JP2022507143A - 部品の製造方法及び射出成形装置 - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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-
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
a)第1の金型部分と、少なくとも1つの第2の金型部分とによって規定される第1の射出成形キャビティが形成されるように、第1の金型キャビティを有する第1の金型部分と、少なくとも1つの第2の金型部分とを備える射出成形金型を閉鎖するステップ、
b)第1のプラスチック材料を第1の射出成形キャビティに注入することによって基体を射出成形するステップ、
c)基体が第1の金型部分の第1の金型キャビティの輪郭に続いて残り、基体の表面の第1の部分領域のみが露出し、基体の表面の第2の部分領域が第1の金型部分に残るように、射出成形金型を開放するステップ、
d)基体が第1の金型部分の第1の金型キャビティの輪郭に続いて残り、第1の金型部分が1つ以上の第1フィルムエレメントをスタンピングするためにスタンピングレシーバとして機能するように、1つ以上の第1のフィルムエレメントを基体の表面の露出した第1の部分領域の少なくとも1つの部分領域にスタンピングするステップ、
e)基体と1つ以上の第1フィルムエレメントとを備える部品を第1の金型部分から取り外すステップ。
ここでは、異なる第2のプラスチック材料及び/又は異なる第3の金型部分を連続するステップでさらに使用することもできる。その結果、それらの成形及び/又はそれらの材料に関して異なる対応するカバー層が互いに塗布される。さらに、ここでは、ステップd)を実施することもできる。すなわち、ステップd)では、カバー層のそれぞれの塗布後、1つ以上のフィルムエレメントを、それぞれの場合において、1回以上スタンピングする。したがって、例えば、第1のカバー層が塗布された後に、ステップd)を再び実施し、次いで、任意選択で異なる成形及び/又は異なる材料から作られたさらなるカバー層をそれに再び塗布し、それに1つ以上の第1のフィルムエレメントを再びスタンピングすることなどができる。これにより、部品において対応する複雑な装飾的及び/又は機能的機能を費用効果的に実現することができる。
・染料及び/又は顔料、特に有機/無機顔料、発光及び/又は蛍光顔料及び/又は染料、光学可変顔料、サーモクロミック顔料及び/又は染料、金属顔料、磁気的に整列可能な顔料を含む透明又は半透明又は不透明ワニス層、
・体積ホログラム層、
・光学活性表面レリーフ、特に回折及び/又は屈折活性表面レリーフ、ホログラフィック表面レリーフ、屈折構造を含む表面レリーフ、回折構造、特にレンズ構造、マイクロレンズ配置、マイクロプリズム、マイクロミラー、マット構造、特に等方性及び/又は異方性マット構造及び/又はそのような構造の任意の組合せを有する層、
・反射層、特に金属又は誘電体反射層、
・特に屈折率が1.5から+/‐0.2を超えて異なる高屈折率層又は低屈折率層、
・液晶層、特にコレステリック液晶層及び/又はネマティック液晶層、
・光学的可変色変化効果を示し、特に、吸収層、誘電スペーサ層及び光反射層を備える薄膜層、又は、代替的に、交互の高屈折率及び低屈折率透明層の複数シーケンスを備える薄膜層。
・例えば「ラベル」のような表面の一部に形成されることが好ましい積層フィルム、又は特に装飾及び/又は機能エレメントが設けられた予備成形部分エレメントとしてのいわゆる「インサート」、
・又は特に金属及び/又はプラスチック及び/又は繊維複合材料及び/又は繊維成分を有するプラスチックから作られた機能強化又は補強エレメントとしてのインサート部分、
・又は転写フィルム。
・積層フィルムであって、好ましくは、積層フィルムは、表面の一部に亘って、例えば、「ラベル」として形成される。
・又は、いわゆる「インサート」又はインサート部分であって、インサートは、特に装飾及び/又は機能エレメントが設けられた予備成形部分エレメントとして形成され、インサート部分は、特に、金属及び/又はプラスチック及び/又は繊維複合材料及び/又は繊維成分を備えたプラスチックから作られる機能強化又は補強エレメントとして形成される。
・又は、転写フィルムであって、転写フィルムは、最初に説明したように、表面全体に亘って下側金型部分21に注入される。
11 基体
111 第1の部分領域
112 第2の部分領域
12 第1のフィルムエレメント
121 機能層
122 接着促進層
13 カバー層
20 射出成形金型
21 第1の金型部分
211 第1の金型キャビティ
212 第1の射出成形キャビティ
213 第2の射出成形キャビティ
22 第2の金型部分
221 第2の金型キャビティ
23 第3の金型部分
24 金型キャリア
25 調整装置
31 第1のプラスチック材料
32 第2のプラスチック材料
40 射出成形装置
41 第1の射出成形ステーション
411 閉鎖装置
412 射出ユニット
42 スタンピングステーション
421 スタンピングユニット
422 スタンピング工具
424 フィルム供給装置
425 フィルム排出装置
426 フィルム
