DE19515974A1

DE19515974A1 - Lost core for prodn. of hollow prods. with no limit on prod. geometry complexity

Info

Publication number: DE19515974A1
Application number: DE1995115974
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl Ing Wuest
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1995-05-02
Filing date: 1995-05-02
Publication date: 1996-11-07

Abstract

A core (30) for mfg. hollow prods. (40) is made from a filler material (31) with a lower m.pt than the material of the hollow prod. (40) and is held on a supporting member (1) which extends out of only one side of the core (30) and has a higher m.pt than the filler (31). The hollow prod. (40) mfd. using the core (30) is also claimed. Further claimed is the mfr. of a hollow prod. (40) using the core (30) by: (a) forming a fluid or semi-fluid material for the moulding (40) around the core (30) whose exterior conforms to at least part of the hollow interior of the prod. (40), then solidifying; (b) heating the core (30) to a temp. below the m.pt or softening point of the moulding material and pouring out; and (c) reusing the molten filler (31) for subsequent mouldings (40).

Description

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Hohlkörperkern zur Herstellung von hohlen Formkörpern und ein Verfahren zur Herstellung von Form körpern, insbesondere aus Kunststoff, nach dem Oberbegriff der unabhän gigen Patentansprüche.The invention relates to an improved hollow body core for production of hollow moldings and a method for producing mold bodies, especially plastic, according to the generic term of independent current claims.

Aus der GB-PS 1 250 476 ist bereits ein Verfahren bekannt, mit dem Spritzgußteile mit sogenannten nicht entformbaren Innenkonturen herge stellt werden können.From GB-PS 1 250 476 a method is already known with which Injection molded parts with so-called non-demoldable inner contours can be put.

Aus der DE 31 08 828 ist ein Verfahren zum Spritzgießen von Kunst stoffteilen sowie ein Hohlkörperkern zur Durchführung des Verfahrens offenbart. Hier wird eine massive Spindel von großen Dimensionen in einem Hohlkörperkern angeordnet, der vor Durchführung des Spritzvor gangs mit Kunststoff auf niedrige Temperaturen gebracht wird.DE 31 08 828 describes a method for injection molding art fabric parts and a hollow body core for performing the method disclosed. Here is a massive spindle of large dimensions in a hollow body core arranged before performing the Spritzvor is brought to low temperatures with plastic.

Dieses unter dem Namen Schmelzkerntechnik (SKT) bekannte Verfahren wird bei Kleinserienteilen wie Wasserhähnen, Pumpenteilen sowie Kom ponenten von Sportartikeln, z. B. Golf- und Tennisschläger, angewandt. In der Massenproduktion großer Formteile hat sich der Einsatz der Schmelzkerntechnik zum Spritzgießen von Kunststoffsaugrohren aus glas faserverstärktem Polyamid für Kfz-Motoren erwiesen. Diese besitzen gegenüber herkömmlichen Aluminiumdruckgußteilen eine Reihe von Vorteilen. Spezifische Probleme bei der Schmelzkerntechnik treten zum einen bei der mechanischen thermischen Belastung der Hohlkörperkerne beim Spritzgießen durch hohe Drücke und Temperaturen auf, zum anderen ist der Zeitaufwand und die möglichen Metallverluste in der Ausschmelzphase als Kriterium der Wirtschaftlichkeit problematisch. Während der Zeitaufwand in der Ausschmelzphase durch den Einsatz von Hohlkernen verringert werden kann, sind diese doch in weit stärke rem Maße gegen die Belastung beim Spritzgießen durch hohe Drücke und Temperaturen anfällig. Andererseits können herkömmliche Schmelz kerne nur mit hohem Zeit- und Energieaufwand gegossen und ausge schmolzen werden. Der Einsatz elektromagnetischer Induktion zum Ausschmelzen verringert dabei zwar die Ausschmelzzeiten, nicht jedoch den erforderlichen Energieeinsatz (vgl. hierzu C. Hauck und A. Schnei ders "Optimieren der Schmelzkerntechnik für das Thermoplast-Spritzgie ßen" in Sonderdruck Kunststoffe, 77. Jg. 1987, Carl Hanser Verlag, München; Peter Mapleston "Lost-core technology takes a hold in produc tion of hollow parts", Modern Plastics International, November 1990, Seiten 48 ff.).This process, known under the name of melting core technology (SKT) is used for small series parts such as taps, pump parts and com components of sporting goods, e.g. B. golf and tennis rackets applied. In the mass production of large molded parts, the use of Melting core technology for injection molding of plastic suction pipes made of glass fiber-reinforced polyamide proven for automotive engines. Own them compared to conventional aluminum die-cast parts Advantages. Specific problems with melt core technology arise one with the mechanical thermal loading of the hollow core during injection molding due to high pressures and temperatures the other is the amount of time and possible metal losses in the The melting phase is problematic as a criterion of profitability. During the time spent in the melting phase through the use can be reduced by hollow cores, since they are far stronger rem measures against the load during injection molding by high pressures and temperatures prone. On the other hand, conventional enamel cores can only be cast and poured with a lot of time and energy be melted. The use of electromagnetic induction for Melting reduces the melting times, but not the required energy input (cf. C. Hauck and A. Schnei ders "Optimizing the melt core technology for thermoplastic injection molding essen "in special print plastics, 77th year 1987, Carl Hanser Verlag, Munich; Peter Mapleston "Lost-core technology takes a hold in produc tion of hollow parts ", Modern Plastics International, November 1990, Pages 48 ff.).

