SE526632C2 - Metod för formsprutning av plastdetaljer, grillram tillverkad enligt metoden, anordning för formsprutning av plastdetaljer samt användning av anordningen - Google Patents

Description

25 30 526 652 exempel pà fall där den formsprutade plastdetaljen inte behöver målas kan nämnas tillämpningar där den plast som används är färgad från början, med andra ord sker forrnsprutningen med hjälp av en infärgad plast. För vissa typer av färger, exempelvis färger med inslag av metallflingor, så kallade metallicfärger, kommer svetslinjen att kunna bli mycket framträdande.

Vidare kommer den forrnsprutade detaljen att ha en nedsatt hàllfasthet vid svetslinjen.

Det japanska dokumentet JP 09174607 redovisar en anordning för att eliminera eller reducera inverkan av svetslinjer i en fomisprutad plastdetalj.

Anordningen innefattar tidsstyrda ventiler ("gates), vilka öppnas och stängs vid förutbestämd tidpunkter. Detta ger en anordning vilken kräver stor precision vid inställningen av tidpunktema för öppning och stängning, med åtföljande känslighet för stömingar, samtidigt som stängning av ventiler (nedbringande av plastens flythastighet till noll) kan orsaka problem med igensättning av de ledningar som används.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFlNNlNGEN Det föreligger således ett behov av en metod med vars hjälp formsprutning av plastdetaljer kan utföras, med vars hjälp svetslinjer kan avlägsnas eller åtminstone göras mindre tydliga för en användare. Metoden bör åtminstone kunna tillämpas på detaljer som tillverkas i en form i vilken plasten kommer att breda ut sig i en eller flera fàror.

Detta behov tillgodoses av föreliggande uppfinning genom att den redovisar en metod för formsprutning av plastdetaljer innefattande insprutning av en flytande plast in i en form via minst en ledning, vilken i en förgreningspunkt delas i minst en första och en andra grenledning.

Grenledningama är i sin ena ände anordnade att sluta an till formen i första respektive andra anslutningspunkter, varifrån plasten flyter ut i formen i minst 10 15 20 25 30 07 l\J O\ G\ CN FO en första och en andra flödesriktning, och åtminstone den första grenledningen är försedd med ett medel för fördröjning av plastens flöde ut i formen. Detta medel anslutningspunkten, och med hjälp av detta medel kan en mötespunkt mellan är anordnat mellan förgreníngspunkten och plastens olika flödesriktningar förläggas väsentligen valfritt i formen genom utformningen av medlet för fördröjning av plastens flöde.

Svetslinjen elimineras således inte, men tillverkaren kan välja att förlägga svetslinjen till en punkt på detaljen där den kommer att vara som minst synlig för en betraktare. Dessutom kan svetslinjen flyttas till en placering i detaljen där pàfrestningama är som minst, vilket gör att problemet med svetslinjens inverkan på hàllfastheten kan minskas.

Lämpligen är medlet för fördröjning av plastens flöde ut i fonnen inrättat att låta plasten bibehålla en viss minsta flödeshastighet, vilken är större än noll.

I en särskild utföringsform av uppfinningen förses fonnen med ytterligare en ledning för insprutning av material vid den valda mötespunkten, samt i anslutning till denna ett medel för upptagning av överskottsplast. Fördelen med detta kommer att framgå av den detaljerade beskrivning som följer nedan.

I en formsprutad detalj kan även så kallade ”flow lines" uppstå. Uppfinningen redovisar en utföringsform där dessa kan elimineras eller åtminstone kraftigt reduceras.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen kommer att beskrivas i mer detalj i det följande, med hänvisning till Flg 1, som visar en schematisk skiss över formsprutning av en detalj med hjälp av en metod enligt uppfinningen, och 10 15 20 25 30 526 632? Fig. 2 som visar en variant av uppfinningen, med hjälp av en sidobild av Fig. 1.

UTFÖRlNGSFORMER l fig 1 visas en anordning 100 för uppfinningens genomförande. Som exempel på en detalj som kan forrnsprutas med hjälp av uppfinningen kommer i denna beskrivning att användas en detalj som skall sitta pà ett motorfordon, närmare bestämt en så kallad grillram pà en lastbil, med andra ord en ram som anordnas för att omge fordonets grill. Det bör dock framhållas att detta enbart är ett exempel för att åskådliggöra uppfinningen, de detaljer som kan tillverkas med hjälp av uppfinningen kan komma från i princip valfritt teknikomràde och är på intet sätt begränsat till just motorfordon eller lastbilar. Som exempel på andra tillämpningar av uppfinningen kan nämnas detaljer till TV-apparater, mobiltelefoner, miniräknare och dylikt.

