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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
von plastischen Harzkomponenten. Spezieller bezieht sich diese Erfindung
auf ein Verfahren zum Formen von plastischen Harzen unter Verwendung
von Ultraviolett ("UV")-Härtungstechnologie.
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Traditionelle
Formgebungsverfahren umfassen Spritzguss- und Extrusionsverfahren,
wobei ein Polymer in einen plastischen Zustand erwärmt wird, dann
in einer Form oder einem Werkzeug geformt wird, dann abgekühlt wird,
um ein fertiges Produkt zu bilden. Die Form muss als solche aus
einem Substrat hergestellt sein, das diesen Druck- und Temperaturänderungen
Stand halten kann. Oft sind Formen aus hochfesten Stählen hergestellt
und in der Herstellung teuer. Es bleibt ein Bedarf für ein effizientes Formgebungsverfahren
mit weniger Produktionsschritten und verringerter Zeit für die Formung
des fertigen Produkts. Die Form oder das Werkzeug sollte aus einer
breiteren Menge von Substraten hergestellt werden, um die Kosten
zu reduzieren und die Vielseitigkeit von Formgestaltungen zu erhöhen.
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UV-Härtungstechnologie
wird sowohl in industriellen als auch dekorativen Anwendungen verwendet.
Die Technologie umfasst einen Photopolymerisationsprozess, der Harzmoleküle zusammenschmilzt,
um Molekülketten
zu bilden. UV-Härten
wird verbreitet bei Farben, Tintenfarbstoffen und Lacken verwendet.
UV-härtende Überzugsschichten
werden oft verwendet, um der Fläche
von Produkten Kratzwiderstandsfähigkeit
und Haltbarkeit zu geben, wie z.B. DVDs (Digital Versstile Discs),
Golfbällen
und Gitarrenkörpern,
wobei diesen Produkten ein glattes, attraktives Aussehen verliehen
wird. UV-härtende Klebstoffe
und Dichtungsmassen werden ebenfalls weit verbreitet verwendet.
Sie liefern ein schnelles Binden aufgrund ihrer Fähigkeit,
schnell zu härten,
in Sekunden, mit einem klaren, farblosen Aussehen. Die Viskosität des UV-härtenden
Klebstoffs kann in Abhängigkeit von
der Anwendung variiert werden. Sie liefern eine starke, haltbare
Bindung für
eine breite Auswahl von Substraten, einschließlich Glas, Kunststoffen, Holz,
Keramik und Papier. Der UV-Härtungsprozess
produziert starke, haltbare Bindungen in Sekunden, ohne die Verwendung
von Lösungsmitteln,
und stellt einen effizienten und umweltfreundlichen Prozess dar.
Ferner härten
kationische Klebstoffe, die entwickelt worden sind, weiterhin aus, nachdem
die Lichtquelle entfernt worden ist, und liefern eine noch größere Festigkeit
bei vollendeter Aushärtung.
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Während UV-härtende Harze
verwendet worden sind, um Überzugsschichten
und Klebstoffe zu bilden, sind sie nicht allgemein bei Formgebungsanwendungen
verwendet worden. Mehrere Beispiele werden nun beschrieben.
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US 5 916 509 mit dem Titel
ACTINIC IRRADIATION AND CURING OF PLASTIC COMPOSITES WITHIN A MATERIAL
FORMING DIE (AKTINISCHE BESTRAHLUNG UND HÄRTUNG VON PLASTISCHEN COMPOSITEN
INNERHALB EINES MATERIALFORMUNGSWERKZEUGS) von Duhrman sagt, dass
ungehärtete,
in Wärme
aushärtende Composite-Reaktanden,
welche ultraviolett-härtbare Reagenzien
enthalten, effektiv durch Pultrusion gehärtet werden können, wobei
ein einzigartiges Formgebungswerkzeug verwendet werden kann, welches gleichförmig die
ungehärteten
Compositen, welche in dem Werkzeug enthalten sind, bestrahlt.
