JP2004526591A - 複数成分射出成形による複合部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つのべース本体（１）、および射出成形によりべース本体（１）と連結している少なくとも１つの第１の熱可塑性プラスチック要素（４；５；６）および第２の熱可塑性プラスチック要素（２；３）から成る、複合部品を製造する方法に関する。パーツ（２；３）および（４；５；６）は、異なるプラスチック材料から成る。複合部品は、ベース本体（１）を、少なくとも２つの独立した溶融ラインシステムと、第１のパーツ（２；３）および第２のパーツ（４；５；６）のための少なくとも２つのキャビティを含む複数成分射出成形機に挿入することにより製造される。異なるプラスチック材料は同時にキャビティ内に射出され、当該キャビティは射出成形の間、ベース本体（１）の輪郭と、ベース本体（１）の輪郭と接する射出成形機の特別な封止縁部とによって、互いに隔てられた状態に維持される。

Description

【０００１】
本発明は、少なくとも１つのベース本体と、射出成形によりベース本体に接合された少なくとも１つの第１の熱可塑性プラスチックパーツおよび第２の熱可塑性プラスチックパーツとで構成され、プラスチックパーツが異なるプラスチック材料から成る複合部品を、少なくとも２つの独立した溶融フローウェイ・システムと、第１のプラスチックパーツと第２のプラスチックパーツのための少なくとも２つのキャビティを有する複数成分射出成形機に、べース本体を配置し、次いで、異なるプラスチック材料をキャビティに同時に射出することにより、製造する方法に関する。
【０００２】
複合部品を製造する技術において、ベース本体で複数の独立した型内に個々のプラスチック部品を連続的に射出する、射出成形されたパーツの製造は知られている。
【０００３】
さらに、一般的なプロセスは、独国３５０３０３６Ａ１の明細書により知られている。当該プロセスでは、最初に第１の中空の空間を、第１の熱可塑性プラスチック材料で、可動式心型を用いて第１の工程で充填し、それから、第２の工程で、可動式ツール要素を引き出すことによって別の中空の空間を解放する。第２のプラスチック成分はそれから残存している中空の空間内にスプレーされて、部分的に第１のプラスチック成分と結合する。
【０００４】
これらのプロセスの欠点は、それらが長いサイクル時間を有することである。第１のプラスチック成分が冷却するのに待たなければならない。さもなければ、第１のプラスチックパーツの構造がダメージを受けるからである。加えて、特殊なスライド棒を有する複雑なツールを使用して、これらのプロセスを実施しなければならないということもある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、上述の公知のプロセスの欠点を避けるにも拘らず、種々のプラスチック材料から成る種々のプラスチックパーツ同士の間で特別なインターロック接続（または互いにロックし合う接続）を許容する方法を提供することである。
【０００６】
この目的は、本発明に従って、導入部で言及したような類のプロセスにおいて、ベース本体が射出成形機内に配置され、当該べース本体が、種々のプラスチックパーツを接合し、また、成形機において、プラスチックパーツのためのキャビティを対応する封止縁部により互いに分離する場合に、達成される。それにより、複数のプラスチック材料を複数のキャビティ内に同時に射出することが可能となる。
【０００７】
本発明は、好ましくは金属または高強度プラスチック材料から成り、特に好ましくは金属から成る、少なくとも１つのベース本体（またはベースボディ）、および、射出成形によりベース本体に結合された少なくとも１つの第１の熱可塑性プラスチックのパーツと第２の熱可塑性プラスチックのパーツであって、当該２つのプラスチックパーツは異なるプラスチック材料から成る複合部品を、前記ベース本体を、少なくとも２つの独立した溶融フローウェイ（または溶融流れ路）システムと、第１パーツおよび第２パーツのための少なくとも２つのキャビティを有する複数成分（またはマルチコンポーネント）射出成形機内に配置し、次いで、複数のプラスチック材料をキャビティ中に同時に射出することにより製造する方法を提供する。当該方法において、キャビティは射出成形の間、ベース本体の輪郭線と、当該ベース本体の輪郭線と接触している射出成形機の特別な封止縁部（またはエッジ）とによって、互いに分離されている。
【０００８】
ベース本体用の金属として、スチール、アルミニウム、もしくはマグネシウム、またはこれらの金属と他の金属との合金が好ましく使用される。
【０００９】
熱可塑性プラスチック材料として、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、特にスチレンコポリマー、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ＰＳＯ、もしくはピーク、またはこれらのポリマーの可能な混合物から成る群から選択されるプラスチック材料が使用される。
【００１０】
本発明は好ましくは、１または複数のプラスチックパーツとベース本体とのインターロック接続、特にベース本体の縁部とのインターロック接続を形成し、インターロック接続は、これらのプラスチックパーツがベース本体上で少なくとも１方向で移動し、好ましくはプラスチックパーツの長さ方向で移動することを可能にする。このようにして、プラスチックパーツは、プラスチック複合構造部品が型から取り出された後に、ベース本体で障害無く収縮することができる。変形および内部応力は、複合構造部品において十分に避けることができる。
【００１１】
好ましい変形例において、複数パーツのベース本体が使用される。当該ベース本体の個々のパーツは、射出成形により熱可塑性パーツを介して互いに結合されている。
【００１２】
本発明の方法により製造される複合部品は、自動車構成領域において使用するための構造部品（または機械部品）、例えばシート構造体、ドアユニット、フロント・エンド・パーツ、弾性および剛性プラスチック材料の組み合わせを有するドア枠、エントリー・ストリップ（または乗り口の枠）、ラジエータとして、または小型電気デバイス、オフィス機器、および家電製品のハウジングとして、使用され得る。
【００１３】
