DE1812217A1 - Verfahren zum Pressspritzen von fluessigen Massen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Preßspritzen von flüssigen Massen Zusammenfassung Es wirk ein Verfahren zum Formpressen von flüssigen Massen und Verkapsein von Geräten mit Hilfe einer Preßspitzmaschine beschrieben. Dazu wird in die Plastizierkammer oder den Spritztopf der Maschine eine Packung eingebracht, die eine bestinmte Menge einer hfrtbaren tltlssigen Masse enthält. Rieraut wird die Packung aufgebrochen und der Inhalt in di. Preßform der Maschine übergeführt.
• Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens ist keine Abänderung der herkömmlichen Maschinen erforderlich.
• Die Erfindung bezieht sieh auf das Formpressen härtbarer flüssiger massen und betrifft insbesondere das Formpressen einer härtbaren rl«ssien Masse mit Hilfe einer Preßspritzmaschine.
• Preßspritzvorrichtungen sind allgemein bekannt und wurden beispielsweise von Wakeman in The Chemistry of Commercial Plastics (1947), Seite 79, Reinhold Publishing Company, beschrieben.
• Verschiedene Polymere, z.B. Epoxyharze, Alkydharze, Silicon-Alkyd-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, Polyester und Polystyrole, liegen bekanntlich im ungehäteten Zustand als frei fliessende flüssige Massen vor. Solche flüssigen Polymeren bieten häufig für bestimmte formpreß- und Verkapselunsverfahren Vorteile, die mit Polymeren, welche im ungehärteten Zustand als körnige Pulver oder kittartige Massen vorliegen, nicht erzielt werden können.
• Manche frei fliessenden härtbaren flüssigen Massen können bei Drucken und Temperaturen verpreßt den, die im Vergleich zu den Drucken und Temperaturen, welche zum Formpressen von gopulverten oder plastifizierten Polymeren erforderlich sind, verhältnismässig niedrig sind Ferner ist die Viskosität solcher flässiger Polymerer oft erheblich niedrier als die Viskosität er gepulverten oder plastifizierten Polymeren, wenn diese erwärmt werden, bis sie jin geschmolzenen Zustand vorliegen.
• Bei den flüssigen Polymeren ist also die Wahrscheinlichkeit, dass Einpreßteile oder Geräte, die zur Verkapselung in die Pressform gebracht wurden, abgerieban, verkratzt oder verschoben werden, geringer als bei den gepiulverten oder plastifizierten Polymeren. Diese Vorteile können von grosser Bedeutung sein, besonders bei der Serkapselung von miniaturisierten elektrischen oder elektronischen Bauteilen.
• Gelegentlich besteht ein Einpressteil oder Gerät, das verkapselt werden soll, aus einem Material mit einem beträchtlichen Ausdehnungskoffizienten. Wenn daher der pressform Wärme zugeführt wird, um die Aushärtung des Verkapselungsmittels zu fördern, wird das Einlageteil oder -gerät expandiert una verbleibt im expandierten Zustand, während das Verkspselungsmittel um das Teil herum aushärtet. Wenn also das Verkapselungsmittel nicht aus einer Masse mit ausreichender Elastizität besteht, können in dem Verkapselungsmittel Sprünge und/oder Hohlräume entstehen, da sich das Einpressteil oder gerät beim Erwärmen zunächst ausdehnt un dann wieder auf seine normale Grösse schrumpft, wenn nicht mehr erwärmt wird. Häufig wurde festgestellt, dass härtbare flüssige Polymere eine geeignete Elastizität für diese besonderen Anwendungsgebiete haben@ während eine solche Elastizität mit gepulverten oder plastifizierten Polymeren nicht erreicht werden konnte.
• Einige weitere Vorteile, die frei Tli@@@@ide härtbare flüssige Polymere gegenüber gepuluerten @ürtbaren Polymeren bieten, sind geringer Kosuenaufwand, kürzo@@ Härtungszeiten, Wegfall von Vorwärmung und Machhärtung und leichte Handhabung.
