DE102022132816A1

DE102022132816A1 - Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Spritzgussbauteils sowie Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils

Info

Publication number: DE102022132816A1
Application number: DE102022132816.3A
Authority: DE
Inventors: Fabian Evers; Heinz-Peter Kleeschulte
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2022-12-09
Filing date: 2022-12-09
Publication date: 2024-06-20
Also published as: WO2024120775A1

Abstract

Spritzgießwerkzeug (100) zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei das Spritzgießwerkzeug (100) eine Temperiervorrichtung (90) zum Temperieren des Spritzgießwerkzeuges (100) aufweist. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug (100) ein erstes Werkzeugteil (10) mit einer ersten Formoberfläche (11) zum Begrenzen eines Formhohlraums (H), wobei die erste Formoberfläche (11) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt (12) zum Aufnehmen eines ersten Einlegeteils (110) aufweist. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug (100) zumindest einen ersten Thermoisolationskörper (31), wobei der erste Thermoisolationskörper (31) zumindest in einer Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts (12) der ersten Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) in und/oder an dem ersten Werkzeugteil (10) angeordnet ist. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug (100) ein zweites Werkzeugteil (20) mit einer zweiten Formoberfläche zum Begrenzen des Formhohlraums (H). Ferner bilden bei dem Spritzgießwerkzeug (100) das erste Werkzeugteil (10) und das zweite Werkzeugteil (20) in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges (100) den Formhohlraum (H) aus, wobei der Formhohlraum (H) mit einer Spritzgussmasse befüllbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Spritzgussbauteils sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils.
Ein Spritzgießwerkzeug kann einen Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen eines Einlegeteils für ein Herstellen eines Spritzgussbauteils aufweisen. Das in dem Aufnahmeabschnitt aufgenommene Einlegeteil kann hierbei in einem thermischen Kontakt zu dem Spritzgießwerkzeug sein. Zum Herstellen des Spritzgussbauteils, insbesondere zum Aushärten einer dem Spritzgießwerkzeug zugeführten Spritzgussmasse, kann das Spritzgießwerkzeug erwärmt werden. Dadurch, dass das in dem Aufnahmeabschnitt aufgenommene Einlegeteil in thermischen Kontakt zu dem Spritzgießwerkzeug steht, kann sich auch das Einlegeteil erwärmen und Eigenschaften des Einlegeteils können sich verändern, sodass bspw. ein thermoplastisches Einlegeteil zumindest teilweise weich wird bzw. schmilzt. Durch das Zuführen der Spritzgussmasse unter Druck kann sich das erweichte thermoplastische Einlegeteil verformen. Nachteiligerweise kann das zu Maßungenauigkeiten bei dem Spritzgussbauteil führen und/oder kann eine Überspritzung des Einlegers auftreten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Spritzgussbauteils bereitzustellen, mittels welchem ein Spritzgussbauteil auf besonders einfache und/oder kostengünstige Weise gemäß einer Soll-Geometrie und/oder Soll-Abmessungen herstellbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils bereitzustellen, mittels welchem ein Spritzgussbauteil auf besonders einfache und/oder kostengünstige Weise gemäß einer Soll-Geometrie und/oder Soll-Abmessungen herstellbar ist.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Spritzgießwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Spritzgießwerkzeug zum Herstellen eines Spritzgussbauteils. Das Spritzgießwerkzeug umfasst eine Temperiervorrichtung zum Temperieren des Spritzgießwerkzeuges. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug ein erstes Werkzeugteil mit einer ersten Formoberfläche zum Begrenzen eines Formhohlraums, wobei wenigstens die erste Formoberfläche zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen eines ersten Einlegeteils, insbesondere zumindest eines ersten Einlegeteils, für das Herstellen des Spritzgussbauteils aufweist. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug zumindest einen ersten Thermoisolationskörper, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest in einer Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordnet ist, um einen durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug, insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil und/oder in dem zweiten Werkzeugteil, in einer Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbaren Wärmestromes zu beeinflussen, insbesondere zu verringern. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug ein zweites Werkzeugteil mit einer zweiten Formoberfläche zum Begrenzen des Formhohlraums. Ferner bildet bei dem Spritzgießwerkzeug zumindest das erste Werkzeugteil und das zweite Werkzeugteil in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges den Formhohlraum, insbesondere den zumindest durch die erste Formoberfläche des ersten Werkzeugteils und der zweiten Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils begrenzten Formhohlraum, für das Herstellen des Spritzgussbauteils aus, und wobei der Formhohlraum mit einer Spritzgussmasse befüllbar ist.
Insbesondere ist die Temperiervorrichtung zum Erwärmen und/oder zum Abkühlen des Spritzgießwerkzeuges, insbesondere zum Erwärmen und/oder zum Abkühlen des Spritzgießwerkzeuges zumindest des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils. Die Temperiervorrichtung kann ein erstes Temperierelement und/oder ein zweites Temperierelement aufweisen. Das erste Temperierelement kann in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordnet sein und/oder kann das zweite Temperierelement in und/oder an dem zweiten Werkzeugteil angeordnet sein.
Insbesondere kann das Spritzgießwerkzeug mehrere Werkzeugteile, insbesondere zumindest das erste Werkzeugteil und das zweite Werkzeugteil, aufweisen. Die mehreren Werkzeugteile können jeweils eine Formoberfläche zum Begrenzen des Formhohlraums aufweisen. Vorzugsweise besteht das Spritzgießwerkzeug aus einer ersten Werkzeugteilhälfte mit der ersten Formoberfläche zum Begrenzen des Formhohlraums und einer zweiten Werkzeugteilhälfte mit der zweiten Formoberfläche zum Begrenzen des Formhohlraums. Somit kann das Spritzgießwerkzeug besonders einfach ausgebildet sein.
