DE1779504B2 - Verfahren zur verarbeitung von waermehaertenden kunststoffen, insbesondere von duroplasten aus der familie der aminoplaste auf spritzgiessmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verarbeitung von wärmehärtenden Kunststoffen, insbesondere von Duroplasten aus der Familie der Aminoplaste, auf Spritzgießmaschinen, bei denen die vorgeheizte und vorplastifizierte Kunststoffmasse in ein tus mit Hilfe einer Formschließeinheit gegeneinander bewegbaren, den Formhohlraum einschließenden Formteilen bestehendes Formwerkzeug eingespritzt wird.

Die wärmehärtenden Kunststoffe, insbesondere die genannten Duroplaste, lassen sich auf den bekannten ©pritzgießmascltinen der eingangs angegebenen Art In der üblichen bekannten Verfahrensweise nur mit begrenztem Erfolg verarbeiten. Bei diesen bekannten Verfahrensweisen wird das Formwerkzeug vor dem Einspritzen der vorgeheizten und vorplastifizierten Kunststoffmasse vollständig geschlossen, die Kunststoffmasse wird eingespritzt und nach Ablauf der erforderlichen Stand· und Aushärtezeiten wurde das Formwerkzeug erneut geöffnet. Gewisse Kunststoffe neigen nun infolge starker Orientierung der einzelnen Stoffteilchen in Fließrichtung und der damit zusammenhängenden ungleichen Schwingung in radialer und tangentialer Richtung bei dem im allgemeinen verwendeten zentralen Anschnitt zu Rißbildung, so daß bisher von der Verarbeitung solcher Kunststoffe auf Spritzgießmaschinen Abstand genommen wurde. Die geschilderten Nachteile machen sich insbesondere bei dünnwandigen Formungen stark bemerkbar.

Es wurden daher solche Kunststoffe bisher im Preßverfahren verarbeitet, das jedoch gegenüber dem Spritzgießverfahren den Nachteil wesentlich größerer Herstellungszeiten aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem die genannten wärmehärtenden Kunststoffe ohne nachteilige Auswirkung der eingangs geschilderten Eigenschaften auch auf Spritzgießmaschinen verarbeitet werden können, so daß die Vorteile dieser Spritzgießmaschinen, insbesondere die hohe Betriebsgeschwindigkeit ausgenutzt werden können und trotzdem eine einwanofreie Qualität des Formlinge, insbesondere seiner Oberfläche, gewährleistet werden kann. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß das Formwerkzeug aus der geöffneten Stellung unmittelbar in eine seine endgültige Schließlage nur angenähert erreichende Zwischenstellung bewegt und die vorgeneizte und vorplastifizierte Kunststoffmasse in dieses angenähert geschlossene Formwerkzeug eingespritzt, darauf die eingespritzte Kunststoffmasse in dem Formholilraum für eine vorgegebene Zeitpanne aufgeheizt und schließlich das Formwerkzeug nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne unter Beaufschlagung durch den Formschließdruck vollständig geschlossen wird.

Dadurch werden die folgenden vorteilhaften Wirkungen erzielt: Infolge des Einspritzens in das bis auf einen Spalt geschlossene Formwerkzeug wird vor allem bei dünnwandigen Formteilen der Fließwiderstand beim Einspritzen wesentlich herabgesetzt, so daß nur verhältnismäßig geringe Einspritzdrücke notwendig sind. Hohe Drücke bringen aber die Gefahr von Spannungen und damit von Rißbildungen im Formling mit sich, so daß eben durch die Anwendung niedriger Einspritzdrücke der erste Schritt zur Vermeidung der Nachteile der Eigenschaften der wärmehärtenden Kunststoffe bei der Verarbeitung im Spritzgießverfahren erreicht ist. Die Druckdifferenzen und Orientierungen innerhalb der eingespritzten Masse können sich bei einem Einspritzen bei nur teilweise geschlossener Form und geringem Einspritzdruck in viel geringerem Maß ausbilden als beim Einspritzen in einen engen, vollständig geschlossenen Formhohlraum. Mit dem auf das Einspritzen folgenden Aufheizvorgang innerhalb des Formwerkzeugs wird erreicht, daß die Viskosität der eingespritzten Kunststoffmasse sinkt und damit die Fließfähigkeit dieser Masse steigt. Beim abschließenden endgültigen Schließen des Formwerkzeugs wird dann die so aufgeheizte Kunststoffmasse innerhalb des Formhohlraums stark und gleichmäßig verdichtet. Diese Druckeinwirkung auf die gesamt projizierte Fläche des Formlinge ist von besonderer Bedeutung, da hierdurch der Bildung von Druckdifferenzen zwischen Anguß und äußerem Formteil entgegengewirkt wird. Diese gleichmäßige Druckeinwirkung führt zu einer verbesserten Oberflächengüte des Formlinge.

