FI62971B - Foerfarande foer framstaellning av saovael armerade som oarmerade haerdplastprodukter - Google Patents

Description

G5S^1 ΓΒΐ m,KUULUTUSJULKA.SU rOQ71 IBJ (11) utlAggninosskrift o** f 1 C Pa ter. MI cyin-wttv 31 v4 1933 •S® <45) Γ„_..υ t ^ "x ^ (51) Kv.ik?/i*»t.cu3 B 29 D 3/02, B 29 C 13/00, 5/02

SUOMI—FINLAND (21) P>t«nttlhak*mut — PttaMamBknlng TTIT^+O

(22) Hak«ml*pUri — AmBknlnpdtf 01.06.TT

(23) AlkupUvt—Glkighattdag 01.06.TT

(41) Tullut )ulkh#kil — Bllvlt offantllj 11.12. TT

Patentti- ja r.kiiterih.Hitu. Nihttvik..,»™ |. i«.«L|ulk*un pvm—

Patent- och regitterstyralMn ' ' Ansektn utltfd oeh utLskrfften pubfinrad 31.12.62 (32)(33)(31) Pyydetty «cuoikaui —Begird prloriut 10. θ6. T6

Ruotsi-Sverige(SE) Τ6θ651*0-8 (Tl) Ab Rovac, Box UoU8, S-5110t Kinna t, Ruotsi-Sverige(SE) (T2) Lars Torgersen, Stabekk, Roar Lemcke Alfheim, Sandefjord, Norja-Norge(NO) , Jan Arthur Christensen, Västra Frölunda, Kent Roger Almqvist, Kungsbacka, Ruotsi-Sverige(SE) (TM 0y Heinänen Ab (i?M Menetelmä sekä lujitettujen että lujittamattomien kertamuovituotteiden valmistamiseksi - Förfarande för framställning av säväl armerade som oarmerade härdplastprodukter

Keksinnön kohteena on menetelmä sekä lujitettujen että lujittamattomien kertamuovituotteiden, sopivimman lasikuitulujitettujen polyesterituotteiden valmistamiseksi, jossa menetelmässä muovi-kerroksista ja lujitekuiduista, mikäli niitä käytetään, muodostetaan ruiskutuslaitteen avulla laminaatti ruiskuttamalla muovia ja mahdollisesti lujitekuituja muotin seinää vasten ja jossa menetelmässä muotti on sijoitettuna tilaan, jossa vallitsee alipaine.

Laminaatteja valmistetaan polyesteristä ja lasikuiduista nykyään suorittamalla levittäminen ruiskutuslaitteella ilmakehän paineessa. Tässä menetelmässä on ongelmana suurien ilmamäärien sekoittuminen laminaattiin. Ongelma on pyritty välttämään pitkällä, käsin tapahtuvalla käsittelyllä laminaatin tekemiseksi homogeeniseksi, mutta tästä huolimatta jää laminaattiin suuria määriä ilmaa, mikä on syynä kosteuden tunkeutumiseen laminaattiin ja 62971 laminaatin kemiallisen ja mekaanisen lujuuden heikkenemiseen.

Edellä esitetty koskee suuressa määrin myös ns. geelipäällysteen ruiskuttamista, sillä on m"yös tärkeätä, että tästä ulkokerroksesta tulee ilmaton ja huokoseton mainitun kosteuden tunkeutumisen ja hajoamisen estämiseksi.

Nykyinen menetelmä rullauksineen homogenoinnin aikaansaamiseksi eli ilman puristamiseksi ulos laminaatista on runsaasti aikaa vaativa ja tehoton. Se antaa tulokseksi epätasaisia tuotteita, joilla on usein huono kilpailukyky verrattuna puuta ja metallia oleviin tuotteisiin.

Nykyisessä menetelmässä, jossa laminaattia käsitellään metalli-rullalla homogenoinnin aikaansaamiseksi, joutuvat lasikuidut mekaanisen kuormituksen alaisiksi, mikä taivuttaa tai taittaa kuituja. Tämä pienentää valmiin laminaatin mekaanista lujuutta. Voimakkaan ja intensiivisen rullauksen yhteydessä esiintyy myös kuitujen selvä taipumus siirtyä laminaatin alaosaan ja laminaatin yläosa, noin 20 - 25 % laminaatin paksuudesta, tulee hyvin poly-esteririkkaaksi.eli se saa pienemmän lasikuitupitoisuuden. Tämä ei ole toivottavaa, koska tämä pintakerros saa tällöin huonommat mekaaniset ominaisuudet.

