DE3618493A1 - Process for producing composite bodies - Google Patents

Process for producing composite bodies

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DE3618493A1 DE19863618493 DE3618493A DE3618493A1 DE 3618493 A1 DE3618493 A1 DE 3618493A1 DE 19863618493 DE19863618493 DE 19863618493 DE 3618493 A DE3618493 A DE 3618493A DE 3618493 A1 DE3618493 A1 DE 3618493A1
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Joachim Prof. Dr.sc.techn. DDR 9063 Karl-Marx-Stadt Jentzsch
Klaus Dipl.-Chem. DDR 9071 Karl-Marx-Stadt Lorenz
Hannes Dr.-Ing. DDR 9044 Karl-Marx-Stadt Michael
Winfried Dipl.-Ing. DDR 9001 Karl-Marx-Stadt Pluschke
Reinhard Dipl.-Chem. DDR 4090 Halle Neustadt Schramme
Hans-Joachim Dr.rer.sc.nat. DDR 1100 Berlin Teuschler
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ELEKTROGERAETE INGBUERO VEB
Veb Ingenieurbuero Elektrogeraete Ddr 9010 Karl Marx Stadt
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Abstract

The invention relates to the production of composite bodies from reformable moulding material and an initially formable moulding compound. The aim of the invention is a reduced outlay for the production and for joining the parts, comprising various materials, of the composite body and an improvement of the functional properties of the joining region. The object of the invention is to implement the production of the parts and their joining together with a limited number of process steps, the joining region between the materials being direct, non-releasable and gap-free. This object is achieved according to the invention by laying a reformable moulding material as semi-finished product in a mould and reshaping it by means of, as pressure transfer medium, a moulding material which is in the state of initial formability, and pressing it into the contours corresponding to the pressure direction, and fixing the moulding material, which is subject to pressure, in its geometrical development, filling the other contours of the mould. Fields of application of the invention are the production of force-transmitting and movement-transmitting elements, adaptors, bearings and insulating bodies.

Description

titel der 'rSindungtitle of the discovery

Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern Anwendungsgebiet der erfindung Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Verbundkörpern aus umforinbaren Formstoff und einer urformbaren Pormmasse in Gieß-, Spritzgieß-, Preß- und Spritzpreßformen unter Beachtung werkstoffspezifischer Druck-, Temperatur- und Zeitbedingungen.Process for the production of composite bodies Field of application of Invention The invention relates to the production of composite bodies from formable molding material and a formable porm mass in casting, injection molding, pressing and transfer molding, taking into account material-specific pressure, temperature and Time conditions.

Diese Verbundkörper sind beispielsweise im Maschinenbau als kraft- und bewegungsübertragende Elemente, toleranzausgleichende Lager und Paßteile, in der Elektrotechnik als hochspannungsfeste Isolierkörper, Störschutzelemente, als wasserdichte Wullteile für Spannungs- und Stromführungen und in der Medizintechnik als physiologisch indifferente Punktionselemente einsetzbar.These composite bodies are used, for example, in mechanical engineering as and motion-transmitting elements, tolerance-compensating bearings and fitting parts, in of electrical engineering as high-voltage-resistant insulators, interference protection elements, as waterproof coil parts for voltage and current conductors and in medical technology can be used as physiologically indifferent puncture elements.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Eigenschaften der verschiedenen Werkstoffe9 wie beispielsweise die hohe Oberflächenhärte und Temperaturbeständigkeit des Duroplasts, die H ochspannungsfestigkeit und das zäh-elastische Verhalten des Thermoplasts, die elastische Verformbarkeit und die Variierbarkeit der elektrischen Leitfähigkeit des Elastomers, die gute elektrische Leitfähigkeit und die hohe mechnaische Festigkeit der Metalle lassen den Einsatz verschiedener Werkstoffe in geometrisch kompatiblen Teilen innerhalb eines Verbundkörpers sinnvoll erscheinen, an den hinsichtlich seiner Eigenschaften unterschiedlichste Forderungen gestellt sind.Characteristics of the known technical solutions The properties the different materials9 such as the high surface hardness and temperature resistance of the thermoset, the high voltage strength and the tough-elastic behavior of the Thermoplasts, the elastic deformability and the variability of the electrical Conductivity of the elastomer, the good electrical conductivity and the high mechanical Strength of the metals allow the use of different materials in geometrical compatible parts within a composite body appear sensible, with regard to its properties are subject to a wide variety of demands.