Insbesondere können das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil aus einem Metall, vorzugsweise aus einem Stahl, ganz vorzugsweise aus einem Werkzeugstahl, gefertigt sein. Somit können besonders einfach große Serien des Spritzgussbauteils gefertigt werden.
Der durch zumindest das erste Werkzeugteil und das zweite Werkzeugteil des Spritzgießwerkzeuges ausgebildet Formhohlraum kann auch als Kavität verstanden werden.
Die erste Formoberfläche des ersten Werkzeugteils kann auch mehrere Aufnahmeabschnitte zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils und/oder zum Aufnehmen mehrerer Einlegeteile aufweisen und/oder kann die zweite Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils zumindest einen (zweiten) Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils bzw. eines zweiten oder weiteren Einlegeteils und/oder zum Aufnehmen mehrerer Einlegeteile aufweisen. Insbesondere kontaktiert zumindest das erste Einlegeteil für das Spritzgussbauteil in dem zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils zumindest abschnittsweise den ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils und/oder zumindest abschnittsweise einen (zweiten) Aufnahmeabschnitt der zweiten Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils direkt.
Insbesondere kann das Spritzgießwerkzeug eine Mehrzahl oder Vielzahl an Thermoisolationskörpern aufweisen, wobei insbesondere ein jeweiliger Thermoisolationskörper der Mehrzahl oder der Vielzahl an Thermoisolationskörpern in der Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils in und/oder an dem ersten Werkzeugteil und/oder an dem zweiten Werkzeugteil angeordnet ist. Somit kann der durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug, insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil und/oder in dem zweiten Werkzeugteil, in der Richtung zu dem zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbarer Wärmestrom besonders vorteilhaft beeinflusst werden. Bspw. kann das Spritzgießwerkzeug den zumindest einen ersten Thermoisolationskörper aufweisen und einen zweiten Thermoisolationskörper, wobei insbesondere der zweite Thermoisolationskörper in und/oder an dem ersten Werkzeugteil oder dem zweiten Werkzeugteil angeordnet ist. Der erste Thermoisolationskörper und der zweite Thermoisolationskörper können gleich oder im Wesentlich gleich ausgestaltet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass der erste Thermoisolationskörper und der zweite Thermoisolationskörper unterschiedlich ausgestaltet sind, bspw. unterschiedliche Formen und/oder Abmessungen und/oder unterschiedliche Materialien aufweisen. Somit kann der durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug, insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil und/oder in dem zweiten Werkzeugteil, in der Richtung zu dem zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbarer Wärmestrom besonders vorteilhaft beeinflusst werden.
Merkmale und/oder Details und/oder Vorteile und/oder Äußerungen, welche zu dem ersten Werkzeugteil, insbesondere zu dem ersten Werkzeugteil (zusammen) mit dem zumindest einen ersten Thermoisolationskörper, genannt sind, können auch auf das zweite Werkzeugteil übertragen werden, und umgekehrt. Ferner können auch Merkmale und/oder Details und/oder Vorteile und/oder Äußerungen, welche zu dem zumindest einen ersten Thermoisolationskörper, genannt sind, auch auf einen zweiten Thermoisolationskörper oder weitere Thermoisolationskörper übertragen werden, und umgekehrt.
Mit dem Ausdruck „dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordnet ist“ soll insbesondere ausgedrückt werden, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper innerhalb des ersten Werkzeugteils und/oder dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper an einer Oberfläche des ersten Werkzeugteils angeordnet ist.
Mit dem Ausdruck „wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest in der Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils [...] angeordnet ist“ soll ausgedrückt werden, dass es einerseits denkbar ist, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils angeordnet ist oder, dass andererseits denkbar ist, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils ausbildet, wie insbesondere nachfolgend beschrieben ist. Bei dem zumindest einen ersten, beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils angeordneten Thermoisolationskörper kann sich zwischen dem zumindest einen ersten Thermoisolationskörper und dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils ein erster Werkstoff des ersten Werkzeugteils, bspw. ein Metallwerkstoff wie Stahl, insbesondere Werkzeugstahl, befinden.
Insbesondere ist das Beeinflussen des durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug, insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil und/oder zweiten Werkzeugteil, in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbaren Wärmestromes ein Verringern des Wärmestrom in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils.
