DE2933244C2

DE2933244C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines wärmegehärteten in-der-Form-Überzugs

Info

Publication number: DE2933244C2
Application number: DE2933244A
Authority: DE
Inventors: Sigurdur Isfeld Arnason; Edward J. Ionia Mich. Kleese
Original assignee: General Tire and Rubber Co
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Holdings Inc
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1982-03-18
Also published as: FR2445208B1; MX154089A; IT7924933A0; DE2933244A1; ES485217A1; AU4954979A; FR2445208A1; CA1117266A; IT1122435B

Description

In-der-Form-Überzugsverfahren bestehen darin,

ίο zuerst ein Basisteil des Gegenstandes im Hohlraum eines Paares von in bezug aufeinander beweglichen Formteilen einer Formungseinrichtung bzw. Preßformungseinrichtung mit Form zu formen. Man läßt das Basisteil des Gegenstandes härten, worauf man ein hautbildendes Überzugsmaterial auf die zu verbessernde Oberfläche injiziert Man legt an die Formteile einen Druck an, um das haut- bzw. filmbildende Überzugsmaterial im wesentlichen gleichmäßig über die Oberfläche des Basisteils zu verteilen und dadurch die Porosität und jegliche Schrumpfungsanteile an der Oberfläche im wesentlichen aufzufüllen. Diese Verfahren werden am besten in den US-PS 40 76 788, 40 76 780 und 40 82 426, sowie in »The Mechanics for Molded Coating for Compression Molded Reinforced Plastic Parts« von Robert Ongena, 33. jährliche technische Konferenz 1978, Reinforced Plastics/Composites Institute, The Society of the Plastics Industry, Ina Section 14B, Seiten 1—7 und in Modern Plastics vom Juni 1976, Seiten 54—56 vom William Todd beschrieben.

jo Die Vorrichtung nach dem Stand der Technik besteht aus einem Paar gegeneinander beweglicher Formglieder, von denen eines mittels eines hydraulischen Druckkolbens gegen das andere beweglich ist. Sind die Formglieder geschlossen, so wird zwischen ihnen ein Hohlraum gebildet zur Formung eines Gegenstands mit einer gewünschten Struktur. Eines der Formglieder zeichnet sich dadurch aus, daß darin eine Kammer gebildet wird, die mit dem Hohlraum kommuniziert und dazu geeignet ist, eine abgemessene Menge eines

flüssigen Überzugsmaterials in Form eines wärmehärtenden Harzes aufzunehmen, das anschließend zur Überzugsbildung auf einer Oberfläche des Formkörpers verwendet wird. Die Kammer ist mit einem gleitbaren Kolben oder Stempel ausgerüstet, der durch eine geeignete Betätigungsvorrichtung bewegt werden kann, um das flüssige Überzugsmaterial aus der Kammer in den Hohlraum und auf eine Oberfläche des Formkör pers zu verschieben, ohne eine öffnung der Formglieder zu erfordern. Das Überzugsmaterial wird mittels einer Injektorvorrichtung in die Kammer eingebracht, die ein Körperteil aufweist, von dem ein Ende mit einer Düse ausgebildet ist, die angrenzend an die Kammer liegt. Die Düse kann selektiv in die und aus der Dichtungseinrichtung mittels einer Einlaßöffnung bewegt werden, die in den vereinten Formgliedern ausgebildet ist und mit der Kammer in Kommunikation bzw. Verbindung steht. Wird das Basisteil des Körpers zuerst in dem Hohlraum ausgebildet, so liegt der Kolben in der Kammer glatt in den Formungshohlraum eingebettet, und seine Lage ist

μι so, daß sowohl die Kammer als auch die Einlaßöffnung von der Verbindung mit dem Hohlraum abgeschlossen sind. Nach ausreichender Härtung des ßasisteils des Körpers, so daß es seine Form beibehält, wird der Kolben durch die Betätigungseinrichtung in eine zweite

h5 Position bewegt, wodurch ein vorbestimmtes Volumen der Kammer zum Hohlraum freigesetzt wird. Gleichzeitig wird die Injektorvorrichtung in die Einlaßöffnung bewegt, und das flüssige Überzugsmaterial wird der

Kammer zugeführt, wobei der hydraulische Druck auf den Kolben erleichtert wird. Die Düse des Injektors liegt in der Einlaßöffnung und der Kolben wird durch die Betätigungseinrichtung gegen den Hohlraum bewegt, se daß das Oberzugsmaterial unter Druck auf die zu überziehende Oberfläche gepreßt wird. Der Druckkolben wird erneut betätigt, so daß die Formglieder gegeneinander bewegt werden und ein Druck auf das Überzugsmatirial ausgeübt wird, und Druck und Temperatur werden während einer ausreichenden Zeit beibehalten, um das Oberzugsmaterial ausreichend zu härten, so daß die Formglieder geöffnet und der überzogene Formkörper ausgeworfen werden können.