So ist es aus DD-PS 139 929 bekannt, zur ausnutzung der unterschiedlichen vorteilhaften Eigenschaften zweier lasten diese als Einzelteile in einem Verbundkörper zu vereinigen. Diese Einzelteile werden formschlüssig, kraftschlUssig oder mittels weiterer Teile bzw. zusätzlicher Zwischenschichten miteinander verbunden. In Wasser dispergierfähige Materialien sind als zusätzliche Zwischenschicht zum Zusammenfügen der Einzelteile genannt.It is known from DD-PS 139 929 to combine these loads as individual parts in a composite body in order to take advantage of the different advantageous properties of two. These Individual parts are connected to one another in a form-fitting, non-positive manner or by means of further parts or additional intermediate layers. Materials that are dispersible in water are mentioned as an additional intermediate layer for joining the individual parts.

Nachteilig an der bekannten Lösung ist der hohe Aufwand zur Herstellung der Einzelteile und zu deren Zusammenfügen sowie das Erfordernis einer zusätzlichen Zwischenschicht, die eine geringere mechanische Belastbarkeit, einen höheren Verschleiß und eine niedrigere Wärmetständigkeit des Verbindungsbereiches nach sich zieht.The disadvantage of the known solution is the high cost of manufacture the individual parts and their assembly as well as the requirement of an additional Intermediate layer, which has a lower mechanical strength, higher wear and leads to a lower heat resistance of the connection area.

Ziel der Erfindung Das Ziel der Erfindung ist ein verringerter Aufwand zur Herstellung und zur Vereinigung der Teile des Verbundkörpers sowie eine Verbesserung der funktionellen Eigenschaften des Verbindungsbereiches, Darlegung des Wesens der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer eingeschränkten Anzahl an Verfahrensschritten die Herstellung der Teile des Verbundkörpers und ihr Zusammenfügen zu realisieren, wobei der Verbindungsbereich zwischen den Werkstoffen direkt, unlösbar und spaltfrei ist.Aim of the invention The aim of the invention is to reduce expenditure for producing and uniting the parts of the composite body and an improvement the functional properties of the connection area, explanation of the nature of the Invention The object of the invention is, with a limited number of process steps to realize the production of the parts of the composite body and their assembly, whereby the connection area between the materials is direct, permanent and without gaps is.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem ein umformbarer Formstoff als Halbzeug in eine Form eingelegt und durch eine im Zustand der Urformfähigkeit befindliche Formmasse als Druckübertragungsmittel umgeformt und in die der Druckrichtung entsprechenden Konturen gepreßt wird und die druckbeaufschlagte Formmasse, die weiteren Konturen der Form ausfüllend, in ihrer geometrischen Ausbildung fixiert wird.According to the invention, this object is achieved by using a deformable molding material Inserted as a semi-finished product into a mold and then in the state of original formability Reshaped molding compound located as a pressure transmission medium and in the direction of pressure corresponding contours is pressed and the pressurized molding compound, the other Filling the contours of the form, is fixed in their geometric training.