Vorteilhafterweise kann durch den zumindest einen ersten, in der Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordneten Thermoisolationskörper ein durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbarer Wärmestrom, bspw. für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes einer Spritzgussmasse für das Herstellen des Spritzgussbauteils, besonders vorteilhaft beeinflusst, insbesondere verringert, werden. Damit kann eine Temperatur an der ersten Formoberfläche (und dem ersten Aufnahmeabschnitt) des ersten Werkzeugteils und/oder an der zweiten Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils gezielt beeinflusst werden, insbesondere gezielt lokal beeinflusst werden. Somit kann sich bspw. ein in dem Aufnahmeabschnitt aufgenommenes (thermoplastisches) erstes Einlegeteil, welches in thermischen Kontakt zu dem Spritzgießwerkzeug steht, zumindest abschnittsweise bzw. teilweise besonders gering erwärmen und das (thermoplastische) erste Einlegeteil bleibt fest oder im Wesentlichen fest. Wird nun eine Spritzgussmasse unter Druck dem Spritzgießwerkzeug zugeführt, kann ein Verformen des (thermoplastischen) ersten Einlegeteils besonders vorteilhaft verhindert bzw. verbessert verhindert werden. Maßungenauigkeiten bei dem Spritzgussbauteil und/oder eine Überspritzung des Einlegers können verhindert bzw. verbessert verhindert werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug zumindest die erste Formoberfläche des ersten Werkzeugteils wenigstens abschnittsweise aus einem ersten Werkstoff, insbesondere aus einem Metallwerkstoff, vorzugsweise einem Stahl, ganz vorzugsweise aus einem Werkzeugstahl, ausgebildet ist, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper eine geringere thermische Leitfähigkeit als der erste Werkstoff, insbesondere als Metallwerkstoff, aufweist. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper den durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbaren Wärmestrom besonders einfach beeinflussen, insbesondere verringern. Bspw. kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper einen (thermisch isolierenden) Kunststoff, bspw. Polyetheretherketon (PEEK), aufweisen. Bspw. kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper plattenartig oder schildartig ausgestaltet sein. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper besonders einfach ausgestaltet sein. Ferner kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper bspw. eine Länge, insbesondere eine maximale Länge, zwischen 1 und 10 cm und/oder eine Breite, insbesondere eine maximale Breite, zwischen 0,1 und 5 cm und/oder eine Höhe, insbesondere eine maximale Höhe, zwischen 0,1 und 5 cm aufweisen.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper einen Kunststoff, insbesondere einen thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise einen hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, zur thermischen Isolation aufweist. Somit kann der Thermoisolationskörper besonders einfach hergestellt werden und/oder besonders kostengünstig sein. Bspw. kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper PEEK als Kunststoff aufweisen. Insbesondere kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus einem hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, bspw. PEEK, zur thermischen Isolation ausgebildet sein, insbesondere bestehen.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest einen fluidbefüllten Raum zur thermischen Isolation aufweist. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper besonders kostengünstig sein und/oder eine thermische Isolation besonders vorteilhaft sein. Vorteilhaftweise eignet sich bspw. Luft als Fluid besonders vorteilhaft zur thermischen Isolation. Insbesondere kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper als der zumindest eine fluidbefüllte Raum ausgebildet sein. Bspw. kann das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil den zumindest einen fluidbefüllten Raum oder mehrere fluidbefüllte Räume aufweisen. Der zumindest eine fluidbefüllte Raum und die mehreren fluidbefüllten Räume können bspw. eine Luftkammer bzw. mehrere Luftkammern sein.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils ausbildet. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper den durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbaren Wärmestrom besonders vorteilhaft beeinflussen, insbesondere verringern. Insbesondere kann eine Temperatur des zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils besonders geringgehalten werden und ein Erweichen bzw. Schmelzen bspw. eines thermoplastischen Einlegers kann besonders vorteilhaft verhindert bzw. verbessert verhindert werden. Es ist ferner denkbar, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper oder mehrere Thermoisolationskörper den kompletten, d. h. vollständigen, ersten Aufnahmeabschnitt zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils ausbildet bzw. ausbilden. Somit kann eine Temperatur des ersten Aufnahmeabschnitts zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils besonders geringgehalten werden. Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste, zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts ausbildende Thermoisolationskörper ein Anschlagselement für das erste Einlegeteil für das Herstellen des Spritzgussbauteils ausbildet. Somit kann an einer besonders kritischen Stelle (bspw. eines thermoplastischen Einlegers) die Temperatur des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils besonders geringgehalten werden und ein Verformen durch ein Zuführen einer Spritzgussmasse unter Druck zur Herstellung des Spritzgussbauteils besonders vorteilhaft vermieden bzw. verbessert vermieden werden. Vorzugsweise ist hierfür der zumindest eine erste Thermoisolationskörper ortsfest (in Bezug auf das erste Werkzeugteil) angeordnet. Bspw. kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper an das erste Werkzeugteil zur ortsfesten Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers durch eine Schraubverbindung kraft- und formschlüssig angeordnet sein.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest bis zu einer Temperatur von 200° C, insbesondere zumindest bis zu einer Temperatur von 250 °C, vorzugsweise zumindest bis zu einer Temperatur von 300 °C, formstabil ist. Somit kann das Spritzgießwerkzeug, insbesondere das erste Werkzeugteil und/oder das Werkzeugteil zumindest bereichsweise mittels der Temperiervorrichtung auf bspw. bis zu 180° C erwärmt werden, um eine einen duroplastischen Kunststoffwerkstoff aufweisende, zugeführte Spritzgussmasse besonders vorteilhaft auszuhärten, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper weiterhin formstabil bleibt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts ausbildet und/oder ein Anschlagselement für das erste Einlegeteil für das Herstellen des Spritzgussbauteils ausbildet.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper weniger als 3 cm, vorzugsweise weniger als 1 cm, ganz vorzugsweise weniger als 0,5 cm, beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils angeordnet ist, wobei insbesondere der zumindest eine erste Aufnahmeabschnitt aus einem ersten Werkstoff des ersten Werkzeugteils, bspw. ein Metallwerkstoff wie Stahl, insbesondere Werkzeugstahl, ausgebildet ist.
