DE102012020351A1 - Process for forming slide-less undercuts for attachment to plastic injection molded components - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prozess zur Bildung von schieberlosen Hinterschnitten für eine Befestigung an Kunststoff-Spritzgießbauteilen, wobei mittels Injektion eines inerten Gases zwischen Werkzeugwand und Kunststoffbauteil ein gewünschter Hinterschnitt innerhalb des Spritzgießbauteiles für eine Befestigung erzeugt wird.The invention relates to a process for the formation of slide-less undercuts for attachment to plastic injection molding, wherein by injection of an inert gas between the mold wall and the plastic component, a desired undercut is generated within the injection molding for attachment.

Description

Für eine werkzeuglose Befestigung (z. B. Verrastung) von Kunststoffbauteilen werden geometrische Hinterschnitte benötigt die ein späteres Lösen der Verbindung verhindern sollen.For a tool-free attachment (eg locking) of plastic components geometric undercuts are needed to prevent a later release of the connection.

Sollen auf diese Weise zwei Kunststoffteile miteinander verbunden werden, so muss mindestens eines der beiden Bauteile diese geometrischen Hinterschnitte für die gewünschte Befestigung aufweisen. Derartige Hinterschnitte können nach bisherigem Stand der Technik auf folgende Weise gebildet werden.If two plastic parts are to be connected to one another in this way, then at least one of the two components must have these geometric undercuts for the desired fastening. Such undercuts can be formed in the following manner according to the prior art.

1.1.

Bildung der Hinterschnitte durch Schieber im Spritzgießwerkzeug:Formation of the undercuts by slides in the injection mold:

Als Schieber bezeichnet man bewegliche Werkzeugteile, die vor, während oder nach der Öffnung des Spritzgießwerkzeuges mechanisch oder hydraulisch angetrieben bewegt werden, um den Hinterschnitt im Spritzgießwerkzeug freizustellen, da das Bauteil ohne eine vorherige Freistellung des jeweiligen Hinterschiffes nicht beschädigungsfrei aus dem Spritzgießwerkzeug entformt werden könnte.As a slider is referred to movable tool parts, which are moved mechanically, or hydraulically driven before, during or after the opening of the injection mold to indemnify the undercut in the injection mold, since the component without a prior release of the respective rear end could not be demoulded without damage from the injection mold.

Durch Einsatz eines derartigen Schiebers im Werkzeug wird die gewünschte Hinterschnittgeometrie direkt am Kunststoffbauteil angeformt.By using such a slider in the tool, the desired undercut geometry is formed directly on the plastic component.

Die Einbringung derartiger Schieber im Werkzeug zur Realisierung von gewünschten Hinterschnitten im Kunststoffbauteil sind jedoch bei der Erstellung von Spritzgießwerkzeugen ein wesentlicher Kostenfaktor.However, the introduction of such slides in the tool for the realization of desired undercuts in the plastic component are a major cost factor in the preparation of injection molds.

Je nach Geometrie des Spritzgießbauteiles ist es auch nicht immer möglich, einen gewünschten Hinterschnitt mit einem Schieber zu bilden, da die räumliche Umsetzung eines Schiebers bestimmte Vorrausetzungen an das jeweilige Spritzgießwerkzeug und die darin umgesetzte Bauteilgeometrie stellt. Voraussetzung wären z. B. ausreichender Bauraum im Kunststoffteil, um die freifahrende Bewegung des Schiebers zu gewährleisten, ausreichender Bauraum im Kunststoffteil, um die für die Bewegung des Schiebers erforderlichen rückseitige Anbindung des Schiebers umzusetzen, eine Bauteilgeometrie welche die fahrende Bewegung des Hinterschnittes zulässt. So ist zum Beispiel mittels Schieber keine sich verjüngende Geometrie umsetzbar. Darüber hinaus muss ausreichend Abstand der Schieber zur erforderlichen Werkzeugkühlung im Spritzgießwerkzeug eingehalten werden.Depending on the geometry of the injection molding, it is also not always possible to form a desired undercut with a slider, since the spatial implementation of a slider provides certain conditions to the respective injection mold and the implemented therein component geometry. Prerequisite would be z. B. sufficient space in the plastic part to ensure the free movement of the slider, sufficient space in the plastic part to implement the required for the movement of the slider rear connection of the slider, a component geometry which allows the moving movement of the undercut. For example, by means of slide no tapered geometry can be implemented. In addition, sufficient distance of the slide must be maintained to the required tool cooling in the injection mold.

Bildung von Hinterschnitten durch gegentauchende Kerne:Formation of undercuts by pouring cores:

Eine weitere Möglichkeit zur Bildung von Hinterschnitten für eine Befestigung (z. B. Verastung) besteht darin, so genannte gegentauchende Kerne im Spritzgießwerkzeug vorzusehen. Dabei werden bewusst offene Durchbrüche in dem Spritzgießbauteil umgesetzt, in denen dann später die gewünschte Befestigung des zusätzlichen Bauteiles erfolgen kann.Another possibility for the formation of undercuts for a fastening (eg catching) is to provide so-called counter-dipping cores in the injection mold. In this case, deliberately open breakthroughs are implemented in the injection molding, in which then later, the desired attachment of the additional component can be done.

Eine derartige Befestigung kann aber nur in den Bauteilbereichen erfolgen, in denen ein Durchbruch für die spätere Funktion des Spritzgießbauteiles akzeptiert werden kann. Wenn das Spritzgießbauteil eine geschlossen Sichtfläche ausweist, kann diese Befestigungsart nicht in dem späteren Sichtbereich eingesetzt werden.However, such an attachment can only take place in the component areas in which a breakthrough for the subsequent function of the injection molding can be accepted. If the injection molding component has a closed visible surface, this type of attachment can not be used in the later field of vision.