Die erfindungsgemäßeLösung umfaßt einen großen Bereich von Verarbeitungstemperaturen der als Druckübertragungsmittel wirkenden Formmasse, die zum Umformen des als Halbzeug in die Form eingelegten Formstoffes verwendet wird. So kann die Urformfähigkeit der als Druckübertragungsmittel wirkenden Formmasse im heißen Zustand, beispielsweise bei heiß vulkanisierenden Elastomeren, bei Thermoplasten, Duroplasten, bei einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisenden Metallen und Metallegierungen oder im kalten Zustand, beispielsweise bei kaltvulkanisierenden Elastomeren und chemisch reaktiven Harzen, vorliegen.The solution according to the invention comprises a wide range of processing temperatures for the molding compound, which acts as a pressure transmission medium and which is used for reshaping the molding material placed in the mold as a semi-finished product. So the ability of the Molding compound acting as a pressure transmission medium in the hot state, for example in the case of hot vulcanizing elastomers, thermoplastics, thermosetting plastics, metals and metal alloys having a low melting point, or in the cold state, for example in the case of cold-vulcanizing elastomers and chemically reactive resins.

Ein weiterer Bereich der erfindungsgemäßen Lösung ergibt sich aus den zur Fixierung der Formmasse erforderlichen Temperaturen.Another area of the solution according to the invention emerges from the temperatures required to fix the molding compound.

Die Kombination der hinsichtlich Formgebung und Fixierung genannten Gruppierungen der als Druckübertragungsmlttel wirkenden Formmasse führt zu vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.The combination of those mentioned with regard to shaping and fixing Groupings of the molding compound acting as a pressure transmission medium lead to advantageous ones Refinements of the manufacturing method according to the invention.

Die mit Druck beaufschlagte Formmasse realisiert die Formgebung des als Halbzeug eingelegten Formstoffes und bildet, die weiteren Konturen der Form ausfüllend und fixiert, einen weiteren an der geometrischen Ausbildung des Verbundkörpers beteiligte Formstoff, wobei sich zwischen den beiden Konturen bildenden Formstoffen eine direkte, unlösbare und spaltfreie Verbindung ausbildet.The pressurized molding compound creates the shape of the as a semi-finished product inserted molding material and forms the further contours of the mold filling and fixing, another to the geometric design of the composite body involved molding material, with molding materials forming between the two contours forms a direct, permanent and gap-free connection.

AusführungsbeisDiel Die Erfindung soll anhand einer Zeichnung näher erläutert werden, Gezeigt ist eine Spritzpreßform zur Herstellung eines als Kerzenstecker dienenden Verbundkörpers.Exemplary embodiment The invention is to be described in more detail with reference to a drawing Will be explained, is shown a transfer mold for the production of a spark plug connector serving composite body.

In einer Form 1 wird eine definierte Kontur 2 durch ein als Strom- bzw. Spannungsführung dienendes Einlegeteil gebildet.In a form 1, a defined contour 2 is created by a or voltage guide serving insert formed.

Über das Einlegeteil ist ein bülsenfömnages Halbzeug 3 aus umformbarem Formstoff geführt, das mit weiteren Konturen 4 der Form 1 einen Raum 5 bildet. Nach dem Schließen der Form 1 wird über den Anguß 6 eine urformbare Formmasse in den Raum 5 der Form 1 gepreßt. Diese fühlt den Raum 5 aus und fahrt, sich an das Halbzeug 3 anlegend, zu dessen Umformung und Anpressung an die Kontur 2, wobei die druckbeaufschlagte Formmasse die weiteren äußeren Konturen 4 der Form 1 ausfUllt-und in dieser geometrischen Ausbildung fixiert wird.A bülsenfömnages semifinished product 3 is made of deformable material via the insert Out of molding material, which forms a space 5 with further contours 4 of the mold 1. To the closing of the mold 1 is via the sprue 6 a moldable molding compound in the Space 5 of the form 1 pressed. This feels the room 5 and drives to itself at applying the semi-finished product 3, for its deformation and pressing against the contour 2, wherein the pressurized molding compound fills the further outer contours 4 of the mold 1 and is fixed in this geometric training.

