DE1620859B2

DE1620859B2 - Verfahren zum Entgraten und Polieren von Formkörpern aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1620859B2
Application number: DE1620859A
Authority: DE
Inventors: Donald Grosse Pointe Park Bradley; James Alfred Southfield Miller
Original assignee: Sheller-Manufact Corp Detroit Mich (vsta)
Current assignee: Sheller-Manufact Corp Detroit Mich (vsta)
Priority date: 1965-09-29
Filing date: 1966-09-22
Publication date: 1974-01-17
Also published as: DE1620859A1; GB1105718A; FR1515003A; US3446890A

Description

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Gegensatz zu dem Lösungsmitteldampfverfahren ge- Lösungsmittelbad, allgemein angedeutet durch 5 in maß der USA.-Patentschrift 3 020 661 bei Verwen- einem Tank 7, wie die F i g. 5 zeigt, bewirkt. Das in dung eines flüssigen Lösungsmittelbades zur Anwen- das flüssige Lösungsmittelgemisch 6 eingebrachte dung kommen. Außerdem wird Gesundheitsgefähr- Lenkrad 1 wird im Bad für eine zum geeigneten Entdung des Bedienungspersonals ausgeschlossen, da bei 5 graten und Polieren des Rades ausreichend lange Verwendung eines flüssigen Lösungsmittelbades die Zeit gelassen. Während des Eintauchens des Rades Probleme, die mit dem Auftreten heißen Dampfes wird das Lösungsmittelgemisch 6 im Bad 5 auf einer verbunden sind, wegfallen. Die vorliegende Erfindung vorgewählten Temperatur gehalten, die für die Entwird durch Anwendung besonderer Lösungsmittel- gratung und Polierung geeignet ist, und die Zusamgemische und bestimmter Badtemperaturen ausge- io mensetzung der flüssigen Lösungsmittelmischung entführt, was aus der nachfolgenden Beschreibung der spricht einer vorgewählten, die für die Ausführung Erfindung noch deutlicher erklärt wird. des Verfahrens geeignet ist.

Allgemein gesagt, schafft die vorliegende Erfindung Wie weiter oben gesagt, schafft die Erfindung ein

ein Verfahren zum Entgraten und Polieren oder Verfahren zur Entfernung des Preßgrates an der

Glänzendmachen, wodurch der Preßgrat, der sich 15 Werkzeugteilkante von Kunststoff-Formkörpern.

auf dem Formkörper an der Werkzeugteilkante ge- Gleichzeitig schafft das Verfahren sehr hohen Glanz

bildet hat, entfernt wird und auch das Oberflächen- und Glätte an den Kunststoff-Formteilen. Durch das

aussehen der Kunststoffgegenstände verbessert wird. erfindungsgemäße Verfahren werden diese Kunststoff-

Zur vollständigen Beschreibung der Erfindung Formkörper durch Verwendung eines flüssigen Lö-

wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, von 20 sungsmittels, wie z. B. Tetrachlorkohlenstoff, Methyl-

denen darstellen: chloroform, Chloroform, Trichloräthylen, Perchlor-

F i g. 1 ein verstärktes Kunststoff-Autolenkrad, äthylen und Mischungen derselben untereinander^

F i g. 2 eine Querschnittsansicht durch das Auto- entgratet und poliert. Die besten Ergebnisse werden

lenkrad der F i g. 1 entlang der Linie 2-2, jedoch mit einer Lösungsmittelmischung von Tri-

F i g. 3 einen Teil des Kunststoff-Autolenkrades, 25 chloräthylen und Perchloräthylen erhalten, und aus

das den Preßgrat, der sich an das Rad anschließt, diesem Grund ist dies die zur Ausführung der Erfin-

wenn es sich im unbearbeiteten Zustand nach dem dung bevorzugte Lösungsmittelmischung. Die ande-

Herausnehmen aus der Form befindet, zeigt, ren Lösungsmittel sind etwas giftig und schwierig

F i g. 4 eine Querschnittsansicht durch die Linie über dem erforderlichen Temperaturbereich zu kon-

