DE19726112C1 - Verfahren zum Herstellen einer Gießform aus Silikon - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus einem Verfahren zum Herstellen einer Gießform aus Silikon nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

In der DE-PS 44 01 475 ist ein Verfahren zur Herstellung von Konstruktions­ modellen aus Metall beschrieben, bei dem von einem Urmodell eine Silikonform angefertigt wird. Solche Silikonformen werden jedoch nicht nur bei der Herstellung von Metallmodellen, sondern inzwischen auch in anderen Bereichen verwendet.

Zur Herstellung von Silikonformen, beispielsweise für das Abgießen von Wachsmodellen, muß das Urmodell in aufwendiger Weise aufgehängt und so be­ festigt werden, daß das flüssige Silikon das Urmodell von allen Seiten umfließen kann. Auch Platzhalter für Angußkanäle müssen in der gleichen Weise befestigt werden. Dies ist eine sehr zeitaufwendige Vorgehensweise und führt sehr schnell zu unbrauchbaren Formen, wenn die Aufhängungen nicht exakt ausgeführt sind oder sich während des Gießvorgangs verschieben.

Es war deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen ei­ ner Silikonform so zu gestalten, daß das Positionieren des Urmodells und der Platzhalter vereinfacht wird und eine nachträgliche, unbeabsichtigte Veränderung praktisch ausgeschlossen werden kann.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Durch das Einbetten des Urmodells in einer fe­ sten Masse kann ohne kompliziert zu handhabende Aufhängungen gearbeitet wer­ den. Sind das Modell und die Platzhalter erst einmal eingebettet, d. h. auch mit Sili­ kongranulat bedeckt, können selbst leichte Stöße dieser Konstruktion nichts anha­ ben.

Durch die chemische Aktivierung der Granulatoberfläche wird eine gute Ver­ bindung zwischen dem Silikongranulat und dem in die Zwischenräume eingefüllten flüssigen Silikon gewährleistet. Die Festigkeit der so entstandenen Form ist ohne weiteres der Festigkeit einer Form ebenbürtig, die auf herkömmliche Weise durch das ausschließliche Vergießen von flüssigem Silikon entstanden ist.

Bei diesem Verfahren lassen sich hervorragend gebrauchte Silikonformen verwenden. Auf diese Weise kann durch ein gezieltes Recycling teurer und wert­ voller Rohstoff eingespart werden. Bis zu zwei Drittel der benötigten Masse können durch Granulat ersetzt werden.

Die alten Formen müssen vor dem Granulieren zuerst gründlich gereinigt werden. Dies läßt sich in vorteilhafter Weise durch Dampfstrahlen bewerkstelligen. Durch die Reinigung vor dem Granuliervorgang wird vermieden, daß die an und für sich sauberen Bruchflächen des späteren Granulats ebenfalls gereinigt werden müssen.

Nach dem Granuliervorgang muß die Oberfläche des Granulats chemisch aktiviert werden. Hierzu eignet sich beispielsweise eine wäßrige Dispersion des Hydrofugeant H 68 von Rhone-Poulenc. Nach dem Tauchen des Granulats in die wäßrige Dispersion wird das Granulat getrocknet.

Für die Wiederverwendung im Formenbau wird das Granulat portionsweise verpackt. Um auch längere Lagerzeiten unbeschadet überstehen zu können wird das Granulat vakuumverpackt. Hierdurch kann eine Reaktion der aktivierten Ober­ flächen mit Luftsauerstoff verhindert werden.

Um nach dem Vulkanisierungsvorgang das Auftrennen der Form zu erleich­ tern kann an der vorgesehenen Trennlinie eine Trennschicht oder Folie eingelegt werden. So kann beispielsweise eine Lochfolie verwendet werden, denen Löcher so dimensioniert sind, daß genügend flüssiges Silikon passieren kann, daß aber trotzdem das Auftrennen erleichtert wird. Bei Verwendung eines scharfen, geloch­ ten Stahlbandes kann es genügen wenn das Band nach dem Aushärtevorgang einfach herausgerissen wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das anhand der Zeichnung eingehend erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 ein in Granulat eingebettetes Urmodell und

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Herstellungspro­ zesses.

In Fig. 1 ist ein Gießgefäß 1 dargestellt, in dem eine Silikonform gegossen werden soll. In dieses Gefäß wird nun Silikongranulat 4 eingefüllt bis der Boden gut bedeckt ist. Daraufhin wird das hier als Kugel dargestellte Modell 2 in das Granulat eingedrückt, so daß ein provisorischer Halt gegeben ist. Dann wird weiter Granulat aufgefüllt bis etwa zur halben Höhe des Modells, also bis zu der Höhe, an der die Form später aufgetrennt werden soll. Hier wird nun eine dünne Lochfolie 6 aus Metall eingelegt, deren Löcher einen Durchmesser aufweisen, der so klein ist, daß auch die kleinsten Granulatteilchen nicht durchgelassen werden.

