WO2011009745A1 - Method for producing a plastics molded part having a foamed core and a non-foamed shell - Google Patents

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WO2011009745A1
WO2011009745A1 PCT/EP2010/059899 EP2010059899W WO2011009745A1 WO 2011009745 A1 WO2011009745 A1 WO 2011009745A1 EP 2010059899 W EP2010059899 W EP 2010059899W WO 2011009745 A1 WO2011009745 A1 WO 2011009745A1
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cavity
plastic
foamable
unfoamed
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Bernd Klotz
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Kraussmaffei Technologies Gmbh
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    • B29C44/12Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
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    • B29C44/60Measuring, controlling or regulating

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plastic molded part, wherein the plastic molded part comprises a skin material or a shell made of a first, unfoamed plastic material and a core of a second, foamed plastic material.
  • plastic moldings having a core which is completely enclosed by a skin material is known from the prior art (Johannaber / Michaeli "Handbuch Spritzgie H", Hanser-Verlag, 2001, Chapter 6.5.7.1)
  • the basic procedure is as follows: First, a partial filling of the mold with the skin material is carried out, where the skin material is applied to the wall of the mold, resulting in the formation of a skin Plastic material of the core can only displace the molten skin material inside, the skin material is forced outwards by the inflowing plastic material of the core in the cavity and is pressed completely against the walls of the molding tool subsequent so-called In the rinsing phase, the sprue system is cleaned of the core material by rinsing with the skin material so that clean skin material can be re-injected into the mold at the next cycle.
  • the core material may also be a frothable Bares plastic material, which has the advantage that a good Nachtik Angel can be achieved even in remote areas.
  • Sandwich injection molding allows the use of relatively inexpensive plastic materials for the core, which is not visible anyway. especially the Use of plastic waste or of regranulate proves both economically and ecologically advantageous.
  • the present invention seeks to provide a method for producing a plastic molding of a core material and a skin material enveloping this core material, being free in the selection of the core material and almost no coordination with the skin material is required, and wherein nonetheless the so-called finger effect is largely avoided or does not occur at all.
  • the second, foamable plastic material impinges on a "wall" of first, unfoamed plastic material and is held by this pressure immediately below the wall under a pressure at which foaming of the second plastic material can not occur.
  • Another advantage of the method according to the invention is that after the end of step (2), ie after the end of the first process phase (1st step), if the cavity of the first size has been filled with the first, unfoamed plastic material, the surface quality of the later plastic molded part has been generated.
  • the surface quality on the upper side, on the underside and on the side surfaces is thus generated at the end of step (2).
  • the thickness of the plastic molding can be determined very precisely. This can be done depending on the closing path, for example via suitable displacement sensors on the closing unit or on the molding tool. However, it can also be carried out by means of a screw path, i. over a certain stroke of the screw a defined amount of the second, foamable plastic material is injected. About the amount of material to second, foamable plastic material and the way of foaming the thickness of the plastic molding can be largely independent of the molding design and additionally determined independently of viscosity.
  • the distribution of material in the interior of the first plastic material, that is, in the interior of the plastic molding takes place virtually automatically in an optimal manner.
  • the complete space which is "cleared" in the interior of the first plastic material in step (3) is filled up by the second, foamable plastic material in the non-foamed state, whereby the volume shrinkage of the first plastic material during its cooling can also be disregarded, because immediately after the filling the cavity with the first plastic material is injected with the second plastic material.
  • the volume shrinkage of the same starting with the cooling of the first plastic material is easily compensated by the second plastic material.
  • a further advantage of the method according to the invention lies in the fact that the entire process sequence can be clearly determined in terms of process technology, namely via the course of the closing force generated by the closing unit.
  • definable internal pressures can be generated and maintained in the cavity.
  • the course of the internal pressure over the entire cycle can thus be optimally designed in the desired manner according to the molding geometry and the plastic materials used.
  • the internal pressure can be kept at a value at which foaming of this plastic material certainly does not occur.
  • the foaming phase can be introduced quickly, so that the second plastic material can foam up immediately after completion of its filling.
  • the process of foaming can advantageously be set and influenced in a targeted manner via a defined closing force curve. This has a particularly favorable effect on the cycle time and the quality of the molded part.
  • a slight increase in the closing force may be provided to achieve some compression of the foam cells depending on the molded part and material.
  • Fig.1 top view of a table top
  • a rectangular table top 1 has an outer layer 2 of a non-foamed plastic matehal and a core 3 made of a foamed plastic material located therein.
  • fasteners for example in the form of sockets, in the manufacture of the table top 1 can be incorporated.
  • FIG. 2 shows a typical course of the internal pressure in the interior of the plastic molded part during its production. Further details on this course are given below after the description of the following two variants of the method, as shown in FIGS. 3a-3d and FIGS. 4a-4d.
  • FIGS. 3a-3d a mold consisting of a plurality of components is shown in a partial cross-section.
  • This mold comprises a fixed mold half 4 and a movable mold half 5.
  • the movable mold half 5 has a support plate 9 with a mold insert 6, a circumferential dipping edge strip 7 and biasing means 8, with which the dipping edge strip 7 can be pressed close to the fixed mold half 4.
  • a biasing means for example, piston-cylinder units or spring assemblies may be provided.
  • Such a dipping edge tool is described and patented, for example, in DE19809720C2.
  • a cavity 10 is formed in the mold into which plastic melt can be introduced via a sprue channel 11. Further, a pressure transducer 12 is provided to measure the internal pressure in the cavity.
  • the closing unit for receiving such a mold.
  • each closing unit can be considered here in order to open and close the stationary and movable mold halves and to build up suitable closing forces.
  • suitable displacement transducers can be provided on the closing unit and / or on the molding tool be provided so that the paths when pressing or driving the cavity are clearly determined.
  • a displacement transducer 20a / 20b is shown purely schematically on the mold.
  • FIG. 3a shows the state of the molding tool at the beginning of a cycle.
  • the mold is closed and a cavity 10 which is smaller than the finished plastic molded part 1 is formed, the cavity thus formed having a first size G1 corresponding to a predetermined or desired amount of first, unfoamed plastic material M1.
  • This step corresponds to phase I in FIG. 2.
  • an unfoamed plastic material M1 for example unfoamed polypropylene (PP)
  • PP polypropylene
  • a reprint can be applied, for example, as completely as possible to fill and mold more complicated part geometries. This condition is shown in FIG. 3b.
  • the first unfoamed plastic material M1 forms a firm skin on the walls of the cavity 10 and initially remains liquid in the core. Due to the cooling, a certain volume shrinkage occurs.
  • a foamable plastic material M2 for example PP + foaming agent
  • PP + foaming agent is injected into the molten core of the plastic material M1, for example via the same sprue channel 11.
  • physical foaming may also be provided be, for example, according to the so-called Mucell® method.
  • the amount or the volume of the second, foamable plastic material M2 can be determined and set depending on the screw path. This means that the amount of material or the volume is determined by a specific stroke of the screw, by which a certain amount of material or a certain volume of the second plastic material M2 from the Schneckenvorraum is displaced into the interior of the first plastic material M1.
