DE2922313A1

DE2922313A1 - Duennwandige form zur herstellung von formkoerpern aus schaeumbarem thermoplastischem kunststoffgranulat

Info

Publication number: DE2922313A1
Application number: DE19792922313
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: CIVAG AG fur VERPACKUNGSFORSC
Current assignee: CIVAG AG fur VERPACKUNGSFORSC
Priority date: 1979-05-31
Filing date: 1979-05-31
Publication date: 1981-02-12
Also published as: FR2457756B3; FR2457756A1

Description

DIPLOM-CHEMIKER UND PATENTANWALT

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CIVAG AG

Institut für Verpackungsforschung CH-9100 Herisau / Schweiz

Dünnwandige Form zur Herstellung von Formkörpern aus schäumbarem thermoplastischem Kunststoffgranulat

Die vorliegende Erfindung betrifft eine dünnwandige Form zur Herstellung von Formkörpern aus schäumbarem thermoplastischem Kunststoffgranulat, vorzugsweise aus expandierbarem Polystyrolschaum, das beispielsweise von der Badischen Anilin- und Sodafabrik AG in Perlform hergestellt und unter der geschützten Bezeichnung Styropor vertrieben wird.

In den letzten Jahrzehnten sind eine ganze Reihe von Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Formkörpern aus expandierbarem Polystyrolschaum (EPS) bekannt geworden, bei denen vorgeschäumtes Kunststoffgranulat in einer Form unter Zufuhr von Wärme nachgeschäumt und versintert wird.

Bei diesen bekannten Verfahren wird entweder nur die Form von außen erwärmt/ was jedoch nur bei sehr dünnen Form-

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körpern sinnvoll möglich ist, oder aber es werden Formen eingesetzt, die mit Löchern oder Schlitzen versehen sind, durch die zwar das vorgeschäumte Kunststoffgranulat nicht austreten, wohl aber der zur Erwärmung dienende Wasserdampf oder das heiße Wasser in die Form und zwischen das Granulat eintreten kann. Ferner sind Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei denen die Form vor dem Einfüllen des vorgeschäumten Kunststoffgranulates evakuiert und von außen vorgewärmt wird, ohne daß das hierfür notwendige Heizmedium in die Form eindringen kann. Während oder nach dem Einbringen des Granulats in die Form wird eine geringe Menge Dampf eingeleitet, wobei die Form wärend der gesamten Füllzeit weiter evakuiert wird. Die Form weist dabei ebenfalls Löcher bzw. Schlitze auf, die jedoch in spezielle Vakuum- bzw. Dampf-Zuführungsleitungen münden.

Für all diese Verfahren werden üblicherweise Formen aus Aluminium eingesetzt, die entweder gegossen und dann mechanisch nachbearbeitet oder durch rein mechanische Bearbeitung aus einem entsprechenden Block hergestellt wurden. Die Wandstärken dieser Formen liegen aufgrund der Herstellungstechniken zwischen 8 und 14 mm, wobei die in den Wandungen benötigten Löcher oder Schlitze nachträglich an den entsprechenden Stellen gebohrt bzw. gefräst werden müssen.

Abgesehen davon, daß die bisherigen Herstellungstechniken, insbesondere in Anbetracht der erforderlichen mechanischen Nachbearbeitung, relativ aufwendig sind und nicht zu absolut gleichen Formen führen, erhält man durch die mechanische Nachbearbeitung zwangsläufig verhältnismäßig rauhe Oberflächen, die eine schlechte Entformung ergeben. Ferner haben sich die herstellungsmäßig bedingten Wandstärken von 8 bis 14 mm aufgrund der dadurch bedingten schlechteren Wärmeleitfähigkeit als nachteilig erwiesen. Darüber hinaus korrodieren derartige Formen aus Aluminium durch den ständigen Einfluß von Wasser und Dampf sehr stark/ so daß sie häufig nachbearbeitet werden müssen.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, Formen zur Herstellung von Formkörpern aus vorgeschäumtem Kunststoffgranulat, insbesondere aus expandierbarem Polystyrolschaum, zu schaffen, die die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweisen, d. h. die relativ leicht und genau reproduzierbar hergestellt werden können, und die glatte, nicht oxidierende Oberflächen und eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweisen, wobei bereits bei der Herstellung die Löcher und/oder Schlitze mit gebildet werden sollen.

