DE69116890T3 - Verfahren zur anwendung von gas zum giessen von kunststoffpartikeln um die oberflächenqualität zu verbessern - Google Patents

Verfahren zur anwendung von gas zum giessen von kunststoffpartikeln um die oberflächenqualität zu verbessern Download PDF

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    • Y10S425/812Venting

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Spritzgießen und insbesondere auf ein Verfahren, bei dem unter Druck gesetztes Gas zum Unterstützen des Formgebungsverfahrens benutzt wird, entsprechend dem dem Stand der Technik entsprechenden Teil des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus dem Dokument US-A-4 935 191 bekannt.
  • Technologischer Hintergrund
  • Die Verwendung von unter Druck gesetztem Gas zum Unterstützen eines üblichen Kunststoffspritzgießverfahrens wurde vermutlich zum ersten Mal durch die Erfindung von Friederich, die im US-Patent 4 101 617, erteilt am 18.Juli 1978, beschrieben ist, praktisch einsetzbar gemacht. Das Friederich-Patent wandte sich dem Problem zu, hohlgeformte Körper in einem einzigen Spritzvorgang zu formen und lehrte ein praktisch durchführbares Verfahren zum Einbringen von komprimiertem Gas mit oder unmittelbar nach dem Einspritzen von geschmolzenem Kunstharz, in den den Gegenstand bestimmenden Hohlraum. Darüber hinaus löste das Friederich-Patent das Problem der Druckentlastung oder des Entlüftens des geformten Gegenstandes durch Abziehen der Düse. Die frühen Arbeiten von Friederich bezogen sich auf das Formen von Gebrauchsgegenständen wie durchsichtigen Kunststoffbausteinen und dergleichen. Inzwischen wurde das patentierte Friederich-Verfahren an das Formen von hohlen Kunststoffgegenständen unterschiedlichster Formgebung und mit unterschiedlichsten Abmessungen angepasst.
  • In frühen Jahren wurden noch nicht alle mit der Verwendung von unter Druck gesetztem Gas zum Unterstützen eines üblichen Kunststoffspritzgießverfahrens verbundenen funktionellen Eigenschaften erkannt, die heute bekannt sind. Insbesondere richtete die Industrie während dieser frühen Jahre ihre größere Aufmerksamkeit auf die Verwendung von Strukturschaum als Spezialverfahren zum Formen von verhältnismäßig dickwandigen Gegenständen, die ein geringes Gewicht und eine annehmbare Oberflächenqualität aufweisen sollten, d. h. Einfallstellen vermeiden sollten, die mit dem üblichen Kunststoffspritzgießen verbunden sind. Der Anwendungsbereich der Strukturschaumformgebung von thermoplastischem Material war indessen aufgrund verschiedener, diesem Verfahren innewohnender Eigenschaften begrenzt. Zu diesen Eigenschaften gehörten die verhältnismäßig langen Zykluszeiten, die erforderlich waren, um den Kunststoff in der Form abzukühlen (die Schaumblasen haben die Eigenschaft, wärmeisolierend zu wirken) und das Problem der Oberflächengüte (Verzug, Blasen und Wirbelbildung) in Verbindung mit dem geschäumten geschmolzenen Kunststoffharz, das die kalten Oberflächenwände des den Gegenstand bestimmenden Hohlraums berührt.
  • In den letzten Jahren wandte sich die Aufmerksamkeit wieder der Verwendung von Gasunterstützung beim üblichen Kunststoffspritzgießen zu, um die Produktqualität und Produktivität zu erreichen, mit der man beim Herstellen von Strukturschaumteilen gerechnet hatte. Die Eigenschaften wie Oberflächenqualität, geringe Schließkraft, kurze Zykluszeiten, Gewichtsverminderung, Materialeinsparung und weitestgehende Verringerung von Verzug oder Verwerfung der Teile können alle mit der richtigen Verwendung von Gasunterstützung mit einem üblichen Kunststoffspritzgießformverfahren erreicht werden. Der Aufsatz mit dem Titel „Gasunterstütztes Spritzgießen – die neue Formtechnik für thermoplastische Kunststoffe zum Herstellen von Karosserieaußenteilen" von Dr. Ken C. Rusch, vorgetragen auf der Veranstaltung von 1989 des Vereins der Kraftfahrzeugingenieure (Society of Automotive Engineers) am 2. März 1989, erörtert im Einzelnen die wichtigsten Abschnitte der Geschichte der Verwendung von Gasunterstützung in Verbindung mit dem Kunststoffspritzgießen. Ein anderer Aufsatz mit dem Titel „Das Air-Mould-Verfahren – ein gasunterstütztes Spritzgießverfahren" von Herrn Helmut Eckardt, vorgetragen auf der vom 1. bis 3. April 1990 abgehaltenen Konferenz über Kunststoffkonstruktionsteile, gibt einen neueren, geschichtlichen Überblick.
