DE19713566C2 - Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs, Vorrichtung zum Schäumen von Formschaumteilen sowie Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs, Vorrichtung zum Schäumen von Formschaumteilen sowie Verfahren zum Herstellen eines FormwerkzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Form
schaumteils in einem Formwerkzeug,
eine Vorrichtung zum Schäumen von Formschaumteilen in
einem zu öffnenden und zu schließenden Formwerkzeug
sowie ein Verfahren zum Herstellen
eines solchen Formwerkzeugs.
Schaumformteile haften an den Formwerkzeugen, in denen sie herge
stellt werden, wodurch die Entnahme der Formschaumteile stark er
schwert bzw. unmöglich gemacht wird.
Es gibt verschiedene Ansätze zur Lösung dieses Problems, die im
folgenden kurz beschrieben werden sollen.
Aus der DE-OS 20 55 772 sind Formwerkzeuge bekannt, deren formge
bende Oberflächen mit einer relativ dicken (50 µm) Basisschicht
aus Kupfer oder Nickel versehen sind, auf die eine dünne (3 bis 4
µm) Chromschicht aufgebracht ist. Diese Chromschicht wirkt als
Antihaftschicht. Problematisch daran ist, daß das Potential die
ser Chromschicht beim Schäumen vermindert wird. Dadurch wird der
Abstoßeffekt der Antihaftschicht reduziert. Das Potential muß al
so nach jedem Schäumvorgang wieder aufgebaut werden. Außerdem ist
die dünne Chromschicht empfindlich und die Verwendung eines
Trennmittels kann nicht vollständig vermieden werden.
Aus "Polyurethane", Kunststoff Handbuch Bd. VII, 3. Auflage 1993, S.
362-363, Hanser Verlag, ist es ferner bekannt, zur Verbesserung
der Oberflächenqualität von Formwerkzeugen eine chemische Vernic
kelung oder eine andere Hartbeschichtung des Formwerkzeugs vorzu
nehmen. Weiterhin wird dargelegt, daß die Anwendung von Formwerk
zeugen aus Galvano-Nickel mit Hinterfütterung aus Aluminium oder
hochgefüllten Gießharzen wegen der unterschiedlichen Ausdehnungs
koeffizienten der eingesetzten Werkstoffe eingeschränkt ist. Aus
dem "Taschenbuch für Galvanotechnik", Band 1, S. 222-259, LPW;
ist zu entnehmen, daß ein besserer Korrosionsschutz als der durch
eine Hartverchromung dadurch erreicht werden kann, daß vordem
eigentlichen Hartverchromen ein ausreichend dicker Zwischenüber
zug aus extrem duktilem Halbglanznickel aufgebracht wird.
Eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung des Trennverhaltens be
steht darin, den Komponenten zur Bildung des Schaumteiles ein in
neres Trennmittel beizugeben. Eine derartige Vorgehensweise ist
beispielsweise in der DE 38 37 351 C2 beschrieben. Dort wird bei
der Herstellung von Polyurethan- bzw. Polyharnstoffkörpern der
Polyol- bzw. der Polyaminkomponente flüssiges Polybutadien beige
geben. Eine weitere Darstellung dieser Vorgehensweise findet sich
auch in "Innere Trennmittel für Polyurethansysteme", P. Horn, H.-
U. Schmidt und G. Ranlow, Kunststoffberater 10/1987, S. 24-26.
Alternativ zu dieser Vorgehensweise kann auch ein Trennmittel auf
die Oberfläche des Formwerkzeugs aufgetragen werden. Diese Vorge
hensweise wird beispielsweise in der DE-AS-11 31 873 beschrieben,
wo bei der Herstellung von Polyurethanschaumstoffkörpern mit
Isocyanatgruppen reagierende Stoffe im Überschuß auf das Form
werkzeug aufgetragen werden. Auch in der DE 38 27 595 C2 wird dar
gelegt, daß zur Verbesserung der Entformungseigenschaften die In
nenwände der verwendeten Form gegebenenfalls mit bekannten äuße
ren Formtrennmitteln beaufschlagt/beschichtet werden.
