DE102014115869A1

DE102014115869A1 - Einspritzguss- und Formpress-System und Verfahren

Info

Publication number: DE102014115869A1
Application number: DE201410115869
Authority: DE
Inventors: Robert J. Zander; Ken Ritzema; Kevin Morse; Michael P. Williams
Original assignee: Cadillac Products Automotive Co
Current assignee: Cadillac Products Automotive Co
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-04-30
Also published as: US20150118343A1; US9216526B2; CN105682883A; CN105682883B; WO2015066435A1

Abstract

Spritzguß- und Formpress-System umfasst eine Form mit einer festgelegten ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte. Die zweite Hälfte ist zunächst derart positioniert, dass ein Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Hälfte einen ersten Abstand definiert, der so bemessen ist, einen Schmelze-Schuss aus einem geschäumten oder festen geschmolzenen Polymermaterial aufzunehmen, wobei der erste Abstand ausgewählt ist, um ein Füllen des Hohlraums durch den Schmelze-Schuss zu verhindern. Eine Verlagerungseinrichtung wirkt unmittelbar nach oder während des Einspritzens des Schmelze-Schusses, um die zweite Hälfte in Richtung auf die erste Hälfte zu verlagern, wodurch ein zweiter Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hälfte entsteht, der kleiner als der erste Abstand ist. Der zweite Abstand definiert eine Dicke des fertigen Teils, wobei die Verlagerung der zweiten Hälfte auf den zweiten Abstand den Schmelze-Schuss komprimiert derart, dass der Schmelze-Schuss den Hohlraum füllt und ein fertiges Teil zwischen der ersten und der zweiten Hälfte bildet. Die Gesamtzeit, um sowohl den Schmelze-Schuss einzuspritzen als auch den Schmelze-Schuss zu komprimieren, ist kleiner als oder gleich einer Sekunden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S. Provisional Patentanmeldung Nr. 61/898,166, die am 31. Oktober 2013 eingereicht wurde, und der U.S. Provisional Patentanmeldung Nr. 14/528,069, die am 30. Oktober 2014 eingereicht wurde, wobei die Gesamtheit der beiden Anmeldungen hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Kunststoff-Spritzgusssysteme, Verfahren und die Produkte, die mit diesem Verfahren hergestellt werden.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt liefert Hintergrundinformation, die die vorliegende Offenbarung betrifft aber nicht notwendigerweise Stand der Technik bildet.
Kunststoffkomponenten, wie bspw. Fahrzeugunterbodenabdeckungen werden eingesetzt, um Luftturbulenzen unter Kraftfahrzeugen zu reduzieren. Die Kühlluftöffnungen oder Platten müssen dünn sein, um Gewicht und Kosten zu reduzieren, während sie weiterhin aus einem Polymermaterial hergestellt sind, das eine ausreichende Steifigkeit bereitstellt, um die Werkstückgeometrie aufrechtzuerhalten. Derzeit werden diese Teile in einem Thermoformprozess hergestellt, bei dem zunächst eine dünnwandige (etwa 1,5 bis 2,0 mm) Kunststoff-Folie extrudiert wird. Die extrudierte Folie wird dann thermoumgeformt mit einem oder mehreren Werkzeugen oder Formen, um die Gesamtgeometrie oder Form des Teils zu erzeugen, einschließlich Verstärkungskomponenten, Rippen für die Steifigkeit, Öffnungen für Befestigungselemente und Ähnlichem. Das Teil wird schließlich gestanzt, um seine endgültige oder fertige Geometrie zu erzeugen. Thermoumgeformte Teile erfordern deshalb mehrere Herstellungsschritte, die zu erhöhten Kosten und erhöhter Zeit zur Fertigung führen. Thermoumformung ist ebenfalls dahingehend begrenzt, dass Komponenten, wie bspw. zusätzliche Verdickungs-Verstärkungswände, die dort positioniert werden, wo Befestigungselemente angebracht werden und an Orten mit hoher Spannung, nicht während des Thermoumformungsschritts erzeugt werden können, was sich aus der gleichmäßigen Wanddicke der Folie ergibt. Deshalb müssen diese Gebiete in einem späteren Herstellungsschritt hinzugefügt werden (wie bspw. durch Verkleben oder thermisches Bonden).
Es sind Spritzgussverfahren bekannt, die größere geometrische Formen als Thermoumformung bereitstellen. Allerdings sind die bekannten Spritzgussverfahren nicht in der Lage, Teile zu erzeugen, die eine Oberfläche von mehreren Quadrat-Fuß in dem gewünschten Dickenbereich haben, da das Material zu schnell fest wird, um es dem Kunststoffmaterial zu ermöglichen, in die gesamte Form zu fließen. Bei bekannten Spritzgussverfahren werden die Spritzgussform-Hälften typischerweise mit einem gewissen Abstand unter hohem Druck gehalten, wobei der Abstand die endgültige oder gewünschte Wanddicke des Teils definiert (bspw. 2,0 bis 3,0 mm). Da der geschmolzene Kunststoff auch in die weit entfernten Spritzgussformbereiche fließen muss, werden verschiedene Öffnungen oder Einlässe (engl. ”drops”) verwendet, was die Gusskosten erhöht. Zusätzlich erzeugt die Zeit, die benötigt wird, um den Kunststoff durch die Form fließen zu lassen, einen extremen Druck in der Form, da der Kunststoff schnell beginnt abzukühlen und sich während der Injektions- bzw. Einspritzphase verdickt. Das herkömmliche Spritzgießen erfordert deshalb Pressen mit hohen Drücken (etwa 1–3 Tonnen pro Quadrat-Inch), um die Spritzgussform-Hälften in Position zu halten, wenn der geschmolzene Kunststoff unter Druck eingespritzt wird. Eine Gesamtguss-Füllzeit von etwa 4 Sekunden wird für einen herkömmlichen Spritzgussprozess benötigt, wobei die Abkühlzeit von etwa 45 Sekunden nicht enthalten ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung dar und soll nicht als umfassende Offenbarung des gesamten Umfangs und all seiner Merkmale betrachtet werden.