  • Der Anlass für die vorliegende Erfindung war der Auftrag an den Erfinder, Kraftfahrzeughandgriffe erfolgreich als Kunststoffpritzgießteil zu verwirklichen, die verhältnismäßig dicke Formteile sind (d. h. einen verhältnismäßig dicken Querschnitt aufweisen). Das Herstellen eines solchen Handgriffs erforderte das Entfernen eines wesentlichen Kunststoffvolumens aus dem gewünschten Teil, wobei die Spritzdrücke verhältnismäßig niedrig sind.
  • Es lagen verschiedene praktische Probleme vor, die der Erfinder beim Verwirklichen der Handgriffkonstruktion als hohles Kunststoffformteil zu überwinden hatte. Z. B. musste die äußere Oberfläche des Türgriffs eine „Klasse A" Qualität aufweisen. Jede Art von Oberflächenbeeinträchtigung aufgrund von Fließmarkierungen, Flecken oder anderen Unvollkommenheiten waren entsprechend den Güteanforderungen nicht annehmbar. Derartige Fließmarkierungen bilden sich typischerweise, wenn im Wesentlichen der gesamte Kunststoff oder aller Kunststoff, der zum Herstellen des Teils erforderlich ist, in den den Gegenstand festlegenden Formhohlraum eingespritzt und erst dann eine Gasfüllung in die Form eingebracht wird, um das hohle Kunststoffteil zu formen. Die Fließmarkierungen ergeben sich, wenn der fließende Kunststoff anhält und in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum erneut zu fließen beginnt.
  • Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, wird in dem Baxi erteilten US-Patent 4 935 191 erörtert und vorgeschlagen, das Gas in den geschmolzenen Kunststoffstrom, unmittelbar nachdem das geschmolzene Material an der Stelle vorbeigeflossen ist, an der das Gas eingebracht wird, einzubringen. Ein solches gleichzeitiges Einspritzen wird auch im UK-Patent GB-2 158 002B, Erfinder Hendry und andere, erörtert.
  • In erster Linie tritt bei dieser Lösung das Problem auf, dass es schwierig oder gar unmöglich ist, das unter Druck gesetzte Gas so zu steuern, dass es nicht durch den Kunststoff durchbläst, statt eine gewünschte Gasblase innerhalb des Kunststoffs zu formen. Einer der Gründe hierfür liegt darin, dass der Spritzdruck des geschmolzenen Kunststoffs während es Einspritzens schwankt. Des Weiteren ist der Druck des Kunststoffs, wenn ein Angussanschnitt verwendet wird, wesentlich höher vor dem Angussanschnitt als im Formhohlraum auf der entgegengesetzten Seite des Angussanschnitts (d. h. im den Gegenstand bestimmenden Hohlraum).
  • Beschreibung der Erfindung
  • Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Oberflächenqualität eines hohlen Kunststoffgegenstandes dadurch zu verbessern, dass eine Füllung von unter Druck gesetztem Gas gleichzeitig zusammen mit dem Einspritzen einer zweiten Menge von Kunststoff in eine Form eingebracht wird, jedoch erst nachdem eine wesentliche erste Menge Kunststoff in den den Gegenstand bestimmenden Formhohlraum eingespritzt wurde. Auf diese Weise verhindert die Füllung von unter Druck gesetztem Gas zunächst, dass der Fluss der ersten Menge zum Stillstand kommt und bewirkt des Weiteren, dass die gesamte Menge des geschmolzenen Kunstharzes in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum nach Beendigung des Schrittes des Einspritzens der zweiten Kunststoffmenge verteilt wird. Das Verfahren verhindert Unvollkommenheiten auf der äußeren Oberfläche des Kunststoffgegenstandes.