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Die
DE 197 05 303 A1 ,
HERSTELLUNG VON KLEIN- UND MIKROTEILEN, von Jürgen Hauselt et al betrifft
die Herstellung von Klein- und Mikroteilen, welche aus einer Formmasse
hergestellt sind, und weist auf: (a) Evakuieren der Form mit integriertem
Formeinsatz; (b) Einbringen der Formmasse in die Form unter Druck,
wobei eine niedrigviskose Formmasse verwendet wird, welche eine
durch kurzwelliges Licht härtbare
Komponente enthält;
(c) Belichten mit kurzwelligem Licht unter Aufrechterhaltung eines
Nachdrucks, um die Masse vollständig auszuhärten; und
(d) Öffnen
der Form und Entnehmen des Formteils.
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In
der
US 5 885 514 mit
dem Titel AMBIENT UVL-CURABLE ELASTOMER MOLD APPARATUS (UMGEBUNGS-UVL-HÄRTBARES-ELASTOMER-FORMGEBUNGSVORRICHTUNG),
von Paul M. Tensor ist ein verbesserter Prozess zum Formen von Teilen,
wie z.B. Dichtungen, beschrieben, wobei eine Spritzgussmaschine
verwendet wird. Hierbei weist die Formmaschine eine obere und eine
untere Formplatte auf, die durchlässig für UV-Licht sind und ein Muster
von Vertiefungen unterschiedlicher Größen und voneinander beabstandeter
Positionen aufweisen, eine UV-Lichtquelle und ein Niedrigdruck-Einspritzsystem zum
Liefern von Elastomeren zu den Formplatten.
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Bei
der FORMMASCHINE,
JP 59215838 , von
Nishiyama Hideo wird ein ultraviolettstrahl-härtendes Formmaterial in ein
Formwerkzeug aus einer Spritzgussmaschine eingespritzt, um den Raum
in einem Hohlraumkern zu füllen.
Dann bestrahlen Ultraviolettstrahlen den Hohlraum und den Hohlraumkern getrennt
mittels eines Lichtleiters von einer Ultraviolettstrahl-Bestrahlungsquelle.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur
Herstellung von geformten Gegenständen, wobei UV-härtende Systeme
verwendet werden, zur Verfügung
zu stellen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, wesentliche Verbesserungen beim
Herstellen geformter Gegenstände
zur Verfügung
zu stellen, einschließlich
Eliminierung von Heizen und Kühlen
von Formen, wie es typischerweise bei Spritzgussverfahren erforderlich
ist; Verringerung des Energieverbrauchs; Reduzierung von Formgebungsdrücken; Ermöglichung
der Verwendung von billigeren Formmaterialien; Reduzierung von Materialabfall;
und Verschaffung größerer Herstellungsflexibilität.
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UV-Härtungstechnologie
ist ein effizientes Mittel zum Formen von Materialien, da sie mit
einem geringen Energieverbrauch verbunden ist. Die Produktivität ist verbessert,
da ein Aussetzen gegenüber UV-Licht
lediglich über
Sekunden Härtung
initiiert. Im Gegensatz zu anderen Formgebungsprozessen ist UV-Härtungstechnologie umweltfreundlich,
da sie nicht die Verwendung von Lösungsmitteln erfordert. Sie
erfordert nicht das Heizen und Kühlen
oder die Anwendung von Druck, um das Material zu formen. Dies resultiert
in einem minimalen Kavitätsraum
und einer vergrößerten Angussstärke. Da
die Temperatur kontrolliert wird, können Formen aus einer breiteren Vielfalt
von Substraten, einschließlich
wärmempfindlicher
Materialien, hergestellt werden und es besteht keine Beschränkung auf
hochfeste Stähle.