In der deutschen Patentanmeldung P 44 05 493 wird auf eine Energie einsparung bei Verwendung eines Füllstoffs im Hohlkörperkernmaterial mit nicht auszuschmelzenden Anteilen hingewiesen.In German patent application P 44 05 493, energy is used Savings when using a filler in the hollow core material with portions not to be melted out.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbes serten Hohlkörperkern zur Herstellung von hohlen Formkörpern mit der Schmelzkerntechnik bereitzustellen, der die oben genannten Nachteile vermeidet, insbesondere einen Hohlkörperkern bereitzustellen, der mit niedrigerem Zeit- und Energieaufwand für das Gießen und Ausschmelzen auskommt, während er gleichzeitig den Temperatur- und Druckanforde rungen bei der Schmelzkerntechnik gerecht wird. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Hohlkörperkern für die Herstellung von hohlen Formkörpern im Kernschmelzverfahren bereit zustellen, der keine überflüssigen konstruktiv bedingten Öffnungen im eigentlich hohlen Formteil erforderlich macht, insbesondere also sowenig als nötig Einschränkungen an die Komplexität der Geometrie des zu gießenden Formteils erforderlich macht.The present invention has for its object a verbes serten hollow body core for the production of hollow moldings with the To provide melt core technology, which has the disadvantages mentioned above avoids, in particular to provide a hollow core, which with less time and energy required for casting and melting gets along, while at the same time meeting the temperature and pressure requirements the melt core technology. Another job The present invention is to provide an improved hollow core for the production of hollow moldings in the core melt process to deliver that no unnecessary design-related openings in the actually requires hollow molding, especially so little as necessary restrictions on the complexity of the geometry of the casting molding required.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß Hohlkörperkerne und Verfahren zur Herstellung von hohlen Formkörpern vorgesehen, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind. Weitere vor teilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen gegeben.According to the invention, hollow body cores are used to achieve this object and methods for the production of hollow moldings provided, such as they are defined in the independent claims. More before partial training is given in the subclaims.

Erfindungsgemäß werden Hohlkörperkerne zur Herstellung von hohlen Formkörpern bereitgestellt, wobei der Hohlkörperkern aus einem Füllstoff besteht, der einen geringeren Schmelzpunkt als der auf dem Hohlkörper kern zu bildende hohle Formkörper hat, und mindestens ein Stützelement aufweist, das einen höheren Schmelzpunkt als der Füllstoff hat und von dem Füllstoff mindestens teilweise umschlossen ist, wobei das einzelne Stützelement nur an einer Seite aus dem Hohlkörperkern herausragt.According to the invention, hollow cores are used for the production of hollow ones Shaped bodies provided, the hollow body core made of a filler exists, which has a lower melting point than that on the hollow body core to be formed hollow molded body, and at least one support element which has a higher melting point than the filler and of the filler is at least partially enclosed, the individual Support element only protrudes from the hollow body core on one side.

Auf diese Weise kann erreicht werden, daß vor allem komplexe Geome trien der Formteile nicht durch die Entnahme zu groß dimensionierter massiver Teile und dementsprechend vorzusehenden Öffnungen in den Formteilen eingeschränkt oder gar verhindert werden. Insbesondere ist ein Stützelement vorgesehen, das nur an einer Seite aus dem Hohlkör perkern und damit aus dem zu gießenden Formkörper herausragt bzw. mit diesem abschließt, so daß keine zwei Öffnungen bei dem zu formen den Formkörper zwingend erforderlich sind.In this way it can be achieved that especially complex geomes tries of the molded parts not by removing too large dimensions massive parts and corresponding openings in the Molded parts are restricted or even prevented. In particular is a support element is provided, which only on one side of the hollow body core and thus protrudes from the molded body to be cast or closes with this, so that no two openings in the form the moldings are absolutely necessary.

Vorteilhafterweise weist der erfindungsgemäße Hohlkörperkern ein Stütz element auf, das zumindest eine Öffnung und/oder zumindest eine Ausnehmung, eine Nut oder eine Bohrung aufweist, durch welche der ge schmolzene Füllstoff führbar ist. Über diese Öffnung kann der Füllstoff bei Herstellung des Hohlkörperkerns eingeführt werden, was besonders vorteilhaft ist. Außerdem ist es möglich, daß auszuschmelzender Füllstoff direkt durch diese Öffnung bzw. Ausnehmung in dem Stützelement aus dem Formkörper entfernt werden kann, ohne daß es unbedingt nötig wäre, das Stützelement selbst zu entfernen. Eine solche Öffnung bzw. Nut oder Bohrung kann innerhalb des Stützelements liegen oder aber als Ausnehmung zwischen Stützelement und Formkörper ausgebildet sein.The hollow body core according to the invention advantageously has a support element that has at least one opening and / or at least one Has recess, a groove or a bore through which the ge melted filler is feasible. The filler can flow through this opening be introduced in the manufacture of the hollow core, which is particularly is advantageous. It is also possible for the filler to be melted out directly through this opening or recess in the support element the molded body can be removed without it being absolutely necessary would be to remove the support element itself. Such an opening or Groove or bore can lie within the support element or as Recess between the support element and molded body.

Vorteilhafterweise weist das Stützelement eine höhere Steifigkeit als der Füllstoff auf. Auf diese Weise kann das Stützelement zur Dimensions stabilität des Hohlkörperkerns beitragen, obwohl der Füllstoff alleine eine geringere Beständigkeit gegen Druck und Temperatur aufweist. Damit kann die Gefahr der Hohlkörperkernverlagerung beim Umspritzen der Hohlkörperkerne verringert werden.The support element advantageously has a higher rigidity than that Filler. In this way, the support element for dimensions contribute stability of the hollow body core, although the filler alone a has lower resistance to pressure and temperature. In order to can reduce the risk of hollow core displacement when insert molding Hollow core can be reduced.