  • Die Erfindung ist ein Verfahren zum Kunststoffspritzgießen, die in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.
  • Zum Erreichen des vorgenannten Ziels und anderer Ziele der vorgenannten Erfindung wird ein Verfahren zur Verwendung von Gasunterstützung beim Formen von hohlen Kunststoffgegenständen zum Verbessern der Oberflächenqualität des Kunststoffgegenstandes in einer Spritzgießanlage vorgeschlagen. Die Spritzgießanlage umfasst eine Form mit einem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum. Das Verfahren besteht aus den Schritten: Einspritzen einer ersten Menge von geschmolzenem Kunststoffharz in einem Verhältnis der Erstmenge von geschmolzenem Kunststoffharz zur Gesamtmenge des geschmolzenen Kunststoffharzes, die ausreicht, den Kunststoffgegenstand herzustellen, in einen Hohlraum im Bereich von 0,2 bis 0,7, so dass die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes in den Hohlraum fließt. Das Verfahren umfasst des weiteren den Schritt, eine Füllung von unter Druck gesetztem Gas in die Form nach dem Schritt des Einspritzens der ersten Kunststoffmenge in den Hohlraum einzubringen, wobei die Gasfüllung einen Druck zwischen 69 bar (1000 psi) und 345 bar (5000 psi) aufweist und in einer ausreichenden Menge vorliegt, um in die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes im Hohlraum einzudringen, aber nicht auszutreten und ausreichend, um zu verhindern, dass der Fluss des geschmolzenen Kunststoffharzes im Hohlraum zum Stillstand kommt.
  • Gleichzeitig mit dem Schritt des Einbringens einer Füllung von unter Druck gesetztem Gas wird das Einspritzen einer zweiten Menge von geschmolzenem Kunststoffharz in den Hohlraum fortgesetzt, wobei diese zusammen mit der ersten Menge von geschmolzenem Kunststoffharz die Gesamtmenge bildet, die ausreicht, um den Kunststoffgegenstand herzustellen. Das Verfahren umfasst des Weiteren den Schritt des Fortsetzens des Einbringens der Füllung des unter Druck gesetzten Gases, um das geschmolzene Kunststoffharz in dem den Gegenstand bestimmenden Formhohlraum nach Vollendung des Schrittes des Einspritzens der zweiten Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes zu verteilen. Das Verfahren verhindert Mängel auf einer äußeren Oberfläche des Kunststoffgegenstandes. Schließlich umfasst das Verfahren die Schritte des Aufrechterhaltens des Druckes der Gasfüllung, bis sich der Gegenstand im Hohlraum verfestigt hat, Absenken des Gasdrucks im Gegenstand und Entnehmen des Gegenstandes aus der Form. Vorzugsweise liegt das Verhältnis der ersten Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes zur Gesamtmenge des geschmolzenen Kunststoffharzes bei ungefähr 0,5.
  • Weitere Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der besten Ausführungsart der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Fließbild der Prozessschritte des neuen, erfindungsgemäßen Formgebungsverfahrens;
  • 2 ist eine schematische Schnittansicht, teilweise aufgebrochen, einer Kunststoffspritzgießanlage mit einer Form, in der Kunststoff in einer Spritzgussdüse der Anlage angesammelt ist;
  • 3 ist eine schematische Ansicht der Spritzgießanlage gemäß 2, in der ungefähr 50% der geschmolzenen Kunststoffharzmenge, die zum Formen des Kunststoffgegenstandes erforderlich ist, in einen den Gegenstand bestimmenden Hohlraum der Form eingespritzt ist und ein Teil der Füllung von unter Druck gesetztem Gas in die Form eingetreten ist, jedoch noch nicht in den den Gegenstand bestimmenden Hohlraum;
  • 4 ist eine schematische Ansicht der Spritzgießanlage gemäß 2, in der sich die gesamte Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes, die zur Herstellung des Kunststoffgegenstandes ausreicht, in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum zusammen mit einem Teil der Füllung von unter Druck gesetztem Gas befindet und
  • 5 ist eine schematische Ansicht der Spritzgießanlage gemäß 2 mit der Darstellung eines hohlen Kunststoffteils innerhalb des Formhohlraums, in dem die gesamte Menge des unter Druck gesetzten Gases die gesamte Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum verteilt hat.
