NL8502909A

NL8502909A - Werkwijze voor het aanbrengen van een coating op een warme mal en een inrichting hiervoor.

Info

Publication number: NL8502909A
Application number: NL8502909A
Authority: NL
Original assignee: Dsm Resins Bv
Priority date: 1985-10-24
Filing date: 1985-10-24
Publication date: 1987-05-18
Also published as: DE3670232D1; PT83597A; JPH0639110B2; FI864304A0; NO864246D0; PT83597B; JPS62101409A; ATE51796T1; ES2015258B3; EP0223278B1; CA1277830C; NO864246L; FI864304A; EP0223278A1

Description

JdH/GL/WP/ag ** * ^ Λ STAMICARBON B.V. (Licensing subsidiary of DSM)

Uitvinders: Antoon Dorrestijn te Grevenbicht Andreas N.J. Verwer te 3eek -1- PN 3675

WERKWIJZE VOOR HET AANBRENGEN VAN EEN COATING OP EEN WARME MAL EN EEN INRICHTING HIERVOOR

De uitvinding betreft een werkwijze voor het aanbrengen van een poeder in-mould-coating door poedervormig coating materiaal op een verwarmde mal te spuiten, die ten dele is afgedekt door een kader.

De uitvinding betreft tevens een kader, geschikt voor boven-5 genoemde werkwijze.

Een dergelijke in-mould-coating wordt toegepast om thermo-harders, met name polyestervormdelen, t.e voorzien van een fraai ogend en sterk oppervlak. Op een verwarmde mal wordt eerst een laag ongehard poeder opgebracht, dat door de hitte van de mal vervloeit en tot een 10 dusdanig harde laag uithardt, dat deze laag de afschuifkrachten kan weerstaan, die optreden bij het aanbrengen van een compound zoals een Sheet Moulding Compound, Bulk Moulding Compound of Dough Moulding Compound. Het deeltjesvormig coating materiaal wordt over het algemeen opgebracht door met een robot te spuiten, met name electrostatisch 15 spuiten. Niét de gehele mal wordt gecoat (met name de randen niet), en daarom wordt gebruikelijk een triplex plaat over het gedeelte gelegd dat niet’ van een coating voorzien mag worden. De hier beschreven werkwijze is niet toepasbaar indien men het aanbrengen van coating materiaal geheel automatisch wil laten geschieden, dit met 20 name, omdat het kader in de loop van de tijd vervuild.

In EP-A-116843 is een oplossing voor dit probleem beschreven:

De mal wordt afgedekt met een kader dat bestaat uit een dun schild, dat niet tegen de mal aankomt. Door de zo aanwezige spleet kan lucht, worden geblazen. De oplossing voldoet echter maar ten dele. In de loop 25 van de tijd warmt het schild op-, zodat poeder op het schild gaat kleven en uitharden. Verder blijkt, dat door de relatief grote spleet (0,5-1,2 mm) de nauwkeurigheid aan de randen van de coating niet. erg groot is.

- , o b v V.J V v. v i '* -2-

Dit wordt nu voorkomen doordat de werkwijze voor het aanbrengen van een in-mould-coating door poedervormig coating materiaal op een verwarmde mal te spuiten, waarbij de mal ten dele is afgedekt door een kader, wordt gekenmerkt doordat het kader hoofd-5 zakelijk bestaat uit thermogeleidend materiaal, dat gekoeld wordt door een koelmedium.

Bij voorkeur sluit het kader op de grenslijn van het te coaten en af te dekken gedeelte van de mal niet geheel aan op de mal, maar laat een spleet open tussen 0,001 en 1 mm, bij voorkeur 0,01-0,4 10 mm, in het bijzonder ongeveer 0,1 mm.

In een speciale uitvoering kan een gasstroom door deze spleet gaande wordt gehouden van het kader naar de mal-ruimte, maar dit is niet noodzakelijk. Door de dunne spleet kan nauwelijks coating materiaal binnendringen, mede ook door het Faraday effect (de mal en 15 het kader, zijn beide geaard).

Het kader, geschikt voor deze werkwijze wordt gekenmerkt doordat het bestaat uit thermogeleidend materiaal en voorzien is van een koelring welke niet in open verbinding staat met de mal.

