DE2742188A1 - Surface coating moulded articles, esp. switchgear - by pre-coating inner walls of mould with material forming surface layer - Google Patents

Surface coating moulded articles, esp. switchgear - by pre-coating inner walls of mould with material forming surface layer

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DE2742188A1 DE19772742188 DE2742188A DE2742188A1 DE 2742188 A1 DE2742188 A1 DE 2742188A1 DE 19772742188 DE19772742188 DE 19772742188 DE 2742188 A DE2742188 A DE 2742188A DE 2742188 A1 DE2742188 A1 DE 2742188A1
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Abstract

A moulded article of a heat-hardening resin or foam, with a special surface layer, is prepd. by (a) pre-heating, to above the hardening temp. of the resin of foam, an agent for forming the special surface layer, esp. a very reactive casting resin compsn.; (b) introducing this into the mould, in a liquid state, to (partly) fill the mould; and (c) cooling the surface-forming agent and heating the walls of the mould, so that the surface-forming agent gels on the walls to form a layer of defined thickness and (partly) coats the walls. Process further comprises (d) removing from the mould the remaining liquid agent; and (e) charging the mould with a synthetic resin or foam compsn. During the exothermal reactions in the mould, the surface-forming agent which has gelled on the walls is briefly heated and fuses with the synthetic resin or foam. The moulded articles are esp. used in high tension switchgear, esp. those exposed to harmful effects e.g. moisture, heat, sunlight, impact, acids, alkalies or corrosive gases. The surface coating is applied during the prodn. of the moulded article, avoiding a separate step.

Description

Verfahren zur Herstellung eines aus warmhärtenden Kunst-Process for the production of a thermosetting synthetic

harzen oder Schaumstoffen bestehenden und mit einer besonderen Oberflächenschicht, insbesondere aus hochreaktiven Kunatharzavatemen. versehenen FormkörPers.resins or foams and with a special surface layer, especially from highly reactive Kunatharzavatems. provided molded body.

Die Erfindung wird im Hochspannungsschaltanlagenbau, insbesondere bei der Bereitstellung von Formkörpern, z.B. von Isolatoren und Hochspannungsschsltgerätebauteilen, die vor schädigenden Umwelteinflüssen chemischer oder physikalischer Art zu schützen sind, wirksam.The invention is used in high-voltage switchgear construction, in particular in the provision of moldings, e.g. insulators and high-voltage switchgear components, to protect them from damaging environmental influences of a chemical or physical nature are effective.

Zum Schutz eines Formkörperstoffes vor dem schädlichen Einwirken von z.B. Feuchtigkeit, Wärme, Sonnenlicht, Reibung, Schlag, Druck, Säuren, Laugen oder aggressiven Gasen ist bekannt, die Oberfläche derselben mit einer Außenschicht zu versehen. Diese Außenschicht, die die Aufgabe hat, den Formkörperstoff an die von außen wirkenden Beanspruchungen anzupassen, wird oft nach dem Entformen des Körpers durch Spritzen oder Streichen aufgetragen. Weiterhin ist bekannt durch ein Aufbringen einer Schicht auf die Innenfläche einer Form und anschließendes Vergießen oder Verschäumen eine besondere Oberfläche des Pormkcrpers zu erreichen. Das Aufbringen dieser Schicht wird durch Einstreichen oder Einsprühen der Forminnenwandung im geöffneten Zustand der Form vollzogen.To protect a molded body material from the harmful effects of e.g. moisture, heat, sunlight, friction, impact, pressure, acids, alkalis or aggressive gases are known to cover the surface of the same with an outer layer Mistake. This outer layer, which has the task of attaching the molded body material to that of Adapting to external loads is often done after the body has been removed from the mold applied by spraying or brushing. It is also known through an application one Layer on the inner surface of a mold and then potting or foaming to achieve a special surface of the Pormkcrpers. The application of this layer is achieved by painting or spraying the inner wall of the mold when it is open the form completed.