Des weiteren kann bei dem Hohlkörperkern das Stützelement in dem vom Füllstoff zu umschließenden Bereich vorteilhafterweise Vertiefungen zur Aufnahme des Füllstoffes aufweisen. Bevorzugt können diese Ver tiefungen als Nuten oder als Gewinde ausgeformt sein. Durch das Vor sehen dieser Vertiefungen wird die mechanische Verbindung zwischen dem Füllstoff und dem Stützelement verstärkt. Durch das Vorsehen eines Gewindes kann das Stützelement aus dem Hohlkörperkern herausgedreht werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn dadurch beim Ausschmelzvorgang in beispielsweise einem heißen Ölbad durch das im Füllstoff nach Herausdrehen des Stützelements entstehende Profil die dem Öl ausgesetzte Oberfläche derart vergrößert wird, daß der Aus schmelzvorgang auf diese Weise beschleunigt werden kann. Allgemein ist die Vergrößerung der Oberfläche zwischen Stützelement und Füllstoff auch dann vorteilhaft, wenn das Stützelement selbst erwärmt wird und auf diese Art und Weise ein Ausschmelzen des Füllstoffes erreicht wer den soll. Furthermore, the support element in the hollow body core in the depressions advantageously to be enclosed by the filler have to hold the filler. These Ver indentations should be shaped as grooves or threads. Through the before these recesses will see the mechanical connection between the filler and the support element reinforced. By providing one The support element can be screwed out of the hollow core will. This can be particularly advantageous if it does during the melting process in a hot oil bath, for example profile in the filler after unscrewing the support element the surface exposed to the oil is increased so that the Aus melting process can be accelerated in this way. General is the enlargement of the surface between the support element and filler also advantageous if the support element itself is heated and in this way melting of the filler is achieved that should.

Bevorzugt wird der Hohlkörperkern der vorliegenden Erfindung so ausge bildet, daß das Stützelement in einem nicht vom Füllstoff zu umschlie ßenden Bereich in der Weise ausgeformt ist, daß das Stützelement in einem Werkzeug angeordnet werden kann, insbesondere einspannbar ist. Durch diese Fixiermöglichkeit des Stützelements und damit des Hohlkör perkerns kann dieser zwischen den äußeren Spritzformen so positioniert werden, wie dies gewünscht wird. Außerdem lassen sich durch das Ein spannen des Stützelements, insbesondere auf einer Seite, unnötige Öff nungen in dem zu spritzenden Formteil vermeiden, wobei die Komplexi tät der Formen der zu spritzenden Formkörper um weitere Spektren bereichert wird.The hollow body core of the present invention is preferably made in this way forms that the support element in a not to be enclosed by the filler ßenden area is shaped in such a way that the support element in a tool can be arranged, in particular can be clamped. This possibility of fixing the support element and thus the hollow body Perkerns this can be positioned between the outer injection molds as desired. In addition, the one tension the support element, especially on one side, unnecessary opening Avoid openings in the molded part to be sprayed, the complexi the shapes of the molded bodies to be sprayed by additional spectra is enriched.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß bei dem Hohlkörperkern das Stützelement in seiner Form mit der Form des Hohlkörperkerns korrespondiert, insbesondere daß mindestens ein Teil bereich des Stützelements rotationssymmetrisch ausgeformt ist, bevorzugt, daß das Stützelement mit einer gekrümmten Kontur des Formkörpers korrespondiert. Auf diese Weise ist es möglich, daß der Füllstoff unter konstruktiven und wirtschaftlichen Gesichtspunkten optimal in seiner Stärke gewählt werden kann. Die rotationssymmetrische Ausgestaltung kann seine Vorteile überall dort entfalten, wo vor allem auch das Form körperteil gewisse Symmetrien aufweist.Another advantageous embodiment is that in the Hollow core the support element in its shape with the shape of the Hollow core corresponds, in particular that at least one part region of the support element is rotationally symmetrical, preferably that the support element with a curved contour of the molded body corresponds. In this way it is possible that the filler is under constructive and economic aspects optimal in its Strength can be chosen. The rotationally symmetrical design can unfold its advantages wherever shape is most important body part has certain symmetries.

Bevorzugt wird der Hohlkörperkern der vorliegenden Erfindung ein Stützelement umfassen, der mit einer gekrümmten Kontur des Formkör pers korrespondiert. Damit besteht die Möglichkeit, noch weitere kom plexe Formkörper herzustellen, bei dem das Stützelement selbst, das dem Hohlkörperkern seine Steifigkeit vermittelt, schon in einer mit dem zu erzeugenden Formkörper korrespondierenden Form bereitgestellt wird. Auf keinen Fall ist es mehr nötig, das Stützelement an beiden Seiten einzuspannen, so daß das Stützelement auch mit komplizierteren Kon turen wie beispielsweise Verästelungen korrespondieren kann. Dadurch wird erreicht, daß auch filigranere Teile der Hohlkörperkerne mit einer verbesserten Steifigkeit ausgestattet sind. Der dabei auftretende Hinter schnitt des Stützelements in bezug auf die Öffnung, durch die er in den Formkörper hineinragt, wirkt sich deshalb nicht nachteilig aus, weil das Stützelement mit einer entsprechenden Bewegung aus dem Formkörper entnommen werden kann. Beispielsweise kann bei einem gekrümmten Stützelement und einem entsprechend gekrümmten Formteil das Stützel ement durch eine von einer entsprechenden Rotationsbewegung über lagerten Transversalbewegung entnommen werden.The hollow body core of the present invention is preferably a Include support element with a curved contour of the shaped body pers corresponds. So there is the possibility of other com To produce plexe moldings in which the support element itself, the Hollow core conveys its rigidity, already in one with that too producing molded body corresponding shape is provided. Under no circumstances is it necessary to have the support element on both sides to clamp so that the support element also with more complicated con structures such as ramifications can correspond. Thereby is achieved that even more delicate parts of the hollow core with a improved rigidity. The rear that occurs cut the support member with respect to the opening through which it in the Molded body protrudes, therefore, does not have a negative impact, because that Support element with a corresponding movement from the molded body can be removed. For example, with a curved Support element and a correspondingly curved molded part, the support ement by means of a corresponding rotational movement stored transverse movement can be removed.

