DE1604434A1 - Injection mold - Google Patents
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Description
BADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AGBADISCHE ANILIN- & SODA-FABRIK AG
Unser Zeichens O.Z. 24 0^8 vG/Wa Ludwigshafen am Rhein, den 29,12.1965Our mark O.Z. 24 0 ^ 8 vG / Wa Ludwigshafen am Rhein, December 29th, 1965
Die Erfindung betrifft eine Spritzgußform zur Herstellung von Formteilen aus thermoplastischen Kunststoffen,The invention relates to an injection mold for producing molded parts made of thermoplastics,
Es hat sich gezeigt, daß durch Spritzgußverarbeitung bestimmter thermoplastischer Kunststoffe, wie von schlagfestem Polystyrol oder besonders hochmolekularem Polyäthylen, mitunter Formkörper erhalten werden, deren Oberflächen an verschiedenen Stellen matt sind. Diese Schwierigkeiten können bis zu einem gewissen Grad beseitigt werden, wenn man die thermoplastischen Kunststoffe in Formen bei erhöhter Temperatur verspritzt. Dies bedingt jedoch einen erhöhten Zeitaufwand, da die Teile bei warmer Form längere Abkühlzeiten benötigen. Hierdurch wird die Ausstoßzahl innerhalb einer Zeiteinheit maßgeblich verringert.It has been shown that by injection molding certain thermoplastics, such as high-impact polystyrene or particularly high molecular weight polyethylene, sometimes molded bodies are obtained, the surfaces of which are matt in various places. These Difficulties can be eliminated to a certain extent, when the thermoplastics are injected into molds at an elevated temperature. However, this requires an increased expenditure of time, because the parts need longer cooling times when they are warm. This significantly reduces the number of outputs within a unit of time.
Die gleichen Schwierigkeiten traten bei der Herstellung von Formkörpern aus schaumförmigen thermoplastischen Kunststoffen auf, wie sie durch Spritzgußverarbeitung treibmittelhaltiger Kunststoffe erhalten werden. So lassen sich beispielsweise atts Kunststoff mischungen, die Polystyrol und eine sich bei höherer Temperatur in gasförmige Spaltprodukte zersetzende Azoverbindung enthalten, nur Formkörper herstellen, deren Oberflächen Unebenheiten bzw. EinkerbungenThe same difficulties occurred in the production of molded articles from foamed thermoplastics, such as those obtained by injection molding of plastics containing blowing agents will. For example, atts plastic mixtures can be which contain polystyrene and an azo compound which decomposes into gaseous cleavage products at a higher temperature, only moldings produce the surfaces of which have bumps or notches
526/65 009837/1680 -2-526/65 009837/1680 -2-
aufweisen.exhibit.
Es wurde nun gefunden, daß Spritzgußformen aus Stahl oder Grauguß besonders vorteilhafte Eigenschaften haben, wenn die den Innenhohlraum der Form umschließenden Flächen mit einer 0,01 bis 10 mm starken Schicht aus einem Werkstoff überzogen sind, dessen Wärmeleitzahl zwischen 0,1 und 0,3 kcal/mh 0C liegt.It has now been found that injection molds made of steel or gray cast iron have particularly advantageous properties when the surfaces surrounding the inner cavity of the mold are coated with a 0.01 to 10 mm thick layer of a material with a coefficient of thermal conductivity between 0.1 and 0.3 kcal / mh 0 C.
Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung der erfindungsgemäßen Spritzgußformen Formkörper mit besonders glatter Oberfläche erhalten werden. Dieser Vorteil ist insbesondere bei der Herstellung von Spritzgußteilen aus schaumförmigen thermoplastischen Kunststoffen gegeben. Es ist ein weiterer besonderer Vorteil, daß*die erfindungsgemäßen Spritzgußformen besonders einfach hergestellt werden können, da die formbildenden Flächen des Spritzgußwerkzeuges besonders leicht und mit geringem Zeitaufwand poliert werden können. Auch wird ein Korrodieren der Oberflächen des Werkzeuges bei der Verarbeitung treibmittelhaltiger thermoplastischer Kunststoffe vermieden, da die Spaltprodukte der Treibmittel nicht direkt mit dem Metall in Berührung kommen.It has been shown that when using the injection molds according to the invention Moldings with a particularly smooth surface can be obtained. This advantage is particularly useful in the manufacture of injection molded parts given from foam-shaped thermoplastics. It is a further particular advantage that * the Injection molds can be produced particularly easily, since the shape-forming surfaces of the injection molding tool are particularly light and can be polished with little expenditure of time. Corroding of the surfaces of the tool during processing also contains more propellant thermoplastics avoided, as the decomposition products of the blowing agent do not come into direct contact with the metal come.