Allen Methoden zum Aufbringen einer Oberflächenschicht auf den Formkörper ist gemeinsam der Nachteil eigen, daß entweder ein ausgehärteter oder geschäumter Formkörper in einem getrennt von der Herstellung des Formkörpers ablaufenden technologischen Arbeitsschritt eine Oberflächenschicht aufgetragen wird oder in einem getrennt von der Herstellung des Formkörpers erforderlichen Arbeitsschritt die Innenseiten der Formwandung mit einem eine Oberflächenschicht bildenden Material ausgelegt bz. durch Streichen oder Ausspritzen belegt wird. Dieser zum Beschichten des Formkörpers notwendige Arbeitsschritt ist entweder dem eigentlichen Verfahren zur Herstellung des Formkörpers vorangestellt oder nachgeordnet und gehört nicht zum eigentlichen Herstellungsverfahren des Formkörpers. Hieraus ergibt sich, daß das Aufbringen einer besonderen Oberflächenschicht auf einen Formkörper in einem außerhalb des Herstellungsverfahrens für den Formkörper in einem getrennten Arbeitsschritt sehr aufwendig ist.All methods for applying a surface layer to the molding has the common disadvantage that either a cured or foamed Molded body in a separate technological process from the production of the molded body Work step a surface layer is applied or in a separate from the production of the molding required the inner sides of the Mold wall designed or through with a material forming a surface layer Brushing or spraying is occupied. This is necessary for coating the molding The work step is either the actual process for producing the molded body in front of or after and does not belong to the actual manufacturing process of the molded body. This means that the application of a special surface layer on a molded body in a non-production process for the molded body is very expensive in a separate work step.

Zweck der Erfindung ist es, den technologischen Gesamtaufwand für die Herstellung von mit einer Oberflächenschicht versehenen Formkörpern aus Kunstharz oder Schaumstoffsystemen sowie den Energiebedarf und die Zeit für die Herstellung derselben zu senken.The purpose of the invention is to reduce the total technological effort for the production of molded articles made of synthetic resin and provided with a surface layer or foam systems as well as the energy requirement and the time for to lower the production of the same.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines aus warmhärtenden Kunstharz oder Schaumstoff bestehenden und mit einer besonderen Oberflächen schicht versehenen Formkörpers zu entwickeln.The invention is based on the object of a method for production one made of thermosetting synthetic resin or foam and with a special one Surface layer provided molding to develop.

Diese Aufgabe, ein Verfahren, mit dem es möglich ist, einen Formkörper, der aus warmhärtenden Kunstnarz oder Schaumstoff besteht und eine besondere Oberflächenschicht aufweist, in einem einzigen technologischen Vorgang herzustellen, wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind. Ein, eine besondere Oberflächenschicht auf einem warmhärtenden Kunstharz- oder Schaumstoffsystem ausbildendes Mittel, insbesondere ein hochreaktives Gießharzsystem, wird auf eine oberhalb der die Härtungsreaktion des iarmhärtenden Kunstharz- oder Schaumstoffsystems auslösende bzw. beschleunigende Temperatur vorgewärmt, darauf folgend, wird dieses vorgewärmte Mittel in die noch kalte Form zur Herstellung des Formkörpers in einem flüssigen Zustand eingebracht, die hierdurch wahlweise teilweise oder vollständig gefüllt wird, anschließend wird der im Teil des Wärmeinhalts des die Oberflächenschicht bildenden Mittels auf die Formwandungen übertragen bis diese auf eine die Härtungsreaktion zum Zeitpunkt der Beschickung der Form mit dem Kunstharz- oder Schaumstoffsystem auslösende bzw. beschleunigende Temperatur aufgeheizt sind, wobei das die Oberflächenschicht bildende Mittel während des Aufheizvorganges der Formwandungen an denselben in einer definierten Schichtdicke angeliert und dieselben wahlweise vollständig oder nur teilweise überzieht, daraufhin wird der dann noch in flüssigem Zustand verbliebene Rest des die Oberflächenschicht bildenden Mittels aus der Form entfernt, sodann wird die Form mit einem Kunstharz- oder Schaumstoffsystem ausgegossen bzw. ausgeschäumt und durch die während des exothermen Reaktionsprozesses freiwerdende Wärme wird das die Oberflächenschicht bildende Mittel kurzzeitig an den Formwandungen aufgeheizt, wodurch eine Verschmelzung mit dem Formkörpermaterial Kunstharz oder Schaumstoff hergestellt wird.This task, a process with which it is possible to produce a molded body, which consists of thermosetting synthetic resin or foam and a special surface layer has to produce in a single technological process, was inventively solved in that the following process steps are provided. One, a special one Surface layer forming on a thermosetting synthetic resin or foam system Means, in particular a highly reactive cast resin system, is based on one above the Triggering the hardening reaction of the iarmhardening synthetic resin or foam system or accelerating temperature is preheated, then this is preheated Means in the still cold form for producing the molded body in a liquid State introduced, which thereby optionally partially or completely filled then becomes the in part of the heat content of the surface layer Transferring the forming agent to the mold walls until this is due to the hardening reaction at the time the mold is loaded with the resin or foam system triggering or accelerating temperature are heated, which is the surface layer forming means during the heating process of the mold walls on the same in one defined layer thickness and the same optionally completely or only partially coated, then it is still in a liquid state remaining residue of the agent forming the surface layer is removed from the mold, Then the form is filled with a synthetic resin or foam system or foamed and released during the exothermic reaction process Heat is the agent forming the surface layer for a short time on the mold walls heated, whereby a fusion with the molded body material synthetic resin or Foam is made.

