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Gießform und Verfahren zur Herstellung von Gießformen
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fflr das Gießen von Knöpfen, Schnallen, Schließen o.dgl.
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Die Erfindung betrifft zunächst eine Gießform für das Gießen von Knöpfen,
Schnallen, Schließen o. dgl..
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Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zut Herstellung von
Gießformen für das Gießen von Knöpfen, Schnallen, Schließen o. dgl..
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Knöpfe, Schnallen, Schließen o. dgl., wozu auch Rijouterieartikel
und Kunstgegenstände gezählt werden können, lassen sich u. a. durch Gießen herstellen.
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Als Gießmasse finden dabei natürliche oder synthetische Harze oder
Formmassen Anwendung, welche i. a.
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bei Umgebungstemperatur härtbar sind. Ein gebräuchliches Harz ist
vor allem ungesättigtes Polyesterharz. Um die Ausbildung reflektierender Oberflächen
zu unterstützen, werden der Gießmasse manchmal auch noch Glanzpigmente zugesetzt.
Im Gießverfahren hergestellte Knöpfe o. dgl. müssen in der Regel noch nachbearbeitet
werden; sie fallen also zunächst nur als Rohlinge an, welche im Falle von Knöpfen
im allgemeinen die Bezeichnung Rondellen tragen.
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Das Gießverfahren ist weit verbreitet, da es mit geringerem Materialeinsatz
und geringerem Aufwand an technischen Hilfsmitteln als andere Verfahren durchführbar
ist. Das gilt sowohl im Vergleich zum Ausbohren von Rondellen aus Platten, welche
im Zentrifugalguß oder im Preßverfahren aus synthetischen oder halbsynthetischen
Rohstoffen gewonnen wurden, im Vergleich zum Absägen von Rondellen von extrudierten
oder gegossenen Stäben aus Kunststoff oder Gemischen mit Kunststoff als auch im
Vergleich zur Herstellung von Knöpfen im Nieder- oder Hochdruckpressverfahren oder
aber Spritzgußverfahren aus thermoplastischen Kunststoffen. Letztere Verfahren sind
nur wirtschaftlich bei einfachen Formen unu hohen Stückzahlen. Je geringer dagegen
die Stückzahlen und je variationsreicher die herzustellenden Artikel sind, um so
eher kommt das Gießverfahren in Betracht. In ganz besonderem Maße gilt das für die
Herstellung von Artikeln, welche aus einem augenblicklichen
Zeitgeschmack
und Modetrend heraus kreiert worden und in der Folge einem schnellen Wandel unterworfen
sind, wie z. B. Zierknöpfe, Schnallen, Schließen etc. mit ausgeprägten Musterungen
und Strukturen.
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Andererseits lassen zu niedrige Stückzahlen auch das Gießverfahren
unwirtschaftlich werden, was wiederum an den verwendeten Gießformen liegt. So bestehen
die bekannten Gießformen üblicherweise aus Silikonkautschuk, welches ein verhältnismäßig
teures Material ist und sich nach einer einmaligen Formgebung nicht wieder umformen
läßt. Ist also die gewünschte Anzahl von Knöpfen oder dergleichen hergestellt, werden
die jeweiligen Gießformen wertlos. Dabei ist es sogar so, daß im Interesse einer
schnellen Fertigung stets eine größere Anzahl von Gießformen gleichzeitig zur Verfügung
stehen muß, da entsprechende Standzeiten der Gießmasse in den Gießformen eingehalten
werden müssen und somit kein kontinuierliches Gießen und Ausformen möglich ist.
Dementsprechend hoch sind auch die späteren Verluste an Gießformen bei Beendigung
der Herstellung des jeweiligen Artikels.