Die Nachteile der Verwendung innerer oder äußerer Trennmittel
sind, daß diese Trennmittel gesundheits- und umweltschädlich
sind, die Produktionskosten für Formschaumteile erhöhen und zudem
das Ein- bzw. Aufbringen der Trennmittel den Produktionsprozeß
verlangsamt. Hinzu kommt, daß die Trennmittel die Eigenschaften
des Formschaumes beeinflussen können. Bisher konnte jedoch noch
nicht vollständig auf Trennmittel verzichtet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Herstellung eines Formschaumteils bereitzustellen,
die es ermöglichen, eine harte Antihaftschicht bereitzustellen
und diese auf möglichst einfache Weise anzuregen, um das den Ab
stoßeffekt bewirkende Potential der Antihaftschicht wieder aufzu
bauen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ferner, ein Ver
fahren zur Herstellung eines Formwerkzeugs bereitzustellen, mit
dem das Formwerkzeug mit einer harten, auf möglichst einfache
Weise anregbaren Antihaftschicht versehen werden kann.
Die Lösung besteht in einem Verfahren zur Herstellung eines Form
schaumteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einer Vorrichtung
zum Schäumen eines Formschaumteils mit den Merkmalen des An
spruchs 5 und einem Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeugs
mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Form
schaumteils läßt sich das Potential der Antihaftschicht und damit
der Abstoßungseffekt auf einfache Weise regenerieren. Die erfin
dungsgemäße Vorrichtung weist eine besonders harte Antihaft
schicht auf, deren Potential leicht regenerierbar ist. Mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Formwerkzeugs
ist diese harte Haftschicht auf einfache Weise erhältlich. Weite
re Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine stabile, defi
nitive Hautausbildung an der Schaumteil-Oberfläche ermöglicht
wird. Da auf Trennmittel generell verzichtet werden kann, benö
tigt man keine technischen Einrichtungen wie Sprüh- und Absaugan
lagen oder Entsorgungsanlagen. Es gibt keine Trennmittel-
Rückstände an der Oberfläche der Formschaumteile. Ferner wird
Aufbringzeit gespart, Kosten werden vermieden, und generell wer
den Mensch und Umwelt geschont.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprü
chen. Bspw. kann als ionisiertes Gasgemisch positiv aufgeladene
Luft von ca. 30 bis 90°C verwendet werden, die mit ca. 4 bis 6
bar in das Formwerkzeug eingeblasen wird. Ferner können zur Er
leichterung des Ladungsaustausches entweder das Gas bzw. das Gas
gemisch oder die Komponenten für die Formschaumteilbildung mit
einem Dielektrikum angereichert werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sieht vor, daß die Galvanoschicht aus Chrom VI mit Spuren von
Chrom III, Ferrit und Zink besteht. Die Dicke der Galvanoschicht
beträgt vorzugsweise zwischen 40 µm und 0,1 mm. Die Galva
noschicht kann in vorteilhafter Weise auf einer chemischen Über
gangsschicht aus Nickel mit einem Kupferanteil von 1 bis 15%
aufgebracht ist, wobei die Dicke der Übergangsschicht zwischen 35
und 55 µm betragen kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines Formwerkzeugs sieht vor, daß bei Formwerk
zeugen aus Kunststoff zunächst eine elektrisch leitende Träger
schicht aufgebracht wird.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei einem geschlossenen Formwerkzeug;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung bei einem offenen Formwerkzeug;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Abstoßeffektes;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Verlaufes des E-
Potentials über der Zeit für die Schäumung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Wirkung der Flach
spannung.