Door toepassing van dit kader bij bovenbeschreven werkwijze 20 wordt nu voorkomen dat het kader vervuild waardoor het langdurig bruikbaar blijft. Dit wordt met name bereikt doordat het kader dus-' danig wordt gekoeld, dat de coating daar niet smelt of uithardt. Het meest gevoelige punt wat dit betreft, is de scheidslijn tussen het kader en de mal. Het blijkt dan van voordeel te zijn het kader niet op 25 de mal te laten aansluiten, maar er een spleet te laten. Uit de voorbeelden zal echter blijken, dat dit niet noodzakelijk is. Indien het kader voldoende gekoeld wordt, blijft ook-de temperatuur van het kader op de scheidslijn lager dan de smelttemperatuur van het poeder.

Het thermogeleidende materiaal is bij voorkeur metaal, in het 30 bijzonder aluminium, omdat dat licht en goed geleidend is. Staal is echter goedkoper en in vele gevallen ook geschikt.

Het koelmedium is bij voorkeur water, omdat dat goedkoop is en voor een goede warmteoverdracht zorgt. Echter b.v. freon als koelgas is ook heel geschikt, indien het kader, anders te zwaar wordt.

35 Een metalen kader kan zeer precies worden uitgevoerd, wat de -i ^ ^ -Λ ,,r ^ # -3- ✓ . 1 * bedrijfsvoering en nauwkeurigheid van het pröces bevorderd. Dit kan verder nog verbeterd worden door het kader te voorzien van geleide pennen of openingen, complementair aan die van de malhelft. Hierdoor is de positie van het kader ten opzichte van de mal normaliter tot op 5 0,1 mm bepaald. Xndien nu de ruimte tussen het kader en de mal kleiner dan 0,3 mm wordt gekozen, kan ook de coating zo nauwkeurig worden aangebracht. Dit is met name in spuitgietprocessen van belang.

Om in het geheel schoon te werken is het tevens voordelig het kader in een cabine op te nemen, die voorzien is van een afzuiging en 10 een opening voor een robotspuitarm. Ook kunnen één of meer spuit- pistolen vast in een cabine gemonteerd worden toegepast. De cabine kén dan vrijwel geheel gesloten blijven.

Indien een gasstroom van het kader naar de malruimte wordt toegepast, wordt uit praktische overwegingen bij voorkeur lucht 15 gebruikt.

De electrostatisch geladen deeltjes zullen ook op het geaarde metalen kader vallen en vast blijven zitten. Omdat deze noch smelten noch uitharden zijn ze indien gewenst eenvoudig van het kader af te vegen of te zuigen.

20 De deeltjes die de coating moeten vormen zijn poedervormig.

Het poeder, speciaal geschikt voor polyester vormdelen, bevat bijvoorbeeld polyester, prepolymeer van diallylftalaat, triallylisocyanuraat, een katalysator, inhibitoren en kleurstoffen, maar de aanvrage is hier niet toe beperkt.

25 Het geheel zal worden verduidelijkt in de volgende uit- voeringsvoorbeelden, zonder daartoe beperkt te zijn.

Voorbeeld I

In een eenvoudig en schematisch voorbeeld (Figuur 1), is een verwarmde mal 1 voorzien van een cabine 2 met aan één kant een 30 afdekkader 3. Het afdekkader 3 is voorzien van geleide pennen 4 en 41.

Op het gedeelte van de mal dat vrij is, wat in dit figuur erg klein getekend is, kan met behulp van een spuitpistool aan een robotarm, door de opening 5 in de cabine 2, poeder coating worden gespoten, waarna het poeder door de warmte vervloeit en als coating uithardt. Het 35 afdekkader 3 wordt gekoeld door een koelmedium welke door ruimte 6 en ” .? o 9 * > -4- 6' wordt rondgepompt via in- en uitlaat 7 en 8. Indien gewenst, kan vanuit de holte 9 en 9' tussen het kader 3 en de mal 1 een luchtstroom gaande worden gehouden door spleet 10 en 10'. De lucht wordt dan aangevoerd door leidingen 11 en 11'. In de holten kunnen voorzieningen 5 zijn getroffen om de luchtstroom gelijkmatig in de mal te laten lopen. Deeltjes die op het kader 3 vallen, kunnen worden afgezogen via leiding 12. Op deze wijze wordt voorkomen dat contaminatie van de apparatuur en werkomgeving plaatsvindt. Na het aanbrengen van de coating kan de gehele cabine 2 worden verwijderd, eventueel ook met 10 behulp van een robot, waarna bijvoorbeeld een SMC in de mal gebracht en het geheel geperst en uitgehard kan worden. Het poeder, .dat op het kader blijft liggen maar niet is gesmolten noch uitgehard wordt tijdens het persen van de compound door b.v. afzuigen of borstelen van het kader verwijderd.

