DE1947903A1 - Method and device for cold forming of plates or the like. made of thermoplastic material - Google Patents

Method and device for cold forming of plates or the like. made of thermoplastic material

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Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DIPL-JNQ. F. THIELEKE ■ FR1CKE DIPL-JNQ. F. THIELEKE ■ FR1CKE DR-INQ. R. DDRINQ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKEDR-INQ. R. DDRINQ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEtG MÜNCHENBRAUNSCHWEtG MUNICH

12851285

Uniroyal Inc., 1230 Avenue of the Americas New York, 20, New York, USAUniroyal Inc., 1230 Avenue of the Americas New York, 20, New York, USA

Verfahren und Vorrichtung; zum Kaltumformen von Platten od. (IrI. aus thermoplastischem Material Method and device; For cold forming of plates or (IrI. made of thermoplastic material

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kaltumformen von Platten, Tafeln, Bändern, Blättern od.dgl. aus thermoplastischem Material.The invention relates to a method and a device for cold forming of plates, panels, strips, sheets or the like. made of thermoplastic material.

Im allgemeinen sind thermoplastische Materialien als solche Materialien angesehen, welche sich nur unter größten Schwierigkeiten kalt umformen lassen. Viele Metalle, z.B. Kupfer, Messing, Aluminium, Stahl und Blei lassen sich durch Kaltumformung verformen, z.B. durcli Walzen, Prägen, Ziehen, Pressen, Drehen od.dgl. In all diesen Fällen wird das duktile Metall in eine gewünschte Form dadurch gebracht, daß auf das Metall eine Kraft ausgeübt wird, welche den Verformungsividerstand des Metalles überwindet. Wenn der gleiche Vorgang auf Kunststoffmaterialien angewendet wird, wird jedoch festgestellt, daß dabei Brüche oder Risse auftreten* oder das Material die Kaltumformung rückgängig macht und wieder seine Form einnimmt, die es vor der Kaltumformung besessen hat. Dieses letztere Phänomen, das als elastisches Gedächt-In general, thermoplastic materials are viewed as those materials which can only be found with great difficulty let cold form. Many metals, e.g. copper, brass, aluminum, steel and lead can be cold-formed deform, e.g. by rolling, embossing, drawing, pressing, Turning or the like. In all of these cases, the ductile metal is brought into a desired shape by on A force is exerted on the metal, which causes the deformation to separate of metal overcomes. However, if the same process is applied to plastic materials found that fractures or cracks occur * or that the material reverses the cold forming and then again takes the shape it possessed before cold forging Has. This latter phenomenon, which appears as an elastic memory

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nis bezeichnet wird, tritt noch stärker auf, wenn höhere Temperaturen erreicht werden.nis is called, occurs even more strongly when higher Temperatures can be reached.

Es wurden viele Versuche unternommen, um thermoplastisches Material kalt umzuformen insbesondere bei Raumtemperatur. Man hat hierbei die von der Metallbearbeitung üblichen Werkzeuge verwendet. Das Ergebnis hat ,jedoch gezeigt, daß derartige thermoplastische Materialien nur sehr schlecht auf die Kaltverformung reagieren und entweder Einschnürungen, Risse oder auch Brüche bzw. nur eine geringe Ziehbarkeit zeigen.Many attempts have been made to make thermoplastic material cold forming, especially at room temperature. Man has used the tools commonly used in metalworking. However, the result has shown that such thermoplastic materials respond very poorly to cold deformation react and show either constrictions, cracks or breaks or only poor drawability.

Nachdem die Kaltumformung von thermoplastischen Materialien derartige Schwierigkeiten mit sich bringt, hat man zur Verformung dieser Materialien bereits das noch viskose geschmolzene Polymer unter Druck durch Strangpressen, Spritzgießen oder mit anderen anerkannten Techniken geformt.After the cold forming of thermoplastic materials brings such difficulties with it, one has to deform these materials already the still viscous molten material Polymer molded under pressure by extrusion, injection molding, or other recognized techniques.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, welches auf einfache Weise die Voraussetzung dafür schafft, daß auch thermoplastische Materialien ohne die beschriebenen Nachteile kalt umgeformt werden können.It is the object of the present invention to provide a method which in a simple way creates the prerequisite that even thermoplastic materials without the described Disadvantages can be cold formed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst das Ausgangsmaterial durch Zusammendrücken in seiner Dicke auf einen gewünschten Wert vermindert wird, wobei das Material aufAccording to the invention, this object is achieved in that initially the starting material is reduced in its thickness to a desired value by compression, the material on

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einer Temperatur unterhalb seiner Erweichungstemperatur gehalten wird, worauf das zusammengepreßte Material auf dem Wege des Kaltverformens in die gewünschte Werkstückform überführt wird. Wesentlich iiierbei ist die Zusammendrückung des Materials bei Temperaturen unterhalb der Erweichungstemperatur unter gleichzeitiger Verminderung der Dicke. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß durch diese Vorbehandlung das Material ohne Schwierigkeit in die gewünschte Form kalt umgeformt werden kann, ohne daß die bisher auftretenden Schwierigkeiten in Erscheinung treten.a temperature below its softening temperature is maintained, whereupon the compressed material on the way of cold forming into the desired workpiece shape will. The compression of the material is essential here at temperatures below the softening temperature below simultaneous reduction in thickness. Surprisingly, it has been shown that this pretreatment allows the material without Difficulty being cold formed into the desired shape can without the difficulties that have arisen so far appear.

Es wurde festgestellt, daß dann, wenn die Zusammendrückungskräfte bei höheren Temperaturen aufgebracht werden, das thermoplastische Material sich entspannt, so daß eine Verformung außerordentlich schwierig wird. Das gilt insbesondere dann, wenn die Temperatur des thermoplastischen Materials die für das Material anerkannte Erweichungstemperatur erreicht. In diesem Falle entspannt das thermoplastische Blatt oder die Tafel in dem Umfange, daß eine Zusammendrückung nicht im geringsten die Kaltverformbarkeit der Tafel beeinflussen kann.It has been found that when the compressive forces are applied at higher temperatures, the thermoplastic material relaxes, making it extremely difficult to deform. This is especially true if the temperature of the thermoplastic material reaches the softening temperature recognized for the material. In this Trap relaxes the thermoplastic sheet or panel in to the extent that compression cannot affect the cold formability of the panel in the slightest.

Vorteilhafterweise kann das Ausgangsmaterial durch Kaltwalzen auf die gewünschte Dicke zusammengepreßt werden.The starting material can advantageously be produced by cold rolling compressed to the desired thickness.

Zwar kann für die Durchführung des neuen Verfahrens die Temperatur des thermoplastischen Materials ein wenig angehoben sein,Although the temperature of the thermoplastic material can be raised a little for the implementation of the new process,

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solange sie noch unterhalb der Erweichungstemperatur bleibt. Bevorzugt werden jedoch Temperaturen, die annähernd bei Raumtemperatur, also bei etwa 25°C und tiefer liegen.as long as it remains below the softening temperature. However, temperatures are preferred which are approximately at room temperature, so be around 25 ° C and below.

Durch das neue Verfahren wird die Kaltumformung von thermoplastischem Material außerordentlich vereinfacht und läßt sich mit hoher Produktionsgeschwindigkeit durchführen, wobei gleichzeitig außerordentlich hochwertige geformte Werkstücke erhalten werden. Gleichzeitig lassen sich erhebliche Kosten an Ausrüstung verglichen mit den Spritzgußverfahren und ähnlichen Verfahren erreichen.The new process makes the cold forming of thermoplastic Material is extremely simplified and can be carried out at high production speed, while at the same time exceptionally high quality molded workpieces are obtained. At the same time, there are considerable costs in terms of equipment compared to injection molding and similar processes.

