SE429829B

SE429829B - SET TO ROTATE CELL PLASTIC FILLED PLASTIC BODIES IN ROTATION CASTING

Info

Publication number: SE429829B
Application number: SE7908066A
Authority: SE
Inventors: R Klepsch
Original assignee: Polyguss Kunststoffver
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1979-09-28
Publication date: 1983-10-03
Also published as: IT1193232B; NL7907131A; SE7908066L; FR2437282A1; ATA706778A; DE2939191A1; AT360748B; DK407079A; GB2034239B; BE879101A; IT7926117A0; CH642902A5; GB2034239A

Description

'7908066-9 Syftet med uppfinningen är att undvika dessa nackdelar och förbättra det nu beskrivna förfarandet så att sammanhåll- ningen mellan ytterskiktet och kärnan i plastformkroppen av- sevärt förbättras. Enligt uppfinningen åstadkommes detta ge- nom att först en monomersmälta införes i formen för alstring av ytterskiktet, och därefter införes i formen en med ett skumbildande medel (jäsmedel) försedd monomersmälta av samma grundmaterial som materialet för ytterskiktet, för alstring av den skummade kärnan, varvid de båda smältorna slutpolymeri- seras i formen. Den enligt uppfinningen erhållna formkroppen framställes således i två steg. Först framställes den ihåli- ga kroppen, som bildar ytterskiktet i den formkropp, som skall framställas, och som består av ett material, som tål de upp- trädande påkänningarna. Företrädesvis användes som material för ytterskiktet gjutpolyamid, som har den erforderliga håll- fastheten. Genom gjutformens svängningsrörelser förutom de roterande rörelserna kan man åstadkomma att en likformig mate- rialfördelning uppstår respektive en större materialanhopning sker på speciellt påfrestade ställen och att således på dessa ställen den ihåliga kroppens väggstyrka är större än på andra ställen. Slutligen införes skummaterialet i den ihåliga krop- pen så att en genom skummaterialet uppstyvad formkropp bildas. The object of the invention is to avoid these disadvantages and to improve the method now described so that the cohesion between the outer layer and the core of the plastic mold body is considerably improved. According to the invention, this is achieved by first introducing a monomer melt into the mold for producing the outer layer, and then introducing a monomer melt provided with a foaming agent (blowing agent) of the same basic material as the material for the outer layer, to produce the foamed core, wherein the two melts are finally polymerized in the mold. The shaped body obtained according to the invention is thus produced in two steps. First, the hollow body is formed, which forms the outer layer of the shaped body to be produced, and which consists of a material which can withstand the stresses which occur. Preferably used as a material for the outer layer cast polyamide, which has the required strength. By the oscillating movements of the mold in addition to the rotating movements, it can be achieved that a uniform material distribution occurs or a larger accumulation of material takes place in particularly stressed places and that in these places the hollow body wall strength is greater than in other places. Finally, the foam material is inserted into the hollow body so that a shaped body stiffened by the foam material is formed.

Eftersom det plastmaterial, som bildar fyllningen, består av samma grundmaterial som ytterskiktet, sker en speciellt intim, oskiljaktig förening mellan den av skummaterial bestående fyllningen och ytterskiktet så att en homogen formkropp bil- das, som när det gäller hållfastheten inte är avsevärt sämre än en massiv formkropp, så att formkroppen även tål hårda be- lastningar. Den med förfarandet enligt uppfinningen fram- ställda formkroppen kan vidare framställas snabbare än hit- tills varit möjligt, eftersom härdningen av ytterskiktet och uppskumningen av fyllningen tillsammans går mycket snabbare än härdningen av en enligt kända förfaranden framställd form- kropp. fDessutom kvarstår inte vid användning av förfarandet enligt uppfinningen faran för kastning av formkroppen. De med förfarandet enligt uppfinningen framställda formkropparna kan därför även användas där hittills användning av plastform- kroppar på grund av den stora vikten och nödvändigheten att exakt följa prototypen inte varit möjlig, t.ex. för center- 4 7908066-9 r 5 bord till segelbåtar eller för surfingbrädcr, vars specifika vikt måste vara mindre än 4, så att de inte förliser. andra använd- ningsområden för förfarandet enligt uppfinningen är t.ex. fram- ställning av transportbandsvalsar, bärnjul eller stötfångare för personbilar.Since the plastic material which forms the filling consists of the same basic material as the outer layer, a particularly intimate, inseparable connection takes place between the filling consisting of foam material and the outer layer so that a homogeneous molding is formed which is not inferior in strength to a solid shaped body, so that the shaped body can also withstand heavy loads. Furthermore, the shaped body produced by the method according to the invention can be produced faster than has hitherto been possible, since the hardening of the outer layer and the foaming of the filling together is much faster than the hardening of a shaped body produced according to known methods. In addition, when using the method according to the invention, the danger of throwing the shaped body does not remain. The moldings produced by the method according to the invention can therefore also be used where hitherto use of plastic moldings has not been possible due to the large weight and the necessity to follow the prototype exactly, e.g. for center- 4 7908066-9 5 tables for sailboats or for surfboards, the specific gravity of which must be less than 4, so that they do not sink. other areas of use for the method according to the invention are e.g. manufacture of conveyor belts, children's Christmas or bumpers for passenger cars.

