Farbelement zuzuführen, um eine gewisse Farbbeständigkeit während der Lebensdauer des Kunststoffteils zu gewährleisten. Hierdurch wird sichergestellt, dass sich der Farbton des Kunststoffteils mit der Zeit nicht wesentlich ändert. Es hat sich gezeigt, derartige Lichtschutzmittel zuzugeben, die mittel- und langfristig die UV-Beständigkeit verbessern. Es empfiehlt sich Zugabe von Lichtschutzmitteln von weniger als 5%, vorzugsweise von weniger als 3% und besonders bevorzugt von weniger als 1%, wobei die Prozentangaben auf Volumenanteile bezogen sind. Beispielsweise können Benztriazole als geeignete Lichtschutzmittel in Frage kommen.
  • Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbigen ausgebildeten Kunststoffteils, mit den Merkmalen des Anspruches 16, wobei in den abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Ausführungsformen beschrieben sind.
  • Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung ein Spritzaggregat auf, das mit einem Eintrittsbereich und einem Austrittsbereich ausgebildet ist, wobei über den Eintrittsbereich dem Spritzaggregat ein Kunststoff zuführbar ist, der innerhalb des Spritzaggregates plastifizierbar ist und über den Austrittsbereich als geschmolzener Kunststoff in eine Kavität eines Spritzgießwerkzeuges einbringbar ist, und einen Zugang aufweist, der dem Austrittsbereich abgewandt ist und mit dem zusätzlich ein flüssiges Farbelement in das Spritzaggregat zuführbar ist, wobei das flüssige Farbeelement dem Kunststoff, welches durch eine Vielzahl an Kunststoffgranulaten gebildet ist, vor dem Einspritzen in die Kavität einbringbar ist, wodurch ein durchgefärbtes Kunststoffteil herstellbar ist.
  • Vorteilhafterweise weist die Kavität eine polierte Oberfläche auf, wodurch ein durchgefärbtes und hochglänzendes Kunststoffteil herstellbar ist. Zweckmäßigerweise weist die Oberfläche der Kavität eine nahezu geschlossenporige Oberfläche auf, so dass eine hochglänzende Oberfläche des Kunststoffteils entsteht. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Oberfläche der Kavität eine Spiegelfläche aus Stahl.
  • Mit dem genannten Verfahren sowie der genannten Vorrichtung können Kunststoffteile, insbesondere für ein Kraftfahrzeug hergestellt werden, die ein wohlgefälliges Aussehen haben, und gleichzeitig etwaige Kratzer und kleinere Beschädigungen an der Oberfläche dieser Kunststoffteile optisch kaum auffallen, da das Kunststoffteil in seinem Querschnitt durchgefärbt ist.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Spritzgießen eines Kunststoffteils und
  • 2 eine Vorrichtung gemäß 1 in einem anderen Prozesszustand.
  • In den 1 und 2 wird eine Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen eines Kunststoffteils 1 dargestellt. Hierbei weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Spritzaggregat 10 auf, das mit einem Schneckenzylinder 13 ausgebildet ist, in dem eine Schnecke 14 drehbar und axial verschiebbar positioniert ist. Das Spritzaggregat 10 ist ferner mit einem Eintrittsbereich 11 sowie einem Austrittsbereich 12 ausgeführt, wobei am Eintrittbereich 11 ein Fülltrichter 16 angeordnet ist. Innerhalb des Fülltrichters 16 ragt ein Zugang 7, der als Leitung ausgeführt ist, hinein, der am Eintrittsbereich 11 mündet. Durch den Trichter 16 wird