DE19933530B4

DE19933530B4 - Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen

Info

Publication number: DE19933530B4
Application number: DE1999133530
Authority: DE
Inventors: Michael Conze
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1999-07-16
Filing date: 1999-07-16
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2019-07-17
Also published as: DE19933530A1; DE19933530C5

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, deren Oberfläche zumindest bereichsweise mit einer Einprägung oder mit einem durch das Kunststoff-Material gebildeten Aufdruck versehen wird, welche(r) durch einen in diesem Bereich an der Werkzeug-Oberfläche vorgesehenen Prägekörper gebildet wird. Erfindungsgemäß ist der Prägekörper ein auf die Werkzeug-Oberfläche aufgelegtes Metallblech oder eine Kunststoff-Folie, welche(s) mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, deren Oberfläche zumindest bereichsweise mit einer Einprägung oder mit einem durch das Kunststoff-Material gebildeten Aufdruck versehen wird, welche(r) durch einen in diesem Bereich an der Werkzeug-Oberfläche vorgesehenen Prägekörper gebildet wird. Zum technischen Umfeld wird lediglich beispielshalber auf die DE 44 23 274 C1 verwiesen.
Mit einem in der genannten Schrift gezeigten Werkzeug zum Einprägen von Daten bspw. in Druckgußteile oder Kunststoffteile ist es grundsätzlich möglich, individuell dekorierte Kunststoff-Formteile herzustellen. Dabei bezieht sich der Begriff „Dekor" allgemein auf unterschiedliche Strukturierungen der Oberfläche des Formteiles. Alternativ zu einem derartigen speziellen Werkzeug ist es auch möglich, spezielle Gravuren oder dgl. in die Formoberfläche eines Kunststoff-Spritzgießwerkzeuges einzubringen, bspw. einzuätzen, die dann auf der Oberfläche des in diesem Werkzeug geformten Kunststoff-Formteiles eine Einprägung oder einen sog. Aufdruck, der durch das Kunststoff-Material gebildet wird, erzeugen.
Während das aus der eingangs genannten Schrift bekannte Werkzeug hohe Kosten verursacht, erlaubt der zuletzt genannte Stand der Technik keinerlei Flexibilität, d.h. es wird am Kunststoff-Formteil unveränderbar das gleiche Muster abgebildet, solange das Spritzgießwerkzeug bzw. dessen Formoberfläche nicht geändert wird. Bei der letztgenannten Lösung bestehen zudem Risiken bei der Werkzeugherstellung, da zu tiefe Gravuren oder fehlerhaft eingebrachte Ätzungen hohe Reparaturkosten verursachen.
Eine Abhilfemaßnahme für diese geschilderte Problematik aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Prägekörper ein auf die Werkzeug-Oberfläche aufgelegtes Metallblech oder eine Kunststoff-Folie ist, welche(s) mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes versehen ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Nach einem ersten Vorschlag wird in das Spritzgießwerkzeug bzw. auf die Formoberfläche desselben ein sog. Vorformling, bevorzugt in Form einer thermogeformten Kunststoff-Folie eingelegt. Deren bzw. dessen Material wird so gewählt, daß der Vorformling bzw. die Folie nicht auf dem später in das Spritzgießwerkzeug eingebrachten und dabei das Kunststoff-Formteil bildenden Hinterspritz-Kunststoffmaterial haftet. Nach dem Einlegen des Vorformlings bzw. der besagten Kunststoff-Folie, die als Prägekörper wirkt und demzufolge mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes bzw. Musters versehen ist, wird die Kunststoffschmelze zur Ausformung des Kunststoff-Formteiles eingespritzt. Dadurch überträgt sich auch das Muster bzw. die besagte Negativform von der Innenseite der Kunststoff-Folie bzw. des Vorformlings auf die Oberfläche des Kunststoff-Formteiles.
Nach Herstellung des Formteiles läßt sich aufgrund der geringen Haftung zwischen dem Formteil und der den Prägekörper darstellenden Kunststoff-Folie letztere nach dem Spritzgießzyklus vom Formteil abnehmen und nach einer ausreichenden Kühlzeit für einen weiteren Spritzgießvorgang wiederverwenden. Dabei ist die Standzeit der Kunststoff-Folie bzw. des Vorformlings sehr hoch, wenn seine/ihre Schmelztemperatur erheblich höher als diejenige des das Formteil bildenden Kunststoff-Materials ist.
Wird das Kunststoff-Formteil durch Hinterspritzen einer Dekorfolie hergestellt, so kann auch eine selbstklebende Kunststoff-Folie als Prägekörper verwendet werden, die dann zumindest bereichsweise zwischen der Dekorfolie und der Formoberfläche des Spritzgießwerkzeuges liegt und auf letztere aufgeklebt wird. Es kann somit als sog. Prägekörper ein Selbstklebefolienabschnitt eingeklebt werden, bspw. in Form eines handelsüblichen Polyesterklebebandes. Aus diesem Klebeband bzw. aus dieser (selbstklebenden) Kunststoff-Folie kann das gewünschte Muster, d.h. die Einprägung oder der gewünschte Aufdruck bspw. in Form eines Schriftzugs, eines Motivs oder dgl. ausgeschnitten werden. Eine derartige Selbstklebe-Folie haftet dann für eine bestimmte Anzahl von Spritzgießzyklen auf der Formoberfläche des Spritzgießwerkzeuges und bildet sich bzw. die Einprägung oder den Aufdruck abermals auf den jeweiligen Oberflächenabschnitten der im Spritzgießwerkzeug gefertigten Kunststoff-Formteile ab. Dabei ist die Standzeit einer derartigen Selbstklebe-Folie bzw. eines derartigen Prägekörper-Klebebandes beim Hinterspritzen von Kunststoff-Folien sehr hoch, das es/sie mit der heißen, das Formteil bildenden Kunststoff-Schmelze nicht in direkten Kontakt kommt.