2.Second

Bildung von Hinterschnitten über ein zusätzliches BauteilFormation of undercuts via an additional component

Eine weitere Form der Realisierung des gewünschten Hinterschnittes für eine Befestigung (z. B. Verastung) besteht in der Umsetzung eines zusätzlichen Bauteiles, welches z. B. durch verschrauben oder verschweißen mit dem ersten Spritzgießbauteil verbunden wird, sodass in der gemeinsam aus zwei Bauteilen gebildeten Geometrie ein Hinterschnitt für eine Befestigung (z. B. Verastung) an der Baugruppe erzeugt wird.Another form of realization of the desired undercut for attachment (eg Verastung) consists in the implementation of an additional component, which z. B. is connected by screwing or welding with the first injection molding, so that in the geometry formed jointly of two components, an undercut for attachment (eg Verastung) is generated on the module.

Ein deutlicher Nachteil dieser Lösung sind jedoch die damit verbundenen deutlich höheren Stückkosten des späteren Verbundbauteiles, sodass diese Lösung meist nur für eine gewünschte Befestigung gewählt wird, wenn keine alternative Lösung besteht.However, a significant disadvantage of this solution is the associated significantly higher unit costs of the later composite component, so that this solution is usually chosen only for a desired attachment, if there is no alternative solution.

Bei der erfindungsgemäßen Erstellung eines Hinterschnittes für eine Befestigung in Kunststoff-Spritzgießbauteilen wird ein inertes Gas z. B. Stickstoff, zur Bildung des gewünschten Hinterschnittes im Spritzgießbauteil verwendet. In the preparation according to the invention of an undercut for attachment in plastic injection molding an inert gas z. As nitrogen, used to form the desired undercut in the injection molding.

Nach dem heutigen Stand der Technik gibt es bereits 3 verschiedene kunststofftechnische Prozesse, bei denen Stickstoff für die Erzielung bestimmter Eigenschaften an Kunststoffspritzgießteilen eingesetzt wird.According to the current state of the art, there are already 3 different plastics engineering processes in which nitrogen is used to achieve certain properties of plastic injection molded parts.

Gas-Aussendruckverfahren Fig. 1:Gas external pressure method Fig. 1:

Funktionsweise:Functionality:

Dabei wird ein Spritzgießbauteil 2 in der Abkühlphase des Erstellungsprozesses rückseitig großflächig mit Stickstoff 3 beaufschlagt.This is an injection molding 2 in the cooling phase of the preparation process, large area nitrogen on the back 3 applied.

Ziel:Aim:

Die sichtbare Oberfläche 1 auf der Vorderseite des Bauteiles 2 wird optimal ausgeprägt. Es wird somit eine optimale Oberfläche (frei von Einfallstellen) erzeugt.The visible surface 1 on the front of the component 2 is optimally pronounced. This creates an optimal surface (free from sink marks).

Darüber hinaus wird das Verfahren genutzt, um die erforderliche Schließkraft der Spritzgießmaschine zu reduzieren. Ein größeres Bauteil kann auf gleicher Maschinengröße hergestellt werden, da der als Nachdruck fungierende Gasdruck den Maschinennachdruck ersetzt.In addition, the process is used to reduce the required closing force of the injection molding machine. A larger component can be manufactured on the same machine size, since the acting as a reprint gas pressure replaces the machine postprint.

Anwendung:Application:

Häufig wird das Verfahren angewendet bei hochwertigen Verkleidungsteilen mit Hochglanzoberflächen auf Spritzgießbauteilen. z. B. Fernseherfronten oder sonstigen Hochglanzabdeckungen Often the process is applied to high-quality trim parts with high-gloss surfaces on injection molded parts. z. B. TV fronts or other glossy covers

Gas-Innendruckverfahren, Fig. 2:Gas internal pressure method, Fig. 2:

Funktionsweise:Functionality:

Dabei wir Stickstoff 3 während der Abkühlphase des Erstellungsprozesses des Spritzgießbauteiles 2 in das Innere der noch plastischen partiell dickwandigen Wandstärke 4 injiziert. So wird ein Hohlraum 5 innerhalb der Wandstärke 4 der Spritzgießbauteiles 2 erzeugt. Es wird durch den Gasdruck 3 eine optimale Sichtoberfläche 1 des Bauteiles 2 erzeugt.We use nitrogen 3 during the cooling phase of the production process of the injection molding component 2 into the interior of the still plastic partially thick-walled wall thickness 4 injected. This is how a cavity becomes 5 within the wall thickness 4 the Spritzgießbauteiles 2 generated. It is caused by the gas pressure 3 an optimal viewing surface 1 of the component 2 generated.

Ziel:Aim:

Es können gestalterische Wanddickensprüngen innerhalb der Bauteilgeometrie realisiert werden, ohne dass die hohen Wandstärken sich negativ auf die sichtbare Oberfläche auswirken. Es soll somit eine optimale Oberfläche (frei von Einfallstellen) erzeugt werden.Creative wall thickness jumps within the component geometry can be realized without the high wall thicknesses having a negative effect on the visible surface. It should therefore be an optimal surface (free of sink marks) are generated.

Darüber hinaus führt der Einsatz des Verfahrens zu einer Reduzierung des Verzuges des Bauteiles.In addition, the use of the method leads to a reduction of the distortion of the component.

Anwendung:Application:

Kunststoffteile mit anspruchsvollen Sichtoberflächen wie Gehäusebauteile und Blenden.Plastic parts with sophisticated viewing surfaces such as housing components and bezels.