Ferner gibt es keinen Schwund, kein Deformieren oder Auftreten von
Leerräumen,
wie in traditionellen Formgebungsverfahren. Daher ist das Formen
von UV-härtbarem
Material ideal zum Herstellen von Gegenständen oder Komponenten von einer ästhetischen
Natur.
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Das
Verfahren zur Herstellung von geformten Gegenständen gemäß der Erfindung, wie es in Anspruch
1 offenbart ist, weist auf ein Bereitstellen einer Form oder eines
Werkzeugs, die bzw. das zumindest im Wesentlichen einen Hohlraum
darin einschließt,
Füllen
der Form oder des Werkzeugs mit einem UV-härtbaren Material und Aussetzen
des UV-härtbaren
Materials gegenüber
einer UV-Lichtquelle einer ausreichenden Intensität und für eine ausreichende
Zeit, um das UV-härtbare
Material zu einer festen Masse zu härten, die in der Form bzw. dem
Werkzeug enthalten ist. In bevorzugten Ausführungsformen ist die Form aus
einer Mehrzahl von Formsegmenten gebildet, welche zusammengefügt werden
können,
um die Form zu bilden, und voneinander getrennt werden können, um
ein hergestelltes Produkt aus der Form zu entnehmen. Das UV-härtbare Material
wird gegenüber
der UV-Lichtquelle entweder durch eine Öffnung in dem Oberteil der
Form oder durch UV-lichtdurchlässige Einlässe, Felder
oder Abschnitte der Form hindurch ausgesetzt. Bei einer Ausführung kann
die gesamte Form UV-lichtdurchlässig
sein. Das UV-Licht kann zu dem UV-härtbaren Material durch einen
oder mehrere solche Einlässe gerichtet
werden.
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Weitere
Aufgaben, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung in Ergänzung zu
jenen oben genannten werden dargelegt in oder verständlich aus
der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit
den begleitenden Zeichnungen gegeben wird.
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1 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Form zur Verwendung in
dem Verfahren der Erfindung.
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2 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
einer Form zur Verwendung in dem Verfahren der Erfindung.
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3 ist
eine seitliche Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform
einer Form zur Verwendung in dem Verfahren der Erfindung.
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4 ist
eine Draufsicht eines Systems gemäß einer Ausführungsform
des Verfahrens der Erfindung.
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5 ist
eine schematische Ansicht eines Extensionssystems gemäß einer
weiteren Ausführungsform
des Verfahrens der Erfindung.
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Allgemein
weist die Erfindung die Schritte auf: Bereitstellen mindestens einer
Form einer gewünschten
Gestalt oder eines gewünschten
Designs mit einem Hohlraum darin; Füllen des Hohlraums mit einem
UV-härtbaren
Material; und Aussetzen des UV-härtbaren
Materials gegenüber
einer UV-Lichtquelle einer ausreichenden Intensität und für eine ausreichende
Zeit, um das UV-härtbare
Material zu einer festen Masse zu härten, die im Hohlraum enthalten
ist.
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Die
Form kann aus jedem für
die Anwendung geeigneten Material hergestellt sein. Die Form wird mit
UV-härtbarem
Material durch ein Präzisionsausgabesystem
gefüllt.
Die Form kann eine innere Beschichtung haben, um ein Haftenbleiben
des UV-Materials nach Aushärtung
zu einer festen Masse an der Innenseite der Form zu vermeiden und
um ein Lösen der
festen Masse von der Form zu erleichtern.
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Das
UV-härtbare
Material ist insoweit eingegrenzt, als dass es UV-Licht durchlassen
muss und deshalb nicht opak sein kann. Das UV-härtbare Material kann pigmentiert
oder gefärbt
sein. Das UV-härtbare
Material kann aus einer Anzahl von verschiedenen UV-härtbaren
Polymersystemen ausgewählt werden.