Gemäß einiger Ausführungsbeispiele umfasst ein Spritzguss- und Formpress-System eine Spritzgussform mit einer ersten festen Hälfte und einer zweiten Hälfte, die mit Bezug auf die erste Hälfte verlagerbar ist. Die zweite Hälfte ist anfänglich so positioniert, dass eine Kavität bzw. Hohlraum zwischen der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte einen ersten Zwischenraum bzw. Abstand definiert, der bemessen ist, um einen amorph geformten Schmelze-Schuss (engl. ”puddle shot”) eines geschmolzenen Polymer-Materials aufzunehmen, das in den Hohlraum eingespritzt wird, in dem eine Spritzgussvorrichtung eingesetzt wird. Der erste Abstand wird gewählt, um zu verhindern, dass der Schmelze-Schuss den Hohlraum füllt. Eine Verlagerungsvorrichtung wirkt direkt während oder nach dem Einspritzen des Schmelze-Schusses, um die zweite Spritzgussform-Hälfte in Richtung der ersten Spritzgussform-Hälfte zu verlagern und damit einen zweiten Zwischenraum bzw. Abstand zwischen der ersten Spritzgussform-Hälfte und der zweiten Spritzgussform-Hälfte zu erzeugen, der kleiner ist als der erste Abstand. Der zweite Abstand definiert die Dicke eines fertigen Teils. Das Verlagern der zweiten Spritzgussform-Hälfte zu dem zweiten Abstand komprimiert den Schuss bis ein fertiges Teil zwischen der ersten Spritzgussform-Hälfte und zweiten Spritzgussform-Hälfte hergestellt ist. Die Gesamtzeit, die zum Einspritzen des Schusses und zum Komprimieren des Schusses benötigt wird, ist entsprechend einigen Ausführungsformen kleiner oder gleich 1 Sekunde und entsprechend weiterer Ausführungsformen kleiner als oder gleich 5,0 Sekunden (mit einer maximalen Einspritzzeit von 3 Sekunden und einer maximalen Präge- bzw. Formpresszeit von 2 Sekunden).
Entsprechend anderer Ausführungsformen besitzt ein Spritzguss- und Formpress-Verfahren eine Spritzguss-Schnecke, die von einem ersten Druckspeicher verlagert wird, eine Spritzgussform mit einer ersten festen Hälfte und einer verlagerbaren zweiten Hälfte, mit einer positionsgesteuerten Hochgeschwindigkeitsklammer, die mit der zweiten Hälfte der Spritzgussform ausgerichtet ist. Das Verfahren umfasst die Schritte: zunächst Positionieren der zweiten Spritzgussform-Hälfte derart, dass ein Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Hälfte einen ersten Abstand bildet; Verlagern der Spritzguss-Schnecke durch Anwenden von Druck aus dem ersten Druckspeicher, um einen amorph geformten Schmelze-Schuss eines geschmolzenen Polymermaterials in den Hohlraum einzuspritzen, wobei der Schuss den Hohlraum nicht füllt; Betätigen der Hochgeschwindigkeitsklammer während oder nach dem Einspritzen des Schmelze-Schusses, um die zweite Spritzgussform-Hälfte zu der ersten Spritzgussform-Hälfte zu verlagern und damit den Schmelze-Schuss zu komprimieren bis ein zweiter Abstand, der kleiner ist als der erste Abstand und die Dicke eines fertigen Teils definiert, gebildet ist zwischen der ersten Spritzgussform-Hälfte und der zweiten Spritzgussform-Hälfte; und Ausführen des Verlagerungs- und Betätigungsschritts (der Präge- bzw. Formpress-Schritt) in 2,0 Sekunden oder weniger und gemäß einigen Ausführungsformen in 0,7 Sekunden oder weniger.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung. Die Beschreibung und die spezifischen Beispiele in dieser Zusammenfassung sind alleine zum Zwecke der Erläuterung gedacht und sollen nicht als den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung beschränkend betrachtet werden.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen sind nur zu Veranschaulichungszwecken ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen vorgesehen und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
1 ist eine schematische Ansicht eines Spritzguss- und Formpress-Systems der vorliegenden Offenbarung, gezeigt nach der Bildung eines Schmelze-Schusses (engl. ”puddle shot”) eines Polymermaterials zwischen die Spritzgussform-Hälften;
2 ist eine schematische Ansicht, die gegenüber der von 1 modifiziert ist, um die Spritzgussform-Hälften zu zeigen und das fertige Teil nach einem Formpress-Schritt, der die Spritzgussform-Hälften schließt;
3 ist eine Draufsicht eines amorph geformten Schmelze-Schusses eines Polymermaterials, der vor dem Formpress-Schritt bereitgestellt wird; und
4 ist eine Draufsicht auf ein fertiges Teil, das durch Verwendung des Spritzguss- und Formpress-Verfahrens einer vorliegenden Offenbarung erzeugt wird.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Beispielhafte Ausführungsformen werden nun ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Es wird nun auf die 1 Bezug genommen. Entsprechend einiger Ausführungsformen und Bezug nehmen allgemein auf die 1, umfasst ein Spritzguss- und Formpress-System 10 eine Spritzgussmaschine 12 mit einem Schneckenabschnitt 14, der mit einer Mischkammer 16 verbunden ist. Ein Kunstharzmaterial 18, das bspw. als Kunstharz-Perlen aus einem Kunstharz-Behälter 20 bereitgestellt wird, wird zur Mischkammer 16 transportiert. Ein Treibmittel oder Blähmittel 22 in Pelletform kann bereitgestellt werden, das über eine Übertragungsleitung 23 aus einem Treibmittel-Behälter 24 zu der Mischkammer 16 transportiert wird. Das Volumen des Treibmittels 22 im Vergleich zu dem Volumen des Kunstharzmaterials 18 wird gesteuert, um einen gewünschten Prozentsatz von Treibmittel zu Kunstharz in einer aufgeschmolzenen Mischung bereitzustellen, die in der Spritzgussmaschine 12 erzeugt wird.
Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Bläh- oder Treibmittel 22 zunächst in Form eines Gases vorliegen, das in dem Treibmittel-Behälter 24 gespeichert ist. Wenn Gas als Treibmittel 22 benutzt wird, kann das Treibmittel 22 in den Schmelze-Strom eingebracht werden. Wenn das Gas als Treibmittel 22 benutzt wird, wird die Übertragungsleitung 23 zur Mischkammer 16 nicht benutzt und stattdessen wird das Gas direkt in den Schneckenabschnitt 14 über eine separate Gasübertragungsleitung 25 übertragen.
Wenn das Treibmittel 22 benutzt wird, werden das Kunstharz 18 und das Treibmittel 22 in einem vorbestimmten Gewichts- und/oder Volumenverhältnis innerhalb der Mischkammer 16 gemischt und als ein Volumen aus Kunstharz und Treibmittel zu dem Schneckenabschnitt 14 transportiert. Das Kunstharzmaterial 18 kann eines von einer Vielzahl von thermoplastischen Materialien sein, einschließlich aber nicht ausschließlich Polyethylen, Polypropylen, LLDPE, LDPE, TPO, aliphatisches Polyamid, Ionomer, Acrylnitril-Styrol (ABS), Polystyren, oder andere Polymermaterialien einschließlich gefüllte Varianten (bspw. Talkmineral und Glas).
