DE102009037131A1

DE102009037131A1 - Combination-injection molding tool for two components, is designed such that components are injected into mold cavities, respectively, where mold cavities are separated by separating slide that is drawn after sealing nozzle

Info

Publication number: DE102009037131A1
Application number: DE200910037131
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2011-03-31

Abstract

The molding tool is designed such that a component (A) is injected into mold cavity (a) and another component (B) is injected into another mold cavity. Each mold cavity is filled out by a slider (c) during injection of the former component. The latter component is injected and fills a cubic volume of the slider, after sealing a corresponding hot channel nozzle (d) i.e. interval nozzle. Non-weldable plastic parts are connected by use of undercuts in boundary surfaces between the mold cavities. The mold cavities are separated by a separating slide. The slide is drawn after sealing the nozzle.

Description

Das Spritzgießen von Teilen aus zwei Komponenten ist eine weitverbreitete Technologie. Seltener werden Teile aus drei oder vier Komponenten gefertigt. Das später beschriebene Kombinations-Spritzgusswerkzeug ist auch für mehr als zwei Komponenten geeignet. Die Notwendigkeit, zwei oder mehr Komponenten für ein Spritzgussteil zu verwenden, soll nur kurz erläutert werden. Oft ist der gleiche Thermoplast nur verschiedenfarbig, manchmal wird eine elastische Dichtlippe angebracht oder z. B. eine Lagerschale aus GFK integriert. Voraussetzung für die Verwendung von verschiedenartigen Kunststoffen ist die Verschweißbarkeit der heißen Schmelze der 2. Komponente mit dem abgekühlten Teilstück der 1. Komponente. Die bisher vorherrschende Technologie sieht für die Kombination von zwei Komponenten zwei Werkzeuge mit zwei Formnestern vor. In das erste Formnest wird die erste Komponente eingespritzt und bis zur Erstarrung abgekühlt. Danach wird von Hand oder mechanisch das abgekühlte Teilstück in das zweite Werkzeug gelegt und mit der zweiten Komponente durch Einspritzen verbunden. Bei mehr als zwei Komponenten müssen entsprechend viele Werkzeuge vorgesehen werden.Injection molding of two-component parts is a widely used technology. Less often parts are made of three or four components. The combination injection molding tool described later is also suitable for more than two components. The need to use two or more components for an injection molded part will be briefly explained. Often the same thermoplastic is only different colors, sometimes an elastic sealing lip is attached or z. B. integrated a bearing shell made of GRP. Prerequisite for the use of various plastics is the weldability of the hot melt of the second component with the cooled portion of the 1st component. The hitherto prevailing technology provides for the combination of two components two tools with two mold cavities. In the first mold cavity, the first component is injected and cooled to solidification. Thereafter, the cooled portion is placed by hand or mechanically in the second tool and connected to the second component by injection. With more than two components, a corresponding number of tools must be provided.

Werkzeuge und die eventuellen Umsetzgeräte sind teuer, durch das Abkühlen der beiden Teile und das Umsetzen entsteht eine lange Taktzeit, bei Kleinserien, die von Hand umgesetzt werden, ergeben sich hohe Stückkosten.Tools and the possible Umsetzgeräte are expensive, by cooling the two parts and the implementation creates a long cycle time in small series, which are implemented by hand, resulting in high unit costs.

Der Anmelder hat im Aprilheft 2009 der Fachzeitschrift „Plastverarbeiter” einen Artikel mit dem Titel „2 K auf Standardmaschinen” veröffentlicht. Darin wird die Kombination von zwei Komponenten in einem gemeinsamen Werkzeug beschrieben. Allerdings bleiben dabei die einzelnen Komponenten ungeformt und deshalb ist das Verfahren unbrauchbar. In erster Linie wird in dem Artikel die Möglichkeit eines Schmelzentransports in einer 6 m langen, begleitbeheizten und wärmeisolierten Rohrleitung beschrieben.The applicant has in April issue 2009 of the journal "Plastverarbeiter" an article with the title "2 K on standard machines" released. It describes the combination of two components in a common tool. However, the individual components remain unformed and therefore the process is useless. In the first place, the article describes the possibility of melt transport in a 6 m long, trace-heated and heat-insulated pipeline.