Die bekannten iPreßtormen werden durch hydraulische Zylinder, die an den Bodenpreßplatten angebracht sind, und gegen die obere Platte in Aufwärtsrichtung drücken, in paralleler Anordnung gehalten. Die Zylinder trennen auch die Formen für die Injektion. Ein Druckkolben von etwa 1650 t drückt die oberen Platten nach unten, was zu zwei hydraulischen Einrichtungen führt, die gegeneinander arbeiten. Die bekannte Vorrichtung stellt zwar einen beträchtlicheii Fortschritt dar, ist jedoch äußerst kompliziert, da sie eine mit Gelenken versehene Düse aufweist, die mit der Form in Kontakt kommt, einen Behälter füllt und anschließend zurückgezogen wird, worauf der Inhalt des Behälters in die Form injiziert wird.

Durch die Erfindung wird die Notwendigkeit eines Gelenkmechanismus, des Behälters, des FIuid-Ejektorsystems des Behälters und des hydraulischen Nivelliersystems der bekannten Vorrichtung beseitigt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, die eine mit Wasser gekühlte, mit Röhren bestückte Injektordüse aufweist, die in einem Heißformglied dauerhaft montiert ist. Die Injektordüse injiziert direkt in den Hohlraum der Form. Ein Strom wird parallel zu einer aufgerauhten Substratoberfläche injiziert. Die Form, die die aufgerauhte Oberfläche bildet, weist ihrerseits eine rauhe Oberfläche auf. Es müssen keine mechanischen Hilfseinrichtungen an den Kanten der beweglichen oberen Form verwendet werden, um die Anhebekraft, die durch das hydraulische Fluid bzw. die hydraulische Flüssigkeit erzeugt wird, die zur öffnung der Form verwendet wird, zu unterstützen. Es werden übliche Auflageblöcke verwendet, um die Formen in paralleler Konfiguration zu halten. Außerdem müssen keine geeigneten Steuerungen eingesetzt werden, um mit dem öffnen der Form oder mit der Strömungsgeschwindigkeit des Überzugsmaterials in den Hohlraum synchronzugehen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im folgenden genauer beschrieben.

Fig. 1 stellt teilweise im Schnitt die Ansicht einer Preßform dar, bei der die mit Rohren versehene Düss in der unteren Form montiert ist.

Fig. la stellt teilweise im Schnitt eine Ansicht der mit Röhren bestückten Injektionsdüse dar.

Fig.2 ist eine Ansicht der Ablenkvorrichtung aus handelsüblichem Polytetrafluorethylen, die in der Injektionsdüse der F i g. I verwendet wird.

Fig. 3 ist eine Darstellung der Formen, die Lagerblöcke zeigt.

Fig.4 ist eine Draufsicht bzw. ein Grundriß der Bodenform, die ein" aufgerauhte Oberfläche zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen trägt eine übliche hydraulische Presse, die nicht dargestellt ist, ein Paar von gegeneinander beweglichen Formgliedern 2

