DE4305196A1

DE4305196A1 - Verfahren zur Herstellung einer Spritzgußform

Info

Publication number: DE4305196A1
Application number: DE19934305196
Authority: DE
Inventors: Anton Altmann; Peter Heigl-Bieler
Original assignee: HEIGL BIELER PETER
Current assignee: HEIGL BIELER PETER
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2013-02-20
Also published as: DE4305196C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Spritzgußform gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zur Herstellung von Kunststoffteilen mittels des Spritzguß verfahrens werden Spritzgußformen benötigt, welche einer seits den Anforderungen an die vom herzustellenden Kunst stoffteil abhängigen Fertigungstoleranzen und die Standzeit der Spritzgußform genügen, andererseits jedoch auch einfach und kostengünstig herzustellen sind.

Es ist bekannt, für Kunststoffteile benötigte Spritzgußfor men aus Metall durch Fräsen, Erodieren oder mittels Preß verfahren zu fertigen. Diese Art der Formherstellung ist jedoch relativ aufwendig und daher meist nur bei der Mas senfertigung von Kunststoffteilen wirtschaftlich einsetz bar.

Weiterhin ist es bekannt, Spritzgußformen für Kunststoff teile nach dem Alu-Block-Baukastensystem herzustellen, wo bei vorgefertigte Aluminium-Bauteile mittels Fräsverfahren auf die endgültige Form gebracht werden. Auch dieses Ver fahren ist aufgrund der relativ hohen Herstellungskosten für die Spritzgußform nur bei großen Stückzahlen wirt schaftlich einsetzbar. Ferner ist auch bei diesem Verfahren nachteilig, daß der Hersteller in der Formgebung aufgrund der vorzunehmenden Fräsbearbeitung beschränkt ist, da Geo metrie und Verfahrwege des jeweiligen Fräswerkzeugs beach tet werden müssen.

Spritzgußformen für Kunststoffteile werden weiterhin da durch hergestellt, daß beispielsweise aus Holz bestehende Modelle mit Werkzeuggießharzen oder anderen Kunststoffen abgegossen werden. Dieses Verfahren verringert zwar die Herstellkosten, erfüllt jedoch andererseits nicht die An forderungen an die gewünschten Standzeiten der Spritzguß formen.

Schließlich ist es bekannt, Spritzgußformen für Kunststoff teile mittels eines Metallspritzverfahrens herzustellen, wobei auf ein beispielsweise aus Holz bestehendes Modell eine Schicht aus Metall aufgebracht wird. Dieses Verfahren ist jedoch ebenfalls mit einem relativ hohen maschinellen Aufwand verbunden. Außerdem sind die Standzeiten derartiger Spritzgußformen häufig unbefriedigend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I zu schaf fen, mit dem Spritzgußformen, die für kleinere und mittlere Fertigungsstückzahlen eingesetzt werden, kostengünstig her stellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spritzgußform durch Vergießen eines vergießfähigen, aus härtbaren Materials in eine Werkzeug-Negativform herge stellt wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren werden Spritzgußformen für Kunststoffteile entgegen dem diesbezüglich herrschenden Vorurteil durch ein Gießverfahren hergestellt. Während bis her angenommen wurde, Gießverfahren kämen für die Herstel lung derartiger Spritzgußformen aufgrund einer zu schlech ten Oberflächengüte und zu ungenauer Maßeinhaltung nicht in Betracht, hat es sich überraschenderweise gezeigt, daß auch mittels Gießverfahren diese Kriterien ohne weiteres einge halten werden können, wobei an der Spritzgußform keine oder eine tolerierbare Gußstruktur zurückbleibt. Ein etwaiges Nacharbeiten kann mit geringem Aufwand durchgeführt werden, falls dies bei besonders hohen Anforderungen an die Ober fläche oder Maßgenauigkeit erforderlich sein sollte. Die Wahl des zu vergießenden Materials hängt maßgeblich von der späteren Beanspruchung der Spritzgußform im Produktionspro zeß ab.

Von besonderem Vorteil ist beim erfindungsgemäßen Verfah ren, daß die Spritzgußformen für Kunststoffteile auf eine wesentlich kostengünstigere Weise als mit den bisher ver wendeten Verfahren hergestellt werden können, da die Kosten für die Werkzeug-Negativform relativ gering sind. Diese verringerten Herstellkosten wirken sich insbesondere bei kleinen und mittleren Fertigungslosen von Kunststoffteilen im niedrigen Preisbereich vorteilhaft aus bzw. ermöglichen dort erst den Einsatz der Spritzgußtechnik. Ferner können mit Hilfe des Gießverfahrens Spritzgußformen realisiert werden, die beispielsweise mit einem Fräsverfahren aufgrund von geometrischen Besonderheiten nicht herstellbar wären.