Gas-Ausblasverfahren, Fig. 3:Gas blow-out method, FIG. 3:

Funktionsweise:Functionality:

Dabei wird Stickstoff 3 während der Abkühlphase des Erstellungsprozesses des Spritzgießbauteiles 1 in das Innere der noch plastischen Wandstärke 5 injiziert. Wobei es sich in dem Fall um große Wandstärkenquerschnitte handelt. Durch die Injektion des Gases 3 durch eine Gas-Eintrittsöffnung 2 wird das noch plastische Material in dem Wandstärkenquerschnitt 5 über eine dafür vorgesehene Austrittsöffnung 4 aus dem Bauteil 1 heraus in eine sogenannte Überlaufkavität gedrückt. So entsteht eine ein Hohlprofil 5 innerhalb der Bauteilgeometrie 2. Darüber hinaus führt der Prozess zu einer Verringerung des Bauteilgewichtes.This is nitrogen 3 during the cooling phase of the production process of the injection molding component 1 into the interior of the still plastic wall thickness 5 injected. Whereby it is in the case of large wall thickness cross sections. By injecting the gas 3 through a gas inlet opening 2 is the still plastic material in the wall thickness cross section 5 via a dedicated outlet opening 4 from the component 1 pushed out into a so-called overflow cavity. This creates a hollow profile 5 within the component geometry 2 , In addition, the process leads to a reduction of the component weight.

Ziel: Aim:

Das Verfahren wird in der Regel bei tragenden Bauteilen mit großen Geometriequerschnitten eingesetzt. Durch den erzeugten Hohlkörper weisen auf diese Weise erzeugte Spritzgießbauteile ein vergleichsweise hohes Trägheitsmoment und hohe Steifigkeiten auf.The method is usually used in load-bearing components with large geometry cross-sections. As a result of the hollow body produced, injection molded components produced in this way have a comparatively high moment of inertia and high rigidity.

Anwendung:Application:

Es werden Dachhaltegriffe in PKW oder Haltegriffe in Linienbussen in dem Verfahren erzeugt.Roof handles in cars or grab handles are produced in line buses in the process.

Keines der bisher mit Stickstoff eingesetzten Verfahren in der Kunststoffverarbeitung zielt auf eine Befestigung an Kunststoffbauteilen ab. Die Erfindung ermöglicht nun, durch die erfindungsgemäßen Hinterschnitte eine neuartige Befestigung in Spritzgießbauteilen ohne die Einbringung von Schiebern im Spritzgießwerkzeug und ohne die Verwendung von zusätzlichen Bauteilen. Die Erfindung stellt somit eine echte Innovation für die zukünftige Gestaltung von Kunststoffbauteilen dar.None of the previously used with nitrogen process in plastics processing aims at attachment to plastic components. The invention now allows, by the undercuts according to the invention a novel attachment in injection molding without the introduction of slides in the injection mold and without the use of additional components. The invention thus represents a real innovation for the future design of plastic components.

Die Erfindung betrifft einen Prozess zur Herstellung von Hinterschnitten in Kunststoffbauteilen, welcher für eine Befestigung (z. B. Verastung) in Kunststoffteilen benötigt werden.The invention relates to a process for the production of undercuts in plastic components, which are required for a fastening (eg, catching) in plastic parts.

Die Erfindung kann bei der Verbindung von mehreren Kunststoffbauteile eingesetzt werden oder auch bei der Verbindung eines Kunststoffbauteiles mit Bauteilen anderer Materialien wie Textil, Kunststoff, Metall, Folie, Stahl, Aluminium etc.The invention can be used in the connection of several plastic components or even in the connection of a plastic component with components of other materials such as textile, plastic, metal, foil, steel, aluminum, etc.

Die Erfindung nutzt die physikalisch bedingte Volumenschwindung von Kunststoffmaterialien z. B. während der Abkühlphase, um an einer definierten Stelle innerhalb des Kunststoffbauteiles durch gezielte Injektion eines Gases zwischen Werkzeugoberfläche und Kunststoffmaterial eine Gasblase zu erzeugen, welche während der Abkühlphase des Kunststoffbauteiles einen geometrischen Hinterschnitt im gewünschten Geometriebereich am Kunststoffbauteil erzeugt. Auf diese Weise werden keine Schieber im Spritzgießwerkzeug oder zusätzlichen Bauteile zur Bildung des gewünschten Hinterschnittes am Kunststoffbauteil benötigt.The invention uses the physical volume shrinkage of plastic materials z. B. during the cooling phase to produce at a defined location within the plastic component by targeted injection of a gas between the tool surface and plastic material, a gas bubble, which generates a geometric undercut in the desired geometry range on the plastic component during the cooling phase of the plastic component. In this way, no slider in the injection mold or additional components to form the desired undercut on the plastic component are needed.

Die Umsetzung eines zur Verrastung vorgesehenen Hinterschnittes mittels dem erfindungsgemäßen Prozesses kann sowohl an flächigen Bauteilen wie Verkleidungsteilen und Gehäusen aus Kunststoff als auch bei rahmenförmigen Kunststoffbauteilen eingesetzt werden.The implementation of an intended for locking undercut by means of the process according to the invention can be used both on sheet-like components such as trim parts and housings made of plastic as well as frame-shaped plastic components.

Kunststoffbauteile finden durch die immer vielseitiger werdenden Eigenschaftprofile neue Anwendungsgebiete und verdrängen in zahlreichen Industriegebieten die dort bisher eingesetzten Werkstoffe wie Stahl, Aluminium oder Holz.Plastic components are finding new application areas as a result of the ever more versatile property profiles and are displacing the materials previously used there, such as steel, aluminum or wood, in numerous industrial areas.

Kunststoff-Spritzgießbauteile haben aufgrund der sehr vielfältigen Materialeigenschaften gegenüber Materialien wie Stahl und Aluminium den großen Vorteil, dass sie durch das Herstellungsverfahren (Spritzgießen) bereits formgebunden viele Geometrien und Funktionalitäten in das Bauteil integrieren können.Due to their very diverse material properties compared to materials such as steel and aluminum, plastic injection molding components have the great advantage that they can already integrate many geometries and functionalities into the component by means of the production process (injection molding).