4-4 der F i g. 3, ebenfalls die dünnen Preßgratstreifen 30 trollieren.

zeigend, die an der Außenseite des unbearbeiteten Die zu entgratenden und polierenden Kunststoff-Kunststofflenkrades sind, und Formkörper können, so wie sie aus der Form kom-. F i g. 5 eine gewöhnliche Darstellung eines flüssi- men, verwendet werden; ein Beschneiden oder Begen Lösungsmittelbades zum Eintauchen eines un- arbeiten dieser Körper ist nicht notwendig. Unter bearbeiteten Autolenkrades zwecks Entgratung und 35 gewissen besonderen Umständen, abhängig von der Polierung. Form und dem entsprechend der Menge Preßgrat an

F i g. 1 zeigt ein gewöhnliches Kunststofflenkrad 1, den Formkörpern kann es zweckmäßig sein, etwas hergestellt für die Verwendung in modernen Kraft- überschüssigen Preßgrat von Hand abzuschneiden, fahrzeugen, wobei in dem Kunststofflenkrad ein wenn der Überschuß sehr groß ist. Die Kunststoff-Stahldrehkreuz oder Band 2 eingelagert ist, um dem 40 Formkörper werden dann für eine ausreichend lange Kunststoff Festigkeit und Verstärkung zu geben. Die Zeit in das flüssige Lösungsmittelbad eingetaucht, Querschnittsansicht in F i g. 2 zeigt das Stahldreh- herausgenommen, und dann werden die Gegenstände kreuz 2, das zur Verstärkung des Lenkrades 1 ver- nach irgendeinem der gebräuchlichen Verfahren gewendet wurde, und auch den Außenteil 3 nach Ent- trocknet. So kann das Trocknen beispielsweise durch fernen des Preßgrates durch das erfindungsgemäße 45 10 Minuten langes Belassen der Gegenstände an Luft Verfahren. Wenn das Lenkrad 1 nach der üblichen von Raumtemperatur durchgeführt werden. Kunst-Preßtechnik hergestellt ist, wird das Stahldrehkreuz 2 stoff-Formkörper, die in dieser Weise behandelt worin eine Form eingelegt und der für das Lenkrad aus- den sind, zeigen eine merkliche bessere Oberflächengewählte Kunststoff dann über dem Drehkreuz ver- glätte und sie werden schnell entgratet, ohne daß formt. Wenn der Preßvorgang beendet ist, ist eine 5° weiteres Beschneiden vor oder nach Anwendung des gewisse Menge des Kunststoffmaterials aus der Form flüssigen Lösungsmittelbad-Verfahrens erforderlich an der Werkzeugteilkante herausgepreßt worden, was wäre. Wenn das Lösungsmittel vollständig vom zu dem führt, was mit Preßgrat 4 bezeichnet wird, Kunststoff-Formkörper verdampft ist, ist kein Ge- und an den Außenteilen des Lenkrades stehenbleibt. ruch mehr wahrnehmbar, und die Oberfläche ist F i g. 3 zeigt einen Teil des Lenkrades 1 der F i g. 1 55 ebenso hart wie ursprünglich. Die Kunststoff-Formim unbearbeiteten Zustand und bevor der Preßgrat 4 körper können, nachdem sie im Anschluß an das vom Rad entfernt worden ist. F i g. 4 zeigt außerdem Herausnehmen aus dem Bad für einige Minuten an den Preßgrat 4 im Querschnitt durch F i g. 3 entlang der Luft bei Raumtemperatur getrocknet sind, sicher der Linie 4-4. Außerdem ist das innenliegende ver- gehandhabt werden.