• Bisher wurden Jedoch hauptsächlich gepulvete oder plastifizierte härtbare Kunststoffe und Harze verwendet. Deshalb sind die Herstellungseinrichtungen der VErwendung solcher Kunstoffe und Harze, nicht jedoch der Verwendung von frei fliessenden härtbaren flüssige Massen angepasst. Eine Schwierigkeit, die beim einfachen Eingiessen der härtbaren flüssigen Masse in die Plastifizierkammer oder den Spritztopf auftritt, liegt darin, dass das wirksame Arbeiten einer Presspritzmaschine weitgehend von dem raschen Einpressen der Nasse in die Pressform durch den Presstempel oder -kolben der Naschine abhängt. Wenn eine flüssige masse in die Kammer oder den Spritztopf gegossen wird, tritt sie bereits allmählich in die Pressform ein, bevor sie durch den Druck des Presskolbens oder -stempels in die Pressform befördert wird. Es kann also ein. Märtung der Flüssigkeit in den Giesstegen und Angusskanälen der Fressform einsetzen, wordurch eine wollständge Ausfüllung der Pressform verhindert wird und ein unvollkommener Presaling entstcht. Ferner kann der Kostenaufwand zur Anpassung vorhandener Vorrichtungen für die Verarbeitung solcher flüssiger Massen sehr hoch sein und die Kosten für geeignete neue Vorrichtungen können noch 5 bis 10 sal höher sein als für die Anpassung vorhandener Vorrichtungen.
• Für viele hersteller kommt daher die Anwendun härtbarer flüssiger Massen aus diesen Gründen nicht in Betracht.
• trotz der Vortele, die damit erzielt werden könnten, Es bestcht daher die Aufgabe, ein Verfahren zu schafften, mit dem frei fliessende härtbare Flüssigkeiten in einer herkömmlichen Presspritzmaschine formgepresst werden können.
• Ferner besteht ein Bedarf an einem Verfahren, mit dem Bauteile durch Verpressen einer frei fliessenden hSrtbaren Ilüssigkeit um das Bauteil in einer üblichen Presspritzmaschine verkapselt werden können.
• Zu diesem Zweck wird ein Verfahren zur ein führung einer härtaren Flüssigkeit in eine Presspritzmaschine benötigt, bei dem das Abmessen und direkte Eingiessen der Flüssigkeit in die Maschine entfällt und praktisch die gesamte Menge der flüssigen Beschickung durch den Presastempel rasch in die Pressform gedrückt wird, so dass keine unerwünschte Härtung der Flüssigkeit in der Prossform vor vollstädiger Ausfüllung der Form erfolgt.
• Es wurde nun gefunden, dass diese Aufgaben mit Hilfe einer Packung gelöst werden können, die eine vorbestimmte menge einer frei fliessenden härtbaren flüssigen Masse enthält. Diese Packung wird in die Plastifizierkammer oder den Spritztopf einer Presspritzmaschine eingebracht. Dann wird durch Einwirkung des Presskolbene oder Presstempels der presspritzmaschine die Packung gegen die Wände der Plastifizierkammer oder des Spritztopfs gedrückt, bsi die Packung aufbricht und praktisch ihren gesamten Inhalt auf einmal in die Press form der Pressspritzmaschine entleert. Hierauf wird die flüssige Masse in der Pressform aushärten gelassen.
• Die Erfindung, wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert: Figur 1 zeigt eine Ansicht der erfindungsgemässen Packung.
• Figur 12 zeigt eine Querschnitt der wesentlichen Teile einer üblichen Presspritzmaschine, in die die Packung nach Figur 1, die teilweise in Querschnitt dargestellt ist, eingesetzt ist.
• Figur 3 zeigt im Querschnitt die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung, während der Presutempel oder -kolben die packung nach Figur 1 zusammerdrückt und der Inhalt der Packung in den Hohlraum der Pressform der Maschine abgegeben wird.
• Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf die untere@ Hälfte der Pressform in einer Presspritzmaschine, wobei der Hohlraum die Giesstege und Angusskanäle der Pressform mit einer härtharen flüssigen Masse gefüllt dargestellt sind, und Figur 5 stellt eine perspektivische Teilansicht eines Bauteils dar, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren in der Pressform nach Figur 4 verkappselt wurde.