15 Voorbeeld II

Dat het kader ook na een tijd nog zo koud is dat de coating niet smelt of uithardt, bleek uit de volgende metingen:

Een masker volgens figuur 2 werd gekoeld met water van 12°C en op of boven een mal geplaatst met een temperatuur van 150°. Er werd geen 20 luchtstroom toegepast. Na een half uur werd de temperatuur gemeten met thermokoppel 13. De resultaten zijn weergegeven in tabel 1.

TABEL 1

Spleet Temperatuur

0,0 mm 30°C

25 0,1 mm 15°C

0,2 mm 12,5°C

0,4 mm 12°C

1,0 mm 12°C

Aangezien het coating poeder verweekt bij ongeveer 40°C, is 30 de temperatuur van 30°C (bij een "spleet" van 0,0 mm) nog laag genoeg om smelten te voorkomen.

3 c 2 £ !) 3 -5-

Voorbeeld III

Een rechthoekig afdekkader zoals gebruikt in voorbeeld II werd toegepast in. een cabine als in voorbeeld I. De spleet 10 was 0,01 en 0,1 mm groot, terwijl er geen perslucht werd toegepast. Na dertig 5 cycli bleek er geen poeder op het kader gesmolten of uitgehard. Wel bleek van voordeel, dat tijdens het persen van de compound het kader op een daartoe geeigende plaats met een stofzuigertje werd' schoongezogen. Indien dat niet werd gedaan viel, bij het plaatsen van de cabine op de mal, poeder op de mal, waardoor daar een oneffenheid 10 in de coating ontstond.

Vergelijkingsexperiment A:

Een schild van aluminium, hout of teflon werd gebruikt als afdekkader. Een spleet van 1 mm en een luchtstroom werden toegepast.

Al direkt bleek er coating op het schild te smelten. Op hout en teflon 15 blijkt de poedercoating iets minder te plakken, maar een kader van deze materialen kan niet erg nauwkeurig worden gemaakt.

Vergeli jkings experiment B:

Een schild van hout werd gebruikt als afdekkader in een cabine zoals in voorbeeld I onder toepassing van een luchtstroom bij een 20 spleet van 1 mm. Tijdens het persen van de compound werd het schild steeds met een stofzuigertje schoongezogen. Na 30 cycli bleek er een coating op het schild aanwezig van ongeveer 1 mm.

Z v - j

Claims

1. Werkwijze voor het aanbrengen van een poeder in-mould-ooating door poêdervorming coating materiaal op een verwarmde mal te spuiten, waarbij de mal ten dele is' afgedekt door een kader, met het kenmerk, dat het kader hoofdzakelijk bestaat uit thermogeleidend 5 materiaal, dat gekoeld'wordt door een koelmedium.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het kader op de .grenslijn van het te coaten en af te dekken gedeelte van de mal niet op de mal aansluit, maar een spleet vormt, die 0,001-1 mm groot is.

3. Werkwijze volgens een der conclusies 1-2, met het kenmerk, dat een gasstroom gaande wordt gehouden van het kader naar de mal-ruimte, ten minste voor de tijd dat er coating op de mal wordt aangebracht.

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de 15 spleet 0,01-0,4 mm groot is.

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat het thermogeleidend materiaal metaal is.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het thermogeleidend materiaal aluminium of staal is.

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het kenmerk, dat het koelmedium water is.

8. Werkwijze volgens een der conclusies 1-7, met het kenmerk, dat het gas voor de gasstroom lucht is.

9. Kader, geschikt voor de werkwijze volgens een der conclusies 1-8, 25 met het kenmerk, dat het bestaat uit thermogeleidend materiaal en is voorzien van een koelring welke niet in open verbinding staat met de mal en een ruimte waardoor een gasstroom gaande kan worden gehouden tussen het kader en de mal.

10. Kader volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het thermo- 30 geleidend materiaal metaal is.

11. Kader volgens een der conclusies 9-10, met het kenmerk, dat het thermogeleidend materiaal aluminium is. 3 ~ Λ 0 ·3 Λ y 'V- -;c - * j .-J» N* * -7-

12. Kader volgens een der conclusies 9-11, met het kenmerk, dat dit, complementair aan het malgedeelte, is voorzien van geleidepennen of holten.

13. Cabine, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een kader 5 volgens een der conclusies 9-12, een afzuigmogelijkheid en een opening voor een robotarm.

14. Werkwijze, kader of cabine zoals beschreven in de inleiding en de voorbeelden en de conclusies. 0 Λ i-%