Gelöst wurde diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß man die Formen nach dem an sich bekannten Galvanoplastverfahren herstellt. Bei diesem Verfahren werden zum Beispiel die entsprechenden Oberflächen eines vorher hergestellten Modells zunächst elektrisch leitfähig gemacht, wobei die Stellen, die später Löcher und/oder Schlitze aufweisen sollen, mit einer Isolierschicht, z. B. mit Wachs, abgedeckt werden. Auf diesen elektrisch leitfähig gemachten Oberflächen wird dann das gewünschte Metall bzw. die gewünschte Metall-Legierung aus einem entsprechenden Metallsalz so lange abgeschieden, bis die gewünschte Wandstärke erreicht ist, wobei man darauf achten muß, daß während des Wachstums eine Knospenbildung vermieden wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine dünnwandige Form zur Herstellung von Formkörpern aus vorgeschäumtem Kunststoffgranulat, insbesondere aus expandierbarem Polystyrolschaum, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie nach dem Galvanoplastverfahren hergestellt wurde.

Die Formen haben vorzugsweise eine Wandstärke von 2 bis 3 mm, im Gegensatz zu den bisher gebräuchlichen Aluminiumformen, die eine Wandstärke von 8 bis 14 mm aufweisen, und bestehen insbesondere aus Kupfer oder Nickel oder aus deren Legierungen.

Je nachdem aus welchem Metall bzw. aus welcher Metall-Legierung die Form besteht, kann es vorteilhaft sein, auf die Formoberflächen, insbesondere die Forminnenflächen im Galvanoverfahren zusätzlich eine Schutzschicht gegen Oxidation aufzubringen, oder

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aber eine solche, die gegenüber der eigentlichen Form eine noch größere Härte und/oder Glätte aufweist. Diese zusätzliche Schutzschicht kann beispielsweise im Falle einer Kupferform eine Nickel- oder Silberschicht sein.

Zur Erhöhung der Stabilität der Form kann man nach Erreichen der gewünschten Wandstärke durch Abdecken der Außenoberfläche mit Wachs an den Stellen, an denen keine Metallabscheidung mehr erfolgen soll, zusätzlich Verstärkungsstege oder -rippen oder andere verstärkend wirkende Erhöhungen mittels der Galvanotechnik abscheiden. Das gleiche gilt für gewünschte Anschlüsse, beispielsweise rund um die jeweiligen Loch- oder Schlitzdüsen, die entweder zum Evakuieren oder dem Eintritt des Heizmediums dienen, das entweder Wasserdampf oder ein heißes innertes Gas sein kann.

Die beigefügte Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Form 1 mit den entsprechenden bekannten Umbauten und der Füllvorrichtung 9. In dieser Figur haben die Bezugszeichen folgende Bedeutung:

1 Form

2 Formkastenhälfte

3 Vakuumleitung (bewegliche Seite)

4 Heißwasser/Kaltwasser-Sprühleitung (bewegl. Seite) 4a Heißwasser/Kaltwasser-Sprühleitung (feste Seite)

5 Schlitzdüse

6 Injektorhalteplatte

7 Sprühdüsen

8 Verbindungsring

9 Wasserabfluß

10 festes Maschinenschild

11 Abflußverschluß

12 bewegl. Maschinenschild

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Da die prinzipielle Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Formen den bekannten Formen aus Aluminium entspricht, erübrigt sich im vorliegenden Fall eine genaue Verfahrensbeschreibung.

Zusammenfassend ergibt sich, daß gemäß der Erfindung hinsichtlich der dünnwandigen Form

(a) Formwandstärken zwischen vorzugsweise 2 und 3 mm erreicht werden können und beispielsweise Kupfer anstelle von Aluminium eingesetzt werden kann, wodurch eine größere Wärmeleitfähigkeit erreicht wird und damit kurzzeitig eine höhere Temperatur übertragen werden kann, wodurch wiederum kürzere Zykluszeiten erreicht werden,

(b) Bei der Herstellung der Form die Vakuum- und Dampfschlitze mit eingebracht werden können und

(c) die Formoberfläche glatt ist und mit einem weiteren Überzug gegenüber Oxidation geschützt oder gehärtet oder geglättet werden kann, wodurch u. a. eine bessere Entformung des Produkts möglich ist und die mit der erfindungsgemäßen Form hergestellten Formkörper eine bessere Oberflächengüte hinsichtlich Glätte und gegebenenfalls Härte aufweisen. Das Erreichen einer härteren Oberfläche des Formkörpers ist auf die Möglichkeit zurückzuführen, höhere Temperaturen von der Form auf den Formkörper übertragen zu können.

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Claims

Patentansprüche

.J Dünnwandige Form zur Herstellung von Formkörpern aus vorgeschäumtem Kunststoffgranulat, insbesondere expandierbarem Polystyrolschaum, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Galvanoplastverfahren hergestellt wurde.
2. Form nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Wandstärke von 2 bis 3 mm aufweist.
3. Form nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Kupfer oder Nickel oder deren Legierungen besteht .
4. Form nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf ihren Oberflächen eine zusätzliche im Galvanoverfahren aufgebrachte Schutzschicht gegen Oxydation aufweist.
5. Form nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Erhöhung ihrer Stabilität an verschiedenen Stellen Stege oder andere versteifend wirkende Erhöhungen aufweist.

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