DE19717302A1

DE19717302A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff

Info

Publication number: DE19717302A1
Application number: DE1997117302
Authority: DE
Inventors: Harald Ing Bleier; Christian Dr Kukla
Original assignee: Battenfeld GmbH
Current assignee: Battenfeld GmbH
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-10-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunstunststoff durch Spritzgießen, bei dem Kunststoff in einer Plastifiziereinrichtung plastifiziert wird und der plastifizierte Kunststoff in ein mindestens zweiteiliges Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird.

Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff.

Neue Entwicklungen in der Spritzgießtechnologie versuchen, immer kleinere Teile aus Kunststoff formgenau herzustellen. Es ist nämlich in jüngerer Zeit der Bedarf aufgetreten, Spritzgießformteile mit besonders kleinen Ausmaßen herzustellen. Hier sind mikro-mechanische Bauteile (z. B. Mikrozahnräder für Kleinstpumpen), medizintechnische Kleinteile und optoelektronische Elemente (z. B. Teile für Lichtleiter) als Beispiel bauteile zu nennen. Die Herstellung solcher Teile mit bekannten Spritzgießverfahren und Spritzgießmaschinen führt zu Problemen.

Eines dieser Probleme ist durch die Fluidmechanik im Werkzeug bedingt. Da bei Kleinstteilen die Abmessungen in extremen Fällen bis auf wenige Mikrometer klein werden können, ist es aufgrund der Viskosität der Kunststoffschmelze nicht sicher gegeben, daß Schmelze bis in die äußersten Bereich der Werkzeugkavität gelangt, auch wenn mit üblichem Schmelzedruck gearbeitet wird.

Weiterhin spielt die Homogenität der Schmelze bei der Herstellung solch kleiner Teile eine wesentliche Rolle. Geringfügige Einschlüsse, z. B. Gasblasen, führen bei Mikro-Formteilen dann bereits zum Ausschuß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Spritzgießverfahren und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, stets eine vollständige Kavitätsfüllung auch bei sehr kleinen Werkzeugkavitäten zu erreichen und weiterhin für eine möglichst homogene und insofern einschlußfreie Schmelze zu sorgen.

Die Lösung der Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Spritzgießmaschine, mindestens das Spritzgießwerkzeug (2, 3) und die Plastifiziereinrichtung (1), zumindest während des Spritzgießprozesses, unter einem Vakuum (V) gehalten werden.

Bei der zugehörigen Vorrichtung ist vorgesehen, daß Mittel (4, 5) zur Erzeugung eines Vakuums (V) zumindest im Bereich des Spritzgießwerkzeugs (2, 3) und der Plastifiziereinrichtung (1) vorhanden sind.

Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Kunststoffschmelze bis in den Endbereich der Kavität vordringen kann, da sich in dieser nun kein störendes bzw. bremsendes Luftpolster mehr befindet. Weiterhin wird durch das Vakuum eine Entgasung der Schmelze bewirkt, so daß sie weitgehend störungsfrei ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß durch das Vakuum Reinraumbedingungen im evakuierten Bereich geschaffen werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figur zeigt schematisch den Schnitt durch eine Spritzgießmaschine.

In der Figur ist eine Plastifiziereinrichtung 1 zu sehen, in der in üblicher Weise Kunststoff plastifiziert wird. Eine Plastifizierschnecke rotiert dabei in einem Schneckenzylinder. Zwecks Einspritzung der Kunststoff schmelze in das Spritzgießwerkzeug, das aus den Teilen 2 und 3 besteht, wird die Schnecke mit einer Kraft F translatorisch im Schneckenzylinder bewegt (s. Doppelpfeil).

Um gewisse Teile der Spritzgießmaschine (oder um die gesamte Spritzgießmaschine herum) ist eine Evakuierhaube 4 gelegt, die im skizzierten Falle an der Werkzeugträgerplatte abgedichtet anliegt. Mittels einer Vakuumpumpe 5, die von einem Motor M angetrieben wird, wird der Bereich der Spritzgießmaschine evakuiert, um den die Haube 4 gelegt ist. Im vorliegenden Falle trifft das für die Plastifiziereinrichtung 1 und das Werkzeug 2, 3 zu.

Das durch die Mittel 4, 5 zur Erzeugung des Vakuums erzeugte Vakuum V bewirkt, daß Gasblasen aus der einzuspritzenden Schmelze gelöst werden, so daß die Schmelze besser homogenisiert wird. Weiterhin gelangt die Schmelze beim Einspritzen auch bei sehr kleinen Kavitätsabmessungen bis in die - von der Plastifiziereinrichtung her gesehen - entferntesten Bereiche der Kavität, so daß eine vollständige Kavitätsfüllung gewährleistet ist.

Bezugszeichenliste

1

Plastifiziereinrichtung

2

,

3

Spritzgießwerkzeug

4

,

5

Mittel zur Erzeugung eines Vakuums

4

Evakuierhaube

5

Vakuumpumpe
V Vakuum

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff durch Spritzgießen, bei dem Kunststoff in einer Plastifiziereinrichtung (1) plastifiziert wird und der plastifizierte Kunststoff in ein mindestens zweiteiliges Spritzgießwerkzeug (2, 3) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Teile der Spritzgießmaschine, mindestens das Spritzgießwerkzeug (2, 3) und die Plastifiziereinrichtung (I), zumindest während des Spritzgießprozesses, unter einem Vakuum (V) gehalten werden.

2. Vorrichtung zum Spritzgießen von Formteilen aus Kunststoff, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem mindestens zweiteiligen Spritzgießwerkzeug (2, 3) und einer Plastifiziereinrichtung (1), gekennzeichnet durch Mittel (4, 5) zur Erzeugung eines Vakuums (V) zumindest im Bereich des Spritzgießwerkzeugs (2, 3) und der Plastifiziereinrichtung (1).