NL8702667A

NL8702667A - Werkwijze voor het in een massief lichaam aanbrengen van een doorgaand kanaal, alsmede met die werkwijze verkregen lichaam.

Info

Publication number: NL8702667A
Application number: NL8702667A
Authority: NL
Original assignee: Nagron Precision Tooling
Priority date: 1987-11-06
Filing date: 1987-11-06
Publication date: 1989-06-01
Also published as: DE3872172T2; EP0316032B1; EP0316032A1; CA1326762C; ATE77286T1; DE3872172D1

Description

9 X Sch/hl/Nagronl6

WERKWIJZE VOOR HET IN EEN MASSIEF LICHAAM AANBRENGEN VAN EEN DOORGAAND KANAAL, ALSMEDE MET DIE WERKWIJZE VERKREGEN LICHAAM

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het in een massief lichaam aanbrengen van ten minste één doorgaand kanaal.

Een voorbeeld van een massief lichaam van dit type 5 is een hot-runner, dat wil zeggen het in samenhang met een spuitgiet-inrichting te gebruiken onderdeel, dat ten minste één kanaal omvat voor het doorleiden van verwarmde kunststof naar de vormholte van een spuitgiet-matrijs. Een enkelvoudige hot-runner omvat slechts één kanaal, dat in het algemeen 10 recht is en desgewenst een licht toelopende vorm kan bezitten. Een dergelijk kanaal kan eenvoudig door boren worden verkregen. Voor spuitgiet-produkten met een gecompliceerder opbouw of produkten, die aan hoge kwaliteitseisen moeten voldoen, bijvoorbeeld compact-discs, FDD's, NOD's en andere op-15 tische informatiedragers, dient veelal het spuitgiet-produkt via meerdere aanspuitopeningen te worden vervaardigd. Daartoe dient met gebruik te maken van een hot-ruriner met één invoer-opening, die zich vertakt in een aantal kanalen, die elk aan de andere zijde van de hot-runner uitmonden. Deze kanalen 20 dienen, zoals duidelijk zal zijn, een van een rechte vorm afwijkende vorm te bezitten. Zij worden volgens de bekende techniek in een blok aangebracht door een aantal boor-bewer-kingen van buitenaf, gevolgd door het, waar nodig, weer opvullen van teveel weggeboorde matertaaldelen.

25 Het nadeel van een dergelijke techniek is, dat de gladheid van de kanalen zich moeilijk laat beheersen, dat dode hoeken bij het stromen van de verwarmde kunststof door de kanalen tijdens een spuitgiet-bewerking niet kunnen worden voorkomen, en dat in het algemeen de rheölogische eigenschap-30 pen van de kanalen te wensen overlaten. Dit impliceert, dat de produkten, die worden verkregen met de bekende techniek, voor verbetering vatbaar zijn.

De uitvinding beoogt, een werkwijze van het beschreven type te bieden, met behulp waarvan een aanzienlijke 35 kwaliteitsverbetering van hoogwaardige spuitgiet-produkten .8702667 < ‘ - 2 - verkregen kan worden. Daartoe omvat de werkwijze de volgende stappen: (1) het verschaffen van ten minste twee massieve blokken, die samen voldoend groot zijn om het lichaam te vor- 5 men, (2) eventueel het complementair modelleren van corresponderende zijvlakken van de blokken, (3) het in elk van de genoemde zijvlakken vormen van een groef, welke groeven twee aan twee overeenkomstige 10 vormen bezitten, (4) het zodanig tegen elkaar plaatsen van de genoemde zijvlakken, dat de groeven samen een kanaal begrenzen, en (5) het met elkaar koppelen van de blokken tot het 15 lichaam.

Bij voorkeur wordt deze werkwijze gevolgd door de volgende stap: (6) het gedurende een zekere tijdinterval met kracht door het kanaal leiden van een vloeibaar slijpmiddel, 20 teneinde door honen, eventueel pulserend, aan het kanaal een gewenste rheologische vorm te verlenen.

De beide blokken kunnen tot een lichaam worden verenigd door elke gewenste techniek. Bij spuitgiet-inrichtingen treden evenwel zeer hoge drukken op, waardoor bijvoorbeeld 25 verbinden door middel van bouten niet in aanmerking komt. De voorkeur verdient die werkwijze, volgens welke men de blokken tot een lichaam verenigt door vacuumsolderen.

Van groot belang voor het bepalen van de gewenste rheologische vorm is het tijdinterval, gedurende welke men 30 het vloeibare slijpmiddel bij het zogenaamde "slurrie honen" moet doorleiden. Men kan dit door de volgende stappen doen: (7) het vervaardigen van een aantal lichamen, elk met een ander tijdinterval, (8) het vaststellen, van welk lichaam het kanaal 35 het beste aan de gewenste rheologische vorm voldoet, en (9) het van dat lichaam vaststellen van het genoemde tijdinterval.