• In allen Figuren sind gleiche oder entsprechende Teile durch gleiche Besugszeichen bezeichnet. In Figur 1 ist eine Packung 10 dargestellt. Diese Packung kann in verschiedener Gestalt oder Form aungebildet sein und iÇt nicht auf die zylindrische Form beschränkt, die in Figur 1 datostellt ist. Die Umhüllung oder Schale der Packun g 10 soll eine Gestalt oder Form aufweisen, die in den Spritztopf oder die Plastifizierkammer der Pressspritzmaschine passt, der sie verwendet werden soll.
• Sie muss ferner aus einem Material mit solcher Wärmebeständigkeit, dass es die Temperatur der erwärmten Preasform aushält, ohne vorzeitig ihren Inhalt abzugeben, hergestellt sein, muss geringe Schlagzähigkeit aufweisen und darf die Härtung der härtbaren flüssigen Masse die sie enthält, nicht hemmen. Für die meisten Zwecke ist Aluminiumfolie oder Mylar-Plyesterfolie als Umhüllung oder Schale geeignet.
• Die Packung 10 ist mit einer frei fliessenden härtbaren flüssigen Masse gefüllt, wie das Bezugszeichen l2 in Figur 2 zeigt. Verschiedene Verfahren zum Prallen und Verschliessen solcher Packungen sind in der Vepackungstechnik bekannt und bilden keinen Teil der Erfindung.
• Die frei fliessend. härtbare Plüssigkeit in der Packung kann beispielsweise aus Alkyd-Harzen, Epoxy-Harzen, Dial lylphtghalaten, Phenol-Formaldehyd-Harzen, Polyester-Harzen, Polyestermethan-Harzen, Silicon-Alkyd-Harzen oder verschiedenen anderen härtbaren Polymeren bestehen. Insbesondere kann die Flüssigkeit ein wärmehärtbare noailiconpolymeres sein, wie es in der Kanadischen Patentschrift 738 027 beschrieben ist.
• Das Verpressen der Plüssigkeit in den Presspritzmaschine erfolgt nach dem üblichen Presspritzverfahren mit der Ausnahme, dsas anstelle eines Pulvers die Packung 10 in die Plastifizierkammer oder den Spritztopf 13 der Presspritzmaschine 15 gebracht wird, wie aus Figur 2 zu eraehen iat. Dann wird der Presstempel oder Presskolben 17 in die Plastifizierkammer oder den Spritztopf 13 gesenkt, wodtrch die Packung 10 gegen die Wände der Kammer 13 gepresst wird, bis die Packung 10 auforicht. Sobald sich die Packung 10 genau den Winden der Kammer 13 anpasst, wird durch den Druck, der von dem Presstempel oder Kolben 17 auf die Packing 10 ausgeübt wird, die Packung an einer Stelle über der Mündung oder Einfüllöffnung 19 aufgebrochen, wie aus Figur 3 zu ersche ist. Selbst wenn die Packung an einer anderen Stelle bricht, drückt der Kolben oder Stempel 17 die flüssige Masse in die Mündung oder Einfüllöffnung 19.
• Um das Aufbrechen der Packung 10 zu erleichtern, kann als Teil des Bodens der Kammer 13 ein Dorn oder eine halbkreisförmige Schneidkante vorgeschen sein. Die Packung kann auch am Boden perforiert oder eingekerbt sein, so dass eine schwache Linic oder Zone vorhanden jot, die über der Mündung der Einfüllöffnung 19 leicht bricht, wenn die Packung gegen die Wände der Kammer 13 gepresst wird. Im allgemeinen bleibt der Teil der Packung, der aufbricht, mit der übrigen Packung verbunden und tritt nur ein kurzen Stück in die Mündung oder Einfüllöfinung 19 ein0 Sobald die Packung 10 aufgebrochen ist, wird die härtbare flüssige Masse von der Packung in die Mündung oder Einfüllöffnung 19 der Pressform, die in den Figuren 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet ist, abgegeben.