  • Die beste Art und Weise, die Erfindung auszuführen
  • 1 zeigt den allgemeinen Ablauf der beim Durchführen des Verfahrens der vorliegenden Erfindung durchzuführenden Schritte.
  • 2 bis 5 sind schematische Darstellungen einer Spritzgießanlage, die allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist, um Kunststoffteile oder Gegenstände mit verhältnismäßig breitem oder dickem Querschnitt herzustellen und in denen wesentliche Mengen des Kunststoffs aus dem Gegenstand entfernt sind und der Spritzdruck verhältnismäßig niedrig ist, z. B. beim Formen von Kraftfahrzeughandgriffen.
  • Die nachfolgende Beschreibung der Erfindung stellt eine Verbindung zwischen den Verfahrensschritten der 1 und den entsprechenden Merkmalen der 2 bis 5 her, um das Verständnis der Beschreibung zu erleichtern. Als Vorbemerkung sei darauf verwiesen, dass die allgemeinen Prinzipien des gasunterstützten Spritzgießens in dem grundlegenden US-Patent 4 101 617, erteilt am 18.Juli 1978 auf den Namen Friederich, beschrieben sind. Vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung, die auf der Friederich-Beschreibung beruht, die die grundlegenden Probleme des Einbringens von geschmolzenem Kunststoff und unter Druck gesetztem Gas in die Form sowie danach das Entlüften des Inneren des gesamten geformten Gegenstandes in einer vorhersehbaren, wiederholbaren Weise einander zuordnet, um im Geschäftsverkehr brauchbare Gegenstände mit einer überlegenen Oberflächenqualität herzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist im Schritt 12 eine Ladung oder erste Menge von geschmolzenem Kunststoffharz in eine Spritzöffnung 14 einer Form, die allgemein mit der Bezugsziffer 16 bezeichnet ist, der Spritzgießanlage 10 eingespritzt. Die Form 16 umfasst typischerweise Formhälften 18 und 20, die sich entlang einer Teilfuge 22 trennen lassen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die Einspritzöffnung 14 aus einer Vorrichtung 24 zum Unterstützen des Einbringens von unter Druck gesetztem Gas in einen den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 der Form 16. Diese Vorrichtung ist im Einzelnen im US-Patent 4 943 407, Erfinder: Hendry, übertragen auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung, beschrieben. Entsprechend der Beschreibung in diesem Patent lässt sich die Vorrichtung 24 überall in der Spritzgießanlage 10 vor dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 anordnen (d. h. typischerweise im Angussverteilersystem der Form, oder auch in der Düse der Spritzgießanlage 10).
  • Die erste Ladung oder Menge von Kunststoffharz wird mit einem Druck eingespritzt, der ausreicht, um den den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 teilweise zu füllen. Diese Menge kann im Bereich von 20% bis 70% der Gesamtmenge des Kunststoffs liegen, die erforderlich ist, um den Kunststoffgegenstand herzustellen, abhängig von der Art des Kunststoffs, dem Querschnitt des Gegenstandes und dem Gasdruck. Vorzugsweise beträgt die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes, das in den Hohlraum 26 eingespritzt wird, ungefähr 50% der Gesamtmenge des geschmolzenen Kunststoffharzes, die zur Herstellung des Kunststoffgegenstandes ausreicht. Die Temperatur der Kunststoffladung liegt im Bereich der Verarbeitungstemperaturen für die Harzzusammensetzung, um eine ausreichende Fließfähigkeit der Kunststoffladung zu erreichen. Die Kunststoffeinspritztemperatur darf indessen nicht so hoch sein, dass dadurch ein Scheren oder Verbrennen der Harzmischung und daraus folgend eine Beeinträchtigung des Materials eintritt, einschließlich Entmischung aufgrund der Trennung von Füllstoffen.