Bevorzugterweise sind Struktur und Abmessungen des Stützelements dergestalt auf die Struktur und Abmessungen des Hohlkörperkerns abge stimmt, daß dieser nach dem Ausschmelzen des Füllstoffs des Hohlkör perkerns aufgrund einfacher Bewegung entnommen werden kann. Vor zugsweise erfolgt diese Dimensionsanpassung derart, daß die Stärke des Füllstoffbereichs zwischen Stützelement und Formkörper gering gehalten, insbesondere minimiert wird.The structure and dimensions of the support element are preferred so abge on the structure and dimensions of the hollow core true that this after melting the filler of the hollow body perkerns can be removed due to simple movement. Before this dimensional adjustment is preferably carried out in such a way that the strength of the Filler area between support element and molded body kept low, in particular is minimized.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Hohlkörper kern der vorliegenden Erfindung ein Stützelement, das aus mindestens zwei Stützelementsegmenten besteht. Die Stützelementsegmente sind derart angeordnet, daß sie beim Ausschmelzen oder danach aus dem Formkörper entnommen werden können. Diese Stützelementsegmente sind vorteilhafterweise durch insbesondere eine gelenkige Fixiervorrichtung relativ zueinander fixierbar. Diese Fixiervorrichtung kann beispielsweise in einem Stift bestehen. Außerdem kann die Fixierung auch durch "Ver kleben" der beiden Stützelementsegmente durch Füllstoff erreicht werden. Durch diese verschiedenen Stützelementsegmente können komplexere Konturen und Formkörper realisiert werden, die noch unabhängiger vom Hinterschnitt des Hohlkörperkerns sind und dennoch auch in den ver zweigten oder filigraneren Partien eine hohe Beständigkeit gegen Druck aufweisen. Auf diese Weise kann eine Art komplexes Skelett in den Hohlkörperkern eingefügt werden, das sonst über ein einzelnes Stützel ement nicht realisierbar wäre.In a further embodiment of the invention, the hollow body comprises core of the present invention, a support element consisting of at least there are two support element segments. The support element segments are arranged such that when it melts out or thereafter from the Moldings can be removed. These support element segments are advantageously by in particular an articulated fixing device fixable relative to each other. This fixing device can, for example, in a pen. In addition, the fixation by "Ver stick "of the two support element segments can be achieved by filler. These different support element segments allow more complex ones Contours and moldings can be realized that are even more independent of the Undercut of the hollow core and are still in the ver branched or more delicate parts a high resistance to pressure exhibit. In this way, a kind of complex skeleton can be found in the Hollow core are inserted, otherwise via a single prong ement would not be feasible.

Vorteilhafterweise wird weiterhin ein Hohlkörperkern vorgesehen, bei dem der Füllstoff aus einem ersten und einem zweiten Material besteht, wobei das erste Material einen geringeren Schmelzpunkt als der auf dem Hohlkörperkern zu bildende Formkörper hat und wobei das zweite Material einen höheren Schmelzpunkt als das erste Material aufweist. Durch die Wahl des ersten und zweiten Materials lassen sich auf diese Weise Vorteile für den Ausschmelzvorgang erzielen.A hollow body core is also advantageously provided at where the filler consists of a first and a second material, the first material having a lower melting point than that on the Has hollow body core to be formed and wherein the second Material has a higher melting point than the first material. By choosing the first and second material, you can refer to them Wise benefits for the melting process.

Bevorzugt wird von der vorliegenden Erfindung ein Hohlkörperkern vorgesehen, der als zweites Material nicht-organisches, vorzugsweise ein Metall oder Metallgemisch oder eine Metallegierung vorsieht.A hollow body core is preferred by the present invention provided that the second material is non-organic, preferably a Metal or metal mixture or a metal alloy provides.

Bevorzugt kann das zweite Material aus Formkörpern, insbesondere Kugeln, vorzugsweise Stahlkugeln, gebildet sein. Dadurch wird erreicht, daß beim Ausschmelzvorgang dieses zweite Material, das in dem ersten Material mit eingebettet war, nicht aufgeschmolzen werden muß. Le diglich das erste Material, das das zweite Material umgab, wird aufge schmolzen, während das zweite Material ohne Hinterschnitt aus den im Formkörper verbliebenen Öffnungen entnommen werden kann. Dadurch wird der Energiebedarf zum Ausschmelzen beträchtlich herabgesetzt. Des weiteren kann beim Herstellen des Hohlkörperkerns auf teures erstes Material verzichtet werden, das durch die Verwendung des zweiten Materials nicht mehr notwendig ist. Damit wird, gerade im Hinblick auf die Massenproduktion, ein beträchtlicher Anteil des teuren ersten Materi als eingespart, der nicht im Umlauf sein muß. Somit wird auch der Verlust des ersten Materials verringert. Auf diese Weise wird ein Füll stoff eingesetzt, der eine vergleichsweise kurze Herstellzeit ermöglicht und einen vergleichsweise geringen Energieeinsatz erfordert.The second material can preferably consist of shaped bodies, in particular Balls, preferably steel balls, may be formed. This ensures that during the melting process this second material, which in the first Material was embedded, does not have to be melted. Le only the first material that surrounded the second material is opened melted while the second material without undercut from the im Moldings remaining openings can be removed. Thereby the energy requirement for melting is reduced considerably. Of further can be expensive when producing the hollow body core Material to be dispensed with through the use of the second Material is no longer necessary. With this, especially with regard to mass production, a significant proportion of the expensive first material as saved, which does not have to be in circulation. Thus, the Loss of first material reduced. This way it becomes a fill used material that enables a comparatively short manufacturing time and requires a comparatively low energy input.

