NL7907131A

NL7907131A - Werkwijze voor de vervaardiging van voorwerpen van een kunststof.

Info

Publication number: NL7907131A
Application number: NL7907131A
Authority: NL
Original assignee: Polyguss Kunststoffver
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1980-04-01
Also published as: IT7926117A0; SE7908066L; SE429829B; GB2034239B; DE2939191A1; ATA706778A; GB2034239A; DK407079A; IT1193232B; BE879101A; AT360748B; FR2437282A1; CH642902A5

Description

> w t N. 0.28.297

Werkwijze voor Ae vervaardiging van voorwerpen van een kunststof.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van voorwerpen van een kunststof met een compacte buiten.* laag, waarbij eerst een kunststof in een vorm wordt gebracht en de vorm om ten minste één as wordt geroteerd en eventueel wordt ge-5 zwenkt, waarbij een aan de binnenwand van de vorm aanliggend hol lichaam voor de vorming van de buitenlaag wordt vervaardigd, waarna in het in de vorm aanwezige holle lichaam een andere kunststofmassa wordt gebracht, die door aansluitend opschuimen het holle lichaam ten minste gedeeltelijk opvult, waarna het gerede voorwerp uit de 10 vorm wordt genomen.

De bekende werkwijze van het spuitgieten is niet geschikt voor grote voorwerpen, want daarbij is het vereist dat het gevormde pro-dukt zo lang in de vorm wordt gelaten totdat het gevormde produkt volledig is afgekoeld en is uitgehard, hetgeen het produktieproces 15 verlangzaamt. Daarnaast bestaat bij grote voorwerpen het gevaar van scheeftrekken of kromtrekken van de kunststof, waardoor het eindprodukt niet meer de gewenste vorm heeft. Daarnaast is een op deze wijze massief voorwerp zwaar en de vereiste hoeveelheid duur kunst-stofmateriaalis groot.

20 Er is ook een werkwijze van de tevoren vermelde aard bekend (Duits 'luslegeschrift"!.127.068} waarbij de buitenlaag van het te vervaardigen voorwerp wordt gevormd door in de vorm een polyvinyl-chloride-pasta te spuiten. Zodra de polyvinylchloride-pasta hard is geworden wordt een andere kunststofmassa ingespoten, die door 25 opschuimen de holle ruimte in het gevormde produkt opvult. Deze '· werkwijze heeft weliswaar het voordeel dat het materiaalverbruik kleiner is en dat het verkregen voorwerp door de vulling van schuim-materiaal aanzienlijk lichter is dan een massief voorwerp. Gebleken is echter dat volgens deze werkwijze slechts een betrekkelijk losse 30 verbinding tussen de buitenlaag en de kern van het voorwerp wordt bereikt. Het gevolg daarvan kan zijn dat bij een belasting van het voorwerp deze verbinding in grote bereiken wordt onderbroken, waarna de buitenlaag van het voorwerp niet meer de vereiste verstijving door de kern verkrijgt en daardoor breekt. Daarnaast is het gevaar 35 van scheeftrekken of kromtrekken van het voorwerp slechts verminderd, maar niet volledig vermeden.

Aan de uitvinding lag het probleem ten grondslag de vermelde nadelen te vermijden en een werkwijze van de vermelde aard zodanig 7907 1 31 2 . Η te verbeteren dat de verbinding van de buitenlaag met de kern van het kunststof-voorwerp aanzienlijk wordtyerbeterd.

Volgens de uitvinding wordt dit probleem opgelost doordat eerst een smelt van monomeren in de vorm voor de vorming van de 5 buitenlaag wordt gebracht en doordat vervolgens in de vorm een smelt van monomeren van hetzelfde basismateriaal als het materiaal voor de buitenlaag waaraan een schuimvormend middel (drijfmiddel) is toegevoegd wordt ingebracht voor de vorming van de opgeschuimde kern, waarbij beide smelten in de vorm worden uitgepolymeriseerd. Het 10 voorwerp volgens de uitvinding wordt dus in twee trappen vervaardigd. Eerst wordt het holle lichaam vervaardigd, dat de buitenlaag van het te vervaardigen voorwerp vormt en dat uit een materiaal bestaat dat bestand is tegen de optredende belastingen. Bij voorkeur wordt als materiaal voor de buitenlaag voor het gieten geschikt 15 polyamide gebruikt dat de vereiste sterkte heeft. Door zwenkbewe-gingen van de gietvorm die naast de roterende bewegingen worden uitgevoerd kan worden bereikt dat een gelijkmatige materiaalverdeling wordt bereikt of dat aan bijzonder sterk belaste plaatsen een grotere ophoping van materiaal wordt verkregen, dat dus op deze plaat-20 sen de wanddikte van het holle lichaam groter is dan op andere plaatsen. Vervolgens wordt in het holle lichaam het schuimmateriaal gebracht, zodat een voorwerp wordt gevormd dat door het schuimmateriaal stijf is geworden. Daar het kunststofmateriaal dat de vulling vormt uit hetzelfde basismateriaal bestaat als de buitenlaag wordt 25 een bijzonder sterke, onscheidbare verbinding tussen de uit het schuimmateriaal bestaande vulling en de buitenlaag verkregen, zodat een homogeen voorwerp wordt gevormd dat met betrekking tot de sterkte van een massief voorwerp niet belangrijk verschilt, zodat het voorwerp ook bestand is tegen sterke belastingen. Het volgens de 50 werkwijze van de uitvinding vervaardigde voorwerp is voorts sneller te vervaardigen dan tot dusverre mogelijk was, daar de uitharding van de buitenlaag en het opschuimen van de vulling in totaal aanzienlijk sneller verloopt dan de uitharding van een volgens de bekende werkwijze vervaardigd voorwerp. Daarnaast bestaat volgens de 35 werkwijze van de uitvinding niet het gevaar dat het voorwerp scheef'-trekt of krom trekt. Volgens de werkwijze van de uitvinding vervaardigde voorwerpen kunnen derhalve ook in gevallen worden gebruikt waarbij tot dusverre het gebruik van kunststof-voorwerpen tengevolge van het grote gewicht en de eis dat de voorwerpen de vorm nauwkeurig 40 behouden niet mogelijk was, bijvoorbeeld voor zwaarden van zeilboten 790 7 1 31