Kunststoffgranulat 2 dem Spritzaggregat 10, insbesondere in den Schneckenzylinder 13 zugeführt, wobei gleichzeitig ein flüssiges Farbelement 5 durch die Leitung 7 dem Kunststoff 2 zugeführt wird. Die Schnecke 14 wird durch einen nicht dargestellten Antrieb in Rotation gesetzt, wodurch die Kunststoffgranulate 2, die transparent oder teiltransparent sein können, mit dem flüssigen Farbelement 5 sich vermischen und in Richtung Austrittsbereich 12, der düsenartig ausgeführt ist, befördert werden. Hierdurch erfolgt eine Kompression der Vergussmasse 6, wobei gleichzeitig eine gute Durchmischung der Farbelemente 5 mit dem Kunststoff 2 erzielt wird. Wie in den Figuren zu erkennen ist, sind Heizelemente 15 am Spritzaggregat 10 angeordnet, die ein Aufschmelzen der Kunststoffgranulate 2 bewirken. Die Heizelemente 15 können beispielsweise als induktive Heizelemente ausgeführt sein. Durch die Rotation der Schnecke 14 wird die plastifizierte Kunststoffschmelze mit dem sich vermischenden flüssigen Farbelement 5 weiter homogenisiert.
  • Während des Spritzgießverfahrens wird kontinuierlich das flüssige Farbelement 5 dem Kunststoff 2 zugeführt. Hierbei folgt eine Beimischung des flüssigen Farbelementes 5 tröpfchenweise. Der Volumenanteil des flüssigen Farbelementes 5 im plastifizierten Kunststoff 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel geringer als 1%.
  • Zum Einspritzen der homogenisierten Vergussmasse 6 wird die Schnecke 14 translatorisch in Richtung des Austrittsbereiches 12 bewegt, welches in 2 dargestellt ist. Gleichzeitig wird ein definierter Volumenstrom in eine Kavität 3 eines am Spritzaggregat 10 angeordneten Spritzgießwerkzeuges 4 unter einem hohen Druck gespritzt. Da die Kavität 3 eine hochpolierte Oberfläche aufweist, wird nicht nur ein gleichmäßig durchgefärbtes Kunststoffteil 1 erzeugt, sondern ein Kunststoffteil 1 mit einer hochglänzenden Oberfläche. Die Oberfläche der Kavität 3 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Spiegelfläche aus Stahl hergestellt. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich die Oberfläche andersartig auszugestalten, um eine entsprechende Oberfläche für das Kunststoffteil 1 zu erhalten.
  • Als Kunststoffgranulate 2 können dabei verschiedene Arten zum Einsatz kommen, wie beispielsweise mit Treibmittel versetzte Kunststoffe, dass heißt geschäumte Kunststoffe, verstärkte Kunststoffe (zum Beispiel mit Glasfasern) oder gefüllte Kunststoffe (mineralische Kunststoffe oder mit Abschirmfasern versetzte). Die gut homogenisierte Vergussmasse 6 wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Kavität mit einem Druck von ca. 300 bar bis 700 bar gehalten. Nach maximal 20 bis 70 Sekunden wird das Spritzgießwerkzeug 4 geöffnet und das fertig, farbig ausgebildete Kunststoffteil 1 kann der Kavität 3, die ebenfalls beheizt wird, welches nicht exemplarisch dargestellt ist, entnommen werden.
  • 1
    Kunststoffteil
    2
    Kunststoff, Kunststoffgranulat
    3
    Kavität
    4
    Spritzgießwerkzeug
    5
    flüssiges Farbelement
    6
    Vergussmasse
    7
    Zugang, Leitung
    10
    Spritzaggregat
    11
    Eintrittsbereich
    12
    Austrittsbereich
    13
    Schneckenzylinder
    14
    Schnecke
    15
    Heizelemente
    16
    Fülltrichter