In den Fig. 1 und 2 liegt ein geschlossenes (Fig. 1) oder ein of
fenes (Fig. 2) Formwerkzeug 1 vor. Eine Luftaufbereitungseinheit
2 zum Erzeugen ionisierten Gases, hier ionisierter Luft, ist über
eine Einblassonde 3 mit dem Formwerkzeug 1 verbunden, so daß über
die Einblassonde 3 ionisierte Luft und gegebenenfalls auch Die
lektrikum in das Formwerkzeug geleitet werden kann. Der Pluspol
einer Hochspannungseinheit 4 ist bei Fig. 1 mit dem Innenbereich
des Formwerkzeuges 1, bei Fig. 2 mit dem Ende der Einblassonde 3
verbunden. Der Minuspol der Hochspannungseinheit 4 ist geerdet,
ebenso verfügt das Formwerkzeug 1 jeweils über eine Erdung 5. Bei
dem Formwerkzeug gemäß Fig. 2 sind zusätzlich Entlüftungen 6 vor
gesehen. Bei Formwerkzeugen aus metallischen Werkstoffen wird die
erfindungsgemäße Beschichtung wie folgt aufgebracht:
Nach dem Reinigen der Formoberfläche und, falls erforderlich, dem Glätten der Formoberfläche im Kristallbereich bzw. im Mikrobe reich, das durch Polieren, jedoch ohne chemische Poliermittel, er folgen kann, liegen die folgenden Oberflächenqualitäten vor:
Nach dem Reinigen der Formoberfläche und, falls erforderlich, dem Glätten der Formoberfläche im Kristallbereich bzw. im Mikrobe reich, das durch Polieren, jedoch ohne chemische Poliermittel, er folgen kann, liegen die folgenden Oberflächenqualitäten vor:
- - glänzend (mechanisch ohne Poliermittel poliert)
- - matt (elektrolytisch poliert mit anschließendem Glaskugelstrah len)
- - Struktur (elektropoliert).
Anschließend werden die nicht zu beschichtenden Korpusstellen mit
Speziallack abgedeckt.
Das Formwerkzeug wird anschließend chemisch oder elektrochemisch
beaufschlagt oder - insbesondere bei hohem Siliziumgehalt des
Formwerkzeuges - mechanisch bearbeitet.
Beispielsweise wird eine chemische Übergangsschicht aus Nickel mit
einem Kupferanteil von 0 bis 15% im Säuretauchbad aufgebracht.
Die Dicke der chemischen Übergangsschicht beträgt vorzugsweise ca.
35 bis 55 µm.
Auf die Übergangsschicht wird anschließend eine Galvanoschicht,
die auch als chemische Lastschicht bezeichnet werden kann, in ei
nem Säurebad, beispielsweise einem 2%igen Schwefelsäurebad aufge
bracht. Die Galvanoschicht besteht vorzugsweise aus Chrom VI mit
Spuren von Chrom III, Ferrit mit ca. 0,5% und Zink. Sie weist ei
ne Gesamtdicke von ca. 40 µm-0,1 mm auf. Sie kann beispielsweise
aus drei Unterschichten bestehen, wobei zunächst eine Grundschicht
von ca. 30 µm mit schwacher Stromdichte aufgewirbelt wird.
Auf diese Grundschicht wird eine Tragschicht von ca. 5 bis 50 µm
Dicke aufgebracht, wobei mit stärkerer Stromdichte als bei der
Grundschicht gearbeitet wird, jedoch die Auskristallisationsge
schwindigkeit durch ein schnelleres Verfahren der Anode kontrol
liert wird. Schließlich wird auf die Tragschicht eine Last- oder
Vektorschicht durch Verschiebung der Achsenrichtung der Hauptkri
stallaufbauten bzw. Zonen im Bereich zwischen 15° bis 60° (Rich
tung) entgegen der Flachnormalvektorschicht fertig aufgebaut.
Die Dicke der Vektorschicht liegt zwischen 5 und 15 µm und wird
durch +/- Umpolungen und Stromdichtenverminderung als passivierte
Abschlußschicht aufgebracht, wofür folgende Voraussetzungen gege
ben sein müssen:
- - Kristallstruktur mikroporig
- - gleichmäßige Schichtdicke in den Richtungen der Hauptflächende rivaten +/- 10 m
- - die Zusatzanode der Galvanorichtung muß strömungstechnisch be rechnet werden (der Elektrodenabstand von 12 mm als Rastermaß ist bei der Netzbleielektrode einzuhalten)
Die Stromstärke, Spannung, Gleichstrom- und Elektrolytqualität
analog Hartverchromung müssen wie genormt berechnet werden. An
schließend werden eventuell vorliegende Restkristalle durch Über
schleifen entfernt und das Formwerkzeug kann zusammengebaut wer
den. Es wird eine hohe Oberflächenhärte von ca. 1200 Vickers er
reicht, wodurch eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer erreichbar
ist.
