DE102006039780B4 - Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen - Google Patents

Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen Download PDF

Info

Publication number
DE102006039780B4
DE102006039780B4 DE200610039780 DE102006039780A DE102006039780B4 DE 102006039780 B4 DE102006039780 B4 DE 102006039780B4 DE 200610039780 DE200610039780 DE 200610039780 DE 102006039780 A DE102006039780 A DE 102006039780A DE 102006039780 B4 DE102006039780 B4 DE 102006039780B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
halves
cavities
tool
mold
inductors
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE200610039780
Other languages
English (en)
Other versions
DE102006039780A1 (de
Inventor
Udo Hinzpeter
Thomas Eulenstein
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.)
RocTool SA
Original Assignee
KUNSTSTOFFINSTITUT fur DIE MITTELSTAENDISCHE WIRTSCHAFT NRW GmbH
KUNSTSTOFFINSTITUT fur DIE MI
Kunststoffinstitut fur Die Mittelstandische Wirtschaft Nrw GmbH
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 KUNSTSTOFFINSTITUT fur DIE MITTELSTAENDISCHE WIRTSCHAFT NRW GmbH, KUNSTSTOFFINSTITUT fur DIE MI, Kunststoffinstitut fur Die Mittelstandische Wirtschaft Nrw GmbH filed Critical KUNSTSTOFFINSTITUT fur DIE MITTELSTAENDISCHE WIRTSCHAFT NRW GmbH
Priority to DE200610039780 priority Critical patent/DE102006039780B4/de
Publication of DE102006039780A1 publication Critical patent/DE102006039780A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102006039780B4 publication Critical patent/DE102006039780B4/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
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/72Heating or cooling
    • B29C45/73Heating or cooling of the mould
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements
    • H05B6/40Establishing desired heat distribution, e.g. to heat particular parts of workpieces
    • 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
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/007Tempering units for temperature control of moulds or cores, e.g. comprising heat exchangers, controlled valves, temperature-controlled circuits for fluids
    • 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
    • B29C45/33Moulds having transversely, e.g. radially, movable mould parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Verfahren zur Temperierung beim Spritzgießen von Formteilen, mit dem geometrisch begrenzte Formbereiche von Kavitäten eines Spritzgießwerkzeuges tiefenbegrenzt induktiv erwärmt werden und nach dem Erstarren des in die Form gebrachten Werkstoffes durch Öffnen der Werkzeughälften das Formteil aus der Kavität entfernt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass vor einer Befüllung von mindestens einer Kavität (3) eines Spritzgießwerkzeuges zur beidseitig gerichteten direkten induktiven Erwärmung von geometrisch begrenzten Formbereichen und/oder der gesamten Wandlänge (4, 5) der Kavitäten (3) von Werkzeughälften (1, 2) eine Lageänderung der zueinander beweglich vorgesehenen Werkzeughälften (1, 2) so durchgeführt wird,
dass mehrere in die Werkzeughälften (1, 2) integrierte und zueinander mit Abstand angeordnete Induktoren (6, 7) unter Einhaltung gleicher Abstände wahlweise vor den gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten (3) angeordnet werden, um die einander in den Werkzeughälften (1, 2) gegenüberliegenden Kavitätshälften (3) zu erwärmen,
und dass nach der abgeschlossenen Erwärmung der Kavitäten (3) eine Rückbewegung der Werkzeughälften (1,...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen von Formteilen, insbesondere optischer Formteile sowie Displays, Streuscheiben, Mikrostrukturen und dergleichen, indem geometrisch begrenzte Formbereiche einer Kavität eines Spritzgießwerkzeuges zielgerichtet und tiefenbegrenzt induktiv erwärmt werden und nach dem Erstarren des in die Form gebrachten Werkstoffs durch Öffnen der Werkzeughälften das Formteil aus der Kavität entfernt wird.
