DE2828832B2

DE2828832B2 - Strangpreßwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2828832B2
Application number: DE2828832A
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Conflans-Sainte-Honorine Hulin; Michel De Pontoise Vecchis
Original assignee: LIGNES TELEGRAPHIQUES ET TELEPHONIQUES PARIS FR
Current assignee: LIGNES TELEGRAPHIQUES ET TELEPHONIQUES PARIS FR
Priority date: 1977-09-20
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1981-05-07
Also published as: IT7868725A0; FR2403181B1; BE868046A; DE2828832A1; FR2403181A1; GB2005570A; US4163641A; DE2828832C3; IT1108683B; GB2005570B; IT7853569V0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strangpreßwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Strangpreßwerkzeugs.

Bei einem aus der DE-OS 19 31741 bekannten Strangpreßwerkzeug dieser Art besteht der Stapel aus zwei Düesenscheiben mit einer verhältnismäßig großen Dicke von beispielsweise 10 mm und 15mm; diese große Dicke ist erforderlich, damit sich die Düsenscheiben unter dem großen Strangpreßdruck nicht verformen. Die Düsenöffnungen sind in den beiden Düsenscheiben durch Ausfräsen gebildet, wobei die Ausfräsung in der in Materialflußrichtung hinteren Düsenscheibe genau dem gewünschten Profil entspricht, während die Ausfräsung in den vorderen Düsenscheibe etwas größer ist.

Das Ausfräsen der Düsenöffnungen in Metallscheiben beträchtlicher Dicke stellt insbesondere bei komplizierten Profilen eine teuere und langwierige Präzisionsbearbeitung dar, die hochqualifizierte Facharbeiter erfordert Die damit verbundenen großen Herstellungskosten sind besonders dann störend, wenn die Strangpreßwerkzeuge nur für die Herstellung von Profilteilen in kleinen Stückzahlen verwendet werden, beispielsweise in Entwicklungs- und Versuchswerkstätten.

Aus der DE-PS 10 10 742 ist es auch bekannt, in der gleichen Düsenscheibe eines Strangpreßwerkzeugs mehrere Düsenöffnungen vorzusehen, doch enthält in diesem Fall das Strangpreßwerkzeug nur eine einzige Düsenscheibe.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Strangpreßwerkzeugs, das für beliebig komplizierte

Strangpreßprofile mit großer Präzision leicht, schnell und billig herstellbar ist

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die Bildung der Düsenöffnungen auf chemischem Wege durch Ätzen ermöglicht die präzise Ausbildung beliebig komplizierter Profile auf einfache, schnelle und billige Weise, beispielsweise durch Anwendung der bekannten Maskentechnik. Das Ätzen der Düsenöffnung wird durch die Verwendung sehr dünner Metallplättchen ermöglicht deren Dicke in der Größenordnung von einigen Zehntel Millimetern liegt denn bei dickeren Metallplättchen entstehen beim Ätzen Unterschneidungen, so daß kein präzises Profil mehr erhalten wird. Obwohl die dünnen Metallplättchen nur eine geringe Festigkeit haben, und für sich allein oder paarweise den großen Strangpreßdruck nicht aushalten könnten, wurde festgestellt daß ein Stapel aus einem Mehrfachen von Zehn Metallplättchen dieser geringen Dicke eine Strangpreßdüse ausreichender Festigkeit ergibt Beispeilsweise genügt beim Strangpressen von Polyäthylen ein Stapel mit einer Gesamtdicke von weniger als 5 cm. Die Herstellung der erforderlichen großen Anzahl von Düsenscheiben durch Anwendung der Ätztechnik ist immer noch wesentlich einfacher und billiger als das Ausfräsen einer einzigen Düsenscheibe großer Dicke.

Die Düsenöffnungen in den Düsenscheiben eines Stapels können alle gleich sein. Eine Weiterbildung der JO Erfindung besteht jedoch darin, daß die Form der Düsenöffnungen aufeinanderfolgender Metallplättchen im Stapel verschieden ist. Auf diese Weise kann eine allmähliche Formgebung des Strangpreß-Profilteils erzielt werden.

Wenn alle Düsenöffnungen der Düsenscheiben eines Stapels in gleicher Ausrichtung zueinander angeordnet sind, entsteht ein zylindrisches bzw. prismatisches Profilteil. Ein besonderer Vorteil des Strangpreßwerkzeugs nach der Erfindung besteht darin, daß es auf einfache Weise auch zur Herstellung schraubenförmiger Profilteile ausgebildet werden kann. Dies geschieht dadurch, daß die Düsenöffnungen aufeinanderfolgender Metallplättchen im Stapel eine gegenseitige Winkelversetzung aufweisen.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Herstellen eines Strangpreßwerkzeugs nach der Erfindung besteht darin, daß Metallplättchen mit einer Dicke von einigen Zehntel Millimetern auf beiden Seiten mit einer die Form der Düsenöffnung bestimmenden Schutzschicht bedeckt und anschließend geätzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt:

Fi.g. 1 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung eines Strangpreßwerkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 2 eine Ansicht eines der im Strangpreßwerkzeug verwendeten Metallplättchen in größerem Maßstab und

F i g. 3 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Metallplättchen.

F i g. 1 zeigt ein Strangpreßwerkzeug in auseinandergezogenem Zustand. Es besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Mantel 1, einem Stapel 2 von dünnen Metallplättchen und einem Gewindekopf 3. Der Mantel 1 ist in F i g. 1 im Schnitt dargestellt und weist an einem Ende eine Verdickung 11 auf, welche eine mittlere, kegelige Bohrung 12 enthält, die dazu dient, das Srangpreßmaterial in das Werkzeug zu leiten. Das andere Ende der Verdickung 11 endet in einer Schulter

13, gegen welche sich der Stapel 2 aus Metallplättchen anlegt Der Kreisquerschnitt des Endes der Bohrung 12 in der Ebene der Schulter 13 ist so bemessen, daß das zur Herstellung des Strangpreß-Profilteils notwendige Material hindurchströmen kann. So ist beispielsweise im -, Falle eines Profilteils derjenigen Art, wie es durch ein Werkzeug mit Plättchen entsprechend F i g. 2 hergestellt werden kann, der Querschnitt der Bohrung 12 an der Schulter 13 gleich der lichten Fläche der Düsenöffnung 22. Das andere Ende des Mantels 1 trägt m ein Gewindf; 14 zur Aufnahme des Gewindekopfes 3, mit welchem der Stapel 2 eingespannt wird.

Der Stapel 2 bildet die Strangpreßdüse. Er besteht aus dünnen Metallplättchen 21, von denen jedes wenigstens eine Düsenöffnung 22 hat, deren Form das Strangpreßprofil bestimmt Ein Ausführungsbeispiel eines Metallplättchens 21 Ist in Fig.2 in größerem Maßstab dargestellt Wenn die Düse dazu dient, durch Strangpressung ein zylindrisches Profil herzustellen, sind alle Metallplättchen 21 des Stapels 2 gleich.

Die Besonderheit des beschriebenen Strangpreßwerkzeugs besteht darin, daß die Düsenöffnung 22 auf chemischem Wege durch Ätzen des Metallplättchen 21 hergestellt wird. Diese dem Fachmann bekannte Herstellungsart besteht im wesentlichen darin, ein chemisches Mittel zu benutzen, welches das das Plättchen bildende Metall auf den beiden mit Schutzschichten versehenen Seiten angreift. Die Schutz schichten können z. B. aus einem lichtempfindlichen Harz bestehen, das durch eine der herzustellenden Düsenöffnung entsprechende Maske belichtet wird und dessen der Düsenöffnung entsprechender Teil dann entfernt wird, wie dies in dieser Technik üblich ist. Das in F i g. 2 als Beispiel dargestellte Profil der DUsenöffnung 22 hat sechs radiale Nuten 23, die regelmäßig über den Umfang eines Kreises verteilt sind. Ein dem Querschnitt der Düsenöffnung 22 entsprechendes Strangpreß-Profilteil kann aus Polyäthylen großer Dichte mit einem Stapel 2 aus fünfzig Metallplättchen 21 hergestellt werden, welche aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke von 0,5 mm bestehen. Die dabei erzielbare Genauigkeit beträgt 0,1 mm, und es wird dabei mit einer Temperatur von 150⁰C und einer Durchlaufgeschwindigkeit von 0,15 m/s gearbeitet