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Werden andererseits im Interesse einer schnellen Herstellung die Standzeiten
möglichst kurz gehalten, kann ein anderer Nachteil kaum vermieden werden, daß nämlich
die Oberfläche des gegossenen Artikels nach dem Ausformen klebt. Vor einer Weiterbearbeitung
muß dann der Artikel noch in einem Lösungsmittelbad gereinigt werden, was wiederum
eine zusätzliche Verfahrensstufe bedeutet, die umständlich, teilweise auch unangenehm
und teuer ist. So ist der Verbrauch an Lösungsmittel infolge rascher Verschmutzung
nicht unerheblich und müssen zusätzliche
Maßnahmen getroffen werden,
um die mit dem Gebrauch von Lösungsmitteln verbundene Brandgefahr abzuwenden.
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Aber noch ein anderer Umstand kann die Kosten für die Gießformen in
die Höhe treiben. Es ist die Tatsache, daß die Gießmasse die Gießform angreift.
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Unter anderem trifft das für das Monomere Styrol zu, welches im allgemeinen
als Kopolimerisationskomponent in den ungesättigten Polyesterharzen in Prozentsätzen
von beispielsweise 25 - 40 Gew. % vorkommt. Dadurch kann eine mehrfache Erneuerung
der Gießformen nötig werden.
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Hier setzt nun die Erfindung an. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine
neue Gießform vorzuschlagen, welche in ihrer Herstellung billiger und außerdem haltbarer
ist. Ferner soll die Gießform die Herstellung von Artikeln ohne klebrige Oberfläche
erlauben.
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Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Gießform aus einem leicht
wieder einschmelzbaren Material, insbesondere einem Mikrofusionswachs o. dgl. besteht.
- Unter Mikrofusionswachs ist ein möglichst fettfreies Gemisch aus pflanzlichen
und/oder tierischen Wachsen mit mineralischen undjoder synthetischen Wachsen zu
verstehen. Der Erstarrungspunkt eines derartigen Gemisches kann bis zu 840 C und
mehr erreichen, wobei jedoch ein Erstarrungspunkt zwischen 680 C und 730 C als günstig
anzusehen und damit anzustreben ist. Das Mikrofusionswachs kann auch durch Zugabe
eines vorzugsweise weißen fettfreien Paraffins in einer Menge bis zu 40 Gew. % gestreckt
sein. Außer einem ikrofusionsachs o. dgl.
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können grundsätzlich auch niedrig schmelzende Metalllegierungen, thermoplastische
Kunststoffe o. ä. zur Anwendung kommen.
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Als Vorteile der erfindungsgemäßen Gießform sind zu nennen, daß sie
sich umformen und damit mehrfach verwenden läßt. Ein Materialverlust entsteht praktisch
nur durch Verdunstung sowie ein Absplittern kleiner Partikel. Insgesamt ist der
Verlust verschwindend gering. Das in Frage kommende Material ist außerdem wesentlich
billiger als Silikonkautschuk.
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Im Ergebnis ist damit die erfindungsgemäße Gießform erheblich preisgünstiger
als eine bekannte Gießform aus Silikonkautschuk. Ein weiterer Vorteil besteht darin,
daß die gegossenen Artikel schon nach kürzesten Standzeiten ausgeformt werden können
und keine klebrige Oberfläche mehr aufweisen. Sie lassen sich damit ohne weitere
Zwischenbehandlung sofort ihrer Weiterbearbeitung, z. B. einer spanabhebenden Formgebung
zuführen.
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Vorteilhaft besteht das Mikrofusionswachs zu etwa 20 bis 30 Gew. z
aus pflanzlichen und/oder tierischen Wachsen und im übrigen aus mineralischen und/oder
synthetischen Wachsen.
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Nach einem weiteren Vorschlag besteht das Mikrofusionswachs zu etwa
20 bis 30 Gew. 8 aus Karnaubawachs und im übrigen aus Kohlenwasserstoffwachsen.
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- Insbesondere durch den Gehalt an Karnaubawachs läßt sich die Härte
der Gießformen beeinflussen, wobei ein höherer Gehalt zu einer größeren Härte führt.
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Nach einem anderen Vorschlag enthält das Mikrofusiönswachs etwa 20
bis 30 Gew. 8 Karnaubawachs, etwa 5 bis 10 Gew. 8 Kolophonium und im übrigen
Paraffinwachse.
