DE102014013062B4 - Form and process for the manufacture of a plastic part from a plastisol - Google Patents
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Abstract
Form (6) für die Herstellung eines Kunststoffteils (1), mit einem Hohlraum (8), der aufgrund zweier Öffnungen (10) derart gestaltet ist, dass ein Plastisol (11) in den Hohlraum (8) eindringen kann, wenn die Form (6) in das Plastisol (11) getaucht wird, wobei die Form (6) eine den Hohlraum (8) begrenzende innere Oberfläche (9) aufweist, die eine Negativform der Oberflächenkontur einer äußeren Oberfläche (2) eines herzustellenden Kunststoffteils (1) bildet.Mold (6) for the production of a plastic part (1), with a cavity (8) which, due to two openings (10), is designed in such a way that a plastisol (11) can penetrate into the cavity (8) when the mold ( 6) is dipped into the plastisol (11), the mold (6) having an inner surface (9) which delimits the cavity (8) and which forms a negative shape of the surface contour of an outer surface (2) of a plastic part (1) to be produced.
Description
Die Erfindung betrifft eine Form und ein Verfahren für die Herstellung eines Kunststoffteils, wobei die Form erhitzt und in ein Plastisol getaucht wird.The invention relates to a mold and a method for producing a plastic part, the mold being heated and immersed in a plastisol.
Kunststoffteile können durch Tauchverfahren hergestellt werden, bei denen ein erhitzter Formkörper in ein sogenanntes Plastisol getaucht wird, was zum Beispiel aus
Eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Steigerung der Lösungsgeschwindigkeit und damit zum Einsetzen eines als Gelieren des Plastisols bezeichneten irreversiblen Prozesses, der zunächst zu einer Polymer-Weichmacherlösung und schließlich zu einem zähelastischen Kunststoff führt. Dies wird nach dem Stand der Technik derart ausgenutzt, dass erhitzte Formkörper in ein Plastisol getaucht werden, wodurch sich auf der Oberfläche eines in das Plastisol getauchten Formkörpers ein Kunststoffteil ausbildet, das quasi ausgehend von dem Formkörper in das umgebende Plastisol hinein „wächst“. Der Formkörper mit dem darauf gebildeten Kunststoffteil wird dann aus dem Plastisol entfernt und es lässt sich ein Kunststoffteil, welches den Formkörper umgibt, von diesem abziehen.An increase in temperature leads to an increase in the rate of dissolution and thus to the onset of an irreversible process known as gelling of the plastisol, which initially leads to a polymer-plasticizer solution and finally to a viscoplastic plastic. According to the state of the art, this is exploited in such a way that heated moldings are dipped into a plastisol, as a result of which a plastic part forms on the surface of a molding immersed in the plastisol, which “grows” into the surrounding plastisol, as it were, starting from the molding. The molded body with the plastic part formed thereon is then removed from the plastisol and a plastic part which surrounds the molded body can be pulled off the latter.
Der große Vorteil des Verfahrens ist, dass die zu verhältnismäßig geringen Kosten herstellbaren Formkörper die wirtschaftliche Fertigung von Kunststoffteilen in kleinen Serien ermöglicht. Ein Nachteil dieser Kunststoffteile ist jedoch die Qualität von deren äußerer Oberfläche, deren Begrenzung sich letztendlich frei im Plastisol bildet und die Phasengrenze der auf die erhitzte Form aufgewachsenen Kunststoffschicht darstellt. Diese Oberflächen weisen in der Regel einen speckigen Glanz auf, sind relativ glatt und durch das Aufwachsen mit großen geometrischen Toleranzen behaftet, da durch die nach dem Stand der Technik verwendeten Formen nur die inneren Oberflächen hohlkörperförmiger Kunststoffteile bei der Herstellung durch den Formkörper geometrisch festgelegt werden können.The great advantage of the method is that the moldings, which can be produced at relatively low costs, enable the economical production of plastic parts in small series. A disadvantage of these plastic parts, however, is the quality of their outer surface, the boundary of which is ultimately formed freely in the plastisol and represents the phase boundary of the plastic layer grown on the heated mold. These surfaces usually have a greasy sheen, are relatively smooth and have large geometric tolerances due to the growth, since the molds used according to the prior art only allow the inner surfaces of hollow plastic parts to be geometrically defined during manufacture by the molded body .