Ein Heizgerät 26 ist mit dem Schneckenabschnitt 14 verbunden. Ein Schneckengewinde 28 ist auf einer Spritzguss-Schnecke 32 vorgesehen und sowohl das Schneckengewinde 28 und als auch die Spritzguss-Schnecke 32 sind drehbar und axial innerhalb des Schneckenabschnitts 14 aufgenommen. Hohlräume bzw. Kavitäten zwischen den Gewindegängen des Schneckengewindes 28 nehmen das Volumen aus Kunstharz 18 und Treibmittel 22 auf. Die Spritzguss-Schnecke 32 wird anfänglich durch axiale Verlagerung in eine Rückziehrichtung ”A” positioniert, wie in 1 gezeigt, wenn das Volumen aus Kunstharz 18 und Treibmittel 22 in dem Schneckenabschnitt 14 aufgenommen wird. Das Volumen aus Kunstharz 18 und Treibmittel 22 wird axial verlagert, indem das Schneckengewinde 28 durch Drehung der Spritzguss-Schnecke 32 benutzt wird. Eine Mischung aus Kunstharz/Treibmittel 30 wird erzeugt, indem das Volumen aus Kunstharz 18 und Treibmittel 22 in dem Schneckenabschnitt 14 durch Verwendung des Heizgeräts 26 erhitzt wird und unter Druck verflüssigt wird, um zu verhindern, dass das durch das Treibmittel 22 erzeugte Gas sich vorzeitig in der Mischung expandiert.
Die Mischung 30 aus Kunstharz/Treibmittel wird über eine Einwege-Ventil-Strömungsvorrichtung, die in einigen Ausführungsformen ein Rückschlagventil 34 ist, in einen Mischungs-Aufnahmebereich 36 des Schneckengewindes 28 transportiert, indem der Schneckenabschnitt 14 gedreht und axial verlagert wird. Das Rückschlagventil 34 ist ausgerichtet, um den Fluss der Mischung aus Kunstharz/Treibmittel in den Aufnahmeabschnitt des Schneckenabschnitts nur in Richtung der Spritzguss-Formpressform 38 zuzulassen. Wenn die Mischung 30 den Mischungs-Aufnahmebereich 36 erreicht, unterstützt die Mischung 30 die axiale Verlagerung der Spritzguss-Schnecke 32 in die Rückziehrichtung ”A”.
Nach dem Erhitzen der erzeugten Mischung 30, die einen vorbestimmtes Volumen der Mischung 30 in dem Mischungs-Aufnahmebereich 36 erzeugt, wird die Drehung der Spritzguss-Schnecke 32 gestoppt und die Spritzguss-Schnecke 32 wird danach axial in eine Einspritzrichtung ”B” verlagert, um die Mischung 30 einzuspritzen. Aus dem Mischungs-Aufnahmebereich 36, wird die Mischung 30 als ein Schmelze-Schuss eines Materials in die Spritzguss- und Formpressform 38 eingespritzt. Ein Schneckenkörper 40 mit einem vorbestimmten Durchmesser definiert den Schneckenkerndurchmesser des Schneckengewindes 28 und damit den Raum, der durch das Volumen aus Kunstharz 18 und Treibmittel 22 zwischen Schneckenkerndurchmesser und innerer Wand des Schneckenabschnitts 14 gefüllt wird. Ein Rückfluss (in Richtung der Rückziehrichtung ”A”) der Mischung 30 während des Einspritzens wird durch die Ausrichtung des Rückschlagventils 34 verhindert.
Die Spritzguss- und Formpressform 38 umfasst eine feststehende erste Hälfte 42 und eine bewegliche zweite Hälfte 44, deren jede eine Temperatur-Steuerungsleitung 46 oder 48 aufweist, die mit einem Kühlmittel gefüllt sind, das eine Steuerung der Temperatur der Form auf 10°C–80°C zulässt. Die erste und die zweite Hohlraumhälfte 42, 44 sind anfänglich vertikal ausgerichtet mit einem Zwischenraum bzw. Abstand ”C” zwischen den zwei Spritzgussform-Hälften 42, 44 von etwa 4,0 bis 10,0 mm. Das steht in direktem Gegensatz zu herkömmlichen Spritzgussprozessen, die die Spritzgussform-Hälften in einem gewünschten endgültigen Abstand halten, der durch die nominale Wandstärke des fertigen Teils festgelegt ist, und bei dem hoher Druck auf die Spritzgussform-Hälften ausgeübt wird, wenn die Spritzgussmischung in die Spritzgussform eingebracht wird.
Die Kunststoff-Harzmischung 30 wird durch einen Drop-Injektor 50 (engl. ”drop injector”) eingespritzt, der sich durch die feste erste Hälfte 42 erstreckt. Ein ”Schmelze-Schuss” 52 der geschmolzenen Kunststoff-Einspritzmischung 30, der eine amorphe Geometrie besitzt, wird dadurch zwischen der ersten und der zweiten Spritzgussform-Hälfte 42, 44 positioniert, während sie zueinander beabstandet sind in der Anfangs-Spritzgussposition oder Abstand ”C”. Entsprechend einiger Ausführungsformen sind die Ausgänge der mehreren Druckspeicher 54, 56, 58 zu der Spritzguss-Schnecke 32 ausgerichtet, um die Einspritzgeschwindigkeit der Spritzguss-Schnecke 32 zu maximieren hin zu dem optimalen Ziel, eine Einspritzzeit für den Schmelze-Schuss 52 von etwa 0,2 bis 0,7 Sekunden zu erreichen und gemäß einiger Ausführungsformen bis etwa 3,0 Sekunden.
Um das Schneckengewinde 28 zu drehen sowie die Spritzguss-Schnecke 32 in die Einspritzrichtung ”B” axial zu verlagern, ist ein Hydrauliksystem 60 mit einer Hydraulikpumpe 62 vorgesehen, die mit den Druckspeichern 54, 56, 58 verbunden ist. Der Fluiddruck, der von der Hydraulikpumpe 62 erzeugt wird zusammen mit dem von den Speichern 54, 56, 58 bereitgestellten Druck, führt die Spritzguss-Schnecke 32, um die Mischung 30 in den Mischungs-Aufnahmebereich 36 durch den Drop-Injektor 50 zu transportieren und in einen Hohlraum 64, der zwischen der ersten und der zweiten Spritzgussform-Hälfte 42, 44 gebildet wird, wenn die erste und die zweite Spritzgussformhälfte 42, 44 in einem Abstand ”C” beabstandet sind.