  • Wie in den Zeichnungen, 2 bis 5, und in dem vorerwähnten US-Patent, Erfinder: Hendry, dargestellt, ist die Vorrichtung 24 so eingerichtet, dass sie sich in eine Angussöffnung der Form 16 einsetzen lässt und geeignet ist, die Spitze 28 einer allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichneten Düse einer Spritzgießmaschine aufzunehmen. Die Spritzgießmaschine 30 umfasst eine Spritzschnecke 32, die in üblicher Weise arbeitet, um das Kunststoffharz aufzuschmelzen und das sich ergebende geschmolzene Kunststoffharz durch die Düse der Spritzgießmaschine 30 einzuspritzen. Die Düse der Spritzgießmaschine 30 zeigt kein Düsenabsperrventil. Es ist indessen selbstverständlich, dass ein derartiges Düsenabsperrventil bei einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bevorzugt ist.
  • In der Form 16 fließt das geschmolzene Kunststoffharz durch die Vorrichtung 24, den Anguss den Angussverteilerkanal der Form 16 und einen Angussanschnitt 33, die zusammen einen Harzfließweg bestimmen, der sich zwischen der Einspritzöffnung 14 und dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 erstreckt.
  • Im Schritt 34 von 1 wird eine Füllung von unter Druck gesetztem Gas in die Form 16 nach dem Öffnen eines Ventils 36, das mit einer nicht dargestellten Quelle für unter Druck gesetztes Gas, wie z. B. Stickstoff, in Verbindung steht, eingebracht. Vorzugsweise erfolgt das Einbringen des Gases durch eine im Dokument US-A-5 114 660 beschriebenen Einrichtung, bei einem Druck zwischen ungefähr 69 bar (1000 psi) und 345 bar (5000 psi).
  • Das Öffnen des Ventils 36 ist vorzugsweise mit der Schnecke 32 synchronisiert, die sich während ihres Hubes mit im Wesentlichen gleich bleibender Geschwindigkeit bewegt. Das Ventil 36 kann zum Öffnen durch einen Endschalter angesteuert werden, wobei der Endschalter in Wirkungsverbindung mit der Schnecke 32 steht, um durch diese betätigt zu werden, wenn die Stellung der Schnecke 32 der ersten Kunststoffmenge in dem Hohlraum 26 entspricht.
  • Wie aus 3 ersichtlich, weist das Stickstoffgas einen Druck auf und liegt in einer Menge vor, die ausreicht, um in den Harzfließweg einzutreten und um, wie des Weiteren in 4 dargestellt, in die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 einzutreten, jedoch nicht auszutreten. Das unter Druck gesetzte Gas verhindert, dass der Fluss der ersten Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes im Formhohlraum 26 zum Stillstand kommt. Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Stickstoffgas direkt in die erste Menge des Kunststoffharzes im Hohlraum 26 durch einen nicht dargestellten Stift eingebracht werden, der sich in den Hohlraum 26 erstreckt und der durch die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes bedeckt ist, wenn das unter Druck gesetzte Gas anfängt, durch den Stift zu strömen.
  • Wie mit Bezug auf Schritt 36 in 1 dargestellt, wird gleichzeitig als Schritt 34 (d. h. gleichzeitig mit dem Schritt 34) eine zweite Menge von geschmolzenem Kunststoffharz in den Formhohlraum 26 eingespritzt. Hierzu ist festzuhalten, dass die zweite Menge ununterbrochen im Anschluss an die erste Menge des Kunststoffharzes fließt, da sich die Schnecke 32 mit einer im Wesentlichen gleichmäßigen Geschwindigkeit bewegt.
  • Die erste und die zweite Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes zusammen bestimmen die gesamte Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes, die ausreicht, um den Kunststoffgegenstand herzustellen. Die gesamte, für das Formen des Kunststoffgegenstandes erforderliche Kunststoffmenge befindet sich im den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 zusammen mit einem Teil der Füllung von unter Druck gesetztem Gas, wie in 4 erkennbar.
  • Aus 5 in Verbindung mit Schritt 38 von 1 ist erkennbar, dass das Einbringen des unter Druck gesetzten Gases in den den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 fortgesetzt wird, um die gesamte Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 zu verteilen. Dieses endgültige Verteilen des geschmolzenen Kunststoffharzes erfolgt in dem den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 nach Vollendung des Schrittes 36 des Einspritzens der zweiten Menge des geschmolzenen Kunststoffmaterials.