Das Gefäß 1 wird nun so weit mit Granulat 4 aufgefüllt, daß das Modell 2 vollständig bedeckt ist. Dann wird der Platzhalter 3 für den Anguß so eingedrückt, daß er die Oberfläche des Modells berührt. Nun wird ganz aufgefüllt bis das Ni­ veau 5 erreicht ist und der Platzhalter 3 die Oberfläche gerade noch durchstößt.

Im nächsten Arbeitsgang kann das flüssige Silikon vergossen werden. Vor­ zugsweise geschieht das im Vakuum, so daß sich zwischen den einzelnen Granu­ latteilchen keine Luft mehr befindet. Dies bewirkt ein schnelles Eindringen des flüs­ sigen Silikons in die Zwischenräume und verhindert das Entstehen von Luftein­ schlüssen. Auch die Lochfolie 6 wird schnell durchdrungen und bildet kein Hinder­ nis.

Sobald das Silikon ausgehärtet ist kann die Form aus dem Gefäß 1 entnom­ men und das Modell 2 entformt werden. Hierzu kann es genügen die dünne aber feste Folie heraus zu reißen. Sollte das Modell gegenüber der Form sehr klein sein, so daß rings um das Modell dicke Silikonwände zu durchtrennen sind, muß mit ei­ nem scharfen Messer nachgeholfen werden, das einfach an der Folie entlang ge­ führt werden muß. Auf diese Weise muß nicht der ganze Silikonblock, sondern es müssen nur die durch die Löcher hindurch entstandenen Verbindungen durch­ trennt werden.

Fig. 2 zeigt nun ein Blockdiagramm für ein Formenrecycling, wobei die Be­ zugszeichen 11 bis 15 für das eigentliche Vergießen der Form und die Bezugszei­ chen 16 bis 20 für die Aufbereitung des Granulats stehen. Im einzelnen werden in 11 das Modell und die Platzhalter in das Gefäß eingesetzt. In 12 wird das Granulat in das Gefäß eingebracht. In 13 wird das Gefäß evakuiert und in 14 mit flüssigem Silikon befüllt. Nach dem Aushärten wird das Modell in 15 entformt.

Beispielsweise nach dem Abgießen einer entsprechenden Anzahl von Wachsmodellen verliert die Form ihre Maßhaltigkeit und müßte normalerweise ent­ sorgt werden. Erfindungsgemäß wird die gebrauchte Form jedoch einem Recycling zugeführt. In 20 wird die alte Form mit Hilfe von Dampf gereinigt und von allen Wachsresten befreit. Das Bezugszeichen 19 steht für den Granuliervorgang, bei dem die alte Form zu Silikongranulat verarbeitet wird. In 18 wird das Granulat - wie bereits weiter oben beschrieben - in eine Lösung getaucht um so die Oberfläche des Granulats zu aktivieren. In 17 wird das aktivierte Granulat getrocknet, um in 16 verpackt werden zu können. Die Verpackung erfolgt portionsweise unter Vakuum in Kunststoffbeutel.

Diese Vakuumverpackungen mit aktiviertem Silikongranulat können dann wie­ der in den Handel gehen und für die Produktion neuer Silikonformen verwendet werden.

Selbstverständlich kann an beliebiger Stelle des Kreisprozesses auch neues, ungebrauchtes Silikongranulat dem aus den alten Formen gewonnenen hinzuge­ fügt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen einer Gießform aus Silikon, wobei ein Modell mit flüssigem Silikon umgossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Modell in einem Silikongranulat, dessen Oberfläche chemisch aktiviert worden ist, eingebettet wird, die Zwischenräume mit flüssigem Silikon aufgefüllt werden und nach dem Vulkanisiervorgang die Form aufgeschnitten und das Modell entnommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikongra­ nulat aus gebrauchten Formen hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrauchten Formen in einem ersten Schritt gereinigt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung mit Dampf vorgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gebrauchten Formen in einem zweiten Schritt granuliert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Granulats in einer wäßrigen Dispersion aktiviert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat vor ' der Weiterverarbeitung getrocknet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat bis zu seiner Verarbeitung zu neuen Formen portionsweise vakuumverpackt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Granulat Platzhalter für die Angußkanäle eingelegt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das Granulat eine Trennschicht zum Auftrennen der Formhälften nach dem Vulkanisiervor­ gang eingelegt wird.