Ein UV-härtbares
Polymersystem weist typischerweise 1-3% eines Photoinitiators; 15-60%
reaktiver Verdünnungsmittel,
25%-90% eines Oligomerpolymers; und 1-50% von Additiven und Füllmitteln
auf. Polymere, die in UV-härtbaren
Polymersystemen verwendet werden, können Polyurethane, Epoxidharze,
Polyester und Acrylate einschließen. Spezielle, gewöhnlich verwendete
Monomere für
das Polymer schließen
N-Vinylpyrrolidon, Hydroxyethylacrylat, (Poly)Ethylenglykoldiacrylat, Trimethylol-propantriacrylat,
Norbornylacrylat und Styrol ein. Ein weiteres geeignetes Polymersystem ist
das Thiolen-Polymersystem (englisch: thiol-ene polymer system) (auch
bekannt als Mercaptoester). Kommerziell erhältliche UV-härtbare Polymersysteme
schließen
Produkte von Master Bond, Inc., Nackensack, New Jersey, Tangent
Industries, Winsted, Connecticut; Daicel Chemical Industries, Ltd.,
Sakai Osaka Japan, und Ctech LLC, New Hartford, Connecticut ein.
Ein geeignetes Thiolen-Polymersystem ist
von Ctech, LLC erhältlich.
Die bevorzugte UV-härtbare
Flüssigkeit
ist ein Produkt, das, wenn es gehärtet ist, gute optische Eigenschaften
besitzt, da dies typischerweise einen Hinweis darstellt für die Oberflächenbeschaffenheit
und das Aussehen, welche bei dem Verfahren der Erfindung gewünscht sind.
Diese Produkte werden typischerweise bei Umgebungstemperaturen gehärtet, oder
bei Temperaturen bei oder unterhalb von 100 °C unter Verwendung einer UV-Lichtquelle.
Typische Aushärtungszeiten
liegen zwischen 5 Sekunden und 5 Minuten in Abhängigkeit von der Wellenlänge und
der Intensität
des UV-Lichts und der Dicke, die gehärtet wird.
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Eine
bevorzugte UV-härtbare
Flüssigkeit
ist eine Acrylatmischung nach Formel. Eine kommerziell erhältliche
Formel-Mischung, die in der Erfindung verwendet werden könnte, ist
die Ctech 8166-4A Formel-Mischung, die zu einer klebrigkeitsfreien
Fläche innerhalb
von 5 Minuten UV-Belichtung bei 100 °C ausgehärtet werden kann.
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Eine
bevorzugte UV-Lichtquelle ist eine UV-Lampe, die eine UV-Intensität von ungefähr 115 mW/cm2
bei 365 nm liefert. Die UV-Lichtquelle liefert wünschenswerterweise einen breiten
Bereich von Wellenlängen.
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Eine
weitere bevorzugte UV-härtbare
Flüssigkeit
ist ein Thiolen-Polymersystem. Eine kommerziell erhältliche
Mischung nach Formel, die bei der Erfindung verwendet werden könnte, ist
die Ctech Hard Dome Coat (Hartdeckschicht)-Formel-Mischung, die vorzugsweise bei
einer geringeren Intensität
von UV-Licht in
dem Bereich von 30 mW/cm2 mit 5 Minuten UV-Belichtung bei 100 °C ausgehärtet wird.
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Zusätzliche
Komponenten können
optional dem UV-härtbaren
Material beigemengt werden. Diese Ingredienzen schließen Teilchen
von Stoff, Holz, oder Zeitungspapier, Metallschuppen, oder dergleichen
ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Diese Ingredienzen können die Ästhetik
steigern und/oder physikalische Eigenschaften, wie z.B. die Festigkeit, des
resultierenden geformten Gegenstands. Das UV-härtbare Material kann gefärbt oder
pigmentiert sein, um einen durchscheinenden gefärbten Gegenstand zu ergeben.