In einem Falle kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren das thermoplastische Material in einer biaxialen Weise gewalzt werden, indem es zunächst in einer Richtung kaltgewalzt wird, worauf die Tafel oder das Blatt um 90° gedreht und erneut gewalzt wird, wobei die beiden Walzrichtungen senkrecht aufeinanderstellen. Es wurde festgestellt, daß bei dieser Durchführungsweise des neuen Verfahrens alle bisher bei der Kaltumformung auftretenden Probleme vermieden werden konnten. Es konnte jedoch auch festgestellt werden, daß bei Zusammendrücken der Tafel durch Walzen in nur einer Richtung vor der Kaltumformung die Kaltverformbarkeit und das resultierende Werkstück wesentlich verbessert werden konnten. Die Verbesserung und Vorteile sind jedoch bei der einfachen Walzung nicht so auffallend wieIn one case, the process according to the invention can thermoplastic material can be rolled in a biaxial manner by first cold rolling it in one direction, whereupon the sheet or sheet rotated 90 ° and rolled again is, the two rolling directions are perpendicular to each other. It was found that in this manner of implementation of the new process all previously used in cold forming occurring problems could be avoided. However, it was also found that when the panel was pressed together by rolling in only one direction before cold forming, the cold formability and the resulting workpiece are essential could be improved. However, the improvement and advantages are not as conspicuous in simple rolling as

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bei Werkstücken, die zuvor biaxial gewalzt worden sind.for workpieces that have previously been biaxially rolled.

Weiterhin wurde festgestellt, daß mit Vorteil die erforderliche Zusammendrückung auch mit Hilfe einer Presse vorgenommen werden kann. Wenn eine Tafel aus thermoplastischem Material in einer solchen Presse zusammengedrückt wird, ist der Druck gleich dem Verhältnis der von der Presse aufgebrachten Kraft und der Fläche der thermoplastischen Tafel. Die maximale Größe der thermoplastischen Tafel, die zur Verminderung ihrer Dicke in einer Presse zusammengedrückt werden kann, wird durch die maximale Kraft bestimmt, die mit Hilfe der Presse aufgebracht werden kann. Aus diesem Grunde ist die Verwendung einer Presse zur Zeit wenigstens etwas eingeschränkt. Jedoch wurde festgestellt, daß die Kaltverformbarkeit solcher Tafeln aus thermoplastischem Material, welche durch Kaltzusammendrücken vorbereitet worden sind, ähnlich den Eigenschaften von thermoplastischen Tafeln ist, welche durch zweiachsiges Walzen vorbereitet worden sind. Die zusammengedrückten Tafeln zeigen deutlich wesentlich bessere Ergebnisse bei der Kaltumformung verglichen mit solchen thermoplastischen Materialien, die überhaupt nicht gewalzt oder nur in einer Richtung gewalzt worden sind. Die Wirkung der Presse auf das thermoplastische Tafelmaterial ist äquivalent der Wirkung, die erhalten wird, indem man die Tafel mehrachsig walzt. Wir haben festgestellt, daß es keine Unterschiede zwischen den kalt umgeformten Produkten gibt, welcheIt was also found that the required Compression can also be done with the help of a press. When a sheet of thermoplastic material is in is compressed in such a press, the pressure is equal to the ratio of the force applied by the press and the area of the thermoplastic sheet. The maximum size of the thermoplastic sheet used to reduce its thickness Can be compressed in a press is determined by the maximum force applied with the help of the press can be. For this reason, the use of a press is currently at least somewhat restricted. However, it was found that the cold deformability of such sheets made of thermoplastic material, which is prepared by cold compression have been similar to the properties of thermoplastic Is panels which have been prepared by biaxial rolling. The squeezed panels clearly show essential better cold forming results compared to those thermoplastic materials that are not at all rolled or rolled only in one direction. The effect of the press on the thermoplastic sheet material is equivalent to the effect obtained by multi-axis rolling the sheet. We found that there were no differences between the cold-formed products there are which

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aus kaltgepreßten Tafeln und auf kaltem Wege zweiachsig gewalzten Tafeln hergestellt worden sind. from cold-pressed sheets and cold-rolled biaxially rolled sheets.

Die günstige Wirkung der Zusammendrückung kann auch dadurch erreicht werden, daß man das thermoplastische Material auf kaltem Wege strangpreßt. Die Tafel wird dabei durch ein Formwerkzeug hindurchgedrückt, welches einen abgeschrägten oder sich im Querschnitt vermindernden Kanal aufweist, um die Dicke der Tafel zu vermindern. Wenn zusätzlich zu der Dickenverminderung das Strangpreßwerkzeug so ausgestaltet ist, daß sich die stranggepreßte Tafel in einer Richtung senkrecht zu der Strömungsrichtung, also in der Breite ausdehnen kann, ist die Wirkung im Endeffekt praktisch die gleiche wie bei einer zweiachsig gewalzten Tafel. Wenn das Strangwerkzeug so ausgebildet ist, daß eine Ausdehnung der Tafel in der Breite bei der Verminderung der Dicke nicht möglich ist, ist der Endeffekt etwa der gleiche wie bei in einer Richtung gewalzten Tafel.The beneficial effect of compression can also be achieved by putting the thermoplastic material on cold extrusion. The panel is pushed through a molding tool, which has a beveled or has a decreasing cross-section channel to reduce the thickness of the panel. If in addition to the reduction in thickness the extrusion die is designed so that the extruded sheet extends in a direction perpendicular to the direction of flow, So can expand in width, the effect in the end is practically the same as with a biaxial rolled sheet. If the extrusion tool is so designed that an expansion of the panel in width with the reduction the thickness is not possible, the end effect is about the same as a sheet rolled in one direction.

Ein Vorteil des zweiachsigen kalten Strangpressens gegenüber dem zweiachsigen kalten Walzen besteht darin, daß im ersten Fall die Länge der thermoplastischen Tafeln oder Bänder, die behandelt werden, nicht beschränkt ist. Beim zweiachsigen Kaltwalzen ist die Breite der Walzen maßgebend für die maximale Größe der behandelten Tafeln.An advantage of biaxial cold extrusion over biaxial cold rolling is that in the first Case the length of the thermoplastic sheets or tapes that treated is not limited. In biaxial cold rolling, the width of the rolls is decisive for the maximum Size of the treated panels.

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Nachfolgend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is described below with reference to schematic drawings explained in more detail using several exemplary embodiments.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht von einer ersten Ausf iihrungsform einer Vorrichtung zum Ausführen des neuen Verfahrens. 1 is a perspective view of a first embodiment of an apparatus for carrying out the new method.

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1.FIG. 2 is a cross section taken along section line 2-2 of FIG. 1.

Fig. Γ5 ist eine schematische perspektivi sehe Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung, die für die Ausführung des Verfahrens geeignet ist.Fig. 5 is a schematic perspective view of another Embodiment of an apparatus which is suitable for carrying out the method.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Vorrichtung nacli Fig. 3.FIG. 4 shows a cross section along the section line 4-4 of the device according to FIG. 3.

Fig. 5 veranschaulicht mit Hilfe von zwei Seitenansichten eine Formvorrichtung zum Kaltumformen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung, wobei das zu verformende rterkstück in zwei verschiedenen Formungsphasen wiedergegeben ist.Figure 5 illustrates one by means of two side views Forming device for cold forming according to the method according to the invention, wherein the rterkstück to be deformed in two different Forming phases is shown.