Anordningen 100 innefattar en form 110 vilken är utformad för att ge den slutliga detaljen dess önskade utformning, i föreliggande fall en ram, Den flytande plasten förs in i formen 110 med hjälp av en ledning 120 i vilken det sitter en anslutningspunkt 130 för den anordning från vilken den flytande plasten kommer.

Ledningen 120 förgrenar sig åt minst tvá håll, åt vilka det löper vardera en förgreningsledning 122, 123. Eventuellt skulle det räcka med dessa tvâ förgreningsledningar, men för utförlighetens skull kommer anordningen att skildras yttertigare ett Antalet förgreningsledningar bör dock enbart ses som exempel, inte som avgörande med antal förgreningsledningar. för uppfinningen, Således visas i fig. 1 en anordning med en anslutningspunkt 130 enligt ovan, från vilken det går ut en central lending 131, från vilken det i sin tur utgår “sammanlagt fem par förgreningsledningar, 122-123, 132-133, 134-135, 136- 137 och 138~1 39, där ena ledningen i vardera paret sluter an till formen i en 10 15 20 25 30 526 632 "övre" anslutningspunkt och, den andra ledningen i paret sluter an till formen i en "nedre" anslutningspunkt, från vilka den flytande plasten kan flyta ut i fonnen. Som inses kommer plastströmmama att mötas förr eller senare, och i mötespunkten/punktema kommer det att bildas en så kallad svetslinje, på engelska "weld line" eller ”knit line".

Som har nämnts inledningsvis kommer svetslinjen att vara ett problem i vissa tillämpningar, framför allt sådana där plastdetaljen inte skall lackas eller pâ annat vis målas över efter formsprutningen, och särskilt framträdande blir problemet om plasten är infärgad med vissa typer av färg, exempelvis sådan färg som har inslag av metallflingor.

Om inspmtningen av plast i formen sker enligt tidigare känd teknik kommer mötet mellan de två plastströmmama och därmed svetslinjen att kunna hamna på en plats i plastdetaljen där den är särskilt synlig. Vidare är det möjligt enligt känd teknik att styra placeringen av svetslinjen så att den hamnar på en plats i detaljen där den är mindre synlig, eller där den (svetslinjen) kanske till och med kommer att kunna döljas av någon annan detalj iden färdiga produkten i vilken plastdetaljen skall sitta.

Med fömyad hänvisning till fig 1 enligt uppfinningen är punkten A ett exempel på en placering av svetslinjen som kan anses vara olämplig, eftersom det är en plats i ramen som är mycket synlig. Dock kan svetslinjen hamna i punkten A om de två plastströmmama inte ges någon styming, eftersom denna punkt ligger lika långt från två grenledningars (138, 139) anslutning till formen. En mindre synlig plats i ramen är punkten B, varför det vore mycket lämpligt att kunna styra svetslinjen till att hamna där.

I syfte att kunna styra svetslinjen till i princip godtycklig plats i den färdiga ramen innehåller anordningen enligt uppfinningen i åtminstone den ena förgreningsledningen 135, 139, ett medel 143, 141, för fördröjning av plastens flöde ut i fonnen. Det inses att med hjälp av sådant fördröjande 10 15 20 25 30 medel 141, 143, kan svetslinjen styras att hamna på i stort sett godtycklig punkt i den färdiga detaljen, ramen.

Lämpligen är medlen 141, 143, för fördröjning av plastens flöde ut i formen 110 utformad som ett "hälrum" eller en kavitet i anslutning till grenledningen, med andra ord kan en viss volym plast samlas upp i hàlrummet innan plasten börjar flyta ut i formen från grenledningen. Det inses att med en lämplig utformning av volymen hos hàlrummet eller kaviteten kan mötet, svetslinjen, mellan de tvåplastströmmama styras till godtycklig punkt i ramen 110 pà ett mycket exakt sätt. l det visade exemplet kan hålrummets 141, 143, volym väsentligen motsvara volymen i formen mellan punktema A och B.

Eftersom medlet för fördröjning lämpligen utgörs av en kavitet kommer inte plastens flythastighet egentligen att minska, flythastigheten förblir väsentligen oförändrad sedd som volym per tidsenhet. Flödeshastigheten är med andra ord alltid skild från noll, oavsett fördröjningsmedlens inverkan.