  • Beim Spritzgießen von Formteilen mittels thermoplastischer, duroplastischer oder elastomerer Werkstoffe, bei denen der Werkstoff in ein Formwerkzeug eingebracht wird, entstehen vielfach neben Fehlern in der Oberflächenqualität eines Kunststoffformteils, wenn zwei oder mehrere Fließströme der Kunststoffschmelze aufeinandertreffen, auch Fehler durch eine nicht ausreichende Abformgenauigkeit an der Oberfläche des Kunststoffformteils, beispielsweise Bindenahtkerben, Glanzunterschiede oder Wolken- und Schlierenbildungen, was kostenintensive und zeitraubende Nacharbeiten erforderlich macht. Weitere Fehler bei der Herstellung eines Kunststoffformteils können entstehen, wenn der erhitzte Werkstoff durch Kontakt der Kunststoffschmelze mit einer kälteren Werkzeugwand ungleichmäßig erstarrt. Besonders die Herstellung von optischen Formteilen, die Abformung von Mikrostrukturen oder die Herstellung insbesondere dickwandiger Teile ist bei einer reduzierten Fließfähigkeit des Werkstoffs nicht möglich, insbesondere dann, wenn der sich abkühlende Werkstoff nicht alle Werkzeughohlräume ausfüllt. Um die Abformgenauigkeit einer Kunststoffschmelze wesentlich zu verbessern, wird vielfach zur Verbesserung der Fließfähigkeit der Kunststoffschmelze die Werkzeugwandtemperatur erhöht, was zu einer deutlichen Zykluszeitverlängerung führt. Aus dem Stand der Technik sind eine Reihe von Verfahren und entsprechende Spritzgießwerkzeuge zur Erzielung einer besseren Abformungsgenauigkeit, einer Reduzierung der Spannungszustände im Kunststoffformteil sowie einer Reduzierung der Zykluszeiten durch Temperierung der Spritzgießwerkzeuge bekannt. So wird in der DE 197 35 031 A1 eine Spritzgießvorrichtung beschrieben, bei der in der Nähe kritischer Stellen Temperaturelemente, z. B. elektrische Heizpatronen und auch Kühlelemente in Ausnehmungen des Formeinsatzes eingebracht werden, die den Formeinsatz während der Einspritzphase des Kunststoffes beheizen und nach dem Befüllen der Kavität sorgen die Kühlelemente für ein definiertes Abkühlen der Kunststoffschmelze. In der DE 199 29 731 A1 wird ein Verfahren zum Beheizen von Spritzgießwerkzeugen beschrieben, bei dem der zumindest teilweise aus elektrisch leitfähigem Material bestehende Formeinsatz vor und/oder während des Einspritzens der Kunststoffschmelze durch einen hindurchgeleiteten oder induzierten Heizstrom erhitzt wird, um den Formeinsatz gleichmäßig zu beheizen. Aus der DE 36 21 379 A1 ist weiterhin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von Fließ- bzw. Bindenahteinkerbungen in Spritzgießteilen aus Thermoplast bekannt, indem beim Spritzgießen die Kunststoffschmelze während der Formbefüllung in den Formwandbereichen der vorausbestimmbaren Fließ- und Bindenähte so lange nahe der Erweichungs- bzw. der Kristallitschmelztemperatur des Thermoplasts gehalten wird, bis die Formbefüllung abgeschlossen ist. In der DE 43 08 008 A1 wird weiterhin ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Erwärmung eines geometrisch begrenzten Formbereiches bis zu einer geringen Tiefe an der geöffneten Form mittels eines externen Induktors erfolgt, indem die Spritzgießform mit Kavitätsbereich und Formhohlraum durch einen wassergekühlten Induktor im aufgefahrenen Zustand erwärmt wird, wobei die Erwärmung wahlweise durch einen angußseitig oder auswerferseitig wirkenden Induktor erfolgen kann. Während der Schließphase erfolgt eine Abkühlung des Spritzgießwerkzeuges durch Wärmeleitung, Konvektion und Strahlung, wobei die Erwärmung auf eine so hohe Temperatur erfolgt, dass erst nach vollständiger Formbefüllung in der Werkzeugwand die Erstarrungstemperatur unterschritten wird. Die Erwärmung erfolgt dabei durch Hochfrequenz, Laserstrahl oder Infrarotstrahler. Aus der DE 102 57 129 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff und ein Werkzeug bekannt, bei dem während und vor dem Verteilen des Werkstoffs mindestens ein Werkzeugteil abschnittsweise durch gerichtete Hochfrequenztechnik nur an der Kontaktfläche zum Werkstoff erwärmt wird, wobei der aus einer Primärspule und einem Trafokern bestehende Induktor thermisch und magnetisch gegen das zweite Werkzeugteil isoliert ist und die Polschuhe des Induktors so am zweiten Werkzeugteil angeordnet sind, dass sie bei geschlossenem Werkzeug über eine magnetisch leitende Anlagefläche mit dem ersten Werkzeugteil in magnetisch leitendem Kontakt stehen.