Fig. 6 ist schließlich in ähnlicher Darstellung wie Fig. 5 die Ansicht einer Prüfeinrichtung.Finally, FIG. 6 is a view of a test device in a representation similar to FIG. 5.

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Fig. 1 zeigt eine Strangpreßvorrichtung 100 mit einer Eintrittszone in Form eines Schlitzes 106 und einer Austrittszone in Form eines Schlitzes 108. Der Querschnitt der Eingangs- und Zuführungszone 106 des Strangpreßwerkzeuges ist annähernd entsprechend dem Querschnitt und der Größe der thermoplastischen Tafel 102, welche mit dem Werkzeug unterhalb der Erweichungstemperatur kalt zusammengedrückt werden soll. Der Einführungsabschnitt der Eintrittszone ist jedoch in nicht gezeigter Weise abgeschrägt, um den Eintritt der Führungskante der TafelFig. 1 shows an extrusion device 100 with an entry zone in the form of a slot 106 and an exit zone in the form of a slot 108. The cross section of the entry and feed zone 106 of the extrusion die is approximately the same the cross-section and size of the thermoplastic sheet 102 which is tooled below the softening temperature should be squeezed cold. However, the lead-in section of the entry zone is not shown in FIG Way beveled to the entry of the leading edge of the panel

102 in die Zone 106 zu erleichtern. Die Übergangszone 107 nimmt fortlaufend in ihrer Dicke ab, bis die gewünschte Zusammendrückung oder Dickenverminderung der Tafel zwischen der Eingangszone 106 und der Ausgangszone 108 erreicht ist.102 to the zone 106 to facilitate. The transition zone 107 continuously decreases in thickness until the desired compression or reduction in thickness of the panel between the Entrance zone 106 and the exit zone 108 is reached.

Die Breite 110 der Durchtrittsöffnung des Strangwerkzeuges ist in allen drei Zonen einschließlich der Ubergangszone 107 konstant, so daß das auf kaltem Wege stranggepreßte MaterialThe width 110 of the passage opening of the extrusion tool is constant in all three zones including the transition zone 107, so that the material extruded by cold means

103 die gleiche Breite wie die unbehandelte Tafel 102 gemäß Fig. 2 aufweist. Lediglich ist die Dicke der Tafel 102 durch Zusammendrückung beim Durchgang durch die Ubergangszone 10 7 entsprechend vermindert. Das gezeigte Formwerkzeug 100 ist daher geeignet für eine Zusammendrückung in einer Richtung des thermoplastischen Materials.103 has the same width as the untreated panel 102 according to FIG Fig. 2 has. Only the thickness of the panel 102 is due to compression when passing through the transition zone 10 7 correspondingly reduced. The molding tool 100 shown is therefore suitable for compression in one direction thermoplastic material.

Ein Satz von angetriebenen Walzen 101 und 101' wird so angetrieben, daß das thermoplastische Tafelmaterial 102 in der inA set of driven rollers 101 and 101 'are driven so that that the thermoplastic sheet material 102 in the in

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Fig. 1 und 3 gezeigten Richtung vorgeschoben wird und schließlich in das entsprechende Strangwerkzeug eingeführt wird. Wenn die Tafel 102 durch die Strangwerkzeuge 100 bzw. 100' hindurchläuft, wird sie zusammengedrückt und taucht als ein auf kaltem Wege stranggepreßtes Material 103, 103' (Fig. 2 und 4) von verminderter Dicke aus dem Werkzeug wieder auf.1 and 3 is advanced in the direction shown and is finally introduced into the corresponding strand tool. if the panel 102 passes through the extrusion tools 100 or 100 ', it is compressed and emerges as a cold Ways extruded material 103, 103 '(Figs. 2 and 4) of reduced thickness out of the tool.

Im Falle des Formwerkzeuges 100' findet eine in zwei Richtungen wirkende kalte Strangpressung statt, da nicht nur die Dicke sondern auch die Breite 110' (Fig. 4) des sich verengenden Übergangsabschnittes 107' der Formhöhlung verändert wird. Dabei nimmt die Breite in Richtung nach dem Austrittsende 108' zu. Diese Veränderung in der Breite zusammen mit der Veränderung der Dicke der Formhöhlung gestattet es, daß sich die Tafel 102 während der Zusammendrückung der Dicke in der Zone 107 in Richtung der Breite ausdehnt.In the case of the mold 100 ', one takes place in two directions acting cold extrusion takes place, since not only the thickness but also the width 110 '(Fig. 4) of the narrowing Transition section 107 'of the mold cavity is changed. The width increases in the direction towards the exit end 108 '. This change in breadth along with the change the thickness of the mold cavity allows the panel 102 to be in the zone during the compression of the thickness 107 expands in the direction of width.

Wie oben bereits angedeutet wurde, haben bestimmte thermoplastische Materialien die Eigenschaften, sich bis auf ihren natürlichen Ausgangszustand wieder zu entspannen, wenn sie bei erhöhten Temperaturen gewalzt werden. Hierbei gehen wieder alle Verbesserungen, die sonst für die Kaltverformung erzielt werden, verloren. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, müssen die Materialien während der Dickenverminderung oder Zusammendrükkung auf Temperaturen gehalten werden, die deutlich unterhalbAs indicated above, certain thermoplastic Materials have the properties to relax again to their natural initial state when they are increased Temperatures are rolled. Here all the improvements that are otherwise achieved for cold forming work again. lost. To avoid this difficulty, the materials must be used during thinning or compression be kept at temperatures well below

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der Erweichungstemperatur liegen. Sie sollten bei dieser Temperatur oder bei tiefererTemperatur gewalzt oder in anderer Weise zusammengedrückt werden. Während des Walz- oder Zusammendrükkungsvorganges entsteht in dem Tafelmaterial aufgrund der Verformungswiderstände Wärme. Diese Wärmeentwicklung kann zu einem Temperaturanstieg führen, welcher bei bestimmten thermoplastischen Stoffen sogar die Erweichungstemperatur des unter demthe softening temperature. You should be at this temperature or rolled at a lower temperature or in some other way be squeezed. During the rolling or compression process, resistance to deformation arises in the sheet material due to the deformation Warmth. This heat development can lead to a temperature increase, which is the case with certain thermoplastic Substances even the softening temperature of the under

A Walzvorgang oder dem Zusammendrückungsvorgang stehenden Materials erreichen kann. Um zu vermeiden, daß diese unerwünschten Temperaturen erreicht werden, muß die Wärmeentstehung dadurch vermieden werden oder verringert werden, daß die Preßwalzen oder Preßplatten sorgfältig gekühlt werden. Die erhöhten Temperaturen können weiterhin dadurch vermieden werden, daß man den Walzvorgang sorgfältig ausdehnt, d.h. indem man mehrfache Walzgänge mit nur geringen Dickenreduzierungen während jedes Walzschrittes vornimmt oder indem man die Geschwindigkeit der Walzen entsprechend herabsetzt. Die Zunahme in derA rolling process or the compression process of standing material can reach. In order to avoid that these undesirable temperatures are reached, the generation of heat must thereby be avoided or reduced that the press rolls or press plates are carefully cooled. The increased Temperatures can also be avoided by carefully extending the rolling process, i.e. by performing multiple rolling passes with only slight reductions in thickness during each rolling step or by changing the speed the rollers decrease accordingly. The increase in the

w Zahl der Walzgänge vermindert wesentlich die Kraft, die von den Walzen aufgebracht werden muß und vermindert ebenso die Entstehung von Wärme. The number of rolling passes significantly reduces the force that has to be applied by the rolls and also reduces the generation of heat.