Für eine werkzeuglose Befestigung von zusätzlichen Bauteilen, welche innerhalb einer Baugruppe eine bestimmt Funktionen erfüllen sollen, werden häufig Verrastungen in Kunststoffbauteilen verwendet. Auf diese Art können zum Beispiel zwei Kunststoffteile ohne zusätzliches Befestigungsmaterial und ohne Werkzeug formschlüssig miteinander verbunden werden.For tool-free attachment of additional components, which should fulfill a certain functions within an assembly, often locks in plastic components are used. In this way, for example, two plastic parts without additional fastening material and without tools can be positively connected with each other.

Es bedarf dafür der Bildung von sogenannten geometrischen Hinterschnitten in dem Bauteil in dem die Befestigung z. B. Verrastung erfolgen soll. Durch diesen Hinterschnitt wird ein ungewünschtes Lösen der Rastverbindung vermieden. Die Erfindung ermöglicht es nun, derartig gewünschte Hinterschnitte für eine Befestigung z. B. Verrastung in Spritzgießbauteilen ohne die Einbringung von Schiebern im Spritzgießwerkzeug und ohne die Verwendung von zusätzlichen Bauteilen zu realisieren.It requires the formation of so-called geometric undercuts in the component in which the attachment z. B. locking should take place. By this undercut unwanted release of the locking connection is avoided. The invention makes it possible now, such desired undercuts for attachment z. B. locking in injection molding without the introduction of sliders in the injection mold and without the use of additional components to realize.

Bei Anwendung der Erfindung werden somit durch den Entfall der bisher eingesetzten Schieber im Werkzeug erhebliche Werkzeugkosten eingespart.When applying the invention, considerable tooling costs are thus saved by eliminating the slider previously used in the tool.

Bei einer bisherigen Anwendung bei der ein Hinterschnitt nur mittels eines zusätzlichen Bauteils realisiert werden konnte, kann das zusätzliche Bauteil nun komplett entfallen. Somit würden in diesem Fall sowohl die Kosten des Spritzgießwerkzeuges für das Zusatzteil als auch die Kosten des Zusatzteiles selbst inkl. der bisher erforderlichen Kosten für den Verbindungs- bzw. Montageprozess des Zusatzteiles entfallen.In a previous application in which an undercut could be realized only by means of an additional component, the additional component can now be completely eliminated. Thus, in this case, both the cost of the injection mold for the additional part and the cost of the additional part itself including the previously required costs for the connection or assembly process of the additional part would be omitted.

Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung die Einbringung von Hinterschnitten in engen baulichen Verhältnissen in Kunststoffbauteilen, in denen es bisher konstruktiv nicht möglich war, eine Befestigung zu realisieren. Dies führt zu neuen gestalterischen Möglichkeiten bei Kunststoffteilen. In addition, the invention allows the introduction of undercuts in tight structural conditions in plastic components in which it was structurally not possible to realize an attachment. This leads to new design possibilities for plastic parts.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Erfindung bei der Anwendung von Dichtungen in Kunststoffbauteilen. Mit der Erfindung wird erstmals eine formschlüssige Befestigung über einen Konturverlauf eines Kunststoffbauteils ermöglicht. Bisher wurden Dichtungen nachträglich aufgeschäumt oder in einem 2-Komponenten Verfahren nach dem Spritzgießen aufgeschäumt. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens, ergeben sich deutlich vielseitigere Gestaltungsmöglichkeiten, da nun Dichtungen mit einer gezielten Kontur an einem Spritzgießbauteil formschlüssig befestigt werden können. Vielseitige Anwendungsmöglichkeiten für Kunststoffgehäuse mit entsprechenden Dichtigkeitsanforderung aus unterschiedlichen Industriebereichen sind somit denkbar.Another advantage results from the invention in the application of seals in plastic components. With the invention for the first time a positive fastening is made possible over a contour of a plastic component. So far seals have been foamed later or foamed in a 2-component process after injection molding. By using the method according to the invention, significantly more versatile design options result since now seals with a specific contour can be fastened in a form-fitting manner to an injection molding component. Versatile applications for plastic housing with appropriate density requirements from different industries are thus conceivable.

Es ist somit zu erwarten, dass Kunststoffteile mit dieser Erfindung den alternativen Materialen (wie z. B. Stahl oder Aluminium) weitere Anwendungsfälle abnehmen werden und somit die Substitution von Stahl-, Aluminium- und Holzbauteilen durch Kunststoffbauteile mit derartigen Anwendungsgebieten noch weiter zunehmen wird.It is therefore to be expected that plastic parts with this invention will reduce the use of alternative materials (such as steel or aluminum) for further applications and thus the substitution of plastic, steel and aluminum components by plastic components with such fields of application will continue to increase.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher erläutert.Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

Einsatz in flächige Kunststoffbauteil-Geometrien Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6:Use in planar plastic component geometries Fig. 4, Fig. 5, Fig. 6:

4: Es wird konstruktiv bewusst eine Materialanhäufung 5 im Spritzgießbauteil vorgesehen, wie sie unter bisherigem Stand der Technik eigentlich zu vermeiden ist. Diese Materialanhäufung 5 kann aus zwei sich gegenüberstehen Rippengeometrien 6, 7 gebildet werden, in welche die spätere Befestigung erfolgt. 4 : It becomes constructively aware of a material accumulation 5 provided in the injection molding, as they should actually be avoided under the prior art. This material accumulation 5 can be made up of two opposing rib geometries 6 . 7 are formed, in which the subsequent attachment takes place.