stärkende Drehkreuz 8 gezeigt. Um das Lenkrad 1 60 z,_ur vollständigen Beschreibung der Erfindung in einen für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug fer- wird jetzt ein Ausführungsbeispiel für den Fall des tigen Zustand zu bringen, muß der Preßgrat entfernt Entgratens und Polierens eines Kunststoff-Autolenkwerden, und das Lenkrad muß poliert oder glänzend rades aus Celluloseacetobutyrat gegeben. Das gegemacht werden, so daß es auf das Auge einen wirk- preßte Kunststoff-Lenkrad wurde zuerst aus der Form lieh guten Eindruck macht. Bei der vorliegenden 65 herausgenommen, zunächst von fremden Substanzen, Erfindung wird die Entfernung des Preßgrates und wie Staub oder Fusseln, gereinigt, bevor es in das das Polieren des Lenkrades 1 durch Eintauchen des flüssige Lösungsmittelbad kam. Man ließ sich das Rades im unbearbeiteten Zustand in ein flüssiges Lenkrad nach dem Herausnehmen aus der Form auf

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die Umgebungstemperatur, normalerweise Raumtem- zu Perchloräthylen im Bereich von 5 :1 bis 20 :1 lag. peratur, abkühlen, Die Zusammensetzung des flüssi- Bei Versuchen wurde gefunden, daß das bevorzugte gen Lösungsmittelbades wurde dann so eingestellt, Volumenverhältnis von Trichloräthylen zu Perchlordaß das Volumenverhältnis von Trichloräthylen zu äthylen 10:1 ist, bei diesem Verhältnis wurden die Perchloräthylen 10 :1 war. Die Zusammensetzung 5 besten Ergebnisse erzielt. Tetrachlorkohlenstoff gab, des flüssigen Lösungsmittelbades wurde nach irgend- obwohl es ein wirksames Lösungsmittel ist, keine mit einer der üblichen Methoden ermittelt, z. B. durch einem Lösungsmittelgemisch von Trichloräthylen und Messung des Brechungsindex, durch gaschromato- Perchloräthylen vergleichbaren Ergebnisse,
graphische Analyse oder Infrarotanalyse. Die Tem- Die geeigneten Lösungsmitteltemperaturen zur peratur des flüssigen Lösungsmittelbades wurde dann io Ausführung der Erfindung liegen im Bereich von 21 eingestellt und auf 35° C ± 1° C gehalten und das bis 93° C. Über 43° C jedoch wurden Spannungsrisse Lenkrad für 10 Minuten in das flüssige Lösungs- an einigen Kunststoffteilen festgestellt, während bei mittelbad gebracht. Nachdem das Lenkrad in das Raumtemperatur oder darunterliegenden Temperatuflüssige Lösungsmittelbad eingetaucht und wieder ren das Entgraten und Polieren zu langsam verlief, herausgenommen worden war, ließ man den Lösungs- 15 Als bevorzugter Temperaturbereich wird deshalb der mittelüberschuß abtropfen und dann das Lenkrad an Bereich zwischen 21 und 35°C angesehen. Es wurde der Luft 10 Minuten trocknen, bevor es angefaßt gefunden, daß die besten Ergebnisse im bevorzugten wurde. Das Celluloseacetobutyrat-Lenkrad war voll- Temperaturbereich von 35°C±1°C erhalten werden, kommen entgratet und zeigte hohe Glätte bzw. Glanz. Die Eintauchzeit sollte ausreichend lang sein, um Weitere Nachbearbeitung war nicht erforderlich. 20 gute Entgratung und Polierung zu gewährleisten. So Es war völlig überraschend und nicht vorherseh- ist ein Kunststoff-Formkörper z. B. ausreichend gut bar, daß sich mit Mischungen von Trichloräthylen entgratet oder poliert, wenn er in das flüssige Lö_r und Perchloräthylen die Erfindungsgegenstände mit sungsmittelbad für etwa 3 bis 20 Minuten, vorzugsso hervorragenden Ergebnissen erreichen lassen, und weise etwa 10 Minuten, eingetaucht wird, abhängig aus diesem Grund sind diese Mischungen zur Aus- 25 von der Badtemperatur und/oder dem Volumenverführung der Erfindung bevorzugt. Bei der Ermittlung hältnis von Trichloräthylen zu Perchloräthylen. In dieser Mischungen wurde gefunden, daß Perchlor- bezug darauf ist die Tauchzeit im allgemeinen umäthylen selbst nicht wirksam genug ist, um die Kunst- gekehrt proportional zur Temperatur des Lösungsstoff-Formkörper zu entgraten und zu polieren, wo- mittels und auch umgekehrt proportional zur Menge gegen Trichloräthylen allein zu aggressiv ist und 30 des Trichloräthylens, die im flüssigen Lösungsmittel Haarrißbildung verursacht. Mischungen von Tri- vorhanden ist.

