DE3300981C2

DE3300981C2 - Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischen Werkstoffen

Info

Publication number: DE3300981C2
Application number: DE3300981A
Authority: DE
Inventors: Susumu Hachioji Tokio/Tokyo Ogihara
Original assignee: Aida Engineering Ltd
Current assignee: Aida Engineering Ltd
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1983-01-12
Publication date: 1985-03-28
Also published as: FR2521904A1; IT8222222A1; JPS58145410A; DE3300981A1; US4489031A; IT1151820B; IT8222222A0; FR2521904B1

Abstract

Ein aus thermoplastischem Material bestehender Rohling (m) wird in erhitztem Zustand zwischen Ober- und Unterstempel (7a; 7b) einer mechanischen Kurbelpresse (1) eingesetzt, die unterhalb des Unterstempels mit einem Formdämpfer (4) und einer schwebenden Formplatte (3) ausgerüstet ist. Zwecks Entgasung des Rohlings wird der Schlitten (1), der den Oberstempel (7a) antreibt, bis zu mehreren Sekunden in einem Bereich von dem unteren Totpunkt angehalten, wo die Rückstoßkraft des Formdämpfers während des Abwärtshubs allein wirksam wird. Nach Wiederanfahren der Presse wird im unteren Totpunkt fertig gepreßt. In einem Bereich nach Durchlaufen des unteren Totpunkts, wo die Rückstoßkraft des Formdämpfers wiederum allein während des Aufwärtshubs zur Verfügung steht, wird erneut angehalten zwecks Kühlung und Härtung des druckgeformten Erzeugnisses.

Description

Die vorliegende Erfindung betrilit ein Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischen Werkstoffen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 43 27 049 bekanntgeworden. Dabei ist jedoch eine ausreichende Entgasung des innerhalb der Druckform befindlichen Rohlings nicht gewährleistet.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Formverfahren der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, daß eine beständige Druckleislung erhalten wird, die das Entstehen ungenauer Gegenstände infolge mangelhafter Entgasung verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen Verfahrensschritten gelöst.

Das Formverfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen

Fig. I (A) bis (D) die Schritte des Formverfahrens,

F i g. 2 die Veränderung im Druck und die Zeitdauer, während der Druck angelegt wird, und

F i g. 3 die Stoppstellungen des Schlittens der Kurbelpresse anhand von Kurbelwinkeln.

Eine Presse 1 ist ein Typ einer mechanischen Presse, die einen Schlitten 2 mittels eines Kurbelwellenmechanismus od. dgl. antreibt. Ein Formdämpfer 4 ist unter einem Matrizenrahmen 3 vorgesehen, und Stifte 5 des Formdämpfers verlaufen durch den Matrizenrahmen 3 hindurch und stehen aus der Oberseite dieses hervor. Eine schwebende Formplatte 6 ist oben auf den Stiften aneebracht. Diese FormDlatte 6 ist mit einer Metallform 7 versehen. Der Oberstempel 7a ist unter dem Schlitten Z und der Unterstempcl Tb ist über der schwebenden Formplatte 6 befestigt.

Diese schwebende Formplatte 6 wird um etwa 10 mm durch den Formdämpfer 4 von dem unteren Totpunkt nach oben geschoben und ist so konstruiert, daß sie sich während des Formens mit dem Schlitten 2 nach oben und nach unten bewegt. Die Metallform 7 erfordert einen sauberen Kantenabschnitt um die Form herum, um

ίο das Innere dieser abzuschließen und zu verhinaern. daß der heiße Rohling /?? aus der Form abfließt. Die Standardmaße des Spielraums dieser Kante betragen 0.025 bis 0,05 mm und die Tiefe 10 bis 12 mm.

Die Metallforni 7 ist mit Auswerferstiften 8 versehen.

ir> um das Entfernen der geformten Stücke nach Beendigung des Formverfahrens zu erleichtern.

Die Schritte des Druckformens des heißen Rohlings werden nachstehend unter Bezugnahme auf den Preßzyklus, wie er in den Zeichnungen dargestellt rst. erläuten. Der heiße Rohling m wird zuerst in die Metallform eingesetzt (oberhalb des Unterstempels Tb angeordnet). Der Schütten 2 wird abgesenkt und bei Px angehauen, das ist innerhalb des Bereichs, wo die Rückstoßkraft des Formdämpfers vor dem unteren Totpunkt erhalten wird. Die Stoppzeit des Schlittens wird entsprechend der Art der zu formenden Erzeugnisse bestimmt, liegt aber im allgemeinen unter drei Sekunden. Für einige geformte Erzeugnisse braucht der Schlitten nicht angehalten zu werden, weil der Druck während des Form-

jo dämpferhubs ausreicht, und daher ist es möglich, daß die Schlittenstoppzei; null beträgt. Die beste Position zum Anhalten des Schlittens liegt innerhalb des Bereichs, der der Rückstoßkraft des Formdämpfcrs ailein ausgesetzt ist. Der Formdruck soll 10 bis 50% desjenigen am unte-

J5 ren Totpunkt betragen, und die Gasabgabe soll stattfinden, während der Schlitten hält.