  • Aus der DE 602 09 080 T2 ist weiterhin ein Keramikformwerkzeug zur Verwendung bei einer Formgebungsvorrichtung, welche das Induktionsheizen einsetzt, bekannt.
  • Nachteilig insbesondere bei der Herstellung von optischen Formteilen ist, dass bei einer induktiven Erwärmung mit integrierten Induktoren in dem Spritzgießwerkzeug vielfach die Formteiloberflächenqualität der optischen Formteile beeinträchtigt wird, wenn der Induktor Markierungen oder Abdrücke auf der Formteiloberfläche hinterlässt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen zu schaffen, mit denen durch eine gezielte Erwärmung vorgegebener Formbereiche einer Kavität eines Spritzgießwerkzeuges die Formteiloberflächenqualität insbesondere bei der Herstellung optischer Formteile verbessert wird und gleichzeitig die Zykluszeiten im Vergleich zu bisher eingesetzten Verfahren reduziert werden.
  • Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch ein Verfahren zur Temperierung beim Spritzgießen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale und durch ein Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Das Verfahren zur Temperierung beim Spritzgießen ist dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Befüllung von mindestens einer Kavität eines Spritzgießwerkzeuges zur beidseitig gerichteten direkten induktiven Erwärmung von geometrisch begrenzten Formbereichen und/oder der gesamten Wandlänge der Kavitäten von Werkzeughälften eine Lageänderung der zueinander beweglich vorgesehenen Werkzeughälften so durchgeführt wird, dass mehrere in die Werkzeughälften integrierte und zueinander mit Abstand angeordnete Induktoren unter Einhaltung gleicher Abstände wahlweise vor den gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten angeordnet werden, um die in den Werkzeughälften gegenüberliegenden Kavitätshälften zu erwärmen, und dass nach der abgeschlossenen Erwärmung der Kavitäten eine Rückbewegung der Werkzeughälften in ihre Ursprungslage erfolgt.
  • Dadurch, dass vor einer vollständigen Befüllung der Kavitäten des Spritzgießwerkzeuges eine induktive Erwärmung von geometrisch begrenzten Bereichen der Wände der Kavitäten und/oder eine induktive Erwärmung auf der gesamten Wandlänge der Kavitäten erfolgt, wird die Erstarrung des Kunststoffmaterials bis zur vollständigen Formbefüllung unterbunden und damit eine bessere Abformgenauigkeit für die einzelnen Formteile erreicht und gleichzeitig werden die Spannungszustände bei der Erstarrung reduziert. Durch die erfindungsgemäß gerichtete induktive Erwärmung von Bereichen der Wände der Kavitäten kann weiterhin die Eindringtiefe der zu erwärmenden Randschichten der Wand der Kavitäten in Abhängigkeit vom Werkstoff der Spritzgießform sowie der Frequenz gezielt gesteuert und damit verbunden die Zykluszeiten gegenüber bekannten Verfahren reduziert werden. Durch die Erhöhung der Kontakttemperatur in der Wand der Kavitäten und durch die damit verbundene verlangsamte Abkühlung der Werkstoffschmelze wird eine Verbesserung der Gefügestrukturen erreicht. Positive Verbesserungen sind ebenfalls bei den thermischen und mechanischen Formteileigenschaften sowie für oberflächennahe Orientierungszustände erreichbar, die für eine nachträgliche an den Formteilen durchzuführende Oberflächenveredlung, wie das Galvanisieren, von Relevanz sind. Ein weiterer Vorteil der durch die Bewegung der beiden Werkzeughälften zueinander und der damit verbundenen Lageänderung der Induktoren auftretenden gezielten induktiven Erwärmung besteht darin, dass insbesondere bei der Herstellung von optischen Bauteilen auf den optischen Flächen keine Markierungen oder Abdrücke durch die Induktoren entstehen können.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens bestehen darin, dass die zueinander in ihrer Lage veränderbaren Werkzeughälften entweder durch Verdrehen mindestens einer der Werkzeughälften ihre Lage so zueinander verändern, dass unter Einhaltung gleicher Abstände von Induktoren und Kavitäten die Erwärmung der den Induktoren gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten erfolgt, oder dass als vorteilhafte Variante durch eine Längsbewegung eines in einer der Werkzeughälften angeordneten und geführten Einsatzes quer zur Schließrichtung der Werkzeughälften diese ihre Lage so zueinander verändern, dass die Erwärmung der den Induktoren gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten erfolgt, und dass nach abgeschlossener Erwärmung der Kavitäten entweder eine Rückdrehung einer der Werkzeughälften oder eine Rückbewegung des in einer der Werkzeughälften geführten Einsatzes in die Ursprungslage erfolgt.