Bevorzugt können die Kugeln, die als zweites Material des Füllstoffes für den erfindungsgemäßen Hohlkörperkern verwendet werden, einen Durch messer von 0,1 bis 20 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 2 mm, aufweisen. Auf diese Weise kann je nach auszugießendem Formkörper auf Kugeln zurückgegriffen werden, die durch die entsprechenden Öffnungen des Formkörpers beim Aufschmelzen austreten können.Preferably, the balls used as the second material of the filler the hollow core according to the invention are used, a through knife from 0.1 to 20 mm, preferably from 0.5 to 2 mm. In this way, depending on the molded body to be poured onto balls be accessed through the corresponding openings of the Shaped body can escape when melting.

Vorteilhafterweise wird der Hohlkörperkern der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß das Volumen des zweiten Materials etwa 10 bis 90%, insbesondere 20 bis 50%, des Volumens des Füllstoffes beträgt.Advantageously, the hollow body core of the present invention designed so that the volume of the second material is about 10 to 90%, in particular 20 to 50% of the volume of the filler.

Bevorzugt wird der Hohlkörperkern der vorliegenden Erfindung so herge stellt, daß das erste Material ein wärmeleitfähiges Material, insbesondere eine niedrigschmelzende Metallegierung, vorzugsweise eine SnBi-Legierung, ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Energie- und Zeitauf wand zum Formen und Schmelzen des Hohlkörperkerns möglichst gering gehalten wird. Vorzugsweise wird der Hohlkörperkern so gebildet, daß der Hohlkörperkern in seinem inneren Bereich aus dem Stützelement, dem ersten und dem zweiten Material gebildet ist, und daß der Hohlkör perkern in seinem äußeren Bereich aus dem ersten Material gebildet ist, wobei das Stützelement vorzugsweise aus Stahl, Aluminium, Kunststoff, vorzugsweise Hochtemperaturkunststoff, gebildet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch feinste Texturen auf der Innenseite des Formkör pers durch das erste Material dargestellt werden können, da sich dieses an dem äußeren Bereich des Hohlkörperkerns befindet.The hollow body core of the present invention is preferably produced in this way represents that the first material is a thermally conductive material, in particular a low-melting metal alloy, preferably an SnBi alloy, is. This ensures that the energy and time wall for forming and melting the hollow core as low as possible is held. The hollow body core is preferably formed such that the hollow body core in its inner area from the support element, the first and the second material is formed, and that the hollow body perker is formed in its outer region from the first material, the support element preferably made of steel, aluminum, plastic, preferably high temperature plastic is formed. That way ensures that even the finest textures on the inside of the molding pers can be represented by the first material, since this located on the outer region of the hollow body core.

Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Form körpern aus einem Formkörpermaterial vorgesehen, wobei die Formkör per zumindest einen Hohlraum aufweisen, bei welchem das Formkörper material in erweichter bzw. verflüssigter Form auf zumindest einen Teil der Oberfläche eines Hohlkörperkerns, dessen äußere Form zumindest einem Abschnitt des Hohlraums des Formkörpers entspricht, aufgebracht und dort erstarren gelassen wird und bei dem anschließend der Hohlkör perkern unter Erwärmung auf eine Temperatur, die unterhalb des Schmelzpunkts bzw. Erweichungspunkts des Formkörpermaterials liegt, und unter Schmelzen von Hohlkörperkernmaterial entfernt wird, wobei ein Hohlkörperkern aus mindestens einem Füllstoff, der einen geringeren Schmelzpunkt als das Material des auf dem Hohlkörperkern zu bildenden Formkörpers hat, und aus mindestens einem Stützelement durch Erstar renlassen des zuvor geschmolzenen Füllstoffs, der das Stützelement zumindest teilweise umschließt, gebildet wird. Vorteilhafterweise wird bei dem Verfahren als Hohlkörperkern ein erfindungsgemäßer Hohlkörper kern verwendet.According to the invention is also a method for producing mold bodies provided from a molded body material, the molded body have at least one cavity in which the molded body material in softened or liquefied form on at least one part the surface of a hollow core, the outer shape at least corresponds to a section of the cavity of the molded body, applied and is allowed to solidify there and then the hollow body perk by heating to a temperature below the Melting point or softening point of the molding material, and is removed with melting of hollow core material, wherein a hollow core made of at least one filler that has a lower Melting point as the material to be formed on the hollow core Has molded body, and from at least one support element by solidarity releasing the previously melted filler, which is the support element at least partially encloses. Advantageously, at a hollow body according to the invention as the hollow body core core used.

Ein bevorzugtes Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß zur Entfernung des Hohlkörperkerns das Hohlkörperkernmaterial geschmolzen wird, insbesondere daß das Stützelement hierzu zusätzlich erwärmt wird, vorzugsweise durch Induktionswärme oder durch erwärmtes Material, das durch entsprechend vorgesehene Hohlräume innerhalb des Stützelements läuft. Auf diese Weise kann innerhalb des Verfahrens das erfindungsgemäße Stützelement verwendet werden, um die zum Auf schmelzen des Hohlkörperkerns erforderliche Wärme bereitzustellen.A preferred method according to the present invention provides that to remove the hollow core, the hollow core material is melted, in particular that the support element in addition to this is heated, preferably by induction heat or by heated Material that is provided by appropriately provided cavities within the Support element runs. In this way, the support element according to the invention can be used to the on melt the hollow core to provide the necessary heat.

Bevorzugt wird außerdem ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfin dung, bei der der Hohlkörperkern neben einem ersten Füllstoff weitere Materialien, insbesondere Kugeln oder Formstücke umfaßt. Auf diese Weise kann sich das Verfahren die Vorteile des verringerten Zeit- und Energieaufwandes bedienen, die durch die Verwendung beispielsweise entsprechend dimensionierter Stahlkügelchen innerhalb des Hohlkörper kerns zu den oben bezeichneten Vorteilen führen.A method according to the present invention is also preferred dung, in which the hollow core in addition to a first filler Materials, in particular balls or fittings. To this Way, the procedure can take advantage of reduced time and Serve energy expenditure by using for example appropriately dimensioned steel balls inside the hollow body core to the advantages described above.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die weitere bevorzugte Einzelheiten und Ausführungsformen der Erfin dung zeigt, näher erläutert.The invention is described below with reference to the drawing, the further preferred details and embodiments of the inven dung shows, explained in more detail.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stützelements; Fig. 1 shows a first embodiment of the support element according to the invention;

Fig. 2 ist ein Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Stütz elements der vorliegenden Erfindung, das von Füllstoff umgeben ist; Fig. 2 is a section through another embodiment of the support element of the present invention, which is surrounded by filler;

Fig. 3 ist ein Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel des Stütz elements der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 is a section through a third embodiment of the support element of the present invention;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel des Stütz elements der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 is a section through a fourth embodiment of the support element of the present invention.