Nachfolgend die Erklärung des Kombinations-Spritzgusswerkzeugs und die Beschreibung des dafür entwickelten Verfahrens. Die Verbesserung erspart ein zweites Werkzeug, das Teil erfordert nur eine Abkühlzeit und keine Umsetzung der erstarrten 1. Komponente. Zudem verschweißen beide Komponenten als heiße Schmelzen und schaffen damit eine bessere Verbindung. Es wurde nicht erprobt, doch besteht die Möglichkeit, daß sich Thermoplasten als heiße Schmelzen verbinden lassen, die nach dem jetzigen Verfahren nicht kombinierbar sind.Below is the explanation of the combination injection molding tool and the description of the method developed for it. The improvement saves a second tool, the part requires only a cooling time and no implementation of the solidified 1st component. In addition, both components weld as hot melts and thus create a better connection. It was not tested, but there is the possibility that thermoplastics can be combined as hot melts, which can not be combined according to the current process.

Vorausseztung für das Funktionieren ist der Einsatz von Heißkanaldüsen, die den Anguß noch bei bestehendem Nachdruck hermetisch versiegeln. Dies ist der Fall bei der unter Nr. 103 40 108.3-16 patentierten Heißkanaldüse, der sog. Intervalldüse. Durch Abschalten der Düsenheizung entsteht noch bei anstehendem Nachdruck in der Düsenspitze ein kalter Pfropfen, der den Anschnitt wirksam versiegelt. Bei permanent beheizten Heißkanaldüsen, wie z. B. Torpedodüsen, ist der Transportweg der Schmelze bis zum Plastifizierzylinder der Spritzgussmaschine thermisch geöffnet, sodass in einem gemeinsamen Formnest beim Einspritzen der 2. Komponente die Schmelze der 1. Komponente teilweise oder ganz verdrängt wird. Auch mechanische Verschlußdüsen sind wenig geeignet. Auch hier wird der Angußpunkt ständig beheizt und beim Entformen kann sich die plastische Seele der beiden Komponenten unterschiedlich entspannen, sodass die gemeinsame Grenzfläche ungeregelt verschoben wird.The prerequisite for this function is the use of hot runner nozzles, which hermetically seal the sprue when existing. This is the case with the No. 103 40 108.3-16 patented hot runner nozzle, the so-called Intervalldüse. By switching off the nozzle heater, a cold plug is formed in the nozzle tip when the holding pressure is applied, effectively sealing the gate. For permanently heated hot runner nozzles, such. B. torpedo nozzles, the transport path of the melt is thermally opened up to the plasticizing the injection molding machine, so that in a common mold cavity during injection of the second component, the melt of the 1st component is partially or completely displaced. Also mechanical closure nozzles are not very suitable. Again, the gate is constantly heated and during demolding, the plastic soul of the two components can relax differently, so that the common interface is moved unregulated.

Es gibt zwei Typen von Kombinations-Spritzgusswerkzeugen. Bei Typ I ( und ) wird das Formnest b der Komponente B beim Einspritzen der Komponente A durch einen Schieber c ausgefüllt. Der Spritzdruck der Komponente B drückt diesen Schieber gegen die Kraft der Feder e aus dem Formnest und füllt dieses aus. Es entsteht ein 2 K-Teil a b mit der Grenzfläche h. Da sowohl in a als auch in b die plastische Seele nicht entspannt wird, findet eine Verschweißung der beiden Komponenten in flüssigem Zusatnd unter einem geeigneten Nachdruck statt. Man kann natürlich die Feder e durch eine hydraulischen oder pneumatischen Antrieb ersetzen, doch ist dabei ein Vakuum beim Füllen von b zu vermeiden. Nochmals der Füllvorgang: Nach dem Füllen des Formnests a versiegelt Düse d' den Anschnitt und Komponente B verdrängt Schieber c und erzeugt einen gemeinsamen Nachdruck, der auch nach dem Absetzen des Nachdrucks und nach der Entformung wegen der Versiegelung der Düsen d und d' erhalten bleibt. Wegen des stets laminaren Fließens der Schmelzen ist keine Störung der glatten Grenzfläche h und h' zu befürchten.There are two types of combination injection molding tools. For type I ( and ), the mold cavity b of the component B is filled by a slider c when injecting the component A. The injection pressure of component B pushes this slider against the force of the spring e from the mold cavity and fills it. The result is a 2 K part ab with the interface h. Since both in a and in b the plastic soul is not relaxed, a welding of the two components takes place in liquid Zusatnd under a suitable emphasis. Of course you can replace the spring e by a hydraulic or pneumatic drive, but it is a vacuum when filling b to avoid. Again, the filling process: After filling the mold cavity a, nozzle d 'seals the gate and component B displaces slide c and creates a common hold, which is retained even after setting of the hold and after demolding due to the sealing of nozzles d and d' , Because of the always laminar flow of the melts, no disturbance of the smooth interface h and h 'is to be feared.