Um den erfindungsgemäßen Hinterschnitt zu erzeugen wird ein fester Kern 8 im Werkzeug in die Rippenpaarung 6, 7 einstehen gelassen. Bei Formfüllung bzw. Einspritzung des Kunststoffmaterialies wird dieser Werkzeugkern 8 mit Kunststoff 3 umspült. Während nun die Abkühlphase des Kunststoffteiles 3 im Spritzgießwerkzeug 2, 4 beginnt wird zu einem je nach Geometrie des Bauteiles zu definierenden Zeitpunkt durch den Kern 8 oder durch nahe des Werkzeugkerns 8 stehende Gaseintrittsöffnungen 1 ein beliebiges Inertgas (z. B. Stickstoff) injiziert. Das Gasdruck wird dabei zwischen der Werkzeugwand 8 und dem Kunststoffteil 3 wirksam und erzeugt so eine Gasblase am einstehenden Werkzeugkern 8.To produce the undercut according to the invention becomes a solid core 8th in the tool in the rib pairing 6 . 7 stand by. During mold filling or injection of the plastic material, this tool core becomes 8th with plastic 3 lapped. While now the cooling phase of the plastic part 3 in the injection mold 2 . 4 begins to be defined depending on the geometry of the component time by the core 8th or by near the tool core 8th standing gas inlet openings 1 injected with any inert gas (eg nitrogen). The gas pressure is between the tool wall 8th and the plastic part 3 effective, creating a gas bubble on the existing tool core 8th ,

5: Der Gasdruck des injizierten Gases wirkt nun der physikalischen Volumenschwindung des Kunststoffmateriales 3 in der Abkühlphase so entgegen, dass mittels des Gasdruckes eine Gasblase 5 zwischen Werkzeugwand 8 und bereits abgekühlter Kunststoffhaut 3 entsteht. Die so erzeugte Gasblase 5 lässt neben dem einstehenden Werkzeugkern 8 einen Hinterschnitt 6 entstehen, der für eine Befestigung (z. B. Verastung) genutzt werden kann. 5 : The gas pressure of the injected gas now affects the physical volume shrinkage of the plastic material 3 in the cooling phase so contrary, that by means of the gas pressure, a gas bubble 5 between tool wall 8th and already cooled plastic skin 3 arises. The generated gas bubble 5 leaves next to the existing tool core 8th an undercut 6 arise, which can be used for a fastening (eg Verastung).

Da der Hinterschnitt 6 nur mittels Gasblase 5 erzeugt wird, kann das Bauteil 3 nach Abschluss der Abkühlzeit direkt aus dem Werkzeug 2, 4 entformt werden. Bei Entformung des Bauteiles 3 entweicht das ungiftige Gas 5 in die Umgebungsluft.Because the undercut 6 only by gas bubble 5 is generated, the component 3 after completion of the cooling time directly from the tool 2 . 4 be removed from the mold. At demolding of the component 3 escapes the non-toxic gas 5 into the ambient air.

6: Die Bildung eines Hinterschnittes zur Verrastung eines weiteren Bauteiles 1 kann an dem Spritzgießbauteil 3 an nur einer Stelle oder an mehreren voneinander getrennten Stellen erfolgen, sodass die Verrastung mittels eines oder mehrerer Einzelrasthaken 2 erfolgen kann. 6 : The formation of an undercut for locking another component 1 can on the injection molding 3 take place at only one point or at several separate locations, so that the latching means of one or more individual snap hooks 2 can be done.

Einsatz in rahmenförmigen Kunststoffbauteil-Geometrien Fig. 7, Fig. 8:Use in frame-shaped plastic component geometries Fig. 7, Fig. 8:

7: Bei rahmenförmigen Spritzgussbauteilen (im Schnitt dargestellt) handelt es sich in der Regel um dickwandige Bauteilquerschnitte. Auch hier wird mittels des erfindungsgemäßen Prozesses die Möglichkeit zur Befestigung in einem Hinterschnitt realisiert. Dabei wird ebenfalls ein Kern 5 im Spritzgießwerkzeug 1, 2 in die Bauteilgeometrie 3 eingestellt und nach erfolgter Formfüllung mit Kunststoff 3 ein inertes Gas (z. B. Stickstoff) während der Abkühlphase des Kunststoffteiles 3 im Spritzgießwerkzeug 1, 2 zu einem je nach Geometrie des Bauteiles zu definierenden Zeitpunktes durch den Kern 8 oder durch nahe des Werkzeugkerns 8 stehende Gaseintrittsöffnungen 4 injiziert. Der einstehende Werkzeugkern 5 kann als separater Kern im Werkzeug 1, 2 umgesetzt werden. 7 Frame-shaped injection-molded components (shown in section) are generally thick-walled component cross-sections. Again, the possibility of attachment in an undercut is realized by means of the process according to the invention. This is also a core 5 in the injection mold 1 . 2 in the component geometry 3 adjusted and after completed mold filling with plastic 3 an inert gas (eg, nitrogen) during the cooling phase of the plastic part 3 in the injection mold 1 . 2 to a time depending on the geometry of the component to be defined by the core 8th or by near the tool core 8th standing gas inlet openings 4 injected. The standing tool core 5 Can be used as a separate core in the tool 1 . 2 be implemented.

8: Das durch den Kern 5 oder durch eine nahe des Werkzeugkerns 5 stehende Gaseintrittsöffnungen 4 injizierte Inertgas (z. B. Stickstoff) erzeugt einen Gasdruck zwischen der Werkzeugwand 8 und dem Kunststoffteil 3. Der Gasdruck wirkt der Volumenschwindung entgegen und erzeugt so eine Gasblase 6 am einstehenden Werkzeugkern 5. Der einstehende Werkzeugkern 5 kann alternativ zu einem separat eingesetzten Werkzeugkern im Spritzgießwerkzeug auch aus dem vollen Material der jeweiligen Werkzeughälfte 2 gearbeitet werden. 8th : That through the core 5 or by a near the tool core 5 standing gas inlet openings 4 Injected inert gas (eg nitrogen) creates a gas pressure between the mold wall 8th and the plastic part 3 , The gas pressure counteracts the volume shrinkage and thus generates a gas bubble 6 on the existing tool core 5 , The standing tool core 5 can alternatively to a separately used tool core in the injection mold also from the full material of the respective mold half 2 to be worked.