  • Bevorzugt ist ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Spritzgießformteilen aus Kunststoff vorgesehen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einem Spritzgießwerkzeug mit zwei Werkzeughälften, die mindestens eine Kavität umschließen und mindestens ein oder mehrere integrierte Induktoren zur direkten induktiven Erwärmung geometrisch begrenzter Formbereiche und/oder der gesamten Wandlänge der Kavitäten in mindestens einer der Werkzeughälften aufweisen, vor einer Befüllung der Kavitäten des Spritzgießwerkzeuges die Werkzeughälften um einen definierten, vom Abstand der Kavitäten abhängigen Winkel gegeneinander verdrehbar vorgesehen sind oder mittels eines in einer der Werkzeughälften geführten Einsatzes um einen definierten, vom Abstand der Kavitäten abhängigen Weg verschiebbar vorgesehen sind. Durch diese wahlweise Anordnung der Induktoren können bei einem Spritzgießvorgang nicht nur unterschiedliche Wandbereiche gezielt gesteuert erwärmt werden, sondern auch die Aufheizzeit kann sehr gering gehalten werden, was sich insbesondere bei dickwandigen Teilen vorteilhaft auswirkt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen werden darin gesehen, dass die in das Spritzgießwerkzeug integrierten Induktoren zur Erwärmung der Wände der Kavitäten entweder auf einer der zu erwärmenden Seite der Werkzeughälften oder auf einer gegenüberliegenden Seite der zu erwärmenden Werkzeughälfte oder in beiden Werkzeughälften des Spritzgießwerkzeuges vorgesehen sind.
  • Alternativ ist auch vorgesehen, dass die Induktoren extern außerhalb der beiden Werkzeughälften angeordnet sind. Die entsprechenden Bereiche der Wände der Kavität der beiden Werkzeughälften werden dabei bei geöffneter Kavität erwärmt. Da während der Schließphase des Spritzgießwerkzeuges bereits eine Abkühlung der Wand der Kavität erfolgt, muss deshalb bei dieser Variante eine Erwärmung der Wand der Kavität auf eine solche Temperatur erfolgen, dass erst nach vollständiger Befüllung der Kavität in der Wand die Erstarrungstemperatur des Kunststoffes unterschritten wird.
  • Bevorzugt sind in einem komplexen Spritzgießwerkzeug die integrierten Induktoren vorzugsweise zwischen einzelnen Kavitäten angeordnet, wobei die Induktoren und Kavitäten entweder in einer kreisförmigen Anordnung zu einem Mittelpunkt der Werkzeughälfte mit insbesondere gleichem Abstand zueinander in mindestens einer der Werkzeughälften angeordnet sind, oder die integrierten Induktoren und die Kavitäten sind insbesondere parallel und mit gleichem Abstand zueinander in vorgesehenen Reihen in unterschiedlichen Bereichen in mindestens einer der Werkzeughälften angeordnet, wobei die Induktoren zwischen den Kavitäten abgeschirmt zueinander vorgesehen sind. Der Antrieb der beiden Werkzeughälften erfolgt in vorteilhafter Weise hydraulisch oder mechanisch.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipskizze eines Spritzgießwerkzeuges mit beidseitiger induktiver Erwärmung;
  • 2 eine Prinzipskizze des Spritzgießwerkzeuges mit integrierten Induktoren in der zu erwärmenden Werkzeughälfte;
  • 3 eine Prinzipskizze des Spritzgießwerkzeuges mit integrierten Induktoren in der der zu erwärmenden Werkzeughälfte gegenüberliegenden Werkzeughälfte;
  • 4 eine Prinzipskizze des Spritzgießwerkzeuges mit externen Induktoren;
  • 5 ein Ausführungsbeispiel mit kreisförmiger Anordnung mehrerer Kavitäten und Induktoren in einer Werkzeughälfte;
  • 6 das Ausführungsbeispiel mit kreisförmiger Anordnung mehrerer Kavitäten und Induktoren nach einer Verdrehung;
  • 7 ein Ausführungsbeispiel mit reihenförmiger Anordnung mehrerer Kavitäten und Induktoren in einer Werkzeughälfte;
  • 8 das Ausführungsbeispiel mit reihenförmiger Anordnung mehrerer Kavitäten und Induktoren nach einer Verschiebung.