Durch das Anordnen des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers weniger als 3 cm, vorzugsweise weniger als 1 cm, ganz vorzugsweise weniger als 0,5 cm, beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils kann in der Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils der zumindest eine erste Thermoisolationskörper den durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbaren Wärmestrom besonders vorteilhaft beeinflussen, insbesondere verringern. Insbesondere kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper zwischen 0,5 und 3 cm beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils angeordnet sein.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper in und/oder an das erste Werkzeugteil zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers zumindest kraft- und formschlüssig angeordnet ist. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper besonders einfach in und/oder an das erste Werkzeugteil angeordnet sein, bspw. angeschraubt sein. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper in und/oder an das erste Werkzeugteil zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers stoffschlüssig angeordnet ist, bspw. geklebt ist. Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug der zumindest eine erste Thermoisolationskörper an das erste Werkzeugteil zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers durch eine Schraubverbindung kraft- und formschlüssig angeordnet ist. Somit kann der zumindest eine erste Thermoisolationskörper besonders einfach in und/oder an das erste Werkzeugteil angeordnet sein, insbesondere ortsfest angeordnet sein.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Spritzgießwerkzeug in und/oder an dem zweiten Werkzeugteil zumindest ein zweiter Thermoisolationskörper zum Beeinflussen des durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug, insbesondere zumindest in dem zweiten Werkzeugteil, erzeugbaren Wärmestromes angeordnet ist. Somit können der zumindest eine erste Thermoisolationskörper und der zumindest eine zweite Thermoisolationskörper den durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils und/oder einem zweiten Aufnahmeabschnitt der zweiten Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils (zur Aufnahme des ersten Einlegeteils oder zur Aufnahme eines weiteren Einlegeteils) erzeugbaren Wärmestrom besonders vorteilhaft beeinflussen, insbesondere verringern.
Gemäß einem zweiten Aspekt zeigt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei zum Herstellen des Spritzgussbauteils ein erfindungsgemäßes Spritzgießwerkzeug, insbesondere ein erfindungsgemäßes Spritzgießwerkzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, eingesetzt, insbesondere verwendet, wird. Das Verfahren umfasst als einen Schritt ein Bereitstellen des Spritzgießwerkzeuges. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Anordnen zumindest eines ersten Einlegeteils an zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils des Spritzgießwerkzeuges, wobei das Spritzgießwerkzeug in einem Öffnungszustand ist. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Überführen des Spritzgießwerkzeuges mit dem zumindest einen an zumindest den ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils des Spritzgießwerkzeuges angeordneten ersten Einlegeteil von dem Öffnungszustand in einen Schließzustand, wobei in dem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges zumindest die erste Formoberfläche des ersten Werkzeugteils, die zweite Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils sowie das zumindest eine erste Einlegeteil einen mit einer Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum ausbilden. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Befüllen des Formhohlraums, insbesondere des Formhohlraums in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeugs, mit der Spritzgussmasse. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Temperieren des Spritzgießwerkzeuges mit der Temperiervorrichtung des Spritzgießwerkzeuges.
Die zuvor und die im Nachfolgenden beschrieben Verfahrensschritte können, sofern technisch sinnvoll, einzeln, zusammen, einfach, mehrfach, zeitlich parallel und/oder nacheinander in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden.
Die Spritzgussmasse kann einen duroplastischen Kunststoffwerkstoff und/oder einen thermoplastischen Kunststoffwerkstoff aufweisen.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das zumindest eine erste Einlegeteil eine Schnittstellenkomponente mit zumindest einem ersten Komponentenende und einem zweiten Komponentenende ist, wobei das erste Werkzeugteil (bzw. die erste Formoberfläche bzw. die erste Aufnahmefläche der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils zum Aufnehmen des zumindest einen ersten Einlegeteils) und/oder das zweite Werkzeugteil (bzw. die zweite Formoberfläche bzw. eine (zweite) Aufnahmefläche der zweiten Formoberfläche des zweiten Werkzeugteils zum Aufnehmen des zumindest einen ersten Einlegeteils) des Spritzgießwerkzeuges derart ausgestaltet sind, dass in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges das erste Komponentenende der (in dem Spritzgießwerkzeug aufgenommenen) Schnittstellenkomponente mit dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch verbunden ist, wobei das zweite Komponentenende der (in dem Spritzgießwerkzeug aufgenommenen) Schnittstellenkomponente von dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch getrennt ist, insbesondere abgedichtet ist. Die Schnittstellenkomponente kann zumindest an einer Außenseite, insbesondere an einer Außenseite des zweiten Komponentenendes, zumindest teilweise einen thermoplastischen Kunststoff aufweisen. Bspw. kann die Schnittstellenkomponente ein thermoplastischer Steckverbinder, insbesondere ein Steckerkorb, sein. Der