DE2114946B2 - Verfahren zur herstellung von gegenstaenden mit einer dreidimensionalen mehrfarbigen oberflaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit einer dreidimensionalen mehrfarbigen Oberfläche durch Einbringen eines flüssigen erhärtbaren Kunststoffs in eine Gießform, deren Vertiefungen den Erhöhungen der dreidimensionalen Oberfläche entsprechen, wobei Stellen der inneren Oberfläche der Gießform mit von der Gießform auf den Kunststoff übertragbaren Farbstoffen versehen sind, Erhärtenlassen des Kunststoffs in der Gießform und Entfernen des aus dem erhärteten Kunststoff bestehenden Gegenstands mit den auf die entstandene dreidimensionale Oberfläche übertragenen Farbstoffen.

Nach dem deutschen Gebrauchsmuster 1 948 502 ist es bekannt, ein flüssiges Gießharz in eine profilierte: Gießform aus einem Kunststoff einzugießen

ίο und nach dem Erhärten aus der Gießform zu entfernen. Man erhält hierbei Gegenstände mit einer dreidimensionalen Oberfläche.

Ferner ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 045 865 ein Verfahren bekannt, bei dem einzelne Stellen einer dreidimensionalen Gießform mittels einer Rolle oder eines Farbkissens vor dem Einbringen des flüssigen Gießharzes eingefärbt werden. Diese Farbstoffe übertragen sich von der Gießform auf die dreidimensionale Oberfläche des Gießkörpers aus erhärtetem Kunststoff.

Mit Hilfe eines solchen Verfahrens lassen sich jedoch nur bedingt mehrfarbige dreidimensionale Gieß körper herstellen, da das Aufbringen verschiedener Farben bei unregelmäßiger Oberfläche der Gießform schwierig ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Gegenständen mit stark gegliederter dreidimensionaler und mehrfarbiger Oberfläche zu schaffen.

D ese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine ebene Platte aus thermoplastischem Kunststoff an den entsprechenden Stellen mit übertragbarem Farbstoff bedruckt und danach zu der Gießform verformt wird. Bei Verwendung dieser Formen lassen sich sehr schöne und trennscharfe dreidimensionale mehrfarbige Gegenstände gießen.

Bei der Durchführung des Aufdruckens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Farbstoffe durch Offsetdruck, durch Siebdruck oder durch Gravur-Lithographie auf die Platte aufzubringen und als Farbstoffe schnell trocknende Druckfarben zu verwenden. Alle drei Verfahren sind zur Durchführung des Aufdruckens geeignet.

Als erhärtender Kunststoff wird zweckmäßigerweise ein selbsthärtendes Kunstharzgemisch verwendet, wobei es vorteilhaft ist, wenn man die Platte durch Ansetzen eines Vakuums oder wenn man die Platte in erwärmtem Zustand durch Pressen zu der Gießform verformt. Selbsthärtende Kunstharze sind billig und leicht zu handhaben.

Besonders gute Ergebnisse wurden erhalten, wenn man einen erhärtenden Kunststoff verwendet, der ein weißes Pigment enthält, wobei es sich als zweckmäßig erwiesen hat, wenn man die Platte während des Erhärtens des Kunststoffs stützt. Der Pigmentgehalt gibt den Gegenständen ein besonders schönes Aussehen.

Die Zeichnungen erläutern eine Ausführungsform der Erfindung.

So Fig. I zeigt perspektivisch eine Platte aus einem thermoplastischen Kunstharz, auf welche ein Bild aufgedruckt ist. Die Platte hat eine solche Dicke, daß sie im Vakuum verformt werden kann;

F i g. 2 zeigt schematisch, wie die Platte nach Fig. I durch Vakuum in einer Form so verformt wird, daß die dreidimensionale Oberfläche ästhetisch der aufgedruckten Darstellung des Blattes nach Fi ρ I entspricht;

F i g. 3 zeigt schematisch, wie das nach F i g. 2 ver- Sie hat eine nach oben gerichtete Oberfläche 22 α, formte Blatt gehalten und gestützt wird, während deren Form dreidimensional dem auf die Platte 14 eine abgemessene Menge eines selbsthärtenden aufgedruckten Bild 12 entspricht.
Kunstharzes in die Gießform aus einem Behälter Der Künstler, welcher den Gegenstand 10 zeichfür das Kunstharz eingegossei» wird; 5 net, stellt zunächst eine geeignete Zeichnung des

F i g. 4 zeigt schematisch, wie man die verformte Bildes her, die so angemalt wird, daß sie die ge-

Platte aus Kunstharz von dem gegossenen Gegen- wünschte Zeichnung wiedergibt. Nach bekannten

stand nach dem Erhärten des Harzes entfernt; Verfahren werden dann eine Druckplatte, ein Gra-

Fig. 5 zeigt perspektivisch in vergrößertem Maß- Vierzylinder oder eine Siebdruckschablone herge-

stab den gegossenen Gegenstand mit einer drei- io stellt, mit denen das mehrfarbige Bild auf die Platte

dimensionalen Oberfläche, auf welcher sich eine 14 übertragen wird. Die gedruckte Abbildung hat

mehrfarbige Schicht aus Druckfarbe befindet, durch also nicht nur die Umrisse der Zeichnung, sondern

welche das Aussehen des Gegenstands verbessert auch die gewünschte Färbung,

wird. Das auf die Platte nach Fig. 1 aufgedruckte In einem nächsten Verfahrensschritt wird dann

Bild ist hierbei auf die Oberfläche des Gegenstands 13 die Form 22 hergestellt, und zwar durch Handarbeit

aus selbsthärtendem Harz genau entsprechend der oder mittels einer Maschine. In einer Platte, in der

dreidimensionalen Oberfläche übertragen. Regel aus Zink oder aus einer Magnesiumlegierung,

Zur Herstellung eines dekorative.i Gegenstands 10 werden Vertiefungen verschiedener Tiefe hergestellt, nach Fig. 5 druckt man ein Bild 12 auf eine im die denjenigen Gebieten der Zeichnung entsprechen. Vakuum verformbare Platte 14 aus einem thermo- 20 welche dem fertigen Gegenstand bezüglich des aufplastischen Kunstharz, z. B. auf einen Film aus gedruckten Bildes das am meisten anziehende Zelluloseacetat. Dieser Film kann eine Dicke von ästhetische Aussehen geben. Beispielsweise ist es bei 0,125 bis 0,25 mm haben. Wesentlich hierbei ist es, der Abbildung 12 nach F i g. 1 erwünscht, daß die daß die Dicke des Films ein Verformen im Vakuum Körper der Kinder aus dem Hintergrund hervor- oder ein Pressen ermöglicht. Am besten verwendet 25 ragen und daß Teile der Gesichter stärker als andere man einen Film, der so dünn wie möglich ist, um Teile hervorragen, um ihnen ein dreidimensionales ohne Zerreißen verformt zu werden. Aussehen zu geben. Dasselbe trifft zu bei den Armen

Dabei lassen sich Platten aus einem thermoplasti- und Beinen. Bei der Herstellung der Form sollte sehen Kunstharz, wie Zelluloseacetat, am lasten zu der Bearbeiter dies berücksichtigen. Eine Umriß-Gießformen verformen. Die durch Verformen der 30 linie des Bildes 12 wird in der Regel auf die Platte Platte erhaltene Gießform wird mit einem selbst- für die Form aufgedruckt, so daß der Bearbeiter die härtenden flüssigen Kunstharz ausgegossen, ohne vertieften Gebiete in genauer Übereinstimmung mit daß man Trennmittel ud. dgl. verwendet. An Stelle dem aufgedruckten Bild herstellen kann. Wenn die von Zelluloseacetat können aber auch andere ge- Vertiefungen in der Form ziemlich tief sind, so daß eignete Kunstharze oder gleichwertige Stoffe verwen- 25 der Film 14 aus Zelluloseacetat beim Verformen verdet werddi. Man kann auch vom Verformen im zogen wird, sollte die auf die Platte 14 aufgedruckte Vakuum absehen, wenn man die Platte mit einem Abbildung optisch verzerrt sein, so daß eine genaue Preßwerkzeug verformt. Die besten Ergebnisse wer- Übereinstimmung der Zeichnung mit den erhabenen den aber erhalten bei Verwendung eines thermo- Gebieten des Gegenstands 10 erreicht wird,
plastischen Kunststoffs, weil es am einfachsten ist, 40 Soll die Gießform im Vakuumverfahren herdie Platte bis zum Erweichen zu erwärmen und sie gestellt werden, so ist die Form 22 mit Leitungen 26 dann gegen eine Form zu drücken. Wichtig ist es zu versehen, die einzeln oder gemeinsam durch die nur, daß sich die verformte Platte vom gegossenen Form 22 gebohrt werden. Man kann sie auch bei Endprodukt leicht entfernen läßt, ohne deren Ober- der Herstellung der Form entstehen lassen, wenn fläche schädlich zu beeinflussen. *5 man entfernbare Stifte in die Gießvorrichtung ein-