Bei Formwerkzeugen aus Kunststoffen (z. B. Epoxid-Harz) ist die
Vorgehensweise im Prinzip gleich, jedoch wird hier zunächst auf
das Formwerkzeug eine elektrisch leitende Trägerschicht aufgetra
gen, die beispielsweise aus Epoxidlack oder Metallack bestehen
kann und eine Dicke von beispielsweise 0,2 mm aufweisen kann.
Die Beschichtung zeichnet sich durch eine sehr dichte Kristall
struktur an der der Oberfläche aus. Zusätzlich werden die Moleküle
des Schaumstoffes entlang der Oberflächen des Formwerkzeuges so
angeregt, daß sie nicht in die Kristallstruktur der Beschichtung
eindringen können. Diese Anregung muß so lange aufrechterhalten
bleiben, bis möglichst alle chemischen Reaktionen während des
Schäumungsprozesses abgeschlossen sind. Durch unterschiedliche pH-
Werte und unterschiedliche Wassergehalte der verschiedenen Schäum
systeme wird Energie abgebaut. Verursacher dieses Abbaus sind die
in Schwingung geratenen Polyurethan-Moleküle an der Nestwand wäh
rend des Ablaufes des chemischen Prozesses zur Aushärtung des Po
lyurethans. Diese in dem Formwerkzeug während der chemischen Reak
tionen allmählich abgebaute Energie muß für einen störungsfreien
Schäumbetrieb ständig ersetzt werden.
Mittels Flachspannung wird entlang der Oberfläche des Formwerkzeu
ges ein steuerbarer "Abstoßeffekt" erzielt. Bei einer Oberflächen
temperatur des Formwerkzeuges von 25°C spricht das Elektrodenpo
tential bereits bei -0,7 E-Volt in Ausgangsphase incl. der einge
setzten Blasluft an. Um in der Serienfertigung eine leichte Ent
formbarkeit der geschäumten Teile zu gewährleisten, ist es wich
tig, das E-Potential im Formnest aufrechtzuerhalten.
Das ursprüngliche Potential der Beschichtung im Formnest wird nach
der ersten Schäumung nicht unbedingt, aber meistens vermindert.
Diese Verminderung ist ein Energieverlust.
Ist ein bestimmtes Maß an Verlust erreicht, muß, um den Abstoßef
fekt aufrechtzuerhalten, die verminderte Energie aufgebaut werden.
Fig. 3 zeigt die Funktion des Abstoßeffektes und Fig. 4 den Ver
lauf des E-Potentials über der Zeit für eine Schäumung, wobei je
weils der Schäumungsvorgang in einzelne Phasen eingeteilt ist. In
Phase 1 (0-1 bei Fig. 4) werden die flüssigen Polyurethankomponen
ten 7 in ein Formwerkzeug 1 mit einer Beschichtung 8 eingespritzt,
in Phase 2 (1-2 bei Fig. 4) läuft der chemische Prozeß (die Reak
tion) ab, in Phase 3 (2-3 bei Fig. 4) wird das geschäumte Teil 9
entnommen und anschließend (in Fig. 3 nicht dargestellt, in Fig.
4: 3-4) erfolgt ein externer Aufbau des E-Potentials der Beschich
tung, z. B. durch Reibung oder durch ionisierte Luft), wobei fol
gende Definitionen gelten:
Emax minus E1 = EVerlust bzw. EV und Emax - Emin = [A]
E1: E-Potential nach der ersten Schäumung
E1 minus Emin = Ezurück bzw. EZ; E1 = EZ + Emin
E1 minus Emin = Ezurück bzw. EZ; E1 = EZ + Emin
EV = Emax - (EZ + Emin)
Wobei
Emin: E-Potentialabbau durch chemischen Prozeß des PU-Schaumes
EZ: E-Potentialaufbau durch Teilentnahme (interner E-Poten tialaufbau)
also: wenn Limes EZ (t) » A und EZ = [A] 2, 3 bzw.