Der Stapel 2 der Metallplättchen 21 wird in dem Mantel 1 so angeordnet, daß das erste Plättchen sich an der Schulter 13 abgestützt. Die Rektivstellung der Plättchen wird dadurch festgelegt, daß die Plättchen auf einen Richtstab aufgereiht werden, der als Führung dient und dessen Zentrierung dadurch gesichert wird, daß als Bezugsfläche die keglige Bohrung 12 benutzt wird. Die Plättchen werden dann durch Einschrauben des Gewindes 31 des Gewindekopfes 3 in das Gewinde 14 eingespannt

Um ein schraubenförmiges Profilteil herzustellen, ist es notwendig, zwischen den Metallplättchen 21, die nacheinander in dem Stapel 2 angeordnet werden, eine fortschreitende gegenseitige Winkelversetzung vorzusehen. Die Relativstellung der Plättchen wird mit Hilfe eines Richtstabes festgelegt, der in an sich bekannter Weise bearbeitet wird und dem gewünschten Schraubenprofilteil entspricht Im Falle der aus Fig.2 ersichtlichen Düsenöffnung 22 genügt es, die Einstellung der Metallplättchen 21 mit einer einzigen der sechs Nuten 23 vorzunehmen. Die Einspannung erfolgt dann wie vorstehend angegeben. Die Herstellung von Profilteilen mit komplexem Querschnitt kann durch eine progressive Strangpressung erfolgen, indem Metallplättchen 21 Verwendung finden, deren Düsenöffnungen 22 je nach der Lage des Plättchens im Stapel 2 verschieden sind, so daß eine allmähliche Formgebung des Profilteils erfolgt und das Fließen des Materials erleichtert wird.

Die Änderung der Düsenöffnungen 22 vermindert den räumlichen Geschwindigkeitsgradient des Materials in dem Querschnitt und damit die Gefahr einer Verschlechterung des Materials durch Stagnation im Innern der Düse.

Fig.3 zeigt eine abgeänderte Ausführung eines Metallplättchen 21, die mehrere Düsenöffnungen 41,42 aufweist, welche, wie vorstehend beschrieben, auf chemischem Wege durch Ätzen hergestellt wurden. Im Falle des zylindrischen Profils kann man mit der Aneinanderreihung solcher Plättchen im gleichen Verfahrensschritt mehrere Strangpreß-Prcfilteile herstellen. Der Materialdurchgang durch die Verdickung 11 muß entsprechend bemessen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Strangpreßwerkzeug mit mehreren zu einem Stapel zusammengefügten Düsenscheiben aus Metall, in denen miteinander fluchtende Düsenöffnungen angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenscheiben Metallplättchen (21) mit einer Dicke von einigen Zehntel Millimetern sind, in denen die Düsenöffnungen (22) durch Ätzen gebildet sind, und daß die Anzahl der zu dem Stapel (2) zusammengefügten Düsenscheiben ein Mehrfaches von Zehn beträgt

2. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Düsenöffnungen (22) aufeinanderfolgender Metallplättchen (21) im Stapel (2) verschieden ist

3. Strangpreßwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenöffnungen (22) aufeinanderfolgender Metallplättchen (21) im Stapel (2) eine gegenseitige Winkelversetzung aufweisen.

4. Verfahren zum Herstellen eines Strangpreßwerkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Metallplättchen mit einer Dicke von einigen Zehntel Millimetern auf beiden Seiten mit einer die Form der Düsenöffnung bestimmenden Schutzschicht bedeckt und anschließend geätzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus lichtempfindlichem Harz gebildet wird.