Die Hydraulikflüssigkeit von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Speicher 54, 56, 58 wird über eine Speichersammelleitung 66 transportiert. Die Hydraulikflüssigkeit in dem ersten, dem zweiten und dem dritten Speicher 54, 56, 58 sowie Hydraulikflüssigkeit, die von der Hydraulikpumpe 62 ausgebracht ist, wird über eine Hydraulikeinspritz-Sammelleitung 68 geführt, um die Spritzguss-Schnecke 32 zu drehen und/oder die axiale Position der Spritzguss-Schnecke 32 zu steuern. Es ist anzumerken, dass die Anzahl der Speicher von der hier angegebenen Anzahl von drei variieren kann. Die Anzahl der Speicher wird zumindest teilweise durch die Größe der Spritzgussmaschine 12 bestimmt, das Volumen der Spritzgussform 38 und der Kapazität der Hydraulikpumpe 62. Bei einigen Beispielen können die Speicher 54, 56, 58 vollständig weggelassen werden, allerdings liefern die einen oder die mehreren Speicher eine schnellere Verlagerung der Spritzguss-Schnecke 32. Vorzugsweise ist die Hydraulikpumpe 62 und sind die Speicher 54, 56, 58 so dimensioniert, dass der Schmelze-Schuss 52 während des Einspritzschritts in der optimalen Schmelze-Schuss-Einspritzperiode von etwa 0,2 bis 0,7 Sekunden eingespritzt werden kann, und entsprechend anderen Ausführungsformen in etwa 3,0 Sekunden oder in weniger als 3 Sekunden.
Die erste Spritzgussformhälfte und die zweite Spritzgussformhälfte 42, 44 sind zunächst mit einem Abstand ”C” beabstandet voneinander, um den Einspritzdruck während der Einspritzung des Schmelze-Schusses 52 zu minimieren, und der Abstand ”C” wird festgelegt, um zu ermöglichen, dass die gesamte notwendige Kunststoff-Harzmischung 30 in den Hohlraum 64 innerhalb der optimalen Schmelze-Schuss-Einspritzdauer von etwa 0,2 bis 0,7 Sekunden gelangen kann, und entsprechend anderen Ausführungsformen innerhalb von etwa 3,0 Sekunden. Der Schmelze-Schuss 52 füllt deshalb nicht den Hohlraum 64 aber liefert eine ausreichende Menge einer Kunststoff-Harzmischung 30, um ein fertiges Teil nach einer nachfolgenden Verlagerung der zweiten Spritzgussformhälfte 44 in einem Formpress-Schritt zu erzeugen.
Es wird nun auf die 2 und auch auf die 1 Bezug genommen. Entweder nach dem Einspritzen des Schmelze-Schusses 52 oder entsprechend einiger Ausführungsformen während der Einspritzung des Schmelze-Schusses 52 wird ein Hochgeschwindigkeits-Formpress-Schritt ausgeführt, der die zweite Spritzgussformhälfte 44 in eine Schließrichtung ”D” verlagert bis ein vorbestimmter Abstand ”E” zwischen der ersten und der zweiten Spritzgussformhälfte 42, 44 erreicht ist, der zwischen etwa 1,0 mm bis 2,5 mm reicht. Der vorbestimmte Abstand ”E” entspricht und definiert damit eine Wanddicke eines fertigen Teils 70. Bei einigen Ausführungsformen wird der Formpress-Schritt optimal in 0,7 Sekunden oder weniger ausgeführt, und entsprechend anderen Ausführungsformen wird er in etwa 2,0 Sekunden oder weniger ausgeführt. Die Zeit zur Verlagerung der zweiten Spritzgussformhälfte 44 in Schließrichtung ”D” definiert den Formpress-Schritt. Um diese schnelle Formpresszeit zu erreichen, wird eine Steuerungsklemmenanordnung 72 mit hoher Geschwindigkeit und variabler Position verwendet. Die Steuerungsklemmenanordnung 72 mit variabler Position ist mit der zweiten Spritzgussformhälfte 44 verbunden und ermöglicht es der zweiten Spritzgussformhälfte 44, zuerst in die Schmelze-Schuss-Einspritzposition mit Abstand ”C” bewegt zu werden und dann in die Formpressposition, die durch den Abstand ”E” definiert ist, innerhalb des gleichen Einspritz-/Formpress-Prozesses. Wie zuvor ausgeführt, beträgt die Zeit zur Einspritzung des Schmelze-Schusses 52 des geschmolzenen Kunststoffmaterials optimal 0,2 bis 0,7 Sekunden und kann bis zu etwa 3,0 Sekunden betragen. Die gesamte benötigte Zeit für die Schmelze-Schuss-Einspritzung und das Formpressen beträgt deshalb optimal etwa 1,0 Sekunde oder weniger, und entsprechend anderen Ausführungsformen kann sie bis zu etwa 5,0 Sekunden oder weniger betragen.
Der Hochgeschwindigkeits-Formpress-Schritt erzeugt das endgültige dünnwandige Teil 70, indem ein Bruchteil des Spritz-Drucks verwendet wird, der normalerweise mit dem Spritzgießen verbunden wird. Anstelle einer Presse, die etwa 1–3 Tonnen pro Quadrat-Inch an Druck auf die Spritzgussform 38 ausübt, um die erste und die zweite Spritzgussformhälfte 42, 44 in einem Abstand entsprechend des fertigen Teils zu halten, kann eine Presse verwendet werden, die etwa 0,5 Tonnen pro Quadrat-Inch oder weniger aufbringt (50% oder weniger des herkömmlichen Spritzguss-Drucks). Dies liegt daran, dass der Hochgeschwindigkeits-Formpress-Schritt auftritt, solange der Schmelze-Schuss 52 noch in seinem erwärmten und geschmolzenen Zustand ist, und da mehrere Entlüftungspfade 74, 76 vorgesehen sind, um Luft/Gas entweichen zu lassen, während der geschmolzene Kunststoff innerhalb der Spritzgussform 38 aufgenommen ist. Das Teil 70 wird ”formgepresst” oder geformt in seine endgültige Geometrie der Spritzgussform 38 während des Hochgeschwindigkeits-Formpress-Schritts. Nach dem Halten für eine Abkühlzeitdauer wird die Spritzgussform 38 mit dem fertigen Teil 70, das mit der zweiten Spritzgussformhälfte 44 verbunden ist, geöffnet und das Teil 70 wird entfernt und ist fertig zum Versand. Keine weiteren Herstellungsschritte werden für die endgültige Dimensionierung, Hinzufügung von Verstärkungsbereichen oder Ähnlichem benötigt.