Bei dem aus der Form 1 entnehmbaren Kerzenstecker wurde als umformbarer Formstoff (Halbzeug 3) ein Thermoplast gewählt, der für den Kerzenstecker die geforderte Spannungsfestigkeit bringt. In kostengünstiger Einsicht bildet das Elastomer die weiteren äußeren Konturen 4, die auch der Arretierung dienende Elemente aufweisen können.In the case of the plug connector that can be removed from form 1, it was considered to be deformable Molding material (semi-finished product 3) selected a thermoplastic that is required for the spark plug connector Dielectric strength brings. In an inexpensive way, the elastomer forms the further outer contours 4, which also have locking elements can.

Bei entsprechend gewählter Leitfähigkeit des Elastomers ist dieses als umhUllender Störschutz, bei hohem Vernetzungsgrad auch als Stabilisierungselement mit duroplastischen Eigenschaften ausfUhrbar.If the conductivity of the elastomer is selected accordingly, this is as an enveloping interference protection, with a high degree of networking also as a stabilizing element Executable with thermosetting properties.

Ersetzt man das die definierte Kontur 2 bildende Einlegeteil durch langfaserige Ftillstoffe, z.B. Glasfasern, ordnet diese im Inneren rotationssymmetrischer hohlprofiliger Halbzeuge oder zwischen flächenförmigen Halbzeugen an und verformt die Halbzeug durch eine druckbeaufschlagte urformbare Formmasse, so lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch großflächige#und -volumige Formteile, wie sie im Fahrzeug- und Möbelbau eingesetzt werden, herstellen.If the insert forming the defined contour 2 is replaced by Long-fiber fillers, e.g. glass fibers, arrange them in a more rotationally symmetrical manner on the inside hollow profile semi-finished products or between flat semi-finished products and deformed the semifinished product through a pressurized moldable molding compound, so can according to the method according to the invention also large-area # and -volume molded parts, as they are used in vehicle and furniture construction.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß sich bei der Verformung des Halbzeuges 3 der betreffende Formstoff an die definierten Konturen 2 anlegt, ohne über Stoßflächen, z.B. zwischen der Form 1 und einem die definierten Konturen 2 bildenden Einlegeteil, in konstruktiv bedingte Hohlräume des Einlegeteiles einzudringen. Es ergeben sieh«saubere Materialgrenzen. Somit entfällt ein naohträgliches Beschneiden bzw. Säubern.Another advantage of the method according to the invention is that that when the semi-finished product 3 is deformed, the molding material in question adheres to the defined Creates contours 2 without having abutment surfaces, e.g. between shape 1 and a die defined contours 2 forming insert, in structural cavities penetrate the insert. The result is “clean material boundaries. Thus it is not applicable a subsequent pruning or cleaning.

In Abhängigkeit der Anforderungen an weitere erfindungsgemäß herzustellende Verbundkörper kann der Formstoff Sür das Halbzeug sowohl ein verf ormbarer Plast als auch ein verformbares Metall sein.Depending on the requirements for further products to be produced according to the invention Composite bodies can be the molding material. For the semi-finished product, both a moldable plastic as well as a malleable metal.

Die zur Formgebung eingesetzte und hierzu druckbeaufschlagte Formmasse kann ein Metall oder ein Plast sein, der die erforderliche urformbare Beschaffenheit im kalten oder heißen Zustand aufweist und in einer heißen oder kalten Form fixiert wird.The molding compound used for shaping and pressurized for this purpose can be a metal or a plastic that has the required primordial quality in the cold or hot state and fixed in a hot or cold form will.

Die Urformtemperatur des als Halbzeug eingelegten Formstoffes muß jedoch höher sein als die der urzuformenden und als Druckmedium dienenden Formmasse.The original molding temperature of the molded material inserted as a semi-finished product must however, it must be higher than that of the molding compound to be originally molded and used as a printing medium.