Das Bild oder die Zeichnung 12 auf der verform- bringt. Ein Phenolharz ist das bevorzugte Material

baren Platte 14 besteht aus einer verhältnismäßig zur Herstellung der Form 22.

schnell trocknenden Druckfarbe, die durch an sich Die Platte 14 mit dem aufgedruckten Bild 12 wird bekannte Verfahren auf die Platte aufgebracht wird. dann in die Vorrichtung 18 so eingebracht, daß das Man kann hierzu Offset-Verfahren, Gravur-Verfah- 5° aufgedruckte Bild 12 nach unte.i gerichtet ist. Dann ren oder Siebdruck-Verfahren anwenden, was auch erwärmt man die Platte 14 so hoch, daß sie zu ervon der Art der verwendeten Druckfarbe und der weichen beginnt. Hierauf senkt man die Vorrichtung erforderlichen Tiefe des Gegenstands 10 abhängt. 18 und bringt die Platte gegen die Oberfläche der Die Anordnung des Bildes 12 auf der Platte 14 kann Form 22. Dann bringt man das Vakuum in Vergenau geregelt werden mittels der Kantenführungen, 55 bindung mit der Leitung 24, wobei die Platte 14 in die üblicherweise einen Teil der genannten Druck- enge Berührung mit de^r Oberfläche der Form 22 gevorrichtungen bilden. bracht wird, wie die Fig. 2 es zeigt. Die Vakuum-

Beim nächsten Verfahrensschritt werden die be- leitungen 24 sichern ein genaues Anpassen des Films

druckten Platten 14 in eine Vorrichtung 16 zum Ver- 14 an die äußere Oberfläche der Form 22, und zwar

formen im Vakuum nach Fig. 2 gebracht. Hierzu ?j unabhängig von einer unregelmäßigen Form dieser

gehört eine Heizvorrichtung 18 über dem Tisch 20, letzteren. Unterschnittene Gebiete der Oberfläche

welcher die Form 22 trägt. Eine oder mehrere 22 ο der Form sollten nach Möglichkeit vermieden

Vakuum-Leitungen 24 im Tisch 20 führen zu einer werden, damit man die Platte 14 nach dem Verfor-

Quelle für das Vakuum un^ stehen durch die poröse men leicht von der Form 22 entfernen kann

Matte 28 auf dem Tisch 20 in Verbindung mit den 65 Beim Abziehen der Platte 14 von der Form 22

Leitungen 26 in der Form 22. kühlt sie ab und bleibt verformt. Nach Entfernung

Die Form 22 kann aus beliebigem Material, wie der verformten Platte 14' von der Form bildet sie

Metall. Holz oder keramischem Material, bestehen. eine Gießform nach Fig. 3. Hierbei befindet sich die

bedruckte Oberfläche 14« mil item aufgedruckten Bild 12 im Inneren der Gießform.

Die verformte Platte 14' wird dann in einen Träger 30 gebracht. Dieser hat eine Höhlung 30 a, die genau der Oberfläche der Platte 14 ο entspricht, die der bedruckten Oberfläche mil dem Bild 12 entgegengesetzt ist.

Dann bringt man eine angemessene Menge eines gießbaren Stoffs, der in der Gießform aus der verformten Platte 14' erhärten kann, in diese ein. Dieser Verfahrensschritt ist in der F i g. 3 dargestellt. Dabei verwendet man einen automatisch betriebenen Verteiler 32 für das Kunstharz.

Zur Ausführung des Verfahrens können zahlreiche Gießharze verwendet werden. Die besten Ergebnisse werden erhalten bei Verwendung von Polyesterharzen, die in der Wärme erhärten und durch Verestern von mehrbasischen organischen Säuren mit mehrwertigen Alkoholen erhalten werden. Ein bevorzugtes Harz ist ein pigmentierter Polyester. Dieses Polyesterharz enthält Titandioxid, welches es opak und weiß gemacht. Durch einen eingearbeiteten Katalysator erhärtet das Harz exotherm unter ansteigender Temperatur. An Stelle der Polyesterharze können aber auch selbsthärtende Epoxy-Harzc verwendet werden.