Die Geschwindigkeit, mit der die Dicke des. thermoplastischen Materials vermindert werden kann, wird durch die Wärmeleitfähigkeit des Materials sowie die Dicke der Tafel bestimmt. Wenn das thermoplastische Material gute Wärmeleitfähigkeit zeigt,The speed at which the thickness of the. Thermoplastic Material can be decreased is due to the thermal conductivity of the material and the thickness of the board. If the thermoplastic material shows good thermal conductivity,

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oder wenn die anfängliche oder Ausgangsdicke nur eine geringe Dickenreduzierung verlangt, kann das Tafelmaterial rascher und mit höherem Prozentsatz bezüglich der Dickenverminderung behandelt werden, ohne daß die Gefahr des Entstehens einer übermäßigen Erwärmung zu befürchten ist.or if the initial or starting thickness requires only a slight reduction in thickness, the sheet material can move more quickly and treated with a higher percentage of reduction in thickness without the risk of the occurrence of a excessive heating is to be feared.

Es sollte bemerkt werden, daß die thermoplastische Tafel, die zusammengedrückt und durch das Verfahren kalt umgeformt wird, eine einzige Tafel oder eine zusammengesetzte oder laminierte Tafel sein kann. Die zusammengesetzte Tafel kann aus Blättern des gleichen Materials bestehen oder kann aus verschiedenen Materialien kombiniert sein.It should be noted that the thermoplastic sheet that compressed and cold formed by the process, a single sheet or a composite or laminated one Blackboard can be. The composite panel can consist of sheets of the same material or can be of different Materials be combined.

Wenn eine zusammengesetzte Tafel behandelt wird, kann irgendein geeignetes Mittel verwendet werden, um die individuellen Blätter od.dgl. miteinander zu verbinden. Hierzu kann beispielsweise ein Klebstoff verwendet werden. Ebenso kann zur Verbindung der Blätter auch ein Zusammenpressen der Blätter unter erhöhten Temperaturen angewendet werden.When a composite panel is dealt with, either can suitable means can be used to the individual sheets or the like. to connect with each other. For this purpose, for example an adhesive can be used. Likewise, to connect the sheets, pressing the sheets together under elevated Temperatures are applied.

Wir haben weiterhin bemerkt, daß die Technik des zweiachsigen Walzens des thermoplastischen Materials vorzugsweise so ausgeführt wird, daß beim Walzen in einer ersten Richtung etwa 50 % der erforderlichen Dickenverminderung erreicht wird, worauf in einer senkrecht dazu verlaufenden Richtung durch Walzen die weitere Dickenverminderung erhalten wird. Diese Technik führtWe have further noted that the technique of biaxially rolling the thermoplastic material is preferably carried out so that about 50 % of the required reduction in thickness is achieved when rolling in a first direction, followed by rolling in a direction perpendicular thereto. This technique leads

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zu einem gewalzten Tafelmaterial von außerordentlich guten Eigenschaften im Gegensatz zu einem Verfahren, bei dem nach jedem Walzdurchgang die Richtungen gewechselt werden. Die Vorzüge liegen unter anderem darin, daß das zusammengedrückte thermoplastische Material eine geringere Welligkeit zeigt, als wenn nach ,jedem U'alzdurchgang die Richtung geändert wird. Jedoch beeinflußt die Folge des Walzvorganges nicht wesentlich ™ die Kaltverformbarkeit des kaltgewalzten Tafelmaterials.to a rolled sheet material of extraordinarily good quality Properties in contrast to a process in which the directions are changed after each rolling pass. The advantages are, among other things, that the compressed thermoplastic material shows less waviness than if after each salt pass the direction is changed. However the sequence of the rolling process does not significantly affect the cold formability of the cold-rolled sheet material.

Es wurde weiterhin festgestellt, daß Produkte, die vor ihrer Behandlung nach dem beschriebenen Verfahren behandelt werden, bevor sie kalt umgeformt werden, einen wesentlich verbesserten Widerstand gegen äußere Brüche zeigen, d.h. gegen Brüche, die auf der Einwirkung eines Lösungsmittels auf ein unter Spannung stehendes Material beruhen. Es wurde auch festgestellt, daß eine entschiedene Verbesserung in der Schlagfestigkeit des t kalt umgeformten Produktes erzielt wird, wenn das thermoplastische Material gemäß dem neuen Verfahren vorbehandelt worden ist.It was also found that products which are treated according to the method described before they are treated, before they are cold worked, show a significantly improved resistance to external fractures, i.e. to fractures which are based on the action of a solvent on a material under tension. It was also found that a marked improvement in the impact resistance of the t cold formed product is achieved when the thermoplastic Material has been pretreated according to the new process is.

Ausgezeichnete Werkstücke wurden kalt umgeformt aus thermoplastischen Materialien wie Polypropylen, Polyvinylchlorid (PVC) von hohem oder niedrigem Molekulargewicht sowie von Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) von hohem oder niedrigem Molekulargewicht, wenn diese Materialien in Tafelform in ihrer Dicke um mehr als 50 % vermindert worden sind, bevor die Kaltumformung stattge-Excellent workpieces have been cold formed from thermoplastic Materials such as polypropylene, polyvinyl chloride (PVC) of high or low molecular weight, and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) of high or low molecular weight, if these materials in sheet form have been reduced in their thickness by more than 50% before the cold forming took place

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funden hat. Wenn man diese Tafelmaterialien nur um 25 % oder weniger in ihrer Dicke zusammenpreßt, erhält man nach der Kaltumformung Artikel von weniger guten Eigenschaften, weiche verschiedene der unerwünschten Charakteristiken der eingangs beschriebenen Art aufzeigen. In einigen Fällen wurde bemerkt, daß die besten Ergebnisse erzielt werden konnten, wenn man zunächst die Dicke der thermoplastischen Materialien etwa bis zu 75 % vermindert, während in bestimmten F'äilen eine Reduktion der Dicke bis zu 90 zu den besten Ergebnissen im Hinblick auf die Kaltumformung führen. Bestimmte ABS-Zusammensetzunnen, sowie Polypropylen und Polyäthylen sind Beispiele für die zuletzt genannte Gruppe. Andere thermoplastische Stoffe, wie insbesondere PVC und Teflon sind ungeeignet, um Dickenverminderungen von mehr als 70 % auszuhalten, so daß besondere Vorsicht angewandt werden muß, wenn diese Materialien für die Kaltumformung vorbereitet werden müssen.has found. If these sheet materials are only compressed by 25% or less in their thickness, one obtains articles with less good properties after cold forming, which exhibit various of the undesirable characteristics of the type described above. In some cases it has been noted that best results have been obtained by first reducing the thickness of the thermoplastic materials up to about 75% , while in certain cases reducing the thickness up to 90% for the best results in terms of thickness Perform cold forming. Certain ABS compositions, such as polypropylene and polyethylene, are examples of the latter group. Other thermoplastic materials, such as PVC and Teflon in particular, are unsuitable for withstanding thickness reductions of more than 70% , so that particular care must be taken if these materials have to be prepared for cold forming.