chloräthylen und Perchloräthylen zeigten sich jedoch Die vorstehende Beschreibung und die besonderen geeignet und sehr wirksam beim Entgraten der Kunst- Ausführungsformen der Erfindung sind nur als Beistoff-Formkörper, wenn das in diesen Mischungen spiele angeführt, sie stellen keine Begrenzung der vorliegende Volumenverhältnis von Trichloräthylen 35 Erfindung dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 nach Herausnehmen aus dem Dampfbad zum Flie- Patentansprüche: ßen und Verlieren der Form. Mit dem Ausdruck »Fließen« ist gemeint, daß kleine Hocker oder ähn-

1. Verfahren zum Entgraten eines Formkörpers liehe Deformationen am Kunststoff-Formkörper nach • aus Celluloseacetobutyrat oder Celluloseaceto- 5 dem Entgraten infolge der anzuwendenden hohen

propionat unter Verwendung eines Lösungsmit- Temperaturen bei dem. Lösungsmitteldampf verfahren

tels, dadurch gekennzeichnet, daß der auftreten.

Formkörper in ein flüssiges Lösungsmittelbad Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren getaucht wird, das aus einem oder mehreren der zum Entgraten eines Formkörpers aus Celluloseacetochlorierten Kohlenwasserstoffe Tetrachlorkohlen- io butyrat oder Celluloseacetopropionat unter Verwenstoff, Methylchloroform, Chloroform, Trichlor- dung eines Lösungsmittels, das dadurch gekennzeichäthylen und Perchloräthylen besteht, dieses flüs- net ist, daß der Formkörper in ein flüssiges Lösungssige Lösungsmittel auf eine Temperatur von etwa mittelbad getaucht wird, das aus einem oder mehre-20 bis etwa 95° C, aber unter dem Siedepunkt ren der chlorierten Kohlenwasserstoffe Tetrachlordes Lösungsmittels bzw. des Lösungsmittelgemi- 15 kohlenstoff, Methylchloroform, Chloroform, Trisches gehalten wird, wobei die genaue Tempera- chloräthylen und Perchloräthylen besteht, dieses tür und Zusammensetzung des flüssigen Lösungs- flüssige Lösungsmittel auf eine Temperatur von 20 mittelgemisches so ausgewählt ist, daß eine aus- bis 95° C, aber unter dem Siedepunkt des Lösungsreichende Entgratung in einer Eintauchzeit von 3 mittels bzw. des Lösungsmittelgemisches gehalten bis 20 Minuten erreicht wird, ohne merkliche 20 wird, wobei die genaue Temperatur und Zusammen-Spannungsrißbildung zu verursachen, und danach setzung des flüssigen Lösungsmittelgemisches so ausder Formkörper aus dem flüssigen Lösungsmittel gewählt ist, daß eine ausreichende Entgratung in entfernt und getrocknet wird. einer Eintauchzeit von 3 bis 20 Minuten erreicht -

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- wird, ohne merkliche Spannungsrißbildung zu verkennzeichnet, daß ein flüssiges Lösungsmittelbad 25 Ursachen, und danach der Formkörper aus dem flüsverwendet wird, das aus Trichloräthylen und sigen Lösungsmittel entfernt und getrocknet wird. Perchloräthylen in einem Volumenverhältnis von Insbesondere betrifft die Erfindung das Entgraten Trichloräthylen zu Perchloräthylen zwischen 5 :1 und Polieren von Autolenkrädern aus Celluloseaceto- und 20 :1 besteht. propionat oder Celluloseacetobutyrat in einem flüssi-

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge- 30 gen Lösungsmittelbad.