In den beiden und ist ein zylindrischer Schieber c gezeigt, doch kann die Form beliebig sein. Die Wand ist jedoch immer parallel und die Stärke entspricht dem Hub des Schiebers c. Interessant ist eine Schieberform, die Hinterschneidungen in der Grenzfläche h, h' erzeugt. Damit können Thermoplaste verbunden werden, die nicht verschweißbar sind. Wegen der Aufrechterhaltung des Drucks in der plastischen Seele von a und b werden beide Komponenten in der Grenzfläche h, h' fest aufeinandergepresst.In both and a cylindrical slider c is shown, but the shape can be arbitrary. However, the wall is always parallel and the thickness corresponds to the stroke of the slider c. Interesting is a slider shape that creates undercuts in the interface h, h '. This can be used to connect thermoplastics that are not weldable. Because of the maintenance of the pressure in the plastic soul of a and b, both components in the interface h, h 'are pressed firmly together.

Typ II ( und ) trennt die beiden Formnester a' und b' durch eine möglichst schmalen Schieber i, der hydraulisch, pneumatisch oder sonstwie gesteuert wird. Die beiden Formmnester können in kurzem Zeitabstand gefüllt werden, es muß nur verhindert werden, daß der Schieber i zu früh den Fließweg zwischen den beiden Formnestern freigibt. Nach der Versiegelung von d' kann der Schieber i durch den Antrieb k gezogen werden. Sein Volumen wird dann durch die Komponente B gefüllt. Die beiden Formnester können unterschiedliche Gestalt und unterschiedliches Volumen aufweisen.Type II ( and ) separates the two mold cavities a 'and b' by a narrow as possible slide i, which is hydraulically, pneumatically or otherwise controlled. The two Formmnester can be filled in a short time interval, it must only be prevented that the slider i too early Flow path between the two mold cavities releases. After the sealing of d ', the slider i can be pulled by the drive k. Its volume is then filled by the component B. The two mold cavities can have different shape and volume.

Die Schmelzenzuführung zu den beiden Intervalldüsen d und d' und womöglich weitere Düsen kann durch begleitbeheizte und wärmeisolierte Rohrleitungen erfolgen, wie in dem vorerwähnten Artikel beschrieben wird.The supply of melt to the two interval nozzles d and d 'and possibly further nozzles can be carried out by means of accompanying-heated and thermally insulated pipelines, as described in the abovementioned article.

ZeichenerklärungExplanations

a, a '

= Mold cavity of component A

b, b '

= Mold cavity of component B

c

= Slider shape

d, d '

= Hot runner nozzles, so-called. Interval nozzles

e

= Steel spring

f

= Slider guide

G

= Parting plane

h, h '

= Interface between a and b

i

= Separating slide between a and b

k

= Drive of i

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

April issue 2009 of the journal "Plastverarbeiter" an article with the title "2 K on standard machines" [0003]

Claims

The combination injection molding tool for two components is characterized in that both components AB are injected into a common mold cavity from or a 'b'.

The combination injection molding tool for two components according to FIG. 1 is characterized in that, during the injection of the component A, the mold cavity of the component B is filled by the slide c.

The combination injection molding tool for 2 components according to FIGS. 1 and 2 is characterized in that, after the sealing of nozzle d ', the component B is injected and fills the displacement of the slide c.

The combination injection molding tool for two components according to FIGS. 1, 2 and 3 is characterized in that non-weldable plastics are connected by means of undercuts in the interfaces h and h '.

The combination injection molding tool for two components according to FIG. 1 is characterized in that, alternatively, the two mold cavities a 'and b' are separated by a slide i.

The combination injection molding tool according to FIGS. 1 and 5 is characterized in that after the sealing of d 'the slider i is pulled.

The combination injection molding tool according to FIG. 1 is characterized in that further components are combined in the same way.