und 4, von denen das untere, das durch die Bezugsnummer 2 bezeichnet wird, starr an der Basis befestigt ist, wohingegen das obere Formglied 4 fest mit einem Plattenglied verbunden ist, das seinerseits vertikal durch einen doppeltwirkenden hydraulischen Druckkolben bewegt werden kann, der an dem Trägerbzw. Stützglied montiert ist. Der hydraulische Druckkolben dient dazu, das obere Formglied 4 in bezug auf das untere Formglied 2 anzuheben, und das obere Formglied 4 wird, was nicht dargestellt ist, während dieser Bewegung durch geeignete Führungsglieder geführt. Wird so der hydraulische Druckkolben in Bewegung gesetzt, so kann das obere Formglied 4 eine angehobene geöffnete Stellung oder eine geschlossene herabgesenkte Stellung, wie in der F i g. 1 gezeigt, annehmen. Sind die Formglieder 2 und 4 geschlossen, so bilden sie einen Hohlraum zur Formung eines Kunststoffkörpers, unter Wärme und Druck in einer gewünschten Struktur. Die Formglieder 2 und 4 können nicht nur dazu dienen, einen Kur: ίStoffkörper, wie in F i g. 1 gezeigt, zu formen, sonde™ das Forrngücd 2 umfaßt Teile und Bestandteile, die im folgenden beschrieben werden, die einen Überzug auf einer Oberfläche des Formkörpers ausbilden. Die Überzugsbildung erfolgt in der Form aus einem flüssigen, hau:- bzw. filmbildenden wärmehärtbaren Harz, das gegen die zu überziehende Oberfläche injiziert wird.

Um das flüssige wärmehärtende Harzüberzugsmaterial auf die zu verbessernde Oberfläche zu führen, wurde das untere Formglied bzw. die untere Formhälfte 2 so ausgestaltet, daß sie eine mit Röhren bestückte Injektordüse 6 umfaßt. Im Hinblick hierauf ist das untere Formglied 2 mit einer waagerecht orientierten zylindrischen Aussparung 8 ausgebildet, in der die mit Röhren bzw. Ventilen bestückte Injektordüse 6 dauerhaft montiert ist. Ein Röhrenstift bzw. Röhrensockelstift 10 ist mit einer Betätigungseinrichtung in der Form eines doppelt wirkenden hydraulischen Kolbens 12 verbunden, der in dem Zylinder 14 beweglich ist Durch Richten eines unter Druck befindlichen Fluids bzw. einer unter Dmck befindlichen Flüssigkeit gegen eines oder das andere Ende des hydraulischen Zylinders 14 kann sich der Kolben 12 zwischen dem Gewebepuffer 16 und dem Gewebepuffer 18 bewegen. Die Bewegung des Kolbens 12 zum Gewebepuffer 18 öffnet die Injektordüse 20. In der offenen Stellung fließt das wärmehärtende Harz 22 durch den Materialeinlaß 24, durch die Hülse 26 aus rostfreiem Stahl, durch das offene Ventil 20 und in den Formhohlraum 28.

Die Injektorvorrichtung 6 wird durch das untere Formglied 2 getragen und umfaßt, wie in der F i g. 1 dargestellt, eine zylindrische Aussparung 8, deren Enteil 30 mit einem Gewinde versehen ist, das dazu dient, die Injektorvorrichtung sicher an das untere Formglied 2 mhtels des mit Gewinoe versehenen Düsenendes 32 zu binden. Das äußere Mantelrohrglied 34 ist an seinem linken Ende, wie in der F i g. 1 gezeigt, an eine lange Innenhülse 26 durch den Flansch 34 befestigt, an seinem rechten Ende ist das äußere Mantelglied 34 an die Hülse 26 durch die Injektordüsenanordnung 36 befestigt. Die innere periphere Oberfläche bzw. Umfangsoberfläche eines Teils des Mantclrohrglieds 34 bildet zusammen mit der äußeren Oberfläche der Hülse 26 Passagen für ein Kühlfluid bzw. eine Kühlflüssigkeit, die von dem Einlaß 38 um die Hülse 26 herum dirigiert wird und anschließend an der Auslaßöffnung 40 austritt. Ablenkvorrichtungen aus Tetrafluoräthylen 42 sind in der Kühlpassage, um den

Strom des Kühlwassers in die Kühlkammer 43 der Injektordüsenanordnung 36 zu dirigieren. Wie aus der F i g. 2 ersichtlich, weist die Ablenkvorrichtung 42 flache Oberflächen 44 und 45 auf, wodurch es möglich wird, daß Wasser zwischen dem äußeren Mantelrohrglied 34 und der Ablenkvorrichtung 42 fließt, und in die Injektordüsenanordnung 36 eintritt. Diese Hülse 26 paßt durch die öffnung 46. Durch das Leiten der Wasserkühlung zu der Injektordüsenanordnung 36 wird die Injektordüsenanordnung kühl genug gehalten, so daß kein durch die Düse injiziertes Harz gehärtet wird, jedoch warm genug, so daß das Teil der Form nicht gekühlt w^;rd, an das sie befestigt ist und eine schlechte Härtung des Harzes in dieser Gegend bewirkt wird.