Je nach Geometrieform des Spritzgießbauteiles in dem der erfindungsgemäße Hinterschnitt gebildet werden soll, kann es erforderlich sein, die Kühlung des Spritzgießwerkezeugs mit einem speziellen Kühlverfahren durchzuführen. Hierdurch kann die Höhe des für die Verrastung benötigen Maßes gesteuert werden. Als mögliche Werkzeugkühlung können Standard Öl- oder Wasserkühlung, Impulskühlung oder auch eine Kohlensäure-Kühlung zum Einsatz gebracht werden. Dabei kann es je nach Geometrie des Bauteils 3 bzw. des gewünschten Hinterschnittes erforderlich sein, den einstehenden Werkzeugkern 5 mit einer von dem allgemeinen Kühlkreislauf des Spritzgießwerkzeuge 2 getrennten Kühlung, also einem separaten Kühlkreislauf, zu kühlen.Depending on the geometry of the Spritzgießbauteiles in which the undercut according to the invention is to be formed, it may be necessary to perform the cooling of the Spritzgießwerkzeugs with a special cooling method. As a result, the height of the measure required for the latching can be controlled. As a possible tool cooling standard oil or water cooling, pulse cooling or carbonic acid cooling can be used. It may depend on the geometry of the component 3 or the desired undercut required, the existing tool core 5 with one of the general cooling circuit of the injection molds 2 separate cooling, ie a separate cooling circuit to cool.

Weiter Möglichkeiten der Befestigung zeigen 9, 10, 11, 12, 13, 14.Continue to show possibilities of attachment 9 . 10 . 11 . 12 . 13 . 14 ,

9: In einem Spritzgießbauteil 1 ist auch ein Hinterschnitt 2 in einer Nut 5 umsetzbar, sodass ein Kederprofil 3 in dem Hinterschnitt 2 der Nut 5 befestigt werden kann. So kann zum Beispiel ein Kederprofil 3 an einem Textil, Folie oder Netz 4 befestigt werden und dieses so mit einem Kederprofil 3 vernähte oder verschweißte Textil, Folie oder Netz 4 in dem durch den erfindungsgemäßen Prozess erzeugten Hinterschnitt 2 verastet bzw. verklemmt werden. 9 : In an injection molding component 1 is also an undercut 2 in a groove 5 convertible, so that a Kederprofil 3 in the undercut 2 the groove 5 can be attached. For example, a welt profile 3 on a textile, foil or net 4 be attached and this with a Kederprofil 3 sewn or welded textile, foil or net 4 in the undercut produced by the process according to the invention 2 be locked or jammed.

10: Durch den im Nutverlauf 5 umgesetzten Hinterschnitt 2 und das bei der Montage darin einhakende Kederprofil 3 wird das Textil, Folie oder Netz 4 somit über den gesamten oder einen Teilbereich des Nutverlaufes 5 gegen ein unerwünschtes Herausziehen gesichert. 10 : Through the groove course 5 converted undercut 2 and the keder profile hooking into it during assembly 3 becomes the textile, foil or net 4 thus over the entire or a partial area of Nutverlaufes 5 secured against unwanted withdrawal.

11: Darüber hinaus ist bei entsprechender Bauteilgeometrie die Befestigung eines Textils, Netzes oder Folie 4 über ein zusätzliches Kederprofil 3 an einem Spritzgießbauteil 1 umsetzbar, indem mittels des erfindungsgemäßen Prozesses ein entsprechender Hinterschnitt 2 in einer Nut 6 erzeugt wurde. 11 : In addition, with appropriate component geometry, the attachment of a textile, mesh or foil 4 via an additional welt profile 3 on an injection molding component 1 implemented by means of the process according to the invention, a corresponding undercut 2 in a groove 6 was generated.

12: Ein mit einer Schlaufe 5 vernähtes Textil, Folie oder Netz 4 wird so in den Hinterschnitt 2 innerhalb der Nut 6 eingeführt, dass ein stirnseitig in die erzeugte Schlaufe eingeführtes Kederprofil 3 das Textil, Folie oder Netz 4 gegen ein unerwünschtes Herausziehen sichert. 12 : One with a loop 5 sewn textile, foil or net 4 is so in the undercut 2 inside the groove 6 introduced that a front side introduced into the loop produced Kederprofil 3 the textile, foil or net 4 ensures against unwanted withdrawal.

13: Der durch den erfindungsgemäßen Prozess erzeugte Hinterschnitt 2 in einer Nut 3 wird mit einem Klebstoff 5 gefüllt, sodass ein zusätzliches Bauteil 4 darin befestigt werden kann. 13 : The undercut produced by the process according to the invention 2 in a groove 3 comes with an adhesive 5 filled, so an additional component 4 can be fixed in it.

14: Die Befestigung zwischen Bauteil 1 und Bauteil 4 erfolgt auf die Weise, dass der in die Nut 3 eingebrachte Klebstoff 3 nach Fügen der beiden Bauteile 1 und 2 durch Aushärtung des Klebstoffes 3 in dem erzeugten Hinterschnitt 4 ein Lösen der Verbindung formschlüssig verhindert. 14 : The attachment between component 1 and component 4 done in the way that in the groove 3 introduced adhesive 3 after joining the two components 1 and 2 by curing the adhesive 3 in the generated undercut 4 a release of the connection positively prevented.