Bestehen, wie beispielsweise bei Teilen, die in Innenräumen von Kraftfahrzeugen Verwendung finden sollen, erhöhte Anforderungen an die Oberflächenqualität eines Kunststoffteils, scheiden die vorstehend beschriebenen Verfahren für die Herstellung der Kunststoffteile regelmäßig aus. Die Kunststoffteile müssen dann beispielsweise mittels Spritzgussverfahren hergestellt werden, was den Nachteil mit sich bringt, dass durch die vergleichsweise hohen Kosten für die Spritzgussformen, gerade bei der Fertigung kleiner Serien, die Kosten für die Herstellung des einzelnen Kunststoffteils signifikant steigen.If there are increased demands on the surface quality of a plastic part, for example in the case of parts that are to be used in the interiors of motor vehicles, the processes described above for the production of the plastic parts are regularly ruled out. The plastic parts then have to be manufactured, for example, by means of an injection molding process, which has the disadvantage that the relatively high costs for the injection molds, especially in the production of small series, significantly increase the costs for the manufacture of the individual plastic part.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Form und ein Verfahren anzugeben, welche die Herstellung von Kunststoffteilen mit einer hohen Oberflächenqualität bei niedrigen Stückkosten auch bei kleinen Serien ermöglichen.The invention is therefore based on the object of specifying a mold and a method which enable the production of plastic parts with a high surface quality at low unit costs even in small series.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Form mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen.The object is achieved by a form with the features of
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun eine äußere Oberfläche des Kunststoffteils, also eine Oberfläche des Kunststoffteils, die nicht einen Hohlraum im Inneren des Kunststoffteils begrenzt, in Kontakt mit einer Oberfläche der erfindungsgemäßen Form gebildet. Hierdurch entsteht eine geometrisch definierte Oberfläche, die sowohl hinsichtlich ihrer Kontur als auch ihrer Struktur beeinflusst werden kann. Unter der Oberflächenkontur werden dabei in diesem Sinne die geometrischen Abmaße des Kunststoffteils verstanden, die durch die Oberfläche festgelegt werden.According to the method according to the invention, an outer surface of the plastic part, ie a surface of the plastic part that does not delimit a cavity in the interior of the plastic part, is now formed in contact with a surface of the mold according to the invention. This creates a geometrically defined surface that can be influenced both in terms of its contour and its structure. In this context, the surface contour is understood to mean the geometric dimensions of the plastic part that are defined by the surface.
Unter der Oberflächenstruktur ist die Gestaltung der Oberfläche als solche unabhängig von der geometrischen Form des Kunststoffteils zu verstehen.The surface structure is understood to mean the design of the surface as such, regardless of the geometric shape of the plastic part.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es so, in vorteilhafter Weise eine Außenoberfläche eines Bauteils mit einer Oberflächenstruktur zu versehen. Dabei kann insbesondere eine Narbung und/oder eine Markierung eingeformt werden. Dabei ist unter einer Markierung eine allgemeine Kennzeichnung oder Verzierung des Bauteils zu verstehen, die sich durch das Ausbilden vorspringender und zurückspringender Bereiche an der Oberfläche - sozusagen reliefartig - ergibt. Es kann sich bei diesen Markierungen um die Wiedergabe von Informationen, das Aufbringen von Logos, Ziermustern oder dergleichen handeln. Eine Narbung stellt in diesem Zusammenhang ebenfalls das Erzeugen vor- und zurückspringender Bereiche dar, die ein Muster auf der Außenoberfläche des Kunststoffteils bilden. Dabei entsteht eine normalerweise unregelmäßige Oberflächenstruktur, die beispielsweise an die Narbung eines Leders erinnert. Derartige Narbungen sind zur Veredelung von Kunststoffoberflächen, insbesondere im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik beliebt.The method according to the invention thus advantageously allows an outer surface of a component to be provided with a surface structure. In particular, a grain and / or a marking can be formed. A marking is to be understood as a general marking or decoration of the component, which results from the formation of protruding and recessed areas on the surface - in a relief-like manner, so to speak. These markings can be the reproduction of information, the application of logos, decorative patterns or the like. In this context, graining also represents the creation of protruding and recessed areas that form a pattern on the outer surface of the plastic part. This usually creates an irregular surface structure that is reminiscent of the grain of leather, for example. Such grains are popular for refining plastic surfaces, especially in the field of automotive engineering.