Enligt en speciellt föredragen utföringsvariant av förfa- randet införes den med skumbildande medel (jäsmedel) försedda monomersmältan i den åtminstone runt en axel roterande och even- tuellt svängande formen. Därigenom säkerställes att det plast- material, som bildar fyllningen, först lägger sig på den ihåliga kroppens innersida och förenas fast med den ihåliga kroppen, var- vid detta skikt, som läggs an mot den ihåliga kroppens inner- yta, hela tiden blir tjockareg Om så önskas, kan detta skumma- de skikt tillåtas växa ihop i mitten av den ihåliga kroppen, så att hela den ihåliga kroppen fylls likformigt. På detta sätt uppnås en homogen fyllning med plastmaterialet i den ihåliga kroppen.According to a particularly preferred embodiment variant of the process, the monomer melt provided with foaming agent (blowing agent) is introduced into the mold rotating at least about an axis and possibly pivoting. This ensures that the plastic material which forms the filling first settles on the inside of the hollow body and joins with the hollow body, whereby this layer, which is applied to the inner surface of the hollow body, constantly becomes thicker. if desired, this foamy layer can be allowed to grow together in the middle of the hollow body, so that the entire hollow body is filled uniformly. In this way a homogeneous filling is achieved with the plastic material in the hollow body.

Den monomersmälta, som bildar ytterskiktet eller den med ett skumbildande medel försedda monomersmältan, som bil- dar fyllningen, kan hällas in i formen. Det är emellertiá för_ delaktigare om enligt uppfinningen minst en av dessa smältor in- föres i formen under tryck. Därigenom påskyndas inte endast införningen av plastmaterialet i formen utan man säkerställer även en likformig fördelning av detta material.The monomer melt which forms the outer layer or the monomer melt formed with a foaming agent which forms the filling can be poured into the mold. In the meantime, it is more advantageous if according to the invention at least one of these melts is introduced into the mold under pressure. This not only accelerates the introduction of the plastic material into the mold, but also ensures a uniform distribution of this material.

Förfarandet enligt uppfinningen beskrives nu närmare med hjälp av de bifogade figurerna av vilka fig 1 visar framställningen av den ihåliga kroppen för ytterskiktet i formen och fig 2 visar införseln av det plastmaterial, som skall bilda fyllningen, i den i formen anordnade ihåliga kroppen ooh fig 5 visar ett snitt igenom formen efter linjen III - - III i fig 4.The method according to the invention will now be described in more detail with the aid of the accompanying figures, of which Fig. 1 shows the production of the hollow body for the outer layer in the mold and Fig. 2 shows the introduction of the plastic material to form the filling into the hollow body arranged in the mold. shows a section through the mold along the line III - - III in Fig. 4.

