DE1090426B

DE1090426B - Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen durch Spritzgiessen

Info

Publication number: DE1090426B
Application number: DEG25963A
Authority: DE
Inventors: Heinz Huebner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-12-17
Filing date: 1958-12-17
Publication date: 1960-10-06

Description

Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen durch Spritzgießen Bei der Fertigung von thermoplastischen Kunststoffteilen ist es bekannt, den plastifizierten Kunststoff mit einer Temperatur von z. B. 200 bis 3000 C in die vorgewärmte Spritzgießform von z. B. 500 C einzuspritzen. Es kommt jedoch, insbesondere bei der Herstellung größerer Kunststoffteile, oft vor, daß der Formhohlraum Aussparungen oder einzuspritzende Teile aufweist, so daß vor diesen Hindernissen für den plastifizierten Kunststoff sich der Kunststofffiuß teilt und hinter diesen Hindernissen sich wieder vereinigt. Diese Verhältnisse sind in der Fig. 1 dargestellt.
Es wurde gefunden, daß beim Auftreffen des heißen plastifizierten Kunststoffs 1 auf das wesentlich kühlere Hindernis 2 sich dieser im Grenzschichtbereich zuerst dünnschichtig abkühlt, dann in immer dicker werdender Schicht 3 abgekühlt weiterfließt und sich hinter dem Hindernis 2 an einer Nahtstelle 4 vereinigt, die meist deutlich sichtbar ist. Diese Fließnahtstelle 4 bildet zwar keinen eigentlichen Riß, sie stellt jedoch infolge ihrer etwas inhomogenen Grenzschichten eine Stelle minderer Festigkeit dar, die für durch Kräfte wechselnder Höhe und/oder Richtung beanspruchte Kunststoffkörper nicht tragbar ist und optisch, besonders bei Teilen mit runden oder ähnlichen Aussparungen, je Aussparung eine unschöne oder beanstandbare Fließnaht zeigt.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen durch Einspritzen von plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in eine Spritzgießform, in der sich die sich zunächst teilweise in Einströme aufteilende Kunststoffmasse zu dem gewünschten Kunststoffteil vereinigt, bei dem die vorerwähnten Mängel erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß unmittelbar vor dem Einspritzen des plastifizierten Kunststoffs der Formhohlraum kurzzeitig und schlagartig mit einem heißen Gas, z. B. erhitzter Luft, derart durchspült wird, daß nur die oberste Werkstoffgrenzschicht der den Formhohlraum umgebenden oder bildenden Formwände eine Temperatur annimmt, die im wesentlichen der des eingespritzten, platifizierten Kunststoffs entspricht.
Die heiße oberste Werkstoffgrenzschicht der Formwandungen hat dann nur so lange kurzzeitig eine im Bereich des heißen plastifizierten Kunststoffs liegende oder eine etwas höhere Temperatur, wie die vorerwähnte bekannte Kühlhautbildung vermieden werden soll. Nach dieser Zeit sinkt diese Schichttemperatur infolge Wärmeausgleichs mit der übrigen Masse der Spritzgießform wieder auf eine wesentlich niedrigere Temperatur, z. B. auf eine der üblichen Temperaturen der auf 40 bis 500 C vorgewärmten Kunststoffspritzform, so daß das Ausstoßen des fertigen, nunmehr fiießnahtstellenfreien Kunststoffspritzlings aus der Form trotz der vorgeschlagenen Verwendung einer kurzzeitigen Übererwärmung der obersten Formgrenzschicht nicht gehindert wird.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer Spritzgießvorrichtung an Hand der Fig. 2 und 3 beschrieben, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren seine Anwendung findet.
In der Fig. 2 sind die wesentlichen Teile dieser Vorrichtung dargestellt. Die Figur zeigt zunächst die Spritzgießform 5, in die in bekannter Weise der z. B. auf 200 bis 3000 C erhitzte plastifizierte thermoplastische Kunststoff 6 mit Überdruck eingespritzt wird.
Auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mit einer Vorerwärmung der Spritzgießform 5 gearbeitet, jedoch zusätzlich dazu die Spritzgießform 5 unmittelbar vor dem Einbringen des heißen plastifizierten Kunststoffs 6 kurzzeitig und schlagartig mit einem heißen Gas, z. B. mit heißer Luft 14, derart beschickt, daß nur die oberste Werkstoffgrenzschicht der den Formhohlraum umgebenden oder bildenden Formwände eine Temperatur annimmt, die bei dem folgenden Einspritzen des heißen plastifizierten Kunststoffs 6 im wesentlichen dessen Temperatur entspricht.
Zu diesem Zweck ist ein Preßluftbehälter 11 an die Spritzgießvorrichtung angeschlossen, dessen Inhalt zunächst in einer Heizkammer 12 auf eine über der Temperatur des plastifizierten Kunststoffs 6 liegende Temperatur kurzfristig vorgewärmt wird. Die Temperatur ist jeweils durch Messungen festzulegen und kann bis zu einem gewissen Grade über der Temperatur des plastifizierten Kunststoffs liegen. Eine automatische, in Verbindung mit dem Spritzkolben (Antriebskolben 13) stehende Steuervorrichtung 17 bewirkt, daß kurzzeitig und schlagartig vor dem Einspritzen des plastifizierten Kunststoffs 6 in die Form 5 die unter ÜI,erdruck stehende Heißluft 14 oder ein Gasgemisch in die Form derart eingepreßt wird, daß nur die äußerste Werkstoffgrenzschicht der den Formhohlraum umgebenden Formwände eine der Temperatur des unmittelbar nachfolgenden plastifizierten E;unststoffs 6 entsprechende oder höhere Temperatur annimmt.
Durch diese Maßnahmen kann der in die Form eingespritzte plastifizierte Kunststoff 6 sich nicht in der eingangs beschriebenen Weise abkühlen und sich nicht in der Kunststoffgrenzschicht ein wesentlich kühlerer Berührungsfilm bilden. Durch die Anwendung dieses »Heißschlag<-Spritzgießverfahrens wird auch die bei einer Form entsprechend Fig. 3 mögliche inhomogene Ausbildung des KunststoEkörpers 15, die nicht nur auf eine Kühlhautbildung, sondern auch auf eine dabei erfolgende Pigmentumlagerung zurückgeführt wird, mit Sicherheit vermieden.
Zumindest ein Anspritzkanal 16 der Spritzgießform 5 kann vorzugsweise für die Einführung des heißen Gases 14 mitbenutzt werden. Im Augenblick des Ausstoßens des fertigen Kunststoffspritzlings aus der Form hat die oberste Formgrenzschicht bereits wieder infolge Wärmeausgleichs eine wesentlich tiefere Temperatur angenommen, die der Temperatur der auf z. B. 40 bis 500 C vorgewärmten Kunststofform ent- spricht und die für ein einwandfreies Ausstoßen des fertigen Spritzlings aus der Form notwendig ist.
T TENTANsPPttICHE 1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen durch Einspritzen von plastifiziertem thermoplastischem Kunststoff in eine Spritzgießform, in der sich die sich teilweise in Einzelströme aufteilende Kunststoffmasse zu dem gewünschten Kunststoffteil vereinigt, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Einspritzen des plastifizierten Kunststoffs der Formhohlraum kurzzeitig und schlagartig mit einem heißen Gas, z. B. heißer Luft, derart durchspült wird, daß nur die oberste Werkstoffgrenzschicht der den Formhohlraum umgebenden oder bildenden Formwände eine Temperatur annimmt, die im wesentlichen der des eingespritzten, plastifizierten Kunststoffs entspricht.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des eingeführten heißen Gases etwas über der Temperatur des plastifizierten Kunststoffs liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Kunststoffeinspritzkanal für die Einführung des heißen Gases mitbenutzt wird.