  • the amount of material or the volume of the second, foamable plastic material M2 can also be determined depending on the path or depending on the tool position bwz. be set. This means that the amount of material or the volume is determined by a certain distance by which the mold is allowed to start, ie by which the closing unit (in short the buckle) may start. The movable mold half may thus be moved away by a predetermined distance from the fixed mold half.
  • the last-mentioned method variant (depending on the closing path or tool position-dependent) has the advantage that the volume shrinkage of the first plastic material M1 can be disregarded when injecting the second plastic material M2. It is simply as much material, ie, such an amount injected at the second plastic material M2 until the desired tool position is reached, that is, until the cavity has reached the desired second size G2.
  • the closing force counteracts the pressing of the cavity 10 and thus determines the internal pressure in the cavity 10.
  • the internal pressure in the cavity 10 can be selectively maintained at a value at which the second plastic material M2 does not foam can.
  • the mold assumes a position as shown in Figure 3c.
  • the cavity 10 is actively enlarged by retracting the support plate 9 with the mold insert 6 and that extent until a third-size cavity G3 corresponding to the finished plastic molded part 1 is present (phase IV in Figure 2).
  • the dipping edge strip 7 is held by means of the biasing means 8 to stop on the fixed mold half 4. This state of the molding tool is shown in FIG. 3d.
  • the internal pressure in the cavity and thus the pressure in the second, foamable plastic material M2 drops below a value at which the second plastic material M2 can foam.
  • the mold can be raised and the finished plastic molded part, for example, the table top 1, are removed from the mold.
  • This plastic molded part 1 has a core 3 of a foamed plastic material M2 with a surrounding shell or skin 2 made of a non-foamed plastic material M1. Depending on the thickness of the shell or skin 2, one can also speak of an outer layer 2.
  • step (3) and step (4) material can be injected from the first, unfoamed plastic material M1 in the region of the gate, so that the surface of the finished plastic molding in the region of the gate at the end is completely formed by the first, unfoamed plastic material M1 and the core material M2 is completely enveloped by the skin material M1 before the start of the fourth step (4th step).
  • FIGS. 4a to 4d show the same method sequence, but with the difference that in a corner area or an edge area of the table top 1 there is a socket 13 for receiving a table leg into the table top 1 is incorporated.
  • a rod 14 in the dipping edge strip 7 is provided laterally of the mold insert 6, which protrudes into the cavity 10 and on which the bushings 13 can be mounted.
  • the pressure transducer 12 - although actually present - not shown.
  • the method is analogous to the embodiment described above.
  • a pre-reduced cavity 10 of first size G1 is set (step (1)), which is subsequently filled with the unfoamed plastic material M1.
  • step (1) a pre-reduced cavity 10 of first size G1 is set (step (1)), which is subsequently filled with the unfoamed plastic material M1.
  • a somewhat thicker edge is formed from the plastic material M1 into which the bushing 13 is embedded.
  • the sleeve 13 is thus completely encapsulated by the plastic material M1 except for the voltage applied to the dipping edge strip 7 surface.
  • the subsequent steps correspond to those as in the previous embodiment.
  • the foamable second plastic material M2 is still in the unfoamed state in the interior of the first plastic material M1, wherein the cavity 10 has assumed the second size G2.
  • an active enlargement of the cavity 10 to an end size G3 by driving away the support plate 9 together with the mold insert 6, whereas the dipping edge strip 7 and the rod 14 are held in their forward position.
  • the mold can be raised and the table top 1 with integrated sockets 13 are removed from the mold.
  • the injection of the second plastic material M2 can also begin even if the cavity is not completely filled with the first plastic material.
  • the penetrating second material M2 then displaces the first material M1 into the not yet filled regions of the cavity. In this case, however, care must be taken that the minimum pressure for preventing the foaming of the second plastic material M2 is not undershot.
  • the cavity is depressurized or at atmospheric pressure (phase I).
  • the internal pressure rises rapidly, reaches the end of the filling process or at the end of the holding pressure its maximum (in this case, for example 250 bar) and drops after completion of the injection process of the unfoamed plastic material M1 initially slightly (Phase II).
  • the foamable plastic material M2 is injected into the molten core of the first plastic material M1, whereby the cavity is pressed (phase III).
  • the closing force must be adjusted so that there is an internal pressure in the cavity at which the incoming foamable plastic material M2 can not yet foam.
  • This minimum pressure P min which must not be exceeded in order to avoid foaming, is material- dependent and can be preset accordingly in the control of the injection molding machine. In the present example, a minimum pressure of 200 bar is given. After a predetermined amount or volume has been injected on the second plastic material M2, phase III is over and the next phase begins. In phase IV, the cavity is actively enlarged, which leads to a rapid pressure drop in the plastic material M2 and this foaming can. At the end of phase IV atmospheric pressure is present again.
  • a further increase in internal pressure after the foaming phase can be provided, so that the surface layers of the unfoamed plastic material M1 (here of the PP ' ) forming under pressure are supplied with pressure by a closing force profile and thus also kept compacted.

Abstract

The invention relates to a method for producing a plastics molded part (1) having a foamed core (3) and a non-foamed shell (2), having the following essential steps: adjusting a cavity (10) reduced in size relative to the finished plastics molded part, filling said cavity with the first, unfoamed plastics material (M1); injecting the second, foamable plastics material (M2) into the interior of the first, non-foamed plastics material, the cavity being expanded by injecting the second, foamable plastics material, the pressure in the second, foamable plastics material in the cavity being maintained at a value at which the second plastics material cannot foam; actively enlarging the cavity by movement apart of the components of the mold tool forming the cavity until a cavity of a third size corresponding to the finished plastics molded part is present, the pressure in the second, foamable plastics material dropping below a value at which the second plastics material can foam.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils mit einem geschäumten Process for producing a plastic molding with a foamed
Kern und einer ungeschäumten Hülle Core and a non-foamed shell
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Formteils, wobei das Kunststoff-Formteil ein Hautmaterial bzw. eine Hülle aus einem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial und einen Kern aus einem zweiten, geschäumten Kunststoffmaterial aufweist. The invention relates to a method for producing a plastic molded part, wherein the plastic molded part comprises a skin material or a shell made of a first, unfoamed plastic material and a core of a second, foamed plastic material.
