DE2708902A1

DE2708902A1 - Formverfahren und vorrichtung zu dessen durchfuehrung

Info

Publication number: DE2708902A1
Application number: DE19772708902
Authority: DE
Inventors: Roy Alfred Gasson
Original assignee: Thales Training and Simulation Ltd
Current assignee: REDIFFUSION SIMULATION Ltd CRAWLEY SUSSEX GB
Priority date: 1976-03-03
Filing date: 1977-03-02
Publication date: 1977-09-08
Also published as: GB1516933A; FR2357351B3; FR2357351A1; JPS52121662A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. W.Beyer Dipl.—Wirtsch.-Ing. B.Jochem

6 Prankfurt/Wain Λ Staufenstraße 36

Redifon Flight Simulation Limited

Crawley, Sussex»RH1O 2RL

Großbritannien'

Formverfahren und Vorrichtung zu dessen Durchführung

Die Erfindung betrifft ein Formverfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Verrichtung.

Es ist bekannt, zur Herstellung eines Gegenstands im Formverfahren das Material, aus welchem der Gegenstand hergestellt werden soll, z.B. .ein noch nicht ausgehärtetes Kunstharz und Glasfasern, auf die Form aufzutragen, dann das Harz soweit aushärten zu lassen, daß der Gegenstand eine feste Gestalt erhält und in sich steif wird, und schließlich den fertig geformten Gegenstand von der Form abzunehmen.

Es ist weiterhin bekannt, in der Art und Weise, wie vorstehend für einen beliebigen Gegenstand beschrieben, zunächst eine Matrize als Negativ-Abbildung einer als Form dienenden Patrize herzustellen und danach die Matrize als Form für Gegenstände zu benutzen, die in ihrer Gestalt der Patrize entsprechen.

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Im Falle beider Herstellungsverfahren ist es bekannt, die Form mit einem Trennmittel zu versehen, um das Abnehmen des geformten Gegenstands von der Form zu erleichtern.

Die vorliegende Erfiridung ist auf beide genannten Verfahren anwendbar. Beiden ist aber auch der Nachteil gemeinsam, daß sich nur kleinere Artikel einigermaßen leicht von der Form abheben lassen, selbst wenn diese vorher mit einem Trennmittel versehen worden war. Dagegen bereitet es große Schwierigkeiten, beispielsweise Gegenstände mit einer Erstreckung von z.B. 2 χ 3 m ohne Beschädigung von der Form abzuheben. Man hat festgestellt, daß in einem solchen Fall die gesamte Kraft, welche den Gegenstand in Anlage an der Form hält, im Einzelfall bis zu etwa 80 t betragen kann.

Allgemein gilt, daß die Haftung pro Flächeneinheit zwischen Gegenstand und Form umso größer ist, je glatter die Oberfläche der Form ist. Die Abhebekraft kann also nur verringert werden, indem man die Oberflächenqualität der herzustellenden Gegenstände verschlechtert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Formverfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe das Ablösen der Gegenstände von der Form erleichtert wird, und zu diesem Zweck wird als neues Verfahren vorgeschlagen, daß vor dem Fprmvorgang auf die Form eine Hülle aufgebracht wird, welche nach dem Formvorgang zusammen mit dem geformten Gegenstand von der Form abgenommen und anschließend von diesem abgelöst wird.

Trotz der Hülle wird die genaue Gestalt der herzustellenden Gegenstände durch die in sich steife Form bestimmt. Die Hülle hat jedoch Einfluß auf die Qualität der Oberfläche der Gegenstände. In bevorzugter Ausführung der Erfindung wird deshalb die Hülle auf Seiten der Gegenstände mit einer sehr glatten Oberfläche versehen, z.B. poliert.

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Da die Hülle keine tragende, fonnerzeugende Funktion hat, kann sie als dünnwandiges Formteil oder als Folie ausgebildet sein. Infolge ihrer Biegsamkeit oder Flexibilität bereitet die Trennung der Hülle vom geformten Gegenstand keine Schwierigkeiten,nachdem beide zusammen ohne den bisher notwendigen Kraftaufwand von der Form abgehoben worden sind.

