DE553703C - Verfahren zum Formen und Haerten von faserstoffhaltigen Kunstharzkoerpern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen und Härten von mindestens in einer Richtung von ebenen Flächen begrenzten, faserstoffhaltigen Kunstharzkörpern, insbesondere kleineren Blöcken oder Platten, bei dem die zu verarbeitenden Massen nur so lange in den gebräuchlichen Preßformen behandelt werden, bis sie genügend formbeständig geworden sind und die Weiterbehandlung außerhalb der Preßformen erfolgt.

Das technisch verhältnismäßig einfachste bekannte Verfahren zum Formen und Härten von Kunstharzprodukten besteht in der Herstellung ebener Platten in etwa folgender Weise: Mit dem Kunstharz überzogene oder getränkte Faserstoftbahnen werden auf Format geschnitten, in genügender Zahl übereinandergeschichtet, in hydraulischen Pressen unter Druck und Wärme aneinandergedrückt

»ο und gehärtet und zum Schluß unter Druck gekühlt. Dieses Verfahren ist aber stets mit Materialverlust verknüpft, weil mangels seitlicher Eingrenzung die verschiedenen Faserstofflagen nicht scharf übereinander liegen und sich beim Pressen auch noch weiter gegenseitig verschieben und weil das Kunstharz während des Preßvorganges an den .Seitenrändern der Faserstofflagen in mehr oder weniger erheblichem Maße herausquillt.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Platten müssen deswegen nachträglich sauber beschnitten werden. Man kann den dadurch bedingten Materialverlust da in Kauf nehmen, wo es sich um sehr große Plattenformate handelt, wo diese Verluste im allgemeinen nicht zu stark ins Gewicht fallen.

Anders liegen die Verhältnisse aber, wenn es sich um die Herstellung von faserstoffhaltigen block- oder plattenförmigen Kunstharzkörpern mit verhältnismäßig kleiner Flächenausdehnung handelt, vorzugsweise solchen in Form von geschichteten Platten, Blöcken u. dgl. Hier würde ein derartiger Randabfall unter Umständen die ganze Fabrikation unwirtschaftlich machen. Deswegen ging man für die Herstellung solcher Kunstharzkörper bisher in der Weise vor, daß man die Kunstharzmassen in allseitig geschlossenen Preßformen formte und härtete, in denen man sie auch abkühlen ließ und aus denen sie dann in geometrisch ziemlich genauer Form herauskamen. Dieses bekannte Verfahren hat aber den Nachteil, daß jede einzelne Preßform ziemlich lange Zeit für die Herstellung des einzelnen Formstücks benötigt wird, um so mehr, als man im allgemeinen, wie erwähnt, diese Formstücke in den Preßformen auch noch abkühlen ließ. Für einen größeren Betrieb war daher eine sehr große Zahl von solchen Preßformen nötig, was mit entsprechenden Anschaffungskosten verbunden war.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, die zu bearbeitenden Kunstharzmassen nur so lange in gebräuchlichen Preßformen zu behandeln, bis sie genügend formbeständig geworden

sind, und die Weiterbehandlung dann, außerhalb der Preßform vorzunehmen. Dabei sollte aber im feinen Falle diese Weiterbehandlung außerhalb der Form überhaupt nicht unter Druck erfolgen, sondern lediglich durch Anwendung von Hitze. Das hat aber bekanntlich den Nachteil, daß die Fertighärtung der Kunstharzmassen ohne gleichzeitige Anwendung von Druck sehr lange Zeit in Anspruch ίο nimmt und nicht in gleich guter und gleich vollständiger Weise erfolgt als bei kombinierter Anwendung von Druck und Hitze. In einem anderen Falle sollte die Fertighärtung, d. h. die Überführung der Kunstharzmassen aus dem sogenannten B-Zustatid in den C-Zustand, im sogenannten Bakelistor, d. h. in einer geschlossenen Kammer, erfolgen, in die Luft unter einem Druck von 4 bis 7 Atm. eingepumpt wurde. Hier war also die Masse auch während des zweiten Teils des Härtungsverfahrens einem allseitigen Druck ausgesetzt, und es bedurfte umfangreicher Apparaturen, um die Fertigpressung der Massen in den unter Druck gesetzten geschlossenen Behältern im Großbetriebe vornehmen zu können. Zudem hat dieses Verfahren den Nachteil, daß der anzuwendende Druck im zweiten Teil des Härtungsverfahrens nur ein ziemlich beschränkter sein kann, wenn nicht sehr hoch druckbeständige, dann aber auch sehr teure Behälter angewandt werden.