  • In den 1 bis 4 ist ein Spritzgießwerkzeug mit Varianten für eine induktive Erwärmung durch interne oder externe Induktoren schematisch dargestellt. Das Spritzgießwerkzeug besteht dabei aus zwei Werkzeughälften 1 und 2, die eine Kavität 3 bilden. In dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind in den beiden Werkzeughälften 1 und 2 des Spritzgießwerkzeuges in den Wänden 4 und 5 der Kavität 3 interne Induktoren 6 und 7 zur beidseitigen induktiven Werkzeugerwärmung angeordnet.
  • Die 2 und 3 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen in jeweils nur einer Werkzeughälfte 1 die internen Induktoren 6, 7 angeordnet sind. In dem Ausführungsbeispiel entsprechend 2 sind die Induktoren 6 in die Wand 4 der Kavität 3 der zu erwärmenden Werkzeughälfte 1 integriert. In dem Ausführungsbeispiel entsprechend 3 sind die Induktoren 7 dagegen in die Wand 5 der Kavität 3 der der zu erwärmenden Werkzeughälfte 1 gegenüberliegenden Werkzeughälfte 2 integriert. Mittels der in die Wände 4 und 5 der Kavität 3 des Spritzgießwerkzeuges integrierten Induktoren 6, 7 ist eine induktive Erwärmung von geometrisch begrenzten Bereichen der Wände 4, 5 der Kavität 3 als auch eine induktive Erwärmung der gesamten Wandlänge 4, 5 der Kavität 3 in einer der Werkzeughälften 1, 2 vorgesehen. In dem Ausführungsbeispiel entsprechend 4 werden die Wände 4 und 5 der Kavität 3 bei geöffneter Kavität 3 durch externe Induktoren 8 erwärmt. Da während der Schließphase des Spritzgießwerkzeuges bereits eine Abkühlung der Wände 4 und 5 der Kavität 3 erfolgt, muss deshalb bei dieser Variante eine Erwärmung der Wände 4 und 5 der Kavität 3 auf eine solche Temperatur erfolgen, dass erst nach vollständiger Befüllung der Kavität 3 in den Wänden 4 und 5 die Erstarrungstemperatur des Kunststoffes unterschritten wird.
  • Die 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Spritzgießwerkzeuges mit mehreren Kavitäten 3, bei denen die Kavitäten 3 und internen Induktoren 6, 7 kreisförmig zueinander angeordnet sind, wobei die Induktoren 6, 7 zwischen den einzelnen Kavitäten 3 abgeschirmt angeordnet sind. Zur beidseitig gerichteten induktiven Erwärmung geometrisch begrenzter Bereiche der Wände 4, 5 des mindestens aus zwei Werkzeughälften 1, 2 bestehenden Spritzgießwerkzeuges, werden vor einer Befüllung der Kavitäten 3 des Spritzgießwerkzeuges die Werkzeughälfte 1 und 2 gegeneinander verdreht, und zwar in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Werkzeughälfte 2 (Schließseite) gegenüber der Werkzeughälfte 1 (Düsenseite), wobei die beiden Werkzeughälften 1 und 2 durch Verdrehung einer der beiden Werkzeughälften 1, 2 ihre Lage so zueinander verändern, dass immer bei gleichen Abständen der Induktoren 6, 7 mindestens ein oder mehrere der miteinander verbundenen Induktoren 6, 7 die in den Werkzeughälften 1 und 2 gegenüberliegenden Kavitätshälften 3 erwärmen, und wobei nach der abgeschlossenen Erwärmung der Kavitäten 3 eine Rückdrehung der Werkzeughälfte 2 in die Ursprungslage erfolgt. Dabei können bei Bedarf die beweglich zueinander veränderbaren Werkzeughälften 1, 2 nur geometrisch begrenzte Bereiche der Wände 4, 5 der Kavitäten 3 oder aber die gesamten Wände 4, 5 der Kavitäten 3 erwärmen. Die Zentrierung der beiden Werkzeughälften 1, 2 erfolgt über Zentrierdorne 9.
  • Die 7 und 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel mit einer reihenförmigen Anordnung von mehreren Kavitäten 3 und zwischen den Kavitäten 3 vorgesehenen internen Induktoren 6, 7, die insbesondere parallel und mit gleichem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei die zur Erwärmung vorgesehenen internen Induktoren 6, 7 ebenfalls abgeschirmt zueinander vorgesehen sind.