- Unter den Paraffinwachsen eignen sich besonders soche von weißer Farbe und einem
Erstarrungspunkt bis höchstens 680 C.
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In weiterer Ausgestalung des Erfindungsgedankens ist dem Mikrofusionswachs
Methylabietat in einer Menge von etwa 1 bis 5 Gew. z zugesetzt. - Durch diesen Zusatz
erhält die Gießform eine gewisse Biegsamkeit.
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Vorteilhaft enthält das Material der Gießform Beschleuniger, welche
auf einen oder mehrere sich in der Gießmasse für die Knöpfe o. dgl. befindliche
Härter ansprechen und eine vernetzende Wirkung auf die Gießmasse ausüben. - In Betracht
kommen Beschleuniger, die mit einem Härter ein sogenanntes "Redox-System" zur schnellen
Aushärtung von Gießharzen bilden können. - Damit tritt die Gießform gewissermaßen
in chemische Wechselwirkung zu der Gießmasse mit dem Erfolg, daß die Aushärtung
jetzt nicht mehr allein vom Kern aus erfolgt, sondern gleichzeitig von der Oberfläche
des Gießkörpers aus. Dadurch ist die Oberfläche schon nach sehr kurzer Zeit nicht
mehr klebrig. Der Beschleuniger ist dabei dem zuvor verflüssigten Material für die
Gießform zugegeben worden. Wenn der Beschleuniger verbraucht ist, kann die Gießform
wieder eingeschmolzen werden und können dem Material für die Gießform von neuem
Beschleuniger zugesetzt werden.
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Nach einem weiteren Vorschlag enthält das Material als Beschleuniger
Kobaltoktoat oder -naphtenat zusammen mit Dimethylanilin oder Laurylmercaptan.
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Da die Herstellung der vorgeschlagenen Gießform infolge Schrumpfens
ihres Materials beim Erstarren
erschwert sein kann, schlägt die
Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung von Gießformen vor.
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Das Besondere des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß
zunächst in an sich bekannter Weise eine Negativform für den zu gießenden Knopf
o. dgl.
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aus Silikonkautschuk o. ä. angefertigt wird, anschließend von der
Negativform eine Positivform aus Silikonkautschuk o. ä. angefertigt wird und mit
Hilfe der Positivform die eigentlichen Gießformen aus einem leicht wieder einschmelzbaren
Material gegossen werden.
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Die Positivform aus Silikonkautschuk dient dabei als Stammform für
die eigentlichen Gießformen aus leicht wieder einschmelzbarem Material und hat fast
unbegrenzte Lebensdauer. Es wird praktisch nur eine einzige Negativform und eine
einzige Positivform aus Silikonkautschuk o. ä. benötigt. Die sonst erforderlichen
zahlreichen Negativformen aus Silikonkautschuk werden jetzt ersetzt durch entsprechende
Negativformen beispielsweise aus einem Mikrofusionswachs. Diese lassen sich innerhalb
weniger Minuten mit Hilfe der Positivform herstellen. Eine Positivform aus Silikonkautschuk
besitzt dabei die erforderliche Flexibilität, um die Gießform von ihrer Stammform
unbeschädigt trennen zu können. Statt Silikonkautschuk könnte auch ein anderes Material
mit entsprechender Eigenschaft verwendet werden.
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Die Anzahl der herzustellenden Gießformen richtet sich etwa nach dem
Bedarf an herzustellenden Artikeln.
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Das Material für die Gießformen läßt sich leicht in einem Wasserbad
aufschmelzen, wobei eine Erwärmung bis 50 C über den Schmelz- oder Erstarrungspunkt
des
Materials im allgemeinen als ausreichend anzusehen ist.