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Das
Design der Form und des Hohlraums muss die direkte Beleuchtung des
UV-härtbaren
Materials durch die UV-Lichtquelle ermöglichen. Dies kann durch verschiedene
Mittel erreicht werden, wie z.B. das Vorsehen einer Öffnung in
dem oberen Ende der Form, um UV-Licht in den Formhohlraum zu richten,
solange das Licht, welches von der Öffnung eintritt, alles der
inneren Flächen
der Form belichtet. In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, die in 1 gezeigt ist, weist die Form 10 zwei
Formsegmente 12 und 14 mit einer Öffnung 16 an
der Oberseite der Form 10 auf. Die Segmente sind schließend zusammengefügt, um einen
Hohlraum 20 zu bilden, der mit einem UV-härtbaren
Material 22 gefüllt
ist. Eine UV-Lichtquelle 24 sendet Licht durch die Öffnung,
um das UV-härtbare
Material zu härten. Die
Formsegmente 12 und 14 werden dann getrennt, um
den geformten Artikel oder die geformte Komponente, wie im Folgenden
erörtert,
freizugeben. Mehrfachformen können
gegenüber
derselben UV-Lichtquelle zur selben Zeit ausgesetzt sein, wodurch
ein Härten
von mehreren geformten Komponenten gleichzeitig ermöglicht ist.
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Bei
einer in den 2 und 3 gezeigten alternativen
Ausführungsform
braucht die Form 40 keine Öffnung zu haben und das UV-Licht
kann in den Hohlraum 50 durch die Wände der Segmente 42 und 44 der
Form 40 eingeführt
werden. Das UV-Licht kann durch eine UV-Lichtquelle 54 geliefert
werden, welche positioniert ist, um den gesamten Hohlraum mit UV-Licht
zu bestrahlen; oder es können
mehrere UV-Lichtquellen 54 positioniert sein, um den Hohlraum
mit UV-Licht zu bestrahlen. Ein faseroptisches oder ein anderes
lichtübertragendes
System 46 kann in der Form selbst angeordnet sein, um Licht
in den Hohlraum 50 der Form 40 zu schicken, um
den Hohlraum 50 zu beleuchten. Im Fall einer größeren Form kann
es wünschenswert
sein, UV-Licht zu haben, welches in den Hohlraum gebracht wird durch UV-Lichtübertragung
durch eine Mehrzahl von optischen Fasern 46, die positioniert
sind, um UV-Licht an eine Mehrzahl von Stellen in der Form zu geben, wie
in den 2 und 3 gezeigt ist.
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Wie
in 3 gezeigt ist, kann die Form 40 selbst,
zumindest teilweise, aus einem UV-durchlässigen Material hergestellt
sein, so dass Licht von einer UV-Lampe 55 außerhalb
der Form durch die Form 40 hindurch gesendet wird. Bei
einer möglichen Ausführungsform
kann die gesamte Form aus einem UV-durchlässigen Material hergestellt
sein. Beleuchtung des UV-Materials innerhalb der Form 40 wird
bei den hier beschriebenen, verschiedenen Ausführungsformen erreicht. Die
Form 40 in 3 weist eine Mehrzahl von Formsegmenten 42 und 44 auf, die
positioniert sind und zusammengefügt sind, um die gewünschte Hohlraumgestaltung
und/oder -konfiguration zum Einspritzen und Härten des UV-härtbaren
Materials zu ergeben, z.B. vertikales oder horizontales Formen.
Zumindest eines der Formensegmente 42 ist aus UV-durchlässigem Material
hergestellt, um eine Beleuchtung des Hohlraums zu ermöglichen;
alternativ hat das Formsegment ein "Fenster" 48, durch welches UV-Licht
eingeführt
werden kann. Der Hohlraum ist mit UV-härtbarem Material 52 gefüllt, durch
geeignete Mittel, wie z.B. Einspritzung und dergleichen, und gegenüber einer UV-Lichtquelle
durch das aus UV-durchlässigem
Material hergestellte Fenster 48 ausgesetzt. Da bei dieser
Ausführungsform
eine Öffnung
in der Form zur Ermöglichung
von UV-Licht-Beleuchtung nicht vorgesehen sein muss, nehmen die
Gestaltungs- und Designmöglichkeiten
des Gegenstandes oder der Komponente zu und ein/eine mit einem Kern
oder Gewinde versehener Artikel oder Komponente kann leicht produziert
werden.
