WO2015086199A1 - Film hinges made of fibre-reinforced plastics and manufacturing process - Google Patents

Film hinges made of fibre-reinforced plastics and manufacturing process Download PDF

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WO2015086199A1
WO2015086199A1 PCT/EP2014/072124 EP2014072124W WO2015086199A1 WO 2015086199 A1 WO2015086199 A1 WO 2015086199A1 EP 2014072124 W EP2014072124 W EP 2014072124W WO 2015086199 A1 WO2015086199 A1 WO 2015086199A1
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WO
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component
plastic
film hinge
reinforced
fiber
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PCT/EP2014/072124
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Inventor
Philipp Seidl
Nikolaus Feichtenschlager
Original Assignee
Lisa Dräxlmaier GmbH
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Publication date
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/36Feeding the material to be shaped
    • B29C44/38Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length
    • B29C44/42Feeding the material to be shaped into a closed space, i.e. to make articles of definite length using pressure difference, e.g. by injection or by vacuum
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    • B29C44/00Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/34Auxiliary operations
    • B29C44/3442Mixing, kneading or conveying the foamable material
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
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    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/12Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
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    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/30Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005Body finishings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a synthetic material component with a film hinge, such
  • DE 103 08 246 AI describes a bearing shell made of plastic, by means of an injection molding process
  • Stretching of the film hinge during assembly is particularly low, fiber reinforced materials can be used without the risk of destroying the
  • fiber reinforced, especially glass fiber reinforced, plastics are often desirable due to the strengths and stiffnesses achieved by the fibers, and are indispensable in some applications, particularly in the automotive industry.
  • An object of the invention is to provide a method for producing a fiber-reinforced plastic component with a film hinge with reduced manufacturing costs, reduced component weight and / or a reduced number of component components, such a plastic component and a corresponding film hinge.
  • the object is achieved with a method according to claim 1, a component according to claim 12 and a film hinge according to
  • the invention aims to provide a component of a
  • fiber-containing plastic melted in an injection mold.
  • the fibers can be added to the plastic melt in the injection mold or the plastic can with already contained fibers in the
  • the Plastic as granules before and is introduced about a funnel in the injection mold.
  • the tool may in this case be, for example, a rod casting system or a hot runner system provided with a needle closure.
  • screw extruders are used, wherein the supplied plastic or the supplied Kunststoffstoffgranulat by
  • the plastic is made by means of a foaming agent
  • frothed This happens, for example, during the so-called physical foaming during or after the Aufschmelzung by a gas, preferably nitrogen, is introduced under pressure into the melt.
  • a gas preferably nitrogen
  • the foaming can be achieved by means of a blowing agent added to the plastic. This procedure is called chemical foaming.
  • the foamed plastic melt is injected into a cavity of a component mold having a portion for forming a film hinge.
  • the component form is effectively the template for the component. It has the cavity whose contour corresponds to the component.
  • the component form is expediently multi-part,
  • the component form is opened.
  • film hinge may be an area, preferably rectilinear extent, with tapered
  • the wall thickness is determined so that the nature of the film hinge, including in particular the flexibility and Strength, a hinge-like pivoting of the component allows without this breaks. More specifically, the component has a first component portion and a second component
  • the film hinge preferably has a material thickness in the range from 0.5 to 0.8 mm, more preferably approximately 0.65 mm on.
  • the film hinge itself as part of the component, consists of a fiber-reinforced, foamed plastic.
  • component can be understood here to mean that, in addition to the film hinge one or more
  • Sections are present, which have a much lower flexibility compared to the hinge, until the complete disappearance of the bending ability, and the
  • fiber-reinforced plastic components can be manufactured which are based on integral, i. one-piece fashion, containing a movie hinge.
  • the strength of the fiber-reinforced plastic is combined here with the flexibility of a film hinge.
  • the finished Kunststoffoffoffbauteil further advantages that arise due to the foaming. This includes, in particular, the lower weight and the lower material consumption, at substantially the same level Load capacity.
  • Film-reinforced fiber-reinforced plastic reduces manufacturing time and effort, improves durability and reduces wear
  • the plastic is reinforced with glass fibers, since this is extremely robust to mechanical stress.