Es ist anzumerken, dass die Temperatur-Steuerungsleitungen 46, 48 ermöglichen, die Temperatur der Spritzgussform zwischen 10°C–50°C und in einigen Fällen zwischen 10°C–80°C zu steuern. Indem die erste und die zweite Spritzgussformhälfte 42, 44 zwischen 10°C–50°C gehalten wird, kann eine Gesamtspritzguss-Formzykluszeit vom Start des Einspritzvorgangs bis zur Entfernung des fertigen Teils 70 aus der Spritzgussform 38 von weniger als 1 Minute erreicht werden. Die Möglichkeit, eine Spritzgussformtemperatur von 10°C–50°C zu verwenden, wird erreicht durch die schnelle Einspritzzeit (0,2 bis 0,7 Sekunden) und bis zu 3,0 Sekunden, was verhindert, dass die Kunststoff-Harzmischung 30 sich vor dem Formpressen verfestigt, und hilft auch dabei, die Gesamtzeit für den Formpress-Schritt auf 0,7 Sekunden oder weniger zu halten und gemäß einigen Ausführungsformen auf bis zu 2,0 Sekunden. Bekannte Spritzguss-Formpress-Verfahren wenden höhere Temperaturen im Hinblick auf die Spritzgussformhälften an, um das Abkühlen der Kunstharzmischung während des Spritzgießens zu verhindern, und/oder Isolieren der Spritzgussformhälften, um ein Abkühlen der Kunstharzmischung zu verhindern.
Es wird weiter auf die 2 Bezug genommen. Die Verwendung des Treibmittels 22 in dem Spritzguss-Formpress-System 10 verbessert das bekannte Spritzgussverfahren und/oder Spritzguss-Formpress-Verfahren aus den nachfolgenden Gründen. Das Treibmittel 22 lässt zu, dass die Kunststoff-Harzmischung 30 ein oder mehrere Bereiche mit größerer Wanddicke 77 des fertigen Teils 70 füllt. Bereiche mit größerer Wanddicke 77 können eine Wanddicke ”F” haben, die größer ist als der vorbestimmte Abstand ”E”, der durch die Sollwandstärke des fertigen Teils 70 definiert wird.
Bereiche mit vergrößerter Wanddicke 77 können bspw. eingesetzt werden, um zusätzliche Dicke zur Verstärkung bereitzustellen, wo Befestigungselemente im fertigen Teil 70 aufgenommen werden sollen, an Orten wie bspw. Biegungen, wo höhere Spannungen auftreten können, und/oder wo Verstärkungsstege oder Rippen positioniert sind. Standard-Spritzgussverfahren und Spritzguss-Formpress-Verfahren sind nicht gut geeignet, um Bereiche mit größerer Wanddicke 77 bereitzustellen, da die Zeit, die die Kunststoff-Harzmischung zur Strömung benötigt bevor die Aushärtung eintritt, nicht ausreicht, ohne die Unterstützung des Treibmittels 22. Der Einsatz des Treibmittels 22 zusammen mit dem schnellen Einspritz- und Formpress-Schritt, die in dem Prozess eingesetzt werden und mit den Komponenten des Formpress-Systems 10 liefert Bereiche unterschiedlicher Wanddicke in dem fertigen Teil 70, ohne dass weitere Zeit oder Schritte dem Prozess hinzugefügt werden müssen.
Es wird nun auf die 3 Bezug genommen und wieder auf die 1–2. Die amorphe Erscheinung des Schmelze-Schusses 52 wird dargestellt. Der Schmelze-Schuss 52 hat ein Gesamtvolumen an Kunststoffmaterial, das zum Füllen der Spritzgussform 38 mit einer gewünschten Wanddicke des fertigen Teils 70 erforderlich ist. Wie zuvor erläutert erfolgt die Einspritzung des Schmelze-Schusses 52 in einer Zeitdauer von etwa 0,2 bis 0,7 Sekunden und kann bis zu 3,0 Sekunden sein.
Es wird nun auf die 4 Bezug genommen. Das Teil 70 (das eine Fläche von etwa 1500 cm² oder größer haben kann bei einer Sollwandstärke von 1,5 mm oder weniger) kann hergestellt werden, indem nur wenige bspw. zwei Einspritz-Orte oder Drops 80, 82 verwendet werden, an denen die geschmolzene Kunststoff-Einspritzmischung 30 eingespritzt wird. Einer der Vorteile des vorliegenden Einspritz-Formpress-Prozesses liegt darin, dass ein Fließabstand ”G” zwischen den Drops 80 oder 82 und einen Rand 84 des Teils 70 signifikante erhöht werden kann. Beispielsweise kann der Fließabstand ”G”, der sich mit dem vorliegenden Prozess realisieren lässt, etwa 38,1 cm (15 inch) für ein Teil betragen, das eine Wandstärke von 1,5 mm (0,06 inch) besitzt, was wesentlich größer ist als die 18,0 cm (7 inch) maximaler Abstand, der mit herkömmlichen Spritzguss oder bekannten Spritzguss-Formpress-Verfahren möglich ist. Der Abstand ”G” liefert deshalb ein messbares Zeichen des Vorliegens des Spritzguss-Formpress-Verfahrens der vorliegenden Offenbarung. Im endgültigen spritzgegossenen Zustand wird der Abstand ”G” des Teils den Abstand darstellen, der von dem geschmolzenen Einspritzmaterial des Schmelze-Schusses 52 zwischen einem der Drops 80, 82 und des äußeren Rands 84 des Teils 70 nach Abschluss des Formpress-Schritts durchlaufen hat.
Bei einem herkömmlichen Spritzgussteil beträgt der gesamte Wegabstand zwischen dem Einspritzpunkt oder Drop und einem äußeren Teilerand typischerweise begrenzt etwa 18,0 cm (7 inch) oder weniger. Der vorliegende Spritzguss-Formpress-Prozess kann mit im Wesentlichen jedem thermoplastischen Harzmaterial durchgeführt werden, einschließlich Polyethylen und Polypropylen. Das Treibmittel 22 kann ebenfalls dem Kunststoffharz 30 zugefügt werden, um den Materialfluss in die Spritzgussform 38 zu verbessern. Während herkömmliche Spritzgussprozesse typischerweise eine Einspritzgeschwindigkeit von etwa 10,16 bis 15,24 cm/sec (4 bis 6 inch/sec) benutzen, benutzt der vorliegende Einspritz-Formpress-Prozess eine Einspritzgeschwindigkeit im Bereich von etwa 10,16 cm/sec (4 inch/sec) bis etwa 86,36 cm/sec (34 inch/sec) mit Hilfe des Einsatzes des Hydrauliksystems 60. Vorzugsweise lässt die Einspritzgeschwindigkeit einen Fließabstand ”G” über 18 cm (7 inch) für ein Teil 70 mit einer Wandstärke von 1,5 mm (0,06 inch) zu.