EZ = Emax - Emin, dann entfällt Phase 3-4.
EZ: E-Potentialaufbau durch Teilentnahme (interner E-Poten tialaufbau)
also: wenn Limes EZ (t) » A und EZ = [A] 2, 3 bzw.
EZ = Emax - Emin, dann entfällt Phase 3-4.
Nach dem Ablauf der chemischen Reaktion ist es möglich, die Außen
haut des Polyurethananteils elektrostatisch aufzuladen.
Bei der Entformung des geschäumten Teils entsteht entlang der For
menbeschichtung ein negatives E-Potential. Dieses E-Potential wie
derum wird über die bei der Teilentnahme eingeführte kinetische
Energie auf die Außenhaut des Schaumteils übertragen. Die Schaum
teiloberfläche wird sofort nach der Trennung von der Formnestbe
schichtung positiv aufgeladen und parallel durch die weitere Ent
fernung der Beschichtung ihr E-Potential negativ aufgebaut.
Festzustellen ist, daß das Schaumteil bei der Entformung eine ge
wisse elektrische Ladung enthält; jedoch wäre mit Trennmittel die
se Ladung noch größer (Funkenflug).
Weiter ist es wichtig zu wissen, daß bei den E-Potential-Operati
onen nur die Komponenten berücksichtigt sind, die die sogenannten
Flächenspannungen beeinflussen. Diese Operationen sind immer die
Derivaten, bei welchen die Richtung des Normalvektors parallel und
gegenzeigend zu der Hauptrichtung in der chemischen Reaktion des
Polyurethananteils verläuft. Diese eine Richtung zeigt meistens in
das Massenzentrum des Teils.
Das Potentialverhältnis kann man nach Poisson so beschreiben:
Emax = Eumax
Eu hier dann U(r) als Potential
V(r) = die Vektorschicht in dem Formnest
somit
für V(r)
Vdr = (grad U) dr = dU
somit
Vereinfacht für geradlinig:
Die Flächenspannung wird in diesem Fall in N/m angegeben.
Entlang der Formnestbeschichtung findet also nur eine zweidimen
sionale Flächenspannung ihre Akzeptanz.
So wirkt das U(x, y, z) E-Potential (Volt) als Antriebsmotor für
die Flächenspannung zwischen Formnestbeschichtung und Polyuretha
nanteil (ca. 0,03 N/m), wie z. B. zwischen Quecksilber und Öl, wo
durch dieser Wert eine definierte Trennung existenzialisiert. In
diesem Falle steht das Quecksilber für die Formenbeschichtung und
das Öl für das Polyurethansystem. Die elektrophysikalischen Para
meter sind somit gut vergleichbar.
Somit gilt
Erklärung:
e: Flächenspannung (N/m)
U(x, y, z): E-Potential - hier Emax Volt oder kg . qm/A . sec3
p: Elektrisches Dipolmoment [m . A . sec]
V(x, y, z): Volumen des durch die Beschichtung umschlossenen Raums (m3)
Für P wird Dielektrikum eingesetzt
Werte für P:
- - A: max 30 [µA] (bei den Schäumversuchen ermittel ter und erprobter Micro-Ampére Parameter-Wert)
- - m: ca. 0,5 [m]
- - sec: ca. 5-30 [sec]
Die Wirkung der Flachspannung wird in Fig. 5 dargestellt. Dort ist
eine jeweils gleiche Prüfflüssigkeit 10, z. B. Öl auf einer erfin
dungsgemäßen Beschichtung 8 mit unterschiedlichem E-Potential,
nämlich bei a.) Emax, b.) E1 und c.) Emin dargestellt. Gut zu er
kennen ist hierbei die Tropfenbildung bei Emax, die mit abnehmen
dem E-Potential ebenfalls abnimmt.