• Die Flüssigkeit fliesat dann von der Einfüllöfnung 19 in die Hohlräume, Kanäle und Stege der Pressform 15, wie es in Pigur 3 durch das Hezugszeichen 12 angedeutet ist. Die Mindestmenge an härtbarer Flüssigkeit in der Packung ist selbstverständlich das vorher bestimmte Flüssigkeitsvolumen, das eine vollständige Ausfüllung der Kanäle, Stege, Hohlräume und der Einfüllöfinung der Pressform 15 gewährleistet.
• In den Fällen, in denen ein Einpressteil oder Bauteil in der gehärteten flüssigen Masse verkapselt werden soll, wird das Teil oder Einsatzstück, z.B. ein Transformator, einfach in die Form 15 gelegt, bevor die Packung 10 in die Plastifizierkammer oder den Spritztopf 13 eingebracht wird und bevor mit dem Verpressen begonnen wird.
• Wenn dann die flüssige Masse in die Form 15 abgegeben wird, wird das Bauteil oder das Einpressteil ton der Flüssigkeit vollständig umhüllt, Figur 4 zeigt die untore Hälfte einer Pressform 15, die mit einer härtbaren flüssigen Masse 12 gefüllt ist.
• Nachdem die härtbare flüssige Nasse in die Presaform gelangt ist, wird sie darin belassen, bis sie gehärtet ist.
• Bei Flüssigkeiten, die aus wämehärtenden Stoffen bestchen, kann die Härtungszeit stark verkürzt werden, indem inan der Pressform 15, wie üblich, Wärme zuführt. Wenn die flüssige masse gehärtet ist, wird die Pressform geöffnet und die zusammengepresste Packung und die geformte Masse werden aus der Form in üblicher Weise ausgestossen.
• Figur 5 seigt eine. Reihe von verkapselten Transformatoren, an denen sich noch der Abfallstutzen und die Giessatege befinden, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren in einer ähnlichen Presaform, wie zie in Figur 4 dargeatellt ist, formgepresst wurden. Die in Figur 5 dargestellten verkapselten Bauteile können audch elektrische Widerstände oder Transistoren, sowie verschiedene andere elektrische oder elektronische Bauteile sein.

Claims (9)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@ 1. Verfahren zum Formprossa @@@@@@@@@@@@@@@@ flilssigen Masse in einor Pro@@@ @@@@@@@@ dadurch gekentzeidchnet, dass man @@ @@ @@@@@@@@@@@@dind@@@@@@ner oder den Spritztopf (13) der Vorrichtung (150 eine packung (10) legt, die eine vorbestinunte Plenge der Plässigen Masse enthält, zum Aufbrochen der pack@ung und @ur Freigabe der flüssigen Masse Druck unwenfot und dadurch die flüssige Masse in die Pressform dor Vorrlchtung überführt und die flüssige Masse vor dem öffnen @@@ Pressform der Vorrichtung hürten läsot.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man als härtbare flüssige Masse ein wäremehärtendes Polymeras verwendet.
3. 3. Vorfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man als Umhüllung der Packung (10) Aluminiumfolie oder Polyesterfolie verwendet.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t dass man zum Aufbrechen der Packung (10) die Packung mit dem Presskolben (17) der Presspritzvorrichtung (15) gegen die Wände der Plastifizierkammer oder des Spritztopfs (13) drückt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man die Härtung der härtbaren flüssigen Masse durch Zufuhr von Wärme zu der Pressform der Presspritzvorrichtung (15) unterstützt.
6. 6. Verfahren nach einem der vornorgehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man vor dem Aufbrechen der Packung (10) durch Anwendung von Druck in die Pressform der Vorrichtung (15) ein Einpressteil legt und das Teil in der härtbaren flüssigen Masse verkapselt.
7. 7. Vorfahren nach rgnspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dase man als Einpressteil ein elektrisches Bauteil verwendet.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass man als Einpressteil einen Transformator verwendet.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, dass man als Einpressteil ein elektronisches Bauteil verwendet.

   L e e r s e i t e