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Bei
einer weiteren, in 4 gezeigten Ausführungsform
ist ein gleichzeitiges Herstellen von mehreren geformten Gegenständen durch
zwei Fördergeräte 70 und 80,
welche horizontal und parallel zueinander angeordnet sind und sich
in derselben Richtung mit einer gewünschten Geschwindigkeit bewegen,
vorgesehen. Formsegmente 72 und 82 werden auf
beiden Fördergeräten platziert,
so dass sie sich vorwärts
auf einer Seite und zurück
auf der anderen bewegen, wobei sie als Paare mit Segmenten auf dem
gegenüberliegenden
Fördergerät angeordnet
sind. Da jedes Segment 72 sich auf einem Fördergerät 70 vorwärts bewegt,
greift es mit einem Segment 82 auf dem anderen parallelen
Fördergerät 80 ineinander,
um eine Form 74 mit einem Hohlraum zu bilden. Die Form 74 bewegt
sich unterhalb einer Füllstation 76,
welche ein UV-härtbares
Material in den Formhohlraum ausgibt. Da die Form 74 sich
weiter entlang dem Förderband
bewegt, wird der Hohlraum dann gegenüber einer UV-Lichtquelle 78 ausgesetzt, um
ein Härten
zu bewirken. Wenn sich die Form zu dem Ende der Fördergeräte fortbewegt,
wird der gehärtete
Gegenstand oder die gehärtete
Komponente 84 von dem Hohlraum freigegeben, wenn die Segmente 72 und 82 sich
voneinander trennen. Der Gegenstand kann in eine größere Menge
als fertiges Produkt fallen oder zu dem nächsten Herstellungsschritt
geschafft werden.
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Bei
jeder der vorhergehend erörterten
Ausführungsformen
ist ein Kern 60 in der Form eingeschlossen, um hohle Gegenstände und/oder
Gegenstände
mit geformten inneren Kammern, wie in 3 gezeigt,
zu formen. Der Kern 60 muss aus einem Material hergestellt
sein, welches in der Lage ist, UV-Licht durchzulassen, so dass ein
Härten
des UV-härtbaren
Materials innerhalb des Hohlraums ermöglicht ist. Ein Kern 60,
der UV übertragen
kann, erlaubt, UV-Licht
durch den Kern 60 hindurchzuschicken und möglicherweise
versperrte oder im Schatten liegende Bereiche der Form zu härten. Bei
einer möglichen
Ausführungsform
besitzt der Kern eine UV-Lichtquelle (einschließend zum Beispiel einen Faseroptikausgang),
die in dem Kern eingebettet ist, um ein UV-Härten
innerhalb der Form vorzusehen.
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Der
Kern 60 kann auch ein zusammenfallbarer Kern sein, der
in der Form in einem expandierten oder aufgeblasenen Zustand vorgesehen
sein kann. Solch ein zusammenfallbarer Kern kann aus einem flexiblen
polymeren Material oder aus einer Reihe von zusammenpassenden Teilen
hergestellt sein. Nachdem der Gegenstand bzw. die Komponente ausgehärtet ist,
lässt man
den Kern 60 zusammenfallen oder er wird gas-entleert, so
dass er kleiner ist als der Eintrittspunkt und aus dem Inneren des
geformten Gegenstands entfernt werden kann. Der zusammenfallbare
Kern würde
gestaltet, um die gewünschte
innere Geometrie des resultierenden Gegenstands zu bilden. Ein Gegenstand,
wie zum Beispiel eine Flasche, könnte
unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellt werden, mit dem Vorteil
der Möglichkeit,
die Flasche vor dem Entfernen des zusammenfallbaren Kerns zu verzieren
oder zu kennzeichnen.