本発明は、以下に、実施例によって、また、図面を用いて、より詳細に説明されるが、それらの説明は本発明を制限するものではない。
【００１４】
（実施例１）
図１は、板状スチールのベース本体１、強化されていないアモルファスの熱可塑性プラスチック材料（ポリカーボネート−ＡＢＳ混合物）から成る２つのヘッドランプ支持体２，３、ガラス繊維で強化された熱可塑性プラスチック材料（ポリアミド）から成るラジエータユニット支持体４、ガラス繊維で強化された熱可塑性プラスチック材料（ポリアミド）から成るリブ構造体５、およびガラス繊維で強化された熱可塑性プラスチック材料から成るスクリーン６で構成された自動車のフロントユニットの支持構造体を示す。
【００１５】
図２は、ベース本体１、スクリーン６、リブ構造体５、およびヘッドランプ支持体３のの断面を示す。リブ構造体５およびスクリーン６はユニットを形成し、ベース本体１に接合されている。ヘッドランプ支持体３は、ベース本体１上の封止表面７，８を介してリブ構造体５から隔離されているが、互いにロックするように、射出成形により被覆された縁部９およびスプルーレス射出成形パーツ１０を介してベース本体１に固定されている。ベース部分１は、中央部で切り欠かれて、リブ構造体の形状を示している。
【００１６】
図３は、ベース本体１の鉛直方向の支柱の断面、およびヘッドランプ支持体３およびラジエータユニット支持体４の水平方向の断面を示している。
【００１７】
リブ構造体５は、ベース本体１に固定されている。リブ構造体はヘッドランプ支持体３およびラジエータユニット支持体４から、ベース本体１の上側の封止表面１１，１４およびベース本体１の下側の封止表面１２，１５により隔てられている。
【００１８】
ヘッドランプ支持体３は、ベース本体に、インターロック方式で（または互いにロックするように）、リブ１７、ウェブ（または中間平板部；web）１９、スプルーレス射出成形ポイント１８、およびスプルーレス射出成形ポイントとともに射出成形により囲まれた縁部１３を介して、固定されている。
【００１９】
ラジエータユニット支持体４は、インターロック方式で、射出成形により囲まれた縁部１６を介してベース本体１に接続されている。
【００２０】
（実施例２）
図４は、図１の構造部品の変形例を、図３と同じ断面図にて示す。この変形例において、射出成形によって囲まれた縁部１６はＺ形状を有し、それにより、ラジエータユニット支持体はベース本体に固定されているが、当該ラジエータユニット支持体の縁部１６の長さ方向での移動は許容されている。
【００２１】
（処理方法例）
シェル形状のベース本体１、好ましくは、深絞りされたスチールシート、アルミニウムシート、またはプラスチック材料を、自動的に、輪郭線が密着するように、ロボットによって、開放された射出成形機２０に、好ましくは射出側２１に置く。
【００２２】
射出成形機を型締めすることによって（図５）、ベース本体１は、射出側の輪郭面２４および型締め側の輪郭面２５によって、プラスチック材料ＡおよびＢのための中空スペース２２，２３に関して十分にインターロックするように、収容される。このようにして、封止表面７，８（図１参照）；１１，１２（図３および図６参照）；１４，１５（図３および図４参照）等を形成することができ、その結果、個々のプラスチック材料ＡおよびＢが射出プロセスの間、完全に別々に、所与の中空スペース２２，２３内に流れることができる。
【００２３】
射出成形機の型締めの後、隣接する射出成形ユニットＩおよびＩＩが同時に、プラスチック成分ＡおよびＢに関して、それぞれの量のプラスチック材料を射出する。
【００２４】
プラスチック溶融物Ａは、射出成形ユニットＩの射出成形圧の下、ホット・チャンネル・ディバイダ２８内に流れこんで、ホット・チャンネル・ノズル２９に至り、コールド・ディバイダ３０に入り、それから金型キャビティ（中空スペース）２３に至る。ホット・チャンネル・ノズルはまた、金型キャビティ２３に直接的に接続され得る。
【００２５】
プラスチック溶融物Ｂは、同時に、ホット・チャンネル・ディバイダ３１を経由してノズル３２，３３に至り、そこから直接的に中空スペース２２に入り、またはコールド・ディバイダを経由してこれらの中空スペースに入る。
【００２６】
射出プロセスの後、プラスチック溶融物は通常、セクションのゲート・シール点まで、保圧に付される。プラスチック材料は、射出成形機の温度制御システムにより更に冷却される。
【００２７】
成形されたパーツの肉厚および寸法に応じて、約２５−５０秒後に成形機が開放されて、複数成分が射出成形されたパーツが取り出され得る。
【００２８】
ハンドリング・デバイスはシェル形状のベース本体を運び、それをキャビティの射出側に置く。ハンドリングデバイスは、把持部を型締め側に回転させて、仕上がった複数成分射出成形パーツを取り出し、通常をそれをコンベアベルトに置き、それにより、パーツの取り出しおよび配置の間に、例えばスプルーが除去され得る。
【００２９】
複数成分射出成形パーツは、物品の寸法および重量に応じて、３５−１２０秒の通常の射出成形サイクルで、この手順によって製造され得る。
【００３０】
さらに、ベース本体１は、軽量構造体で使用されると予想される。別の場合において、フレーム・パーツが、ベース本体１として、独立して、または複数成分射出成形機にて、１つのワーク・ステージで共射出成形される必要がある。これは、ハンドリング・デバイスに関して追加の操作（仕上がったパーツおよびフレーム・パーツの取り出し、フレーム・パーツの回転および配置、それに続いて、仕上がったパーツを取り出すこと及び降ろすこと）を伴うであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の方法により製造される自動車のフロントユニットの支持構造体を示す。
【図２】図２は、図１の支持構造体の線Ａ−Ａ’に沿った断面図である。
【図３】図３は、図１の支持構造体の線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。
【図４】図４は、図３と同様の断面図を示すが、この変形例において、射出成形によって包まれた縁部（１６）はＺの形状である。
【図５】図５は、本発明の方法を実施している間の成形機の横断面図である。
【図６】図６は、図５のノズル３３の領域の詳細であり、封止表面１１、１２を示す。