Eine besonders hohe Standzeit der Spritzgußform kann er reicht werden, wenn gemäß der vorteilhaften Ausführungsform gemäß Anspruch 2 als vergießfähiges aushärtbares Material Metall oder eine Metallegierung verwendet wird.

Alternativ hierzu ist es in Abhängigkeit der Anforderungen an die Spritzgußform auch möglich, als vergießfähiges aus härtbares Material Mineralguß zu verwenden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung be steht die für das Gießen der Spritzgußform erforderliche Werkzeug-Negativform aus einer Gipsgußform oder einer Gips vakuumgußform. Von Vorteil ist hierbei insbesondere die einfache und kostengünstige Herstellung der Werkzeug-Nega tivform bei gleichzeitiger hoher Oberflächengüte. Ferner gewährleistet die Verwendung von Gips eine gute Maßhaltig keit und bietet die Möglichkeit, auch geometrisch kompli zierte Negativformen herzustellen.

Die Werkzeug-Negativform kann jedoch gemäß einer vorteil haften Ausführungsvariante der Erfindung auch aus Mineral guß oder Zement bestehen. Die Wahl des geeigneten Materials und Herstellungsverfahrens der Werkzeug-Negativformen hängt dabei jeweils von der Formgebung und den Qualitätsan forderungen der herzustellenden Spritzgußformen und damit indirekt auch von den zu produzierenden Kunststoffteilen ab.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei spielsweise näher beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 ein Positiv-Modell einer Spritzgußform;

Fig. 2 eine über das Positiv-Modell abgeformte Werkzeug- Negativform;

Fig. 3 die Werkzeug-Negativform gemäß Fig. 2 nach dem Eingießen des Spritzgußform-Materials;

Fig. 4 die Spritzgußform nach dem Entfernen der Werk zeug-Negativform und

Fig. 5 die Spritzgußform gemäß Fig. 4 mit einem hiermit geformten Kunststoff-Spritzgußteil.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der erste Schritt bei der Herstellung einer Spritzgußform für Kunst stoffteile in der Herstellung eines Positiv-Modells 1 der gewünschten Spritzgußform (siehe Fig. 1). Das Modell 1 kann aus vielerlei geeigneten Materialien, beispielsweise aus Holz, bestehen.

Über dieses Positiv-Modell 1 wird, wie aus Fig. 2 ersicht lich, anschließend eine Werkzeug-Negativform 2 abgeformt, indem das Positiv-Modell 1 in der gewünschten Weise bei spielsweise in Gips eingebettet wird. Nach dem Entfernen des Positiv-Modells 1 enthält die Werkzeug-Negativform 2 somit einen Hohlraum, der eine Negativabbildung des Posi tiv-Modells 1 darstellt und nachfolgend zum Einfüllen eines vergießfähigen aushärtbaren Materials, beispielsweise eines Metalls, einer Metallegierung oder eines Mineralgusses, dient.

Der Zustand nach dem Eingießen dieses vergießfähigen, aus härtbaren Materials in die Werkzeug-Negativform 2 ist in Fig. 3 dargestellt. Wie ersichtlich, liegt nach dem Aushär ten des eingegossenen Materials eine fertig geformte Spritzgußform 3 vor, die nach dem Entfernen der Werkzeug- Negativform 2 (Fig. 4) entweder unmittelbar zur Herstellung der gewünschten Kunststoffteile verwendet werden kann bzw. gegebenenfalls noch entgratet oder einer anderen Nachbe handlung unterzogen wird.

Die Verwendung der fertigen Spritzgußform 3 beim Spritz gießen von Kunststoffteilen ist schließlich schematisch in Fig. 5 dargestellt. Die Spritzgußform 3 weist hierzu einen als Negativform für ein herzustellendes Kunststoffteil 4 ausgebildeten Hohlraum auf, in den der Kunststoff in be kannter Weise eingespritzt wird. Nach dem Aushärten des Kunststoffs liegt das Kunststoffteil 4 in der gewünschten Form vor.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Spritzgußform (3) für Kunststoffteile (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Spritzgußform (3) durch Vergießen eines vergießfä higen aushärtbaren Materials in eine Werkzeug-Negativform (2) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vergießfähiges aushärtbares Material für die Spritzgußform (3) Metall oder eine Metallegierung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als vergießfähiges aushärtbares Material für die Spritzgußform (3) Mineralguß verwendet wild.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeug-Negativform (2) eine Gips gußform oder eine Gipsvakuumgußform verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkzeug-Negativform (2) eine sol che aus Mineralguß oder Zement verwendet wird.