Die Herstellung von Kunststoff-Formteilen, die einen Kern aufweisen, der vollständig von einem Hautmaterial eingeschlossen ist, ist aus dem Stand der Technik bekannt (Johannaber/Michaeli „Handbuch Spritzgießen", Hanser-Verlag, 2001 , Kapitel 6.5.7.1 ). Man bezeichnet diese Art des Mehrkomponenten- Spritzgießens auch als Sandwichspritzgießen. Der prinzipielle Verfahrensablauf ist wie folgt. Zunächst wird eine Teilfüllung des Formwerkzeugs mit dem Hautmaterial vorgenommen. Dort, wo das Hautmaterial an der Wand des Formwerkzeugs anliegt, kommt es zur Ausbildung einer Haut. Das nachfolgend eingespritzte Kunststoffmaterial des Kerns kann nur das schmelzflüssige Hautmaterial im Innern verdrängen. Das Hautmaterial wird von dem einströmenden Kunststoffmaterial des Kerns in der Kavität nach außen gedrängt und wird vollständig an die Wände des Formwerkzeugs gedrückt. Über das Kernmaterial wird auch der erforderliche Nachdruck aufgebracht. In einer sich anschließenden sogenannten Spülphase wird das Angusssystem durch Spülen mit dem Hautmaterial von dem Kernmaterial gereinigt, so dass beim nächsten Zyklus wieder reines Hautmaterial in das Formwerkzeug eingespritzt werden kann. Das Kernmaterial kann auch ein aufschäum bares Kunststoffmaterial sein, was den Vorteil hat, dass auch in angussfernen Bereichen eine gute Nachdruckwirkung erzielt werden kann. The production of plastic moldings having a core which is completely enclosed by a skin material is known from the prior art (Johannaber / Michaeli "Handbuch Spritzgießen", Hanser-Verlag, 2001, Chapter 6.5.7.1) The basic procedure is as follows: First, a partial filling of the mold with the skin material is carried out, where the skin material is applied to the wall of the mold, resulting in the formation of a skin Plastic material of the core can only displace the molten skin material inside, the skin material is forced outwards by the inflowing plastic material of the core in the cavity and is pressed completely against the walls of the molding tool subsequent so-called In the rinsing phase, the sprue system is cleaned of the core material by rinsing with the skin material so that clean skin material can be re-injected into the mold at the next cycle. The core material may also be a frothable Bares plastic material, which has the advantage that a good Nachdruckwirkung can be achieved even in remote areas.
Das Sandwichspritzgießen erlaubt die Verwendung von relativ preisgünstigen Kunststoffmaterialien für den ohnehin nicht sichtbaren Kern. Insbesondere die Verwendung von Kunststoffabfällen bzw. von Regranulat erweist sich sowohl ökonomisch als auch ökologisch vorteilhaft. Sandwich injection molding allows the use of relatively inexpensive plastic materials for the core, which is not visible anyway. especially the Use of plastic waste or of regranulate proves both economically and ecologically advantageous.
Problematisch beim Sandwichspritzgießen ist, dass die Viskositäten von Hautmaterial einerseits und Kernmaterial andererseits richtig aufeinander abgestimmt sein müssen, um die als Fingereffekt genannten Vorgänge zu vermeiden (siehe Bild 6.101 in dem eingangs genannten Stand der Technik). Im schlimmsten Fall kann es sogar zu einem Durchbruch von Kernmaterial an die Formteiloberfläche kommen (siehe Bild 6.103 in dem eingangs genannten Stand der Technik). Aus diesem Grunde ist man nicht frei in der Auswahl an dem Kernmaterial, d.h. man kann insbesondere nicht ein beliebiges besonders preisgünstiges Kunststoffmaterial, zum Beispiel aus Kunststoffabfällen, verwenden. The problem with sandwich injection molding is that the viscosities of the skin material on the one hand and the core material on the other must be properly matched to one another in order to avoid the processes mentioned as the finger effect (see Figure 6.101 in the prior art mentioned at the beginning). In the worst case, it may even lead to a breakthrough of core material to the molding surface (see Figure 6.103 in the above-mentioned prior art). For this reason, one is not free in the selection of the core material, i. In particular, it is not possible to use any particularly inexpensive plastic material, for example of plastic waste.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Formteils aus einem Kernmaterial und einem dieses Kernmaterial einhüllenden Hautmaterials anzugeben, wobei man frei in der Auswahl des Kernmaterials ist und nahezu keine Abstimmung mit dem Hautmaterial erforderlich ist, und wobei gleichwohl der sogenannte Fingereffekt weitestgehend vermieden wird bzw. überhaupt nicht auftritt. Proceeding from this, the present invention seeks to provide a method for producing a plastic molding of a core material and a skin material enveloping this core material, being free in the selection of the core material and almost no coordination with the skin material is required, and wherein nonetheless the so-called finger effect is largely avoided or does not occur at all.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen. The solution of this object is achieved by a method having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments can be found in the subclaims.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist sichergestellt, dass das zweite, aufschäumbare Kunststoffmaterial auf eine „Wand" an erstem, ungeschäumten Kunststoffmaterial auftrifft und über diese Wand sofort von der Schließkraft unter einem Druck gehalten wird, bei dem ein Aufschäumen des zweiten Kunststoffmaterials nicht vorkommen kann. With the method according to the invention, it is ensured that the second, foamable plastic material impinges on a "wall" of first, unfoamed plastic material and is held by this pressure immediately below the wall under a pressure at which foaming of the second plastic material can not occur.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass nach dem Ende von Schritt (2), d.h. nach dem Ende der ersten Prozessphase (1. Step), wenn die Kavität erster Größe mit dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial gefüllt worden ist, die Oberflächenqualität des späteren Kunststoff-Formteils generiert worden ist. Bei einem im Wesentlichen quader- oder flächenförmigen Kunststoff- Formteil ist damit die Oberflächenqualität an der Oberseite, an der Unterseite sowie an den Seitenflächen am Ende von Schritt (2) generiert. Another advantage of the method according to the invention is that after the end of step (2), ie after the end of the first process phase (1st step), if the cavity of the first size has been filled with the first, unfoamed plastic material, the surface quality of the later plastic molded part has been generated. In the case of a substantially parallelepiped-shaped or sheet-like plastic molded part, the surface quality on the upper side, on the underside and on the side surfaces is thus generated at the end of step (2).
Mit den nachfolgenden Schritten (3) und (4), d.h. Einspritzen einer bestimmten Menge an zweitem, aufschäumbarem Kunststoffmaterial und Aufschäumen desselben, kann die Dicke des Kunststoff-Formteils sehr präzise bestimmt werden. Dies kann schließenwegabhängig erfolgen, beispielsweise über geeignete Wegaufnehmer an der Schließeinheit oder an dem Formwerkzeug. Es kann aber auch schneckenwegabhängig erfolgen, d.h. über einen bestimmten Hub der Schnecke wird eine definierte Menge an dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial eingespritzt. Über die Materialmenge an zweitem, aufschäumbarem Kunststoffmaterial und über den Weg des Aufschäumens kann die Dicke des Kunststoff-Formteils weitgehend unabhängig von der Formteilgestaltung und zusätzlich viskositätsunabhängig bestimmt werden. With the following steps (3) and (4), i. Injecting a certain amount of second, foamable plastic material and foaming the same, the thickness of the plastic molding can be determined very precisely. This can be done depending on the closing path, for example via suitable displacement sensors on the closing unit or on the molding tool. However, it can also be carried out by means of a screw path, i. over a certain stroke of the screw a defined amount of the second, foamable plastic material is injected. About the amount of material to second, foamable plastic material and the way of foaming the thickness of the plastic molding can be largely independent of the molding design and additionally determined independently of viscosity.
