DE19944352C2

DE19944352C2 - Formteil aus Kunststoff sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19944352C2
Application number: DE1999144352
Authority: DE
Inventors: Heinrich Engels; Thomas Walter
Original assignee: ENGELS KUNSTSTOFF TECHNIK GmbH
Current assignee: ENGELS KUNSTSTOFF TECHNIK GmbH
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2001-08-23
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: DE19944352A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Herstellung eines Formteils aus Kunststoff sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Formteil.

Ein Verfahren der vorgenannten Art sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Formteil sind aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 35 734 A1 bekannt. Bei dem darin beschriebenen Verfahren handelt es sich um ein zweistufiges Verfahren zur Herstellung der Formteile, bei dem zunächst die äußere Hülle als hohles Formteils durch Ziehen, Gießen, Extrudieren oder Innenhochdruckformen hergestellt wird. In einem weiteren unabhängigen Verfahrensschritt wird diese äußere Hülle mit dem Schaumausgangsmaterial ausgeschäumt. Als dazu alternatives Verfahren wird vorgeschlagen, zunächst den Schaum separat in einer Form aufzuschäumen und dann mittels eines Schrumpfverfahrens oder durch Einziehen des Außenformteils oder dergleichen das Außenformteil auf dem Innenformteil anzubringen. Beiden Verfahren ist gemeinsam, dass sie zweistufig aufgebaut sind, so dass das Innen- und/oder das Außenteil nach dem Umformen zunächst aus der Form genommen werden und in einem nächsten Verfahrensschritt ausgeschäumt bzw. in einem nächsten Verfahrensschritt die Außenhülle aufgeschrumpft oder aufgeklebt werden müssen.

Formteile der vorgenannten Art können beispielsweise in der Automobilindustrie als Zylinderkopfabdeckungen, Batteriekästen, Luftfiltergehäuse, Getriebeabdeckungen, Kühlergrill, Stoßfänger oder andere Außenverkleidungen verwendet werden. Auch in der Landmaschinenindustrie können derartige Formteile als beispielsweise Batterieabdeckungen, Luftfiltergehäuse, Getriebeabdeckungen oder allgemein als Schallschutz verwendet werden. In der Weißgeräteindustrie können Formteile aus Kunststoff für Gehäuse für die Schallisolierung, für Trommeln und für Laugenbehälter eingesetzt werden. In der Braungeräteindustrie können beispielsweise Fernsehergehäuse und Radiogehäuse aus derartigen Formteilen gefertigt werden. In der Kommunikationsindustrie sind mögliche Anwendungsbeispiele Telefongehäuse und Bildschirmgehäuse.

Bei all den vorgenannten Beispielen erweist es sich in der Regel als sehr schwierig, Gehäuse zu entwickeln, die zum einen leicht und kostengünstig herstellbar und zum anderen schallisolierend und/oder wärmeisolierend sind.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Angabe eines Verfahrens der eingangs genannten Art, mit dem ein Formteil der eingangs genannten Art effektiv und kostengünstig hergestellt werden kann.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Formteil mittels eines Sandwich-Spritzgußverfahren (2-Komponenten- Spritzgußverfahren) hergestellt wird, wobei die beiden Komponenten, die die äußere Schicht und die innere Schicht bilden, während des Spritzvorgangs in einer Spritzdüse zusammengeführt werden. Die Ausführung des Formteils als Spritzgussteil senkt gegenüber anderen bekannten Verfahren die Herstellungskosten und ermöglicht auf einfache Weise das Ausbilden vorgegebener geometrischer Strukturen. Dies können beispielsweise Verjüngungen im Randbereich sein, die durch die Einbauorte vorgegeben sind. Durch das Zusammenführen der beiden Komponenten in einer Spritzdüse lassen sich sehr effektiv und präzise die gewünschten Geometrien mit den zu verwendenden Materialien erzielen.

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formteil umfasst eine äußere Schicht und eine von dieser umgebene innere Schicht, die aus einem schaumartigen Kunststoffmaterial besteht. Die äußere härtere Schicht kann den geometrischen Gegebenheiten beispielsweise bei einer Ausführung als Zylinderkopfabdeckung angepasst werden. Demgegenüber bietet die innere aufgeschäumte Schicht den Vorteil, dass sie zum einen leicht ist und zum anderen aufgrund ihrer Struktur schallisolierend und/oder wärmeisolierend wirkt. Durch ein derartiges wärmeisolierendes Formteil kann beispielsweise eine Autobatterie derart abgedeckt werden, dass sie vor Wärme oder Kälte geschützt wird. Weiterhin lässt sich bei einer Ausführung der inneren Schicht als aufgeschäumte Schicht Material einsparen.