Um die Kaltverformbarkeit zahlreicher thermoplastischer Materialien, die zur Verfügung stehen, zu testen, wurde ein neuer Napfziehversuch entwickelt, um gleichförmige Messungen zu erhalten. Dieser Test für thermoplastische Materialien ist ähnlich dem langbekannten Napfziehversuch, wie er zum Messen der Verformbarkeit von Metallen seit langen Zeiten verwendet wird. Bei dem bekannten Verfahren wird das Näpfchen in der folgenden Weise erzeugt: eine Scheibe mit dem Radius B wird zwischen einem Tiefziehwerkzeug und einem Zuschnittniederhal- In order to test the cold formability of numerous thermoplastic materials that are available, a new cup pull test was developed to obtain uniform measurements. This test for thermoplastic materials is similar to the well known cup pulling test that has long been used to measure the ductility of metals. In the known method, the cup is produced in the following way: a disc with the radius B is placed between a deep-drawing tool and a blank hold-down

0098U/17990098U / 1799

BAD QRMHNALBAD QRMHNAL

ter eingelegt. Diese Scheibe wird dann in das Formwerkzeug durch einen Formstempel mit dem Radius A hineingezogen. Ein Maß für die Verformbarkeit des Materials ist das begrenzende Ziehverhältnis, welches definiert wird als der maximale Wert von B/A, bei dem noch ein Näpfchen geformt werden kann. In dem neuentwickelten Test, der in Fig. 6 veranschaulicht ist, wird eine Scheibe aus thermoplastischen) Material 4 mit einem Radius B zwischen einer Matrize 1 und einem Führungsglied 2 eingelegt, Um einen übermäßigen Druck auf die Scheibe zu vermeiden, wird ein Abstandsring 5 um die Scheibe 1 gelegt.-Die Scheibe wird dann in die Matrize durch einen Stempel 3 vom Radius A hint1 ingezogen. Für vorgegebene Werte von B und A bildet die Tiefe des geformten Näpfchens beim Auftreten des ersten Fehlers ein Maß für die Verformbarkeit. Zusätzlich zu der Tiefe des .Näpfchens beim Auftreten eines Fehlers kann noch die Gleichförmigkeit der Dicke der Wände und die Tiefe des Näpfchens herangezogen werden, wenn eine Aufweitung oder eine Einschnürung auftritt. Dieser modifizierte Test unterscheidet sich von dem üblichen Napfziehversuch dadurch, daß ein Abstandsring vorgesehen ist, der verhindert, daß auf die zu testende Scheibe irgendein Druck ausgeübt wird, außer dem durch den Formstempel. Während ein metallisches Muster mehrere Male getestet werden muß, um den maximalen Wert des begrenzenden Ziehverhältnisses zu erhalten, brauchen die nach dem neuen Verfahren getesteten thermoplastischen Materialien nur einmal gemessen zu werden.inserted. This disk is then drawn into the molding tool by a molding die with radius A. A measure of the deformability of the material is the limiting draw ratio, which is defined as the maximum value of B / A at which a cup can still be formed. In the newly developed test, which is illustrated in FIG. 6, a disc of thermoplastic material 4 with a radius B is inserted between a die 1 and a guide member 2. In order to avoid excessive pressure on the disc, a spacer ring 5 µm The disk 1 is placed. The disk is then drawn into the die by a punch 3 of radius A behind 1 . For given values of B and A, the depth of the shaped cup when the first defect occurs is a measure of the deformability. In addition to the depth of the cup when a defect occurs, the uniformity of the thickness of the walls and the depth of the cup can also be used if a widening or constriction occurs. This modified test differs from the conventional cup pulling test in that a spacer ring is provided to prevent any pressure other than that from the forming die from being applied to the disc to be tested. While a metallic sample must be tested several times in order to obtain the maximum value of the limiting draw ratio, the thermoplastic materials tested according to the new method only need to be measured once.

0098U/17990098U / 1799

Der Abstandsring, wie er oben bei den Testversuchen beschrieben worden ist, findet auch mit Vorteil Anwendung bei der Herstellung von kaltgeformten Teilen. Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt ist, wird eine thermoplastische Tafel 4 auf die obere Auflagefläche la einer Matrize 1 aufgelegt, so daß das Material die Ziehöffnung 7 abdeckt. Beim Ziehvorgang wird der Stempel 3 abgesenkt und drückt das thermoplastische Material 4 in die Öffnung 7. Während das plastische Material in die Formöffnung 7 durch den Stempel 3 eingezogen wird, treten in Umfangsrichtung wirkende Spannungen in dem verbleibenden Flansch des Ausgangsmaterials auf. Diese Spannungen können unerwünschte Faltungen des Flansches bewirken. Die übliche Lösung bei diesem Problem besteht darin, daß man das thermoplastische Ausgangsmaterial zwischen dem Niederhalter 2 und der Auflagefläche la der Matrize mit genügendem Druck einspannt, um ein Falten zu vermeiden. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, den erforderlichen und geeigneten Druck auszuwählen und aufrechtzuerhalten. Wenn der Druck auf das plastische Material ,zu groß ist, wird das plastische Material zu fest gehalten und kann nicht genügend in die Öffnung fließen, so daß durch die entstehende Zugwirkung Fehler auftreten. Diese Schwierigkeiten ebenso wie die Gefahr einer Faltung des Flansches werden vermieden, indem man einen Abstandshalter 5a um den Zuschnitt aus thermoplastischen Material herum zwischen der Matrize 1 und einer Führung 2 einlegt. Der Abstandshalter 5a kann in FormThe spacer ring, as it has been described above in the test experiments, is also used with advantage in production of cold formed parts. As shown schematically in Fig. 5, a thermoplastic sheet 4 is on the upper support surface la of a die 1 placed so that the Material covers the drawing opening 7. During the drawing process, the punch 3 is lowered and presses the thermoplastic material 4 into the opening 7. While the plastic material is drawn into the mold opening 7 by the punch 3, occur in the circumferential direction acting stresses in the remaining flange of the starting material. These stresses can be undesirable Effect folds of the flange. The usual solution to this problem is to have the thermoplastic starting material clamped between the hold-down device 2 and the support surface la of the die with sufficient pressure to cause folding to avoid. However, it is extremely difficult to select and maintain necessary and appropriate pressures. If the pressure on the plastic material is too great, the plastic material will be held too tight and can not enough flow into the opening, so that errors occur due to the resulting pulling effect. These difficulties as well as the risk of folding the flange are avoided by placing a spacer 5a around the blank thermoplastic material is inserted around between the die 1 and a guide 2. The spacer 5a can be in the form

0 0 9 8 1 Ul ι 7 9 9 . BAD 0 0 9 8 1 Ul ι 7 9 9. BATH

eines Abstandsringes ausgebildet sein, dessen Dicke nicht kleiner ist als die Dicke des Ausgangsmaterials 4. Vorteilhafterweise ist der Abstandsring sogar geringfügig größer als die Dicke des thermoplastischen Tafelmaterials. Durch Aufrechterhaltung des Abstandes zwischen der Auflagefläche la der Matrize 1 und der Führung 2, und zwar im wesentlichen gleich der Dicke des thermoplastischen Materials bzw. auf einen Wert, der nichta spacer ring, the thickness of which is not less than the thickness of the starting material 4. Advantageously the spacer ring is even slightly larger than the thickness of the thermoplastic sheet material. By maintaining the distance between the support surface la of the die 1 and the guide 2, substantially equal to the thickness of the thermoplastic material or to a value that is not