Der Schritt (3), bei dem durch das Einspritzen einer bestimmten Menge von dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial in das Innere des ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterials die Kavität aufgedrückt wird, wobei der Druck in dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial in der Kavität auf einem Wert gehalten wird, bei dem das zweite Kunststoffmaterial nicht aufschäumen kann, bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Verteilung des zweiten Kunststoffmaterials im Innern des ersten Kunststoffmaterials nahezu unabhängig von der Füllcharakteristik des Kunststoff-Formteils ist. Die Materialverteilung im Innern des ersten Kunststoffmaterials, d.h. im Innern des Kunststoff-Formteils erfolgt quasi automatisch in optimaler Weise. Der komplette Raum, der im Schritt (3) im Innern des ersten Kunststoffmaterials„freigemacht" wird, wird durch das zweite, aufschäumbare Kunststoffmaterial im nicht aufgeschäumten Zustand aufgefüllt. Dabei kann auch die Volumenschwindung des ersten Kunststoffmaterials bei dessen Abkühlung unberücksichtigt bleiben, denn unmittelbar nach dem Füllen der Kavität mit dem ersten Kunststoffmaterial wird das das zweite Kunststoffmaterial eingespritzt. Die mit der Abkühlung des ersten Kunststoffmaterials einsetzende Volumenschwindung desselben wird einfach durch das zweite Kunststoffmaterial ausgeglichen. The step (3) of injecting the cavity by injecting a predetermined amount of the second foamable plastic material into the interior of the first unfoamed plastic material, wherein the pressure in the second foamable plastic material in the cavity is maintained at a value in which the second plastic material can not foam, moreover offers the advantage that the distribution of the second plastic material in the interior of the first plastic material is almost independent of the filling characteristic of the plastic molded part. The distribution of material in the interior of the first plastic material, that is, in the interior of the plastic molding takes place virtually automatically in an optimal manner. The complete space which is "cleared" in the interior of the first plastic material in step (3) is filled up by the second, foamable plastic material in the non-foamed state, whereby the volume shrinkage of the first plastic material during its cooling can also be disregarded, because immediately after the filling the cavity with the first plastic material is injected with the second plastic material. The volume shrinkage of the same starting with the cooling of the first plastic material is easily compensated by the second plastic material.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass der gesamte Verfahrensablauf prozesstechnisch eindeutig bestimmbar ist, nämlich über den Verlauf der von der Schließeinheit erzeugten Schließkraft. Dadurch können definierbare Innendrücke in der Kavität erzeugt und aufrechterhalten werden. Der Verlauf des Innendrucks über den kompletten Zyklusablauf kann somit in gewünschter Weise entsprechend der Formteilgeometrie und den verwendeten Kunststoffmaterialien optimal gestaltet werden. Insbesondere kann im Schritt (3) beim Einspritzen des zweiten aufschäumbaren Kunststoffmaterials der Innendruck auf einem Wert gehalten werden, bei dem ein Aufschäumen dieses Kunststoffmaterials sicher unterbleibt. Im Schritt (4) kann rasch die Schäumphase eingeleitet werden, so dass das zweite Kunststoffmaterial nach Beendigung von dessem Einfüllen sofort aufschäumen kann. In diesem Schritt (4) kann über einen definierten Schließkraftverlauf der Prozess des Aufschäumens in vorteilhafter Weise gezielt eingestellt und beeinflusst werden. Dies wirkt sich besonders günstig auf die Zykluszeit und die Formteilqualität aus. Gegebenenfalls kann gegen Ende des Aufschäumvorgangs, wenn die sich gebildeten Schaumzellen einen Schäumdruck erzeugen, eine leichte Erhöhung der Schließkraft vorgesehen werden, um je nach Formteil und Material ein gewisses Verdichten der Schaumzellen zu erzielen. A further advantage of the method according to the invention lies in the fact that the entire process sequence can be clearly determined in terms of process technology, namely via the course of the closing force generated by the closing unit. As a result, definable internal pressures can be generated and maintained in the cavity. The course of the internal pressure over the entire cycle can thus be optimally designed in the desired manner according to the molding geometry and the plastic materials used. In particular, in step (3), when injecting the second foamable plastic material, the internal pressure can be kept at a value at which foaming of this plastic material certainly does not occur. In step (4), the foaming phase can be introduced quickly, so that the second plastic material can foam up immediately after completion of its filling. In this step (4), the process of foaming can advantageously be set and influenced in a targeted manner via a defined closing force curve. This has a particularly favorable effect on the cycle time and the quality of the molded part. Optionally, towards the end of the foaming process, when the foam cells formed generate a foaming pressure, a slight increase in the closing force may be provided to achieve some compression of the foam cells depending on the molded part and material.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und unterThe invention is based on embodiments and below
Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden. Es zeigen: Reference to the figures will be explained in more detail. Show it:
Fig.1 Draufsicht auf eine Tischplatte;  Fig.1 top view of a table top;
Fig.2 Innendruckverlauf;  Fig.2 internal pressure curve;
Fig.3a-3d Verfahrensablauf ohne Einlegeteil  3a-3d process sequence without insert
Fig.4a-4d Verfahrensablauf mit Einlegeteil Gemäß Figur 1 weist eine rechteckförmige Tischplatte 1 eine Aussenschicht 2 aus einem ungeschäumten Kunststoffmatehal und einen darin befindlichen Kern 3 aus einem geschäumten Kunststoffmaterial auf. In den Eckbereichen oder in Randbereichen der Tischplatte 1 (siehe die Markierung X) können Befestigungselemente, beispielsweise in Form von Buchsen, bei der Herstellung der Tischplatte 1 eingearbeitet werden. 4a-4d process flow with insert According to FIG. 1, a rectangular table top 1 has an outer layer 2 of a non-foamed plastic matehal and a core 3 made of a foamed plastic material located therein. In the corner areas or in edge regions of the table top 1 (see the mark X) fasteners, for example in the form of sockets, in the manufacture of the table top 1 can be incorporated.
Die Figur 2 zeigt einen typischen Verlauf des Innendrucks im Innern des Kunststoff- Formteils bei dessen Herstellung. Nähere Angaben zu diesem Verlauf erfolgen weiter unten im Anschluss an die Beschreibung der nachfolgenden beiden Verfahrensvarianten, wie sie in den Figuren 3a - 3d sowie den Figuren 4a - 4d dargestellt sind. FIG. 2 shows a typical course of the internal pressure in the interior of the plastic molded part during its production. Further details on this course are given below after the description of the following two variants of the method, as shown in FIGS. 3a-3d and FIGS. 4a-4d.