* if -I

3 of voor surf-planken, waarvan het soortelijk gewicht kleiner dan 1 dient te zijn, zodat zij niet zinken. Andere toepassingsgebieden van de werkwijze volgens de uitvinding zijn bijvoorbeeld de vervaardiging van transportband-rollen, de vervaardiging van loopwielen en 5 -ook de vervaardiging van bumpers voor automobielen.

Volgens een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding die in het bijzonder de voorkeur verdient wordt de smelt van monomeren waaraan het schuimvormende middel (drijfmiddel) is toegevoegd in de om ten minste één as roterende en eventueel ge-10 zwenkte vorm gebracht. Daardoor wordt verzekerd dat het kunststof— materiaal dat de vulling vormt eerst de binnenzijde van het holle lichaam bedektjwaarbij dit materiaal met het holle lichaam vast wordt verbonden en waarbij deze laag?die de binnenzijde van het holle lichaam bedekt^steeds dikker wordt. Indien gewenst kan deze 15 opgeschuimde laag in het midden van het holle lichaam in samengegroeide vorm worden gelaten, zodat de samengegroeide laag het totale holle lichaam gelijkmatig opvult. Op deze wijze wordt een homogene vulling van het holle lichaam met het kunststof-materiaaL bereikt.

De smelt van monomeren die de buitenlaag vormt en waaraan een 20 schuimvormend middel is toegevoegd kan in de vorm worden gegoten.

—— -- —He-t—is-eeh-ter doeImatiger-volgens- de werkwijze van de uitvinding ten minste één van deze smelten onder druk in de vorm te brengen.

Daardoor wordt niet alleen het inbrengen van het kunststof-materiaal in de vorm versneld, maar er wordt ook verzekerd dat dit materiaal 25 gelijkmatig wordt verdeeld.

In het volgende wordt de werkwijze volgens de uitvinding aan de hand van de figuren geïllustreerd.

Fig. 1 illustreert de vorming van het holle lichaam voor de buitenlaag in een vorm en fig. 2 illustreert het inbrengen van de 30 kunststof die de vulling vormt in het in de vorm aangebrachte holle lichaam. Fig. 3 is ©en dwarsdoorsnede door de vorm van fig. 1 langs de lijn III-III.

Voor de vorming van de buitenlaag wordt eerst in een uit twee delen 1, 2 (zie fig.3) bestaande vorm een geactiveerde monomeren-35 smelt van caprolactam onder druk ingebracht, die in de vorm tot giet-polyamide uitpolymeriseert. Daartoe is de vorm voorzien van een opening 3» waardoor een buis 4 in het inwendige van de vorm is gevoerd. De buis 4 is via een slang 5 met een mengventiel 6 verbonden, waarin de bestanddelen van de smelt op een niet af geheelde wijze wor-40 den gebracht.

790 7 1 31 5 ^ -¾ 4

De vorm 1, 2 is om een lengteas 7 roteerbaar aangebraoht en kan voorts om een dwarsliggende as 8 worden gezwenkt. Voorts is de vorm van een niet afgeheelde verwarming voorzien.

Tijdens het inbrengen van de smelt via de buis 4 wordt de 5 vorm om de as 7 geroteerd, zodat de op de smelt inwerkende centrifugale krachten veroorzaken dat de smelt aan de binnenwand van de vorm 1, 2 wordt gedrukt en op deze plaats ten minste gedeeltelijk uitpolymeriseert, zodat een aan deze binnenwand aanliggend hol lichaam 9 wordt gevormd. Door zwenken van de vorm 1, 2 om de dwars 10 liggende as 8 kan de verdeling van de smelt aan de binnenwand van de vorm worden beïnvloed, waardoor een dikkere wanddikte op bepaalde plaatsen van het holle lichaam kan worden bereikt. Daardoor is het mogelijk de wanddikte van het de buitenlaag van het te vervaardigen voorwerp vormende holle lichaam op sterker belaste plaatsen te ver-15 sterken.