Die äußere Schicht kann beispielsweise thermoplastischen Hartkunststoff enthalten oder aus diesem bestehen, wobei insbesondere Zusätze von thermoplastischen Elastomeren zugefügt sein können. Ein Beispiel für eine derartige äußere Schicht ist Polypropylen insbesondere unter Zusätzen von TPE oder TPU. Ein weiteres derartiges Beispiel für die äußere Schicht ist Polyamid. Derartige Materialien bieten weiterhin den Vorteil, daß sie zusammen mit der inneren Schicht recycelbar sind, weil sie beispielsweise bei einer späteren Wiederverwendung komplett als innere Schicht mithin als Schaum in ein neues Formteil einspritzbar sind.

Die innere Schicht kann zum Beispiel als Polypropylen-Schaum ausgeführt sein. Weiterhin besteht die Möglichkeit die innere Schicht wie im vorgenannten erwähnt aus aufgeschäumten Regeneraten herzustellen.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteils;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß den Pfeilen II-II in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Das abgebildete Ausführungsbeispiel eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteils 1 stellt eine Zylinderkopfabdeckung dar.

Wie aus den Figuren, und insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes, aus Kunststoff bestehendes Formteil 1 eine äußere Schicht 2 und eine innere von dieser umgebene Schicht 3 auf. Die äußere Schicht 2 ist härter ausgeführt als die innere Schicht 3, die aus einem aufgeschäumten oder schaumartigen Material besteht. Als äußere Schicht 2 kann jeder beliebige thermoplastische Hartkunststoff mit thermoplastischen Elastomeren verwandt werden, wie beispielsweise Polypropylen mit TPE oder TPU oder dergleichen. Möglich ist aber auch die Verwendung artverwandter Kunststoffe wie beispielsweise Polyamid mit beispielsweise ebenfalls aus Polyamid bestehenden Zusätzen.

Jeweils wird die äußere Schicht 2 als eine harte feste Schicht ausgeführt, beispielsweise aus hochwertigem Polypropylen, wohingegen die innere Schicht 3 als Schaum beispielsweise als Polypropylen-Schaum ausgeführt ist. Generell können als innere Schicht 3 beziehungsweise als Kernkomponente beliebige treibmittelhaltige und damit als Schaumstruktur vorliegende Materialien zum Einsatz kommen, wobei hier auch preiswerte Regenerate eingesetzt werden können.

Ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Formteil 1 wird als Sandwich-Spritzgußartikel hergestellt, wobei die beiden Komponenten, die letztlich die äußere Schicht 2 und die innere Schicht 3 bilden, in einer Spritzdüse zusammengeführt werden. Durch die Herstellung eines Formteils 1 nach dem Sandwich-Spritzgußverfahren können problemlos Strukturen erzielt werden, wie die in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel angedeuteten Verjüngungen im Randbereich. Bei dem Sandwich-Spritzgußverfahren besteht auch die Möglichkeit, zuerst die äußere Schicht 2 teilweise vorzuspritzen, um daran anschließend die innere aus Schaum bestehende Schicht 3 nachzuspritzen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Formteils (1) aus Kunststoff, das als Abdeckung und/oder Gehäuse ausgeführt ist, wobei das Formteil (1) eine äußere Schicht (2) und eine von dieser umgebene innere Schicht (3), die aus einem schaumartigen Kunststoffmaterial besteht, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1) mittels eines Sandwich-Spritzgußverfahrens (2-Komponenten- Spritzgußverfahren) hergestellt wird, wobei die beiden Komponenten, die die äußere Schicht (2) und die innere Schicht (3) bilden, während des Spritzvorgangs in einer Spritzdüse zusammengeführt werden.

2. Formteil, hergestellt nach einem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1) eine äußere Schicht (2) und eine von dieser umgebene innere Schicht (3), die aus einem schaumartigen Kunststoffmaterial besteht, umfaßt.

3. Formteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1) ein Spritzgußteil ist.

4. Formteil nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (2) thermoplastischen Hartkunststoff enthält oder aus diesem besteht, insbesondere unter Zusatz von thermoplastischen Elastomeren.

5. Formteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (2) Polypropylen enthält oder aus Polypropylen besteht, insbesondere unter Zusätzen von TPE oder TPU.

6. Formteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Schicht (2) Polyamid enthält oder aus Polyamid besteht.

7. Formteil nach einem der Anspruche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) als Polypropylen-Schaum ausgeführt ist.

8. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schicht (3) aus aufgeschäumten Regeneraten besteht.

9. Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Formteil (1) Strukturen wie Verjüngungen im Randbereich ausgebildet sind.