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Claims (8)

Erfindungsanspruch 1. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern aus umformbaren Formstoff und einer urformbaren Formmasse, die im Verbundkörper als geometrisch kompatible zeile die jeweils zugeordnete äußere bzw innere Gestaltung bestimmen, dadurch gekenazeichneb, daß der umformbare Formstoff als Halbzeug (3) in eine Form (1) eingelegt und durch die im Zustand der Urformfähigkeit befindliche formmasse als Druckübertragungsmittel umgefomrt und in die der Drucke richtung entsprechenden Konturen (2) gepreßt wird und die druckbeaufschlagte Forrnmasse, die weiteren Konturen (4) der Form ausfüllend, in ihrer geometrischen Ausbildung fixiert wird.Invention claim 1. A method for producing composite bodies made of deformable molding material and a moldable molding compound, which is in the composite body as a geometrically compatible line, the respectively assigned outer or inner design determine, thereby gekenazeichneb that the deformable molding material as a semi-finished product (3) placed in a mold (1) and through which it is in the state of the original formability molding compound as a pressure transmission medium and in the direction corresponding to the pressure Contours (2) is pressed and the pressurized molding compound, the other contours (4) Filling the shape, is fixed in its geometric design. 2. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung und Formgebung des als Halbzeug (3) in die auf die Vulkanisationstemperatur erwärmte Form (1) eingelegten Formstoffes ein hei5sulkani sierendes Elastomer eingesetzt wird.2. A method for the production of composite bodies according to claim 1, characterized characterized in that for the deformation and shaping of the semi-finished product (3) in the The mold (1) heated to the vulcanization temperature, inserted molding material, a hot sulkani Sizing elastomer is used. 3. Verfahren zur Herstellung vpn Verbundkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung und Formgebung des als Halbzeug (3) eingelegten Formstoffes eine im kalten Zustand urformbare Formmasse eingesetzt wird, auf deren Fixierungstemperatur die Form (1) vorgewärmt ist0 3. A method for producing vpn composite bodies according to claim 1, characterized in that characterized in that for the deformation and shaping of the inserted as a semi-finished product (3) Molding material a molding compound that can be molded in the cold state is used on the Fixation temperature the mold (1) is preheated 0 4. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung und Formgebung des als Halbzeug (3) in die kalte Form (1) eingelegten Formstoffes eine im erhitzten Zustand urformbare Formmasse eingesetzt ist.4. Process for the production of Composite bodies according to claim 1, characterized in that for deformation and shaping of the molding material placed in the cold mold (1) as a semi-finished product (3) in the heated one State molded molding compound is used. 5. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verformung und Formgebung des als Halbzeug (3) in die kalte Form (1) eingelegten Formstoffes eine im kalten Zustand urformbare und aushärtende Formmasse eingesetzt ist.5. A method for the production of composite bodies according to claim 1, characterized characterized in that for the deformation and shaping of the semi-finished product (3) in the cold Mold (1) inserted molding material a moldable and hardening in the cold state Molding compound is used. 6. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbzeug (3) ein Metall und zu dessen Verformung und Formgebung ein Plast eingesetzt ist.6. A method for producing composite bodies according to claim 4, characterized in that characterized in that the semi-finished product (3) is a metal and its deformation and shaping a plastic is inserted. 7. Verfahren zur Herstellung von Verbundkbrpern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbzeug (3) ein Plast und zu dessen Verformung und Formgebung ein Metall eingesetzt ist.7. A method for the production of composite bodies according to claim 4, characterized in that characterized in that the semi-finished product (3) is a plastic and its deformation and shaping a metal is used. 8. Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Halbzeug (3) als auch die zu dessen Verformung und Formgebung eingesetzte Formmasse Metalle sind.8. A method for the production of composite bodies according to claim 4, characterized characterized in that both the semi-finished product (3) and the deformation thereof and Molding compounds used in shaping are metals.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007012393A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-01 Schaeffler Kg Electromagnetic actuating unit

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WO2007012393A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-01 Schaeffler Kg Electromagnetic actuating unit

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