Die erfindungsgemäße Form für die Herstellung eines Kunststoffteils nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weist dementsprechend einen Hohlraum auf, wobei die den Hohlraum begrenzende Oberfläche die Negativform der Außenkontur des herzustellenden Kunststoffteils bildet. Dabei ist die Form derart gestaltet, dass ein Plastisol, wenn die Form in dieses getaucht wird, in den Hohlraum eindringen kann. Auf diese Weise entsteht die äußere Oberfläche an einer den Hohlraum begrenzenden inneren Oberfläche der Form.The mold according to the invention for the production of a plastic part by the method according to the invention accordingly has a cavity, the surface delimiting the cavity forming the negative shape of the outer contour of the plastic part to be produced. The shape is designed in such a way that a plastisol can penetrate into the cavity when the shape is immersed in it. In this way, the outer surface is created on an inner surface of the mold that delimits the cavity.
Diese den Hohlraum begrenzende innere Oberfläche der Form kann in vorteilhafter Weise eine Oberflächenstruktur aufweisen, die zur Herstellung der vorstehend beschriebenen Narbung und/oder Markierung dient. Dabei beträgt die Höhendifferenz zwischen den vorspringenden und zurückspringenden Bereichen der Oberflächenstruktur vorzugsweise höchstens 1 mm. Unter der Höhendifferenz in diesem Sinne ist die Strecke, um die die vorspringenden Bereiche gegenüber den zurückspringenden Bereichen entlang der normalen Richtung der Oberfläche vorspringen, zu verstehen.This inner surface of the mold delimiting the cavity can advantageously have a surface structure which is used to produce the graining and / or marking described above. The height difference between the protruding and recessed areas of the surface structure is preferably at most 1 mm. The difference in height in this sense is to be understood as the distance by which the protruding areas protrude from the recessed areas along the normal direction of the surface.
Zum Entfernen des Kunststoffteils aus der Form kann diese Formteilungen aufweisen, aufklappbar oder zerlegbar bzw. aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein.In order to remove the plastic part from the mold, it can have moldings, can be opened or dismantled, or can be composed of several parts.
Für die Kunststoffteile, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind und sich von bisher herstellbaren Kunststoffteilen im Wesentlichen durch die Kombination aus der für Tauchverfahren typischen Eigenschaften mit einer definierten äußeren Oberfläche unterscheiden, eignet sich insbesondere Weich-PVC als Polymer als Bestandteil des Plastisols.For the plastic parts that can be produced by the process according to the invention and that differ from the plastic parts that have been produced up to now essentially by the combination of the properties typical for immersion processes with a defined outer surface, soft PVC is particularly suitable as a polymer as a component of the plastisol.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der
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1 - zeigt ein beispielhaftes, erfindungsgemäßes Kunststoffteil in einer schematischen Schnittdarstellung. -
2 - zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers nach dem Stand der Technik, wie er zur Herstellung eines der1 entsprechenden Kunststoffteils verwendet wird. -
3 - zeigt die in2 dargestellte Form während der Durchführung eines Tauchverfahrens in einer schematischen Darstelluna. -
4 - zeigt die in2 dargestellte Form mit einem darauf gebildeten Kunststoffteil in einer Teilschnittdarstellung. -
5 - zeigt eine beispielhafte erfindungsgemäße Form in einer schematischen Teilschnittdarstellung. -
6 - zeigt die Form aus5 während der Durchführung eines Tauchverfahrens in einer schematischen Darstellung. -
7 - zeigt eine schematische Teilschnittdarstellung der Form aus5 mit einem an der Form gebildeten Kunststoffteil.
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1 - shows an exemplary plastic part according to the invention in a schematic sectional view. -
2 - shows a schematic representation of a shaped body according to the prior art, as it is for the production of one of the1 corresponding plastic part is used. -
3rd - shows the in2 Shown form during the implementation of a dipping process in a schematic representation. -
4th - shows the in2 Shown shape with a plastic part formed thereon in a partial sectional view. -
5 - shows an exemplary form according to the invention in a schematic partial sectional view. -
6th - shows theshape 5 during the implementation of a dipping process in a schematic representation. -
7th - shows a schematic partial sectional view of the form from FIG5 with a plastic part formed on the mold.
Das in
Nach dem Stand der Technik, wie er in den
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches in den
Darüber weist die Form einen Halterungsbereich
Durch das Eindringen des Plastisols
Die äußeren Oberflächen des Kunststoffteils
So kann beispielsweise an der inneren Oberfläche
An der äußeren Oberfläche
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