Von der isolierenden Oberflächenschicht abgesehen, sind die erfindungsgemäßen Spritzgußformen in üblicher Weise ausgebildet. Sie können z.B. als Einfach- oder Mehrfachspritzgußform in zwei oder mehreren Teilen ausgebildet sein. In Frage kommende Ausbildungsformen von Spritzgußformen sind beispielsweise in dem Buch von Walter Mink "Grundzüge der Spritzgußtechnik" beschrieben, das im Rudolf Zechner Verlag GmbH, Speyer am Rhein, in dem Jahr 196I erschienenApart from the insulating surface layer, those according to the invention are Injection molds formed in the usual way. You can, for example, as a single or multiple injection mold in two or be formed several parts. Possible forms of training of injection molds are, for example, in the book by Walter Mink described "Basics of injection molding technology", which appeared in the Rudolf Zechner Verlag GmbH, Speyer am Rhein, in the year 196I
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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009837/1689009837/1689
Der Werkstoff, mit dem die Flächen, die den Innenhohlraum der Form bilden, überzogen sind, soll eine Wärmeleitzahl zwischen 0,1 und 0,3 kcal/mh 0C haben. In Frage kommende Werkstoffe sind z.B. härtbare Kunststoffe, wie Epoxydharze oder Polyesterharze. Auch können als Werkstoffe thermoplastische Kunststoffe, wie Polytetrafluoräthylen oder bestimmte Polyamide, verwendet werden. Weiterhin haben sich anorganische Werkstoffe,· wie Emaille, bewährt. Die Auswahl des Werkstoffes richtet sich im wesentlichen nach dem in der Spritzgußform verarbeiteten thermoplastischen Kunststoff. So ist es z.B. erforderlich, daß die Erweichungstemperatur des Werkstoffes mindestens 500C über der Temperatur liegt, die der thermoplastische Kunststoff beim Einspritzen in die Form hat.The material, which are coated the surfaces defining the inner cavity of the mold to a thermal conductivity between 0.1 and 0.3 kcal / mh have 0 C. Suitable materials are, for example, hardenable plastics, such as epoxy resins or polyester resins. Thermoplastics such as polytetrafluoroethylene or certain polyamides can also be used as materials. Inorganic materials, such as enamel, have also proven useful. The selection of the material depends essentially on the thermoplastic material processed in the injection mold. For example, it is necessary that the softening temperature of the material is at least 50 ° C. above the temperature that the thermoplastic material has when it is injected into the mold.
Die Werkstoffschicht, die an den Innenflächen der Form angeordnet ist, soll 0,01 bis 10, vorzugsweise 0,1 bis 5 mm dick sein. Die erfindungsgemäßenSpritzgußformen haben besonders vorteilhafte Eigenschaften, wenn auf die Werkstoffschicht, die den Innenhohlraum der Form umschließt, eine dünne Metallschicht aufgebracht ist, Diese Schicht soll zweckmäßig zwischen 0,01 bis 1 mm dick sein. Diese Schicht kann beispielsweise auf elektrochemischem Wege aufgebracht sein. Mitunter ist es vorteilhaft, dünne Metallfolien auf die isolierende Oberflächenschicht der Spritzgußformen aufzubringen. Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Metallschicht fest mit der isolierenden Oberflächenschicht zu verbinden. So kann man z.B. eine entsprechend geformete Metallfolie in den Innenraum der Form einlegen und sie fest an die Formwände pressen, so daß sie die Form des Innenhohlraums annimmt,The layer of material that is placed on the inner surfaces of the mold should be 0.01 to 10, preferably 0.1 to 5 mm thick. Injection molds of the invention have particularly advantageous properties when applied to the material layer that forms the inner cavity of the Form encloses, a thin metal layer is applied, this layer should expediently be between 0.01 to 1 mm thick. These Layer can be applied electrochemically, for example be. It is sometimes advantageous to apply thin metal foils to the insulating surface layer of the injection molds. It is not absolutely necessary, the metal layer firmly to the insulating To connect surface layer. For example, you can use a Place shaped metal foil in the interior of the mold and press it firmly against the walls of the mold so that it takes up the shape of the interior cavity assumes
Beispiel 1
Der Innenhohlraum einer Spritzgußform, der durch zwei ebene Kreis- example 1
The inner cavity of an injection mold, which is formed by two flat circular
009837/1689 .4.009837/1689 .4.
flächen von 220 mm Durchmesser und eine diese verbindende Wand von 16 mm Höhe gebildet wird, ist mit einer Schicht aus Polytetraf'luoräthylen von 2 mm Dicke ausgekleidet.areas of 220 mm in diameter and a connecting wall of 16 mm high is lined with a layer of polytetrafluoroethylene 2 mm thick.
In diese Spritzgußform werden Mischungen aus schlagfestem Polystyrol, das 6 Gewichtsprozent Polybutadien als Weichkomponente enthält, und 2 Gewichtsprozent Azodiisobuttersäurenitril bei einer Temperatur von 2000C eingespritzt. Die Formternperatur beträgt 20°C, die Zykluszeit 275 Sekunden.In this injection mold mixtures of high impact polystyrene containing 6 weight percent polybutadiene will contain as the soft component, and 2 weight percent of azodiisobutyronitrile is injected at a temperature of 200 0 C. The mold temperature is 20 ° C and the cycle time is 275 seconds.