Claims (21)

  1. Verfahren zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils (1), mit einem Spritzaggregat (10), das einen Eintrittsbereich (11) und einen Austrittsbereich (12) aufweist, wobei über den Eintrittsbereich (11) dem Spritzaggregat (10) ein Kunststoff (2) zugeführt wird, der innerhalb des Spritzaggregates (10) plastifiziert wird und über den Austrittsbereich (12) als geschmolzener Kunststoff (2) in eine Kavität (3) eines Spritzgießwerkzeuges (4) eingebracht wird, wobei zusätzlich ein flüssiges Farbelement (5) in die Kavität (3) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Farbelement (5) ausschließlich vor dem Einspritzen in die Kavität (3) dem Kunststoff (2), welches durch eine Vielzahl an Kunststoffgranulaten gebildet ist, zugeführt wird, wobei der plastifizierte Kunststoff (2) und das flüssige Farbelement (5) derart innerhalb des Spritzaggregates (10) vermischt werden, dass sich eine homogenisierte Vergussmasse (6) bildet, die durch den Austrittsbereich (12) in die Kavität (3) eingespritzt wird, wodurch ein gleichmäßig durchgefärbtes Kunststoffteil (1) hergestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (3) eine polierte Oberfläche aufweist, wodurch ein gleichmäßig durchgefärbtes und hochglänzendes Kunststoffteil (1) hergestellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffgranulate (2) transparent oder teiltransparent sind.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für das Kunststoffgranulat (2) PC, PMMA, ABS oder PA eingesetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Farbelement (5) am Eintrittsbereich (11) dem Kunststoff (2) zugeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzaggregat (10) beheizt wird, wobei der Eintrittsbereich (11) eine Temperatur zwischen 20°C und 80°C, vorzugsweise zwischen 30°C und 70°C und besonders bevorzugt zwischen 40°C und 60°C aufweist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Farbelement (5) tröpfchenweise dem Kunststoff (2) zugeführt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Farbelement (5) kontinuierlich dem Kunststoff (2) zugeführt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige Farbelement (5) im plastifizierten Kunststoff (2) einen Volumenanteil aufweist, der geringer ist 5%, vorzugsweise geringer ist als 2%, mehr bevorzugt geringer ist als 1% und besonders bevorzugt geringer ist als 0,5%.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der plastifizierte Kunststoff (2) mit dem flüssigen Farbelement (5) innerhalb der Kavität (3) einen Druck von 300 bar bis 700 bar aufweist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (3) beheizt wird, wobei der Kunststoff (2) und der flüssige Farbstoff (5) innerhalb der Kavität (3) maximal 20 bis 70 Sekunden verbleiben bis das Kunststoffteil (1) das Spritzgießwerkzeug (4) verlässt.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzaggregat (10) einen Schneckenzylinder (13) aufweist, in dem eine Schnecke (14) drehbar und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei eine Homogenisierung des flüssigen Farbstoffes (5) innerhalb des Kunststoff (2) im wesentlichen durch die rotierende Schnecke (14) bewirkt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (2) mit dem flüssigen Farbelement (5) mit einem Druck von 400 bar bis 2000 bar in die Kavität (3) eingespritzt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (2) Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern und/oder Aramidfasern aufweist.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Steuer- und/oder Regeleinheit die zuzuführende Menge des Farbelementes (5) bestimmt wird, welches insbesondere über eine Massenbestimmung von Kunststoff (2) und des Farbelementes (5) erfolgt.
  16. Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils (1), mit einem Spritzaggregat (10), das einen Eintrittsbereich (11) und einen Austrittsbereich (12) aufweist, wobei über den Eintrittsbereich (11) dem Spritzaggregat (10) ein Kunststoff (2) zuführbar ist, der innerhalb des Spritzaggregates (10) plastifizierbar ist und über den Austrittsbereich (12) als geschmolzener Kunststoff (2) in eine Kavität (3) eines Spritzgießwerkzeuges (4) einbringbar ist, und einem Zugang (7), der dem Austrittsbereich (12) abgewandt ist und mit dem zusätzlich ein flüssiges Farbelement (5) in das Spritzaggregat (10) zuführbar ist, wobei das flüssige Farbeelement (5) dem Kunststoff (2), welches durch eine Vielzahl an Kunststoffgranulaten gebildet ist, vor dem Einspritzen in die Kavität (3) einbringbar ist, wodurch ein durchgefärbtes Kunststoffteil (1) herstellbar ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität (3) eine polierte Oberfläche aufweist, wodurch ein durchgefärbtes und hochglänzendes Kunststoffteil (1) herstellbar ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kavität (3) eine nahezu geschlossenporige Oberfläche aufweist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Kavität (3) eine Spiegelfläche aus Stahl ist.
  20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die nach einem der Verfahren 1 bis 15 betreibbar ist.
  21. Kunststoffteil (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Türgriff, Außenspiegel etc., das nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.
DE102006023401.4A 2006-05-17 2006-05-17 Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils Expired - Fee Related DE102006023401B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006023401.4A DE102006023401B4 (de) 2006-05-17 2006-05-17 Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006023401.4A DE102006023401B4 (de) 2006-05-17 2006-05-17 Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006023401A1 true DE102006023401A1 (de) 2007-11-22
DE102006023401B4 DE102006023401B4 (de) 2018-06-21

Family

ID=38607965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006023401.4A Expired - Fee Related DE102006023401B4 (de) 2006-05-17 2006-05-17 Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006023401B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108726207A (zh) * 2018-07-13 2018-11-02 江苏超人智能科技有限公司 一种自动定位上料机
CN111086117A (zh) * 2019-12-20 2020-05-01 武汉市盛祥塑料制品有限公司 一种用于塑料母料生产的自动拌料装置
CN114714569A (zh) * 2022-03-04 2022-07-08 苏州玖玥工业科技有限公司 一种混合均匀的双色件注塑工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0369220A2 (de) * 1988-11-17 1990-05-23 SHP - Seifert, Hoffmann, Panas Elektrotechnik GmbH Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Spritzgiessprozesses
US5116547A (en) * 1989-07-30 1992-05-26 Mitsubishi Gas Chemical Co. Method of coloring polycarbonate extruded or molded products for optical members
DE29515725U1 (de) * 1995-10-05 1996-05-02 Koch Maschinentechnik Gmbh Vorrichtung zum chargenweisen Dosieren von Ausgangssubstanzen in einen Mischer auf einer kunststoffverarbeitenden Maschine
WO2004073953A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-02 Netstal-Maschinen Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von spritzgiessteilen
DE202004011483U1 (de) * 2004-06-11 2004-11-18 Rieter Technologies Ag Trennwand-Modul