In den Figuren 3a - 3d ist ein aus mehreren Bestandteilen bestehendes Formwerkzeug in einem Teilquerschnitt dargestellt. Dieses Formwerkzeug umfasst eine feststehende Formhälfte 4 und eine bewegliche Formhälfte 5. Die bewegliche Formhälfte 5 verfügt über eine Trägerplatte 9 mit einem Formeinsatz 6, eine umlaufende Tauchkantenleiste 7 sowie Vorspannmittel 8, mit denen die Tauchkantenleiste 7 dicht an die feststehende Formhälfte 4 angedrückt werden kann. Als Vorspannmittel können beispielsweise Kolben-Zylinder-Einheiten oder Federpakete vorgesehen sein. Ein derartiges Tauchkantenwerkzeug ist beispielsweise in der DE19809720C2 beschrieben und patentiert. Es können aber auch Tauchkantenwerkzeuge anderer Bauart oder sonstige für einen Prägevorgang geeignete Formwerkzeuge vorgesehen werden. In geschlossenem Zustand wird in dem Formwerkzeug eine Kavität 10 gebildet, in die über einen Angusskanal 11 Kunststoffschmelze eingebracht werden kann. Ferner ist ein Druckaufnehmer 12 vorgesehen, um den Innendruck in der Kavität zu messen. Nicht dargestellt ist die Schließeinheit zur Aufnahme eines solchen Formwerkzeugs. Hier kann grundsätzlich jede Schließeinheit in Betracht kommen, um die feststehende und die bewegliche Formhälfte auf- und zuzufahren sowie geeignete Schließkräfte aufzubauen. Zur Festlegung der Wandstärke des Kunststoff-Formteils können an der Schließeinheit und/oder an dem Formwerkzeug geeignete Wegaufnehmer vorgesehen werden, so dass die Wege beim Aufdrücken bzw. Auffahren der Kavität eindeutig bestimmbar sind. In der Figur 3d ist rein schematisch ein Wegaufnehmer 20a/20b am Formwerkzeug dargestellt. In FIGS. 3a-3d, a mold consisting of a plurality of components is shown in a partial cross-section. This mold comprises a fixed mold half 4 and a movable mold half 5. The movable mold half 5 has a support plate 9 with a mold insert 6, a circumferential dipping edge strip 7 and biasing means 8, with which the dipping edge strip 7 can be pressed close to the fixed mold half 4. As a biasing means, for example, piston-cylinder units or spring assemblies may be provided. Such a dipping edge tool is described and patented, for example, in DE19809720C2. However, it is also possible to provide dipping edge tools of a different design or other molding tools suitable for an embossing process. In the closed state, a cavity 10 is formed in the mold into which plastic melt can be introduced via a sprue channel 11. Further, a pressure transducer 12 is provided to measure the internal pressure in the cavity. Not shown is the closing unit for receiving such a mold. In principle, each closing unit can be considered here in order to open and close the stationary and movable mold halves and to build up suitable closing forces. In order to determine the wall thickness of the plastic molding, suitable displacement transducers can be provided on the closing unit and / or on the molding tool be provided so that the paths when pressing or driving the cavity are clearly determined. In the figure 3d, a displacement transducer 20a / 20b is shown purely schematically on the mold.
Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren mit den Schritten (1 ) bis (7) gemäß Patentanspruch 1 erläutert werden. Below, the method according to the invention with the steps (1) to (7) will be explained according to claim 1.
Schritt (1 ) Step 1 )
Die Figur 3a zeigt den Zustand des Formwerkzeugs zu Beginn eines Zyklus. Das Formwerkzeug ist zugefahren und es wird eine gegenüber dem fertigen Kunststoff- Formteil 1 verkleinerte Kavität 10 gebildet, wobei die so gebildete Kavität eine erste Größe G1 entsprechend einer vorgegebenen oder gewünschten Menge an erstem, ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 aufweist. Dieser Schritt entspricht der Phase I in der Figur 2.  FIG. 3a shows the state of the molding tool at the beginning of a cycle. The mold is closed and a cavity 10 which is smaller than the finished plastic molded part 1 is formed, the cavity thus formed having a first size G1 corresponding to a predetermined or desired amount of first, unfoamed plastic material M1. This step corresponds to phase I in FIG. 2.
Schritt (2) Step 2)
In einem nachfolgenden Schritt (Phase Il in der Figur 2) wird ein ungeschäumtes Kunststoffmaterial M1 , beispielsweise ungeschäumtes Polypropylen (PP) über den Angusskanal 11 in die Kavität 10 eingebracht, bis diese vollständig mit dem PP ausgefüllt ist. Gegebenenfalls kann noch ein Nachdruck aufgebracht werden, beispielsweise um kompliziertere Formteilgeometrien möglichst vollständig zu füllen und abzuformen. Dieser Zustand ist in der Figur 3b dargestellt. Das erste ungeschäumte Kunststoffmaterial M1 bildet eine feste Haut an den Wänden der Kavität 10 aus und bleibt im Kern zunächst flüssig. Aufgrund der Abkühlung tritt eine gewisse Volumenschwindung auf.  In a subsequent step (phase II in FIG. 2), an unfoamed plastic material M1, for example unfoamed polypropylene (PP), is introduced into the cavity 10 via the sprue 11 until it is completely filled with the PP. Optionally, a reprint can be applied, for example, as completely as possible to fill and mold more complicated part geometries. This condition is shown in FIG. 3b. The first unfoamed plastic material M1 forms a firm skin on the walls of the cavity 10 and initially remains liquid in the core. Due to the cooling, a certain volume shrinkage occurs.