Es werden Formteile erhalten, die eine einwandfreie glatte ebene Oberfläche haben.Moldings are obtained that have a perfectly smooth plane Have surface.
In einer Form mit dem gleichen Aufbau und dem gleichen Innenhohlraum, jedoch ohne der Polytetrafluoräthylenauskleidung, wird unter denselben Bedingungen eine Mischung aus sohlagfestem Polystyrol und Azodiisobuttersäurenitril der obengenannten Zusammensetzung unter den gleichen Bedingungen eingespritzt. Die Oberfläche der erhaltenen Formkörper ist matt und uneben.In a mold with the same structure and the same interior cavity, but without the polytetrafluoroethylene lining, under the same conditions a mixture of polystyrene and Azodiisobutyronitrile of the above composition is injected under the same conditions. The surface of the received Shaped body is dull and uneven.
Unter den gleichen Bedingungen wird eine Mischung aus schlagfestem Polystyrol und Azodiisobuttersäurenitril in eine Form eingespritzt, die auf 8o°C Temperatur gehalten ist,Under the same conditions a mixture of impact resistant Polystyrene and azodiisobutyronitrile injected into a mold, which is kept at 8o ° C temperature,
Es zeigt sieh jedoch, daß auch die Oberflächen der erhaltenen Formkörper nicht restlos fehlerfrei sind. Die Zykluszeit beträgt bei dieser Arbeltsweise 485 Sekunden.It shows, however, that the surfaces of the moldings obtained are not completely free of errors. The cycle time for this mode of operation is 485 seconds.
Der Innenhohlraum einer Spritzgußform, die zur Herstellung von topfartigen Gefäßen mit zylindrischem Innenhohlraum mit einer Wandstärke von 3,5 mm dient, ist mit einer Folie aus PolycaprolactamThe inner cavity of an injection mold, which is used for the production of pot-like vessels with a cylindrical inner cavity with a wall thickness of 3.5 mm is used with a film made of polycaprolactam
009837/1689 4I -5-009837/1689 4I -5-
BAD ORtGINALBATHROOM LOCAL GINAL
. - 5 - OoZ. 24 0^8. - 5 - OoZ. 24 0 ^ 8
160U34160U34
vom K-V/ert 88 und einer Dicke von O5S mm ausgekleidet«lined by KV / ert 88 and a thickness of O 5 S mm «
In diese Form wird schlagfestes Polystyrol* das 6 Gewichtsprozent Polybutadien als Weichkomponente enthält, bei einer Temperatur von 2200C eingespritzt. Die Formtemperatur beträgt 200C, die Zykluszeit 1,2 Minuten. Es werden Formkörper mit einer glatten glänzenden Oberfläche erhalten.In this form, the impact polystyrene * 6 weight percent polybutadiene contains as the soft component is injected at a temperature of 220 0 C. The mold temperature is 20 0 C, the cycle time of 1.2 minutes. Moldings with a smooth, glossy surface are obtained.
Arbeitet man unter den gleichen Bedingungen, Jedoch mit einer Form, deren Innenflächen nicht mit Polyamid ausgekleidet ist, so erhält man Formkörper mit einer matten Oberfläche»If you work under the same conditions, but with a form the inner surfaces of which are not lined with polyamide, the result is moldings with a matt surface »
Um Formkörper mit einer glatten Oberfläche zu erhalten, ist es erforderlich, die Formtemperatur auf 60°C zu erhöhen. Wegen der erforderlichen. Abkühlungszeit erhöht sich die Zykluszeit auf 1,5 Minuten* In order to obtain moldings with a smooth surface, it is necessary to raise the mold temperature to 60 ° C. Because of the required. Cooling time increases the cycle time to 1.5 minutes *
Man verwendet eine Form, deren Innenwände mit Polyamid ausgekleidet sind, wie sie in Beispiel 2 beschrieben ist. Auf die Polyamidschicht wird eine 0,1 mm dicke Aluminiumfolie aufgebracht.A mold is used, the inner walls of which are lined with polyamide are as described in Example 2. On the polyamide layer a 0.1 mm thick aluminum foil is applied.
Verarbeitet man schlagfestes Polystyrol unter den in Beispiel 2 angegebenen Arbeitsbedingungen, so erhält man Formkörper, deren Oberflächenglanz bei weitem den übertrifft, den Formkörper haben, wie sie nach der im Beispiel 2 angegebenen Arbeitsweise erhalten werden.If impact-resistant polystyrene is processed under the conditions described in Example 2 specified working conditions, one obtains moldings whose Surface gloss by far exceeds that of moldings, as obtained by the procedure given in Example 2 will.
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Ö09937/tf99Ö09937 / tf99
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