kennzeichnet, daß das flüssige Lösungsmittelbad Andere Gegenstände und Vorteile der vorliegen-

auf einer Temperatur von etwa 20 bis 45° C ge- den Erfindung werden aus der folgenden Beschrei-

halten wird. bung offenbar werden, worin unter Bezugnahme auf

die Zeichnungen die Ausführung der vorliegenden

35 Erfindung deutlich gemacht wird.

Die vorliegende Erfindung ist eine Alternativ-

Wenn Kunststoff-Formkörper nach den gebrauch- methode zur manuellen Entgratung, indem erfin-

lichen Preßtechniken hergestellt werden, bleibt immer dungsgemäß der Preßgrat von Kunststoff-Formkör-

eine gewisse Menge Kunststoff an den Abquetsch- pern durch ein einfaches, vergleichsweise billiges und

flächen des Formkörpers stehen, was zur Bildung 40 automatisches Verfahren entfernt wird. Es ist gefun-

eines Preßgrates an der Werkzeugteilkante, das ist den worden, daß unter Vermeidung manueller Ent-

der Punkt, an dem die beiden Formhälften zusam- fernung der Preßgrat durch ein bestimmtes Verfah-

menkommen, führt. Bisher war die Entfernung die- ren, bei dem Kunststoff-Formkörper in ein flüssiges

ses Preßgrates von Kunststoff-Formkörpern schwie- Lösungsmittelbad, das eine schnelle Entfernung des

rig, zeitraubend und kostspielig. Dieses Entgraten ist 45 Preßgrates bewirkt und gleichzeitig einen hohen

bisher für gewöhnlich von Hand mit Messern oder Glanz auf der Oberfläche des Kunststoffes erzeugt,

Schneidmaschinen in einem besonderen Arbeitsgang eingetaucht wird. So ist auch gefunden worden, daß

vorgenommen worden. die Anwendung des flüssigen Lösungsmittelbad-Ver-

Es war auch bekannt, daß die manuelle Entfer- fahrens, wie es durch die Erfindung geschaffen wornung des Preßgrates vermieden werden kann, wenn 50 den ist, das Abgraten des Preßgrates von Hand man die Kunststoff-Formkörper einem Lösungsmittel- überflüssig macht und daß keine weiteren Nachdampf aussetzt. Diese Technik ist in der USA.- arbeiten weder vor noch nach der Durchführung des Patentschrift 3 020 661 beschrieben. Obwohl sich das erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig .sind..
Lösungsmitteldampfverfahren zur Entfernung des Die Offenbarung der USA.-Patentschrift 3 020 661 Preßgrates von Kunststoff-Formkörpern bewährt hat, 55 beschränkt sich- auf die Behandlung von Kunststoffhaften ihm doch erhebliche Nachteile an, die es vom Formkörpern durch Berührung mit einem Dampf; heutigen technologischen Standpunkt aus ungeeignet nicht empfohlen oder erkannt wurden die großen machen. So sind z. B. für das Bedienungspersonal wünschenswerten Vorteile, die sich aus der vorliedie Lösungsmitteldämpfe gesundheitsgefährdend. genden Erfindung ergeben, die die Anwendung eines Auch sind hohe Temperaturen erforderlich, um das 60 flüssigen Lösungsmittelbades zum Entgraten und Lösungsmittel in Dampfzustand zu halten. Ein wei- Polieren von Kunststoff-Formkörpern vorschlägt, terer Nachteil besteht darin, daß das Lösungsmittel- wodurch die Nachteile der Lösungsmitteldampfdampfverfahren kostspielig und wegen der notwen- methode vermieden werden und ein verbessertes digen hohen Temperaturen und Drücken schwierig Verfahren zum Entgraten von Kunststoff-Formkördurchzuführen ist. Außerdem neigen die Gegenstände 65 p_ern geschaffen wird. Insbesondere verlieren die aus Kunststoff, die nach dem Lösungsmitteldampf- Kunststoff-Formkörper nach dem erfindungsgemäßen verfahren entgratet worden sind, infolge der hohen Entgraten nicht die Form und fließen nicht infolge Temperaturen, denen sie dabei ausgesetzt werden, der beträchtlich niedrigeren Temperaturen, die im