  • Das gleichzeitige Einspritzen der zweiten Menge des geschmolzenen Kunststoffharzes zusammen mit dem Einbringen der Füllung von unter Druck gesetztem Gas verhindert, dass der Fluss des Kunststoffharzes in dem Formhohlraum zum Stillstand kommt und erlaubt es folglich, eine äußere Oberfläche des Kunststoffgegenstandes zu formen, die frei von Unvollkommenheiten ist und damit die Vorschriften der Kraftfahrzeugindustrie bezüglich einer Klasse A Oberflächenqualität erfüllen. Die im Formhohlraum 26 vor Durchführen des Schritts 34 bereits vorhandene größere erste Menge von Kunststoff verhindert das Durchblasen (d. h. verhindert, dass das Gas sich einen Weg nach außerhalb des Kunststoffs zu den Oberflächen der Form, die den Hohlraum 26 bestimmt, bahnt).
  • Im Schritt 39 der 1 wird das unter Druck gesetzte Gas innerhalb des Gegenstandes im den Gegenstand bestimmenden Hohlraum 26 gehalten, während sich der Kunststoff verfestigt. Die Anwesenheit des unter Druck gesetzten Gases innerhalb des Gegenstandes während der Verfestigung presst den Kunststoff in engen Kontakt mit den Wandungen des den Gegenstand bestimmenden Hohlraums, um die Oberflächenqualität weiter zu verbessern.
  • Der Gasdruck wirkt dem normalen Bestreben des Kunststoffs, beim Abkühlen zu schrumpfen, mit der Folge von Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des fertigen Gegenstandes, entgegen.
  • Im Schritt 40 von 1 wird der Gasdruck im Gegenstand aufgehoben und der fertige Gegenstand aus der Form 16 entnommen. Vorzugsweise wird das Gas durch Öffnen des Ventils 42 entlüftet, um das Gas durch denselben Kanal in der Vorrichtung 24 zu entlüften, durch den das Gas in die Form eingetreten ist. Das Entlüften kann langsam in gesteuerter Weise durch ein dem Ventil 42 nachgeschaltetes Nadelventil 44 erfolgen. Die Druckentlastung des Gegenstands lässt sich auf viele verschiedene Weisen durchführen, z. B. durch Zurückziehen der Düse, Anbohren, Abscheren oder ähnliche mechanische Vorgänge, die am Anguss oder den Angussverteilerkanälen und dergleichen vorgenommen werden.
  • Nach der Druckentlastung oder dem Entlüften des Gegenstandes wird der geformte Gegenstand einschließlich des fertigen Gegenstandes aus der Form 16 entfernt. Die anhängenden Angusskanäle und der Anguss lassen sich von dem fertigen Gegenstand in Übereinstimmung mit üblichen Maßnahmen entfernen.
  • Die Vorteile des beschriebenen Verfahrens sind zahlreich. Z. B. sorgt das Verfahren der vorliegenden Erfindung dafür, dass der geschmolzene Kunststoff innerhalb des den Gegenstand bestimmenden Hohlraums 26 weiterfließt, nachdem das Einspritzen des Kunststoffs begonnen hat. Dies wird erreicht, indem die Gasströmung beginnt, bevor die gesamte Menge des in der Spritzgießmaschine 30 angesammelten Kunststoffs durch die Schnecke 32 in die Form 16 eingespritzt wird. Auf diese Weise werden Fließmarkierungen oder Schattenlinien, die sich sonst auf der Außenoberfläche des Gegenstandes bilden können, verhindert. Diese Markierungen zeigen an, wo der Fluss des Kunststoffs zum Stillstand gekommen ist und dann erneut begonnen hat. Wie vorher bemerkt, sind Teile mit derartigen Markierungen jedenfalls als gewerblich nutzbare Gegenstände nicht annehmbar, da sie keine Klasse A Oberflächenqualität aufweisen.
  • Des Weiteren wurde bereits festgestellt, dass die vorliegende Erfindung besonders zum Herstellen von Formteilen mit breitem, dicken Querschnitt geeignet ist, bei denen wesentliche Raumteile des Kunststoffs aus dem Gegenstand entfernt und durch hohle Bereiche ersetzt sind und bei denen die Spritzdrücke verhältnismäßig niedrig sind [69bar (1000 psi)–345 bar (5000 psi)].
  • Die Erfindung wurde in figurendarstellender Weise beschrieben, und es ist festzuhalten, dass die benutzten Begriffe in der Art von Beschreibungswörtern und nicht als Beschränkungen aufzufassen sind.
