SE454247B - Sett vid framstellning av en poros form - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 454 247 fördel. Formen blir nämligen självrensande. Den luft eller annan gas, som avgår från formhåligheten under formsprutningsoperationen och upplagras under tryck i formens porsystem, kommer nämligen, när formen öppnas, att avgå till atmosfären genom porsystemets mynningar i formhålighetens väggar och komer därvid att blåsa bort rester av polymermaterialet, som efter formsprutningsoperationen sitter kvar på formhålighetens begränsningsytor och i porerna.

Med användning av formen kan man därför framställa föremål av naturliga och syntetiska polymerer, som i kvalitet och ytfinish är vida överlägsna föremål, som är framställda med användning av tidigare kända former, även om dessa är av den porösa typen.

Sättet enligt uppfinningen har också visat sig medge avsevärd ökning av hastigheten på framställning av formhåligheter genom gnist- bearbetning.

Uppfinningen skall förklaras närmare i det följande.

För framställning av formen enligt uppfinningen utför man först en modell av formen, varvid modellen kan uppvisa en formhålighet, vilken överensstämmer med det föremål, som skall framställas i formen, men inte nödvändigtvis behöver vara utförd med denna formhålighet, då den kan åstadkommas i efterhand genom bearbetning av formen. Modellen av formen gjutes av i silikongummi, och kaviteten i den gerhållna avgjutningen fylles med stålpulver, som kan variera från järnbaserat låglegerat kolstål till rostfritt stål och höglegerat stål, innehållande bl.a. TiC och/eller WC. Kornstorleken väljes mellan 40 och 80 um beroende på vilken porstorlek och porvolym som önskas i den porösa formkroppen. Valet av kornstorlek är också en 10 15 20 25 30 35 3 454 247 funktion av det polymermaterial som skall formas.

Kornstorleken bör inte vara mindre än ungefär 30 m. Pulvrets kemiska sammansättning väljes så. att optimala bearbetnings- och poleringsegenskaper er- hålles. Företrädesvis utnyttjas ett låglegerat härdbart pulver. Det använda pulvret skall vara blandat med en polymer i fast form eller i lös- ning, och pulvret kan även innehålla kopparpulver och/eller grafitpulver. Sedan pulvret packats ge- nom vibrering i kaviteten i avgjutningen. upphet- tas det till ungefär 200°C. för att polymeren skall binda och bilda ett kitt mellan kornen, så att den erhållna pulverkroppen hålles ihop och kan uttagas från kaviteten i avgjutningen.

Därefter sintras pulverkroppen vid ca 120000 under ca l l/2 timme i vakuum eller i en inert atmosfär. Vid större kornstorlekar kan det erfordras högre sintringstemperatur och längre sintringstid. Under sintringen kommer polyneren och eventuellt tillsatt grafit att avgå från pul- verkroppen, medan eventuellt tillsatt koppar löses i denna, så att det erhålles ett kvarstående por- system med öppna porer i den erhållna sinterkrop- pen (formkroppen)- Om formhåligheten inte har formats vid fram- ställning av formkroppen, åstadkommes den efter síntríngsproceduren genom mekanisk bearbetning.

Formkroppen skall vara sluten på sin utsida, vil- ket kan ske på olika sätt, såsom senare skall be- skrivas, men då formhåligheten skall framställas genom gnistbearbetning, bör formkroppen slutas på sin utsida. först sedan denna bearbetning har ägt rum. Vid gnistbearbetning får man normalt. då man bearbetar stycken av massivt verktygsstål. under 10 15 20 25 30 35 454 247 4 gnistelektroden en gasansamling, vilket nödvändig- gör att elektroden regelbundet lyftes för medgi- vande av att denna gasansamling kan avgå. Vid be- arbetning av en sintrad formkropp enligt uppfin- ningen uppstår inte någon sådan gasansamling, ef- tersom gasen kan avgå genom porerna i kroppen. vilket innebär en avsevärt kortare bearbetnings- tid. Först sedan formhåligheten.är färdígställd. slutes den färdiga formen på sin utsida.

Formen kan slutas genom att den monteras i en verktygsplatta i formsprutmaskinen. varvid be- gränsningsytorna hos en formen upptagande hålighet i verktygsplattan tillsluter formen på dennas ut- sida. Verktygsplattan bildar sålunda en tät mantel på formen, och givetvis kan denna mantel bildas av annat element än en verktygsplatta.