Mit den soweit beschriebenen Maßnahmen können somit Kunststoff-Formteile mit individuell gestalteten Mustern oder Schriftzügen versehen werden, da die sog. Prägekörper in Form einer bspw. selbstklebenden Kunststoff-Folie oder des genannten Vorformlings einfach austauschbar sind. Es können somit ohne Zeitverzug durch Einlegen verschieden strukturierter Vorformlinge sofortige Dekorwechsel erreicht werden. Damit wird die spontane Reaktion auf Änderungswünsche möglich. Insbesondere ist auf diese Weise auch eine Dekoration lediglich von Teilbereichen der Formteil-Oberfläche möglich. Somit können Bereiche auf dem Kunststoff-Formteil erzeugt werden, die sich im Glanz oder Muster/Strukturierung deutlich von der Restfläche unterscheiden.
Unter ungünstigen Umständen kann das genannte Klebeband bzw. die den sog. Prägekörper bildende Kunststoff-Folie Rückstände auf der Formoberfläche des Spritzgießwerkzeuges hinterlassen, die insbesondere bei einem Wechsel dieses Prägekörpers entfernt werden müssen. Dies kann unerwünschte Zyklusunterbrechungen im Produktionsprozeß verursachen. Auch kann eine Kunststoff-Folie (als Prägekörper) den Wärmeübergang zwischen dem Werkzeug und dem darin gefertigten Formteil geringfügig behindern, was ggf. unerwünscht sein kann.
Um dies zu vermeiden, kann nach einem zweiten Vorschlag der vorliegenden Erfindung der Prägekörper ein auf die Werkzeug-Formoberfläche aufgelegtes Metallblech sein, das wiederum mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes versehen ist. In das Spritzgießwerkzeug wird somit ein Blech vergleichbar der bereits genannten thermogeformten Kunststoff-Folie als Vorformling eingelegt. Danach wird – wie bereits beschrieben wurde – die das Formteil bildende Kunststoffschmelze eingespritzt. Dadurch überträgt sich die Negativform bzw. das Muster von der Innenseite des Metallbleches auf das Formteil. Durch die geringe Haftung zwischen dem Metallblech und dem Kunststoffmaterial des Formteiles läßt sich das Metallblech nach dem Spritzgießzyklus wieder abnehmen und nach einer ausreichenden Kühlzeit für weitere Spritzgießzyklen wiederverwenden.
Vorteilhafterweise ist die Standzeit eines solchen Metallblechs als Prägekörper äußerst hoch. Ferner kann durch die relativ hohe Wärmeleitung eines Metallbleches (z.B. ist eine Ausführungsform aus Kupfer denkbar) die Wärme während des Spritzgießzyklus gleichmäßig in beide Richtungen aus dem zu fertigenden Kunststoff-Formteil abgeführt werden. Hierdurch ergibt sich nahezu kein Ausschuß durch Schwindung und Verzug.
Um keine (noch so geringen) Stufen-Sprünge in der Oberfläche des Kunststoff-Formteiles zu erhalten, kann das Metallblech austauschbar in eine angepaßte Aussparung in der Werkzeug-Oberfläche eingelegt sein, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details durchaus abweichend von obigen Erläuterungen gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, deren Oberfläche zumindest bereichsweise mit einer Einprägung oder mit einem durch das Kunststoff-Material gebildeten Aufdruck versehen wird, welche(r) durch einen in diesem Bereich an der Formoberfläche des Werkzeuges vorgesehenen Prägekörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägekörper ein auf die Werkzeug-Formoberfläche aufgelegtes Metallblech ist, das mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes versehen ist.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblech austauschbar in eine angepaßte Aussparung in der Werkzeug-Oberfläche eingelegt ist.
Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff-Formteilen, deren Oberfläche zumindest bereichsweise mit einer Einprägung oder mit einem durch das Kunststoff-Material gebildeten Aufdruck versehen wird, welche(r) durch einen in diesem Bereich an der Formoberfläche des Werkzeuges vorgesehenen Prägekörper gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägekörper eine auf die Werkzeug-Formoberfläche aufgelegte Kunststoff-Folie ist, die mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes versehen ist.
Spritzgießwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Formteilen durch Hinterspritzen einer Dekorfolie eine selbstklebende Kunststoff-Folie als Prägekörper verwendet wird, aus der die Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdruckes ausgeschnitten ist.