Begrepen moet worden, dat door het doorleiden van een vloeibaar slijpmiddel een geleidelijk afslijpen van de . 8702667 > * -3-- wand van het of elk kanaal optreedt, waarbij op een zeker moment de "ideale", rheologische eigenschappen bereikt zijn.

Men kan de hiervoor gespecificeerde stap (8) nu uitvoeren door het langs een het kanaal in langsrichting 5 doorsnijdend vlak in blokken scheiden van het lichaam en het vaststellen van de vorm van de aldus gevormde, in het oorspronkelijke lichaam het kanaal vormende groeven.

In het geval, waarin het te vervaardigen lichaam een hot-runner is, kan men de boven omschreven stap (8) uit-10 voeren door: (11) het successievelijk in de spuitgiet-inrichting opnemen van de hot-runners, (12) het vervaardigen van ten minste één spuitgiet-voorwerp, bijvoorbeeld een compact-disc, met elk van die hot- 15 runners, en (13) het vaststellen, het met welke hot-runner vervaardigde voorwerp het beste is.

Bij bijvoorbeeld optische informatiedragers, die worden vervaardigd van een hoogwaardige zeer transparante 20 kunststof, kan de vaststelling, welk van de vervaardigde voorwerpen het beste is, plaatsvinden door bepaling van de optische eigenschappen, bepaald op een aantal plaatsen van het gevormde spuitgiet-produkt.

Tenslotte betreft de uitvinding een massief lichaam 25 met ten minste één doorgaand kanaal, verkregen door toepassing van een werkwijze van het hiervoor besproken type volgens de uitvinding.

De uitvinding zal nu worden toegelicht aan de hand van een tekening. In de tekening tonen: 30 Fig. 1 een "exploded view" van een tweevoudige hot- runner;

Fig. 2 een aanzicht volgens de lijn II-II van een koppelvlak van een hot-runner volgens fig. 1, met bijbehorende spuit-mondstukken; en 35 Fig. 3 een schematisch perspectivisch aanzicht van een hot-runner, waarvan de kanalen worden geoptimaliseerd door middel van slurrie-honen.

Fig. 1 toont een "exploded view" van een hot-runner 1. Deze hot-runner 1 omvat twee massieve blokken 2, 3, die .8702667 * - 4 - elk uit twee delen, respectievelijk 2, 4; 3, 5 bestaan. De massieve blokken 2, 3 vertonen naar elkaar te richten, in dit geval oppervlakken 6, 7, die door een frees-bewerking zijn voorzien van groeven 8, 9. De groeven 8, 9 vormen tezamen, in 5 het geval waarin de oppervlakken 6, 7 naar elkaar zijn gebracht, de begrenzing van doorgaande kanalen. De tweede delen 4, 5 begrenzen evenzo met de blokken, respectievelijk 2, 3 rechte kanalen voor het opnemen van verwarmingselementen. Daartoe zijn, bijvoorbeeld door frezen, de naar elkaar ge-10 richte vlakken 10, 11, en 12, 13, ingevreesde groeven, die gemakshalve alle met 14 zijn aangeduid.

De hot-runner 1 wordt op de in fig. 1 met onderbroken lijnen 15 aangeduide wijze uit de onderdelen samengesteld. Een nauwkeurige positionering is verkregen door middel 15 van gaten 16 en positioneringspennen 17. Hiermee is een zo nauwkeurig mogelijke aansluiting van de randen van de groeven 8 verzekerd. Een dergelijke nauwkeurige aansluiting is van belang in verband met de gewenste nauwkeurigheid van de stroomlijnvorm van de door de groeven 8, 9 begrensde kana-20 len.

De blokken 2, 3 bestaan uit een voor een hot-runner geschikt materiaal, bijvoorbeeld een hoogwaardig gereed-schapsstaal. De oppervlakken 6, 7 met grote nauwkeurigheid vlak uitgevoerd. De groeven 8, 9 zijn door een freesbewerking 25 in het blok aan de oppervlakken 6, 7 aangebracht.

De delen 2, 4 en 3, 5 worden met elkaar door middel van schroeven 18 verbonden, nadat in de door de groeven 14 begrensde kanalen verwarmingselementen 29 zijn geplaatst, zoals fig. 3 toont.

30 Fig. 2 toont het gladde oppervlak 6 van het blok 2, waarin de groeven 8, 9 door frezen zijn aangebracht. Ter weerszijden van de groeven 8, 9 en aan de zijranden van het oppervlak 6 bevinden zich vacuumsoldeerzones 19. In deze zones bevindt zich nikkel, koper, beryllium of ander geschikt 35 metaal, dat door wervelstroom-verhitting in vacuum met tegen elkaar liggende oppervlakken 6, 7 een buitengewoon sterke hechting tussen deze oppervlakken 6, 7 geeft. De techniek van het vacuumsolderen is algemeen bekend en behoeft in het kader van deze uitvinding niet verder te worden besproken.

m .8702667 * - 5 -

De vacuumsoldeerzones kunnen pasta, draad of folie van het betreffende materiaal, of ook combinaties daarvan, omvatten.