Das Spritzguss- und Formpress-System 10 der vorliegenden Offenbarung ermöglicht auch lokalisierte Wanddickenvariationen, wie bspw. zusätzliche erhöhte Merkmale 86, die Einbringung von Merkmalen mit größerer Wanddicke, wie bspw. hervorragende Knöpfe 88, und/oder das Einfügen von Standrippen 90 an im Wesentlichen jeder Stelle im Teil 70. Diese Merkmale sind bei Kunststoffkomponenten, die nur spritzgegossen sind, nicht verfügbar, die sich auf die anfängliche Nutzung eines plattenförmigen Körpers stützen, der für ähnliche Anwendungen wie bspw. Fahrzeugunterbodenplatten geschnitten und geformt ist.
Ein Spritzgussprozess 10 der vorliegenden Offenbarung liefert ein dünnwandiges (von weniger als gleich 1,0 mm, 1,5 mm und bis zu 2,0 mm Dicke) Teil 70 mit einer Oberfläche von etwa 1500 cm² oder mehr. Gemäß einigen Ausführungsformen kann ein beispielhaftes fertiges Teil 70 aufweisen: eine Oberfläche deren Fläche größer als 1500 cm² ist; eine nominale oder mittlere Dicke des fertigen Teils von weniger als 1,5 mm; und einem oder mehreren lokalisierten Gebieten mit einer Wanddicke größer als 1,5 mm. Der vorliegende Spritzguss-Formpress-Prozess 10 verwendet nur eine einzelne 2-stückige Spritzgussform 38 in einem kontinuierlichen einzelnen Herstellungsschritt. Die Spritzgussformhälften 42, 44 umfassen eine feststehende Spritzgussformhälfte 42 und eine sich bewegende Spritzgussformhälfte 44 und keine weiteren unabhängigen bewegten Teile.
Der Spritzguss- und Formpress-Prozess und das Spritzguss- und Formpress-System 10 der vorliegenden Offenbarung liefern verschiedene Vorteile: 1) der Prozess und das System erzeugen Strömungs-Angusskanäle (engl. ”flow runners”) (Abstand ”G”) von 7 oder mehr Inch Länge in einem fertigen Spritzgussteil, was Teile mit großen Oberflächen (größer als 1500 cm²) ermöglicht; 2) der Prozess und das System stellen eine Gesamteinspritz- und Formpresszeit von etwa 1,0 Sekunden oder weniger bereit, die den Anfangsschritt des Einspritzens von Material zur Erzeugung des Schmelze-Schusses (0,2 bis 0,7 s) plus den Formpress-Schritt (0,7 s oder weniger) umfasst; 3) der Prozess und das System verwenden Spritzgussform-Hälften, die zu Beginn einen Abstand zueinander haben, der größer ist als die endgültige Wanddicke des fertigen Teils, und die nachfolgend entweder während oder nach Erzeugung des Schmelze-Schusses in 0,7 Sekunden oder weniger geschlossen werden; 4) der Prozess und das System umfassen einen Formpress-Schritt zusammen mit einem Treibmittel, das Gebiete mit unterschiedlicher Wanddicke in dem gleichen Spritzgussteil in einem einzelnen Herstellungsschritt erzeugen können; 5) der Prozess und das System benutzen Kühltemperaturen von 10°C–80°C und vorzugsweise 10°C–50°C für die meisten Kunstharze, um eine Gesamtzykluszeit von 1 Minute oder weniger pro Teil zu erreichen; und 6) der Prozess und das System ermöglichen die Verwendung einer Presse mit einer wesentlich reduzierten Presskraft pro Flächeneinheit des fertigen Teils verglichen mit den Standard-Spritzgussprozessen.
Die Verwendung einer geschäumten Schmelze bietet zwei Hauptvorteile gegenüber einer nicht geschäumten Schmelze, bei Einsatz in dem vorliegenden Spritzguss- und Formpress-Prozess. Der erste Vorteil einer geschäumten Schmelze ist eine reduzierte Abkühlzeit und damit eine Reduzierung des Zeitzyklus um bis zu 20% (von etwa 50 s für ein nicht geschäumtes Teil nach unten auf bis zu 40 s für das vorliegende geschäumte Teil) im Vergleich zu einem nicht geschäumten Schmelz-Prozess. Es wird davon ausgegangen, dass das Schäumen der Schmelze wenn es in das Werkzeug eingespritzt wird, dazu dient, die Schmelze gegen die gekühlten Wände der Spritzgussform zu pressen und damit die Wärmeübertragung zwischen der Werkzeugwand und dem geschmolzenen Kunststoff zu verbessern.
Der zweite Vorteil der Verwendung einer geschäumten Schmelze in dem vorliegenden Spritzguss- und Formpress-Prozess besteht in der Fähigkeit, den geschmolzenen Kunststoff innerhalb der Werkzeugkavität ”auszupacken”, wobei sich das Material ausdehnt um alle Bereiche des Werkzeugs zu füllen. Diese Auspack-Aktion kann nicht mit den bekannten Spritzguss- und Formpress-Prozessen mit fester Wand erreicht werden, da zu demr Zeitpunkt, zu dem das Material vollständig formgepresst werden könnte, es anfangen würde sich zu setzen. Damit ginge die Möglichkeit verloren, das Werkzeug auszupacken. Diese Pack-Aktion ist auch vorteilhaft beim Füllen verdickter Gebiete des Teils, wie bspw. in Befestigungszonen. Senkmarkierungen und Hohlräume wären ansonsten in den Bereichen mit größerer Wanddicke vorhanden ohne die Verwendung einer geschäumten Schmelze. Die geschäumte Schmelze hilft, die verdickten Gebiete auszupacken bzw. auszukleiden und damit Senken und Hohlräume zu vermeiden.
Bekannte Formpress-Prozesse nutzen Standard-Einspritzraten wie bspw. 5–15 cm pro Sekunde und werden verwendet, um Teile herzustellen, die kleiner sind als jene der vorliegenden Offenbarung, die ein Oberflächengebiet von etwa 1500 cm² oder mehr haben. Die Standard-Einspritzraten würden zu einer Füllzeit von 4–6 Sekunden führen, wenn große Teile über 1500 cm² gefüllt würden. Diese 4–6 Sekunden Füllzeit verbunden mit der Zeit zum Formpressen des Teils macht es schwierig, eine große Werkzeug-Kavität formzupressen. Dies liegt daran, dass der geschmolzene Kunststoff innerhalb der großen Werkzeug-Kavität beginnt, sich nach einigen wenigen Sekunden zu verfestigen und insbesondere dann, wenn der geschmolzene Kunststoff zwischen den Kühlwänden des Hohlraums bzw. der Kavität eingefangen ist. Diese Verfestigung verhindert, dass das Material nachfolgend vollformgepresst werden kann. Dies erklärt, warum bekannte Formpress-Prozesse nur verwendet werden bei Teilen mit kleiner Oberflächen (bspw. für Polymermaterial-Kontaktlinsen), die in etwa 2 Sekunden anstelle von 4–6 Sekunden gefüllt werden können. Bekannte Formpress-Prozesse benutzen ebenfalls spezielle Werkzeuge, die den geschmolzenen Kunststoff gegenüber den Kühlwänden des Werkzeugs isolieren. Der vorliegende Hochgeschwindigkeits-Spritzguss- und Formpress-Prozess beseitigt das Bedürfnis nach Spezialwerkzeugen.