Die mit Röhren bzw. Ventilen versehene Düse wird durch Luft von 689 kPa oder ein hydraulisches Fluid von 6894 kPa geöffnet und geschlossen. Wenn das hydraulische Fluid (einschließlich der Luft) über eine Öffnung 48 im Flansch 34 zur Kammer an der linken Seile des

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verschoben, wodurch das Harz in die Form injiziert werden kann. Wird andererseits das hydraulische Fluid über eine öffnung 50 im Flansch 52 zur Kammer an der rechten Seite des Kolbengliedes 12 geführt, so bewegt sich der Stift 10 der Injektorvorrichtung nach rechts, wodurch das Ventil bei 20 und der Stift 10 geschlossen werden, wodurch die glatte Oberfläche im Inneren der Form 2 vervollständigt wird.

Als bevorzugtes Fluid dient Luft. Ί die Gefahr der Verunreinigung des Injektorharzes rr:¹ ·?^;ηο:η hydraulischen Fluid bzw. einer hydraulischer. Flüssigkeit ausgeschaltet wird. Das Injektorharz wird bei f*°·» kPa gehalten, so daß jegliches Lecken in die Liiftk.·, mer und nicht umgekehrt erfolgt. Das in-der-Form-Überzugsharz wird in den mit Rohren b/w. Ventilen versehenen Injektor beim Harzeinlaß 24 eingebracht, der so angepaßt ist. daß er durch eine (nicht gezeigte) Leitung mit einer Quelle für mit Druck bestückte Bestandteile verbunden werden kann, die ein wärmehärtbares Harzsystem oder ein zwei-Komponentenwärmehärtbares Harzsystem zuliefern. Wird ein Zweikomponentenharz verwendet, so dient ein statischer Mischer dazu, die beiden flüssigen Komponenten des wärmehärtenden Harzsysteme vor dem Einbringen durch die öffnung 24 zu vermischen. Es können auch andere bekannte Mischer verwendet werden. Es ist ersichtlich, daß beim Bewegen des Stiftes 10 nach links die Düse geöffnet wird und das wärmehärtende Harz-Überzugsmaterial in das untere Formglied 2 fließen kann, wenn der Druck groß genug ist. um den Druck zu überwinden, der durch die Presse auf die Fo~m ausgeübt wird. Die untere Form 2 weist eine aufgerauhte Innenoberfläche 3 auf. Hierdurch wird dem Substratteil eine aufgerauhte Oberfläche verliehen. Der Ruß des in-der-Form-Überzugsharzes über die aufgerauhte Oberfläche bewirkt eine Trennung von Harz und Füllstoff, wodurch eine harzreiche Schicht an der Substratoberfläche verbleibt- Die harzreiche Schicht scheint die Adhäsion zu unterstützen. Die Einkerbungen in der Oberfläche der Form können im Bereic .on etwa 0,001 mm bis 0,01 mm liegen.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt. Zunächst wird das obere Formglied 4 in bezug auf das untere Formglied 2 so angehoben, daß der Hohiraummantel in dem unteren Formglied freigelegt wird- Tafeln von Folienformmassen bzw. Folienpreßmassen bzw. Plattenformmassen bzw. Plattenpreßmassen (im folgenden zur Vereinfachung als »Folienformmassen« bezeichnet) werden anschließend in den Boden des unteren Formglieds 2 in den Hohlraum an geeigneten Stellen eingebracht. Der Stift 10 liegt so. daß er eine glatte Innenoberfläche mit der Innenfläche der Form 2 durch Unterdrucksetzen der öffnung 50 bildet. Die Form wird unter Druck gesetzt, wobei das geheizte obere Formglied 4 abwärts in teleskopartigen Eingriff bzw. teleskopartige Verbindung mit dem feststehenden geheizten unteren Formglied 2 geführt wird. Wenn das obere Formglied 4 sich auf das untere Formglied 2 schließt, so werden die Tafeln der Folienformmasse unter Wärme und Druck deformiert und fließen unter Auffüllung des I'reßformhohlraunics und jeglicher rippenbildender Kerben darin, unter Bildung eines gerippten Substrats, das durch die Beziiesnummer 28 bezeichnet wird. Der Formungsdruck, der durch den Druckkolben der Preßform erzeugt wird, wird auf das obere Formglied 18 beibehalten, bis das Substrat 28 hiirtet und ausreichend hart ist, um eine Trennung des

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des Substrats zu ermöglichen. Ein Preßformzeitschalter Nr. I wird auf '/: bis 5 Minuten eingestellt, um die Ausgangshärtung vollständig zu erzielen.