Schritt (3) Step 3)
Unmittelbar im Anschluss an den Schritt (2) wird im nun folgenden Schritt (3) (Phase III in der Figur 2) ein aufschäumbares Kunststoffmaterial M2, beispielsweise PP+Schaummittel in die schmelzflüssige Seele des Kunststoffmaterials M1 eingespritzt, beispielsweise über den gleichen Angusskanal 11. Anstelle eines chemischen Schäummittels kann auch ein physikalisches Schäumen vorgesehen werden, beispielsweise nach dem sogenannten Mucell®- Verfahren. Durch das Einspritzen von dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial M2 wird die Kavität 10 auf eine gegenüber dem fertigen Kunststoff-Formteil 1 verkleinerte Kavität zweiter Größe G2 aufgedrückt, wobei sich diese Größe G2 aus einer vorbestimmten Menge an aufschäumbarem Kunststoffmaterial M2 oder, unter Berücksichtung von Temperatur und Druck, aus einem vorbestimmten Volumen an aufschäumbarem Kunststoffmaterial im nicht aufgeschäumten Zustand ergibt. Die Menge bzw. das Volumen an dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial M2 kann schneckenwegabhängig bestimmt bzw. eingestellt werden. Dies bedeutet, dass die Materialmenge bzw. das Volumen durch einen bestimmten Hub der Schnecke bestimmt ist, durch den ein bestimmte Materialmenge bzw. ein bestimmtes Volumen an dem zweiten Kunststoffmaterial M2 aus dem Schneckenvorraum in das Innere des ersten Kunststoffmaterials M1 verdrängt wird. Die Materialmenge bzw. das Volumen an dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial M2 kann aber auch schließenwegabhängig oder werkzeugpositionsabhängig bestimmt bwz. eingestellt werden. Dies bedeutet, dass die Materialmenge bzw. das Volumen durch eine bestimmte Wegstrecke festgelegt wird, um die sich das Formwerkzeug auffahren darf, d.h. um die sich die Schließeinheit (kurz die Schließe) auffahren darf. Die bewegliche Formhälfte darf dabei also um eine vorgegebene Wegstrecke von der feststehenden Formhälfte wegbewegt werden. Diese Wegstrecke kann mittels des Wegaufnehmers 20a/20b gemessen werden. Die zuletzt genannte Verfahrensvariante (schließenwegabhängig bzw. werkzeugpositionsabhängig) hat den Vorzug, dass man beim Einspritzen des zweiten Kunststoffmaterials M2 die Volumenschwindung des ersten Kunststoffmaterials M1 unberücksichtigt lassen kann. Es wird einfach soviel Material, d.h. eine solche Menge, an dem zweiten Kunststoffmaterial M2 eingespritzt, bis die gewünschte Werkzeugposition erreicht ist, d.h. bis die Kavität die gewünschte zweite Größe G2 erreicht hat. Die Schließkraft wirkt dem Aufdrücken der Kavität 10 entgegen und bestimmt damit den Innendruck in der Kavität 10. Somit kann der Innendruck in der Kavität 10 gezielt auf einem Wert gehalten werden, bei dem das zweite Kunststoffmaterial M2 nicht aufschäumen kann. Am Ende dieses Vorgangs des Einspritzens des zweiten Kunststoffmaterials M2 nimmt das Formwerkzeug eine Stellung ein, wie sie in der Figur 3c gezeigt ist. Immediately following step (2), in the next step (3) (phase III in FIG. 2), a foamable plastic material M2, for example PP + foaming agent, is injected into the molten core of the plastic material M1, for example via the same sprue channel 11. Instead of a chemical foaming agent, physical foaming may also be provided be, for example, according to the so-called Mucell® method. By injecting the second, foamable plastic material M2, the cavity 10 is pressed onto a reduced compared to the finished plastic molding 1 cavity second size G2, this size G2 from a predetermined amount of foamable plastic material M2 or, taking into account temperature and Pressure results from a predetermined volume of foamable plastic material in the non-foamed state. The amount or the volume of the second, foamable plastic material M2 can be determined and set depending on the screw path. This means that the amount of material or the volume is determined by a specific stroke of the screw, by which a certain amount of material or a certain volume of the second plastic material M2 from the Schneckenvorraum is displaced into the interior of the first plastic material M1. The amount of material or the volume of the second, foamable plastic material M2 can also be determined depending on the path or depending on the tool position bwz. be set. This means that the amount of material or the volume is determined by a certain distance by which the mold is allowed to start, ie by which the closing unit (in short the buckle) may start. The movable mold half may thus be moved away by a predetermined distance from the fixed mold half. This distance can be measured by means of the displacement sensor 20a / 20b. The last-mentioned method variant (depending on the closing path or tool position-dependent) has the advantage that the volume shrinkage of the first plastic material M1 can be disregarded when injecting the second plastic material M2. It is simply as much material, ie, such an amount injected at the second plastic material M2 until the desired tool position is reached, that is, until the cavity has reached the desired second size G2. The closing force counteracts the pressing of the cavity 10 and thus determines the internal pressure in the cavity 10. Thus, the internal pressure in the cavity 10 can be selectively maintained at a value at which the second plastic material M2 does not foam can. At the end of this process of injecting the second plastic material M2, the mold assumes a position as shown in Figure 3c.
Schritt (4) Step (4)
Anschließend wird die Kavität 10 durch Zurückfahren der Trägerplatte 9 mit dem Formeinsatz 6 aktiv vergrößert und zwar soweit, bis eine Kavität dritter Größe G3 entsprechend dem fertigen Kunststoff-Formteil 1 vorliegt (Phase IV in der Figur 2). Die Tauchkantenleiste 7 wird hierbei mittels der Vorspann mittel 8 auf Anschlag an der feststehenden Formhälfte 4 gehalten. Dieser Zustand des Formwerkzeugs ist in der Figur 3d dargestellt. Durch das aktive Vergrößern der Kavität fällt der Innendruck in der Kavität und damit der Druck in dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial M2 unter einen Wert ab, bei dem das zweite Kunststoffmaterial M2 aufschäumen kann.  Subsequently, the cavity 10 is actively enlarged by retracting the support plate 9 with the mold insert 6 and that extent until a third-size cavity G3 corresponding to the finished plastic molded part 1 is present (phase IV in Figure 2). The dipping edge strip 7 is held by means of the biasing means 8 to stop on the fixed mold half 4. This state of the molding tool is shown in FIG. 3d. By actively enlarging the cavity, the internal pressure in the cavity and thus the pressure in the second, foamable plastic material M2 drops below a value at which the second plastic material M2 can foam.
Schritt (5) - Schritt (7) Step (5) - Step (7)
Nach einer gewissen Abkühlphase kann das Formwerkzeug aufgefahren und das fertige Kunststoff-Formteil, beispielsweise die Tischplatte 1 , aus dem Formwerkzeug entnommen werden. Dieses Kunststoff-Formteil 1 weist einen Kern 3 aus einem geschäumten Kunststoffmaterial M2 mit einer diesen umgebenden Hülle oder Haut 2 aus einem ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 auf. Je nach Dicke der Hülle bzw. Haut 2 kann man auch von einer Aussenschicht 2 sprechen.  After a certain cooling phase, the mold can be raised and the finished plastic molded part, for example, the table top 1, are removed from the mold. This plastic molded part 1 has a core 3 of a foamed plastic material M2 with a surrounding shell or skin 2 made of a non-foamed plastic material M1. Depending on the thickness of the shell or skin 2, one can also speak of an outer layer 2.
Zwischen Schritt (3) und Schritt (4) kann Material von dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 im Bereich der Angussstelle eingespritzt werden, so dass die Oberfläche des fertigen Kunststoff-Formteils im Bereich der Angussstelle am Ende vollständig von dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 gebildet wird und das Kernmaterial M2 vor Beginn des vierten Schritts (4. Step) vollständig von dem Hautmaterial M1 umhüllt ist. Between step (3) and step (4), material can be injected from the first, unfoamed plastic material M1 in the region of the gate, so that the surface of the finished plastic molding in the region of the gate at the end is completely formed by the first, unfoamed plastic material M1 and the core material M2 is completely enveloped by the skin material M1 before the start of the fourth step (4th step).