Jotta vähennettäisiin jossain määrin tätä aikaa vaativaa työtä rullauksineen, toimitaan teollisuudessa monasti hutiloiden levittämällä jokaisen rullauksen jälkeen kerros, jonka paksuus on 3 - 4 mm (1-2 mm on suositeltava).

Ilmanvastuksen ja ilman paluuvirtauksen johdosta muotissa ovat lasikuidut nykyisin käytetyssä menetelmässä nousseet helposti pystyyn. Tämä lisää delaminointivaikutusta ja sen mukana pienentää laminaatin veto- ja taivutuslujuutta; ongelma, jota useimpien valmistajien on vaikea ratkaista nykyisillä työmenetelmillä.

Ottaen huomioon sen, mitä edellä on mainittu ilman paluuvirtaukses-ta, on mahdotonta ruiskuttaa nykyisillä menetelmillä muodoltaan monimutkaisia yksityiskohtia, kutoo ahtaita kenttiä ja harjanteita sekä "geeliin” että lasikuitu/po1yesteriin. Tällaisissa tapauksissa täytyy "geeli" sivellä käsin ja laminaatti täytyy laminoida käsin. Tämä aiheuttaa työajan pidentymistä ja kustannusten lisään- 3 tyrnistä. 62 971

Fl-patenttijulkaisusta 54571 tunnetaan menetelmä, jossa muottien avulla tapahtuvassa lujitemuovituotteiden valmistuksessa käytetään tilaa, johon on aikaansaatavissa alipaine. Tilan muodostaa alaosastaan avoin kammio tai kupu, joka on varustettu ilmastointilaitteella. ' nuottien täyttäminen muovi- ja lujiteainekerroksella tapahtuu kuvun avoimen alapään kohdalla, minkä jälkeen muotit siirretään kuvun sisään muovin kovettumisvaiheen ajaksi. Kupuun ilmastointilaitteen avulla aikaansaadun alipaineen tarkoituksena on tällöin estää muovista erittyvien kaasujen ja höyryjen pääsy kammion ulkopuolella oleviin työtiloihin. Edellä esitetyn tunnetun menetelmän epäkohtana olevaa suurten ilmamäärien sekoittumista laminaattiin ei FI-patenttijulkaisun 54571 mukaisessa menetelmässä ole ratkaistu.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa ratkaisu edellä esitettyihin ongelmiin ja sille on tunnusomaista se, että tilan, jossa tuotteen valmistuksessa käytetty muotti on sijoitettuna ja jossa vallitsee alipaine, muodostaa suljettu kammio, jonka sisään koko laitteisto menetelmän toteuttamiseksi on sijoitettu ja jossa laminaatin muodostus suoritetaan, ja että laminaatin päälle ruiskutetaan ilmatiivis pintakerros, joka estää ilman läpitunkeu-tumisen, minkä johdosta muodostuneet huokoset ja kuplat puristuvat kokoon heti, kun laminaattiin vaikuttaa ulkoilman paineen alainen ilma laminaatin muodostamisen jälkeen. 3os keksinnössä käytetään täysautomaattisella robotilla ohjattua ruiskutusta, voidaan sillä lyhentää työaikaa noin 10 - 20 % nykyisin käytössä oleviin menetelmiin verrattuna.

Keksinnön avulla saavutetaan edelleen seuraavat edut: a) Polyesteristä ja lasikuiduista muodostuva laminaatti tulee kilpa ilukykyisummäksi aloilla, joilla materiaali ei ole voinut hintasyistä kilpailla aikaisemmin.

b) Laminaatin laatuparannukset antavat keksinnön avulla paremmat mekaaniset ominaisuudet ja paremman kestävyyden veden absorptiota vastaan. Muodostettaessa laminaatti robotilla eli ohjatulla ruiskutuksella alipaineessa tulee laminaatti tyydyttävällä tavalla ilmattomaksi ja huokosettomaksi. Tämä pienentää muun 4 ...,,......, . . 62971 muassa jalkisaatokustannuKsia.

c) Kaikki käsityö eliminoituu, koska koko prosessi voi tapahtua automaattisesti suljetussa tuotantokammiossa alipaineessa (95 % saakka).

d) Ympäristön suhteen on menetelmä hyvin edullinen, koska työntekijöiden ei tarvitse joutua kosketukseen tuotantoyksikön kanssa, jossa laminaatti muodostetaan. Poistettavassa kaasussa oleva korkeampi styreenipitoisuus antaa paremmat taloudelliset edellytykset kaasun puhdistamiseksi, mikä helpottaa ympäristön puhtaanapitämistä.

e) Valu kapasiteetti muottia kohti lisääntyy keksinnön avulla noin 75 - 150 % sen johdosta, että homogenointityö jää pois. Menetelmä tulee myös täysin riippumattomaksi geeliytymisajasta.