Es ist bekannt, die Form mit Farbe oder Lack zu bestreichen, um eine sehr glatte Formoberfläche zu erzeugen. Es ist auch schon bekannt, einen überzug auf die Grundform aufzukleben und den Überzug so zu bearbeiten, daß er eine sehr glatte Oberfläche erhält. Die bekannten Beschichtungen und Überzüge sind jedoch Teil der Form und lassen sich während der Herstellung von Gegenständen mittels der Form nicht von dieser abnehmen.

Im Gegensatz zu den bekannten Formen hat die erfindungs— gemäß vorgeschlagene Formvorrichtung eine sich der Form anpassende, abnehmbare Hülle als Zwischenlage zwischen der Form und dem damit herzustellenden Gegenstand, wobei in bevorzugter Ausführung die Form eine verhältnismäßig rauhe Oberfläche hat, um die Trennung der Hülle von der Form zu erleichtern, während die letztere auf ihrer Außenseite verhältnismäßig glatt ist, um auch den geformten Gegenständen, insbesondere Matrizen, eine glatte Oberfläche zu geben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung näher erläutert, in welcher in isometrischer Darstellung eine Form, eine Hülle als Zwischenlage und ein geformter Gegenstand übereinander dargestellt sind. '

Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar auf die Formung einer Vielzahl von zusammensetzbaren Teilstücken einer sehr großen Einheit, z.B. kugeliger oder kugelartiger Gestalt mit sehr genauer und glatter Oberfläche, die mit Silber oder einem anderen überzug versehen werden kann und dann

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eine reflektierende Oberfläche ergibt, die z.B. für optische Zwecke oder für die Reflexion von Radiowellen im Grenzbereich zum Infrarot-Wellenlängenbereich geeignet ist. Die folgende Beschreibung bezieht sich nur auf die Herstellung eines Teilstücks der großen Fläche, und es versteht sich, daß die anderen Teilstücke in entsprechender Weise hergestellt werden können.

Gemäß der Zeichnung wird zunächst eine Form 1 hergestellt, die z.B. eine Metallschweißkonstruktion sein kann und die gewünschte Gestalt hat, im Beispielsfall einen Teil einer Kugeloberfläche bildet, wobei die Formoberfläche bis zu einer Rauhigkeit von ungefähr 120 Mikro-Zoll (0,003mm) C.L.A. bearbeitet wird.

Das für die Form ausgewählte Material sollte in sich steif und auch bei Oberflächentemperaturen, welche zwischen der Umgebungstemperatur und 150⁰C schwanken, nicht verformbar sein. Es können Oberflächentemperaturfühler, von denen in der Zeichnung ein einziger eingezeichnet und mit 3 bezeichnet ist, vorgesehen sein, um die momentanen Oberflächentemperaturen während eines Herstellungszyklus zu überwachen. Das Ablesen der Temperaturen erfolgt, wie dargestellt, vorzugsweise mittels Fernanzeige.

Weiterhin dargestellt ist eine als Zwischenlage diendende Hülle 4, und zwar in einer Stellung, in welcher sie zusammen mit einem geformten Gegenstand 5 von der Form 1 abgenommen und von der Unterseite des geformten Gegenstands 5 teilweise abgezogen worden ist.

Die Hülle 4 ist vorher aus einer vorgegossenen Methylmet— acrylat-Flatte vakuumgeformt worden, wobei absichtlich der Krümmungsradius etwas kleiner gehalten wurde als der der Formoberfläche 2. Beim anfänglichen Zusammensetzen wird die Hülle 4 auf die Form 1 aufgestreift oder in anderer Weise mit der Form verbunden. Dann wird die Oberflächentemperatur der aus der Form und der Hülle bestehenden Einheit so er—

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höht, daß die Hülle 4 ausreichend weich wird, um sich genau der Form anzupassen. Die hierzu erforderliche Temperatur/Zeit-Steuerung kann entweder rechnerisch oder empirisch ermittelt werden.

Um die Hülle 4 so auf der Form 1 zu halten, daß die äußere Oberfläche 6 der Hülle 4 sowohl steif als auch seitlich unbeweglich bleibt, kann am Rand der Hülle 4 in bekannter Weise ein Vakuum zur Anwendung gebracht werden.