Dieses erfindungsgemäße Verfahren erfährt eine vorteilhafte Modifizierung dadurch, daß die Benetzung der Oberflache des Formkörpers mit einem eine besondere Oberflächenschicht ausbildenden Mittel durch die Wahl einer Kombination Formkbrpermaterial/Oberf1#chenschicht oder durch haftvermittelnde oder durch haftabweichende Aufträge gesteuert wird. Weiterhin wird als oberflächenbildendes Mittel ein unter den Temperatur/Härtungebedingungen des Formkörperstoffes aushärtendes Mittel verwendet. Zur Verstärkung des Oberflächenschutzes werden vor dem Einfüllen des oberflächenbildenden Mittels die Innenseiten der Formwandungen mit einem vorzugsweise anorganischen Belag versehen, wobei sich dieser in das oberflächenbildende Mittel einlagert und beim Entformen Bestandteil des gesamten Formkörpers wird. Als Einlagerungsstoffe werden vorzugsweise Quarzmehl, Aluminiumhydrat, Bftriumsulfat und/oder Glimmermehl verwendet.This method according to the invention is advantageously modified in that the wetting of the surface of the molding with a special one Surface layer-forming agent through the choice of a combination molded body material / surface layer or is controlled by orders that convey or deviate from liability. Furthermore, as the surface-forming agent, one under the temperature / curing conditions is used of the molded body material used curing agent. To strengthen the surface protection before the surface-forming agent is poured in, the inner sides of the mold walls provided with a preferably inorganic coating, this being incorporated into the surface-forming The agent is stored and when it is removed from the mold it becomes part of the entire molding. as Embedded materials are preferably quartz powder, aluminum hydrate, and sodium sulfate and / or mica flour is used.

Das die Oberflichenschicht bildende Mittel wird in flüssiger Form oder ersatzweise in feinkörniger Form eingebracht.The agent forming the surface layer is in liquid form or alternatively introduced in fine-grained form.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem AusfUhrungsbeispiel näher erläutert. In einem technologischen Arbeitsgang wird mittels des Verfahrens ein aus Kunstharz oder Schaumstoff bestehender und mit einer besonderen Deckschicht versehen er Körper in einer Form hergestellt. Hierzu wird zur Oberflächenbeschichtung eines Polyurethanschaum-Formkörpers in einer Form eine Formtemperatur, die die Polimerisationsreaktion des Schaumstoffsystems beschleunigt, von 50 ° bis 60 0C benötigt. Als Mittel, das die besondere Oberflächenschicht bilden soll, wird ein schneilhärtendes Rarisystem eingesetzt, das vorgewärmt und in flüssiger Form als Gießharz mit etwa 70 0C in die Form eingebracht wird.The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment explained. In a technological operation, the method is used to Made of synthetic resin or foam and with a special top layer provided he body made in a mold. This is used for surface coating a molded polyurethane foam body in a mold a mold temperature that the polymerization reaction of the foam system accelerated, required from 50 ° to 60 0C. As a means, that The special surface layer is supposed to be a fast-hardening rarity system used, which is preheated and in liquid form as a casting resin with about 70 0C in the mold is introduced.

Durch die Berührung dieser vorgewärmten Gießharziasse mit den fbrmwandungen sinkt die Temperatur an der Kontaktstelle und es bleibt eine hochviskose Schicht des eingebrachten Harzsystems haften, das dort angeliert; Nach dem Abfüllen der Reatmenge der eingebrachten G#e#-@arzm@sse aus der Form, des durch Kippen, Absuagen, Ablaufen oder durch ähnliche bekannte Mittel erfolgt, werden einen Polyurethanschaumstoff bildende Koipenenten eingefüllt, der sich rasch ausbreitet und die Form füllt.By touching this preheated cast resin mass with the mold walls the temperature at the contact point drops and a highly viscous layer remains the introduced resin system adhere, which gels there; After filling the Reat amount of the introduced G # e # - @ arzm @ sse from the form, the by tilting, rejection, Drained, or done by similar known means, will be a polyurethane foam Forming Koipenenten filled in, which spreads quickly and fills the shape.

