DE2906842B1

DE2906842B1 - Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Duromergranulat

Info

Publication number: DE2906842B1
Application number: DE19792906842
Authority: DE
Inventors: Georg Prof Dr-Ing Menges; Helmuth Dipl-Ing Reichstein; Roland Dr-In Schulze-Kadelbach
Original assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Current assignee: Rheinisch Westlische Technische Hochschuke RWTH
Priority date: 1979-02-22
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1980-07-10
Also published as: DE2906842C2

Description

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Duromergranulat, wobei das Duromergranulat unter Druck- und Wärmezufuhr in einem Werkzeug geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Duromergranulat eingesetzt wird, dessen jedes Korn einen ausgehärteten Kern und eine imvernetzte äußere Schicht aufweist 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines ausgehärteten Kerns und einer unvernetzten äußeren Schicht die Masse des Duromergranulats einen HF-sensitiven Füllstoff aufweist und die Körner des Duromergranulats in einem HF- bzw. UHF-Feld in einem kühlenden Luftstrom bewegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines ausgehärteten Kerns und einer unvernetzten äußeren Schicht ausgehärtete Körner des Duromergranulats mit einer Schicht von unvernetztem Harz des Duromergranulats überzogen werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Duromergranulat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Nach den bisher bekannten derartigen Verfahren werden Formteile aus Duromergranulat durch Spritzgießen oder Formpressen hergestellt. Gemeinsam ist diesen Formungsverfahren, daß das gesamte mit Granulat auszufüllende Formteilvolumen entweder in separaten Aggregaten oder aber im Werkzeug selbst in einen schmelzflüssigen Zustand gebracht, unter Druck ausgeformt und durch Zufuhr von Wärme ausgehärtet wird.
Dabei ist es aber ein Nachteil, daß das Anheizen des Formstoffes und dessen Aushärten im Werkzeug selbst dieses langzeitig belastet. Andererseits stellt aber eine Vorwärmung bis zur Preßtemperatur außerhalb des Werkzeugs, gegebenenfalls unter Verwendung von Tabletten, einen gesonderten Arbeitsgang dar. Darüber hinaus besteht insbesondere beim Spritzgießen die Gefahr der Anvernetzung im Zylinder.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen aus Duromergranulat zu schaffen, das es ermöglicht, Formteile beliebiger Dicke in sehr kurzen Zykluszeiten herzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst Da die Zykluszeit bei der Verarbeitung von Duromeren weitgehend von der ablaufenden Vernetzungsreaktion bestirnmt wird, ist es vorteilhaft, daß die Vernetzung nur im Kern der Granulatkörper stattfindet, deren Außenhaut aber unvernetzt und damit bindungsfähig bleibt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber den zur Zeit üblichen Verfahren zur Herstellung von Duromer-Formteilen sind: - der gesamte Verfahrensverlauf ist wesentlich kürzer, - es ist ein einstufiger Prozeß, - das Verfahren ist infolge seiner Einfachheit weniger störanfällig und leicht automatisierbar, - mit dem Verfahren lassen sich insbesondere sehr dickwandige Teile, die aber keineswegs etwa zylinderförmig ~ zu sein brauchen, in sehr kurzen Formverweilzeiten herstellen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 dargelegt.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht so aus, daß zunächst Granulat aus Harz, Härter und einem HF-sensitiven Füllstoff hergestellt wird. Diese Granulatmenge wird sodann einem hochfrequenten bzw. ultrahochfrequenten Wechselfeld ausgesetzt. Um die einzelnen Granulatkörner in Ihrem Innern vollständig auszuhärten, während die Randzonen der Granulatkörner unvernetzt bleiben, wird gleichzeitig die gesamte Granulatmenge mit kalter Luft durchströmt. Der HF-sensitive Füllstoff erwärmt die einzelnen Granulatkörner von innen hinaus; gleichzeitig wird aber die äußere Schicht der Granulatkörner gekühlt. Diese Schicht bleibt somit unvernetzt, während das Korninnere, der Kern, aushärtet. Die eigentliche Formteilherstellung kann entweder unmittelbar im Anschluß an die Vorvernetzung oder aber auch später erfolgen. Dabei bietet diese erste Verfahrensvariante den Vorteil, daß die im Granulatkorninnern noch gespeicherte Wärme für den weiteren Prozeß genutzt wird.

Claims

Beispielsweise erfolgte bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Vorvernetzung des Granulats in einer Wirbelkammer aus Polyäthylen und Quarzglas. In dieser wurde kugelförmiges Granulat (Durchmesser 3 - 6 mm) aus Harz, Härter und Füllstoff verwirbelt. Die Wirbelkammer wurde in ein Mikrowellengerät gestellt, das eine Abgabeleistung von 1,3 kW bei einer Frequenz von 2450 MHz hatte. Die Wirbelkammer wurde an eine Druckluftleitung mit 5 bar angeschlossen, wobei der Luftdurchsatz über ein Ventil und einen Durchflußmesser geregelt wurde. Je nach Korngröße wurde die gewünschte Vorvernetzung nach 30 - 60 s erzielt. Das vorvernetzte Granulat wurde in die verschiedensten Formkörper - beispielsweise in zylinderförmige Formteile ( 60 mm, h = 10-60 mm) - geformt. Dabei wurde mit einem Schlagkolben ein Druck von 120 bar aufgebracht. Die Formverweilzeit betrug unabhängig von dem Formteilvolumen und der Formteildicke etwa 90 s.