  • the basis is thermoset and
  • Thermoplastic plastics in particular polyamide, in particular polyamide
  • the foaming agent comprises a gas which is melted under pressure into the melted or in
  • Nitrogen and / or carbon dioxide are particularly suitable as foaming gases.
  • Injection molding tool may have a special mixing zone, in which the gas is injected, or the gas can be approximately in the worm gear for melting and
  • Foaming agent leaves the in the injection mold
  • plastic to be introduced, so that a conventional method based thereon can be modified with relatively simple means.
  • the gas fraction is preferably in the range of 0.2% to 0.4%.
  • the gas fraction preferred here was considered to be a suitable compromise from the retention of the original
  • the foaming agent includes
  • the plastic is injected into the component mold via one or more injection points, the injection points not being located directly on the region of the component form intended to form the film hinge.
  • the dimensioning and positioning of the injection point (s) should be adapted to the component volume. This can be done, for example, under
  • the plastic is a polyamide suitable for
  • foamed KunststoffStoffbaumaschinener in vehicle construction is very suitable. It combines in an excellent way the requirements for strength and stability of the component, as well as the
  • the fiber content may be between 10% and 40%, preferably at substantially 30%.
  • the fill time is in the range of 0.5 to 1 second, more preferably less than 0.8 second.
  • Spray pressure can then rise to about 1400 bar, which is a result of the high Anspritz für Accord.
  • the tool temperature should preferably not fall below 40 ° C in the affected area.
  • the final geometry in this case is defined by the internal melt pressure.
  • Transport sector in general, in particular aviation and shipping, in furniture, home automation, etc ..
  • the present invention is particularly suitable for the production of components for vehicles, since it is very much on an attractive appearance over a long service life at high
  • the invention comprises a
  • the invention comprises a living hinge of one
  • Figures la to lc show the cross section of a
  • Figure 2a is a three-dimensional view of one
  • FIG. 2b shows the area of a film hinge enlarged in cross section.
  • Figures 3a and 3b are interior views of a two-part component form.
  • Figures la to lc show an injection mold 1 and a component mold 20 for producing a component 30 with a film hinge of a foamed, fiber-reinforced
  • the injection mold 1 has a funnel 2 and a cylinder 3 around which a heating tape 4 is laid and in which a worm 5 is rotatably provided.
  • plastic material granules are introduced via the hopper 2 in the cylinder 3 during plasticizing.
  • the granules are melted by rotating the screw 5 and supplying heat from outside through the heating bands 4 and by shearing heat to a thermoplastic composition and through
  • Helical flights 5 ' which are formed by thread-like screw walls 5'', transported in a screw antechamber 6.
  • the molten thermoplastic molding material becomes due to a forward movement of the screw 5 in a
  • Cavity 21 of the component mold 20 injected.
  • a holding pressure phase with subsequent cooling phase becomes active, which determines the dimensional accuracy, shrinkage and the distortion of the component 30.
  • the component mold 20 is opened and the finished component 30 is ejected.
  • the granules which is supplied via the hopper 2, already with fibers, preferably glass fibers, added.
  • reinforcing fibers may be introduced into the cylinder 3 via a separate access, not shown in the figures.
  • gas preferably nitrogen
  • an injector which is indicated by an arrow 7 in FIG. 1a.
  • a blowing agent may be included in the granules that is supplied via the hopper 2.
  • the gas and / or propellant now leads to a foaming of the plastic directly in the cylinder 3, either already in the screw flights 5 ', but at the latest in the screw antechamber 6, takes place.
  • the plastics material component shown in FIG. 2 a has a first component half 32 and a second component half 33, which are connected via a film hinge 31.
  • Film hinge 31 is in cross section in the figure 2b
  • the thickness of the film hinge 31 is here for example about 0.65 mm, whereby this has sufficient flexibility and at the same time is not so brittle despite fiber reinforcement that it breaks when actuated.
  • the component halves 32 and 33 are sufficiently rigid.
  • the two component mold halves 22 and 23 are relative
  • the injection molding of the component is realized either by means of a rod casting system or a needle valve hot runner system.
