DE3435091A1

DE3435091A1 - Verfahren zur erzeugung geschaeumter formteile mit veredelter oberflaeche sowie formteile aus geschaeumtem kunststoff

Info

Publication number: DE3435091A1
Application number: DE19843435091
Authority: DE
Inventors: Bodo Günzel; Gudrun Wiemann; Reinhard Dipl.-Chem. Dr. 4404 Telgte Wiemann
Original assignee: ERNST BOETTLER KG BIOMIX CHEMI
Current assignee: ERNST BOETTLER KG BIOMIX CHEMI
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1986-04-03

Description

"Verfahren zur Erzeugung geschäumter Formteile
mit veredelter Oberfläche sowie Formteile aus geschäumtem Kunststoff" Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Crzeugung geschäumter Formteile mit veredelter Oberfläche unter Verwendung einer Form, in die nach Benetzung der Formwände durch einen beim fertigen Formteil die Außenhaut bildenden Stoff ein aufschäurnender Kunststoff eingebracht wird. Die Erfindung richtet sich auch auf ein Formteil aus geschäumten Kunststoff mit veredelter Oberfläche.
Aus einem Aufsatz in "Kunststoffberater" 1/2/1983 ist ein gattungsgemäßes Verfahren bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden die r##r#zeuge bzw. Formteile zunächst mit einer; Trennmittel besprüht und anschließend wird ein Lack auf dieses Trennmittel im Werkzeug aufgesprüht. Nach Verdunstung des Lösungsmittels im Lack wird die Form geschlossen und ein hochwertiger Polyurethanschaum in die Forn eingebracht. flach Entformen des Formteiles weist dieses die Farbgebung auf, wie sie der Farbe des zuvor aufgesprcihten Lackes entspricht, da sich diese Lackbeschichtung mit dem Schaum verbindet.
Mit diesem bekannten Verfahren werden also lackierte Formteile aus Schaumkunststoff erzeugt, die gegenüber anderen bekannten Verfahren bereits erhebliche Vorteile aufweisen.
Früher hat man nämlich beispielsweise eine Kunststoffolie tiefgezogen, die der Kontur des entsprechenden Formteiles entsprach und dann in einem weiteren Arbeitsgang die Folie in eine zum Aufscbäurnen geeignete Form einaeleqt, diese geschlossen und dann den Innenraum ausgeschäumt. Dieses Verfahren ist sehr aufwendig. Auch war es bekannt, Folien in die Formen frei einzulegen und diese dann durch Aufschäumen in die entsprechende Form zu driicken. Auch diese Verfahrensweise ist unbefriedigend und wirtschaftlich aufwendig. tin Nachteil des gattungsbildenden Verfahrens liegt darin, daß die Trennfugenebene zu Problernen führt.
Wenn dort Lacküberstande beispielsweise abgesschnitten werden, kann es passieren, daß das Schauinmaterial dort in seiner anderen Farbe durchscheint oder aufscheint, so daß diese ebene nach dem Entgraten nachlackiert werden riuß.
Auch ist es notwendig, vergleichsweise hochwertige Kunststoffschäume einzusetzen, da die lackierte Oberfl##che zwar optisch den gestellten Anforderunqen entspricht, aber mechanischen Beanspruchungen nur bedingt standzuhalten in der Lage ist, so daß das Einsatzgebiet derartiqer Formteile ebenfalls beschränkt ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der unter Beibehaltung der Vorteile des gattungsgemäßen Verfahrens Formteile erzeugbar sind, die hohen Eeans,nruchungen standhalten, bei denen billige Kunststoffschäume eingesetzt werden können und insbesondere bei denen die entfernung der rate an der oder den Formfugen ohne Probleme und insbesondere ohne weitere Nachbehandlung möglich ist.
Bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der erfindung dadurch gelöst, daß auf die Formwände eine Schicht eines spritzbaren Zweikomponenten-Polyurethans aufgespritzt und nach Schließen der Form der Kunststoffschaum in die Form eingebracht wird.
Es hat sich gezeigt, daß das Ausspritzen der Formwände in der erfindungsgemäßen Art und leise ganz erhebliche Vorteile mit sich bringt. So sorgt die Formwandbeschichtung mittels Polyurethan dafür, daß beim fertigen Formteil eine vergleichsweise widerstandsfähige Oberfläche geschaffen wird, die mit einer Iackbeschichtung nicht zu erreichen ist. Auch kann die Schichtdicke dem jeweiligen Finsatzzweck angepaßt werden. So liegt eine rackschichtdicke in der Größenordnung einiger tausendstel lgillimeter, während nach der Erfindung die Schichtdicke der Außenhaut des Formteiles bis zu einigen Millimetern betragen kann.
Gefährdete Bereiche, wie Kanten u. dgl., können durch entsprechendes Auftragen auch verstärkt werden. Auch verbindet sich die gespritzte Polyurethanschicht sehr innig mit dem Schaumkunststoff.
In Ausgestaltung sieht die Frfindung vor, daß das Schließen der Form nach Aufspritzen des Polyurethan -Systems dann erfolgt, wenn sich dieses noch im reaktiven Zustand befindet. Diese Maßnahme sorgt daffir, daß insbesondere in den Fugenbereichen eine geschlossene Verbindung der Außenbeschichtung stattfindet.
Die Erfindung sieht auch vor, daß das Aufspritzen des Polyurethan-Systens in die noch warme Form bei einer Formtemperatur von etwa 40 - 600 C erfolgt, wie dies an sich bei dem gattungsgemäßen Verfahren auch bereits der Fall war. Die Wärme der Form sorgt dafür, daß die Topfzeit des aufgespritzten Polyurethan-Systerls verkürzt wird, d.h. die Arbeitsgänge sehr rasch erfolgen 1können, und zwar praktisch in der gleichen Geschwindigkeit wie beim gattungsgemäßen Verfahren, bei dem nur eine sehr diinne Lackschicht abtrocknen mußte.