Voordat het holle lichaam 9 is uitgepolymeriseerd wordt de buis 4 verwijderd en na het bereiken van een voldoende polymerisatie-graad wordt in de opening 3 een buis 10 gevoerd, waarvan de buitendiameter kleiner is dan die van de buis 4· Daardoor ontstaat een cir-20 keivormige gleuf 11 tussen de buitenmantel van de buis 10 en de door de buis 4 in bet holle lichaam 9 gevormde opening, zodat de in het inwendige van het holle lichaam 9 aanwezige lucht bij het inbrengen van een kunststsof-materiaal via'de buis 10 door de gleuf 11 kan ontwijken. De buis 10 is via een slang 12 met een mengventiel 13 25 verbonden, waarin een monomerensmelt van caprolactam, een activator en een katalysator waaraan een schuim-toevoegsel (drijfmiddel) is toegevoegd op een niet afgeheelde wijze wordt gebracht. De smelt, wordt via de buis 10 in de door het holle lichaam 9 begrensde holle ruimte gebracht en vult de holle ruimte ten minste gedeeltelijk op, 30 Doelmatig wordt ook daarbij de verwarmde vorm 1, 2 om de as 7 geroteerd en om de as 8 oscillerend gezwenkt. Daardoor wordt het toegevoerde opschuimende materiaal eerst aan de binnenzijde van het holle lichaam 9 gedrukt en wordt met het holle lichaam hecht verbonden, waarna het materiaal met de tijd het holle lichaam geheel 35 of gedeeltelijk-opvult en uitpolymeriseert of uitschuimt. De toegevoerde hoeveelheid monomerensmelt wordt daarbij zodanig gekozen dat het gewenste, volume van het holle lichaam 9 door het schuim-materiaal wordt opgevuld. Na het inbrengen van de monomerensmelt waaraan het schuimtoevoegsel is toegevoegd wordt de buis 10 ver-40 wijderd en het einde van het opschuimingsproces wordt afgewacht, waarbij eventueel de overmaat schuim uit de opening 3 uit de 790 7 1 3! - 3- 5 vorm 1, 2 kan treden. Na ongeveer 10 minuten wordt de vorm geopend en tiet voorwerp wordt uit de vorm genomen, ontgraat en van storend aangietsel bevrijd. Na het in elkaar zetten van de beide vormhelften en na het invoeren van de buis 4 is de vorm voor de vervaardiging 5 van nog een voorwerp gereed.

Een verstopping van de buis 4> Ί0 door ui t ge po lymer i s e er de kunststof wordt door uitblazen van deze buizen voorkomen.

Zoals is vermeld dient de ingebrachte geschuimde vulling het holle lichaam 9 niet volledig op te vullen. Teeleer is het bijvoor-10 beeld voor surf-planken doelmatig in de opgeschuimde kunststof-vulling een holle ruimte te laten, die vervolgens door licht- vul-- schuim, bijvoorbeeld van polyurethan, wordt opgevuld.

De polymerisatie van de kunststof-smelt die de buitenlaag vormt en de polymerisatie van de opgeschuimde vulling kunnen elkaar in 15 tijd overlappen, echter is de werkwijze volgens de uitvinding doelmatig ook zodanig uitvoerbaar dat eerst de buitenlaag volledig wordt uitgepolymeriseerd en pas daarna het inbrengen van de kunststof— schuim wordt uitgevoerd.

790 7 1 31

Claims

4 CONCLÏÏSIES

1. Werkwijze voor de vervaardiging van voorwerpen van een kunststof, voorzien van een compacte buitenlaag, waarbij eerst een kunststof in een vorm wordt gebracht en de vorm om ten minste 5 een as wordt geroteerd en eventueel wordt gezwenkt, waarbij een aan de binnenwand van de vorm aanliggend hol lichaam voor de vorming van de buitenlaag wordt vervaardigd, waarna in het in de vorm aanwezige holle lichaam een andere kunststof-massa wordt gebracht, die door daaropvolgend opschuimen het holle lichaam ten minste ge-10 deeltelijk opvult, waarna het gerede voorwerp uit de vorm wordt genomen, met het kenmerk, dat men eerst een monomeren-smelt voor de vorming van de buitenlaag en daarna een monomeren-smelt van hetzelfde basismateriaal als het materiaal voor de buitenlaag waaraan een schuimvormend middel (drijfmiddel) is toegevoegd 15 voor de vorming van de opgeschuimde kern in de vorm brengt, waarbij beide smelten in de vorm worden uitgepolymeriseerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat men de monomerensmelt waaraan een drijfmiddel is toegevoegd in de om ten minste een as roterende en eventueel zwenkende 20 vorm brengt. ____ 5· Werkwijze volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat men de monomerensmelt die het holle lichaam vormt en/of de monomerensmelt die de kern vormt en waaraan het schuimvormende middel is toegevoegd onder druk in de vorm brengt. 25 4· Voorwerpen van een kunststof^bestaande uit een compacte buitenlaag en een kunststof-vulling, vervaardigd volgens de werkwijze van conclusies 1-3. 790 7 1 31