Tämä merkitsee sitä, että kovettaminen voidaan aloittaa heti muottiin levittämisen jälkeen.

f) Sen johdosta, että muottien määrää voidaan pienentää lyhyemmän päällystysajän johdosta, päästään pienempiin muottikustannuksiin sekä saavutetaan suuri tilan säästö. Käytännössä voi laminaatteja tuottava teollisuus pienentää nykyistä huonetilan tarvettaan noin 50 %, tai vaihtoehtoisesti voimakkaasti lisätä tuotantoa samalla lattiapinnalla.

g) Ruiskutusteknisesti tulee menetelmä selviämään kaikista tunnetuista käyrämuodoista ja syvennyksistä - esimerkiksi veneiden syvistä kölirakenteista.

h) Kaikki laminaatit voidaan tehdä lähes samanlaisiksi, mistä on seurauksena tasaisempi laminaattipaksuus. Nykyään tavanomaisilla työmenetelmillä valmistettujen laminaattien paksuudet vaihtelevat voimakkaasti. Reklamaatioiden määrä pienenee sen johdosta, että keksintö tekee mahdolliseksi tasaisemman lami-naattituotannon.

Keksintöä selostetaan lähemmin seuraovassa viittaamalla olleisiin piirustuksiin, joissa

Kuv. 1 esittää osittain leikattua sivukuvaa levityslaitteesta keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi.

5 62971

Kuv. 2 esittää vastaavaa päältä katsottuna,

Kuv. 3 esittää poikkileikkauksena lasikuitulujitettua polyesteri- laminaattia muotissa ennen ulkoilman paineen vaikutusta, ja

Kuv. 4 esittää samaa laminaattia ulkoilman paineen vaikutuksen jälkeen.

Kuviossa 1 esitetyn laitteen muodostaa kolme erillistä kammiota 1, 2 ja 3, jotka on yhdistetty ulkoilmaan ja toisiinsa sulkuporteilla 4,5,6, 7. Kammiot 1, 2, 3 saatetaan käynnin aikana alipaineen alaisiksi aina 95 % saakka. Kammiot mitoitetaan kestämään niitä rasituksia, joita alipaine aiheuttaa.

Levittäminen tapahtuu keski kammiossa 2, johon on sijoitettu ruisku B ja mahdo11isesti robotti 9 (mahdol1isesti traverssille 10). Kammioiden 1-3 sulkuportit 4-7 avataan ja suljetaan, kun paine on yhtä suuri porttien 4-7 molemmin puolin. Keskikammioon 2 on sovitettu käytäväportti 11, jotta mahdollinen tuotantoseisaus voitaisiin purkaa.

Robotti 9 keskikammiossa 2 on sitä tyyppiä, jota nykyään käytetään esimerkiksi kehittyneessä väriruiskutuksessa. Se voi kuitenkin olla varustettu kuudella liikkeellä nykyään käytössä olevan viiden liikkeen asemesta.

Robotti 9 asennetaan ylöspäin ja alaspäin sekä poikittain kulkevaan traverssiin 10. Kaikki traverssin 10 liikkeet on syötetty robotin 9 tietokoneyksikköön ja synkronoitu robotin 9 liikkeiden kanssa. Täten saadaan aikaan täysautomaattinen robotti 9, jolla on yhdeksän liikettä. Tämä rakenne antaa 30 % enemmän liikemahdollisuuksia kuin mikään muu tunnettu järjestelmä ja peittää siten kaikki mahdolliset käyrämuodot ja työtoiminnat.

Robottiin 9 on asennettu ruiskutuslaite 8 polyesteriä ja lasikuitua varten. Tämän laitteen 8 muodostaa yksi- tai kaksikomponent-tinen lasi/polyesterikone, jossa on kutteri ja geelipäällystys- korie.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä pitää kaikkien tarvittavien materiaa 1ikomponenttien olla toiminnan aikana alipaineen alaisina.

6 62971

Kaikkea raaka-aineen kulutusta tuotannon aikana kontrolloidaan ja korjaillaan robotin 9 tietokoneyksikön avulla.

Mahdollisten tuotantoseisausten välttämiseksi lasikuitukatkoksen johdosta on ruiskupistooliin 8 asennettu kaksi lasikuitukutteria, joista toista pidetään reservissä.