  • Reason for this measure is that the gas pressure or the
  • Melt pressure in the sprue system should not expand early or should not outgas during the production process.
  • the dimensioning of the injection point and the sprue system should be adapted to the component volume. This also applies to the number of injection points.
  • the diameter of the sprue bar is preferably in any area more than twice the wall thickness, as it may otherwise lead to inflation of the sprue bar, which in turn
  • a key aspect in optimizing injection is short flow paths and a constant melt flow during the filling process to allow consistent, consistent filling of the hinge geometry. This is the location of the injection points
  • PA 6 GF 15 and PA 6 GF 30 have proved to be suitable by way of example.
  • PA 6 GF 30 have proved to be suitable by way of example.
  • the filling process should be kept as short as possible. This requirement requires a high to very high injection speed.
  • the filling time is preferably not more than 0.8 s and the screw speed is preferably about 110 mm / s.
  • the specific spray pressure then rises to about 1400 in cash.
  • the tool temperature in the affected area should not be below 40 ° C.
  • the cooling time is crucial for the subsequent component quality and should be adapted to the geometry to be generated and tuned. It is important that there is no wave formation and no outgassing or puffing. For most components with film hinge geometries, this phase is not defined by the film hinge but by the rest of the component. In some cases, the full functionality of the film hinge geometry unfolds

Abstract

A method for producing a fibre-reinforced plastic component (30) comprising a film hinge (31), wherein the method comprises the steps of: melting a plastic laced with fibres in an injection moulding tool (1); foaming the plastic using a foaming agent; injecting the foamed plastics material into a component mould (20) which has a part for forming a film hinge (31); solidifying the plastic component (30) and removing it from the component mould (20). A component (30) comprising a film hinge (31) made from a fibre-reinforced foamed plastic. A film hinge (31) made from a fibre-reinforced foamed plastic.

Description

FILMSCHARNIERE AUS FASERVERSTÄRKTEN KUNSTSTOFFEN UND  FILM CHARNERS OF FIBER REINFORCED PLASTICS AND
HERSTELLUNGSVERFAHREN  PRODUCTION METHOD
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines KunstStoffbauteils mit einem Filmscharnier, ein solches The invention relates to a method for producing a synthetic material component with a film hinge, such
Bauteil sowie ein Filmscharnier aus Kunststoff, insbesondere zur Verwendung im Fahrzeugbau. Component and a film hinge made of plastic, in particular for use in vehicle construction.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Aus der DE 10 2009 056 111 AI ist eine Transportvorrichtung zur Aufnahme von Kaffeebechern mit einem Filmscharnier bekannt. Die DE 103 08 246 AI beschreibt eine Lagerschale aus Kunststoff, die mittels eines Spritzgussverfahrens From DE 10 2009 056 111 AI a transport device for receiving coffee cups with a film hinge is known. DE 103 08 246 AI describes a bearing shell made of plastic, by means of an injection molding process
hergestellt wird und ein Filmscharnier aufweist. Da die is manufactured and has a film hinge. Because the
Dehnung des Filmscharniers während der Montage besonders gering ist, können faserverstärkte Materialien eingesetzt werden, ohne dass die Gefahr einer Zerstörung des Stretching of the film hinge during assembly is particularly low, fiber reinforced materials can be used without the risk of destroying the
Filmscharniers während der Montage besteht. Auch aus der US 2005/0244773 AI ist ein Teil mit einem Filmscharnier Film hinge during assembly is. Also from the US 2005/0244773 AI is a part with a film hinge
vorbekannt . previously known.