För alstring av ytterskiktet införes först aktiverad monomersmälta av kaprolaktam under tryck i en av två delar 4, 2 (fig 5) bestående form, vilken monomersmälta slutpolymeri- seras i formen till gjutpolyamid. För detta ändamål har formen en öppning 5, genom vilken ett rör 4 är infört till for- mens inre. Röret 4 är via en slang 5 anslutet till en bland- '79Û8066-9 ningsventil 6, som, på icke närmare angivet sätt, satsas med smältans beståndsdelar.To produce the outer layer, activated monomer melt of caprolactam is first introduced under pressure into a mold consisting of two parts 4, 2 (Fig. 5), which monomer melt is finally polymerized in the mold to cast polyamide. For this purpose, the mold has an opening 5, through which a tube 4 is inserted into the interior of the mold. The tube 4 is connected via a hose 5 to a mixing valve 6, which, in a manner not specified, is charged with the components of the melt.

Formen l, 2 är roterbart anordnad runt sin längdaxel 7 och kan dessutom svängas runt tväraxeln 8. Dessutom är for- men försedd med en icke utvisad uppvärmningsanordning.The mold 1, 2 is rotatably arranged around its longitudinal axis 7 and can in addition be pivoted about the transverse axis 8. In addition, the mold is provided with a heating device (not shown).

Under införseln av smältan via röret 4 roteras formen runt axeln 7 så att de på smältan inverkande centrifugalkraf- terna åstadkommer att denna smälta avsättes på innerväggen i formen l, 2 och där åtminstone delvis slutpolymeriseras så att en mot denna innervägg anliggande ihålig kropp 9-bildas. Ge- nom svängning av formen l, 2 runt tväraxeln 8 kan fördelning- en av smältan på formens inneryta påverkas, varvid en tjocka- re väggtjocklek kan erhållas i enskilda områden av den ihåli- ga kroppen. Därigenom är det möjligt att, på ställen med större påkänning, förstärka väggtjockleken på den ihåliga kroPP, Som bildar ytterskiktet i den formkropp, som skall framställas.During the insertion of the melt via the tube 4, the mold is rotated about the axis 7 so that the centrifugal forces acting on the melt cause this melt to be deposited on the inner wall of the mold 1, 2 and there at least partially final polymerized so that a hollow body 9 formed against this inner wall . By pivoting the mold 1, 2 around the transverse axis 8, the distribution of the melt on the inner surface of the mold can be affected, whereby a thicker wall thickness can be obtained in individual areas of the hollow body. Thereby it is possible, in places with greater stress, to reinforce the wall thickness of the hollow body, which forms the outer layer of the mold body to be produced.

Innan den ihåliga kroppen 9 är slutpolymeriserad av- lägsnas röret 4 och sedan en tillräcklig polymerisationsgrad uppnåtts, införes i öppningen 5 ett rör lO, vars ytterdiame- ter är mindre än ytterdiametern på röret 4. Därvid bildas en spalt ll med formen av en cirkelring mellan yttermanteln på röret lO och den genom röret 4 i den ihåliga kroppen 9 bilda- de öppningen, via vilken spalt ll den, vid iförning av ett plastmaterial via röret 10, i det inre av den ihåliga kroppen 9 befintliga luften kan avgå. Röret 10 är via en slang 12 an- slutet till en blandningsventil 13, som på icke närmare angi- vet sätt tillföres en med en skumtillsats (jäsmedel) försedd monomersmälta av kaprolaktam, en aktívator och en katalysator.Before the hollow body 9 is finally polymerized, the tube 4 is removed and after a sufficient degree of polymerization has been achieved, a tube 10 is introduced into the opening 5, the outer diameter of which is smaller than the outer diameter of the tube 4. A gap 11 is formed in the form of a circular ring between the outer jacket of the tube 10 and the opening formed by the tube 4 in the hollow body 9, via which gap it can, when a plastic material is introduced via the tube 10, in the interior of the hollow body 9 can escape. The tube 10 is connected via a hose 12 to a mixing valve 13, which in a manner not specified is supplied to a monomer melt of caprolactam provided with a foam additive (blowing agent), an activator and a catalyst.