Som ett eventuellt komplement till de fördröjande medlen 141, 143, kan åtminstone en grenledning 136 vara försedd med medel för att öppna och stänga grenledningen vid förutbestämda tidpunkter. Nedan kommer att skildra hur dessa lämpligen används för att ge en optimal effekt pà svetslinjens placering.

Betrakta som exempel plastflödet i den första grenledningens 122 anslutningspunkt till forrnens "övre del: när flödet når formen kommer det att flyta ut i en första 128 och en andra 129 riktning i formen, varvid den första riktningen 128 kommer att användas i detta exempel. Samtidigt som plasten flyter i denna första riktning i formen kommer plast även att flyta i "nästa" 136, i 136 öppnings/stängningsmedel kommer att vara inställda så att plast från den grenledning riktning mot formen. Grenledningens 10 15 20 25 30 grenledningen tillåts flyta ut i formen när plastflödet från den första grenledningens 122 riktning 128 är väsentligen mitt för grenledningens 136 anslutning till formen 110. Detta gör att ”nytt” material fylls på i formen där de två strömmama 128, 136, möts, varigenom ingen svetslinje uppstår i mötespunkten, samtidigt som nytt varmt material tillförs formen.

Lämpligen är medlen för öppning och stängning av grenledningen utformade som ventiler, vilka styrs exempelvis med hjälp av ett tldur eller liknande, där tidema i tiduret lämpligen baserar sig på uppmätta och lämpliga värden för respektive ventils öppning/stängning.

Vidare är lämpligen varje grenlednings anslutningspunkter kopplade till formen via medel för grenledningens öppning och stängning, varigenom man erhåller en optimal styming av plasten i formen. Företrädesvis används då dessa medel för att öppna respektive grenledning när plastströmmen är väsentligen mitt för grenledningens anslutning till fonnen.

Förutom svetslinjer, "knit lines", kan det även bildas så kallade ”flow lines" i plasten, med andra ord flödeslinjer vilka också kan störa användarens intryck, och som man därför vill undvika. Det har visat sig att ett lämpligt sätt att undvika dessa flödeslinjer är att begränsa plastströmmamas tryck och hastighet. Hastigheten är lämpligen 80 mm/s, eller åtminstone inom intervallet 70-90 mm/s, och trycket bör hållas inom intervallet 50-70 bar.

Dessa värden gäller framför allt om man använder sig av den plast som inom branschen har beteckningen ASA+PC. (Akrylnitrilstyrenakrylat + Polykarbonat) l fig. 2 visas ytterligare en variant av uppfinningen: i den utföringsforrn som har visats ovan flyttades svetslinjen till en punkt B där man tror att en användare inte kommer att uppmärksamma den särskilt mycket. Med hjälp 10 15 20 25 30 526 6332 av utföringsformen i fig. 2 kan svetslinjen flyttas ytterligare, på ett sätt som kommer att framgå av beskrivningen nedan.

Med hjälp av den första utföringsforrnen har svetslinjens placering flyttats till punkten B. i denna andra utföringsforrn har i punkten B anordnats en andra separat ledning 210 för tillförsel av ytterligare plast. Med hjälp av exempelvis de tidsstyrda ventiler som har skildrats ovan öppnas den andra separata ledningen 210 vid en tidpunkt när plastströmmama i formen möts vid punkten B. Vidare är det anordnat en anordning för upptagning av överskottsplast i B, lämpligen i form av en extra ledning som gàr ut från formen på den blivande formens baksida. Denna anordning går med andra ord ut eller in i "papperets plan", varför den ej visas ifig. 2.

Det som då kommer att hända i punkten B blir följande: när de två plastströmmama möts i B öppnas den andra separata ledningen 210 för inflöde av ”ny' plast, varvid det följaktligen blir tre strömmar som möts. Dessa tre strömmar möts, och överskottsmaterial från dem pressas upp i upptagningsanordningen, där en svetslinje uppstår. Finessen med detta âr att ingen svetslinje bildas pà detaljens framsida, och efter det att plasten har stelnat kan den plast som har pressats upp i upptagningsanordningen avlägsnas, exempelvis genom att den helt enkelt bryts av, varvid ett märke kan uppstå, men då på ramens baksida. Märket kommer dà att uppstå istället för en svetslinje, men eftersom det har flyttats till detaljens baksida kommer det att vara mindre märkbart för en användare, eller i många fall inte märkbart alls.

Således kan med hjälp av denna andra utföringsfonn svetslinjen flyttas till detaljens baksida, eller ersättas av ett märke på detaljens baksida, där användaren inte kommer att märka den.