^ kleiner ist als die Dicke und nicht mehr als 10 % größer als die Dicke, wird erreicht, daß der Abschnitt des Tafelmaterials 4, welcher den zentralen, die Formöffnung 7 abdeckenden Teil umgibt, sich relativ frei in Richtung auf die Öffnung während des Ziehvorganges bewegen kann, während gleichzeitig verhindert wird, daß nennenswerte Bewegungen des Flansches in Richtung senkrecht zu der Auflagefläche la auftreten. Der Führungsteil 2 und die Matrize werden fest zusammengespannt. Durch Verwendung des Abstandsringes 5a wird die Notwendigkeit der Einstellung eines Druckes auf das Ausgangsmaterial vermieden und gleichzei-^ is smaller than the thickness and not more than 10 % greater than the thickness, it is achieved that the portion of the sheet material 4, which surrounds the central, the mold opening 7 covering part, move relatively freely in the direction of the opening during the drawing process can, while at the same time it is prevented that significant movements of the flange occur in the direction perpendicular to the support surface la. The guide part 2 and the die are firmly clamped together. By using the spacer ring 5a, the need to set a pressure on the starting material is avoided and at the same time

W tig gewährleistet, daß ein Falten des Flanschbereiches des Ausgangsmateriales nicht auftreten kann. Es ist einzusehen, daß das Konzept auch auf andere Weise erhalten werden kann, soweit gewährleistet ist, daß ein erforderlicher ausreichender Abstand zwischen der Führung 2 und der Auflagefläche la aufrechterhalten wird. Selbstverständlich läßt sich das gleiche Prinzip auch bei solchen Zuschnitten oder Ausgangsmaterialien anwenden, die keine kreisförmigeUmrißgestalt haben bzw. die nicht in eine gleichmäßige Schalenform umgeformt werden. So läßt sich bei- W tig ensures that folding of the flange area of the starting material cannot occur. It is understood that the concept can also be obtained in other ways, provided that it is ensured that a required sufficient distance between the guide 2 and the support surface la is maintained. Of course, the same principle can also be applied to such blanks or starting materials which do not have a circular outline or which are not reshaped into a uniform shell shape. So both

0098U/17990098U / 1799

194790^194790 ^

spielsweise die gleiche Maßnahme mit Vorteil auch bei rechteckförmigen Zuschnitten und Schalen mit rechteckförmigem Umriß verwenden.for example, the same measure with advantage also with rectangular Cut-outs and bowls with a rectangular outline use.

In der bevorzugten Ausführungsform bei Verwendung des Abstandsringes 5a" wird der Ziehvorgang beendet, bevor der Rand oder die Kante des Ausgangswerkstoffes die Einschnürung der Matrize erreicht. Wird dieser Punkt überschritten, wird die Wirkung der Aufrechterhaltung eines konstanten Abstandes vermindert und es können Faltungen auftreten.In the preferred embodiment when using the spacer ring 5a ", the drawing process is ended before the edge or edge of the starting material reaches the constriction of the die. If this point is exceeded, the effect of maintaining a constant distance is diminished and it folds can occur.

Die folgenden Beispiele zeigen die Kaltumformbarkeit verschiedener thermoplastischer Materialien, bestimmt nach dem neuen Napfziehversuch. Es ist jedoch zu bemerken, daß diese Beispiele lediglich zur Illustration dienen und nicht als Beschränkung der nachfolgenden Ansprüche aufzufassen sind.The following examples show the cold formability of various thermoplastic materials, determined according to the new cup pulling test. It should be noted, however, that these examples serve only for illustration and are not to be construed as a limitation of the following claims.

Beispielsreihe IExample series I

Bei den folgenden Beispielen wurden Näpfchen von 4,5 cm Durehmesser aus Scheiben von 10 cm Durchmesser geformt. Die Scheiben wurden aus natürlichen und kaltgewalzten Tafeln ausgeschnitten, wobei die maximale Tiefe der Näpfchen vor Auftreten von Brüchen als Maß für die Kaltverformbarkeit des Materials herangezogen werden kann. In der nachfolgenden Tabelle sind angegeben die Dicke der Tafeln vor und nach dem Kaltwalzen, der ProzentsatzIn the following examples, cups with a diameter of 4.5 cm were used formed from discs 10 cm in diameter. The slices were cut from natural and cold-rolled sheets, the maximum depth of the cells before fractures occur as a measure of the cold deformability of the material can be. The table below shows the thickness of the panels before and after cold rolling, the percentage

0098U/17990098U / 1799

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

der Dickenverminderung, die Tiefe des Näpfchens beim Einschnürungspunkt, soweit eine Einschnürung aufgetreten ist, sowie die Tiefe des Näpfchens in dem Augenblick, indem eine Bruchstelle festgestellt wurde. In einigen Fällen trat ein Näpfchenbruch nicht auf, selbst bei einer Tiefe von 3,5 cm, welches die größte versuchte Tiefe ist. In diesen Fällen wurde durch das bekannte Zeichen angedeutet, daß der Wert größer als 3,5 cm ist.the reduction in thickness, the depth of the cup at the point of constriction, as far as a constriction has occurred, as well as the depth of the cup at the moment at which a fracture point was created was established. In some cases, cup breakage did not occur, even at a depth of 3.5 cm, which the greatest attempted depth is. In these cases, the well-known sign indicated that the value was greater than 3.5 cm is.

- 19 -- 19 -

009814/1799009814/1799

Material Ursprung- endgülti- Dickenver- Tiefe in liehe Dik- ge Dicke minderung Zoll beiMaterial origin final thickness depth in Lent Thick Thickness Reduction Inches

ke in Zoll in Zoll in % ke in inches in inches in %

ABSSECTION .038
.048
.076
.126
.090
.126
.038
.048
.076
.126
.090
.126
PVCPVC .040
«050
.070
.090
.120
.040
«050
.070
.090
.120
Polypropy
len
Polypropy
len
.038
.050
.058
.080
.090
.120
.038
.050
.058
.080
.090
.120
TeflonTeflon .120
.250
.120
.250
PolysulfonePolysulfones .060
.120
.060
.120
Nylonnylon .070
.140
.070
.140
Styrol-
Acrylnitril-
Copolymer
Styrene
Acrylonitrile
Copolymer
.030
.060
.030
.060
NorylNoryl .032
.082
.032
.082

Polypheny- .055
len-Oxide .085
Polypheny- .055
len-oxides .085

χ = keine Einschnürungχ = no constriction

.038 .040 .040 .063 .040 .040.038 .040 .040 .063 .040 .040

.040 .040 .040 .040 ,040.040 .040 .040 .040, 040

.038 .040 .040 .040 .040 .040.038 .040 .040 .040 .040 .040

.120 .120.120 .120

.060 .060.060 .060

.070 .070.070 .070

.030 .030.030 .030

.032 .036.032 .036

.055 .050 0 17 47 50 55 68.055 .050 0 17 47 50 55 68

0 20 43 55 670 20 43 55 67

0 20 31 50 55 670 20 31 50 55 67

0 520 52

0 500 50

0 500 50

0 500 50

0 560 56

0 410 41

Auftreten von Einschnürung oder Aufweitung Occurrence of constriction or expansion

Tiefe in Zoll bei Auftreten von BruchDepth in inches when fracture occurs

.2.2

.42.42

.80.80

.75.75

X X X X XX X X X X

.22 .35 .50 .65 .65 χ.22 .35 .50 .65 .65 χ

.5 χ.5 χ

.3 χ.3 χ

X XX X

X XX X

.2 .42 .85 .75 .92 1.22.2 .42 .85 .75 .92 1.22

1.25-1.30 1.31.25-1.30 1.3

.22 1.4.22 1.4

.7 1.1.7 1.1

.2 i.O.2 OK

0 0.50 0.5

0.140.14

+ = Dickenverminderung durch biaxiales Walzen+ = Reduction in thickness through biaxial Rollers