Fig. 1 zeigt die Geometrie eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung eines Stützelementsegmentes in verschiedenen Ansichten. Das Stützelement 1 gliedert sich in einen Einspannungsbereich 10 und einen Hohlkörperkernbereich 20. Der Einspannungsbereich weist Vertiefungen 11 auf, der Hohlkörperkernbereich 20 weist Vertiefungen 21 auf. Die Vertiefungen im Hohlkörperkernbereich 21 sind als Nuten ausgebildet und weisen eine rotationssymmetrische Form auf. Die Vertiefungen 11 im Einspannungsbereich 10 sind sowohl an der Seitenwandung des Stützel ements als auch an dessen Stirnfläche ausgebildet. Fig. 1 shows the geometry of an embodiment of the present invention shows a support element segment in different views. The support element 1 is divided into a clamping area 10 and a hollow body core area 20 . The clamping area has depressions 11 , the hollow body core area 20 has depressions 21 . The depressions in the hollow core region 21 are designed as grooves and have a rotationally symmetrical shape. The depressions 11 in the clamping area 10 are formed both on the side wall of the support element and on its end face.

Der Einspannungsbereich 10 des Stützelements 1 dient vor allem der Fixierung des Stützelements im Spritzgußwerkzeug beispielsweise durch Klemmen beim Schließen der Spritzgußwerkzeughälften. Bei den Ver tiefungen 11 im Einspannungsbereich 10 handelt es sich um Vertiefungen zur Verteilung und Leitung des noch flüssigen Hohlkörperkernmaterials in den eigentlichen Hohlraum des Hohlkörperkernwerkzeuges bzw. aus diesem heraus. Diese Vertiefungen können dort fehlen, wo die den Hohlkörperkern bildende Metallschmelze an einem anderen Ort im Hohlkörperkern Gießwerkzeug zugeführt wird. Die Nuten 21 im Hohlkör perkernbereich 20 dienen vor allem der Vergrößerung der Grenzfläche zwischen Stützelement 1 und dem Hohlkörperkernmaterial. Dadurch kann ein höherer mechanischer Verbund zwischen beiden hergestellt werden. Diese Nuten können insbesondere auch gewindeförmig ausgebildet sein derart, daß das Stützelement aus dem Hohlkörperkernmaterial herausge dreht werden kann. Aufgrund einer solchen entformbaren Gestaltung des Stützelements kann dieser vor Ausschmelzen des Hohlkörperkernmaterials aus dem Hohlkörperkern entnommen werden.The clamping area 10 of the support element 1 serves primarily to fix the support element in the injection mold, for example by clamping when the injection mold halves are closed. The recesses 11 in the clamping area 10 are recesses for distributing and guiding the still liquid hollow core material into the actual cavity of the hollow core tool or out of it. These depressions may be absent where the metal melt forming the hollow core is supplied to the casting mold at another location in the hollow core. The grooves 21 in the Hohlkör perkernbereich 20 serve primarily to enlarge the interface between the support member 1 and the hollow core material. This enables a higher mechanical bond to be established between the two. These grooves can in particular also be thread-shaped such that the support element can be rotated out of the hollow core material. Due to such a demoldable design of the support element, it can be removed from the hollow body core before the hollow core material melts out.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen verstärkten Hohlkörperkerns 30 wird das Stützelement 1 in ein Hohlkörperkerngießwerkzeug 35 eingelegt, der Hohlkörperkernbereich mit dem Hohlkörperkernmaterial im Hohlkör perkernbereich 20 des Segmentes umspritzt, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Dabei kann als Hohlkörperkernmaterial ein niedrig schmelzendes Material zusammen mit einem zweiten höher schmelzenden Material, insbesondere SnBi-Legierungen und Stahlkugeln, eingesetzt werden. Der so erhaltene Hohlkörperkern kann von einem Spritzgußwerkzeug 35 im Einspannungs bereich 10 eingeklemmt werden. Da das Stützelement aus einem Werk stoff besteht, der eine höhere Steifigkeit und einen höheren Schmelzpunkt als das eigentliche Hohlkörperkernmaterial aufweist, ist der so erhaltene Hohlkörperkern widerstandsfähiger gegenüber Druck und Temperatur.For the preparation of the reinforced hollow core 30 according to the invention, the support member 1 is inserted into a Hohlkörperkerngießwerkzeug 35, the hollow body is injected around the core area of the segment with the hollow body the core material in Hohlkör perkernbereich 20 as shown in Fig. 2 is shown. In this case, a low-melting material can be used as the hollow body core material together with a second higher-melting material, in particular SnBi alloys and steel balls. The hollow body core thus obtained can be clamped in the clamping area 10 by an injection molding tool 35 . Since the support element consists of a material that has a higher rigidity and a higher melting point than the actual hollow core material, the hollow core thus obtained is more resistant to pressure and temperature.