  • Ein innerer Einsatz 10 der Werkzeughälfte 2 ist gemäß 8 beweglich vorgesehen. Durch eine Linearführung 11 kann der Einsatz 10 gegenüber der Werkzeughälfte 1 quer zur Schließrichtung auf- und abwärts bewegt werden und seine Lage so verändern, dass immer bei gleichen Abständen die einander in den Werkzeughälften 1 und 2 gegenüberliegenden Kavitäten 3 erwärmt werden. Nach der abgeschlossenen Erwärmung der Kavitäten 3 erfolgt eine Rückbewegung des Einsatzes 10 der Werkzeughälfte 2 in die Ursprungslage. Die zu erwärmenden geometrisch begrenzten Formbereiche, insbesondere die Eindringtiefe der zu erwärmenden Randschichten, kann dabei gezielt gesteuert werden. Der Antrieb zur Verdrehung einer der Werkzeughälften 1, 2 oder zur Längsbewegung des in einer der Werkzeughälften beweglich angeordneten Einsatzes 10 ist hydraulisch oder mechanisch vorgesehen.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern ist in der Anordnung Induktoren 6, 7 in den beiden Werkzeughälften 1, 2 zu den einzelnen Kavitäten 3 und in den Bewegungsformen der beiden Werkzeughälften 1, 2 zueinander variabel.
  • 1
    Werkzeughälfte
    2
    Werkzeughälfte
    3
    Kavität
    4
    Wand der Kavität
    5
    Wand der Kavität
    6
    integrierter Induktor
    7
    integrierter Induktor
    8
    externer Induktor
    9
    Zentrierdorn
    10
    Einsatz in der Werkzeughälfte
    11
    Linearführung

Claims (13)

  1. Verfahren zur Temperierung beim Spritzgießen von Formteilen, mit dem geometrisch begrenzte Formbereiche von Kavitäten eines Spritzgießwerkzeuges tiefenbegrenzt induktiv erwärmt werden und nach dem Erstarren des in die Form gebrachten Werkstoffes durch Öffnen der Werkzeughälften das Formteil aus der Kavität entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Befüllung von mindestens einer Kavität (3) eines Spritzgießwerkzeuges zur beidseitig gerichteten direkten induktiven Erwärmung von geometrisch begrenzten Formbereichen und/oder der gesamten Wandlänge (4, 5) der Kavitäten (3) von Werkzeughälften (1, 2) eine Lageänderung der zueinander beweglich vorgesehenen Werkzeughälften (1, 2) so durchgeführt wird, dass mehrere in die Werkzeughälften (1, 2) integrierte und zueinander mit Abstand angeordnete Induktoren (6, 7) unter Einhaltung gleicher Abstände wahlweise vor den gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten (3) angeordnet werden, um die einander in den Werkzeughälften (1, 2) gegenüberliegenden Kavitätshälften (3) zu erwärmen, und dass nach der abgeschlossenen Erwärmung der Kavitäten (3) eine Rückbewegung der Werkzeughälften (1, 2) in ihre Ursprungslage erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander beweglich veränderbaren Werkzeughälften (1, 2) durch Verdrehen mindestens einer der Werkzeughälften (1, 2) ihre Lage so zueinander verändern, dass unter Einhaltung gleicher Abstände von Induktoren (6, 7) und Kavitäten (3) die Erwärmung der den Induktoren (6, 7) gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten (3) erfolgt, und dass nach abgeschlossener Erwärmung der Kavitäten (3) eine Zurückdrehung der Werkzeughälften (1, 2) in die Ursprungslage erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander beweglich veränderbaren Werkzeughälften (1, 2) durch eine Längsbewegung eines in einer der Werkzeughälften (1, 2) angeordneten und geführten Einsatzes (10) quer zur Schließrichtung der Werkzeughälften (1, 2) ihre Lage so zueinander verändern, dass unter Einhaltung gleicher Abstände von Induktoren (6, 7) und Kavitäten (3) die Erwärmung der den Induktoren (6, 7) gegenüberliegenden Hälften der Kavitäten (3) erfolgt, und dass nach abgeschlossener Erwärmung der Kavitäten (3) eine Rückbewegung des in einer der Werkzeughälften (1, 2) geführten Einsatzes (10) in die Ursprungslage erfolgt.