Der vorliegende Hochgeschwindigkeits-Spritzguss- und Formpress-Prozess verwendet eine Nicht-Standard-Einspritzrate von etwa 40 cm pro Sekunde und kann bis zu 100 cm pro Sekunde liegen zusammen mit einer positionsgesteuerten Klammereinheit hoher Geschwindigkeit. Die Hochgeschwindigkeits-Einspritzung liefert den Schuss, der zum Füllen eines großen Teils (größer als 1500 cm²) in 0,7 Sekunden oder weniger erforderlich ist. Diese Hochgeschwindigkeits-Einspritzung (0,7 Sekunden oder weniger) verbunden mit der Verwendung einer positionsgesteuerten Klammereinheit hoher Geschwindigkeit kann sowohl die Einspritzung als auch den Formpressvorgang in 1,0 Sekunden oder weniger durchführen. Die Geschwindigkeit, mit der dieser Prozess ausgeführt wird, selbst mit einem abgekühlten Werkzeug, lässt es vorteilhafterweise nicht zu, dass der geschmolzene Kunststoff derart abkühlt, dass er nicht den Formpressprozess durchlaufen könnte.
Beispielhafte Ausführungsformen werden bereitgestellt, damit diese Offenbarung umfassend ist und dem Fachmann den vollständigen Umfang vermittelt. Zahlreiche spezifische Details sind ausgeführt, wie Beispiele spezifischer Komponenten, Vorrichtungen und Verfahren, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu erhalten. Es versteht sich für den Fachmann, dass spezifische Details nicht eingesetzt werden brauchen, dass beispielhafte Ausführungsformen in unterschiedlichen Formen verkörpert sein können und dass sie nicht als den Umfang der vorliegenden Offenbarung beschränkend betrachtet werden dürfen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen sind gut bekannte Prozesse, gut bekannte Vorrichtungsstrukturen und gut bekannte Technologien nicht im Detail beschrieben.
Die hier verwendete Terminologie dient dem Zweck der Beschreibung bestimmter beispielhafter Ausführungsformen und ist nicht beschränkend zu verstehen. Die hier verwendete Singularform ”ein,” ”eine,” und ”die, der, das” sollen auch Pluralformen umfassen, solange der Kontext nicht klar etwas anderes sagt. Die Begriffe ”aufweisen” ”aufweisend” ”umfassen” und ”mit”, sind einschließend und geben deshalb an, dass ausgeführte Merkmale, Werte, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten vorhanden sind, schließen aber nicht aus, dass andere Merkmale, Werte, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen ebenfalls vorhanden sind. Die Verfahrensschritte, Prozesse und Operationen, die hier beschrieben sind, sollen nicht so interpretiert werden, dass sie in dieser speziellen Reihenfolge, wie sie diskutiert oder dargestellt wird, ausgeführt werden müssen, solange nicht speziell eine Reihenfolge der Ausführung angegeben ist. Es versteht sich ebenfalls, dass zusätzliche oder alternative Schritte verwendet werden können.
Wenn ein Element oder eine Schicht bezeichnet wird als ”auf,” ”in Eingriff mit,” ”verbunden mit,” oder ”gekoppelt mit” einem anderen Element oder Schicht, kann dies bedeuten, dass sie direkt auf, in Eingriff mit, verbunden oder gekoppelt mit dem anderen Element oder Schicht ist, oder das Elemente oder Schichten dazwischen vorhanden sind. Wenn dagegen ein Element als ”direkt auf,” ”direkt in Eingriff mit,” ”direkt verbunden mit,” oder ”direkt gekoppelt mit” mit einem Element oder Schicht bezeichnet wird, bedeutet das, dass keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sind. Andere Worte, die zur Beschreibung des Verhältnisses zwischen Elementen benutzt werden, sollen in einer ähnlichen Weise interpretiert werden (bspw., ”zwischen” gegenüber ”direkt zwischen,” ”benachbart” gegenüber ”direkt benachbart,”, etc.). Der hier benutzte Begriff ”und/oder” umfasst jegliche und alle Kombinationen eines oder mehrerer der zugeordneten aufgelisteten Gegenstände.
Obgleich die Begriffe erstes, zweites, drittes, etc. hier benutzt werden, um verschiedene Elemente, Komponenten, Bereiche, Schichten und/oder Gebiete zu bezeichnen, sollen diese Elemente, Komponenten, Gebiete, Schichten und/oder Bereiche nicht durch diese Begriffe beschränkt werden. Diese Begriffe werden nur benutzt, um ein Element, Komponente, Gebiet, Schicht oder Bereich von einem anderen Gebiet, Schicht oder Bereich zu unterscheiden. Begriffe wie ”erstes,” ”zweites,” und andere numerische Begriffe sollen, wenn sie hier benutzt werden, keine Sequenz oder Reihenfolge angeben, solange dies nicht durch den Kontext klar gekennzeichnet ist. Folglich kann ein erstes Element, Komponente, Gebiet, Schicht oder Bereich als ein zweites Element, Komponente, Gebiet, Schicht oder Bereich bezeichnet werden, ohne von der Lehre der beispielhaften Ausführungsformen abzuweichen.