Nach dem Umspritzen des Hohlkörperkerns mit Formmasse und nach deren Aushärten muß der Hohlkörperkern 30 aus dem hohlen Formkör per entfernt werden. Dazu wird der Formkörper 40 mit dem Hohlkörper kern 30, der das Stützelement 1 enthält, in ein heißes Ölbad gegeben, woraufhin sich das Stützelement 1 leicht aus dem aufgeweichten Hohlkör perkernmaterial 31 herausziehen läßt. Das restliche Hohlkörperkernma terial und die Stahlkugeln werden durch das erwärmte Öl aus dem hohlen Formkörper herausgelöst. Die so herausgelösten Stahlkugeln und die SnBi-Legierung werden daraufhin zum Gießen eines neuen Hohlkör perkerns eingesetzt.After the molding of the hollow body core with molding compound and after it has hardened, the hollow body core 30 must be removed from the hollow molded body. For this purpose, the molded body 40 with the hollow core 30 , which contains the support element 1 , is placed in a hot oil bath, whereupon the support element 1 can easily be pulled out of the softened hollow body 31 . The remaining hollow core material and the steel balls are released from the hollow molded body by the heated oil. The steel balls thus extracted and the SnBi alloy are then used to cast a new hollow body core.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Stützelement stark gekrümmt, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Der Hohlkör perkernbereich 20 des Stützelements 1 wird von einem Hohlkörperkern gießwerkzeug 35 in Form eines mit dem Einspannungsbereich 10 ab schließenden Formkörpers umschlossen. Der Füllstoff, mithin also Stahlkü gelchen und SnBi-Legierung, wird über einen Kanal 12 im Einspannungs bereich zugeführt. Der so erhaltene Hohlkörperkern wird in ein Spritz gußwerkzeug 35 im Einspannungsbereich eingeklemmt und der verbleiben de Raum zwischen Spritzgußwerkzeughälften 35 und Hohlkörperkern 30 wird mit Formmasse ausgespritzt. Der ausgehärtete Formkörper 40, in dem der Hohlkörperkern 30 inklusive dem Stützelement 1 enthalten ist, wird dadurch vom Hohlkörperkern 30 getrennt, daß über das Stützel ement zugeführte Induktionswärme den Füllstoff 31 des Hohlkörperkerns 30 erwärmt, wobei sich daraufhin das Stützelement 1 als Ganzes aus dem Formkörper 40 mit einer Drehbewegung herausziehen läßt. Der verbleibende Füllstoff 31 wird entfernt, indem der Formkörper 40 in ein erwärmtes Ölbad gegeben wird.In a further exemplary embodiment of the present invention, the support element is strongly curved, as shown in FIG. 3. The Hohlkör perkernbereich 20 of the support member 1 is enclosed by a hollow core casting tool 35 in the form of a with the clamping region 10 from closing molded body. The filler, thus steel balls and SnBi alloy, is supplied via a channel 12 in the clamping area. The hollow core body thus obtained is in a molding tool 35 clamped in the injection Einspannungsbereich and remain de space between the injection mold halves 35 and hollow core 30 is injected with molding material. The hardened molded body 40 , in which the hollow body core 30 including the support element 1 is contained, is separated from the hollow body core 30 by the fact that induction heat supplied via the support element heats the filler 31 of the hollow body core 30 , the support element 1 as a whole then being removed from the molded body 40 can be pulled out with a rotary movement. The remaining filler 31 is removed by placing the shaped body 40 in a heated oil bath.

Fig. 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, bei dem das Stützelement zwei Segmente 2 aufweist, die miteinander einen Winkel von 45° bilden. Mit Hilfe dieses Stützelements läßt sich ein Hohlkörperkern herstellen, der auch in den Verzweigungsabschnitten höheren Drücken standhalten kann. Der kompliziertere Hinterschnitt kann derart aus dem gebildeten Formkörper herausgezogen werden, daß das erste Segment des Stützelements gesondert ausgebildet ist und mit dem Reststützelement erst durch einen Abschnitt 14 verbunden ist, der aus dem Füllstoff, beispielsweise einer SnBi-Legierung, besteht. Alternativ dazu kann das Segment 2 auch durch einen Stift 15 gehaltert werden, der durch das Stützelement 1 in die Verzweigung des Stützelements hineinreicht und beim Aufschmelzen leicht herausgezogen werden kann, so daß auch hier das Segment 2 vom Reststützelement 1 getrennt wird. Somit können beide Stützelementteile getrennt voneinander aus dem Formkörper 40 entnommen werden, ohne daß die komplizierte Hinter schnittsgeometrie weitere Öffnungen erforderlich machen würde. Fig. 4 shows a third embodiment of the present invention, in which the support element has two segments 2, which together form an angle of 45 °. With the aid of this support element, a hollow body core can be produced which can withstand higher pressures even in the branching sections. The more complicated undercut can be pulled out of the formed body in such a way that the first segment of the support element is formed separately and is only connected to the remaining support element by a section 14 which consists of the filler, for example an SnBi alloy. Alternatively, the segment 2 can be also supported by a pin 15 which extends through the support member 1 in the branch of the support element and can be easily pulled out during melting, so that here, too, the segment 2 is separated from the rest of the support element. 1 Thus, both support element parts can be removed separately from the molded body 40 without the complicated undercut geometry would require further openings.

Die beispielhaft angeführten Ausführungsbeispiele des Stützelements umfassen insbesondere auch Stützelemente, die durch gelenkige Ver bindungen in eine spezielle Form gebracht werden können, wobei diese daraufhin fixiert wird und als eine Art Skelett für die unterschiedlichsten Hohlkörperkerne zur Verfügung steht. Andererseits lassen sich aufgrund dieser gelenkigen Verbindungen diese Hohlkörperkerne beim Ausschmel zen leicht aus einer Öffnung wieder entnehmen, nachdem die Fixierung wieder aufgehoben worden ist. Auf diese Art und Weise kann ein in seiner Stabilität verbesserter Hohlkörperkern zur Herstellung von hohlen Formkörpern bereitgestellt werden, der vor allen Dingen unempfindlicher gegen Druck- und Temperatureinwirkungen ist als die bisherigen Hohl körperkerne und gleichzeitig weniger Energie und Zeit beim Aufschmel zen des Hohlkörperkerns benötigt.The exemplary embodiments of the support element given as examples include, in particular, support elements which are connected by articulated ver bonds can be brought into a special form, this then fixed and as a kind of skeleton for the most diverse Hollow core is available. On the other hand, due to of these articulated connections these hollow cores during melting Remove the zen easily from an opening after the fixation has been lifted again. In this way, an in its stability improved hollow body core for the production of hollow Shaped bodies are provided, which is above all less sensitive against pressure and temperature effects than the previous hollow core and less energy and time during melting zen of the hollow core required.