15: Der erfindungsgemäße Hinterschnitt 3 wird zur Befestigung einer extrudierten, spritzgegossenen oder geschäumten Dichtung 1 in einem Spritzgießbauteil 2 verwendet. Da der erfindungsgemäße Hinterschnitt 3 in dem Kunststoffspritzgießbauteil über einen im Bauteil befindlichen Nutverlauf 5 erzeugt werden kann, wird hiermit eine über den Nut- bzw. Konturverlauf 5 verlaufende formschlüssige Befestigung der Dichtung 1 am Spritzgießbauteil 2 ermöglicht. 15 : The undercut according to the invention 3 is used to attach an extruded, injection molded or foamed seal 1 in an injection molding component 2 used. Since the undercut according to the invention 3 in the plastic injection-molded component via a Nutverlauf located in the component 5 can be generated, hereby one on the groove or contour 5 extending positive fastening of the seal 1 on the injection molding component 2 allows.

16: Die für die Befestigung vorgesehene Dichtung 1 kann z. B. als Endlosprofil erzeugt und mit entsprechenden Geometrien 4 zur Befestigung in dem erfindungsgemäßen Hinterschnitt 3 versehen werden. Auf diese Weise lässt sich eine formschlüssige Verbindung eines Dichtungsprofils 1 innerhalb eines Spritzgießbauteiles 2 erhalten. Legende: Figur Nr Beschreibung 1 1 Oberfläche des Spritzgiebauteiles 1 2 Spritzgießbauteil 1 3 Gasdruck 2 1 Oberfläche des Spritzgiebauteiles 2 2 Spritzgießbauteil 2 3 Gasdruck 2 4 Wandstärkenanhäufung 2 5 Durch Gasdruck erzeugter Hohlraum innerhalb der Wandstärke 3 1 Spritzgießbauteil 3 2 Gaseintrittsöffnung 3 3 Gasdruck 3 4 Austrittsöffnung für ausgedrücktes Kunststoffmaterial 4 1 Gaseintrittsöffnung 4 2 Spritzgießwerkzeugseite 4 3 Spritzgießbauteil 4 4 Spritzgießwerkzeugseite 4 5 Wandstärkenanhäufung im Spritzgießbauteil 4 6 Rippengeometrie im Spritzgießbauteil 4 7 Rippengeometrie im Spritzgießbauteil 4 8 Werkzeugkern 5 1 Gaseintrittsöffnung 5 2 Spritzgießwerkzeugseite 5 3 Spritzgießbauteil 5 4 Spritzgießwerkzeugseite 5 5 Gasblase 5 6 Erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 6 1 Spritzgießbauteil mit angeformtem Rasthaken 6 2 Rasthaken 6 3 Spritzgießbauteil mit erzeugtem Hinterschnitt 7 1 Spritzgießwerkzeugseite 7 2 Spritzgießbauteil 7 3 Spritzgießwerkzeugseite 7 4 Gaseintrittsöffnung 7 5 Werkzeugkern 7 6 Werkzeugoberfläche 8 1 Spritzgießwerkzeugseite 8 2 Spritzgießwerkzeugseite 8 3 Spritzgießbauteil 8 4 Gaseintrittsöffnung 8 5 Werkzeugkern 8 6 Gasblase 8 7 Zur Verrastung genutzte Wandstärke des Spritzgießbauteiles 8 8 Werkzeugoberfläche 9 1 Spritzgießbauteil 9 2 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 9 3 Kederprofil 9 4 Textil, Netz oder Folie 9 5 Nut im Spritzgießbauteil 10 1 Spritzgießbauteil 10 2 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 10 3 Kederprofil 10 4 Textil, Netz oder Folie 11 1 Spritzgießbauteil 11 2 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 11 3 Kederprofil 11 4 Textil, Netz oder Folie 11 5 Erzeugte Schlaufe in Textil, Netz oder Folie 11 6 Nut im Spritzgießbauteil 12 1 Spritzgießbauteil 12 2 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 12 3 Kederprofil 12 4 Textil, Netz oder Folie 12 5 Erzeugte Schlaufe in Textil, Netz oder Folie 12 6 Nut im Spritzgießbauteil 13 1 Spritzgießbauteil 13 2 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 13 3 Nut im Spritzgießbauteil 13 4 Zu befestigendes Bauteil 13 5 Klebstoff 14 1 Spritzgießbauteil 14 2 Zu befestigendes Bauteil 14 3 Ausgehärteter Klebstoff 14 4 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 15 1 Dichtungsprofil 15 2 Spritzgießbauteil 15 3 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 15 4 Für ein Verkrallung im Hinterschnitt geeignete Geometrie am Dichtungsprofil 15 5 Nut im Spritzgießbauteil 16 1 Dichtungsprofil 16 2 Spritzgießbauteil 16 3 Durch eine Gasblase erzeugter Hinterschnitt im Spritzgießbauteil 16 4 Für ein Verkrallung im Hinterschnitt geeignete Geometrie am Dichtungsprofil 16 : The seal intended for mounting 1 can z. B. generated as an endless profile and with appropriate geometries 4 for attachment in the undercut according to the invention 3 be provided. In this way, a positive connection of a sealing profile can be 1 within an injection molding component 2 receive. Legend: figure No description 1 1 Surface of the injection-molded component 1 2 Spritzgießbauteil 1 3 gas pressure 2 1 Surface of the injection-molded component 2 2 Spritzgießbauteil 2 3 gas pressure 2 4 Wall thickness accumulation 2 5 Gas pressure generated cavity within the wall thickness 3 1 Spritzgießbauteil 3 2 Gas inlet opening 3 3 gas pressure 3 4 Outlet opening for expressed plastic material 4 1 Gas inlet opening 4 2 Spritzgießwerkzeugseite 4 3 Spritzgießbauteil 4 4 Spritzgießwerkzeugseite 4 5 Wall thickness accumulation in the injection molding component 4 6 Rib geometry in the injection molding component 4 7 Rib geometry in the injection molding component 4 8th tool core 5 1 Gas inlet opening 5 2 Spritzgießwerkzeugseite 5 3 Spritzgießbauteil 5 4 Spritzgießwerkzeugseite 5 5 gas bubble 5 6 Generated undercut in the injection molding component 6 1 Injection molded component with molded latching hook 6 2 latch hook 6 3 Injection molded component with generated undercut 7 1 Spritzgießwerkzeugseite 7 2 Spritzgießbauteil 7 3 Spritzgießwerkzeugseite 7 4 Gas inlet opening 7 5 tool core 7 6 tool surface 8th 1 Spritzgießwerkzeugseite 8th 2 Spritzgießwerkzeugseite 8th 3 Spritzgießbauteil 8th 4 Gas inlet opening 8th 5 tool core 8th 6 gas bubble 8th 7 Used for locking wall thickness of the injection molding 8th 8th tool surface 9 1 Spritzgießbauteil 9 2 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 9 3 piping profile 9 4 Textile, net or foil 9 5 Groove in the injection molding component 10 1 Spritzgießbauteil 10 2 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 10 3 piping profile 10 4 Textile, net or foil 11 1 Spritzgießbauteil 11 2 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 11 3 piping profile 11 4 Textile, net or foil 11 5 Generated loop in textile, net or foil 11 6 Groove in the injection molding component 12 1 Spritzgießbauteil 12 2 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 12 3 piping profile 12 4 Textile, net or foil 12 5 Generated loop in textile, net or foil 12 6 Groove in the injection molding component 13 1 Spritzgießbauteil 13 2 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 13 3 Groove in the injection molding component 13 4 To be fastened component 13 5 adhesive 14 1 Spritzgießbauteil 14 2 To be fastened component 14 3 Cured adhesive 14 4 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 15 1 weatherstrip 15 2 Spritzgießbauteil 15 3 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 15 4 For a claw in the undercut suitable geometry on the sealing profile 15 5 Groove in the injection molding component 16 1 weatherstrip 16 2 Spritzgießbauteil 16 3 Undercut produced in the injection molding component by a gas bubble 16 4 For a claw in the undercut suitable geometry on the sealing profile