009814/1799 BAD009814/1799 BAD

- 20 Beispielsreihe II - 20 sample series II

In der folgenden Beispielsreihe wurden verschiedene thermoplastische Materialien unter Verwendung des neuen Napfziehversuches getestet. Diese Beispiele sind entweder in einer Richtung oder biaxial gewalzt worden.oder unbehandelt, wie in der Tabelle im einzelnen angegeben worden ist. Alle Näpfchen, die aus dem Material geformt worden sind, hatten einen Durchmesser von 3,8 cm. ,In the following series of examples, various thermoplastic Materials tested using the new cup pull test. These examples are either in a Directional or biaxially rolled. Or untreated, as detailed in the table. All pans, molded from the material were 3.8 cm in diameter. ,

- 21 -- 21 -

0098U/17 990098U / 17 99

Material Scheiben- Ursprung- endgülti- Art der Tiefe in TiefeMaterial washer- origin- final- type of depth in depth

durchmes
ser, Zoll
diam
ser, inch
3
3
3
3
3
3
liehe
Dicke,
Zoll
borrowed
Thickness,
customs
ge Dicke,
Zoll
ge thickness,
customs
Walzung Zoll bei in Zoll
Auftreten bei Auf-
von Ein- treten
schnürun- von
gen Bruch
Rolling inches at in inches
Occurrence when
of entering
lace up from
gene break
χ 7/8
.2 9/16
.15 7/16
χ 7/8
.2 9/16
.15 7/16
ABSSECTION 3.
3.
3.
3.
3.
3.
75
75
75
75
75
75
.100
.100
.050
.100
.100
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
unrolled
χ kein Bruch
χ 11/16
χ 0
χ no break
χ 11/16
χ 0
PVCPVC 3.
3.
3.
3.
3.
3.
3
3
3
75
75
3
3
3
75
75
.100
.100
.050
.100
.100
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
unrolled
χ kein Bruch
χ kein Bruch
.3 1 3/16
χ 1 9/16
χ kein Bruch+
χ no break
χ no break
.3 1 3/16
χ 1 9/16
χ no fraction +
TeflonTeflon 3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
5
5
5
75
75
5
5
5
75
75
.100
.100
.050
.100
.100
.100
.100
.050
.100
.100
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
Biaxial
Uniaxial
unrolled
Biaxial
Uniaxial
χ kein Bruch
χ kein Bruch
. 1 5/8
χ kein Bruch
χ 1 Zoll
χ no break
χ no break
. 1 5/8
χ no break
χ 1 inch
PoIy-
sulfon
Poly-
sulfone
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
3.
O
O
O
O
O
O
.100
.100
.050
.100
.100
.100
.100
.050
.100
.100
OOOOOOOOOO
IO IO IO IO IOIO IO IO IO IO
OOOOOOOOOO
• · · · ·• · · · ·
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
Biaxial
Uniaxial
unrolled
Biaxial
Uniaxial
χ kein Bruch
χ kein Bruch
χ 11/16
χ no break
χ no break
χ 11/16
Nylon 66Nylon 66 3.
3.
3.
3.
3.
3.
75
75
75
75
75
75
.130
.130
.070
.130
.130
.070
.070
.070
.070
.070
.070
.070
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
unrolled
χ kein Bruch
χ kein Bruch
.4 1 3/16
χ no break
χ no break
.4 1 3/16
Polycar-
bonat
Polycar
bonat
3.
3.
3.
3.
3.
3.
.100
.100
.050
.100
.100
.050
.050
.050
.050
.050
.050
.050
Biaxial
Uniaxial
ungewalzt
Biaxial
Uniaxial
unrolled

+ = Die in einer Richtung gerollten Teflon-Tafeln zeigten ein starkes Zipfeln und die Tiefe des Näpfchens an den flachen Punkten betrug weniger als 1,4 cm. Das Nichtauftreten eines Bruches darf in diesem Falle nicht zu dem Schluß verleiten, daß eine bessere Kaltverformbarkeit als bei den zweiachsig gewalzten Mustern vorliegt.+ = The Teflon panels rolled in one direction showed a strong tapering and the depth of the cup on the flat ones Points was less than 1.4 cm. The non-occurrence of a break in this case must not lead to the conclusion that that there is better cold formability than the biaxially rolled samples.

χ = keine Einschnürung.χ = no constriction.

00981 V/179900981 V / 1799

Beispielsreihe IIIExample series III

Bei der nachfolgenden Beispielsreihe wurden Lamellen von Tafeln aus verschiedenen thermoplastischen Materialien fest miteinander verbunden, kaltgewalzt in zweifachen Richtungen und dann in Näpfchen umgeformt.In the following series of examples, lamellae were used for panels made of different thermoplastic materials firmly bonded together, cold rolled in two directions and then formed into cells.

P IHa : Eine Tafel in der Größe von 15 χ 15 cn und einer Dicke von 1,5 mm aus Polyvinylchlorid wurde mit einer Tafel der gleichen Größe und der gleichen Dicke aus einem Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolynierharz durch Zusammenpressen der Blätter während 20 Minuten bei 177°C erfolgreich miteinander verbunden.P IHa: A board the size of 15 χ 15 cn and a thickness of 1.5 mm of polyvinyl chloride was combined with a panel of the same size and thickness made of an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin by pressing the leaves together for 20 minutes at 177 ° C.

UIb : Eine fünfschichtige Tafel wurde dadurch hergestellt, daß fünf Tafeln von 15 χ 15 cm Größe während der Dauer von 20 Minuten bei 177 C zusammengepreßt wurden. Die einzelnen Blätter bestanden aus 0,375 mm Polyvinylchlorid, 1 mm ABS, 0,25 mm Polyvinylchlorid, 1 mm ABS und 0,375 mm Polyvinylchlorid. Die zusammengesetzte Tafel mit einer Dicke von 3 mn wurde biaxial kaltgewalzt bis zu einer Dicke von 1,5 mm und dann erfolgreich umgeformt.UIb: A five-layer panel was made by five tablets measuring 15 χ 15 cm for a period of 20 minutes were compressed at 177 C. The individual sheets were made of 0.375mm polyvinylchloride, 1mm ABS, 0.25mm Polyvinyl chloride, 1mm ABS and 0.375mm polyvinylchloride. the composite sheet with a thickness of 3 mn became biaxial cold rolled to a thickness of 1.5 mm and then successfully formed.

HIc : Eine Tafel von 15 χ 15 cm Abmessung und 2,5 mm Dicke aus Polysulfon (Polyarylen-Polyether-Polysulphon-Harz) wurde mit einer Tafel von 15 χ 15 cm Abmessung und 0,625 mm DickeHIc: A board measuring 15 χ 15 cm and 2.5 mm thick made of polysulfone (polyarylene-polyether-polysulphone resin) with a board measuring 15 χ 15 cm and 0.625 mm thick

009814/17 99009814/17 99

aus ABS durch Anfeuchten der Flächen jeder Tafel mit einem Lösungsnittel (Dimethylformamid) und Zusammenpressen der Blätter verbunden. Das laminierte Material von 3,1 mm Dicke wurde dann kaltgewalzt auf eine Dicke von 1,5 mm und erfolgreich kalt umgeformt.made of ABS by moistening the surfaces of each board with a solvent (dimethylformamide) and pressing the sheets together tied together. The laminated material of 3.1 mm thick was then cold rolled to a thickness of 1.5 mm and successfully cold formed.

Beispielsreihe IVExample series IV

Das auf kaltem Wege erfolgende biaxiale Strangpressen von thermoplastischen Materialien mit nachfolgender Kaltumformung führt zu den gleichen Ergebnissen wie die vorherige Walzung des Materials in zweifachen Richtungen.Cold biaxial extrusion of thermoplastic materials with subsequent cold forming gives the same results as the previous rolling of the material in two directions.