  4. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Spritzgießwerkzeug mit zwei Werkzeughälften (1, 2), die mindestens eine Kavität (3) umschließen, mindestens ein oder mehrere integrierte Induktoren (6, 7) zur direkten induktiven Erwärmung geometrisch begrenzter Formbereiche und/oder der gesamten Wandlänge (4, 5) der Kavitäten (3) in mindestens einer der Werkzeughälften (1, 2) vorgesehen sind, wobei vor einer Befüllung der Kavitäten (3) des Spritzgießwerkzeuges die Werkzeughälften (1, 2) um einen definierten, vom Abstand der Kavitäten (3) abhängigen Winkel gegeneinander verdrehbar oder mittels eines in einer der Werkzeughälften (1, 2) geführten Einsatzes (10) um einen definierten, vom Abstand der Kavitäten (3) abhängigen Weg verschiebbar vorgesehen sind.
  5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Spritzgießwerkzeug integrierten Induktoren (6, 7) zur Erwärmung der Wände (4, 5) der Kavitäten (3) auf einer zu erwärmenden Seite der Werkzeughälften (1, 2) angeordnet sind.
  6. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Spritzgießwerkzeug integrierten Induktoren (6, 7) zur Erwärmung der Wände (4, 5) der Kavitäten (3) auf einer gegenüberliegenden Seite der zu erwärmenden Werkzeughälften (1, 2) angeordnet sind.
  7. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (6, 7) in beiden Werkzeughälften (1, 2) des Spritzgießwerkzeuges angeordnet sind.
  8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (6, 7) in einem Spritzgießwerkzeug zwischen den einzelnen Kavitäten (3) angeordnet sind.
  9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (6, 7) und die Kavitäten (3) in einer kreisförmigen Anordnung zu einem Mittelpunkt der Werkzeughälfte insbesondere mit gleichem Abstand zueinander in mindestens einer der Werkzeughälften (1, 2) vorgesehen sind.
  10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (6, 7) und die Kavitäten (3) insbesondere parallel und mit gleichem Abstand zueinander reihenförmig in unterschiedlichen Bereichen in mindestens einer der Werkzeughälften (1, 2) vorgesehen sind.
  11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoren (6, 7) zwischen den einzelnen Kavitäten (3) abgeschirmt vorgesehen sind.
  12. Werkzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb zum Verdrehen der Werkzeughälften (1, 2) oder zum Verschieben des Einsatzes (10) in einer der beiden Werkzeughälften (1, 2) insbesondere hydraulisch oder mechanisch vorgesehen ist.
  13. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüuch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Spritzgießwerkzeug mit zwei Werkzeughälften (1, 2) die mindestens eine Kavität (3) umschließen, zwischen den geöffneten Werkzeughälften (1, 2) mindestens ein oder mehrere externe Induktoren (8) zur induktiven Erwärmung geometrisch begrenzter Formbereiche und/oder der gesamten Wandlänge (4, 5) der Kavitäten (3) bei geöffneter Kavität (3) vorgesehen sind.
DE200610039780 2006-08-24 2006-08-24 Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen Expired - Fee Related DE102006039780B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610039780 DE102006039780B4 (de) 2006-08-24 2006-08-24 Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200610039780 DE102006039780B4 (de) 2006-08-24 2006-08-24 Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102006039780A1 DE102006039780A1 (de) 2008-03-20
DE102006039780B4 true DE102006039780B4 (de) 2009-07-09

Family

ID=39078764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200610039780 Expired - Fee Related DE102006039780B4 (de) 2006-08-24 2006-08-24 Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102006039780B4 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011075107A1 (de) 2011-05-03 2012-11-08 Universität Stuttgart Vorrichtung zur Temperierung eines Werkzeugs
DE102016102415A1 (de) 2016-02-11 2017-08-17 Universität Stuttgart Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus Kunststoff
DE102022131109A1 (de) 2022-09-27 2024-03-28 Eli Lilly And Company Verfahren und Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffteilen

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010052180A1 (de) 2010-11-22 2012-05-24 Daimler Ag Spritzgusswerkzeug und Faserimprägnier- und Konsolidierungsverfahren zur Herstellung von Faserverbund-Kunststoffbauteilen aus Textileinlegern und Faserverbund-Kunststoffbauteil

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308008A1 (de) * 1993-03-13 1994-09-15 Jung Artur Prof Dipl Ing Dynamische Formtemperierung beim Spritzgießen