In den Figuren 4a bis 4d ist der gleiche Verfahrensablauf dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, dass in einem Eckbereich oder einem Randbereich der Tischplatte 1 eine Buchse 13 zur Aufnahme eines Tischbeins in die Tischplatte 1 eingearbeitet wird. Hierzu ist seitlich des Formeinsatzes 6 ein Stab 14 in der Tauchkantenleiste 7 vorgesehen, der in die Kavität 10 hineinragt und auf den die Buchsen 13 aufgezogen werden können. Der besseren Übersicht halber ist hier der Druckaufnehmer 12 - obwohl tatsächlich vorhanden - nicht eingezeichnet. Das Verfahren läuft analog dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ab. Zunächst wird wie bei der Figur 3a eine vorverkleinerte Kavität 10 erster Größe G1 eingestellt (Schritt (1 )), die nachfolgend mit dem ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 gefüllt wird. Dabei wird im Unterschied zu den Figuren 3a - 3d ein etwas dickerer Rand aus dem Kunststoffmaterial M1 gebildet, in den die Buchse 13 eingebettet ist. Die Buchse 13 ist also bis auf die an der Tauchkantenleiste 7 anliegende Fläche vollständig von dem Kunststoffmaterial M1 umspritzt. Die nachfolgenden Schritte entsprechen denjenigen wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel. Am Ende von Schritt (3) befindet sich das aufschäumbare zweite Kunststoffmaterial M2 noch in ungeschäumtem Zustand im Innern des ersten Kunststoffmaterials M1 , wobei die Kavität 10 die zweite Größe G2 eingenommen hat. Nachfolgend erfolgt ein aktives Vergrößern der Kavität 10 auf eine Endgröße G3 durch Wegfahren der Trägerplatte 9 zusammen mit dem Formeinsatz 6, wohingegen die Tauchkantenleiste 7 und der Stab 14 in ihrer vorderen Position gehalten werden. Dabei erfolgt ein Druckabfall und ein Aufschäumen des zweiten Kunststoffmaterials M2. Nach einer Abkühlphase kann das Formwerkzeug aufgefahren und die Tischplatte 1 mit integrierten Buchsen 13 aus dem Formwerkzeug entnommen werden. FIGS. 4a to 4d show the same method sequence, but with the difference that in a corner area or an edge area of the table top 1 there is a socket 13 for receiving a table leg into the table top 1 is incorporated. For this purpose, a rod 14 in the dipping edge strip 7 is provided laterally of the mold insert 6, which protrudes into the cavity 10 and on which the bushings 13 can be mounted. For the sake of clarity, here is the pressure transducer 12 - although actually present - not shown. The method is analogous to the embodiment described above. First, as in FIG. 3a, a pre-reduced cavity 10 of first size G1 is set (step (1)), which is subsequently filled with the unfoamed plastic material M1. In contrast to FIGS. 3a-3d, a somewhat thicker edge is formed from the plastic material M1 into which the bushing 13 is embedded. The sleeve 13 is thus completely encapsulated by the plastic material M1 except for the voltage applied to the dipping edge strip 7 surface. The subsequent steps correspond to those as in the previous embodiment. At the end of step (3), the foamable second plastic material M2 is still in the unfoamed state in the interior of the first plastic material M1, wherein the cavity 10 has assumed the second size G2. Subsequently, an active enlargement of the cavity 10 to an end size G3 by driving away the support plate 9 together with the mold insert 6, whereas the dipping edge strip 7 and the rod 14 are held in their forward position. In this case, there is a pressure drop and foaming of the second plastic material M2. After a cooling phase, the mold can be raised and the table top 1 with integrated sockets 13 are removed from the mold.
Je nach Formteilgeometrie kann das Einspritzen des zweiten Kunststoffmaterials M2 auch schon beginnen, wenn die Kavität mit dem ersten Kunststoffmaterial nicht vollständig gefüllt ist. Das eindringende zweite Material M2 verdrängt dann das erste Material M1 bis in die noch nicht ausgefüllten Bereiche der Kavität. Hierbei ist aber darauf zu achten, dass der Minimaldruck für ein Verhindern des Aufschäumens des zweiten Kunststoffmaterials M2 nicht unterschritten wird. Depending on the geometry of the molded part, the injection of the second plastic material M2 can also begin even if the cavity is not completely filled with the first plastic material. The penetrating second material M2 then displaces the first material M1 into the not yet filled regions of the cavity. In this case, however, care must be taken that the minimum pressure for preventing the foaming of the second plastic material M2 is not undershot.
Nunmehr soll anhand der Figur 2 ein typischer Verlauf des Innendrucks in der Kavität 10 erläutert werden. Zu Beginn des Verfahrensablaufs ist die Kavität drucklos bzw. auf Atmosphärendruck (Phase I). Beim Füllen der Kavität 10 mit dem ungeschäumten Kunststoffmaterial M1 steigt der Innendruck rasch an, erreicht am Ende Füllvorgangs bzw. zum Ende der Nachdruckphase sein Maximum (vorliegend zum Beispiel 250 bar) und fällt nach Beendigung des Einspritzvorgangs des ungeschäumten Kunststoffmaterials M1 zunächst etwas ab (Phase II). Als nächstes wird das aufschäumbare Kunststoffmaterial M2 in die schmelzflüssige Seele des ersten Kunststoffmaterials M1 eingespritzt, wobei die Kavität aufgedrückt wird (Phase III). Dabei ist die Schließkraft so einzustellen, dass ein Innendruck in der Kavität vorliegt, bei dem das ankommende aufschäumbare Kunststoffmaterial M2 noch nicht aufschäumen kann. Dieser Minimaldruck Pmιn, der nicht unterschritten werden darf, um ein Aufschäumen zu vermeiden, ist materialabhängig und kann in der Steuerung der Spritzgießmaschine entsprechend voreingestellt werden. In dem vorliegenden Beispiel ist ein Minimaldruck von 200 bar vorgegeben. Nachdem eine vorbestimmte Menge oder ein vorbestimmtes Volumen an dem zweiten Kunststoffmaterial M2 eingespritzt worden ist, ist die Phase III zu Ende und die nächste Phase beginnt. In der Phase IV wird die Kavität aktiv vergrößert, wodurch es zu einem raschen Druckabfall in dem Kunststoffmaterial M2 kommt und dieses Aufschäumen kann. Am Ende der Phase IV liegt wieder Atmosphärendruck vor. Gegebenenfalls kann eine weitere Innendruckerhöhung nach der Schäumphase vorgesehen werden, damit die sich bildenden Oberflächenschichten des ungeschäumten Kunststoffmaterials M1 (hier des PP's) innendruckgeführt durch ein Schließkraftprofil mit Druck versorgt und somit auch verdichtet gehalten werden. Hierdurch ist es möglich, mittels kleiner Druckerhöhungen sicherzustellen, dass auch am Ende des Prozesses vor der Werkzeugöffnung ein definierbarer Innendruck im Formteil anhält. Dies ist durch einen leichten Anstieg des Druckverlaufs in der Figur 2 am Ende der Druckkurve in der Phase IV dargestellt. Now, a typical course of the internal pressure in the cavity 10 will be explained with reference to FIG. At the beginning of the procedure, the cavity is depressurized or at atmospheric pressure (phase I). When filling the cavity 10 with the unfoamed plastic material M1, the internal pressure rises rapidly, reaches the end of the filling process or at the end of the holding pressure its maximum (in this case, for example 250 bar) and drops after completion of the injection process of the unfoamed plastic material M1 initially slightly (Phase II). Next, the foamable plastic material M2 is injected into the molten core of the first plastic material M1, whereby the cavity is pressed (phase III). The closing force must be adjusted so that there is an internal pressure in the cavity at which the incoming foamable plastic material M2 can not yet foam. This minimum pressure P min , which must not be exceeded in order to avoid foaming, is material- dependent and can be preset accordingly in the control of the injection molding machine. In the present example, a minimum pressure of 200 bar is given. After a predetermined amount or volume has been injected on the second plastic material M2, phase III is over and the next phase begins. In phase IV, the cavity is actively enlarged, which leads to a rapid pressure drop in the plastic material M2 and this foaming can. At the end of phase IV atmospheric pressure is present again. Optionally, a further increase in internal pressure after the foaming phase can be provided, so that the surface layers of the unfoamed plastic material M1 (here of the PP ' ) forming under pressure are supplied with pressure by a closing force profile and thus also kept compacted. This makes it possible to ensure by means of small pressure increases that also at the end of the process before the tool opening a definable internal pressure in the molding stops. This is illustrated by a slight increase in the pressure curve in FIG. 2 at the end of the pressure curve in phase IV.