Die DE 102 50 765 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer angelenkten Klappe beim Spritzgießen eines Formteils aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff. Durch Ausbilden eines eingekerbten Bereichs zwischen einem Hauptkörper des Formteils und einer Klappe, in den ein Streifen aus einem flexiblen Material eingebracht wird, wird ein Scharnier gefertigt . Das Scharnier wird in einem gesonderten Arbeitsschnitt durch Einspritzen eines flexiblen Kunststoffs, wie etwa TPE, hergestellt. Der Grund dafür und für die daraus resultierende Mehrteiligkeit des Bauteils im Stand der Technik liegt darin, dass die Herstellung von Filmscharnieren aus DE 102 50 765 AI describes a method for producing a hinged flap during injection molding of a molded part of a glass fiber reinforced plastic. By forming a notched portion between a main body of the molding and a flap into which a strip of flexible material is inserted, a hinge is made. The hinge is made in a separate working cut by injecting a flexible plastic such as TPE. The reason for this and for the resulting multi-part of the component in the prior art is that the production of film hinges
glaserverstärkten Kunststoffen bislang nicht möglich war, da diese bereits nach wenigen Öffnungs- und Schließversuchen brechen . glass reinforced plastics was previously not possible because they break after only a few opening and closing attempts.
Auf der anderen Seite sind faserverstärkte, insbesondere glasfaserverstärkte Kunststoffe aufgrund der durch die Fasern erzielten Festigkeiten und Steifigkeiten oft wünschenswert und in manchen Einsatzgebieten, insbesondere im Automobilbau, unerlässlich . On the other hand, fiber reinforced, especially glass fiber reinforced, plastics are often desirable due to the strengths and stiffnesses achieved by the fibers, and are indispensable in some applications, particularly in the automotive industry.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung General description of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoffbauteils mit einem Filmscharnier mit verringertem Herstellungsaufwand, verringertem Bauteilgewicht und/oder einer reduzierten Anzahl von Bauteilkomponenten, ein solches KunstStoffbauteil sowie ein entsprechendes Filmscharnier bereitzustellen. An object of the invention is to provide a method for producing a fiber-reinforced plastic component with a film hinge with reduced manufacturing costs, reduced component weight and / or a reduced number of component components, such a plastic component and a corresponding film hinge.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1, einem Bauteil gemäß Anspruch 12 und einem Filmscharnier gemäß The object is achieved with a method according to claim 1, a component according to claim 12 and a film hinge according to
Anspruch 15 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben Ausführungsformen der Erfindung an. Claim 15 solved. The dependent claims indicate embodiments of the invention.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Bauteil aus einem The invention aims to provide a component of a
faserverstärkten Kunststoff mit einem Filmscharnier, fiber reinforced plastic with a film hinge,
bevorzugt einteilig, zu versehen. Dazu wird ein preferably in one piece, to provide. This will be a
faserenthaltender Kunststoff in einem Spritzgießwerkzeug aufgeschmolzen. Die Fasern können der Kunststoffschmelze im Spritzgießwerkzeug zugefügt werden oder der Kunststoff kann mit bereits darin enthaltenen Fasern in das fiber-containing plastic melted in an injection mold. The fibers can be added to the plastic melt in the injection mold or the plastic can with already contained fibers in the
Spritzgießwerkzeug eingebracht werden. Bevorzugt liegt der Kunststoff als Granulat vor und wird etwa über einen Trichter in das Spritzgießwerkzeug eingebracht. Das Werkzeug kann hierbei beispielsweise ein Stangengusssystem oder ein mit einem Nadelschluss versehenes Heißkanalsystem sein. Bevorzugt kommen Schneckenextruder zum Einsatz, wobei der zugeführte Kunststoff bzw. das zugeführte KunstStoffgranulat durch Injection mold are introduced. Preferably, the Plastic as granules before and is introduced about a funnel in the injection mold. The tool may in this case be, for example, a rod casting system or a hot runner system provided with a needle closure. Preferably, screw extruders are used, wherein the supplied plastic or the supplied Kunststoffstoffgranulat by
Rotieren der Schnecke und Zuführen von Wärme von außen, beispielsweise durch Heizbänder, und durch (interne) Rotating the screw and supplying heat from the outside, for example by heating bands, and by (internal)
Scherwärme zu einer thermoplastischen Masse aufgeschmolzen und durch die Schneckengänge transportiert wird. Scherwärme is melted into a thermoplastic mass and transported through the screw flights.