Steckverbinder kann zumindest ein elektrisches Kontaktelement oder mehrere elektrische Kontaktelemente aufweisen für eine datentechnische Kommunikation mit zumindest einer elektronischen Komponente des Spritzgussbauteils und/oder für eine Energieversorgung zumindest einer elektronischen Komponente des Spritzgussbauteils. Vorteilhafterweise können thermoplastische Einlegeteile besonders einfach in hoher Stückzahl und Präzision hergestellt werden. Ferner kann die Spritzgussmasse einen duroplastischen Kunststoffwerkstoff aufweisen bzw. ein duroplastischer Kunststoffwerkstoff sein. Der duroplastische Kunststoffwerkstoff kann bspw. ein Epoxidharz und/oder ein Feuchtpolyester sein. Vorteilhafterweise kann ein duroplastischer Kunststoffwerkstoff besonders chemisch und thermisch stabil sein sowie eine besonders hohe Festigkeit und/oder Härte aufweisen und sich daher besonders vorteilhaft zum Erzeugen eines (angespritzten bzw. umspritzten) Gehäuses eignen. Vorteilhafterweise ist der zumindest eine erste Thermoisolationskörper in der Nähe des zweiten Komponentenendes der Schnittstellenkomponente in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordnet. Bspw. ist der zumindest eine erste Thermoisolationskörper derart in und/oder an dem ersten Werkzeugteil angeordnet, dass der erste Thermoisolationskörper dem zweiten Komponentenende der Schnittstellenkomponente gegenüberliegt. Durch den zumindest einen ersten Thermoisolationskörper kann somit ein durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbarer Wärmestrom, bspw. für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes einer Spritzgussmasse für das Herstellen des Spritzgussbauteils, besonders vorteilhaft beeinflusst, insbesondere verringert, werden, sodass das zweite Komponentenende, insbesondere das zweite thermoplastische Komponentenende, der Schnittstellenkomponente seine Eigenschaften, bspw. seine Festigkeit, beibehält. Somit kann besonders vorteilhaft verhindert bzw. verbessert verhindert werden, dass die unter Druck dem Spritzgießwerkzeug zugeführte Spritzgussmasse, bspw. ein duroplastischer Kunststoffwerkstoff, zu einer Verformung des zweiten Komponentenendes der Schnittstellenkomponente führt.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann besonders einfach eine Sensoreinheit und/oder eine Elektronikeinheit und/oder eine Steuereinheit als Spritzgussteil hergestellt werden. Die Sensoreinheit kann ein Motorpositionssensor zum Detektieren von Umdrehungen und/oder einer Position einer Motorwelle eines Motors, insbesondere eines Elektromotors, eines Fahrzeuges (als Funktion des Motorpositionssensors) sein. Der Motorpositionssensor kann ein printed-circuit-board mit zumindest einer Sendespule, zumindest einer Empfangsspule und mit einer Auswerteelektronik sowie einen auf einer Motorwelle befestigbaren Rotor aufweisen. Die Sensoreinheit und/oder die Elektronikeinheit und/oder die Steuereinheit können wenigstens eine zumindest teilweise einen thermoplastischen Kunststoff aufweisende Schnittstellenkomponente (als das zumindest eine erste Einlegeteil), ein zweites bzw. weiteres Einlegeteil mit zumindest einer elektronischen Komponente sowie ein durch Spritzguss hergestelltes Gehäuse aufweisen. Mit anderen Worten, kann das Gehäuse ein spritzgegossenes Gehäuse sein, wobei insbesondere das Gehäuse derart mithilfe des Spritzgießwerkzeuges spritzgegossen wird bzw. ist, dass das zweite (bzw. weitere) in dem Spritzgießwerkzeug angeordnete Einlegeteil zumindest teilweise umspritzt wird bzw. ist und zumindest abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise, die Schnittstellenkomponente zur Abdichtung und/oder Befestigung umspritzt wird bzw. ist, bspw. mit einem duroplastischen Kunststoffwerkstoff. Das zweite bzw. weitere Einlegeteil mit der zumindest einen elektronischen Komponente kann auch als elektronisches Einlegeteil verstanden werden. Das elektronische Einlegeteil des Spritzgussbauteils kann bspw. ein printed-circuit-board (als elektronische Komponente) mit zumindest einer Sendespule und zumindest einer Empfangsspule sein. Somit kann ein Motorpositionssensor hergestellt werden.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Verfahren das Spritzgießwerkzeug, insbesondere das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil, durch die Temperiervorrichtung des Spritzgießwerkzeuges für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse zumindest bereichsweise auf eine Temperatur zwischen 140 bis 200 °C temperiert wird. Somit kann das Aushärten des duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse besonders schnell erfolgen. Vorteilhafterweise kann durch den zumindest einen ersten Thermoisolationskörper der durch die Temperiervorrichtung in dem Spritzgießwerkzeug in der Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt erzeugbare bzw. erzeugte Wärmestrom besonders geringgehalten werden und eine Temperatur kann (zumindest bereichsweise) an dem ersten Aufnahmeabschnitt besonders geringgehalten werden, insbesondere in Bezug auf die restliche erste Formoberfläche zumindest des ersten Werkzeugteils. Somit kann einerseits ein schnelles Aushärten des duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse (im Bereich der restlichen ersten Formoberfläche zumindest des ersten Werkzeugteils erfolgen und andererseits können Maßungenauigkeiten bei dem Spritzgussbauteil und/oder eine Überspritzung besonders geringgehalten werden.
Das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist damit dieselben Vorteile auf, wie sie bereits zu dem Spritzgießwerkzeug gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein erstes Werkzeugteil eines Spritzgießwerkzeuges,
2 ein Spritzgießwerkzeug, und
3 ein Verfahren.

In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen identische Bezugszeichen verwendet.