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Herstellen eines Kunststoff-Formteils (1 ), wobei das Kunststoff- Formteil eine Hülle (2), insbesondere eine Haut oder eine Aussenschicht, aus einem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial (M1 ) und einen Kern (3) aus einem zweiten, geschäumten Kunststoffmaterial (M2) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: 1. A method for producing a plastic molding (1), wherein the plastic molding a sheath (2), in particular a skin or an outer layer, of a first, unfoamed plastic material (M1) and a core (3) of a second, foamed plastic material (M2), characterized by the following steps:
(1 ) Zufahren eines Formwerkzeugs und Einstellen einer gegenüber dem  (1) closing a mold and setting one opposite the
fertigen Kunststoff-Formteil (1 ) verkleinerten Kavität (10), wobei die so gebildete Kavität eine erste Größe (G1 ) aufweist;  finished plastic molded part (1) reduced cavity (10), wherein the cavity thus formed has a first size (G1);
(2) Füllen der verkleinerten Kavität (10) erster Größe (G1 ) mit dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial (M1 );  (2) filling the reduced first size cavity (10) (G1) with the first unfoamed plastic material (M1);
(3) Einspritzen einer bestimmten Menge von dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) in das Innere des ersten, ungeschäumten  (3) Injecting a certain amount of the second foamable plastic material (M2) into the interior of the first unfoamed one
Kunststoffmaterials (M1 ), wobei die Kavität (10) durch das Einspritzen von dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) entsprechend der bestimmten Menge an dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) auf eine gegenüber dem fertigen Kunststoff-Formteil (1 ) verkleinerte Kavität (10) zweiter Größe (G2) aufgedrückt wird, wobei der Druck in dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) in der Kavität (10) auf einem Wert gehalten wird, bei dem das zweite Kunststoffmaterial (M2) nicht aufschäumen kann;  Plastic material (M1), wherein the cavity (10) by the injection of the second, foamable plastic material (M2) corresponding to the determined amount of the second, foamable plastic material (M2) on a compared to the finished plastic molded part (1) reduced cavity ( 10) of second size (G2) is pressed, wherein the pressure in the second foamable plastic material (M2) in the cavity (10) is maintained at a value at which the second plastic material (M2) can not foam;
(4) Aktives Vergrößern der Kavität (10) durch Auseinanderfahren von die Kavität (10) bildenden Bestandteilen (6, 9) des Formwerkzeugs bis eine Kavität (10) dritter Größe (G3) entsprechend dem fertigen Kunststoff- Formteil (1 ) vorliegt, wobei der Druck in dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) unter einen Wert abfällt, bei dem das zweite Kunststoffmaterial (M2) aufschäumen kann;  (4) actively enlarging the cavity (10) by moving apart from the cavity (10) forming components (6, 9) of the mold until a third size cavity (10) (G3) corresponding to the finished plastic molding (1) is present the pressure in the second foamable plastic material (M2) falls below a value at which the second plastic material (M2) can foam;
(5) Abkühlenlassen des Kunststoff-Formteils (1 ),  (5) allowing the plastic molding (1) to cool,
(6) Öffnen des Formwerkzeugs,  (6) opening the mold,
(7) Entnahme oder Ausstossen des fertigen Kunststoff-Formteils (1 ). (7) removal or ejection of the finished plastic molding (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
im Schritt (3) die Menge an zweitem, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) schneckenwegabhängig bestimmt wird.  in step (3), the amount of second, foamable plastic material (M2) is determined as a function of the screw path.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , 3. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
im Schritt (3) die Menge an zweitem, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) schließenwegabhängig oder werkzeugpositionsabhängig bestimmt wird.  in step (3), the amount of second foamable plastic material (M2) closing is determined depending on the distance or position of the tool.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
zwischen dem Schritt (3) und dem Schritt (4) Material von dem ersten,  between step (3) and step (4) material from the first,
ungeschäumten Kunststoffmaterial (M2) im Bereich der Angussstelle (11 ) eingespritzt wird, wobei die Oberfläche des Kunststoff-Formteils (1 ) im Bereich der Angussstelle (11 ) vollständig von dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial (M1 ) gebildet wird, so dass der Kern (3) vor Beginn des Schritts (4) vollständig von der Hülle (2) umgeben ist.  non-foamed plastic material (M2) in the region of the gate (11) is injected, wherein the surface of the plastic molding (1) in the region of the gate (11) is completely formed by the first, unfoamed plastic material (M1), so that the core ( 3) is completely surrounded by the sheath (2) before the start of step (4).
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Innendruck in dem zweiten, aufschäumbaren Kunststoffmaterial (M2) mittels eines geeigneten Innendruckaufnehmers (12) gemessen wird, und dass im Schritt (3) die Schließkraft auf einen Wert eingestellt wird, der unter Berücksichtigung der projizierten Fläche des Kunststoff-Formteils (1 ) einem Innendruck entspricht, bei dem das zweite Kunststoffmaterial (M2) nicht aufschäumen kann.  the internal pressure in the second, foamable plastic material (M2) by means of a suitable internal pressure transducer (12) is measured, and that in step (3) the closing force is set to a value taking into account the projected area of the plastic molding (1) a Internal pressure at which the second plastic material (M2) can not foam.
6. Verfahren nach Anspruch 5, 6. The method according to claim 5,
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
der Innendruck von aussen durch das erste, ungeschäumte Kunststoffmaterial (M1 ) hindurch gemessen wird, wobei ein an der Oberfläche des ungeschäumten Kunststoffmaterials (M1 ) positionierter Innendruckaufnehmer (12) verwendet wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, the internal pressure is measured from outside through the first unfoamed plastic material (M1), using an internal pressure transducer (12) positioned on the surface of the unfoamed plastic material (M1). Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
im Schritt (2) die verkleinerte Kavität (10) erster Größe (G1 ) vollständig mit dem ersten, ungeschäumten Kunststoffmaterial (M1 ) gefüllt wird. in step (2), the reduced first size cavity (10) (G1) is completely filled with the first unfoamed plastic material (M1).
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