Bei der im Schaumstoff entstehenden Reaktionswärme heizt nun die Grenzachicht kurzzeitig auf und es vollzieht sich Jdut eine Verschielzung zwischen dem die Oberflächenschicht bildenden Gießharz und dem Schauistoff. Hierbei durchläuft die Oberflächenschicht eine Phase niedriger Viskosität, kann aber wegen der allseitigen Druckwirkung des Schaumstoffes nicht von der Oberfläche weggedrückt werden. Bei der Realisierung des vorgeschlagenen Verfahrens entsteht ein Formkörper mit einer den Umgebungsbedingungen angepaßten Deckschicht, bei dem das Einbringen der Schicht und das Vorwärmen der Form in einem Arbeitsgang erreicht wird. Zur breiteren Anpassung an äußere Einflüsse ist vorgesehen, die Forminnenwandungen einer Vorbehandlung zu unterziehen, wodurch diese mit an der Forminnenwandung gebundenen Stäuben, körnigen Auflagen oder Feststoffechichten versehen werden können.With the heat of reaction arising in the foam, the boundary layer now heats up for a short time and there is an interlocking between the surface layer forming resin and the show fabric. This passes through the surface layer a phase of low viscosity, but due to the all-round pressure effect of the Foam is not pushed away from the surface. In the realization The proposed method produces a molded body with one of the ambient conditions adapted cover layer, in which the introduction of the layer and the preheating of the mold is achieved in one operation. For wider customization In the event of external influences, provision is made for the inner walls of the mold to be pretreated undergo, as a result of which they become granular with dusts bound to the inner wall of the mold Supports or solid layers can be provided.

Durch die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, im technologischen Prozeß bei der Herstellung von beschichteten Formkörpern aus Schaumstoff gegenüber der Aufheizung der Form im Wärmeofen die Vorwärmzeiten wesentlich zu verkürzen, weil die den Vorgang bestimmende Größe ~die Wärmeübergangszahl zwischen Luft und Aluminium 7 kcal.(m2h.c)#1, die zwischen Wasser und Aluminium 300 bis 500 kcal.(m2#h.c) -1 beträgt# Auf Grund der gewaltigen Unterschiede bei den Wärmeübergangazahlen werden die Zeiten für die Erwärmung der Form von Minuten auf Sekunden reduziert. Außerdem gestattet die größere spezifische Wårmekapazität einer Flüssigkeit ein genaueres Temperieren der Form; Weiterhin wirkt sich äußerst vorteilhaft die gezielte Erwärmung der Form von innen nach außen, insbesondere bei dickwandigen Formen aus Kunststoff, aus. Hierdurch vollzieht sich die Aufheizung der Formen mit minimalem Zeit und Energieverbrauch. Die Kopplung von zwei technologischen Arbeitsachritten in einem Verfahren bringt weitere technisch-ökonomische Vorteile.By implementing the method according to the invention, it is possible in the technological process in the production of coated moldings Foam significantly reduces preheating times compared to heating the mold in a heating oven to shorten, because the variable that determines the process ~ the heat transfer coefficient between Air and aluminum 7 kcal. (M2h.c) # 1, that between water and aluminum 300 to 500 kcal. (m2 # h.c) -1 is # due to the huge differences in the heat transfer figures the times for heating the mold are reduced from minutes to seconds. In addition, the greater specific heat capacity of a liquid permits more precise tempering of the mold; Furthermore, the targeted one has an extremely beneficial effect Warming the mold from the inside out, especially in the case of thick-walled molds Plastic, made of. As a result, the molds are heated with minimal Time and energy consumption. The coupling of two technological work steps in one process brings further technical and economic advantages.