43 第2の射出成形ステーション
44 離型ステーション
50 プロセス制御装置
Claims (40)
- 部品(10)の製造方法であって、
a)第1の金型部分(21)と少なくとも1つの第2の金型部分(22)とによって規定される第1射出成形金型キャビティ(212)が形成されるように、第1の金型キャビティ(211)を有する前記第1の金型部分(21)と、前記少なくとも1つの第2の金型部分(22)とを備える射出成形金型(20)を閉鎖するステップと、
b)第1のプラスチック材料(31)を前記第1の射出成形金型キャビティ(212)に注入することによって基体(11)を射出成形するステップと、
c)前記基体(11)が前記第1の金型部分(21)の前記第1の金型キャビティ(211)の輪郭に続いて残り、前記基体(11)の表面の第1の部分領域(111)のみが露出され、前記基体(11)の前記表面の第2の部分領域(112)が前記第1の金型部分(21)に残るように、前記射出成形金型(20)を開放するステップと、
d)前記基体(11)が前記第1の金型部分(21)の前記第1の金型キャビティ(211)の前記輪郭に続いて残り、前記第1の金型部分(21)が前記1つ以上の第1のフィルムエレメントのスタンピングのためのスタンピングレシーバとして機能するように、前記基体(11)の前記表面の前記露出した第1の部分領域(111)の少なくとも1つの部分領域に1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)をスタンピングするステップと、
e)前記基体(11)と前記1つ以上の第1フィルムエレメント(12)とを備える前記部品(10)を前記第1の金型部分(21)から取り外すステップと、を特に連続して実施する方法。 - ステップd)の後、特にステップd)とステップe)との間において、
f)特に射出成形及び/又はフラッディング及び/又は部分的なオーバースプレーによって、第2のプラスチック材料(32)からなるカバー層(13)を塗布するステップを1回以上実施する、ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - ステップf)が実施されるとき、前記基体(11)は、前記第1の金型部分(21)の前記第1の金型キャビティ(211)の前記輪郭に続いて残る、ことを特徴とする請求項2に記載の方法。
- ステップf)が実施されるとき、第2の射出成形キャビティ(213)は、1つ以上の第3の金型部分(23)によって、特に前記1つ以上の第3の金型部分(23)を前記基体(11)、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)及び/又は前記第1の金型部分(21)に対して封止することによって形成され、前記第2のプラスチック材料(32)は、前記第2の射出成形キャビティ(213)に注入される、ことを特徴とする請求項2又は3に記載の方法。
- ステップf)において、前記1つ以上のフィルムエレメント(12)が前記基体(11)と前記カバー層(13)との間に包含されるように、前記カバー層(13)は塗布される、ことを特徴とする請求項2~4のいずれか1項に記載の方法。
- ステップf)において、前記カバー層(13)が前記1つ以上のフィルムエレメント(12)及び/又は前記基体(11)の前記表面の前記第1の部分領域(111)と完全に重なるように、前記カバー層(13)は塗布される、ことを特徴とする請求項2~5のいずれか1項に記載の方法。
- ステップf)において、前記カバー層(13)が前記1つ以上のフィルムエレメント(12)及び/又は前記基体(11)の前記表面の前記第1の部分領域(111)の表面の一部のみに重なるように、前記カバー層(13)は塗布される、ことを特徴とする請求項2~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のプラスチック材料(32)は、熱可塑性材料、架橋によって硬化するプラスチック材料、特に2成分材料、及び/又は熱硬化性及び/又は放射線硬化性材料、及び/又はそのようなプラスチック材料の混合物からなる、ことを特徴とする請求項2~7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のプラスチック材料(32)は、特に照射によって完全又は部分的に硬化される、ことを特徴とする請求項2~8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記第2のプラスチック材料(32)は、ポリウレタン又はポリ尿素からなり、前記第1のプラスチック材料(31)は、熱可塑性プラスチック、特にABS、ASA、ABS-PC、PC-PBT及び/又はASA-PCからなる、ことを特徴とする請求項2~9のいずれか1項に記載の方法。
- ステップf)は、異なる第2のプラスチック材料(32)及び/又は異なる第3の金型部分(23)を用いて複数回実施される、ことを特徴とする請求項2~10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、好ましくはステップc)及び/又はd)の後、さらに好ましくはステップe)及び/又はf)の1つの前に実施される、