1 offenbart in einer Draufsicht schematisch zumindest einen Ausschnitt eines ersten Werkzeugteils 10 eines Spritzgießwerkzeuges 100, wie es bspw. zu 2 beschrieben ist, zum Herstellen eines Spritzgussbauteils. Das erste Werkzeugteil 10 des Spritzgießwerkzeuges 100 umfasst eine Temperiervorrichtung 90 mit einem ersten Temperierelement 91 zum Temperieren des Spritzgießwerkzeuges 100. Das erste Werkzeugteil 10 des Spritzgießwerkzeuges 100 umfasst ferner eine erste Formoberfläche 11 zum zumindest teilweisen Begrenzen eines Formhohlraums H, wobei wenigstens die erste Formoberfläche 11 zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt 12 zum Aufnehmen (zumindest) eines ersten Einlegeteils 110 für das Herstellen des Spritzgussbauteils aufweist. Ferner umfasst das erste Werkzeugteil 10 des Spritzgießwerkzeuges 100 zumindest einen ersten Thermoisolationskörper 31, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 zumindest in einer Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts 12 der ersten Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 in und/oder an dem ersten Werkzeugteil 10 angeordnet ist, um einen durch die Temperiervorrichtung 90 in dem Spritzgießwerkzeug 100, insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil 10, in einer Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt 12 erzeugbaren Wärmestromes zu beeinflussen. Über eine in dem ersten Werkzeugteil 10 ausgebildete Spritzgussmassezuführung 14 kann der Formhohlraum H mit einer Spritzgussmasse befüllt werden.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass zumindest die erste Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 wenigstens abschnittsweise aus einem ersten Werkstoff, insbesondere aus einem Metallwerkstoff, ausgebildet ist, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 eine geringere thermische Leitfähigkeit als der erste Werkstoff, insbesondere als Metallwerkstoff, aufweist.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 einen Kunststoff, insbesondere einen thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise einen hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, zur thermischen Isolation aufweist.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 zumindest einen fluidbefüllten Raum L zur thermischen Isolation aufweist bzw. ausbildet.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 zumindest bis zu einer Temperatur von 200° C, insbesondere zumindest bis zu einer Temperatur von 250 °C, vorzugsweise zumindest bis zu einer Temperatur von 300 °C, formstabil ist.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 weniger als 3 cm, vorzugsweise weniger als 1 cm, ganz vorzugsweise weniger als 0,5 cm, beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt 12 der ersten Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils 110 angeordnet ist.
Es kann bei dem in 1 dargestellten ersten Werkzeugteil 10 von Vorteil sein, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 in und/oder an das erste Werkzeugteil 10 zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers 31 zumindest kraft- und formschlüssig angeordnet ist, bspw. durch eine Schraubverbindung 80.
2 offenbart in einer Schnittansicht schematisch ein Spritzgießwerkzeug 100 zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei das Spritzgießwerkzeug 100 in einem Schließzustand ist. Das Spritzgießwerkzeug 100 umfasst ein erstes Werkzeugteil 10, wie es bereits zu 1 beschrieben ist, und ein zweites Werkzeugteil 20 mit einer zweiten Formoberfläche 21 zum zumindest teilweisen Begrenzen des Formhohlraums H. Das erste Werkzeugteil 10 und das zweite Werkzeugteil 20 bilden in dem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges 100 einen Formhohlraum H für das Herstellen des Spritzgussbauteils aus, wobei der Formhohlraum H über eine in dem ersten Werkzeugteil 10 ausgebildete Spritzgussmassezuführung 14 mit einer Spritzgussmasse befüllbar ist. Ferner umfasst das Spritzgießwerkzeug 100 eine Temperiervorrichtung 90 mit einem ersten Temperierelement 91, wobei das erste Temperierelement 91 in und/oder an dem ersten Werkzeugteil 10 angeordnet ist, und/oder mit einem zweiten Temperierelement 92, wobei das zweite Temperierelement 92 in und/oder an dem zweiten Werkzeugteil 20 angeordnet ist, zum Temperieren des Spritzgießwerkzeuges 100. Im Unterschied zu 1 bildet der zumindest eine erste Thermoisolationskörper 31 zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts 12 zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils 110 aus, wobei insbesondere der zumindest eine erste, zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts 12 ausbildende Thermoisolationskörper 31 als ein Anschlagselement für das erste Einlegeteil 110 für das Herstellen des Spritzgussbauteils wirkt, wenn der Formhohlraum H über die in dem ersten Werkzeugteil 10 ausgebildete Spritzgussmassezuführung 14 mit der Spritzgussmasse befüllt wird.
Es kann bei dem in 2 dargestellten Spritzgießwerkzeug 100 von Vorteil sein, dass in und/oder an dem zweiten Werkzeugteil 20 zumindest ein zweiter Thermoisolationskörper 32 zum Beeinflussen des durch die Temperiervorrichtung 90 in dem Spritzgießwerkzeug 100, insbesondere zumindest in dem zweiten Werkzeugteil 20, erzeugbaren Wärmestromes angeordnet, bspw. angeschraubt, ist.