Denna föres via röret 10 in i det av hålkroppen 9 begränsade ihåliga utrymmet och fyller ut detta åtminstone delvis. Lämp- ligen roteras härvid även den uppvärmda formen l, 2 runt axeln 97 och svänges oscillerande runt axeln 8. Därvid lägger sig det tillförda, uppskummade materialet först på den ihåliga kroppens 9 innersida och förenas intimt med denna ihåliga kropp, varefter det så småningom helt eller delvis fyller ut den ihåliga kroppen och slutpolymeriseras respektive uppskum- 7908066-9 mas. Den tillförda mängden monomersmälta uppmätes härvid så att den respektive önskade volymen i den ihåliga kroppen 9 fylles ut av skummaterial. Efter införseln av den med skum- tillsatsen försedda monomerblandningen avlägsnas röret 10, och man väntar, tills uppskumningen avslutats, varvid eventu- ellt en överflödig andel av skummet kan avgå via öppningen 5 i formen 1, 2. Efter ca 10 minuter öppnas formen och form- kroppen tages ut, avskäggas, avgradas och befrias från even- tuell inloppstapp. Efter sammansättning av de båda formhëlf- terna och efter införning av röret 4 är formen klar för fram- ställning av ytterligare en formkropp.This is introduced via the tube 10 into the hollow space limited by the hollow body 9 and fills this at least partially. Suitably, the heated mold 1, 2 is also rotated about the shaft 97 and pivots oscillatingly about the shaft 8. In this case, the supplied, foamed material first lies on the inside of the hollow body 9 and is intimately joined to this hollow body, after which it eventually completely or partially fills the hollow body and is finally polymerized or foamed. The amount of monomer melt supplied is measured in this case so that the respective desired volume in the hollow body 9 is filled with foam material. After the introduction of the monomer mixture provided with the foam additive, the tube 10 is removed, and it is waited until the foaming is completed, whereby any excess portion of the foam can leave via the opening 5 in the mold 1, 2. After about 10 minutes the mold and mold are opened - the body is removed, bearded, deburred and freed from any inlet loss. After assembly of the two mold halves and after insertion of the tube 4, the mold is ready for the production of another mold body.

En förstoppning av rören 4, lO med slutpolymeriserat plast förhindras genom genomblåsning av dessa rör.A clogging of the pipes 4, 10 with final polymerized plastic is prevented by blowing through these pipes.

Såsom redan nämnts får den införda, skummade fyllning- en inte fullständigt fylla ut den ihåliga kroppen 9. För t.ex. surfingbrädor är det snarare ibland lämpligt att lämna kvar ett hàlrum i den uppskummade plastfyllningen, vilket hål- rum därefter fylles med lättare fyllskum, t.ex. av polyuretan.As already mentioned, the inserted, foamed filling must not completely fill the hollow body 9. For e.g. surfboards, it is rather sometimes appropriate to leave a cavity in the foamed plastic filling, which cavity is then filled with lighter filling foam, e.g. of polyurethane.

Polymerisationen av den plastsmälta, som bildar ytter- skiktet, och polymerisationen av den uppskummade fyllningen kan överlappa varandra i tiden, men förfarandet enligt upp- finningen genomföras med fördel även så att först slutpolyme- riseras ytterskiktet fullständigt och först därefter införes plastskummet.The polymerization of the molten plastic which forms the outer layer and the polymerization of the foamed filling may overlap in time, but the process according to the invention is advantageously carried out even so that first the outer layer is completely polymerized and only then the plastic foam is introduced.

Claims

A method of producing a plastic molded body provided with a compact outer layer, wherein plastic is first inserted into a mold and the mold is rotated about at least one axis and possibly pivoted, a hollow abutting against the inner wall of the mold. body is formed, which forms the outer layer, after which additional plastic mass is introduced into the hollow body present in the mold, which mass by subsequent foaming at least partially fills the hollow body, after which the finished mold body is removed, characterized in that first a monomer melt is produced to produce the outer layer and then a monomer melt provided with a foaming agent (blowing agent) of the same base material as the material for the outer layer to produce the foamed core, the two melts being finally polymerized in the mold.

2. A method according to claim 1, characterized in that the monomer melt provided with blowing agent is introduced into the shape rotating and possibly pivoting about at least one axis. 5. A method according to claim 1, characterized in that the monomer melt which forms the hollow body and / or the monomer melt provided with the foaming agent which forms the core is introduced into the mold under pressure.