Claims (5)

1. 好ましくは金属または高強度プラスチック材料、特に好ましくは金属から成る少なくとも１つのベース本体（１）、および射出成形によりベース本体（１）に接続されている、少なくとも１つの第１の熱可塑性プラスチック・パーツ（４，５，６）および第２の熱可塑性プラスチックパーツ（２，３）から成り、パーツ（２，３）および（４，５，６）が異なるプラスック材料から成る、プラスチック−金属複合部品を、
   少なくとも２つの独立した溶融フローウェイシステムと、第１パーツ（２，３）および第２のパーツ（４，５，６）のための少なくとも２つのキャビティを有し、射出成形の間、ベース本体（１）の輪郭線と、ベース本体（１）の輪郭線と接触している、射出成形機の特別な封止縁部とによって、当該キャビティが互いに隔てられている、複数成分射出成形機に、ベース本体を配置し、次いで、複数のプラスチック材料を、キャビティ内に同時に射出することにより製造する方法。
2. べース本体の金属として、スチール、アルミニウム、マグネシウム、またはこれらの金属と他の金属との合金が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 熱可塑性プラスチック材料として、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、スチレンコポリマー、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、ＰＳＯ、もしくはＰＥＥＫ、またはこれらのポリマーの可能な混合物を含むグループから選択されるプラスチック材料が使用されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 第１のプラスチックパーツ（４，５，６）および／または第２のプラスチックパーツ（２，３）のプラスチック材料が、ベース本体（１）に、ベース本体（１）とインターロック接続を形成する、特にベース本体（１）の縁部（１６）とインターロック接続を形成するように、形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 複数パーツのベース本体が使用され、ベース本体（１）の個々のパーツが射出成形プロセスによって互いに熱可塑性材料を介して接続されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。

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