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Nunmehr
bezugnehmend auf 5 ist ein weiterer Aspekt der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Formen eines extrudierten
Produkts unter Verwendung einer UV-härtbaren Flüssigkeit. Das Extrusionsverfahren
des vorliegenden Verfahrens schließt ein ein Bereitstellen eines
Werkzeugs 90 einer gewünschten
Konfiguration mit einer UV-durchlässigen Wand 92 (zum
Beispiel einer oberen Platte), eine Eintrittsöffnung 94 und ein
Entladungsende 96. Ein UV-härtbares Material wird in das
Werkzeug hineingespritzt durch die Eintrittsöffnung unter Verwendung einer
Spritzgussmaschine 98. Die UV-durchlässige Wand 92 wird
mit einer UV-Lichtquelle 95 ausreichender Intensität und für eine ausreichende
Zeitdauer belichtet, um das UV-härtbare
Material zu härten.
Auf das UV-härtbare
Material wird Druck von der Spritzgussmaschine 98 ausgeübt, um zu
bewirken, dass es das Werkzeug als eine feste Masse durch das Entladungsende 96 des
Werkzeugs verlässt.
Optional kann ein Mechanismus vorgesehen sein, um den ausgehärteten Gegenstand
von dem Entladungsende zu entfernen.
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Die
vorliegende Erfindung wird dahingehend betrachtet, dass sie ein
Verfahren und System zur Verfügung
stellt, welche wesentliche Verbesserungen bei der Herstellung von
geformten Gegenständen
zur Verfügung
stellen, einschließlich:
(1) verbesserte Energieeffizienz aufgrund der Eliminierung von Erfordernissen
für Formheizen
und Kühlen
der Formen, wie es typischerweise bei Spritzgussverfahren erforderlich
ist; (2) verbesserter Kapitalaufwand, da das Verfahren ein Null-Druck-Formen
erlaubt, wodurch die Notwendigkeit von Formen aus hochfestem Stahl
beseitigt ist und die Verwendung von Formen ermöglicht ist, die aus weniger
teuren Materialien hergestellt sind und die weniger kostenaufwändig herzustellen
sind; (3) verbesserte Betriebskosten durch Reduzierung des Materialabfalls
und Schaffung größerer Herstellungsflexiblität.
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Während UV-härtende Harze
verwendet worden sind, um Überzugsschichten
und Klebstoffe zu bilden, sind sie nicht allgemein bei Formgebungsanwendungen
verwendet worden. UV-Härtungstechnologie
ist ein effizientes Mittel zum Formen von Materialien, da sie mit
einem geringen Energieverbrauch verbunden ist. Die Produktivität ist verbessert,
da ein Aussetzen gegenüber
UV-Licht lediglich über
Sekunden Härtung
initiiert. Im Gegensatz zu anderen Formgebungsprozessen ist UV-Härtungstechnologie
umweltfreundlich, da sie nicht die Verwendung von Lösungsmitteln
erfordert. Sie erfordert nicht das Heizen und Kühlen oder die Anwendung von Druck,
um das Material zu formen. Dies resultiert in einem minimalen Kavitätsraum und
einer vergrößerten Angussstärke. Da
die Temperatur kontrolliert wird, können Formen aus einer breiteren
Vielfalt von Substraten, einschließlich wärmeempfindlicher Materialien,
hergestellt werden und es besteht keine Beschränkung auf hochfeste Stähle. Ferner
gibt es keinen Schwund, kein Deformieren oder Auftreten von Leerräumen, wie
in traditionellen Formgebungsverfahren. Daher ist das Formen von
UV-härtbarem
Material ideal zum Herstellen von Gegenständen oder Komponenten von einer ästhetischen
Natur.