In für die Erfindung wesentlicher Ausoestaltung ist vorgesehen, daß insbesondere die trennfuge der Formen ebenfalls mit dem Polyurethan-System zur Erzeugung eines materialverstärkten Bereiches in der Trennfugenebene nach Schließen der Form bespritzt werden.
Wie eingangs bereits ausgeführt, waren bisher bei dem gattungsgemäßen Verfahren die Trennfugenebenen besonders anfällig, da nach Abtrennen der sich dort zszangsläufig bildenden Stege bzw. Grate die Gefahr besteht, daß die Lackschicht dort (lanzlich abgetrennt wird. Dies wird mit Sicherheit durch die Erfindung dadurch vermieden, daß auch die Trennfugenbereiche der Formen bereits mit dem Polyurethan-System besprüht werden. Beim Schließen der Form drückt sich dann ein Teil dieses llateriales nach innen in die Form und bildet dort eine in das Schaummaterial hineinragende wulst. Wird dann später nach Entformen der jeweilige Grat an der Trennfugenebene abgetrennt, so befindet sich zum Werkstückinneren hin ein materialverdickter Bereich des Außenhautmateriales, so daß eine Nacharbeitung völlig entbehrlich ist. Auch bei nicht ganz sachgemäßem Abtrennen oder zu tiefem Einschneiden in diese Außenhaut steht dort immer genügend Material zur Verftigung, um keine Farbänderungen in auf nehmen zu mlt ssen.
Insgesamt lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die höhere liderstandskraft und die besondere Ausbildung der Außenhaut im Inneren sehr preiswerte billige Schäume verwenden, die selbst praktisch keine eigene Festigkeit besitzen müssen, da sie vollständig und fest von der Außenhaut umschlossen werden.
Die weiter oben angegebene Aufgabe wird bei einem Formteil aus geschäumtem Kunststoff nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Oberfläche von einer Schicht aus einem Zweikomponenten-Polyurethan gebildet ist.
Für das erfindunqsgemäße Formteil wesentlich ist in Ausgestaltung, daß im Bereich der Formtrennfu~en die die Oberfläche bildende Polyurethan-Pieschichtuna einen verdickten Bereich aufweist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine For zum Finsatz im erfindunqsgemäßen Verfahren kurz vor dem Schließen sowie in Fig. 2 die gleiche Form im geschlossenen Zustand und in Fig. 3 einen Schnitt durch ein Formteil nach der Erfindung in perspektivischer Darstellung.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte und allgemein mit 1 bezeichnete Form zur Erzeugung eines in Fig. 3 rit 2 bezeichneten Formteiles ist lediglich sehr stark vereinfacht dargestellt. Sie besteht aus einer oberen hälfte 3 und einer unteren Hälfte 4, die jeweils mit umlaufenden Flanschen 5 bzw. 5 ausgerüstet sind und die Trennfugenebene darstellen.
flatiirlich sind hier sämtliche mn':glichen Formarten und insbesondere Formteilungen möglich Auf die spezielle Gestaltung der Form kommt es hier nicht an.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Formhälften 3 und 4 z. F. zunächst mit einem Trennmittel besprüht.
Hierauf kommt es aber nicht an. TZesentlich ist dann das Finsprühen eines Zweikomponenten-Polyurethan-Systems, welches als Schicht 6 in den Figuren angegeben ist. Wesentlich ist, daß auch die Trennfugenbereiche, d. h. die gegeneinanderliegenden Flächen der Flansche 5 und 5 , mit dem Zwe ikomponenten-Polyurethan-System bespritzt werden, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist.
Wird nun die Form 1 aus der geöffneten Stellung gemäß Fig.
1 in die geschlossene Stellung gemäß Fig. 2 gebracht, so preßt sich der im flrennfugenbereich aufgebrachte Kunststoff nach innen und bildet dort in der Trennfuqenebene einen T3ereich 7 itit erhöhter MaterialanhäufunC1.
Verfahrensgemäß wird nunmehr der Kunststoffschaum eingebracht und nach entsprechender Verweilzeit das Formteil 2 ausgeformt.
Bezugnehmend nunmehr auf Fig. 3 ist erkennbar, daß das Formteil 2 in der oder den Trennebenen der Form 1 Grate 8 aus dem die Außenhaut bildenden Kunststoff aufweist, die durch Abschneiden entfernt werden müssen. Da dieses Abschneiden häufig nicht ganz pr.izise durchgeführt werden kann, d. h. die Schnittiefe nicht immer gesteuert werden kann, insbesondere wenn das Pntaraten von Personen durch führt wird, könnte bei unsachgemäßer Behandlung die Außenhaut 6 durchschnitten werden. Dadurch aber, daß in diesem Bereich die f!aterialverdickung vorgesehen ist, sind geringfügige Unterschreitungen der Schnittiefe unschädlich, da immer dort ausreichend Oberflächenmaterial vorhanden ist.
Dies bedeutet, daß insbesondere farblich nicht angepaßte Schäume eingesetzt werden können. Fin l'achbearbeiten, insbesondere z. P. ein i?achlackieren od. dgl., ist entbehrlich.
Naüirlich ist das beschriebene Ausfi hrunysbeispiel der Erfindung in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. Insbesondere ist natirlich die Erfindung nicht auf die einfache Formtrennung beschränkt, auch nicht auf spezielle Kunststoffschäume 9, wenngleich vorteilhaft hier sehr preisgiinstige billige Schäume eingesetzt werden können.