少なくとも1つのさらなる部分領域において、前記1つ以上の第1フィルムエレメント及び/又は前記基体の前記表面の前記露出した第1の部分領域に印刷するステップを更に備え、
前記基体は、前記第1の金型部分の前記第1の金型キャビティの前記輪郭に続いて残り、特に前記第1の金型部分は、前記少なくとも1つのさらなる部分領域において、前記1つ以上のフィルムエレメント及び/又は前記基体の前記表面の前記露出した第1の部分領域への印刷のための印刷ホルダとして機能する、ことを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。 - 前記印刷は、デジタル印刷によって、好ましくはインクジェット印刷、及び/又はパッド印刷によって実施される、ことを特徴とする請求項12に記載の方法。
- ステップc)とステップd)との間及び/又はステップ(d)とステップ(f)との間及び/又は印刷の前に、
特にガス処理、火炎処理、プラズマ処理、フッ素化、照射、洗浄、表面活性化、コーティングから選択される1つ以上の処理方法を用いて、前記基体(11)の前記表面の露出した部分領域及び/又は前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)を前処理するステップを1回以上実施する、ことを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の方法。 - 前記基体(11)の前記表面の部分領域、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)、前記印刷及び/又は前記部品の光学検査は、光学センサ、特にカメラによって、ステップd)とe)との間及び/又はステップc)とe)との間及び/又はステップd)の前に行われる、ことを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載の方法。
- ステップd)とe)との間及び/又はステップd)の前に、
特にブラシ及び/又は圧縮空気及び/又は吸引によって洗浄するステップを実施する、ことを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載の方法。 - ステップe)において、前記離型は、20℃~120℃の間の離型温度で実施されること、を特徴とする請求項1~16のいずれか1項に記載の方法。
- ステップd)が実施されるとき前記基体(11)が部分的にのみ冷却され、特に20℃~120℃の間、特に40℃~100℃の間、好ましくは50℃~80℃の間の前記表面の前記第1の部分領域における平均表面温度を有するように、ステップb)とd)との時間的順序は制御される、ことを特徴とする請求項1~17のいずれか1項に記載の方法。
- ステップd)において、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)の前記スタンピングは、ロールオンスタンピング、部分ロールオンスタンピング又は垂直スタンピングによって実施される、ことを特徴とする請求項1~18のいずれか1項に記載の方法。
- ステップd)において、前記1つ以上の第1のフィルムエレメントの前記スタンピングは、フィルム(426)又はフィルムの1つ以上の部分を第1のフィルムエレメント(12)として前記基体の前記表面の前記露出した第1の部分領域又は前記露出した第1の部分領域(111)の部分領域に塗布する1つ以上のスタンピング工具(422)によって実施される、ことを特徴とする請求項1~19のいずれか1項に記載の方法。
- キャリアプライと、キャリアプライから着脱可能な転写プライとを備えるホットスタンピングフィルムは、ステップd)において、フィルム(426)として使用され、前記スタンピング中に、前記スタンピング工具(422)の形状によって規定される前記転写プライの少なくとも1つの部分は、前記転写プライの接着層又は前記基体(11)と前記転写プライとの間に設けられた接着層を活性化することによって、第1のフィルムエレメント(12)として塗布される、ことを特徴とする請求項1~20のいずれか1項に記載の方法。
- 転写フィルム、特に、キャリアプライと、キャリアプライから着脱可能な転写プライとを備えるコールドスタンピングフィルムは、ステップd)において、フィルム(426)として使用され、接着層は、特に、インクジェットプリントヘッドによって、前記転写プライ及び/又は第2の領域ではなく、第1の領域における前記基体(11)の前記表面の部分領域に塗布され、前記転写フィルムは、前記スタンピング工具(422)によって前記基体(11)の前記表面に向けてガイドされ、前記接着層は活性化され、前記転写フィルムは再度剥離され、その結果、前記第1の領域の形状によって規定される前記転写プライの部分は、フィルムエレメント(12)として塗布される、ことを特徴とする請求項1~21のいずれか1項に記載の方法。