Während des Hiirtungszyklus werden über den Rippen wegen der auftretenden Schrumpfung gewöhnlich Einsackstellen gebildet. In gleicher Weise kann die Oberfläche des Substrats auch andere Fehlerhaftigkeiten aufweisen, wie Porosität, geradlinige Sprünge usw. Derartig Fehler an der äußeren Oberfläche des Substrats 28 werden durch Ausbildung eines kosmetischen Überzuges auf der zu verbessernden Oberfläche ausgeglichen. Dieser Überzug v.jrd erfindungsgemäß während der Endstufen der Härtung des Substrats aufgebracht.

Beim Auftrag des Überzugs wird der Druckkolbendruck der Druckform auf das obere Formglied 4 zunächst erleichtert durch Betrieb eines Zeitschalters Γ-2, der auf etwa I —4 Sekunden eingestellt wird. Dieser öffnet die Form 1.27 cm. Unter Druck stehendes Fluid wird durch die Öffnung 48 auf die linke Seite des Kolbengliedes 12 geführt, während die andere Seite des Kolbengliedes über die öffnung 50 entlüftet wird. Der Entgasungszeitschalter T-3 der Form wird dazu verwendet, sowohl die Bewegung des Stiftes 10 als auch die Formöffnungszeit zu steuern. Das in-der-Form-Überzugsmaterial wird während etwa 1 — 15 Sekunden durch die Materialeinlaßöffnung 24 injiziert. Hat T-3 ausgeschaltet, so kommt die Presse wieder herab auf Tonnage und wird durch T-A zeitlich eingi. '· (etwa 1 — 15 Minuten), um den Überzug zu härten. Gleichzeitig mit dem Herabkommen der Presse wird der Stift 10 zurückgezogen, um einen Teil der Innenwandui.^ der Preßform zu bilden.

Während der Rückzugszeit des Stifts 10 fließt das Überzugsmaterial in den Hohlraum. Das Überzugsmaterial bewegt sich äußerlich parallel zur Oberfläche des Substrats 28, wodurch letzteres hydraulisch fest gegen das obere Formglied 4 gepreßt wird, wodurch verhindert wird, daß Verschiebungen auftreten oder es aus seiner Lage gebracht wird. Anschließend auf die Zufuhr des Überzugsmaterials unter Druck auf die untere Oberfläche des Substrats 28 wird die Presse erneut aktiviert so daß die Formglieder 2 und 4 geschlossen und das Überzugsmaterial gleichmäßig auf der zu überziehenden Oberfläche verteilt wird. Auflageblöcke 60, die den Aussparungen 62 entsprechen, richten die Formen der sich schließenden Preßform aus. Führungsstäbe und passende Aussparungen können

ebenfalls zusammen mit den Auflageblöcken verwendet werden. Die Drücke und Temperaturen sowie die Λ π des Überzugsmaterials, die bei der erfindung·· gemäßen Vorrichtung verwendet werden können, sind in den eingangs genannten l.itcratursiellcii bzw. Patentanmeldungen und Offenlegungsschriften beschrieben. Zu'· diesbezüglichen weiteren Frläuterung des Verfahrens wK' daher auf diese Literaturstellen Bezug genomme· Spezielle Beispiele für das Fiaspnlzen bzw. di·. Injektion des Überzugs unter Anwendung einer Einspritzdüse mit einem Stab, der durc'i die Öffnung in der Düse herausragt, werden im Mgfndeti aufgeführ'. In der geschlossenen Darstellung liiiilei i!as Fni'.c >.l·-. Stabes einen kleinen Anteil der lnn:nii,ieh·. Lr Preßform. Im offenen Zustand wir;l der Stab ■.on ..iei Form und von der Öffnutig in der Πι,se zur·: kgiVog-. wodurch das Uberzugsmateriai in die IYeIlI, rl iii'i/ie¹' w■ rden kann. Der S;,ih ist gegen Rotation st.Γ: ,'isien. s.i

immer eine glatte Oberfläche bildet. Die Düse weist eine von der Form unterschiedliche Temperatur auf. da sie wassergekühlt ist.