Es hat sich nun gezeigt, daß man beim Formen und Härten von mindestens in einer Richtung von ebenen Flächen begrenzten faserstoffhaltigen Kunstharzkörpern, wie namentlich Blöcken und Platten, zum Ziele kommen kann, wenn man die Weiterbehandlung außerhalb der Preßformen in der Weise vornimmt, daß die Blöcke, Platten o. dgl. unmittelbar zwischen Preßplatten unter Einwirkung von Druck und Hitze behandelt werden. Dabei kann man beispielsweise bei Benutzung einer hydraulischen Presse ohne weiteres den Druck beliebig steigern, soweit dies überhaupt mit dem angewandten Material verträglich ist. Es war keineswegs vorauszusehen, daß es möglich sein würde, derartige Kunstharzmassen, nachdem sie in einer geschlossenen Form nur verhältnismäßig kurze Zeit vorgehärtet worden sind, in einer hydraulischen Presse o. dgl. unmittelbar zwischen den Preßplatten unter hohem Druck weiterzubehandeln, ohne daß sie ihre Form ver-Heren und ohne daß das Kunstharz wesentlich seitlich aus den Platten, Blöcken o. dgl. herausgequetscht wird. Die Erklärung für diese Wirkung ist offenbar darin zu sehen, daß durch die in der Form stattfindende Vorbehandlung die Blöcke oder Platten an der Außenfläche genügend weit gehärtet worden sind, um dann bei der Weiterbehandlung außerhalb der Form zwischen den Preßplatten das seitliche Herausquellen der Harzmasse zu verhindern.

Anwendbar ist das neue Verfahren in erster Linie für geschichtete Platten und Blöcke aus Kunstharzmasse, d. h. für solche, . die abwechselnd aus Papier- bzw. Faserstoffschichten und Kunstharzschichten bzw. aus übereinandergeschichteten, mit Kunstharz imprägnierten Papier- oder Faserstoffblättern bestehen. Es ist aber auch anwendbar für solche block- oder plattenförmigen Kunstharzkörper, die loses Fasermaterial in unregelmäßiger Anordnung als Einlage enthalten, bei denen das Fasermaterial also die ganze Masse durchsetzt. Bedeutung hat das Verfahren in erster Linie für die Herstellung von kleineren Blöcken und Platten, da, wie eingangs erwähnt, bei der Herstellung von Platten sehr großen Formats der beim bekannten Verfahren entstehende Abfall praktisch nicht so stark ins Gewicht fällt. Am Außenumfang können die behandelten Körper beliebige Form haben, sie können hier entweder ebene oder runde oder beliebig andersgestaltete ' Begrenzungsflächen haben, z. B. auch gezackte, wie für die Herstellung von Zahnrädern" u. dgl. go

Wie ohne weiteres verständlich, werden bei Anwendung des neuen Verfahrens die Preßformen viel kürzere Zeit benötigt als bei Anwendung des bisher für den gleichen Zw^reck benutzten Verfahrens, und die Formen können daher jetzt viel besser ausgenutzt werden. Auch können die in der Presse zur Verfügung stehenden Preßflächen viel besser ausgenutzt werden, einerseits weil die Formen in der Presse sehr viel Raum beanspruchen, andererseits weil erfindungsgemäß während des Hauptteils der Preßzeit die zu verarbeitenden Massen unmittelbar zwischen den Preßfiächen ohne Form behandelt werden, wobei die einzelnen vorgeformten Stücke dicht nebeneinander zwischen den Preßplatten gelagert werden können.

Es ist nicht erforderlich, bei Beendigung der Vorpressung in den Formen die Presse zunächst zu kühlen, bevor die Preßmassen aus den Formen entfernt werden. Dadurch wird ein weiterer wirtschaftlicher Vorteil erzielt, indem der mit der abwechselnden Erwärmung und Kühlung der gerade schlecht ausgenutzten Pressen bisher verbundene erhebliche Wärmeverlust vermieden wird. Gleichzeitig wird auch der Zeitverlust vermieden, der durch die Dauer des Abkühlungsprozesses bisher eintrat.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung muß die Vorpressung in der Preßform so weit geführt werden, daß die Kunst-

härzkörper bei der nachfolgenden Pressung außerhalb der Formen ihre Gestalt in seitlicher Ausdehnung nicht mehr wesentlich ändern. Insbesondere muß auch das Harz am Schluß der ersten Verfahrensstufe wenigstens in den Außenzonen des geformten Gegenstandes so weit erhärtet sein, daß es während der zweiten Verfahrensstufe nicht mehr wesentlich fließt und herausquillt.

ίο Andererseits darf die erste Verfahrensstufe auch nicht zu weit ausgedehnt und fortgesetzt werden, weil das Harz bei Beginn der zweiten Verfahrensstufe noch die dafür erforderliche Plastizität und Bindefähigkeit besitzen muß. Letzteres ist besonders dann wichtig, wenn man auf eine Kühlung der Preßformen am Schluß der ersten Verfahrensstufe verzichtet und die Kunstharzkörper noch warm aus der Preßform herausnimmt.

Denn es läßt sich hierbei nicht immer vermeiden, daß einzelne Schichten sich voneinander trennen, die dann beim Pressen zwischen den seitlich offenen Preßplatten durch das noch plastische Bindemittel wieder vereinigt werden müssen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Formen und Härten von faserstoffhaltigen Kunstharzkörpern, die mindestens in einer Richtung von ebenen Flächen begrenzt sind, insbesondere kleineren Blöcken und Platten, bei dem die zu verarbeitenden Massen nur so lange in den gebräuchlichen Preßformen behandelt werden, bis sie genügend formbeständig geworden sind und die Weiterbehandlung außerhalb der Preßformen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise aus geschichtetem Material bestehenden Platten und Blöcke nach dem Verlassen der Preßformen einer weiteren Pressung unmittelbar zwischen Preßplatten unter Einwirkung von Druck und Hitze unterworfen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Preßform vorbehandelten Körper ohne besondere Kühlung der Presse oder Form aus ihr herausgenommen und zwischen die Preßplatten gebracht werden.