Die Anhaltezeil des Schlittens sollte länger sein als nötig ist. um das Gas abzulassen. Wenn sie jedoch zu lang wird, schreitet die Abkühlung des Rohlings zu sehr fort und hat nachteiligen Eir.iluß av,f das nachfolgende Formen. Daher ist es wesentlich, die Zeitspanne genau zu bestimmen, während der der Schlitten anhalten soll.

Die Presse wird dann gestartet, um erneut zu arbeiten, um den Schlitten 2 anzutreiben, wobei er am unteren Totpunkt Pi vorbeigelassen wird: der Schlitten wird dann nochmals an der Stellung Pi angehalten, die innerhalb des Bereichs liegt, der der Rückstoßkraft des Formdämpfers allein ausgesetzt ist. Wenn der Schlitten 2 ungeachtet der Auftriebskraft des Formdämpfers 4 am unteren Totpunkt Pi vorbeiläuft, wird der Rohling m durch den Druck der Presse gepreßt, und das Material wird geformt, indem der Raum zwischen Ober- und Untcrstempel der Metallform gefüllt wird. Die vorerwähnte Ruhestellung kann überall sein, sofern sie innerhalb des Bereichs liegt, in dem die Rückstoßkraft des Formdämpfers aufgenommen werden kann, nachdem der untere Totpunkt durchlaufen wurde. Während der Stoppzeit wird das geformte Erzeugnis durch Abkühlen gehärtet, indem der gepreßte Zustand gehalten wird, wo-

bo bei der geeignete Druck 10 bis 50% des Formdrucks bei dem Gasfreigabeverfahren betragen muß. Nachdem die vorerwähnte Härtung durch Abkühlung durchgeführt ist. wird die Presse erneut gestartet, und der Schlitten wird am oberen Totpunkt angehalten und das geformte

b5 Erzeugnis m herausgenommen.

Was den Bereich betrifft, innerhalb dessen der Schlitten an den oben erwähnten Stellungen P₁ und Pj angehalten werden soll, falls die verwendete mechanische

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Presse eine Kurbelpresse ist, tritt ein sogen. »Haftphänomen« auf, bei dem der Oberstempel in dem Unterstempel kleben bleibt, wenn der Schlitten angehalten wird, unmittelbar, bevor die Position erreicht ist, die den unteren Totpunkt einschließt. Es ist daher erforderlich. diese genau vor Erreichen des kritischen Bereichs anzuhalten, wo die Kurbel der Presse als Umkehrkraft in dem G asfreigabevorgang arbeitet.

Bei dem Abkühl-Härtungsvorgang ist jedoch jede beliebige Position annehmbar, solange sie an einer Stelle liegt, nachdem der Schlitten am unteren Totpunkt vorbeigelaufen ist und in dem Bereich steht, wo die Rüek-Stoßkraft des Formdämpfers allein aufgenommen wird. Zusätzlich kann der obenerwähnte Bereich, in dem die Kurbel als Umkehrwirkung arbeitet, d.h. der Bereich. wo es gefährlich ist. die Kurbel anzuhalten, nicht durch die Kapazität der Presse allein be?'.in*<nit werden, sondem muß abhängig von den tatsächlichen Betriebseinzelhciten bestimmt werden. Dies liegt daran, daß es. wenn die Presse durch den Druck nahe der maximalen Kapazität der Presse betrieben wird, erforderlich ist. den Nichtanhalte-Bereich des Schlittens zu erweitern, während, wenn die Presse unterhalb der Druckkraft der Kapazität der Presse betrieben wird, der vorei-wähnte Nichtanhalte-Bereich enger gemacht werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

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Patentanspruch:

Verfahren zum Formen von Gegenständen aus thermoplastischen Werkstoffen mittels einer mechanischen Kurbelpresse, bei der eine Mctallforni auf einer schwebenden Formplatte eines Formdämpfers angeordnet ist. bei dem ein Rohling aus thermoplastischem Werkstoff auf seine Formungstemperatur erhitzt, in die geöffnete Form eingesetzt, die Form geschlossen und der Rohling beim Durchgang der Form durch den unteren Totpunkt der Presse zum Fertigerzeugnis durckgeformt wird, das Fertigerzeugnis bei geschlossener Form abgekühlt, wobei der thermoplastische Kunststoff erstarrt und anschließend das Fertigerzeugnis aus der Form ausgeworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohling ein glasfaserverstärkter Kunststoff verwendet wird, daß der Rohling auf eine Formungstemperatur zwischen 70 und 280⁰C erhitzt wird, daßcbe Presse nach Inbetriebnahme während des Abwänshubes vor Erreichen des unteren Totpunktes bei einer Druckkraft von 10 bis 50% des Formdrucks am unteren Totpunkt angehalten und der Rohling entgast wird, daß anschließend das Fertigpressen erfolgt, daß die Presse beim Aufwärtshub in einem Bereich, in dem die Rückstoßkraft des Formdämpfers allein wirksam wird, angehalten und das Fertigerzeugnis abgekühlt wird und daß das Abkühlen und Erstarren des Kunststoffes zwischen 5 und 40 Sekunden dauert.