Der Kunststoff wird mittels eines Aufschäummittels The plastic is made by means of a foaming agent
aufgeschäumt. Dies geschieht beispielsweise beim sogenannten physikalischen Schäumen während oder nach der AufSchmelzung, indem ein Gas, vorzugsweise Stickstoff, unter Druck in die Schmelze eingebracht wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Aufschäumen mittels eines dem Kunststoff beigefügten Treibmittels erzielt werden. Dieses Vorgehen nennt sich chemisches Schäumen. frothed. This happens, for example, during the so-called physical foaming during or after the Aufschmelzung by a gas, preferably nitrogen, is introduced under pressure into the melt. Alternatively or additionally, the foaming can be achieved by means of a blowing agent added to the plastic. This procedure is called chemical foaming.
Die aufgeschäumte Kunststoffschmelze wird in einen Hohlraum einer Bauteilform, der einen Abschnitt zur Ausbildung eines Filmscharniers aufweist, eingespritzt. Die Bauteilform stellt gewissermaßen die Schablone für das Bauteil dar. Sie weist den Hohlraum auf, dessen Kontur dem Bauteil entspricht. Dazu ist die Bauteilform zweckmäßigerweise mehrteilig, The foamed plastic melt is injected into a cavity of a component mold having a portion for forming a film hinge. The component form is effectively the template for the component. It has the cavity whose contour corresponds to the component. For this purpose, the component form is expediently multi-part,
vorzugsweise zweiteilig, vorgesehen, um ein einfaches Öffnen und Schließen des Bauteils zu ermöglichen. Das Einspritzen der Kunststoffschmelze erfolgt im geschlossenen Zustand. Zur Entnahme des verfestigten Bauteils wird die Bauteilform geöffnet . preferably in two parts, provided to allow easy opening and closing of the component. The injection of the plastic melt takes place in the closed state. To remove the solidified component, the component form is opened.
Unter der Bezeichnung „Filmscharnier" kann ein Bereich, vorzugsweise geradliniger Erstreckung, mit verjüngter By the term "film hinge" may be an area, preferably rectilinear extent, with tapered
Wandstärke verstanden werden. Die Wandstärke ist dabei so festgelegt, dass die Beschaffenheit des Filmscharniers, hierunter fallen insbesondere die Flexibilität und Festigkeit, ein scharnierartiges Verschwenken des Bauteils ermöglicht, ohne dass dieses bricht. Genauer gesagt weist das Bauteil einen ersten Bauteilabschnitt und einen zweiten Wall thickness to be understood. The wall thickness is determined so that the nature of the film hinge, including in particular the flexibility and Strength, a hinge-like pivoting of the component allows without this breaks. More specifically, the component has a first component portion and a second component
Bauteilabschnitt auf, die über das Filmscharnier miteinander verbunden sind. Die beiden Bauteilabschnitte lassen sich über das Filmscharnier, das auch als „Filmgelenk" bezeichnet werden kann, relativ zueinander verschwenken. Dazu weist das Filmscharnier vorzugsweise eine Materialdicke im Bereich von 0,5 bis 0,8 mm, noch bevorzugter von etwa 0,65 mm auf. Component section, which are connected to each other via the film hinge. The two component sections can be pivoted relative to one another via the film hinge, which can also be referred to as a "film hinge." For this purpose, the film hinge preferably has a material thickness in the range from 0.5 to 0.8 mm, more preferably approximately 0.65 mm on.
Wichtig ist, dass das Filmscharnier selbst, als Teil des Bauteils, aus einem faserverstärkten, geschäumten Kunststoff besteht. Der Begriff „Bauteil" kann hier so verstanden werden, dass neben dem Filmscharnier ein oder mehrere It is important that the film hinge itself, as part of the component, consists of a fiber-reinforced, foamed plastic. The term "component" can be understood here to mean that, in addition to the film hinge one or more
Abschnitte vorhanden sind, die im Vergleich zum Filmscharnier eine deutlich geringere Flexibilität, bis zum vollständigen Verschwinden der Biegefähigkeit, aufweisen und die Sections are present, which have a much lower flexibility compared to the hinge, until the complete disappearance of the bending ability, and the
vorzugsweise eine besondere Funktionalität haben, indem sie beispielsweise als Befestigungselemente dienen. preferably have a special functionality, for example, by serving as fasteners.