BezugszeichenlisteReference list

1 Stützelement
2 Stützelementsegment
10 Einspannungsbereich
11 Vertiefungen im Einspannungsbereich
12 Kanal im Einspannungsbereich
14 Verbindungsabschnitt Segment-Stützelement
15 Fixiervorrichtung (Stift)
20 Kernbereich
21 Nuten im Kernbereich
30 Hohlkörperkern
31 Füllstoff
35 Kerngießwerkzeug
40 Formkörper 1 support element
2 support element segment
10 clamping range
11 recesses in the clamping area
12 channels in the clamping area
14 connecting section segment support element
15 fixing device (pin)
20 core area
21 grooves in the core area
30 hollow core
31 filler
35 core casting tool
40 moldings

Claims

1. hollow body core ( 30 ) for producing hollow shaped bodies ( 40 ), the hollow body core ( 30 ) consisting of a filler ( 31 ) which has a lower melting point than the hollow shaped body ( 40 ) to be formed on the hollow body core ( 30 ), and at least one support element (1) which material has a higher melting point than the fill (31) and the filler (31) at least partially closed around, characterized in that the individual support element (1) only on one side of the hollow body core ( 30 ) protrudes.

2. Hollow body core ( 30 ) according to claim 1, characterized in that the support element ( 1 ) has at least one opening and / or at least one recess ( 11 ) through which the molten filler ( 31 ) can be guided.

3. hollow body core ( 30 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the supporting element ( 1 ) has a higher rigidity than the filler ( 31 ).

4. hollow body core ( 30 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the supporting element ( 1 ) in the filler material ( 31 ) to be enclosed area has depressions ( 21 ) for receiving the filler ( 31 ).

5. Hollow body core ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 1 ) is formed in a region not to be enclosed by the filler ( 31 ) in such a way that the support element ( 1 ) can be arranged in a tool can, in particular can be clamped.

6. Hollow body core according to claim 4 or 5, characterized in that the depressions ( 21 ) are formed as grooves or as a thread.

7. Hollow body core ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the shape of the support element ( 1 ) corresponds to the shape of the hollow body core ( 30 ), in particular that at least a portion of the support element ( 1 ) is rotationally symmetrical that the support element ( 1 ) corresponds with a ge curved contour of the shaped body ( 40 ).

8. hollow body core ( 30 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that the support element ( 1 ) consists of at least two support element segments ( 2 ).

9. hollow body core ( 30 ) according to claim 8, characterized in that the support element segments ( 2 ) are arranged such that they can be removed from the molded body ( 40 ) during melting or thereafter.

10. hollow body core ( 30 ) according to claim 9, characterized in that the support element segments ( 2 ) can be fixed relative to each other by a particularly articulated fixing device.

11. Hollow body core ( 30 ) according to claim 10, characterized in that the fixing device ( 15 ) is a pin.

12. Hollow body core ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the filler ( 31 ) consists of a first and a second material, that the first material has a lower melting point than that on the hollow body core ( 30 ) Has molded body ( 40 ), and that the second material has a higher melting point than the first material.

13. Hollow body core ( 30 ) according to claim 12, characterized in that the second material is non-organic, preferably a metal or metal mixture or a metal alloy.

14. Hollow body core ( 30 ) according to claim 12 or 13, characterized in that the second material is formed from moldings, in particular balls, preferably steel balls.

15. Hollow body core ( 30 ) according to claim 14, characterized in that the balls have a diameter of 0.1 to 20 mm, preferably of 0.5 to 2 mm.

16. hollow body core ( 30 ) according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the volume of the second material is about 10 - 90 percent, in particular 20-50 percent of the volume of the filler ( 31 ).

17. Hollow body core ( 30 ) according to one of claims 12 to 16, characterized in that the first material is a thermally conductive material, in particular a low-melting metal alloy, preferably an SnBi alloy.

18. Hollow body core ( 30 ) according to one of claims 12 to 17, characterized in that the hollow body core is formed in its inner region from the support element ( 1 ), the first and the second material, and that the hollow body core ( 30 ) in its outer Area is formed from the first material, wherein the support element is preferably made of steel, aluminum, plastic, preferably high temperature plastic.

19. Shaped body ( 40 ), characterized in that it sponded correctly with a hollow body core ( 30 ) according to one of the preceding claims.

20. A method for producing moldings ( 40 ) from a mold body material, the moldings ( 40 ) having at least one cavity, in which the mold material in softened or liquefied form on at least part of the surface of a hollow core ( 30 ), the outer shape corresponds to at least a portion of the cavity of the shaped body ( 40 ), brought up and allowed to solidify there, and in which the hollow body core ( 30 ) is then heated to a temperature; which lies below the melting point or softening point of the shaped body material and is removed while melting hollow body core material, characterized in that a hollow body core ( 30 ), in particular one according to one of the claims directed to a hollow body core, of at least one filler ( 31 ) which has a lower melting point than the material of the molded body ( 40 ) to be formed on the hollow body core, and from at least one support element ( 1 ) by solidifying the previously melted filler ( 31 ) which at least partially surrounds the support element ( 1 ), is formed.

21. The method according to any one of the claims directed to the method, characterized in that to remove the hollow core ( 30 ), the hollow core material ( 31 ) is melted, in particular that the support element ( 1 ) is additionally heated, preferably by induction heat.