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH574321A5 (de) 1974-01-04 1976-04-15 Lo Sfruttamento Di Brevetti Sa
DE3642138A1 (de) 1986-12-10 1988-06-16 Roehm Gmbh Verfahren zur herstellung von kratzfest beschichteter kunststofformkoerper
DE4340990C2 (de) 1993-11-05 1996-09-19 Battenfeld Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen von mehrschichtigen Gegenständen
JP4099887B2 (ja) * 1999-01-22 2008-06-11 ソニー株式会社 光学素子の製造方法、並びに光学素子製造用金型
JP3834751B2 (ja) * 2001-11-19 2006-10-18 株式会社シスコ 着色樹脂成形装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0369220A2 (de) * 1988-11-17 1990-05-23 SHP - Seifert, Hoffmann, Panas Elektrotechnik GmbH Verfahren zur Überwachung und/oder Regelung eines Spritzgiessprozesses
US5116547A (en) * 1989-07-30 1992-05-26 Mitsubishi Gas Chemical Co. Method of coloring polycarbonate extruded or molded products for optical members
DE29515725U1 (de) * 1995-10-05 1996-05-02 Koch Maschinentechnik Gmbh Vorrichtung zum chargenweisen Dosieren von Ausgangssubstanzen in einen Mischer auf einer kunststoffverarbeitenden Maschine
WO2004073953A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-02 Netstal-Maschinen Ag Verfahren und vorrichtung zur herstellung von spritzgiessteilen
DE202004011483U1 (de) * 2004-06-11 2004-11-18 Rieter Technologies Ag Trennwand-Modul

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kunststoffverarbeitung im Gespräch.1 Spritzguß, 1970,2.verbesserte Auflage. BASF. S.162,Abs.6,S.153,Abs.5,S.57,Abs.7; *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108726207A (zh) * 2018-07-13 2018-11-02 江苏超人智能科技有限公司 一种自动定位上料机
CN111086117A (zh) * 2019-12-20 2020-05-01 武汉市盛祥塑料制品有限公司 一种用于塑料母料生产的自动拌料装置
CN114714569A (zh) * 2022-03-04 2022-07-08 苏州玖玥工业科技有限公司 一种混合均匀的双色件注塑工艺

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006023401B4 (de) 2018-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2043981A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Formteilen aus Kunst stoff durch Spritzgießen
EP2101983A2 (de) Mischung von kunststoff mit holzpartikeln
DE4021922C2 (de) Verfahren für das Kompoundieren und Recyclen von Kunststoffen
EP0678369A2 (de) Verfahren zum Spritzgiessen von mindestens aus zwei unterschiedlichen Schichten bestehenden Gegenständen
EP2697030A1 (de) SPRITZGIEßMASCHINE ZUR HERSTELLUNG VON MEHRSCHICHTIGEN KUNSTSTOFF-FORMTEILEN AUS EINEM EINHEITLICHEN THERMOPLASTISCHEN KUNSTSTOFF SOWIE ENTSPRECHENDES HERSTELLUNGSVERFAHREN
EP2213444A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Verarbeitung von Duroplasten
DE10309814B3 (de) Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einer kompakten Polyurethan (PUR)-Versiegelungsschicht
DE102006054204A1 (de) Mischung von Kunststoff und Holzpartikeln
DE102006023401B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen eines farbig ausgebildeten Kunststoffteils
DE2141421B2 (de) Vorrichtung zum Spritzgiessen von wärmehärtbaren Kunststoffen, insbesondere von kittartigen Polyestergemischen
DE102004027155A1 (de) System und Verfahren zum Färben einer Sprüh-Urethan-Schicht für Innenausstattungs-Bestandteile von Fahrzeugen und hierdruch hergestellte Teile
DE4340990C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgießen von mehrschichtigen Gegenständen
DE102007051939A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Transportpaletten aus Kunststoff
DE102005035108A1 (de) Kunststoffverarbeitende Maschine und Verfahren zum Betrieb einer solchen Maschine
EP0894603A1 (de) Verfahren zum Spritzgiessen von Gegenständen
EP0657268A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Spritzgiessen von mehrschichtigen Gegenständen
DE202006008764U1 (de) Plastifizier- und Einspritzvorrichtung mit Aufschäumeinrichtung
DE4434546C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von aus zwei unterschiedlichen Werkstoffkomponenten gebildeten Werkstücken im Spritzgießverfahren
EP1825984A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formteils und ein nach diesem Verfahren hergestelltes Formteil
DE4331207A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Plastifizieren und Spritzgießen
DE102014005842A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Dekorformteils
EP1661974A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Kerzen
DE2061267A1 (de) Spritzgiessmaschine,insbesondere fuer Kunststoffe
DE2744058A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum spritzgiessen mehrfarbiger teile aus thermoplastischem kunststoff
DE4238277C2 (de) Mehrzonenschnecke

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130208

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee