DE2416597A1

DE2416597A1 - Verfahren zur herstellung von formteilen aus ein treibmittel enthaltenden thermoplastischen kunststoffen

Info

Publication number: DE2416597A1
Application number: DE2416597A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Eckardt; Juergen Ehritt; Werner Jesko
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1974-04-05
Filing date: 1974-04-05
Publication date: 1975-10-16

Description

Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen, bei dem der plastizierte Kunststoff in ein Formwerkzeug mit verringertem Formvolumen eingespritzt und anschließend das Formvolumen allmählich auf das Endvolumen des Formteiles vergrößert wird.
Zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen ist es bekannt, den dosierten und plastizierten Kunststoff in das Formnest eines Formwerkzeuges einzuspritzen, wobei die einzuspritzende Kunststoffmenge geringer als das Volumen des Formnestes ist. Da dem eingespritzten Kunststoff im Formnest normalerweise nur der Druck der entweichenden Luft entgegenwirkt, kann das in dem plastizierten Kunststoff fein verteilte Treibmittel expandieren, was eine scheinbare Volumenvergrößerung des plastizierten Kunststoffes und damit eine vollständige Füllung des Formnestes zur Folge hat.
Im Hinblick darauf, daß die Temperatur des Formwerkzeuges unterhalb der Temperatur des eingespritzten Kunststoffes liegt, entsteht zwischen dem Kern und der Oberfläche des Formteiles ein Temperaturgefälle, welches zusammen mit dem im Kern noch wirkenden Druck des Treibmittels die Ausbildung einer kompakten Außenhaut des Formteiles bewirkt. Derartige aus treibmittelhaltigen Kunststoffen hergestellte Formteile weisen eine verhältnismäßig rauhe Oberfläche auf, die vor einem Lackiervorgang mindestens einmal gespachtelt und geschliffen werden muß, was zu einer nicht unerheblichen Verteuerung der Formteile führt.
Aus der DT-OS 1 504 278 ist ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen bekannt, bei dem der plastizierte Kunststoff unmittelbar nach seinem Austritt aus der Düse eines Extruders gegen ein im Formnest des Formwerkzeuges aufgebautes, in seiner Druckhöhe einstellbares Luft- oder Gaspolster gedrückt wird, das unter dem Gegendruck des einströmenden Kunststoffes aus dem Formnest entweicht. Durch dieses Verfahren wird zwar die Oberfläche der Formteile verbessert; vor dem Lackieren ist aber #immer noch ein Spachtel- und Schleifvorgang erforderlich.
Um die Oberfläche von aus *vDci ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen hergestellten Formteilen zu verbessern, ist ferner aus der DU-PS 1 181 897 ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem der unter einem den Dampfdruck des Treibmittels übersteigenden Druck auf Schäumtemperatur erhitzte, plastizierte Kunststoff unter Beibehaltung dieses Druckes in das Formnest eines Formwerkzeuges eingespritzt wird, dessen Volumen kleiner als das Volumen des fertigen Formteiles ist. Nachdem sich diese unter Druck stehende Masse an der Oberfläche unter Bildung einer glatten Oberfläche abgekühlt hat, wird der Druck durch Vergrößerung des Formnestes aufgehoben, so daß sich die innere, noch weitgehend ungekühlte Masse ausdehnen kann. Dabei wird die abgekühlte und verfestigte Oberflächenschicht an die Wandung des vergrößerten Formnestes gepreßt und es bildet sich ein geschäumter Kern. Unabhängig davon, daß dieses Verfahren nur mit verhältnismäßig teuren Rohstoffen durchführbar ist, reicht auch hier die erzielte Verbesserung der Oberfläche nicht aus, um die Formteile direkt, also ohne einen zusätzlichen Arbeitsgang lackieren zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenen thermoplastischen Kunststoffen zu schaffen, das eine derart glatte Oberfläche der Formteile sicherstellt, daß eine Lackierung sofort erfolgen kann und das zusätzlich die Verarbeitung preiswerter Rohstoffe ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem eingangs beschriebenen Verfahren vorgeschlagen, daß die Vergrößerung des Formvolumens bereits während des Einspritzvorganges eingeleitet wird. Hierdurch wird eine glatte und sofort für das Lackieren geeignete Oberfläche erzielt. Weiterhin kann durch dieses Verfahren die Dicke der die glatte Oberfläche bildenden Außenhaut verhältnismäßig dünn gehalten werden, was eine nicht unerhebliche Materialersparnis mit sich bringt. Dadurch, daß während der Vergrößerung des Formvolumens noch Kunststoff in das Formnest eingespritzt wird, ist eine gleichmäßige Dichte des geschäumten Kernes des Formteiles erreichbar.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellten Ausführungsbei spieles näher erläutert. Dabei zeigen Figur 1 einen Schnitt durch ein Formwerkzeug mit verkleinertem Formvolumen und Figur 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung mit vergrößertem Formvolumen.
