SK12682002A3 - Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovaním - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Tento vynález sa týka spôsobu chladenia a vytvárania protitlaku alebo spätného tlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, pri ktorom je dôležité získať dobrý vzhľad jednej zo strán dielu, viditeľnej strany, ktorá môže alebo nemusí byť opatrená dekoratívnym poťahom, ktorým môže byť plastový film, plastová pena, textilný materiál atď.

Doterajší stav techniky

Jedným z najpoužívanejších postupov k získavaniu plastových dielov tohto typu, nech už poťahovaných alebo nie, je konvenčné vstrekovanie plastu a v rámci tejto obecnej techniky tiež varianty, ktoré umožňujú zníženie tlaku vstrekovania, sekvenčné vstrekovanie a procesy lisovania vstrekovaním.

Tieto postupy pozostávajú z nasledujúcich fáz:

umiestnenie poťahu do vnútra formy, ak ide o potiahnutý diel úplné alebo čiastočné uzavrenie formy (v prípade, že ide o proces lisovanie vstrekovaním) vstrekovanie materiálu do dutiny formy úplné uzavrenie formy (iba pri procese lisovania vstekovaním) zhutňovanie chladenie, založené na cirkulácii kvapalín vo vnútri chladiacich obvodov vo forme alebo iných chladiacich systémov otvorenie formy vystrčenie alebo vybranie dielu

Ako už bolo naznačené, pri niektorých procesoch a zvlášť pre diely určené pre automobilový priemysel je vo vnútri dutiny aplikovaný poťah za účelom dekorácia alebo ochrany súčasti.

Počas fázy plnenia formy, keď je poťah aplikovaný vo vnútri dutiny, sa vzhľad tohto poťahu zhoršuje v dôsledku vysokej teploty materiálu, ktorý je vstrekovaný, a vysokých tlakov, ktoré sa vytvárajú vo vnútri dutiny.

Ak nie je diel poťahovaný, za účelom perfektného okopirovania tej polovice formy, ktorá zodpovedá viditeľnej strane časti a tiež na kompenzáciu kontrakcie materiálu, je nevyhnutné, len čo je dokončené plnenie dutiny formy, aplikovať tlak, zvaný zhutňovaci tlak.

Po tejto fáze je forma po určitý čas chladená, procesom pri ktorom čas chladenia priamo ovplyvňuje produktivitu formy a následkom toho konečnú cenu vyrábaného dielu.

V oboru vstrekovacieho lisovania plastov je známy spôsob opísaný v patente US 3 345 687, podľa ktorého je pri nízkom tlaku vháňaný do dutiny formy vzduch cez kompozitný materiál, zároveň s vstrekovaním plastového materiálu do dutiny alebo ihneď po vstrieknutí, dokiaľ je termoplastický materiál horúci.

dosiahnutý vhodný takže v prípade vhodne chránený, dielov nie je prepadlinám a nie j e dieloch, nie je poťah nepotiahnutých nežiadúcim

Aplikáciou tejto techniky vyrábaných protitlak na potiahnutých dielov zatiaľ čo v prípade možné vyhnúť sa deformáciám.

Okrem toho nie je táto technika v praxi dostačujúca kvôli relatívnej pomalosti chladiaceho procesu, čo vyúsťuje do istého zvýšenia ceny pre každý vyrábaný diel.

S touto technikou tiež nie je dosiahnutá dobrá kvalita povrchu hotových dielov, ať už potiahnutých alebo nepotiahnutých, a bolo zistené, že v prípade potiahnutých dielov bol poťah značne zmenený oproti východziemu vzhľadu, ktorý zodpovedá požadovanému finálnemu povrchu.

Podstata vynálezu

Jedným cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, ktorý zaisťuje vhodný protitlak, ktorý má za následok vysoko kvalitný vzhľad povrchu dielov, nech už sú potiahnuté alebo nepotiahnuté.

Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa ktorého sa dosiahne podstatné obmedzenie chladenia a zhutňovania, a teda skrátenia celkového času cyklu, čo vedie k jednotkám ktorých výroba je ekonomickejšia.

Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytovať postup, ktorý predchádza akýmkoľvek prepadlinám a deformáciám v dieloch, ktoré majú byť vyrobené.

Ďalším cieľom tohto vynálezu je poskytnúť spôsob, ktorý prakticky nemení vlastnosti poťahu na dieloch, pričom ich chráni proti poškodeniu.

Za účelom dosiahnutia týchto cieľov, vychádzajúc z tradičnej techniky pozostávajúcej z použitia formy zloženej z dvoch častí, pohyblivej a pevnej, je jedna z častí formy v miestach, kde je povrch v kontakte s dielom, vyrobená aspoň čiastočne z pórovitého materiálu.

Oblasti pórovitého materiálu sú pripojené na jednotku, ktorá umožňuje zásobovanie tekutinou, pre ktorú je pórovitý materiál priestupný, pričom použitá tekutina je plyn pod tlakom.

V tejto súvislosti je, za účelom dosiahnutia vyššie menovaných cieľov, predmetom vynálezu použitie studeného plynu, pričom plyn má teplotu medzi -196 až °C a tlak 5 až 500 barov.

Za týchto podmienok tlaku sa plyn vstrekuje, do pórovitý materiál, výhodne materiálu, pokial sa jedná poťahom.

týkajúcich sa teploty a uzavrenej formy a cez na viditelnej strane o materiál opatrený

Vstrekovanie plastového materiálu sa obvykle uskutočňuje cez pevnú časť formy okrem tých prípadov, keď sa uskutočňuje z okraja časti formy.

Prívod plynu, za vyššie uvedených tlakových a teplotných podmienok, spôsobuje, že plyn cirkuluje vnútrajškom dutiny a uchádza alebo je odstránený do vonkajšiku vhodnými prostriedkami, ako napríklad nastaviteľnými ventilmi atď.

Viditeľná strana plastového dielu, nech už potiahnutá alebo nepotiahnuté, zodpovedá strane pohyblivej časti formy.

V každom prípade, cirkulácia studeného plynu vo vnútrajšku formy je regulovaná a udržovaná pomocou vhodného tesne ia umiestneného okolo dutiny formy, len čo je uzavretá, s jedným alebo viac výpustnými kanálmi, ktoré umožňujú odstránenie plynu, zatiaľ čo je udržiavaný tlak.

Podľa tohto vynálezu sú fázy produkčného cyklu na výrobu nepoťľahnutých dielov nasledujúce:

uzavrenie formy vstrekovanie plastového materiálu pri jeho spracovacej teplote medzi 180 až 320 °C cez pevnú časť formy vstrekovanie plynu do formy cez pórovitý materiál umiestnený v pevnej časti formy, s teplotou medzi 196 až 50 °C a tlakom medzi 5 až 500 barov, po určitý čas. V tejto fáze môže byť regulované v niekoľkých stupňoch, teplotami a dobami trvania procesu tu môže byť regulovaná cirkulácia plynu, ktorá je regulovaná pomocou výfukových alebo evakuačných otvorov alebo dier, ako bolo naznačené vyššie.

vstrekovanie plynu s rôznymi tlakmi, Rovnakým spôsobom čas chladenia otvorenie formy vystrčenie alebo vybranie dielu

Pre potiahnuté diely sú fázy produkčného cyklu nasleduj úce:

umiestnenie poťahu do vnútra pohyblivej časti formy, kde môže byť pripevnený napríklad sponkami alebo svorkami uzavrenie formy vstrekovanie plastového materiálu pri jeho spracovacej teplote medzi 180 až 320 °C cez pevnú časť formy v rovnakej chvíli, súčasne s alebo po vstrieknutí plastu, je do formy vstrieknutý tiež plyn s teplotou