Wenn die Hülle 4 genau auf die Form 1 paßt, kann der vorstehend beschriebene Erweichungsvorgang auch weggelassen werden und durch Vakuum der feste, genaue Sitz der Hülle 4 gesichert werden. Auf jeden Fall bleibt das Vakuum während des folgenden Formvorgangs des Gegenstands 5 aufrecht erhalten.

Die äußere Oberfläche 6 der Hülle erhält zur Erzielung einer hohen Oberflächenqualität eine Feinstbearbeitung, 2.B. durch Polieren, da sich die Oberfläche 6 der Hülle als Oberfläche 6* des Gegenstands 5 abbildet.

Danach wird in bekannter Weise auf der mit der Hülle überzogenen Form das Material des herzustellenden Gegenstands aufgetragen, z.B. Epoxyharz und Glasfasern. Das Epoxyharz wird ungehärtet aufgetragen oder im nur teilweise ausgehärteten Zustand und wird dann fertig gehärtet, so daß sich ein steifer geformter Gegenstand 5 ergibt.

Die Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche 2 der Form gestattet, daß der Gegenstand 5 zusammen mit der Hülle 4 leicht von der Form abgenommen werden können, da nur geringe Adhäsionskräfte pro Flächeneinheit zwischen Form und Hülle wirksam sind.

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Nachdem die Hülle und der Gegenstand von der Form 1 abgenommen worden sind, kann die Hülle 4 leicht vom Gegenstand 5 abgestreift werden, und zwar aus zwei Gründen: Erstens ist die Hülle 4 flexibel und zweitens gibt es keine Bindung zwischen dem Acrylmaterial der Hülle und dem Epoxyharz des Gegenstands. Beim Abziehen der flexiblen Hülle 4 von· der sehr glatten Oberfläche 6¹ den hergestellten Gegenstands 5 besteht keine Gefahr einer Beschädigung. Das Abziehen der Hülle 4 vom Gegenstand 5 beginnt normalerweise an einer Ecke und schreitet kontinuierlich fort. Die Trennung geschieht also jeweils längs einer Linie und nicht gleichzeitig von einer größeren Fläche. Da außerdem die Kraft der Haftung pro Flächeneinheit klein ist, bleibt auch die gesamte zum Abstreifen erforderliche Kraft nur gering.

V/ährend des Abstreifens der Hülle besteht übrigens auch keine Gefahr, daß deren Oberfläche 6 beschädigt wird, so daß dieselbe Hülle 4 mehrmals verwendet werden kann.

In einer alternativen Ausführung besteht die Hülle 4 aus Metall oder selbst aus Epoxyharz und Glasfasern. In diesem Fall erfolgt die Oberflächenfeinstbearbeitung durch ochleifen und Polieren nach bekannter Technik. Eine ausreichend dünne Hülle ist auch in diesem Fall genügend biegsam, um leicht vom geformten Gegenstand gelöst werden zu können. Alternativ könnte aber auch eine steife, demontierbare Hülle Verwendung finden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Ponnverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Formvorgang auf die Form eine Hülle aufgebracht wird, welche nach dem Formvorgang zusammen mit dem geformten Gegenstand von der Form abgenommen und anschließend von diesem abgelöst wird.
2. Pormvorgang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle auf Seiten des Gegenstands Bit einer sehr glatten Oberfläche versehen, z.B. poliert, wird.
3. Formverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible oder leicht verformbare Hülle verwendet wird.
4. Formverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle unter Spannung und Erwärmung auf die Form aufgebracht wird.
5. Formverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Hülle ein das Ablösen von Gegenstand erleichterndes Trennmittel aufgebracht wird.
6. Formverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzei chnet, daß zunächst mittels einer auf eine Patrize aufgelegten Hülle eine Matrize geformt wird, welche zur Formung weiterer Gegenstände verwendet wird.

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ORIGINAL INSPECTED
7. Fonnvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine sich der Form (1) anpassende, abnehmbare Hülle (4) als Zwischenlage zwischen der Form (1) und dem Gegenstand (5).
8. Formvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülle (4) flexibel, leicht verformbar oder demontierbar ist.
9. Formvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Form (1) und/ oder die an ihr anliegende Seite der Hülle (4) eine verhältnismäßig rauhe Oberfläche haben, während die äußere Fläche (6) der Hülle (4) verhältnismäßig glatt, z.B. fein poliert, ist.

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