Ferner kann zumindest die erste Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 zumindest einen dritten bzw. weiteren Aufnahmeabschnitt 13 zum Aufnehmen eines zweiten bzw. weiteren Einlegeteils 120 für das Herstellen des Spritzgussbauteils aufweisen. Das zumindest eine erste Einlegeteil 110 kann eine Schnittstellenkomponente mit zumindest einem ersten Komponentenende 111 und einem zweiten Komponentenende 112 sein. Das erste Werkzeugteil 10 und/oder das zweite Werkzeugteil 20 des Spritzgießwerkzeuges 100 können derart ausgestaltet sein, dass in dem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges 100 das erste Komponentenende 11 der Schnittstellenkomponente (als das zumindest eine erste Einlegeteil 110) mit dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum H für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch verbunden ist, wobei das zweite Komponentenende 12 der Schnittstellenkomponente von dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum H für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch getrennt ist, insbesondere abgedichtet ist. Bspw. kann die Schnittstellenkomponente ein thermoplastischer Steckverbinder, insbesondere ein Steckerkorb, sein. Das zweite bzw. weitere Einlegeteil 120 kann zumindest eine elektronische Komponente aufweisen, bspw. ein printed-circuit-board mit zumindest einer Sendespule und/oder zumindest einer Empfangsspule und/oder einer Recheneinheit, bspw. einem Mikroprozessor. Mittels der Spritzgussmassezuführung 14 des Spritzgießwerkzeuges 100 kann dem Formhohlraum H eine Spritzgussmasse, bspw. eine duroplastische Spritzgussmasse, zugeführt werden, um das zweite (bzw. weitere) in dem Spritzgießwerkzeug angeordnete Einlegeteil 120 zumindest teilweise zu umspritzen und um zumindest abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise, die Schnittstellenkomponente (als das zumindest eine erste Einlegeteil 110) an dem ersten Komponentenende 11 zur Abdichtung und/oder Befestigung zu umspritzen. Durch den zumindest einen ersten Thermoisolationskörper 31 und/oder zweiten Thermoisolationskörper 32 kann ein durch die Temperiervorrichtung 90 in dem Spritzgießwerkzeug 100 erzeugbarer Wärmestrom zum Aushärten der Spritzgussmasse für das Herstellen des Spritzgussbauteils, besonders vorteilhaft beeinflusst, insbesondere verringert, werden, sodass das zweite Komponentenende 112 der Schnittstellenkomponente seine Eigenschaften, bspw. seine Festigkeit, beibehält. Somit kann besonders vorteilhaft verhindert bzw. verbessert verhindert werden, dass die unter Druck dem Spritzgießwerkzeug 100 bzw. dem Formhohlraum H zugeführte Spritzgussmasse zu einer Verformung des zweiten Komponentenendes 112 der Schnittstellenkomponente als das zumindest eine erste Einlegeteil 110 führt, insbesondere wenn zumindest das zweite Komponentenende 112 zumindest teilweise einen thermoplastischen Kunststoff aufweist.
3 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei zum Herstellen des Spritzgussbauteils ein erfindungsgemäßes Spritzgießwerkzeug 100 eingesetzt wird, wie es bspw. zu 1 und/oder 2 beschrieben ist. Das Verfahren umfasst als einen Schritt ein Temperieren 300 des Spritzgießwerkzeuges 100 mit der Temperiervorrichtung 90 des Spritzgießwerkzeuges 100. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Bereitstellen 310 des Spritzgießwerkzeuges 100. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Anordnen 320 zumindest eines ersten Einlegeteils 110 an zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt 12 der ersten Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 des Spritzgießwerkzeuges 100, wobei das Spritzgießwerkzeug 100 in einem Öffnungszustand ist. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Überführen 340 des Spritzgießwerkzeuges 100 mit dem zumindest einen an zumindest den ersten Aufnahmeabschnitt 12 der ersten Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10 des Spritzgießwerkzeuges 100 angeordneten ersten Einlegeteil 110 von dem Öffnungszustand in einen Schließzustand, wobei in dem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges 100 zumindest die erste Formoberfläche 11 des ersten Werkzeugteils 10, die zweite Formoberfläche 21 des zweiten Werkzeugteils 20 sowie das zumindest eine erste Einlegeteil 110 einen mit einer Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum H ausbilden. Ferner umfasst das Verfahren als einen Schritt ein Befüllen 360 des Formhohlraums H mit der Spritzgussmasse.
Es kann bei dem in 3 dargestellten Verfahren von Vorteil sein, dass das Spritzgießwerkzeug 100, insbesondere das erste Werkzeugteil 10 und/oder das zweite Werkzeugteil 20, durch die Temperiervorrichtung 90 des Spritzgießwerkzeuges 100 für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse zumindest bereichsweise auf eine Temperatur zwischen 140 bis 200 °C temperiert wird 370.
Bezugszeichenliste

H: Formhohlraum
L: fluidbefüllter Raum
10: erstes Werkzeugteil
11: erste Formoberfläche
12: erster Aufnahmeabschnitt
13: dritter Aufnahmeabschnitt
14: Spritzgussmassezuführung
20: zweites Werkzeugteil
21: zweite Formoberfläche
22: zweiter Aufnahmeabschnitt
31: erster Thermoisolationskörper
32: zweiter Thermoisolationskörper
80: Schraubverbindung
90: Temperiervorrichtung
91: erstes Temperierelement
92: zweites Temperierelement
100: Spritzgießwerkzeug
110: erstes Einlegeteil
111: erstes Komponentenende
112: zweites Komponentenende
120: zweites bzw. weiteres Einlegeteil
300: Temperieren des Spritzgießwerkzeuges
310: Bereitstellen des Spritzgießwerkzeuges
320: Anordnen zumindest eines ersten Einlegeteil an den ersten Aufnahmeabschnitt der ersten Formoberfläche des ersten Werkzeugteils
340: Überführen des Spritzgießwerkzeuges in den Schließzustand
360: Befüllen des Formhohlraums mit Spritzgussmasse
370: Temperieren des Spritzgießwerkzeuges für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse

Claims

Spritzgießwerkzeug (100) zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei das Spritzgießwerkzeug (100) aufweist: - eine Temperiervorrichtung (90) zum Temperieren des Spritzgießwerkzeuges (100), - ein erstes Werkzeugteil (10) mit einer ersten Formoberfläche (11) zum Begrenzen eines Formhohlraums (H), wobei wenigstens die erste Formoberfläche (11) zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt (12) zum Aufnehmen eines ersten Einlegeteils (110) für das Herstellen des Spritzgussbauteils aufweist, - zumindest einen ersten Thermoisolationskörper (31), wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) zumindest in einer Nähe des ersten Aufnahmeabschnitts (12) der ersten Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) in und/oder an dem ersten Werkzeugteil (10) angeordnet ist, um einen durch die Temperiervorrichtung (90) in dem Spritzgießwerkzeug (100), insbesondere zumindest in dem ersten Werkzeugteil (10), in einer Richtung zu dem ersten Aufnahmeabschnitt (12) erzeugbaren Wärmestromes zu beeinflussen, - ein zweites Werkzeugteil (20) mit einer zweiten Formoberfläche (21) zum Begrenzen des Formhohlraums (H), wobei zumindest das erste Werkzeugteil (10) und das zweite Werkzeugteil (20) in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges (100) den Formhohlraum (H) für das Herstellen des Spritzgussbauteils ausbilden, und wobei der Formhohlraum (H) mit einer Spritzgussmasse befüllbar ist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) wenigstens abschnittsweise aus einem ersten Werkstoff, insbesondere aus einem Metallwerkstoff, ausgebildet ist, wobei der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) eine geringere thermische Leitfähigkeit als der erste Werkstoff, insbesondere als Metallwerkstoff, aufweist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) einen Kunststoff, insbesondere einen thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise einen hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Kunststoff, zur thermischen Isolation aufweist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) zumindest einen fluidbefüllten Raum (L) zur thermischen Isolation aufweist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts (12) zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils (110) ausbildet.