Claims (10)

Prozess zur Bildung von schieberlosen Hinterschnitten für eine Befestigung an Kunststoff-Spritzgießbauteilen, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Injektion eines inerten Gases zwischen Werkzeugwand und Kunststoffbauteil ein gewünschter Hinterschnitt innerhalb des Spritzgießbauteiles für eine Befestigung erzeugt wird.Process for the formation of slide-less undercuts for attachment to plastic injection molding, characterized in that by injection of an inert gas between the mold wall and the plastic component, a desired undercut is generated within the injection molding for attachment. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein für eine Befestigung gewünschter Hinterschnitt mittels eines in die Geometrie des Spritzgießbauteiles einstehenden Kernes erzeugt wird, durch den bzw. neben dem das inerte Gas injiziert wird.A process according to claim 1, characterized in that an undercut desired for a fastening is produced by means of a core projecting into the geometry of the injection molding component, through which or in addition to which the inert gas is injected. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere kurze Hinterschnitte innerhalb eines Spritzgießbauteiles für die Befestigung einzelner Rasthaken erzeugt werden.A process according to claim 1, characterized in that a plurality of short undercuts are produced within an injection molding component for the attachment of individual latching hooks. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hinterschnitte über einen nutartigen Verlauf innerhalb eines Spritzgießbauteiles für eine Befestigung mittels Kederprofilen erzeugt werden.Process according to claim 1, characterized in that undercuts are produced via a groove-like course within an injection-molded component for fastening by means of keder profiles. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Hinterschnitte innerhalb eines Kurvenverlaufes einer Nute innerhalb eines Spritzgießbauteiles erzeugt werden, sodass Textilen, Netze oder Folien Geometrien mit Kurvenverläufen an einem Spritzgießbauteil befestigt werden können.Process according to claim 1, characterized in that undercuts within a curve of a groove are produced within an injection molding component, so that textile, mesh or foil geometries with curves can be attached to an injection molding component. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein für eine Befestigung gewünschter Hinterschnitt mittels Gas Injektion sowohl an flächigen als auch an rahmenförmigen Bauteilen erzeugt wird.Process according to Claim 1, characterized in that an undercut which is desired for an attachment is produced by means of gas injection both on flat and on frame-shaped components. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Nutverlauf verlaufende Hinterschnitte zur Befestigung eines Textils, Netzes oder Folie mittels in eine Schlaufe eingeführten Kederprofiles erzeugt werden.A process according to claim 1, characterized in that over a Nutverlauf extending undercuts for fastening a textile, net or film are produced by means of imported into a loop Kederprofiles. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Nutverlauf verlaufende Hinterschnitte in Spritzgießbauteilen zur Befestigung von Dichtungsprofilen verwendet werden.Process according to claim 1, characterized in that over a Nutverlauf extending undercuts are used in injection molding for the attachment of sealing profiles. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erzeugter Hinterschnitt für eine formschlüssige verklebende Befestigung eines Bauteiles über den Hinterschnittverlauf genutzt wird.Process according to Claim 1, characterized in that an undercut produced according to one of Claims 1 to 8 is used for a form-fitting, adhesive fastening of a component over the undercut profile. Prozess nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Steuerung der Geometrie des Hinterschnittes und der Größe der den Hinterschnitt erzeugenden Gasblase spezielle Kühlverfahren in den einstehenden Werkzeugkernen oder geometrieabformenden Werkzeughälften erfolgen.Process according to claim 1, characterized in that for the control of the geometry of the undercut and the size of the gas bubble producing the undercut, special cooling processes take place in the engaged tool cores or mold halves of the mold.
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