Claims (7)

Patentanspruch 1. Verfahren zur Herstellung eines aus warmhärtenden Kunstharzen oder Schaumstoffen bestehenden und mit einer besonderen Oberfl#chenschicht versehenen Formkörpers, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß ein eine besondere Oberflächenschicht auf einem warmhärtenden Kunstharz- oder Schaumstoffsystem ausbildendes Mittel, insbesondere hochreaktives Gießharzsystem auf eine oberhalb der die Härtungsreaktion des warmhärtenden Kunstharz- oder Schaumstoffsystems auslösende bzw. beschleunigende Temperatur vorgewärmt wird, dann in die Form zur Herstellung des Pormkörpers in einem flüssigen Zustand eingebracht wird, die hierdurch wahlweise teilweise oder vollständig gefüllt wird, anschließend der Wärmeinhalt des die Oberflächenschicht bildenden Mittels auf die Forinwandungen Ubertragen wird bis diese auf eine zum Zeitpunkt der Beschickung der Form die Härtungareaktion des Kunstharz- oder Schaumstoffeystems auslösende bzw. beschleunigende Temperatur aufgeheizt sind, wobei das die Oberflächenschicht bildende Mittel während dieses Aufheizvorganges der Formwandungen an denselben in einer definierten Schichtdicke angeliert und dieselben vollständig oder teilweise überzieht, daraufhin das die Oberflächenschicht bildende noch flüssige Mittel aus der Form entfernt wird, sodann die Form mit einem Kunstharz- oder Schaumstoffsystem ausgegossen bzw. ausgeschäumt wird und durch die während des exothermen Reaktionsprozesses freiwerdende Wärme das die Oberflächenschicht bildende angelierte Mittel kurzzeitig an den Formwandungen aufgeheizt und dabei eine Verschmelzung mit dem Formkörpermaterial, Kunstharz oder Schaumstoff, hergestellt wird. Claim 1. A method for producing a thermosetting Synthetic resins or foams existing and with a special surface layer provided molded body, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that a one special surface layer on a thermosetting synthetic resin or foam system training agent, in particular highly reactive cast resin system on an above the one that triggers the hardening reaction of the thermosetting synthetic resin or foam system or accelerating temperature is preheated, then into the mold for production the Pormkörpers is introduced in a liquid state, thereby optionally is partially or completely filled, then the heat content of the surface layer forming means on the Forinwandungen is transferred to this on a to Time at which the mold is loaded, the curing reaction of the synthetic resin or foam system triggering or accelerating temperature are heated, which is the surface layer forming means during this heating process of the mold walls on the same in a defined layer thickness and the same completely or partially coats, thereupon from the still liquid agent forming the surface layer the mold is removed, then the mold with a resin or Foam system is poured out or foamed and by the during the exothermic reaction process released heat briefly the gelled agent forming the surface layer heated on the mold walls and thereby a fusion with the molding material, Synthetic resin or foam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß die Benetzung der Oberfläche des Formkörpers durch die Wahl einer Kombination Formkorpermaterial/Oberflächenschlcht oder durch haftvermittelnde oder durch haftabweisende Aufträge gesteuert wird.2. The method according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that the wetting of the surface of the molding by the choice of a combination Molded body material / surface finish or by adhesion-promoting or adhesion-repellent Orders is controlled. 3. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß als Oberflächenbildendes Mittel ein unter den Temperatur/Härtungsbedingungen des Forinkörperstoffes aushärtendes Mittel verwendet wird.3. The method of claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that as a surface-forming agent one under the temperature / curing conditions of the body substance hardening agent is used. 4. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß als oberflächenbildendes Mittel ein hochreaktives Polyurethan oder Bpoxidharzsystem eingesetzt wird.4. The method according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that the surface-forming agent is a highly reactive polyurethane or epoxy resin system is used. 5. Verfahren nach Anspruch 1. g e k e n n s e i c h n e t d a d u r c ht daß zur Verstärkung des Oberflächenschutzes vor dem Einfüllen des oberflächenbildenden Mittels die Innenseiten der Fornuendungen mit einem vorzugsweise anorganischen Belag versehen werden, wobei sich dieser in das oberflächenbildende Mittel einlagert und beim Entformen Bestandteil des Formkörpers wird.5. The method according to claim 1. g e k e n n s e i c h n e t d a d u r c ht that to strengthen the surface protection before the filling of the surface-forming By means of the inside of the fornuends with a preferably inorganic coating are provided, whereby this is in the surface-forming The agent is stored and when it is removed from the mold it becomes part of the molded body. 6. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß als Einlagerungsstoff Quarzmehl, Aluminiushydrat, Bariumsulfat und/oder Glimmermehl verwendet wird.6. The method of claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that the embedding material is quartz powder, aluminum hydrate, barium sulfate and / or Mica flour is used. 7. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h, daß das oberflächenbildende Mittel in flüssiger oder ersatzweise in feinkörniger Form eingebracht wird.7. The method according to claim 1, g e k e n n z e i c h n e t d a d u r c h that the surface-forming agent in liquid or alternatively in fine-grained Form is introduced.
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