DE10257129A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-24 Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff und ein Werkzeug hierfür
DE60209080T2 (de) * 2001-12-06 2006-08-31 The Boeing Company, Seattle Keramikformwerkzeug zur Verwendung bei einer Formgebungsvorrichtung, welche Induktionsheizen einsetzt

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4308008A1 (de) * 1993-03-13 1994-09-15 Jung Artur Prof Dipl Ing Dynamische Formtemperierung beim Spritzgießen
DE60209080T2 (de) * 2001-12-06 2006-08-31 The Boeing Company, Seattle Keramikformwerkzeug zur Verwendung bei einer Formgebungsvorrichtung, welche Induktionsheizen einsetzt
DE10257129A1 (de) * 2002-12-05 2004-06-24 Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW GmbH Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Kunststoff und ein Werkzeug hierfür

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011075107A1 (de) 2011-05-03 2012-11-08 Universität Stuttgart Vorrichtung zur Temperierung eines Werkzeugs
DE102016102415A1 (de) 2016-02-11 2017-08-17 Universität Stuttgart Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Werkstücken aus Kunststoff
DE102022131109A1 (de) 2022-09-27 2024-03-28 Eli Lilly And Company Verfahren und Spritzgießvorrichtung zum Spritzgießen von Kunststoffteilen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006039780A1 (de) 2008-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0713755B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffteilen
DE4234961C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeuges für die Herstellung von Kunststofformteilen
EP1226916A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Objekten aus Kunststoff
EP1174242A2 (de) Vefahren und Vorrichtung zum Spritzgiessen von aus mehreren Komponenten bestehenden Kunstoffartikeln
DE102006039780B4 (de) Verfahren und Werkzeug zur Temperierung beim Spritzgießen
DE102011053867B4 (de) Spritzgießwerkzeug mit Induktor für die Herstellung von Kunststoffformteilen
AT506097B1 (de) Heizvorrichtung für ein formwerkzeug
DE102012106871A1 (de) Verfahren und Anordnung für konturbezogenene Temperiersysteme in Werkzeugen für thermische Abformverfahren, insbesondere Druckgussverfahren
DE202010002328U1 (de) Formwerkzeug
DE202012100504U1 (de) Kunststoffurformwerkzeug
DE102009018798A1 (de) Vorrichtung zum Warmumformen eines Werkstückes, insbesondere von Metallblech
DE102009052471A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils
DE102018005227A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines aus mehreren miteinander verschweißten Formteilen aus Kunststoff bestehenden Bauteils
DE102015207704B4 (de) Spritzgießmaschine mit Kontrolle der Spritzgießform
AT506491B1 (de) Werkzeugeinsatz mit integrierter heizvorrichtung
DE102010018121B4 (de) Spritzgießmaschine zur Herstellung einer Mehrzahl von Spritzgießteilen in einem Zyklus
DE102010054660A1 (de) Formwerkzeug, insbesondere zur Herstellung von Spritzgussformteilen, sowie Steuerungsverfahren und Herstellverfahren für ein entsprechendes Formwerkzeug
DE4408707A1 (de) Formkern zur Formkörperherstellung und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2354134A1 (de) Verteiler zum spritzgiessen thermoempfindlicher kunststoffe in mehrfachformwerkzeuge
DE102013216013A1 (de) Spritzgießmaschine mit verbesserter Ausbringung
EP1892074A1 (de) Verfahren und Spritzgießmaschine zum Mehrkomponentenspritzgießen, sowie Formteil bestehend aus mehreren Komponenten
DE102013108014A1 (de) Anordnung von konturbezogenen Temperiersystemen für 3D-Freiformflächen und Werkzeugkomponenten
EP0578705B1 (de) Verfahren zum giessen eines motorenteils aus aluminiumlegierung, insbesondere eines zylinderkopfes
DE102011013131A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils
EP3842208B1 (de) Verwendung einer vorrichtung zur induktiven erwärmung eines elektrisch-leitenden, vorzugsweise metallischen, einlegeteils als bestandteil eines spritzgiesslings

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
8364 No opposition during term of opposition
R082 Change of representative

Representative=s name: HAVERKAMP, JENS, PROF. DIPL.-GEOL. DR.RER.NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROCTOOL SA, FR

Free format text: FORMER OWNER: KUNSTSTOFFINSTITUT FUER DIE MITTELSTAENDISCHE WIRTSCHAFT NRW GMBH, 58507 LUEDENSCHEID, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HAVERKAMP, JENS, PROF. DIPL.-GEOL. DR.RER.NAT., DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee