DE2857120C2

DE2857120C2 -

Info

Publication number: DE2857120C2
Application number: DE2857120T
Authority: DE
Inventors: Uchio Tokio/Tokyo Jp Shunji
Original assignee: Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: Asahi Kasei Corp
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1987-09-03
Also published as: CH633479A5; DE2857120T1; JPS54129054A; WO1979000235A1; JPS5849170B2; US4252294A; GB2023488B; GB2023488A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spritzgießform gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zum Spritzgießen von thermoplastischen Harzen, z. B. auf eine Spritzgießform, die sich für die Herstellung spannungsloser, homogener, isotroper und durchsichtiger Spritzgußgegenstände, beispielsweise Linsen, Prismen, Nummernscheiben und dergleichen eignet, sowie auf die damit erhaltenen spritzgegossenen Kunststoffgegenstände.

Das Gießen, bei dem ein flüssiges Monomeres in einer Form gegossen und in ein Polymer umgewandelt wird, ist ein geeignetes Verfahren zur Herstellung transparenter Gegenstände, wie Linsen, Prismen und dergleichen, weil das Gießen leicht spannungslose, isotrope geformte Gegenstände ergibt. Beim Extrudieren entstehen ziemlich gleichmäßige und isotrope Gegenstände, jedoch nicht so zufriedenstellend wie beim Gießen. Im Gegensatz hierzu war bisher das Spritzgießen höchst ungeeignet zur Erzielung homogener isotropischer gegossener Gegenstände, und es wurde daher, obwohl es als Formverfahren sehr wirkungsvoll ist, beim Formen derartiger Gegenstände nicht angewandt, die homogen und isotrop sein müssen. Der Grund besteht darin, daß beim Spritzgießen ein geschmolzenes Harz mit extrem hoher Geschwindigkeit in eine Form injiziert wird, wodurch eine hohe Scherkraft erzeugt wird, die innerhalb des Harzes wirkt; demzufolge wird, obwohl nicht unmittelbar deutlich, bei spritzgegossenen transparenten oder durchscheinenden Harzgegenständen in der Nachbarschaft des Injektionseinlaufs eine intensive molekulare Orientierung beobachtet, wenn die Gegenstände zwischen gekreuzten polarisierenden Platten untersucht werden. Solch eine molekulare Orientierung bewirkt oft ein Reißen der geformten Gegenstände. Zusätzlich wird die Existenz von Blasen wie sogenannter Turbulenzen, Fließmarken, Silberstreifen und Schweißmarken sowie häufig Senkmarken beobachtet. Die Anstrengungen wurden daher bisher hauptsächlich auf die Herstellung eines Gegenstandes gerichtet, der die vorgegebene Form genauer reproduziert, und auf die Verminderung der Zeit für jeden Gießzyklus, kaum jedoch auf die Herstellung homogener und isotroper Gegenstände. Ein neuerer Trend der Entwicklung zur Erzielung weniger mangelbehafteter gegossener Gegenstände führt zu einer Komplizierung der Konstruktion und des Steuermechanismus der Spritzgießmaschinen, beispielsweise eine mehrstufige Steuerung der Injektionsgeschwindigkeit, Erfassung und Steuerung des Ausmaßes der Formöffnung, des Einspritzdruckes, des Form-Klemmdruckes und der Formtemperatur.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Form zum Spritzgießen zu schaffen, die in der Lage ist, homogene und isotrope geformte Gegenstände zu ergeben, die keine der vorstehend erwähnten Mängel haben, die bei spritzgegossenen Gegenständen beobachtet werden.

Erfindungsgemäß wird eine Form zum Spritzgießen geschaffen, in der zwischen einem Einguß (2) und einem Hohlraum (1) ein erster Einlaufabschnitt (3) und ein zweiter Einlaufabschnitt (4) vorgesehen sind, wobei der erste Einlaufabschnitt einen Verbindungsteil zwischen dem Einguß und dem zweiten Einlaufabschnitt bildet und eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die des Eingusses, und bei der sich der zweite Einlaufabschnitt vom ersten Einlaufabschnitt mit einer fortschreitend ansteigenden Breite in Form des Schulterteils eines Kleiderbügels erstreckt und die dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem sich mit fortschreitend ansteigender Breite bis zum Auftreffen auf den Hohlraum (1) erstreckenden zweiten Einlaufabschnitt (4) auf halbem Wege zum Hohlraum (1) eine Verengung vorgesehen ist, die quer zum Fließkanal des geschmolzenen Harzes verläuft.

Im Zuge der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe durch Spritzgießen hat man u. a. auch schon Formen eingesetzt, die zwischen dem Einguß und dem Formhohlraum Einlaufabschnitte mit unterschiedlicher Querschnittsfläche aufweisen und bei denen sich ein zweiter Einlaufabschnitt vom ersten mit einer fortschreitend ansteigenden Breite in Form eines Kleiderbügel-Schulterteils erstreckt (vgl. DE-AS 11 34 823). Der zweite Einlaufabschnitt hat dabei eine Tropfenform mit der engsten Stelle am Formhohlraum.

Demgegenüber wurde gefunden, daß es für die Herstellung von maßgenauen, homogenen und isotropen Spritzgegenständen wesentlich ist, die Form weiter zu modifizieren, um das Harz ohne Molekularorientierung einströmen zu lassen. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß in dem sich mit fortschreitend ansteigender Breite bis zum Auftreffen auf den Hohlraum erstreckenden zweiten Einlaufabschnitt auf halbem Wege zum Hohlraum eine Verengung vorgesehen wird, die quer zum Fließkanal des geschmolzenen Harzes verläuft.

Mit dieser Anordnung steigt nicht nur die Scherkraft im Harzstrom mit der Folge einer Erhitzung und erneuten Durchmischung, sondern es wird auch ein Harzrückfluß verhindert.

Diese Art der Ausgestaltung wurde weder durch die obige DE-AS noch durch den sonstigen Stand der Technik nahegelegt, zumal sich danach die engste Stelle stets unmittelbar am Formhohlraum befindet.

Von den anliegenden Zeichnungen sind Fig. 1 eine Draufsicht des Bereichs einschließlich des Eingusses, des Hohlraums und ihrer benachbarten Bereiche eines Beispiels der erfindungsgemäßen Form und Fig. 2 eine Querschnittsansicht bei A-A′ der Fig. 1. Fig. 3A, 3B und 3C sind Zeichnungen zur Erläuterung des dreidimensionalen Aspekts des erfindungsgemäß vorliegenden kleiderbügelförmigen Einlaufabschnitts; Fig. 3A ist eine Draufsicht; Fig. 3B und 3C zeigen je ein Beispiel von Querschnittsansichten bei a-a′, b-b′, c-c und d-d von Fig. 3A; Fig. 3D ist eine Querschnittsansicht bei a-a′ eines weiteren Beispiels. Fig. 4A und 4B zeigen den Einlauf und seine Umgebung eines weiteren Beispiels der erfindungsgemäßen Form; Fig. 4A ist eine Draufsicht, und Fig. 4B eine Querschnittsansicht bei a-a′ von Fig. 4A. Fig. 5 bis 8 sind Querschnittsansichten verengter Bereiche bei A-A′ von Fig. 1 zur Erläuterung der hauptsächlichen Querschnittsformen des verengten Bereichs des zweiten Einlaufabschnitts. Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht des verengten Bereichs bei B-B′ von Fig. 1. Fig. 10 ist eine Schrägansicht, die den geformten Teil einschließlich des Eingusses, des Schmelzvorrats und der Einläufe des geformten Gegenstandes zeigt, wenn die Erfindung im Beispiel 1 · (1) auf das Spritzgießen einer Nummernscheibe für einen stereophonen Verstärker angewandt wurde, wie sie in Fig. 11A und 11B gezeigt sind; Fig. 11B und 11A sind eine Draufsicht (z. T. weggelassen) bzw. ein Querschnitt bei C-C′ der Fig. 11B in voller Größe des im gleichen Beispiel erhaltenen gegossenen Gegenstandes. Fig. 12B und 12A sind eine Draufsicht (z. T. weggelassen) bzw. eine Querschnittsansicht bei D-D′ von Fig. 12B in voller Größe einer gegossenen Nummernscheibe eines im Beispiel 1 · (2) erhaltenen stereophonen Verstärkers. Fig. 13 ist eine vergrößerte Schrägansicht des geformten Teils einschließlich des Eingusses, des Schmelzvorrats und der Einläufe des geformten Abdeckglases in Beispiel 2. Fig. 15A, 15B bzw. 14 sind eine Draufsicht, eine Ansicht, beide in voller Größe, bzw. eine vergrößerte Querschnittsansicht (z. T weggelassen) bei E-E′ von Fig. 15A des im gleichen Beispiel erhaltenen geformten Gegenstandes. Fig. 16B und 16A sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht bei F-F′ von Fig. 16B der Linse für im Beispiel 3 erhaltene Sonnenbrillengläser. Fig. 17B und 17A sind eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht bei G-G′ der Fig. 17B, beide in voller Größe, eines im Beispiel 4 hergestellten dicken Vergrößerungsglases.

Die Erfindung wird im folgenden im einzelnen erläutert.

Fig. 1 ist eine Draufsicht des Bereichs, der den Einguß und den Hohlraum eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Form enthält. Fig. 2 ist ein Querschnitt bei A-A′ der Form. Im allgemeinen fließt ein geschmolzenes Harz aus der Düse an der Vorderseite einer Spritzgießmaschine durch einen Eingießtrichter, einen Einguß und dann durch einen Einlauf in einen Formhohlraum.

Der prinzipielle Aufbau der erfindungsgemäßen Form ergibt sich aus dem Anspruch 1. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, hat der zweite Einlaufabschnitt (4) mit beträchtlich verlängerter Fläche eine große Breite und kleine Tiefe an dem Teil, wo er mit dem Formhohlraum (1) verbunden ist, und der aus dem ersten Einlauf herauskommende Teil ist glatt stromlinienförmig wie der Schulterteil eines Kleiderbügels ausgeführt. Fig. 3 zeigt im einzelnen den dreidimensionalen Aufbau des Einlaufbereichs. Fig. 3A ist eine Draufsicht, und Fig. 3B und 3C zeigen Querschnittsansichten bei a-a′, b-b′, c-c′ und d-d′ der Fig. 3A zweier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Form. In Fig. 3D ist ferner ein Beispiel einer Querschnittsansicht bei a-a′ gezeigt. Fig. 4A und 4B zeigen eine Draufsicht bzw. eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels. Der Kanal des in den Fig. 3B, 3C und 3D gezeigten zweiten Einlaufabschnitts ist ein Beispiel, bei dem der Kanal zum ersten Einlaufabschnitt tiefer (dicker) und zum Hohlraum (verengte Seite) flacher (dünner) wird. Der zweite Einlaufabschnitt des weiteren, in Fig. 4A, 4B gezeigten Beispiels hat eine konstante Tiefe über den Bereich vom ersten Einlaufabschnitt bis zur Verengung. Ein solcher Einlauf ist zufriedenstellend, wenn das Volumen eines gegossenen Gegenstandes kleiner als etwa 10 cm³ ist.

Die Abmessungen des ersten und zweiten Einlaufabschnitts werden im folgenden beschrieben.

Die Querschnittsfläche des ersten Einlaufabschnitts ist kleiner als die des Eingusses, obwohl die Tiefe die gleiche sein kann. Beispielsweise ist für einen trapezoidförmigen Einguß mit einem Querschnitt von 6 mm (Oberseite) × 7 mm (Unterseite) × 5 mm (Höhe) eine bevorzugte Abmessung des Querschnittes des ersten Einlaufabschnitts 3,5 × 5 (mm), wobei bei gleicher Tiefe die Breite halb so groß ist wie die des Eingusses. Der Umfang einer Verbindungsstelle von Einguß und erstem Einlaufabschnitt ist vorzugsweise mit einer leichten Krümmung versehen.

Obwohl von der Größe des geformten Gegenstandes abhängig, ist die Einlauffläche des zweiten Einlaufabschnitts vorzugsweise wenigstens 10 mm. Die fortschreitende Dickenänderung endet vorzugsweise in einem Abstand von etwa 2 mm vom Eingang in den Formhohlraum. Die minimale Tiefe des zweiten Einlaufabschnitts beträgt 1,5 bis 2,5 mm, unabhängig von der Dicke des geformten Gegenstandes. Dies steht im Gegensatz zu einer herkömmlichen Form zum Spritzgießen, bei der die minimale Tiefe 70 bis 80% der Dicke des geformten Gegenstandes beträgt (z. B. "Mold Handbook for Plastics", Seite 209, herausgegeben von Seibundo Co).

Die Breite des zweiten Einlaufabschnitts an der Stelle der minimalen Kanaltiefe wird so breit wie möglich gemacht. Wenn möglich, ist die Breite so groß, daß der Einlaufabschnitt den gesamten Bereich der Vorderseite des Hohlraums abdeckt, d. h., die gesamte Länge des linearen Teils des Bereichs, wo der zweite Einlaufabschnitt den Hohlraum trifft. Ist die Breite des zweiten Einlaufabschnitts kleiner als die des vorderen Bereichs des Hohlraums im Verbindungsbereich, so wird der Einlaufabschnitt vorzugsweise mit einer Krümmung in Richtung der Breite versehen. Der Einlaufabschnitt wird vorzugsweise ebenfalls in Richtung der Dicke soweit als zulässig mit einer Krümmung versehen. Kurz, es ist bevorzugt, Krümmungen in allen Richtungen zu dem Bereich vorzusehen, wo sich der Hohlraum mit dem zweiten Einlaufabschnitt verbindet.

Gemäß Fig. 1, 2, 3A bis 3D, 4A, 4B und 5 bis 8 hat der erfindungsgemäße zweite Einlaufabschnitt in der Mitte eine Verengung (5), die quer zum Fließkanal des geschmolzenen Harzes verläuft, so daß die Dicke des Kanals vermindert wird. An dieser Verengung steigt die Scherkraft im Harzstrom, wodurch sich eine Erhöhung der Wiedererhitzung sowie ein nochmaliges Durchkneten des Harzes ergeben; der Harzdruck wird ebenfalls erhöht und unterstützt die Vermeidung eines Rückflusses des Harzes aus dem Hohlraum und die Verhinderung einer Senkmarke.

Fig. 5 bis 8 zeigen konkrete Ausführungsbeispiele von Querschnittsansichten der Verengungen bei A-A′ von Fig. 1. Die in Fig. 5 gezeigte Verengung ist ein Beispiel der Verengung mit einem gebogenen Aufbau an der Stegwand des zweiten Einlaufs; die in Fig. 6 bis 8 gezeigten sind Beispiele, bei denen in der Stegwand des zweiten Einlaufabschnitts ein Zahn ausgebildet ist.

Fig. 9 zeigt konkrete Ausführungsbeispiele von Querschnittsansichten der Verengung bei B-B′ der Fig. 1. Die horizontale Linie Pl in Fig. 9 und in anderen Figuren bezeichnet die Kontaktebene zwischen der Ober- und der Unterform.

Die Verengung ist so ausgebildet, daß die Tiefe innerhalb des zweiten Einlaufabschnitt an der Verengung minimal werden kann. Die Dicke (Tiefe) des zweiten Einlaufabschnitts im hohlraumseitigen Bereich, der durch die Verengung als Grenzlinie markiert ist, ist vorzugsweise der gleiche oder nicht größer als der auf der Seite des Bereichs des ersten Einlaufabschnitts.

In Fig. 5 ist die Kanaltiefe an der Verengung 1,0 mm; dann kann in beiden Seiten der Verengung die Tiefe 1,5 mm betragen. Oder, alternativ, die Tiefe in der Seite des ersten Einlaufabschnitts beträgt 2 mm und die auf der Hohlraumseite 1,5 mm. Die Stelle der Verengung kann im mittleren Teil des Stegs des Seiteneinlaufs vorgesehen sein. Die Flächenlänge zwischen der Verengung und dem Eintritt in den Hohlraum variiert in Abhängigkeit von der Größe des zweiten Einlaufabschnitts und beträgt vorzugsweise wenigstens 2 mm.

Im folgenden werden die Funktionen des ersten und zweiten Einlaufabschnitts beschrieben.

Im ersten Einlaufabschnitt oder Tor wird der Druck im gekneteten und geschmolzenen, durch den Einguß fließenden Harz durch Verminderung der Querschnittsfläche des Kanals erhöht und einer Scherbeanspruchung unterzogen, wodurch das Harz wiedererhitzt und nochmals geknetet wird. Bei einer herkömmlichen Form fließt das Harz vom Einlaufabschnitt direkt zum Formhohlraum und wird einer starken Molekularausrichtung unterzogen. Im Falle des erfindungsgemäßen zweiten Einlaufabschnitts, dessen Breite in Form eines Kleiderbügels gemäß Fig. 1 und 2 und insbesondere gemäß Fig. 3A bis 3D erweitert ist, bewegt sich der Harzstrom zum Formhohlraum, während er sich glatt über den gesamten Kanal längs der stromlinienförmigen Schulter ausbreitet. Da die Länge des zweiten Einlaufabschnitts ausreichend groß ist, wird der Harzstrom vollständig laminar, bevor er den Hohlraum erreicht, und er tritt gleichmäßig als gerader und laminarer Strom über die gesamte Breite des Einlaufabschnitts in den Formhohlraum ein. Somit gelangt von Anfang an ein homogenes geschmolzenes Harz als laminarer Strom mit der niedrigsten Geschwindigkeit in den Formhohlraum, so daß über den gesamten Hohlraum eine gleichförmige Beweglichkeit oder Fließfähigkeit aufrechterhalten wird; d. h., das Harz tritt in den Hohlraum ein, wobei es einen sogenannten gekneteten, isotropen, homogenen Zustand beibehält. Dementsprechend wird der im Formhohlraum gebildete geformte Gegenstand homogen und isotrop.

Im Zusammenhang mit der Erfindung ist es ferner wünschenswert, im Einguß in der Nähe des ersten Einlaufabschnitts einen Schmelzvorrat vorzusehen. Der Schmelzvorrat (6) wurde bereits in den Fig. 1, 2 und 3A bis 3D gezeigt. Der Schmelzvorrat ist eine Ansammlung für das Harz und hat eine Tiefe, die größer ist als die Tiefe des Eingusses. Die Optimalform des Schmelzvorrats ist kugelförmig, kann jedoch auch zylindrisch oder prismatisch oder sogar eine Verlängerung des Eingusses sein. Wenn der Einguß lang und groß ist, sollte der Schmelzvorrat ebenfalls groß sein. Ist beispielsweise der Einguß trapezoidförmig, 6 mm (Oberseite) × 7 mm (Unterseite) × 5 mm (Höhe), so ist der Schmelzvorrat vorzugsweise zylinderförmig (15 bis 20) ⌀ × 10 mm. Vorzugsweise wird der Schmelzvorrat nahe am ersten Einlaufabschnitt vorgesehen.

Am vorderen Ende der Spritzgießmaschine, in der Nähe der Düse, verbleibt ein Teil des Harzes im vorgehenden Zyklus. Dieser Rest des Harzes, dessen Temperatur gering ist, wird als kalter Stopfen bezeichnet und füllt einen Z-förmigen Teil (in einem spezialisierten Begriff als Z-Stift bezeichnet) am Fuß des Eingußtrichters. Infolge des Wärmeverlustes während des Durchflusses durch den Eingußtrichter und den Einguß wird das im nachfolgenden Zyklus eingespritzte geschmolzene Harz weniger flüssig. Es hat sich als wünschenswert herausgestellt, zur weiteren Verbesserung der Homogenität und der Isotropizität des geformten Gegenstandes, diese Harzteile im Schmelzvorrat zu sammeln, um sie am Eintritt in den Formhohlraum zu hindern. Nach Beendigung des Einspritzens in den Formhohlraum nimmt die Temperatur des im Schmelzvorrat verbleibenden Harzes schneller ab als die des Harzes im Formhohlraum, wodurch ein intensiver Kontraktionsdruck erzeugt wird. Infolge des höheren Druckes der Maschinenseite wirkt der Kontraktionsdruck auf den ersten Einlaufabschnitt und dient zur Verhinderung eines Rückstroms des Harzes aus dem Formhohlraum, und, entsprechend, zur Verhinderung der Entwicklung einer Senkmarke.

Die erfindungsgemäße Form ist weiter vorzugsweise mit einem Überlaufhohlraum an der dem Einlaufabschnitt gegenüberliegenden Seite des Formhohlraums, d. h. der Rückseite, versehen. In den Fig. 1 und 2 ist der Überlaufhohlraum gezeigt. Der Überlaufhohlraum (7) ist derart ausgebildet, daß er direkt mit dem Formhohlraum über eine flache Öffnung verbunden ist und nach hinten tiefer wird. Die Breite des Überlaufhohlraums kann gemäß Fig. 1 durchgehend konstant oder allmählich verengt sein. Die Form des Überlaufhohlraums ist nicht kritisch. Vorzugsweise wird der Überlaufhohlraum in der Nähe des Randes des Formhohlraums möglichst weit entfernt vom Einlauf angeordnet, d. h., an der dem Einlauf gegenüberliegenden Seite. Das Volumen des Überlaufhohlraums kann einige cm³ betragen, wenn das Volumen des Formhohlraums zwischen einigen cm³ bis zu 10 oder mehr cm³ beträgt. Das Volumen kann 10 oder höchstens mehr cm³ betragen, selbst wenn das Volumen des Formhohlraums 100 cm³ übersteigt. Der Bereich, in dem der Überlaufhohlraum mit dem Formhohlraum verbunden ist, ist vorzugsweise in beiden Richtungen der Breite und Dicke mit einer Krümmung versehen, ähnlich dem Verbindungsbereich zwischen zweitem Einlaufabschnitt und Formhohlraum. Die Dicke des Harzes am Eintritt in den Überlaufhohlraum beträgt vorzugsweise 1,5 bis 2,0 mm, die Länge 3 bis 5 mm und die Breite 5 bis 8 mm.

Der Überlaufhohlraum dient als Hohlraum zur Aufnahme des Teils eines Harzes, der in der frühesten Stufe des Einspritzens in den Formhohlraum eingetreten ist und Wärme verloren hat. Mit einer solchen Einrichtung wird das Harz im Formhohlraum homogener und isotroper. Nach Vollendung des Einspritzens dürfte die Harztemperatur im Überlaufhohlraum schneller abnehmen; es tritt eine Kontraktion ein, der Kontraktionsdruck wird erhöht, und der Eingang zum Überlaufhohlraum wird durch das erstarrte Harz in einer dünneren Zone abgedichtet, wobei das Harz im Formhohlraum unter hohem Druck bleibt und so verhindert wird, daß das Harz eine Senkmarke bildet.

Das Spritzgießen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Spritzgießform wird unter üblichen Bedingungen ausgeführt. Da der Formhohlraum mit einem laminaren Strom geschmolzenen, gekneteten Harzes gleichförmiger Temperatur gefüllt wird, ist der geformte Gegenstand homogen und isotrop. Die Defekte herkömmlich spritzgegossener Gegenstände, beispielsweise die Orientierung der Harzmoleküle, Spritzeffekte, Silberstreifen, Fließ- und Schweißmarken werden merklich beseitigt, und die Senkmarke wird fast vollständig eliminiert, wie oben mehrfach beschrieben.

Der Vorteil des Spritzgießens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Form wird im folgenden anhand von Beispielen und z. T. durch Vergleich mit einem herkömmlichen Verfahren erläutert.

Fig. 10, 11A, 11B, 12A, 12B, 13, 14, 15A 15B, 16A, 16B, 17A und 17B zeigen die in den Beispielen 1′, 2′, 3′, 4′, 5′, 6′ und 7′ erhaltenen geformten Gegenstände und zeigen die Teile des geformten Gegenstandes, die den Teilen 1, 2, 3, 4, 5, 6 bzw. 7 der Formen entsprechen.

Beispiel 1 Formen einer Nummernscheibe für stereophone Verstärker

(1) Unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Form wurde ein Polymethylmethacrylat-Material unter folgenden Bedingungen spritzgegossen, um eine 5 mm dicke Nummernscheibe für einen stereophonen Verstärker gemäß Fig. 11A und 11B herzustellen. Fig. 10 zeigt eine Schrägansicht eines Teils des geformten Gegenstandes einschließlich des Eingusses, des Einlaufabschnitts und des Schmelzvorrats. Die geformte Nummernscheibe für einen stereophonen Verstärker zeigte keine Defekte wie Fließmarken, Spülungen oder Senkmarken.

Name des Harzmaterials:Polymethylmethacrylat mit der Typenbezeichnung "Delpet 60N" Hersteller des Harzmaterials:Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Typ der Spritzgießmaschine:IS 90 B Hersteller der Spritzgießmaschine:Toshiba Machine Co.

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Spritzdruck≈ 900 bar plastifizierte Menge120 g/2 Hohlräume Drehzahl der Schnecke46 U/min Klemmdruck75 t Spritzzeit15 s Kühlzeit55 s Zykluszeit für einen Schuß80 s

Temperatur des Zylinders:
hinterer Teil (Trichterseite)200°C mittlerer Teil (Zentrum)205°C vorderer Teil (Düsenseite)200°C

Formtemperatur:
stationäre Seite65°C bewegliche Seite70°C

(2) In ähnlicher Weise wie oben beschrieben, wurde unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Form ein Polymethylmethacrylat-Material unter folgenden Bedingungen spritzgegossen, um eine geformte oder gegossene Nummernscheibe mit 8 mm Dicke für einen stereophonen Verstärker gemäß Fig. 12A und 12B zu erhalten. Der so erhaltene geformte Gegenstand zeigte keine Defekte wie Fließmarken, Spülungen oder Senkmarken.

Name des Harzmaterials:Polymethylmethacrylat mit der Typenbezeichnung "Delpet 50N" Hersteller des Harzmaterials:Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Typ der Spritzgießmaschine:IS 200 B Hersteller der Spritzgießmaschine:Toshiba Machine Co.

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Spritzdruck≈1200 bar plastifizierte Menge210 g/einzelnen Hohlraum Drehzahl der Schnecke40 U/min Klemmdruck180 t Spritzzeit25 s Kühlzeit115 s Zykluszeit für einen Schuß148 s

Temperatur des Zylinders:
hinterer Teil (Trichterseite)185°C mittlerer Teil (Zentrum)198°C vorderer Teil (Düsenseite)205°C

Formtemperatur:
stationäre Seite60°C bewegliche Seite62°C

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde unter Verwendung einer allgemein angewandten Form mit seitlichem Einlauf spritzgegossen, dessen Eingangstiefe zum Hohlraum 80% der Dicke des geformten Produkts entspricht. Die so erhaltene Nummernscheibe mit 5 mm Dicke für einen stereophonen Verstärker zeigte Fließmarken, Einspülungen und Senkmarken.

Name des Harzmaterials:PMMA Typ "Delpet 60N", wie in Beispiel 1 (1) Typ der Spritzgießmaschine:wie in Beispiel 1 (1)

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Spritzdruck≈1250 bar plastifizierte Menge120 g/2 Hohlräume Drehzahl der Schnecke40 U/min Klemmdruck75 t Spritzzeit10 s Kühlzeit65 s Zykluszeit eines Schusses100 s

Temperatur des Zylinders:
hinterer Teil (Trichterseite)200°C mittlerer Teil (Zentrum)220°C vorderer Teil (Düsenseite)210°C

Formtemperatur:
stationäre Seite65°C bewegliche Seite70°C

Beispiel 2 Spritzgießen eines Abdeckglases für Meßgeräte

Unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Form wurden ein Polymethylmethacrylat-Material (PMMA) und ein Polycarbonat-Material (PC) unter folgenden Bedingungen spritzgegossen, um ein kleines Abdeckglas für Meßgeräte mit etwa 70 × 50 × 17 mm, wie in den Fig. 14, 15A und 15B gezeigt, zu erhalten, wobei die Dicke in dem Teil mit dünnem Querschnitt 1 mm und in dem Teil mit dickem Querschnitt 5 mm betrug. Fig. 13 zeigt eine Schrägansicht des Teils einschließlich Einguß, Schmelzvorrat und Einlauf. Die spritzgegossenen Gegenstände zeigten keine Schweißmarken, Fließmarken oder Silberstreifen.

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Beispiel 3 Spritzgießen von Linsen für Sonnenbrillen

Unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Spritzgießform wurde ein Polymethylmethacrylat-Material unter folgenden Bedingungen spritzgegossen, um Sonnenbrillenlinsen mit einer Dicke von 2,2 mm und einer sphärischen Krümmung von 78 mm ⌀, wie in Fig. 16A und 16B gezeigt, herzustellen. Das spritzgegossene Produkt zeigte praktisch keine Molekularorientierung; nach den Nachbehandlungen, wie Einfärben und Oberflächenhärten, wurden keine Risse beobachtet. Dies dürfte an der Verbesserung der Lösemittelbeständigkeit und der mechanischen Festigkeit liegen. In diesem Fall wurden hervorragende spritzgegossene Gegenstände ohne Anwendung eines Überlaufhohlraums erhalten.

Name des Harzmaterials:PMMA mit der Typbezeichnung "Delpet 80N" Hersteller des Harzmaterials:Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Typ der Spritzgießmaschine:FS-75-B Hersteller der Spritzgießmaschine:Nissei Jushi Kgy Co.

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Spritzdruck≈1100 bar plastifizierte Menge105 g/4 Hohlräume Drehzahl der Schnecke55 U/min Klemmdruck70 t Spritzzeit12 s Kühlzeit15 s Zykluszeit eines Schusses32 s

Temperatur des Zylinders:
hinterer Teil (Trichterseite)225°C mittlerer Teil (Zentrum)240°C vorderer Teil (Düsenseite)225°C

Formtemperatur:
stationäre Seite78°C bewegliche Seite82°C

Beispiel 4 Spritzgießen eines dicken Vergrößerungsglases aus Polymethylacrylat

Bei der Herstellung eines Vergrößerungsglases mit 20 mm Dicke und 80 mm Durchmesser bei Anwendung einer herkömmlichen Form mit einem seitlichen Einlauf, der sich einem direkten Einlauf annäherte, zeigte das spritzgegossene Produkt infolge der großen Dicke eine Senkmarke. Darüber hinaus war die mechanische Festigkeit des Teils in der Nähe des Einlaufs wegen der intensiven Molekularorientierung schlecht. Da eine lange Verweilzeit notwendig war, um Senkmarken zu verhindern, erforderte die Zykluszeit für einen Schuß 12 bis 14 Minuten.

Unter Verwendung einer Form gemäß der Erfindung wurde das gleiche Material unter folgenden Bedingungen spritzgegossen. Das spritzgegossene Produkt, das in den Fig. 17A und 17B gezeigt ist, zeigte praktisch keine Molekularorientierung, und ein Schuß erforderte nur 2 Minuten 40 Sekunden bis 3 Minuten.

Wurde der unter Verwendung der herkömmlichen Form spritzgegossene Gegenstand 5 Minuten lang in ein Gemisch aus Methyläthylketon und Äthylalkohol getaucht, so erschien im Bereich in der Nähe des Einlaufs eine Abschattung, während das mit der erfindungsgemäßen Form erhaltene Spritzgußprodukt selbst nach einem Eintauchen für 10 Minuten keinerlei Abnormalität zeigte. Auch wurde keine Verschlechterung der mechanischen Festigkeit in der Nähe des Einlaufs beobachtet.

Name des Harzmaterials:PMMA vom Typ "Delpet 80 N" Typ der Spritzmaschine:SN520 Hersteller der Spritzgießmaschine:Niigata Engineering Co.

Die Spritzgießbedingungen waren folgende:

Spritzdruck≈1400 bar plastifizierte Menge52 g/Einzelhohlraum Drehzahl der Schnecke48 U/min Klemmdruck175 t Spritzzeit24 s Verweilzeit80 s Kühlzeit65 s Zykluszeit eines Schusses160 bis 180 s

Temperatur des Zylinders:
hinterer Teil (Trichterseite)225°C mittlerer Teil (Zentrum)230°C vorderer Teil (Düsenseite)230°C

Formtemperatur:
stationäre Seite92°C bewegliche Seite98°C

Wie im Vorstehenden beschrieben, ist beim Spritzgießen durchsichtiger Harze, wie Polystyrol und insbesondere Polymethacrylat, in einer erfindungsgemäßen Form der aus dem vom Hohlraum entnommenen spritzgegossene Gegenstand ein vollkommen homogenes und isotropes Produkt. Die erfindungsgemäße Form ist sehr brauchbar für die Herstellung verschiedener Meßgerät-Abdeckgläser, Staubdeckel für Stereogeräte, Deckgläser für Uhren und dergleichen, optische Linsen und Prismen, Brillengläser usw. Die erfindungsgemäße Form hat zwar eine leichte Komplizierung der Herstellung der Form und einen leichten Anstieg des Harzabfalls durch Beschneiden zur Folge. Diese Nachteile werden jedoch durch die Vorteile der Vermeidung der Bearbeitung des Produkts zum Ausschneiden der gewünschten Gegenstände, der Vermeidung von Schneidarbeit zum Entfernen des Einlaufs von den spritzgegossenen Gegenständen und der Reduzierung der Komplizierung der Spritzgießmaschine und des Steuermechanismus in ausgleichendem Maße kompensiert. Zusätzlich ist es von großer Bedeutung für das Gebiet der Herstellung der oben erwähnten transparenten Gegenstände, daß nunmehr durch Spritzgießen homogene und isotrope Gegenstände mit Abmessungsgenauigkeit erhalten werden.

Claims

1. Spritzgießform mit einem zwischen Einguß (2) und Hohlraum (1) vorgesehenen ersten Einlaufabschnitt (3) und zweiten Einlaufabschnitt (4), bei der der erste Einlaufabschnitt eine kleinere Querschnittsfläche aufweist als die des Eingusses und einen Verbindungsteil zwischen dem Einguß und dem zweiten Einlaufabschnitt bildet und bei der sich der zweite Einlaufabschnitt vom ersten Einlaufabschnitt mit einer fortschreitend ansteigenden Breite in Form des Schulterteils eines Kleiderbügels erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich fortschreitend ansteigender Breite bis zum Auftreffen auf den Hohlraum (1) erstreckenden zweiten Einlaufabschnitt (4) auf halbem Weg zum Hohlraum (1) eine Verengung (5) vorgesehen ist, die quer zum Fließkanal des geschmolzenen Harzes verläuft.

2. Spritzgegossener Kunstharzgegenstand, der durch Spritzgießen unter Verwendung einer Spritzgießform nach Anspruch 1 erhalten worden ist.