Fs wurden (hargengewichte. die soviel wie 0,5 mm Überzug ergaben, verwendet, jedoch hat sich im Durchschnitt ein Überzug von 0.07 bis 0.10 mm als allgemein ausreichend erwiesen, um sowohl eine Opazität bzw. eine Trübung als auch eine vollständige Bedeckung zu erzielen. Da das übliche Substrat im Durchschnitt 2.5 mm Dicke aufweist, erforderte ein typischer Überzug etwa 0.03 bis 0.05 g Überzug pro g ve wendeter SMC (Folienformmasse).

Einfache Finbringungen von Überzugsbeschickungen häufig ein einziger Pool oder Streifen, der durch Hochdruckinjektion gebildet wurde, ergaben gewöhnlich einen vollständigen Überzug.

Preßformungstemperaturen von 140—160"C gaben zufriedenstellende Überzüge. Fine minimale Härtungszeit von 10—30 Sekunden bei 1 50'C wurde angewendet, jedoch waren manchmal langsamere Härtungsgeschwindigkeiten erforderlich, um eine zu rasche Gelbildung zu verhindern, die zu einer unvollständigen Bedeckung führte.

Höhere FOrmungsdrücke als erwartet ergeben eine bessere Überzugsbildung von schrofferen, weniger gezogenen Oberflächen. Jedoch waren auch die typischen Drücke, die zur Formung des Basis-SMC-Teils notwendig waren, im allgemeinen zur Erzielung eines vollständigen Überzugs geeignet. Das Hauptziel des in-der-Form-Überzugs lag darin. Leerstellen aufzufüllen. Schrumpfungen zu verringern und als Ersatz für die Grundierungs-Versiegelung zu dienen, die derzeit gewöhnlich von gewerblichen Preßformern für SMC verwendet wird.

In-der-Form-überzogene Teile bestanden die Kraftfahrzeugtests, die normalerweise angewendet werden.

In den folgenden Beispielen und an allen anderen Stellen der Beschreibung und Patentansprüche beziehen sich alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Beispiel I

Ein Kühlergrill eines PKW wurde unter Verwendung einer handelsüblichen Standardfolienpreßmasse auf der Basis eines ungesättigten Polyesters geformt unter Anwendung eines Drucks von 6895 kPa. Die Presse war eine handelsübliche Presse. Die meisten handelsüblichen Pressen weisen automatische Entgasungssteuerungen auf oder diese können zugefügt werden.

Der automatische I nlgasungszyklus der Presse wurde so aknwert. dal.! die zur Formung der Teile no: wendige Sequenz dei Öffnung der Form zur !ni-jktion ties in der-Form Überzugs und zur erneuten Schließung im ι er dem geeigneten Druck zur Beschichtung der Teile gesteuert wurde. Die Teile wurden .'•.ii'rmt und zeigten ein aiis^e/e.chnetes Aussehen. Sie ■Minien untersucht und bestanden alle Testdurchsätze. IX · I Iber/ui; war in manchen lallen so dick, daß ein kieuz-Schraificr Adhüsi\ nicht durchgeführt werden konnte, line Komponente des in-der-Form-l iher/ugs Aar ij nun ili-k. Fs wurde folgende I onmmgssequenz .iurchgeiiihri.

Fs wurden alie ■'· /eif-c'al'er der fresse verwendet. ί.Κ,τ Zeitschalter ^s'r. I (/I) ist der Vorhärtungszeit-■,ciaitei Miki win Je auf 2."> Minuten eingestellt, um das leii zu formen und zu harten. War tue Härtungszeit verganger, und wurde der Druck von der Presse ,ι,,,»,,.!,, κ, ,-.,.,,,!,»ri (j ,I₁M₁ (')U;_r,._;ll ,,,r p.iichkehrdes Druckki.ibens (eingestellt auf I—11/12 Sekunden), was die Form ! 3 mm öffnet.

Das in-der-Form-Überzugsmaterial wurde anschließend in die Form injiziert, wobei der Zeitgeber auf dem Injektor die Γ-3-Zeit angab, die in diesem Falle auf 13 Sekunden eingestellt war. !latte Ti zeitlich abgeschaltet, so kam die Presse erneut abwärts und unter Druck und wurde zur Härtung des Überzugs durch T4 eingestellt (b0 Sekunden).