- ラミネートフィルムは、ステップd)において、フィルム(426)として使用され、前記スタンピング中に、前記スタンピング工具(422)の前記形状によって規定される前記ラミネートフィルムの少なくとも1つの部分又は特にパッチとして形成される前記ラミネートフィルムは、前記ラミネートフィルムの接着層又は前記基体の前記表面と前記ラミネートフィルムとの間に提供される接着層を活性化することによって、第1のフィルムエレメント(12)として塗布される、ことを特徴とする請求項1~22のいずれか1項に記載の方法。
- ステップa)の前に、1つ以上の第2のフィルムエレメントは、前記第1の射出成形キャビティ(212)に注入され、特に、前記第1の金型部分(21)に配置され、ステップ(b)において、前記第1のプラスチック材料(31)でバックインジェクションモールド及び/又は押出コーティングされる、ことを特徴とする請求項1~23のいずれか1項に記載の方法。
- ステップd)が実施されている間、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)のうちの1つ以上は、前記第2のフィルムエレメントのうちの1つ以上に対して正確に見当合わせされスタンピングされ、特に、前記1つ以上の第2のフィルムエレメント及び/又は前記第1の金型部分(21)の1つ以上の見当合わせマーク又は光学的特徴は、検出され、前記スタンピングを制御するために使用される、ことを特徴とする請求項24に記載の方法。
- 前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)及び/又は1つ以上の第2のフィルムエレメントは、それぞれの場合において、少なくとも1つの装飾層、少なくとも1つの機能層、特に、電気機能、特にタッチセンサ、アンテナ、電磁シールド、静電気放電を防止するための非導電性金属層、ディスプレイ、LED、電気回路、太陽電池から選択される1つ以上のエレメントを備える層、少なくとも1つの、特に後硬化保護層及び/又は少なくとも1つの接着促進層を備える、ことを特徴とする請求項1~25のいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)とステップd)とが実施される間、ステップd)とステップe)とが実施される間、ステップd)とステップf)とが実施される間及び/又はステップf)とステップe)とが実施される間及び/又は前記印刷ステップの前に、前記第1の金型部分(21)を回転及び/移動させる、ことを特徴とする請求項1~26のいずれか1項に記載の方法。
- 特に請求項1~27のいずれか1項に記載の部品(10)を製造するための射出成形装置(40)であって、
前記射出成形装置(40)は、少なくとも1つの第1射出成形ステーション(41)及び少なくとも1つのスタンピングステーション(42)を有し、
前記射出成形装置(40)は、第1金型キャビティ(211)を備える少なくとも1つの第1の金型部分(21)及び少なくとも1つの第2の金型部分(22)を有し、
前記少なくとも1つの第1射出成形ステーション(41)は、前記第1の金型部分(21)又は前記第1の金型部分と前記少なくとも1つの第2の金型部分(22)とを備える射出成形金型(20)を閉鎖し、第1の射出成形キャビティ(212)を形成し、及び、前記射出成形金型(20)を開放するための閉鎖装置(411)を有し、
前記少なくとも1つの第1の射出成形ステーション(41)は、基体(11)を形成する第1プラスチック材料(31)を前記第1の射出成形キャビティ(212)に注入するための射出ユニット(412)を有し、
前記スタンピングステーション(42)は、前記基体(11)の前記表面の少なくとも1つの部分領域に1つ以上のフィルムエレメント(12)をスタンピングするためのスタンピングユニット(421)を有し、前記基体(11)は、前記第1の金型部分(21)の前記第1の金型キャビティ(211)の輪郭に続くように配置され、前記スタンピングユニット(421)の前記第1の金型部分(21)は、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)の前記スタンピングのためのスタンピングレシーバとして機能する、ことを特徴とする射出成形装置。 - 前記射出成形装置(40)は、特に射出成形及び/又はフラッディング及び/又は部分的なオーバースプレーによって、第2のプラスチック材料(32)からなるカバー層(13)を塗布するための少なくとも1つのステーション(43)、特に少なくとも1つの第2の射出成形ステーション(43)を有する、ことを特徴とする請求項28に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、1つ以上の第3の金型部分(23)を有し、前記少なくとも1つの第2の射出成形ステーション(43)は、前記1つ以上の第3の金型部分(23)によって、特に、前記1つ以上の第3の金型部分(23)を前記基体(13)、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)及び/又は前記第1の金型部分(21)に対して封止することによって、第2の射出成形キャビティ(213)を形成するための閉鎖装置を有し、前記少なくとも1つの第2の射出成形ステーション(43)は、前記第2の射出成形キャビティ(213)に前記第2のプラスチック材料(31)を注入するための射出ユニットを有する、ことを特徴とする請求項28又は29に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、少なくとも1つのさらなる部分領域において、特に、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント及び/又は前記基体の前記表面の前記露出した第1の部分領域に印刷するための少なくとも1つの印刷ステーションを有し、