Visuaalista tuotantokontrollia varten on asennettu kaksi TV-moni-toria, nimittäin yksi ruiskutuskuvan yksityiskohtaista valvontaa varten ja yksi kokonaisvalvontaa varten.

Pyörillä varustetut muotit pakko-ohjataan sisään kolmella erillisellä releyksiköllä, jotka ovat riippumattomia su 1kuporteista 4-7. Muotteja siirretään ilmasy1interei1lä, jotka on asennettu jokaiseen kammioon 1-3. Keskimmäisessä ruiskutuskammiossa 2 pysäytetään muotit impulssin avulla niiden asettamiseksi joka kerta tarkoin robotin 9 suhteen.

Tuotanto alkaa niin, että valmistettu muotti sijoitetaan sisään-menevään alipainekammioon 1, minkä jälkeen sulkuportti 4 suljetaan ja kammio 1 saatetaan alipaineen alaiseksi.

Koska keskikammion 2 pitää aina olla alipaineen alaisena, voidaan sulkuportti 5 sisääntuloalipainekammion 1 ja robottiaseman eli keskikammion 2 välillä avata. Tämän jälkeen syötetään muotteja automaattisesti eteenpäin ja ruiskutus aloitetaan. Ennen kuin muotti saavuttaa ulosvievän sulkuportin 6, saatetaan ulos-syöttökammio 3 alipaineen alaiseksi, minkä jälkeen keskikammion 2 ja ulosvievän kammion välinen sulkuportti avataan ja muotti siirtyy viimeksimain.ittuun kammioon 3. Tämän jälkeen suljetaan sulkuportti 6 ja ulkoilman paineen alaista ilmaa johdetaan sisään. Sulkuportti 7 avataan ja muotti laminaatteineen otetaan pois edelleenkäsittelyä varten.

Tuotanto-ohjelman viimeisen osan aikana aloitetaan seuraava kierto.

Menutulmä valmistettaessa lasikuitu/polyesterilaminaatteja on seuraava:

Kun kuten, kuviossa 3 esitetään, polyesteriä 12 ja lasikuituja 13 7 62971 levitetään muotille 14 alipaineessa, sulkeutuu laminaattiin pieniä huokosia 15, joissa vallitsee 90 % alipaine. Tähän asti käytetyissä menetelmissä sisältävät nämä huokoset tavallisen ilmanpaineen alaista ilmaa. ^

Kun haluttu laminaattipaksuus on saavutettu, ruiskutetaan sopivim-min ilmanpitävä pintakerros 16. Tämä kerros tekee "topcoatin" tarpeettomaksi, sillä pinta tulee täysin kosketuskuivaksi kovettumisen jälkeen. Tämän kerroksen tarkoituksena on estää ilman tunkeutuminen laminaattiin, kun ilmaa päästetään (esitetty nuolilla kuviossa 4) alipainekammioon 3. Kuplat, jotka ovat alipaineen alaisina laminaatissa, puristuvat tällöin täysin kokoon niin, että saadaan aikaan tyydyttävän ilmaton laminaatti, kuten esitetään kuviossa 4.

Keksintö ei rajoitu edellä esitettyyn ja kuvattuun sovellutusesimerkkiin, koska alan ammattimies voi ajatella monia muunnoksia jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (2)

1. Menetelmä sekä lujitettujen että lujittamattomien kertamuovituotteiden, sopivimmin lasikuitulujitettujen polyesterituotteiden valmistamiseksi, jossa menetelmässä muovikerroksista ja lujite-kuiduista , mikäli niitä käytetään, muodostetaan ruiskutuslaitteen (8) avulla laminaatti ruiskuttamalla muovia ja. mahdollisesti lujitekuituja muotin seinää vasten ja jossa menetelmässä muotti on sijoitettuna tilaan, jossa vallitsee alipaine, tunnettu siitä, että mainitun tilan muodostaa suljettu kammio (2), jonka sisään koko laitteisto menetelmän toteuttamiseksi on sijoitettu ja jossa laminaatin muodostus suoritetaan, ja että laminaatin päälle ruiskutetaan ilmatiivis pintakerros (16), joka estää ilman läpitunkeutumisen, minkä johdosta muodostuneet huokoset ja kuplat puristuvat kokoon heti, kun laminaattiin vaikuttaa ulkoilman paineen alainen ilma laminaatin muodostamisen jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että levityskammiossa (2) työskennellään alipaineessa aina 90 % saakka.