Diese gesamte Folge arbeitete sehr gut zur Formung und Überzugsbildung von Teilen, und die Presse wiederholte die gleiche Folge korrekt zu jedem Zeitpunkt mit >\'-sn?.htre von T-2, der hin und wieder um 3 mm abzuweichen schien. Dies ist verständlich, da die benötigte Abbruchskraft mit Änderungen des Beschickungsgewichts und der Lage der Beschickung variieren kann und wird, wenn die Scheren bzw. Formhälften so weit offen sind, wie in diesem Teil.

Bei dieser Anordnung waren Vorhärtungs- und Härtungsdruck unterschiedlich, um ein Einsinken über hervortretende Teile und Rippen unsichtbar zu machen. Der Formhärtungsdruck wurde auf 780740 N/Frontstückfläche weniger als der Vorhärtungsdruck verringert, um die Tendenz zur Rißbildung der Teile zu verringern.

Zur Aktivierung des Injektors wird ein Grenzflächensignal von T-2 verwendet, und ein weiteres Signal von 7~-3 wird zum Abschalten verwendet. Hierdurch ist kein getrennter Zeitgeber für den Injektor notwendig. Während des Einspritzens blieb an der Scherkante der Form eine Abdichtung erhalten. Die nachstehend angegebene in-der-Form-Beschichtungszusammensetzung wurde durch eine gekühlte Einspritzdüse ein gespritzt, die zwischen den sich trennenden Oberflächen der Form lag, und wurde parallel zu den sich trennenden Oberflächen eingespritzt. Die verwendete Überzugszusammensetzung wies folgende Formulierung auf:

Komponenten

Teile

Vinylesterharz in Styrol (Man nimmt an.
daß es sich um 66% eines Copolymeren
von Acrylsäure und Diglycidyläther von
Bisphenol A in 44% Styrol handelt, wobei
etwas Trimethoxyphenol zur Quervernetzung vorhanden ist)

200

4(1% Polyvinylacetat, frei von ( arho\yl-

gruppen, gelöst in 60"» Styrol

Styrol

Kanadischer Talk, durchschnittliche

Teilchcnliinge 0.(13 mm

Suzoritglimmer (Phlouopit) 0.03 mm

durchschnittliche Teilchenliinge

tert.-Hiitylbcn/oat

gebilligte Lösung von p-Uen/ochim>:i

in Styrol) Inhibitor)

Dialkyl phosphat (iMit

SO

40
200

140

6
II.(i

3.0

IMl jnlufniji¹η *> >Π'! '!l'' VV'rjahri'i'Kn.ir.mli'ti'r und

Untersuchunuscrgehnissc de> Uei>piels i aufgeführt

l-'ormtemperatur
SMC-I lärtiings/eit
Uher/ugshärtiings/eit
Dicke des l'ber/ugs

2 Minuten

'■ Minn!-:

■ 1.11762 his 0.4^ς7 nun

(i,4^7 mm in der I lon-/ont.ile uleichmäl.lii;

Die Teile wurden hinsichtlich ihrer praktischen Handhabung und Verwendung bewertet. Fehler konnten nicht festgestellt werden.

Beispiel 2

Das Beispiel I wurde wiederholt, unter Herstellung von Teststücken unter Verwendung einer in-der-Form-Überzugszusammense'.zung aus zwei Komponenten. Die Formulierung wird allgemein in der US-PS 40 81 578 angegeben. Es wurde eine Proportionierpumpe verwendet. Die Pumpe weist zwei große Zylinder auf. Der Kolben in jedem Zylinder wurde durch einen gemeinamen Antrieb bewegt so daß sich jeder Kolben genau in der gleichen Entfernung bewegte. Ein Zylinder enthielt eine reaktive Komponente, und der andere Zylinder enthielt die andere reaktive Komponente. Die Verdrängung de^r beiden Zylinder ist mehr als ausreichend für einen in-der-Form-Überzug. Der Ausstoß aus den beiden Zylindern wurde in einem statischen Mischer vermischt und in die Form injiziert, unter Verwendung der mit Röhren bestückten Injektordüse gemäß der Erfindung. Die Härtungszeit für den in-der-Form-Überzug betrug 1 Minute.