Die Möglichkeiten, das E-Potential neu anzuregen, werden im fol
genden beschrieben.
Die erste Möglichkeit besteht darin, die Galvanoschicht abzubeizen
und anschließend neu zu galvanisieren, was jedoch mit einem sehr
hohen Aufwand verbunden ist. Ziel ist Emax wiederherzustellen.
Als zweite Möglichkeit kann die Galvanoschicht mechanisch mit ei
ner Rotationsscheibe und Gleitmittel gerieben werden, wobei bei
spielsweise eine Rotationsscheibe aus Textil oder Fell verwendet
wird (durch kinetische Energie wird E1-Potential auf Emax aufge
baut). Die Häufigkeit der Reibung hängt von der Stärke des oben
beschriebenen Energieabbaues ab. Diese Möglichkeit erfordert zwar
nur einen geringen Materialaufwand, ist jedoch schlecht automati
sierbar und erfordert somit Personal.
Als dritte Möglichkeit bietet es sich an, die Oberfläche des Form
werkzeuges mittels ionisierten Gasen oder Gasgemischen, insbeson
dere ionisierter Luft wiederanzuregen. Ionisierte Luft kann in ei
ner Hochspannungsanlage erzeugt werden, wobei Luft beispielsweise
in einer 50 kV Hochspannungsanlage beim Durchströmen positiv auf
geladen und auf ca. 30 bis 90°C erwärmt wird. Die so aufbereitete
Luft wird mit ca. 4 bis 6 bar vor dem Einschäumen in das Formwerk
zeug bzw. auf dessen Oberfläche aufgebracht. Um den Potentialauf
bau im Formnest zu erleichtern, kann die Luft mit einem ca. 3
%igen Dielektrikum (z. B. auf pflanzlicher Basis, wie Paraffinöl
oder Rizinusöl oder aber Silikonöl) angereichert werden. Diese
Vorgehensweise ist vollständig und leicht automatisierbar, bringt
einen geringen Energieverbrauch mit sich und führt zu einer leich
ten Teilentnahme. Nachteilig ist lediglich, daß ein Einbau in die
Schäumanlage erforderlich ist.
EAnlage ≧ EVerlust
Das ionisierte Gas, bzw. hier die ionisierte Luft werden je nach
Formgröße während ca. 3 bis 30 Sekunden in das Werkzeug eingebla
sen, was etwa nach jedem dritten Schuß erfolgen muß.
Als vierte Möglichkeit bietet es sich an, das Dielektrikum direkt
in die A-Komponente des Schaumsystems, z. B. in die A-Komponente
eines Polyurethansystems als Rezepturbestandteil einzumischen.
Durch die auf maximal 8% beschränkte Beimischung wird der Ener
gieabbau durch den verhinderten Ladungsaustausch zwischen Form
werkzeug und Schaumteilfläche vermindert bzw. abgebrochen und Ez
erhöht. Für einen störungsfreien Betrieb muß der Ladungsaustausch
zu 90 bis 95% verhindert werden. Die Anwendung ist sehr leicht,
jedoch vermindern niedrige pH-Werte und hohe Wasseranteile in den
Schaumsystemen den Wirkungsgrad der Dielektrikamittel. Die physi
kalischen Werte des Formschaumteils können verschlechtert werden.
Durch die sehr dichte Kristallstruktur der Beschichtung und die
Anregung der Oberfläche des Formwerkzeuges werden ein Eindringen
der Schaumstoffkomponenten in die Oberfläche des Formwerkzeuges
und eine dort stattfindende Vernetzung wirksam verhindert. Die
Entnahme der Formschaumteile ist dadurch unproblematisch. Die rea
gierenden PU-Moleküle rutschen über die "Mikro-Riefen" der Kri
stallstruktur der Beschichtungsoberfläche.
Die vorstehende Erfindung eignet sich besonders zur Verwendung bei
der Herstellung von Polyurethan-Formschaumteilen mit allen bisher
bekannten Schaumsystemen wie RIM-, Integral-, Weich- oder Hart
schaumteilen. Überall dort wo eingesetzte reagierende Medien sich
mit einer Berührungsoberfläche homogen verbinden wollen (z. B.