Relative räumliche Begriffe, wie ”innen,” ”außen,” ”unterhalb,” ”unter,” ”tiefer,” ”über,” ”oben,” und ähnliche werden hier zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet, um das Verhältnis eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element oder Merkmal bzw. Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie in den Figuren dargestellt. Relative räumliche Begriffe sollen dazu gedacht sein, unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtungen in Verwendung oder in Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtungen zu umfassen. Falls bspw. die Vorrichtung in den Figuren umgedreht wird, würden die Elemente, die als ”unten” oder ”unterhalb” von anderen Elementen oder Merkmalen beschrieben sind, dann als ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen sein. Somit kann der beispielhafte Begriff ”unter” eine Ausrichtung sowohl unterhalb als auch oberhalb umfassen. Die Vorrichtung kann anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen) und die relativen räumlichen Beschreibung, die hier verwendet werden, sind dann entsprechend zu interpretieren.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsformen wurde zum Zwecke der Erläuterung und Beschreibung vorgesehen. Sie ist nicht dazu gedacht, abschließend zu sein oder die Offenbarung zu begrenzen. Individuelle Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind nicht speziell auf diese bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern – soweit anwendbar – sind austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, selbst wenn diese nicht speziell gezeigt oder beschrieben ist. Dieselben können auch in vielfältiger Weise variiert werden. Solche Variationen weichen nicht von der Offenbarung ab, und alle solchen Modifikationen sollen innerhalb des Bereichs der Offenbarung liegen.

Claims

Spritzguß- und Formpress-System, umfassend: eine Form mit einer festgelegten ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte, die bezüglich der ersten Hälfte verlagerbar ist, wobei die zweite Hälfte zunächst derart positioniert ist, dass ein Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Hälfte einen ersten Abstand definiert, der so bemessen ist, einen Schmelze-Schuss aus einem geschäumten oder festen geschmolzenen Polymermaterial aufzunehmen, wobei der erste Abstand ausgewählt ist, um ein Füllen des Hohlraums durch den Schmelze-Schuss zu verhindern; eine Spritzgußvorrichtung, um den Schmelze-Schuss in den Hohlraum einzuspritzen; und eine Verlagerungseinrichtung, die nach oder während des Einspritzens des Schmelze-Schusses wirkt, um die zweite Hälfte in Richtung auf die erste Hälfte zu verlagern, wodurch ein zweiter Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hälfte entsteht, der kleiner als der erste Abstand ist, wobei der zweite Abstand eine Dicke des fertigen Teils definiert, wobei die Verlagerung der zweiten Hälfte auf den zweiten Abstand den Schmelze-Schuss komprimiert derart, dass der Schmelze-Schuss den Hohlraum füllt und ein fertiges Teil zwischen der ersten und der zweiten Hälfte bildet, wobei eine benötigte Gesamtzeit, um sowohl den Schmelze-Schuss einzuspritzen als auch den Schmelze-Schuss zu komprimieren, kleiner als oder gleich 5,0 Sekunden ist.
Spritzguß- und Formpress-System nach Anspruch 1, wobei die Spritzgußvorrichtung aufweist: eine Spritzguß-Schnecke; und wenigstens einen Druckspeicher, der bemessen ist, um die Spritzguß-Schnecke zu verlagern und dadurch den Schmelze-Schuss in 3,0 Sekunden oder weniger einzuspritzen.
Spritzguß- und Formpress-System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke des fertigen Teils 2,0 Millimeter oder weniger beträgt.
Spritzguß- und Formpress-System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke des fertigen Teils 1,5 mm oder weniger beträgt.
Spritzguß- und Formpress-System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke des fertigen Teils 1,0 Millimeter oder weniger beträgt.
Spritzguß- und Formpress-System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das fertige Teil eine Oberfläche von mehr als 1500 Quadratzentimeter aufweist.
Spritzguß- und Formpress-System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verlagerungseinrichtung eine parallel wirkende Hochgeschwindigkeits-Klammer aufweist, um die zweite Formhälfte zu verlagern, um den zweiten Abstand in 2,0 Sekunden oder weniger bereit zu stellen.
Spritzguß- und Formpress-System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Spritzgußvorrichtung eine Einspritzgeschwindigkeit im Bereich von etwa 10,16 Zentimeter pro Sekunde bis etwa 86,36 Zentimeter pro Sekunde besitzt.
Spritzguß- und Formpress-System, umfassend: eine Form mit einer festgelegten ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte, die bezüglich der ersten Hälfte verlagerbar ist, wobei die zweite Hälfte zunächst derart positioniert ist, dass ein Hohlraum zwischen der ersten und der zweiten Hälfte einen ersten Abstand definiert, der so bemessen ist, einen Schmelze-Schuss aus einem geschäumten oder festen geschmolzenen Polymermaterial aufzunehmen, wobei der erste Abstand ausgewählt ist, um ein Füllen des Hohlraums durch den Schmelze-Schuss zu verhindern; eine Spritzgußvorrichtung, um den Schmelze-Schuss in den Hohlraum in 0,7 Sekunden oder weniger einzuspritzen; und eine Verlagerungseinrichtung, die nach oder während des Einspritzens des Schmelze-Schusses wirkt, um die zweite Hälfte in Richtung auf die erste Hälfte zu verlagern, wodurch ein zweiter Abstand zwischen der ersten und der zweiten Hälfte entsteht, der kleiner als der erste Abstand ist, wobei der zweite Abstand eine Dicke des fertigen Teils definiert, wobei die Verlagerung der zweiten Hälfte auf den zweiten Abstand den Schmelze-Schuss komprimiert derart, dass der Schmelze-Schuss den Hohlraum füllt und ein fertiges Teil zwischen der ersten und der zweiten Hälfte bildet, wobei eine benötigte Gesamtzeit, um sowohl den Schmelze-Schuss einzuspritzen als auch den Schmelze-Schuss zu komprimieren, kleiner als oder gleich 1,0 Sekunden.
Spritzguß- und Formpress-Verfahren mit einer Spritzgußschnecke, die durch Druck von einem ersten Druckspeicher verlagert wird, einer Form mit einer festgelegten ersten Hälfte und einer verlagerbaren zweiten Hälfte und einer variablen Positionssteuerklammer, die mit der verlagerbaren zweiten Hälfte der Form ausgerichtet ist, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: zunächst Positionierung der verlagerbaren zweiten Hälfte der Form, so dass ein Hohlraum zwischen der festgelegten ersten Hälfte und der verlagerbaren zweiten Hälfte einen ersten Abstand bildet; Verschieben der Spritzguß-Schnecke durch Anwendung von Druck aus dem ersten Druckspeicher, um einen Schmelze-Schuss eines flüssigen Polymermaterials in den Hohlraum einzuspritzen, wobei der Schmelze-Schuss den Hohlraum nicht füllt; Betätigen der variablen Positionssteuerklammer, um die verlagerbare zweite Hälfte der Form in Richtung der festgelegten ersten Hälfte der Form zu verlagern, wodurch der Schmelze-Schuss komprimiert wird bis ein zweiter Abstand, der kleiner als der erste Abstand ist und auch eine Dicke des fertigen Teils definiert, zwischen der festgelegten ersten Hälfte und die verlagerbaren zweiten Hälfte der Form gebildet wird; und Ausführen des Verlagerungs- und Betätigungsschritts in 0,7 Sekunden oder weniger.