IVa : Ein Streifen aus hochdichtem Polyäthylen, 8,9 cm breit und 2,5 mm dick wurde auf dem Wege des Strangpressens in zweifachen Richtungen verformt unter Verminderung der Dicke von 2,5 auf 1,27 mm (50 % Dickenverminderung), während die Breite von 8,9 auf 15,2 cm anstieg. Eine Scheibe mit einem Durchmesser von 8,2 cm aus dem stranggepreßten Material wurde durch die neue Napfziehmethode getestet. Die Ergebnisse dieses Testes sowie die Ergebnisse für den Test einer Scheibe von 8,2 cm Durchmesser aus einem Muster, welches durch Walzen in zweifacher Richtung vorbehandelt wurde, sind nachfolgend ausgeführt:IVa: A strip of high-density polyethylene, 8.9 cm wide and 2.5 mm thick was extruded in two directions to reduce the thickness from 2.5 to 1.27 mm (50 % reduction in thickness), while the Width increased from 8.9 to 15.2 cm. A 8.2 cm diameter disc of the extruded material was tested by the new cup drawing method. The results of this test as well as the results for the test of a disc 8.2 cm in diameter from a sample which has been pretreated by rolling in two directions are given below:

0098U/17990098U / 1799

ursprüngli- endgülti- Tiefe in Tiefe in Bruch-original- final- depth in depth in fracture

che Dicke ge Dicke cm beim cm bei kraftThickness Ge Thickness cm at cm at kraft

in cm in cm Auftreten Auftretenin cm in cm occurrence occurrence

einer einesone one

Einschnü- Bruches
rung
Sniffing fracture
tion

stranggepreßtes Polyäthylen 0,25 0,132 2,234 2,79 1020extruded polyethylene 0.25 0.132 2.234 2.79 1020

gewalztesrolled

Polyäthylen 0,25 · 0,125 2,15 2,84 1020Polyethylene 0.25 x 0.125 2.15 2.84 1020

IVb : Ein Streifen aus ABS-gummiplastischen Material wurde
biaxial stranggepreßt zur Verminderung der Dicke von 2,5 auf
1,78 mm. Es wurdenTeste über die Zugfestigkeit und die Schlagfestigkeit durchgeführt, welche identische Ergebnisse zeigten,
wie Teste, bei denen ABS zunächst in zweifachen Richtungen kaltgewalzt und dabei in seiner Dicke von 2,5 mm auf 1,78 mm vermindert wurde.
IVb: A strip of ABS rubber-plastic material was made
biaxially extruded to reduce the thickness from 2.5
1.78 mm. Tests for tensile strength and impact strength were carried out, which showed identical results,
like tests in which ABS was initially cold-rolled in two directions and thereby reduced in thickness from 2.5 mm to 1.78 mm.

AnsprücheExpectations

00981 A/179900981 A / 1799

Claims (13)

- 25 Ansprüche- 25 claims 1.) Verfahren zum Kaltumformen von Platten, Tafein, Bändern oder Blättern aus thermoplastischem. Material, dadurch gekennzeichnet , daß zunächst das Material durch Zusammendrücken in seiner Dicke auf einen gewünschten Wert vermindert wird, wobei das Material auf einer Temperatur unterhalb seiner Erweichungstemperatur gehalten wird, worauf das zusammengedrückte Material auf dem Wege des Kaltumformens in die gewünschte Werkstückform überführt wird.1.) Process for cold forming of plates, sheets, strips or sheets of thermoplastic. Material, characterized in that first the material through Compression is reduced in thickness to a desired value, with the material at a temperature below its softening temperature is maintained, whereupon the compressed material is cold-formed into the desired workpiece shape is transferred. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangsmaterial durch Kaltwalzen auf die gewünschte Dicke zusammengedrückt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the starting material by cold rolling is compressed to the desired thickness. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangsmaterial in wenigstens zwei verschiedenen Richtungen gewalzt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the starting material in at least is rolled in two different directions. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dicke des Ausgangsmaterials mittels Kaltpressen vermindert wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the thickness of the starting material means Cold pressing is reduced. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Dickenverminderung des Ausgangsmaterials bei etwa Raumtemperatur (250C) erfolgt.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the reduction in thickness of the starting material takes place at about room temperature (25 0 C). 0098U/17990098U / 1799 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Ausgangsmaterial zunächst durch Walzen in einer Sichtung um die Hälfte des erforderlichen Wertes in seiner Dicke vermindert wird und die weitere Herabsetzung der Dicke durch Walzen in einer dazu um 90 versetzten Richtung erfolgt«6. The method according to claim 3, characterized in that the starting material is initially through Rolling in one sighting is reduced by half the required value in its thickness and the further reduction the thickness is done by rolling in a direction offset by 90 " 7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß als Ausgangsmaterial ein aus mehreren Tafeln od.dgl* zusammengesetzter Schichtwerkstoff verwendet wird.7. The method according to claim 1 to 6, characterized in that one of several as the starting material Boards or the like * composite layer material used will. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η - zeichnet ι daß die Zusammendrückung des Ausgangsmaterials auf die gewünschte Dicke auf dem Wege des kalten Strangpressens erfolgt.8. A method according to claim 1, characterized geke η η - ι is characterized in that the compression of the starting material takes place to the desired thickness on the way of cold extrusion. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß man das Ausgangsmaterial während der Dickenverminderung sich verbreitern läßt.9. The method according to claim 8, characterized in that the starting material during the Thickness reduction can be widened. 10. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kaltpreß- oder WaIzVorrichtung für das Ausgangsmaterial und eine Kaltumformvorrichtung für das unter Dickenverminderung zusammengepreßte Ausgangsmaterial.10. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, characterized by a cold pressing or rolling device for the starting material and a cold forming device for the starting material compressed with a reduction in thickness. 009814/1799009814/1799 11. Vorrichtung nach Anspruch 10 mit einer aus Matrize und Formstempel bestehenden Umformvorrichtungt gekennzeichnet durch eine Führung (2, 5 bzw. 5a), die anstelle eines Niederhalters der Auflagefläche (la) der Matrize (1) zugeordnet ist, und durch.welche die Matrizenöffnung (7) umgebende Bereiche des Werkstückes ohne merklichen Zwang so führbar sind, daß sie sich im wesentlichen frei auf die Matrizenöffnung zu, jedoch nicht in Richtungen quer zur Auflagefläche bewegen können.11. The apparatus of claim 10 having a matrix consisting of form punch and die assembly t characterized by a guide (2, 5, 5a) which, instead of a blank holder of the support surface (la) of the die (1) is associated, and the durch.welche Regions of the workpiece surrounding the die opening (7) can be guided without any noticeable constraint in such a way that they can move essentially freely towards the die opening, but not in directions transverse to the support surface. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η η zei chnet , daß die Führung aus einem Abstandshalter (5 bzw. 5a) auf der Auflagefläche (la) und einen die Matrizenöffnung (7) umgebenden, auf dem Abstandshalter aufliegenden Element (2) besteht.12. The device according to claim 11, characterized in that the guide consists of a spacer (5 or 5a) on the support surface (la) and an element (2) surrounding the die opening (7) and resting on the spacer . 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Höhe des Abstandshalters (5 bzw. 5a) mindestens der Dicke des Werkstückes (4) entspricht.13. The device according to claim 12, characterized in that the height of the spacer (5 or 5a) corresponds at least to the thickness of the workpiece (4). 0098ΊA/17990098ΊA / 1799 ι ** ·♦ Leerseiteι ** · ♦ Blank page
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