Med fömyad hänvisning till den första utföringsform som visas ifig. 1: på ett antal ställen i beskrivningen samt i fig. 1 visas två fördröjningsmedel. Antalet 01 ha O\ G\ u' N fördröjnlngsmedel kan dock varieras, eventuellt kan ett sådant medel räcka, eller så kan fler än två användas, beroende på behov i den aktuella tillämpningen.

Claims (12)

10 15 20 25 30 14817 ÅK 2004-08-23 10 PATENTKRAV

1. En metod förformsprutning av plastdetaljer, innefattande insprutning av en flytande plast in i en form (110) via minst en ledning (120), vilken i en förgreningspunkt (130) delas i minst en första (122) och en andra (123) grenledning, och där grenledningama i sin vardera ena ände är anordnade att sluta an till formen i första respektive andra anslutningspunkter varifrån plasten flyter ut i formen i minst en första (128) och en andra (129) flödesriktning, varvid åtminstone den första grenledningen (135,139) förses med ett medel (143, 141) för fördröjning av plastens flöde ut i formen (110), medel mellan (130) anslutningspunkten, med hjälp av vilket medel en mötespunkt (B) mellan vilket anordnas förgreningspunkten och plastens olika flödesriktningar kan förläggas väsentligen valfritt i formen genom utformningen av medlet (143, 141) för fördröjning av plastens flöde i formen k ä n n e t e c k n a d a v att formen (110) förses med ytterligare en ledning (210) för insprutning av material vid den valda mötespunkten (B), samt i anslutning till denna ett medel för upptagning av överskottsplast.

2. En metod enligt kravet 1, enligt vilken ledningen (120) för tillförsel av plast till fonnen förses med fler än två grenledningar (122-123;132-133;143- 135;136-137;138-139) med respektive anslutningspunkter till formen (1 1 O).

3. En metod enligt något av kraven 1-2, enligt vilken åtminstone den ena grenledningen (122) är försedd med medel för att öppna och stänga grenledningen vid förutbestämda tidpunkter.

4. En metod enligt något av kraven 1-3, enligt vilken den plast som används är ASA+PC, med en flythastighet i intervallet 70-90 mm/s.

5. En metod enligt något av kraven 1-3, enligt vilken den plast som används är ASA + PC, med ett tryck i intervallet 50-70 bar. 10 15 20 25 30 526 632 11

6. En grillram i ett fordon, tillverkad enligt metoden i något av kraven 1-5.

7. En anordning (100) för formsprutning av plastdetaljer, innefattande en ledning (120) för insprutning av en flytande plast in i en form (110), vilken ledning i en förgreningspunkt (130) delar sig i minst en första (122) och en andra (123) grenledning, vilka grenledningar i sina respektive ena ändar har första respektive andra anslutningspunkter där de sluter an till formen (110) och varifrån plasten flyter ut i formen i minst en första och en andra flödesriktning (128, 129), varvid åtminstone den första grenledningen (135, 139) är försedd med ett medel (143, 141) för fördröjning av plastens flöde uti formen (110), vilket medel är beläget mellan förgreningspunkten och anslutningspunkten, och med hjälp av vilket medel mötespunkten (B) mellan plastens olika flödesriktningar kan förläggas väsentligen valfritt i formen genom utformningen av medlet för fördröjning av plastens flöde i formen känetecknad av att formen (1 10) är försedd med ytterligare en ledning (210) för insprutning av material vid den valda mötespunkten (B), samt i anslutning till denna ett medel för upptagning av överskottsplast.

8. En anordning (100) enligt krav 7, enligt vilken medlet (143, 141) för fördröjning av plastens flöde ut i formen (110) är inrättat att låta plasten bibehålla en viss minsta flödeshastighet vilken är större än noll.

9. En anordning (100) enligt något kraven 7-9, i vilken ledningen (120) för tillförsel av plast till formen är försedd med fler än två grenledningar (122- 123;132-133;143-135;136-137;138-139) med respektive anslutningspunkter till formen.

10. En anordning enligt något av krav 7-10, enligt vilken åtminstone den ena grenledningen (122,123) är försedd med medel för att öppna och stänga grenledningen vid förutbestämda tidpunkter. 12

11. Användning av en anordning enligt något av kraven 7-11 med ASA+PC- plast, med en flythastighet i intervallet 70-90 mm/s.

12. Användning av en anordning enligt något av kraven 7-12 med ASA+PC- plast med ett tryck i intervallet 50-70 bar.