Ferner kann nach der Erfindung das Formwerkzeug nach dem Ein.'ipritzen der Kunststoffmasse in eine der endgültigen Schüeßlage stärker angenäherte zweite Zwischenstellttng bewegt werden, Durch diese zwischengeschaltete Schließbewegung, die aber noch nicht zur endgültigen Schließung der Form führt, wird ein engerer Kontakt zwischen der beheizten Wandung des Formwerkzeugs und der Kunststoffmasse im Formhohlraum erreicht, so daß das Aufheizen vor der endgültigen Schließung des Formwerk·

zeugs schneller und vor allem auch gleichmäßiger erfolgt. Auch hieraus ergibt sich eine Verbesserung der Güte des endgültigen Formlinge.

Zweckmäßig wird in weiterer Ausbildung der Erfindung der Angußkanal des Formwerkzeugs vor Einleitung der endgültigen Schließbewegung des Formwerkzeugs verschlossen, so daß ein Zurückströmen der im Formhohlraum befindlichen Kunststoffmasse verhindert wird.

Im folgenden wird das Verfahren nach der Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

Es wird eine Spritzgießmaschine verwendet, bei der die zum rormschluß gegeneinander geführten Teile des Formwerkzeugs mit Hilfe einer Formschließeinheit gegeneinander bewegt werden. Im allgemeinen wird eine sogenannte Schneckenspritzgießmaschine verwendet. Die in deren Schneckenzylinder vorgeheizte und vorplastifizierte Kunststoffmasse, insbesondere ein Duroplast aus der Familie der Aminoplaste, wird in das Formwerkzeug eingespritzt, nachdem dieses Formwerkzeug durch die Formschließeinhdt bis auf einen Spalt geschlossen ist. Es wird also dis Formwerkzeug in eine seine endgültige Schließlage nur angenähert erreichende Zwischenstellung bewegt. Dieser Spalt in dicer ersten Zwischenstcllung kann z. B. 5 mm be'ragen.

Die nach diesem Einspritzvorgang im Formhohlraum befindliche Kunststoffmasse wird im Formhohlraum für eine vorgegebene Zeitspanne aufgeheizt, und zwar durch eine entsprechende Beheizung des Formwerkzeugs. Ist die vorgegebene Zeitspanne, die z. B. durch Zeitglieder innerhalb der Maschinensteuerung festgelegt ist, abgelaufen, so wird die Formschließeinheit erneut beaufschlagt und das Formwerkzeug unter Beaufschlagung durch den Formschließdruck vollständig geschlossen und verriegelt. In diesem letzten Verfahrensschritt "rfolgt die geschilderte Verdichtung der Kunststoffmasse inner-

S halb des Formhohlraums.

Soll die Wirkung der Aufheizung innerhalb des Formhohlraums noch gesteigert werden, so kann ein weiterer Verfahrensschritt eingeschaltet werden, und zwar wird nach dem Einspritzen der Kunststoffmasse

ίο in das in der ersten Zwischenstellung befindliche Formwerkzeug dieses Formwerkzeug in eine zweite Zwischenstellung bewegt, die ebenfalls nur angenähert die Schließlage erreicht. Es wird z. E. nach dem Einspritzen der Kunststoffmasse der vorherige Spalt des Formwerkzeugs von z. B. 5 mm auf einen Spalt von 2 mm verringert. Wie bereits geschildert, wird in dieser zweiten Zwischenstellung ein engerer Kontakt zwischen der beheizten Wandung des Formwerkzeugs und der Kunststoffmasse im Fonnhohlraum erreicht.

Während des endgültigen Schließvorgangs des Formwerkzeugs, also während der Verdichtung der Kunststoffmasse im Formhohlraum wird zweckmäßig der Angußkanal des Formwerkzeugs entweder durch die Düse des Spritzwerkzeugs oder durch andere geeignete Verschlußvorrichtungen abgesperrt, damit ein Zurückströmen der Kunststoffmasse verhindert wird.

Das bei diesem Verfahren verwendete Formwerkzeug ist zweckmäßig mit einer sogenannten Tauchkante versehen, d. h., der Formhohlraum ist durch stufenartigen Vorsprung der enpn Formhälfte und einen entsprechenden Rücksprung der anderen Formhälfte auch bei den beiden Zwischenstellungen des Verfahrens abgeschlossen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verarbeitung von wärmehärtenden Kunststoffen, insbesondere von Duroplasten aus der Familie der Aminoplaste, auf Spritzgießmaschinen, bei denen die vorgeheizte und vorplastifizierte Kunststoffmasse in ein aus mit Hilfe einer Formschließeinheit gegeneinander bewegbaren, den Formhohlraum einschließenden Formteilen bestehendes Formwerkzeug eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug aus der geöffneten Stellung unmittelbar in eine seine endgültige Schließlage nur angenähert erreichende Zwischenstellung bewegt und die vorgeheizte und vorplastifizierte Kunststoffmasse in dieses angenähert geschlossene Formwerkzeug eingespritzt, darauf die eingespritzte Kunststoffmasse in dem Formhohlraum für eine vorgegebene ZeitspLnne aufgeheizt und schließlich das Formwerkzeug nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitspanne unter Beaufschlagung durch den Formschließdruck vollständig geschlossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug nach dem Eirspritzen der Kunststoffmasse in eine der endgültigen Schüeßlage stärker angenäherte zweite Zwischenstellung bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Angußkanal des Formwerkzeugs vor Einleitung der endgültigen Schließbewegung des Formwerkzeugs verschlossen wird.

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