Die Menge des in die Gießform aus der vorformten Platte 14' eingebrachten Harzes ist nur abhängig von der gewünschten Dicke des Gegenstands 10. Die einzige Begrenzung besteht darin, daß das flüssige Harz 34 in der Gießform aus der verformten Platte 14' verbleibt, bis es vollständig durchgehärtet ist. Der Träger 30 verhindert eine Verformung der Platte 14 bei der exothermen Reaktion während des Aushärtens des Harzes 34. Ohne eine solche Stütze oder einen solchen Träger könnte die Gießform aus der verformten Platte ihre Form verändern.

Nach dem Erhärten des Kunstharzes 34 zieht man die verformte Platte 14' von dem Körper 34 α ab, wobei der fertige Gegenstand 10 zurückbleibt. Das auf die Platte 14 ursprünglich aufgedruckte Bild 12 wird hierbei auf die unregelmäßige Oberfläche 34 a des Körpers 34« übertragen. Eine Oberfläche des Gegenstands enthält daher eine mehrfarbige Wiedergabe der ursprünglichen Zeichnung, die identisch ist mit der Zeichnung des Künstlers. Es entsteht ferner eine dreidimensionale Oberfläche in genauer Ausrichtung mit der Zeichnung.

Die beim Aushärten des Polyesterharzes 34 entwickelte Wärme trägt wahrscheinlich dazu bei, das Druckfarbenbild 12 auf die äußere Oberfläche des Körpers 34 « so zu übertragen, daß die Druckfarbe ein wenig in die Oberfläche des Kunstharzes eindringt und bei der üblichen Verwendung des Gegenstands 10 nicht abgerieben werden kann.

Gewünschtenfalls kann eine Kante 10« um den Artikel 10 vorgesehen sein. Das erreicht man durch das einfache Mittel einer Vertiefung in der Form 22.

In dem Beispiel ist die Verwendung eines pigmentierten, selbsthärtenden Polyesterharzes im einzelnen beschrieben. Gewünschtenfalls können aber auch nichtpigmentierle Harze verwendet werden. Hierbei trägt man in der Regel eine weiße Farbe auf das Druckbild 12 auf der Platte 14 auf, so daß beim Übertragen auf das Gießharz 34 ein Hintergrund für die Druckfarbe entsteht.

In dem Polyesterharz sollte so viel des Katalysators enthalten sein, daß es verhältnismäßig schnell aushärtet und eine solche Wärme erzeugt, daß das aufgedruckte Bild 12 auf den Körper 34« übertragen wird. Die Menge des Katalysators hängt also notwendigerweise ab von den Abmessungen des herzustellenden Körpers. Wenn man einen Gegenstand 10 von etwa 10 χ 15 cm und einer Dicke von etwa 6 mm herstellen will, verwendet man in dem Polyesterharz etwa 1,04 Gewichtsprozent Methyliithylketon-Peroxid als Katalysator. Wenn man einen dünneren Gegenstand herstellen will, so kann die Menge des Katalysators herabgesetzt werden, während man bei Herstellung von größeren Gegenständen etwas größere Mengen des Katalysators hraucht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstands mit einer dreidimensionalen mehrfarbigen Oberfläche durch Einbringen eines flüssigen erhärtbaren Kunststoffs in eine Gießform, deren Vertiefungen den Erhöhungen der dreidimensionalen Oberfläche entsprechen, wobei Stellen der inneren Oberfläche der Gießform mit von der Gießform auf den Kunststoff übertragbaren Farbstoffen versehen sind, Erhärtenlassen des Kunststoffs in der Gießform und Entfernen des aus dem erhärteten Kunststoff bestehenden Gegenstands mit den auf die entstandene dreidimensionale Oberfläche übertragenen Farbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß eine ebene Platte aus thermoplastischem Kunststoff an den entsprechenden Stellen mit übertragbarem Farbstoff bedruckt und danach zu der Gießform verformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch Offsetdruck auf die Platte aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch Siebdruck auf die Platte aufbringt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Farbstoffe durch Gravur-Lithographie auf die Platte aufbringt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als Farbstoffe schnell trocknende Druckfarben verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als erhärtenden Kunststoff ein selbsthärtendes Kunstharzgemisch verwendet,

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte durch Ansetzen eines Vakuums zu der Gießform verformt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte in erwärmtem Zustand durch Pressen zu der Gießform verformt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man einen erhärtenden Kunststoff verwendet, der ein weißes Pigment enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Platte während des Erhärtens des Kunststoffs stützt.