Spanplatten-Herstellung usw.) kann die Erfindung ebenfalls einge
setzt werden.
Claims (12)
1. Verfahren zum Herstellen eines Formschaumteils in einem
Formwerkzeug, wobei ein Formwerkzeug verwendet wird, dessen
formgebende Oberflächen mit einer Antihaftbeschichtung in
Form einer Galvanoschicht versehen sind, mit den folgenden
Verfahrensschritten:
- 1. ein Strom eines ionisierten Gases oder Gasgemisches wird erzeugt und in das Formwerkzeug eingeblasen;
- 2. der zum Formschaumteil führende Reaktionsprozeß wird in dem Formwerkzeug durchgeführt;
- 3. das fertige Formschaumteil wird entnommen.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
ionisiertes Gasgemisch positiv aufgeladene Luft von ca. 30
bis 90°C verwendet wird, die mit ca. 4 bis 6 bar in das
Formwerkzeug eingeblasen wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erleichterung des Ladungsaustausches das Gas bzw.
das Gasgemisch mit einem Dielektrikum angereichert wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erleichterung des Ladungsaustausches die
Komponenten für die Formschaumteilbildung mit einem
Dielektrikum angereichert werden.
5. Vorrichtung zum Schäumen von Formschaumteilen in einem zu
öffnenden und zu schließenden Formwerkzeug, wobei die
formgebenden Oberflächen des Formwerkzeuges mit einer
Antihaftbeschichtung in Form einer Galvanoschicht auf
Chrombasis versehen sind, insbesondere zur Durchführung
eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Galvanoschicht eine Grundschicht,
eine Tragschicht und eine Lastschicht als passivierte
Abschlußschicht aufweist und daß Mittel zum Erzeugen eines
Stromes eines ionisierten Gases oder Gasgemisches und
Mittel zum Einblasen des Gases oder Gasgemisches in das
Formwerkzeug vorgesehen sind.
6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Galvanoschicht aus Chrom VI mit Spuren von Chrom III,
Ferrit und Zink besteht.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke der Galvanoschicht zwischen
40 µm und 0,1 mm beträgt.
8. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Galvanoschicht auf eine chemische
Übergangsschicht aus Nickel mit einem Kupferanteil von 1
bis 15% aufgebracht ist.
9. Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dicke der chemischen Übergangsschicht zwischen 35 und
55 µm beträgt.
10. Verfahren zum Herstellen eines Formwerkzeuges für eine
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, dessen
formgebende Oberflächen mit einer Antihaftbeschichtung in
Form einer Galvanoschicht auf Chrombasis versehen sind, zur
Durchzuführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1
bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden Verfah
rensschritte:
- 1. Reinigen und Glätten der Oberfläche des Formwerkzeuges,
- 2. Abdecken der nicht zu beschichtenden Korpusstellen mit Speziallack;
- 3. Aufbringen einer Galvanoschicht aus Chrom VI mit Spuren
von Chrom III, Ferrit und Zink im Tauchbad, wobei
- 1. zunächst eine mit schwacher Stromdichte aufgenebelte Grundschicht aufgebracht wird,
- 2. dann eine mit stärkerer Stromdichte als bei der Grundschicht aufgewirbelte Tragschicht aufgebracht wird, wobei die Geschwindigkeit der Auskristallisation durch ein schnelleres Verfahren der Anode kontrolliert wird,
- 3. und schließlich eine Lastschicht als passivierte Abschlußschicht durch +/- Umpolungen und Stromdichtenverminderung aufgebracht wird;
- 4. gegebenenfalls Überschleifen zum Entfernen von Restkristallen.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Aufbringen der Galvanoschicht eine chemische
Übergangsschicht aus Nickel mit 1 bis 15% Kupferanteil im
Tauchbad aufgebracht wird.
12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Formwerkzeugen aus Kunststoff
zunächst eine elektrisch leitende Trägerschicht aufgebracht
wird.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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