  • Es ist erkennbar, dass viele Änderungen und Abwandlungen der vorliegenden Erfindung im Lichte der vorstehenden Lehre möglich sind. Es ist daher festzuhalten, dass die Erfindung im Rahmen des Bereichs der nachfolgenden Ansprüche in anderer Weise als in den Einzelheiten beschrieben ausgeführt werden kann.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Anwendung von Gas zum Formen eines hohlen Kunststoffgegenstandes, um die Oberflächenqualität des Kunststoffartikels zu verbessern, in einer Spritzgießeinrichtung mit einer eine Einspritzöffnung (14), einen den Gegenstand bestimmenden Hohlraum (26), einen sich von der Einspritzöffnung (14) zu einem zum Formhohlraum (26) benachbarten Angussanschnitt (33) durch den Angussanschnitt (33) und in den Formhohlraum (26) erstreckenden Kunststofffließweg und eine mit dem Kunststofffließweg oder einer sich in den Formhohlraum (26) an einer Gaseinbringposition erstreckenden Gaseinbringdüse verbundene Gaseinbringvorrichtung (24) aufweisenden Form, mit den Schritten: – Einspritzen einer ersten Menge geschmolzenen Kunststoffs, die kleiner ist als die Gesamtmenge des geschmolzenen Kunststoffs, die ausreicht, um den Kunststoffgegenstand in dem Formhohlraum (26) zu formen, in den Formhohlraum (26), so dass die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffs in den Formhohlraum (26) fließt, – Einbringen einer Ladung von unter Druck gesetztem Gas in die Form (16) nach dem Schritt des Einspritzens der ersten Kunststoffmenge in den Formhohlraum (26), – Fortsetzen des Einspritzens einer zweiten Menge geschmolzenen Kunststoffs durch die Einspritzöffnung (14) entlang dem Kunststofffließweg in den Formhohlraum (26) gleichzeitig mit dem Schritt des Einbringens der Ladung des unter Druck gesetzten Gases, wobei die erste und die zweite Menge des geschmolzenen Kunststoffs der Gesamtmenge entsprechen, die ausreicht, den Kunststoffgegenstand zu formen, – Fortsetzen des Einbringens der Ladung des unter Druck gesetzten Gases in die Form (16), um die Gesamtmenge des geschmolzenen Kunststoffs im Formhohlraum (26) nach Vollendung des Schrittes des Einspritzens der zweiten Menge des geschmolzenen Kunststoffs zu verteilen, wodurch Mängel auf einer äußeren Oberfläche des Kunststoffgegenstandes verhindert werden, – Aufrechterhalten des Druckes der Gasladung in dem Gegenstand, bis sich der Gegenstand im Formhohlraum (26) zum Formen des Gegenstandes verfestigt hat, – Absenken des Gasdrucks im Artikel und Entnehmen des Artikels aus der Form (16), – dadurch gekennzeichnet, dass zum Formen eines im Querschnitt dicken, weitgehend hohlen Kunststoffgegenstandes, wie eines Kraftfahrzeuggriffs, ein Verhältnis der ersten Menge des in den Formhohlraum (26) eingespritzten, geschmolzenen Kunststoffs im Bereich von 0,2 bis 0,7 liegt, wobei diese erste Menge, die ausreicht, um Gasdurchbruch zu verhindern, in den Formhohlraum (26) vor dem Einbringen der Ladung des unter einem Druck zwischen etwa 69 bar (1000 psi) und 345 bar (5000) psi gesetzten Gases eingespritzt wird und die Gasladung mit einem solchen Druck und in einer solchen Menge eingebracht wird, die ausreicht, dass sie in die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffs in den Formhohlraum (26) eindringt, diesen jedoch nicht verlässt und ausreichend ist, um die erste Menge des geschmolzenen Kunststoffs im Hohlraum (26) daran zu hindern, nicht weiter zu fließen, wodurch die Bildung von Umschaltmarkieren verhindert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verhältnis etwa 0,5 beträgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Absenkens des Gasdrucks mit einer gesteuerten Geschwindigkeit durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Absenkens des Gasdrucks durch eine Fluiddurchgangsöffnung erfolgt, die sich durch eine Vorrichtung erstreckt, die wenigstens teilweise einen Kunststofffließweg in der Form festlegt.
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