Ί medzi - 196 až 50 °C a tlakom medzi 5 až 500 barov. Rovnako ako v prípade nepotiahnutých častí môže byť fáza vstrekovania regulovaná v niekoľkých stupňoch rôznymi tlakmi, teplotami a dĺžkami procesu. Plyn je zavedený pórovitým materiálom umiestneným v pohyblivej časti formy čas chladenia otvorenie formy vystrčenie alebo vybranie dielu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Spôsoby výkresoch, na využitia vynálezu ktorých predstavujú:

sú znázornené na

Obr.l schematické spôsob postupu podlá nepotiahnutých dielov, vyobrazenie vynálezu, reprezentuj úce za použitia

Obr.2 iné podobné schématické vyobrazenie, ktoré sa týka spôsobu postupu pre potiahnuté diely,

Obr.3 predstavuje zväčšenie obr.2.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr.3 sú znázornené pevná časť 1 a pohyblivá časť 2 formy. V naposledy uvedenej je možné vidieť distribuované pórovité oblasti 3_, ktorými prichádza plyn hlavným zásobovacím potrubím 4.

V pevnej časti l sú znázornené systém <3 na vstrekovanie plastu a systém 9_ na vystrčenie alebo vyhnanie už dokončeného dielu.

V dutine môžeme pozorovať vstrieknutý materiál 6, prípadné potiahnutie _5 a obvodové tesnenie okolo tejto dutiny, ktoré môže byť vybavené za účelom odstránenia plynu výfukovými otvormi.

Pórovité oblasti pohyblivej časti 2. formy sú umiestnené alebo dobre oddelené,· ako je znázornené, alebo naopak utvárajú jedinú pórovitú oblasť v uvedenej pohyblivej časti. Pórovité oblasti môžu byť tiež eventuálne umiestnené v pevnej časti formy,' ako bude objasnené neskoršie.

Na obr.l je možné vidieť pevnú čast 1 formy s prívodom <8 plastového materiálu, oblasti 3. pórovitého materiálu pri prívode 4, a dutinu 10 na prijatie plastového materiálu.

Nepotiahnutý diel A, ktorý má byť vyrobený, je naznačený na diagrame svojou viditeľnou stranou zodpovedajúcou základni dutiny 10' vyrezanej do pohyblivej časti 2 formy.

Na obr.2 s dutinou 10 Pohyblivá časť je možné vidieť pevnú časť l^ formy prívodom 8 plastového materiálu.

ktorá v tomto prípade s prívodom formy je tá, obsahuje oblasti 3. pórovitého materiálu 4 plynu a dutinou 10'.

Potiahnuté časť B, zložená z plastovej fázy ktorá má byť C a potiahnutia vyrobená je 5, ktoré je na vnútornej strane dutiny 10' v pohyblivej časti 2 formy.

Plyn používaný na chladenia a následné zlepšene kvality viditelných častí dielov je obvykle inertný, i

hoci môžu byť použité chemicky aktívne plyny, ktoré umožnia pozmenenie chemickej štruktúry dielu, ktorý má byť vyrobený bez zhoršenia jeho kvality, napríklad zníženia úrovne kryštaličnosti materiálu alebo zvýšenie úrovne transparentnosti.

Plyn môže obsahovať prímesy, s ktorými sa dosiahnu ďalšie zmeny na konečnom produkte.

Pórovitý materiál na priechod plynu môže úplne alebo čiastočne pokrývať povrch dielu, ktorý má byť získaný, nech už je potiahnutý alebo nepotiahnutý.

Výfukové otvory na odčerpanie plynu môžu byť rôzneho typu, napríklad: prirodzené vypúšťanie, keď je použitá forma bez tesnenia; drážky vyrezané vo formách; otvorené oblasti tesnenia, keď je použitá forma s tesnením; nepriepustné spojenie kombinované s otvormi regulovanými ventilmi vo vnútri formy; atď. Vrátane kombinácií týchto alternatív.