Nadat op de boven beschreven wijze de gehele hot-5 runner 1 is samengesteld, kan desgewenst een verbetering van de stroomlijnvorm, dat wil zeggen de rheologische eigenschappen van de door de groeven 8, 9 begrensde kanalen worden gerealiseerd door een opstelling als in fig. 3 is weergegeven.

In deze zeer schematisch aangeduide opstelling wordt door 10 middel van een regelmatig omkerende pomp 20 een van een voorraadvat 21 afkomstig vloeibaar slijpmiddel, in het algemeen als slijpslurrie aangeduid, door de door de groeven 8, 9 begrensde kanalen van de hot-runner 1 geperst.

Deze, op zichzelf bekende hoon-techniek geeft in 15 het kader van de uitvinding het specifieke voordeel, dat op een zeer eenvoudige wijze, als het ware automatisch, de stroomlijnvorm van de in een massief lichaam aanwezige kanalen wordt verbeterd.

De uitgangen 22, 23 van de kanalen zijn via een 20 filter 34 aangesloten op de pomp 20, die aan de andere zijde is verbonden met de ingang 24. De pulserend werkende pomp 20 pompt gedurende een nader te bepalen tijd de slijpslurrie met kracht heen en weer door de door de groeven 8, 9 begrensde kanalen.

25 Na voltooiing van de hot-runner 1 worden met de uitgangen 22, 23 spuit-mondstukken 25 gekoppeld, via deze spuit-mondstukken wordt de verwarmde en daardoor verweekte kunststof in de vormholte van de spuitgiet-matrijs geïnjecteerd .

30 De uitvinding biedt een zeer eenvoudig uit te voe ren werkwijze om in een massief blok kanalen aan te brengen, waarvan de eigenschappen zeer goed worden beheerst. Daardoor kan een beter beheerst spuitgiet-produkt worden verkregen, aangezien ook de vulgraad en de temperatuurverdeling van de 35 kunststof in de vormholte beter beheerst wordt.

Het zal duidelijk zijn, dat de uitvinding zich niet tot hot-runners beperkt, maar zich in het algemeen uitstrekt tot metalen blokken met kanalen, waarvan de vorm zich moeilijk of niet door eenvoudige bewerkingen als boren of frezen 40 laten bepalen, en waarvan de stromings technische eigenschappen van wezenlijk belang zijn.

.8702667

Claims

1. Werkwijze voor het in een massief lichaam aanbrengen van ten minste één doorgaand kanaal, gekenmerkt door de volgende stappen: (1) het verschaffen van ten minste twee massieve 5 blokken, die samen voldoend groot zijn om het lichaam te vormen, (2) eventueel het complementair modelleren van corresponderende zijvlakken van de blokken, (3) het in elk van de genoemde zijvlakken vormen 10 van een groef, welke groeven twee aan twee overeenkomstige vormen bezitten, (4) het zodanig tegen elkaar plaatsen van de genoemde zijvlakken, dat de groeven samen een kanaal begrenzen, en 15 (5) het met elkaar koppelen van de blokken tot het lichaam.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door de volgende stap: (6) het gedurende een zekere tijdinterval met 20 kracht door het kanaal leiden van een vloeibaar slijpmiddel, teneinde door honen, eventueel pulserend, aan het kanaal een gewenste rheologische vorm te verlenen.

3. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men stap (5) uitvoert door 25 vacuumsolderen.

4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men het tijdinterval gedurende welke men volgens conclusie 2 het vloeibare slijpmiddel moet doorleiden, bepaalt door de volgende stappen: 30 (7) het vervaardigen van een aantal lichamen, elk met een ander tijdinterval, (8) het vaststellen, van welk lichaam het kanaal het beste aan de gewenste rheologische vorm voldoet, en (9) het van dat lichaam vaststellen van het genoem-35 de tijdinterval.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, .8702667 •f - 7 - dat men stap (8) uitvoert door: (10) het langs een het kanaal in langsrichting doorsnijdend vlak in blokken scheiden van het lichaam en het vaststellen van de vorm van de aldus gevormde, in het oor-5 spronkelijke lichaam het kanaal vormende groeven.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, waarin het lichaam een in samenhang met een spuitgiet-inrichting te gebruiken hot-runner is, met het kenmerk, dat men stap (8) uitvoert door: 10 (11) het successievelijk in de spuitgiet-inrichting opnemen van de hot-runners, (12) het vervaardigen van ten minste één spuitgiet--voorwerp, bijvoorbeeld een compact-disc, met elk van die hot-runners, en 15 (13) het vaststellen, het met welke hot-runner ver vaardigde voorwerp het beste is.

7. Massief lichaam met ten minste één doorgaand kanaal, verkregen door toepassing van een werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, bijvoorbeeld een in samenhang met 20 een spuitgiet-inrichting te gebruiken hot-runner. .8702667