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Vorteilhaft wird die Negativform vor dem Anfertigen der Positivform
mit einem die Haftung zwischen der Negativform und der Positivform vermindernden
Oberzug versehen. Nach einem weiteren Vorschlag wird als Material für den Oberzug
Polytetrafluoräthylen, Vaseline o. ä. verwendet.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben,
in der sie beispielhaft dargestellt ist. Es zeigen: Figur 1 verschiedene Mutterstücke,
entsprechend den zu gießenden Knöpfen (Rondellen), für die Herstellung einer Negativform
in Drauf- und Seitenansicht, Figur 2 den Aufbau zur Herstellung einer Negativform
für mehrere untereinander gleiche Rondellen aus Silikonkautschuk o. ä. in Draufsicht,
Figur 3 den Gegenstand nach Figur 2 in Seitenansicht, teils geschnitten, Figur 4
den Aufbau ~zur Herstellung einer Positivform aus Silikonkautschuk o. ä. in Seitenansicht
geschnitten, Figur 5 den Aufbau zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Gießform
in Seitenansicht geschnitten und Figur 6 die Verwendung einer erfindungsgemäßen
Gießform zur Herstellung von Rondellen in Seitenansicht geschnitten.
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Nach den Figuren 1 bis 3 werden sogenannte Mutterstücke 1 dazu verwendet,
eine Negativform 2 aus Silikonkautschuk (vergl. Figur 4) anzufertigen. Die Mutterstücke
1 entsprechen in ihrer Form den zu gießenden Knöpfen (Rondellen), sind diesen gegenüber
jedoch etwas größer, um den bei der Herstellung der Formen auftretenden Schrumpf
auszugleichen. Die Mutterstücke 1 können, wie auch teilweise dargestellt, von recht
unterschiedlicher Form sein, so zum Beispiel rund, oval, eckig, symmetrisch wie
auch asymmetrisch. Sie bestehen aus Kunststoff, können aber ebensogut auch aus Holz,
Metall odel einer künstlichen Knetmasse sein. Wie aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht,
sind die Mutterstücke 1 auf einer Bodenplatte 3 aus Glas o. ä. aufgesetzt, welche
auf einer Tischplatte 4 ruht. Im Abstand zu der Bodenplatte 3 sind Begrenzungsstücke
5 angeordnet. Das ganze bildet eine Form zur Herstellung der in Figur 4 gezeigten
Negativform 2 aus Silikonkautschuk.
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Nach Figur 4 dient die Negativform 2 aus Silikonkautschuk selbst dazu,
eine weitere, nämlich eine Positivform 6 aus Silikonkautschuk herzustellen, indem
die Negatitform 2 auf die Tischplatte 4 aufgelegt ist und im Abstand zur Negativform
2 wiederum Begrenzungstücke 5 angeordnet sind. Die Oberfläche der Negativform 2
ist dabei mit einem Oberzug 7 aus Vaseline versehen, um ein Anhaften beider Formen
möglichst zu verhindern. Ebensogut könnte der Oberzug 7 aus Polytetrafluoräthylen
o. §. sein.
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Die nach Figur 4 erhaltene Positivform 6 aus Silikonkautschuk ist
nach Figur 5 die Stammform zur Gewinnung der eigentlichen Gießform 8. Diese ist
aus
Mikrofusionswachs gegossen. Es kommen aber auch andere Materialien
in Betracht, sofern sie leicht wieder einschmelzbar und damit wieder verwendbar
sind. Beim Erstarren schrumpft das Material der Gießform 8 allerdings. Dank der
Flexibilität der Positivform 6 kann die Gießform 8 aber schadlos aus der Positivform
6 ausgeformt werden und bestimmungsgemäß weiter verwendet werden.
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Nach Figur 6 läßt sich in der Gießform 8 Gießmasse für Rondellen 9,
entsprechend den ursprünglichen Mutterstücken 1, zum Erstarren bringen. Die Gießform
8 enthält noch Beschleuniger, welche an der Berührüngsfläche mit der Gießmasse wirksam
werden und dazu beitragen, daß die Rondellen 9 an ihrer Berührungsseite vernetzen
und schneller aushärten.