Spritzgießwerkzeug (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste, zumindest einen Teil des ersten Aufnahmeabschnitts (12) ausbildende Thermoisolationskörper (31) ein Anschlagselement für das erste Einlegeteil (110) für das Herstellen des Spritzgussbauteils ausbildet.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) zumindest bis zu einer Temperatur von 200° C, insbesondere zumindest bis zu einer Temperatur von 250 °C, vorzugsweise zumindest bis zu einer Temperatur von 300 °C, formstabil ist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) weniger als 3 cm, vorzugsweise weniger als 1 cm, ganz vorzugsweise weniger als 0,5 cm, beabstandet zu dem ersten Aufnahmeabschnitt (12) der ersten Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) zum Aufnehmen des ersten Einlegeteils (110) angeordnet ist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) in und/oder an das erste Werkzeugteil (10) zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers (31) zumindest kraft- und formschlüssig angeordnet ist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine erste Thermoisolationskörper (31) an das erste Werkzeugteil (10) zur Fixierung des zumindest einen ersten Thermoisolationskörpers (31) durch eine Schraubverbindung (80) kraft- und formschlüssig angeordnet ist.
Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder an dem zweiten Werkzeugteil (20) zumindest ein zweiter Thermoisolationskörper (32) zum Beeinflussen des durch die Temperiervorrichtung (90) in dem Spritzgießwerkzeug (100), insbesondere zumindest in dem zweiten Werkzeugteil (20), erzeugbaren Wärmestromes angeordnet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Spritzgussbauteils, wobei zum Herstellen des Spritzgussbauteils ein Spritzgießwerkzeug (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche eingesetzt wird, wobei das Verfahren aufweist: - Bereitstellen (310) des Spritzgießwerkzeuges (100), - Anordnen (320) zumindest eines ersten Einlegeteils (110) an zumindest einen ersten Aufnahmeabschnitt (12) der ersten Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) des Spritzgießwerkzeuges (100), wobei das Spritzgießwerkzeug (100) in einem Öffnungszustand ist, - Überführen (340) des Spritzgießwerkzeuges (100) mit dem zumindest einen an zumindest den ersten Aufnahmeabschnitt (12) der ersten Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10) des Spritzgießwerkzeuges (100) angeordneten ersten Einlegeteil (110) von dem Öffnungszustand in einen Schließzustand, wobei in dem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges (100) zumindest die erste Formoberfläche (11) des ersten Werkzeugteils (10), die zweite Formoberfläche (21) des zweiten Werkzeugteils (20) sowie das zumindest eine Einlegeteil (110) einen mit einer Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum (H) ausbilden, - Befüllen (360) des Formhohlraums (H) mit der Spritzgussmasse, - Temperieren (300) des Spritzgießwerkzeuges (100) mit der Temperiervorrichtung (90) des Spritzgießwerkzeuges (100).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine erste Einlegeteil (110) eine Schnittstellenkomponente mit zumindest einem ersten Komponentenende und einem zweiten Komponentenende ist, wobei das erste Werkzeugteil (10) und/oder das zweite Werkzeugteil (20) des Spritzgießwerkzeuges (100) derart ausgestaltet sind, dass in einem Schließzustand des Spritzgießwerkzeuges (100) das erste Komponentenende der Schnittstellenkomponente mit dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum (H) für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch verbunden ist, wobei das zweite Komponentenende der Schnittstellenkomponente von dem mit der Spritzgussmasse befüllbaren Formhohlraum (H) für das Herstellen des Spritzgussbauteils fluidtechnisch getrennt ist.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzgießwerkzeug (100), insbesondere das erste Werkzeugteil (10) und/oder das zweite Werkzeugteil (20), durch die Temperiervorrichtung (90) des Spritzgießwerkzeuges (100) für ein Aushärten eines duroplastischen Kunststoffwerkstoffes der Spritzgussmasse zumindest bereichsweise auf eine Temperatur zwischen 140 bis 200 °C temperiert wird (370).