Formen kan emellertid också slutas på sin ut- sida genom mekanisk bearbetning för åstadkommande av att materialet i formen tätas eller välles under slutning av porerna. I så fall bör formen ha ett yttre ytskikt av mjukare material. Ett på detta sätt differentiera materialet i formkroppen kan vara motiverat även av det skälet, att man i de ytor. som begränsar formhåligheten, vill ha en förutbestämd porstorlek, som inte bör understiga 5 m. Generellt bör porstorleken ligga i området 10-80/(m. Den totala porvolymen i formen beräknas på basis av storleken på det formade föremålet och för ett insprutningstryck upp till 500 bar. Som exempel kan nämnas. att ett spisvred av polystyren kräver en porvolym av ca 2,5 cm .

Vid framställning av en form av komposit- konstruktion kan man för det innersta skiktet av formen, det som är närmast och begränsar formhå- ligheten. välja ett fínkornigare pulver och even- 10 15 20 25 30 35 5 454 247 tuellt ett pulver av annan beskaffenhet än pulvret i formen i övrigt, t ex ett karbidbildande pulver.

Av detta pulver och en flytande polymer eller annan kolväteförening bildas då en slurry, som an- bringas på en kärna med formhålighetens form genom sprayning eller pensling. Därefter packas pulvret, som skall bilda formkroppen i övrigt, omkring det sålunda applicerade skiktet, och efter uppvärmning och efterföljande uttagning av pulverkroppen läg- ges sedan utanpå denna ett skikt på samma sätt i form av en slurry genom sprayning eller pensling, varvid detta skikt är av sådan beskaffenhet, dvs av mjukare material, exempelvis låghaltigt järn- pulver, att det kan tätas eller vällas genom meka- nisk bearbetning.

Ett alternativt sätt för framställning av formen enligt uppfinningen består i att denna framställes genom kallisostatpressning. I så fall fylles pulvret och om nödvändigt en flytande poly- mer (lösning) i en form av gummi eller keramik, varvid porvolymen kan bestämmas antingen genom val av pulvrets siktkurva eller genom tillsats av exempelvis kopparpulver och/eller grafitpulver eller också genom en kombination av dessa åtgär- der. Sedan pulvret formats i den keramiska formen genom kallisostatpressning vid ett tryck mellan 4000 och 7000 bar. sintras den erhållna pulver- kroppen i formen under samma betingelser som vid det tidigare beskrivna tillvägagångssättet.

Vid mikroskopisk undersökning av en form, som är utförd enligt uppfinningen, har man efter an- vändning av formen till formsprutning av polymer kunnat observera små tappar av polymeren på de ytor, som begränsar formhåligheten, varvid det intressanta är. att dessa små tappar är riktade 10 15 20 454 247 inåt mot formhåligheten, vilket ger belägg för att luft och/eller gas strömmat från porerna in i formhålígheten. när formen öppnats. I annat fall skulle eventuella polymerrester sitta kvar i po- rerna. Genom denna självrensande verkan säker- ställes evakueringen av luft eller gas från form- håligheten vid lång tids användning av formen och därmed bibehållande av ypperlig kvalitet på de föremål, som tillverkas i formen.

Det är inte nödvändigt att hela formen är ut- förd enligt uppfinningen. Det är möjligt att ut- föra endast ett eller flera partier därav som po- rösa delar eller insatser, exempelvis i form av plattor, vilka är inlagda i en konventionell stål- form på de ställen, där luft- och gasansamlingen är som störst.

Claims (2)

1. 3 20 25 454 247 PATENTKRAV _ l. Sätt vid framställning av en för framställning av föremål av naturliga och syntetiska polymerer genom formsprutning avsedd porös form eller formdel av sint- , ringsbart pulverformigt material med öppna porer, som I kommunicerar med formhåligheten genom dennas begräns- ningsyta, k ä n n e t e c k n a t av att en kropp av sintrad metall framställes, att formháligheten eller del därav sedan upptages i denna kropp genom gnistbearbet- ning under medgivande av att uppkommande gas avgår genom kroppens porsystem, och att formens utvändiga yta slutes efter formhalighetens färdigställande, för att porsyste- met skall bilda ett magasin i den färdiga formen för temporär upptagning av den under formsprutningen från formhåligheten avgående luften eller annan gas under tryck.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att formen framställes med ett ytterskikt av mjukt material, 1 vilket porerna slutes genom mekanisk bear- betning av materialet.