前記基体は、前記第1の金型部分の前記第1の金型キャビティの輪郭に続いて残り、特に、前記第1の金型部分は、前記少なくとも1つのさらなる部分領域において、前記1つ以上のフィルムエレメント及び/又は前記基体の前記表面の前記露出した第1の部分領域に印刷するための印刷ホルダとして機能する、ことを特徴とする請求項28~30のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。 - 前記射出成形装置(40)は、特にガス処理、火炎処理、プラズマ処理、フッ素化、照射、洗浄、表面活性化、コーティングから選択される1つ以上の処理方法を使用して、前記基体の前記表面の部分領域を前処理するための少なくとも1つの前処理ステーションを有する、ことを特徴とする請求項28~31のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置は、光学センサ、特にカメラによって、前記基体の前記表面の部分領域、前記1つ以上の第1のフィルムエレメント、前記印刷及び/又は前記部品を光学的に検査するための少なくとも1つの検査ステーションを有する、ことを特徴とする請求項28~32のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、特にブラシ及び/又は圧縮空気及び/又は吸引によって前記部品の表面を洗浄するための洗浄ステーションを有する、ことを特徴とする請求項28~33のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、前記基体(11)と前記1つ以上の第1のフィルムエレメント(12)とを備える前記部品(10)を前記第1の金型部分(21)から取り外すための離型ステーション(44)を有する、ことを特徴とする請求項28~34のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、移動可能に取り付けられた金型キャリア(24)、特に、垂直又は水平に配置された回転プレート又はスライドテーブルを有し、その上に前記少なくとも1つの第1の金型部分(21)が配置され、それによって、前記第1の金型部分(21)は、前記少なくとも1つの第1の射出成形ステーション(41)と前記スタンピングステーション(42)及び/又は前記印刷ステーションとの間を移動することができる、ことを特徴とする請求項28~35のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、共通の金型キャリア(24)、特に回転プレート又はスライドテーブルに配置された2つ以上の第1の金型部分(21)を有する、ことを特徴とする請求項28~36のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、n個のステーション、特に1つ以上のスタンピングステーション(42)、1つ以上の第1の射出成形ステーション(41)、1つ以上の第2の射出成形ステーション(43)、1つ以上の前処理ステーション、1つ以上の洗浄ステーション及び1つ以上の離型ステーション(44)を有し、前記少なくともn個の第1の金型部分(21)が、前記金型レシーバ(24)に配置される、ことを特徴とする請求項28~37のいずれか1項に記載の射出成形装置(40)。
- 前記射出成形装置(40)は、前記第1の金型部分(21)、又は、特に前記射出成形装置(40)の前記ステーション間の共通の金型キャリア(24)に配置された第1の金型部分(21)を移動させるための調整装置(25)を有する、ことを特徴とする請求項28~38のいずれか1項に記載の射出成形装置。
- 前記射出成形装置(40)は、前記調節装置(25)を作動させるプロセス制御装置(50)を有し、前記1つ以上の第1の金型部分(21)は、所定の順序で、前記射出成形装置(40)の2つ以上のステーション(41、42、43、44)、特に、第1の射出成形ステーション-スタンピングステーション-第1の射出成形ステーション-スタンピングステーション-離型ステーション、第1の射出成形ステーション-前処理ステーション-スタンピングステーション-離型ステーション、第1の射出成形ステーション-スタンピングステーション-第2の射出成形ステーション-離型ステーション、第1の射出成形ステーション-前処理ステーション-スタンピングステーション-第2の射出成形ステーション-離型ステーション、第1の射出成形ステーション-前処理ステーション-スタンピングステーション-第2の射出成形ステーション-洗浄ステーション、離型ステーションに周期的に供給される、ことを特徴とする請求項28~39のいずれか1項に記載の射出成形装置。
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