Abgesehen von den vorstehend aufgezeigten Unterschieden wurde die gleiche Arbeitsweise wie im Beispiel I angewendet.

Die bevorzugte Preßform weist einen mit Chrom oder Nickel ausgekleideten Hohlraum auf. Die Innenflächen der Form werden vor dem Plattieren mit Chrom vorzugsweise durch eine Prallbehandlung mit Glasperlen oder durch .Sandstrahlblasen aufgerauht. Di-: aufgerauhte Oberfläche bewirkt eine Trennung von Harz und Füllstoff des inder-Form-Überzugs, wobei man eine mit Harz angereicherte Phase an der (ireii/iiäcne /wischen ilciit SüuSü'ci! iiiiu uCiii ii'i-uei-I orm-l Jberzug erhält.

Sowohl der Injektor, als auch die Proportionier- b/w. Dosierpumpe sind Handelsprodukte.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen handelt es sich um Beispiele, die keine Einschränkung darstellen sollen.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausbildung eines wärmegehärteten in-der-Form-Überzugs auf einem heißen, gehärteten, mit Glasfasern verstärkten bzw, mit gehärteten Glasfasern verstärkten, wärmegehärteten

1 larzsubstrat, wobei man

1. die Formhälften leicht trennt, wobei man eine Dichtung mit der Scherkante beibehält.

2 das in-der-Form-Überzugsharz in einem Strom injiziert, der parallel von dem Injektor auf eine Oberfläche des Substrats fließt, und

3. die Form schließt und den Überzug unter Druck härtet.

Die Trennung der Formhälften wird rr.ttels des üblichen Form- bzw. Preßformdruckkolbens durchgeführt. Vorzugsweise ist die Formoberfläche, die die Überzugsoberfläche des Substrats bildet, aufgerauht.

Hier/u 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bildung eines wärmegehärteten in-der-Form-Überzugs auf einem heißen, gehärteten, mit Glasfasern verstärkten, wärmegehärteten Harzsubstrat durch

a) Einbringen eines ungehärteten Harzes, das Glasfasern enthält, in den Hohlraum einer heißen Form bzw. Preßform, wobei der Hohlraum der Form von zwei Formen bzw. Formhälften mit einer Scherkante gebildet wird,

b) Schließen der Form zur Formung und Härtung des die Glasfasern enthaltenden Harzes, unter Verwendung des Formzeitschalters zur Steuerung der Härtungszeit,

c) Trennen einer der Formen bzw. Formhälften von täem gehärteten Harz, das die Glasfasern enthält, wobei die Form an der Scherkante weiterhin in einem abgedichteten Zustand erhalten bleibt,

d) Injizieren eines wärmehärtenden in-der-Form-Harzüberzuges in den Raum zwischen der einen Formhälfte und dem Gbsfasern enthaltenden gehärteten Harz,

e) Zusammenbringen der Formhälften zur Ausbreitung des Überzuges über das die Glasfasern enthaltende gehärtete Harz und zur Härtung des in-civ-r-Form-Harzüberzugs,

dadurch gekennzeichnet, daß man

f) das in-der-Form-Harz in einem Strom injiziert, der parallel aus dem Injektor auf die Oberfläche des Substrats fließt,

g) die Lageänderung der Formhälften zueinander lediglich durch den Druckkolben der Form bzw. Preßform steuert, und

h) die Formungsreihenfolge einschließlich der Injektionsstufe und der Trennstufe der Formhälften unter Verwendung des Form- bzw. Preßformzeitschalters steuert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Entgasungszyklus des Zeitschalters zur Steuerung der Trennung der Formh ilften und des Injektionszyklus verwendet.

3. Vorrichtung zur Bildung eines wärmegehärteten in-der-Form Überzugs auf einem heißen, gehärteten, mit Glasfasern verstärkten, wärmegehärteten Harzsubstrat, umfassend

a) eine Preßform mit einem unteren Formglied und einem oberen Formglied,

b) eine Vorrichtung zum öffnen und Schließen der Preßform, und

c) eine Injektorvorrichtung zur Einführung des flüssigen Überzugsmaterials,

gekennzeichnet durch

d) eine wassergekühlte Injektorvorrichtiing (6), die dauerhaft in einem Preöformglied montiert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet

durch eine aufgerauhte Oberfläche (3) auf der Form bzw. Formhälfte, die von dem gehärteten Harz getrennt wird.