Plyn môže byť uložený v pórovitom materiále na začiatku etapy vstrekovania plastového materiálu a strednej etapy počas vstrekovania alebo keď je vstrekovanie ukončené.

Odčerpanie alebo odstránenie použitého plynu, ako už bolo uvedené, môže byť uskutočnené rôznymi spôsobmi.

Napríklad počas uzatvárania systému formy samotnej, ktorá obvykle nie je dokonale tesná, a tak dovoľuje toto odčerpanie.

Rovnakým spôsobom, vytvorením drážok alebo otvorov do samotnej formy môže byť vhodne umožnené uchádzanie plynu.

Pokial systém obsahuje uzávery, môžu tieto obsahovať ventily za účelom zaistenia odčerpania plynu, môžu tiež mať v svojej štrbiny, cez ktoré sa odčerpanie môžu byť kombináciou obidvoch ventilov a nespojitej oblasti.

vlastnej štruktúre uskutočňuje, alebo spôsobov, pomocou

Claims (12)

1. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, používajúci dutinu (10,10')vytvorenú medzi pevnou časťou (1) formy a pohyblivou časťou (2) tej istej formy, pri ktorom sa plastový materiál vstrekuje do uvedenej dutiny len čo je uzavretá, pričom uvedená dutina má pomocný prívod (4) na cirkuláciu plynu jej vnútrom cez pórovitý materiál (3) umiestnený vo formách, vyznačuj ú c i sa t ý m, že plyn zavádzaný do dutiny (10,10') má nízku teplotu, medzi -196 až 50 °C, a cirkuluje cez uvedenú dutiny počas fázy chladenia plastového materiálu a cez jednu zo strán materiálu, do ktorého je zavádzaný plyn, a cirkuluje cez dutinu, má tlak medzi 5 a 500 barov.

2. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podlá nároku 1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že ak je vyrábaný diel opatrený poťahom, plyn sa zavádza a cirkuluje dutinou formy, na strane kde má byť poťah, cez pórovitý materiál (3) umiestnený v pohyblivej časti (2) formy.

3. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že ak nie je vyrábaný diel opatrený poťahom, plyn sa zavádza a cirkuluje v dutine na opačnej strane vzhladom na viditelnú stranu dielu, cez pórovitý materiál (3) umiestnený v pevnej časti (1) formy.

4. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa nároku

1, v y z n a č u j ú c i sa t ý m, že plyn sa zavádza a cirkuluje vo vnútri dutiny od začiatku vstrekovania plastového materiálu.

5. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu' plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že plyn sa zavádza a cirkuluje vo vnútri dutiny počas vstrekovania plastu, po začiatku procesu.

6. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom podlá nároku 1, vyznačujúci sa tým, že pórovitý materiál (3) pokrýva, ' aspoň čiastočne, povrch vyrábaného dielu.

7. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa nárokov 1, 2a 3, vyznačujúci sa tým, že tesnenie (7) je umistnené okolo dutiny formy.

8. Spôsob ' chladenia a výrobu plastových dielov vytvárania protitlaku na vstrekovacím postupom, podľa nároku 1,

3, vyznačujúci sa tým, že počas fázy vstrekovanie regulované v niekoľkých stupňoch s rôznymi teplotami, tlakmi a dĺžkami procesu.

vstrekovania plynu je

9. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že použitý plyn je interný plyn.

10. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že použitý plyn je aktívny plyn.

11. Spôsob chladenia a vtvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podlá nárokov 9 a 10, vyznačujúci sa tým, že plyn obsahuje prísady.

12. Spôsob chladenia a vytvárania protitlaku na výrobu plastových dielov vstrekovacím postupom, podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že cirkulácia plynu je regulovaná systémami, ktoré napomáhajú jeho odčerpaniu.