DE2856580C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen mit belastungsgerech­ ten Strukturen, bei dem ein spritzgegossener Vorform­ ling in ein Formwerkzeug durch Druck umgeformt und preßgereckt wird, wobei durch ein gerichtetes Fließen in neu geöffnete Formhöhlungen neben den gewünschten Außenkonturen gleichzeitig Molekülorientierungen ent­ stehen.

In der DE-AS 14 79 070 ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art be­ schrieben, bei dem ein vorgefertigter Rohling in eine Form eingelegt und unter Druck preßgereckt wird. Bei dem in der DE-AS 14 79 070 beschriebenen Verfahren wird jedoch der kalte bzw. auf Raumtemperatur befind­ liche Rohling, der nach irgendeinem bekannten Verfah­ ren hergestellt ist, erneut erwärmt und erst dann preßgereckt. Durch die Erwärmung des Rohlings auf ei­ ne, z. B. unterhalb des kristallinen Schmelzpunktes liegende Temperatur, ergibt sich vor der Verformung des Rohlings, daß er eine heiße Außenschicht aufweist und einen gegenüber der Außenschicht kälteren, inneren Kernbereich besitzt oder daß der Rohling einer geziel­ ten Temperaturbehandlung innerhalb einer bestimmten Zeit unterworfen werden muß, bis der Rohling eine gleichmäßige Temperatur aufweist. Nach der Verformung besitzen jedoch diese Teile keine oder nur eine ge­ ringere verbesserte Festigkeit in den Randbereichen, so daß sich die Verfahren gemäß DE-AS 14 79 070 und technische Rundschau, Nr. 11, (1975, Seiten 33 und 35) in der Praxis nicht wirkungsvoll durchsetzen konnten.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem technische Teile mit verbesserten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung von Kunst­ stoffteilen mit belastungsgerechten Strukturen gerecht wird, bei dem ein spritzgegossener Vorformling in ein Formwerkzeug durch Druck umgeformt und preßgereckt wird, wobei durch ein gerichtetes Fließen in neu ge­ öffnete Formhöhlungen neben den gewünschten Außenkon­ turen gleichzeitig Molekülorientierungen entstehen. Gemäß der Erfindung wird der Vorformling während dem Abkühlen in einem Spritzgießverstreckwerkzeug zur end­ gültigen Form preßgereckt.

Durch das stärkere Temperaturgefälle zu den Außenbe­ reichen (der Innenkern des im Spritzgießverfahren her­ gestellten Formteiles bei dem Verstrecken ist heißer als die Außenbereiche) erreicht man gemäß der Erfin­ dung auch eine wirkungsvolle Festigkeit an den Rändern und in den Außenschichten. Es gelingt somit gemäß der Erfindung an speziell stark beanspruchten Bereichen (z. B. an der Oberfläche) extrem hohe Orientierungen in das Teil einzubringen, wobei die Höhe der ange­ strebten Orientierungen zusätzlich durch die Ver­ streckung und die Verstreckungsgeschwindigkeiten festge­ legt wird.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gelingt es, bei technischen Teilen speziell bean­ spruchte Bereiche, z. B. bei Zahnrädern die Zähne des Zahnrades, durch Druckverstreckung mit einer besonders hohen Festigkeit auszubilden.

Die durchgeführten Eigenschaftsuntersuchungen weisen deutlich darauf hin, daß die durch das Verstrecken bewußt eingebrachten Orientierungen das Eigenschafts­ niveau dieser Teile maßgebend beeinflussen. So konnte z. B. beobachtet werden, daß das Reibverhalten und die Chemikalienbeständigkeit von verstreckten Teilen ge­ genüber nicht verstreckten, extrudierten Proben we­ sentlich verbessert werden konnte. Auch bei Schlagzä­ higkeitsuntersuchungen konnte eine deutliche Verbesse­ rung von verstreckten Teilen beobachtet werden.

In einem Spezialwerkzeug sind Verstreckungen von sich in der Abkühlphase befindlichen gespritzten Vorform­ lingen durchgeführt worden (siehe Abb. 1). Dabei wird in einem Spritzgieß-Verstreck-Werkzeug der ge­ spritzte Vorformling (Abb. 1a) während einer Abkühlung zu der endgültigen Form (Abb. 1b) preßgereckt.

Eigenschaftsuntersuchungen an diesen verstreckten Tei­ len zeigen eine Verbesserung des E-Moduls und andere Festigkeitseigenschaften, wie z. B. Härte.

Die Wärmeformbeständigkeit solcher verstreckter Teile wird durch entsprechende Fixierprozesse beeinflußt.

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffteilen mit belastungsgerechten Strukturen, bei dem ein spritz­ gegossener Vorformling in ein Formwerkzeug durch Druck umgeformt und preßgereckt wird, wobei durch ein gerichtetes Fließen in neugeöffnete Formhöhlun­ gen neben den gewünschten Außenkonturen gleichzei­ tig Molekülorientierungen entstehen, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Vorformling während dem Ab­ kühlen in einem Spritzgieß-Verstreckwerkzeug zur endgültigen Form preßgereckt wird.