Von einer Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern aus ein '2reibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen ist in der Zeichnung nur das Formwerkzeug 1 dargestellt, das in diesem Ausführungsbeispiel aus den beiden Formhälften 2 und 3 besteht. Diese beiden Formhälften 2, 3 werden von an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Schließplatten getragen, die auf Führungsholmen relativ gegeneinander verschiebbar angeordnet sind. In dem erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Formhälfte 3 ortsfest angeordnet, während die Formhälfte 2 von der nicht gezeigten Schließplatte mittels eines ebenfalls nicht dargestellten Antriebes in an sich bekannter Weise verschoben werden kann.
Zwischen den beiden Formhälften 2, 3 ist das sogenannte Formnest 4 eingearbeitet, dessen in Fig. 2 dargestelltes Volumen durch Verschiebung der Formhälfte 2 gemäß Fig. 1 verkleinert werden kann. In die ortsfeste Formhälfte 3 ist ein Angußkanal 5 eingearbeitet, über den das Formnest 4 mit plastiziertem Kunststoff gefüllt werden kann.
Bei der#Herstellung eines Formteiles aus einem ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoff werden die Formhälften 2, 3 in die in Fig. 1 dargestellte Lage gebracht. Nun wird die Düse einer nicht gezeigten Spritzgießmaschine an den Angußkanal 5 gepreßt und das vorgegebene Schußvolumen des auf Schäumtemperatur erhitzten, plastizierten Kunststoffes in das Formnest 4 eingespritzt.
Während dieses Einspritzvorganges ist es zweckmäßig, wenn in dem Formnest 4 ein Luft- oder Gaspolster aufrechterhalten wird, welches ein Schäumen der eingespritzten Kunststoffmasse bis zur vollständigen Ausfüllung des Formnestes 4 (Fig. 1) unterbindet. Sobald das verkleinerte Formnest 4 gefüllt ist, wird die Bewegung der Formhälfte 2 eingeleitet, was eine Vergrößerung des Formnestes 4 zur Folge hat (Fig. 2).
Während dieser Vergrößerung des Formnestes 4 wird der Einspritzvorgang fortgesetzt. Durch die Vergrößerung des Formnestes 4 wird der Druck der eingespritzten Kunststoffmasse weitgehend aufgehoben, so daß sich die innere, noch ungekühlte Kunststoffmasse ausdehnen kann. Dabei behält die abgekühlte und verfestigte Oberflächenschicht ihre Lage an der Wandung des vergrößerten Formnestes 4 und es bildet sich ein geschäumter Kern. Im Bereich der umlaufenden Kante 6 der Formhälfte 3 entsteht an dem fertigen Formteil eine Naht, die dadurch, daß während der Vergrößerung des Formnestes 4 noch Kunststoffmasse in das Formnest 4- eingespritzt wird, einen geringen Querschnitt aufweist. Dadurch, daß bereits während des Einspritzvorganges die Vergrößerung des Formnestes 4 eingeleitet wird, entsteht ein Formteil mit einer sehr glatten Oberfläche, die sofort für einen Lackiervorgang geeignet ist. Durch die Einleitung der Vergrößerung des Formnestes während des Einspritzvorganges kann die Dicke der Außenhaut des Formteiles sehr dünn gehalten werden, was den Vorteil einer Materialersparnis mit sich bringt.
In Abhängigkeit von der Art des eingespritzten Kunststoffes endet der Einspritzvorgang entweder vor oder nach oder gleichzeitig mit dem Ende der Vergrößerung des Formnestes.
Ferner ist es möglich, den Einspritzvorgang gleichzeitig mit der Vergrößerung des Formvolumens einzuleiten. Dabei ist es jedoch notwendig, daß in dem Formnest auf jeden Fall ein Luft- oder Gaspolster erzeugt wird. Dabei ist es möglich, den Einspritzvorgang bei einem Formvolumen von "Null" einzuleiten, d. h., die beiden Formhälften 2 liegen im Bereich des Formnestes 4 aneinander an. Ferner ist es möglich, den Einspritzvorgang vor der Einleitung der Vergrößerung des Formvolumens kurzzeitig zu unterbrechen. Diese Unterbrechung des Einspritzvorganges hat zur Folge, daß die Oberflächenschicht der eingespritzten Kunststoffmasse stärker abkühlt und sich somit, falls erforderlich, dicker ausbildet.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen, bei dem der plastizierte Kunststoff in ein Formwerkzeug mit verringertem Formvolumen eingespritzt und anschließend das Formvolumen allmählich auf das Endvolumen des Formteiles vergrößert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Vergrößerung des Formvolumens (4) bereits während des Einspritzvorganges eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h gekennzeichnet daß die Vergrößerung des Formvolumens (4) und der Einspritzvorgang gleichzeitig beendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung des Formvolumens (4) bereits vor dem Ende des Einspritzvorganges beendet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Vergrößerung des Formvolumens (4) nach dem Ende des Einspritzvorganges endet.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzvorgang gleichzeitig mit der Vergrö-Berung des Formvolumens (4) eingeleitet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5-, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Einspritzvorgang bei einem Formvolumen von "Null" eingeleitet wird.

7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzvorgang vor der Einleitung der Vergrößerung des Formvolumens (4) kurzzeitig unterbrochen wird.

L e e r s e i t e