Claims

Ansprüche: 1. Verfahren zur Erzeuguna geschäunter Formteile mit veredelter Oberfläche unter Verwendung einer Form, in die nach Benetzung der Formwände durch einen beim fertigen Formteil die Außenhaut bildenden Stoff ein aufschäumender Kunststoff eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Formwände eine Schicht eines spritzbaren Zweikomponenten-Polyurethans aufgespritzt und nach Schließen der Form der Kunststoffschaum in die Form eingebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließen der Form nach Aufspritzen des Polyurethan-Systems dann erfolgt, wenn sich dieses noch im reaktiven Zustand befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufspritzen des Polyurethan-Systems in die noch warme Form bei einer Formtemperatur von etwa 40 bis 600 C erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere die rrrennfugen der Formen ebenfalls mit dem Polyurethan-System zur Erzeucaunc, eines materialverstärkten Bereichs in der Trennfugenebene nach Schließen der Form bespritzt werden.
5. Formteil aus geschäumtem Kunststoff mit veredelter Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (6) von einer Schicht aus einem Zweikomponenten-Polyurethan gebildet ist.
6. Formteil nach Anspruch 5 erzeugt durch Aufschäumen in einer geteilten Form, dadurch gekennzeichnet, daß im Pereich der Formtrennfugen (5) die die Oberfläche bildende Polyurethan-Beschichtung (6) einen verdickten Bereich (7) aufweist.