Nach dem Einspritzen der aufgeschäumten KunstStoffmasse in die Bauteilform wird diese verfestigt, und anschließend kann das Bauteil aus der Bauteilform entnommen werden. After injection of the foamed KunstStoffmasse in the component form this is solidified, and then the component can be removed from the component form.
Aufgrund der Viskositätsänderung der Kunststoffschmelze während des Schäumprozesses und der Veränderung der Due to the change in viscosity of the plastic melt during the foaming process and the change in the
Biegesteifigkeit am fertigen Bauteil wird es möglich, verschiedene Scharniergeometrien aus Materialien zu Flexural rigidity on the finished component makes it possible to use different hinge geometries of materials
realisieren, mit denen dies früher nicht möglich war. Damit können insbesondere faserverstärkte KunstStoffbauteile hergestellt werden, die auf integrale, d.h. einteilige Art und Weise, ein Filmscharnier enthalten. Die verbesserte realize that this was not possible in the past. In particular, fiber-reinforced plastic components can be manufactured which are based on integral, i. one-piece fashion, containing a movie hinge. The improved
Festigkeit des faserverstärkten Kunststoffs wird hier mit der Flexibilität eines Filmscharniers verbunden. Darüber hinaus weist das fertige KunstStoffbauteil weitere Vorteile auf, die sich aufgrund der Aufschäumung ergeben. Darunter enthalten sind insbesondere das geringere Gewicht und der geringere Materialverbrauch, bei im Wesentlichen gleichbleibender Tragfähigkeit. Diese Eigenschaften spielen insbesondere im Fahrzeugbau eine große Rolle, bei dem es in zunehmendem Maße, insbesondere bei der Elektromobilität , auf Leichtbau ankommt. Die Herstellung eines einteiligen Bauteils aus einem The strength of the fiber-reinforced plastic is combined here with the flexibility of a film hinge. In addition, the finished Kunstoffoffbauteil further advantages that arise due to the foaming. This includes, in particular, the lower weight and the lower material consumption, at substantially the same level Load capacity. These properties play a major role, in particular in vehicle construction, in which lightweight construction is becoming increasingly important, especially in the field of electromobility. The production of a one-piece component from a
faserverstärkten Kunststoff mit Filmscharnier verringert die Herstellungszeit und den Herstellungsaufwand, verbessert gegebenenfalls die Haltbarkeit und verringert die Film-reinforced fiber-reinforced plastic reduces manufacturing time and effort, improves durability and reduces wear
Wartungsanfälligkeit im Vergleich mit mehrteiligen Maintenance vulnerability compared with multipart
faserverstärkten KunstStoffteilen . fiber reinforced plastic components.
Vorzugsweise ist der Kunststoff mit Glasfasern verstärkt, da dieser gegenüber mechanischer Beanspruchung ausgesprochen robust ist. Als Basis kommen duroplastische und Preferably, the plastic is reinforced with glass fibers, since this is extremely robust to mechanical stress. The basis is thermoset and
thermoplastische Kunststoffe, insbesondere Polyamid, in Thermoplastic plastics, in particular polyamide, in
Betracht. Durch das Aufschäumen wird dem Material im Bereich des Filmscharniers eine ausreichende Flexibilität vermittelt. Consideration. Foaming gives the material sufficient flexibility in the area of the film hinge.
In einer Ausführungsform weist das Aufschäummittel ein Gas auf, das unter Druck in den aufgeschmolzenen oder in In one embodiment, the foaming agent comprises a gas which is melted under pressure into the melted or in
AufSchmelzung begriffenen Kunststoff in dem Plastic melting in the
Spritzgießwerkzeug eingebracht wird. Als Aufschäumgase eignen sich insbesondere Stickstoff und/oder Kohlendioxid. Das  Injection mold is introduced. Nitrogen and / or carbon dioxide are particularly suitable as foaming gases. The
Spritzgießwerkzeug kann eine spezielle Mischzone aufweisen, in welche das Gas eingespritzt wird, oder das Gas kann etwa in den Schneckengang einer zum Aufschmelzen und Injection molding tool may have a special mixing zone, in which the gas is injected, or the gas can be approximately in the worm gear for melting and
Transportieren des Kunststoffs vorgesehenen Schnecke Transporting the plastic provided snail
eingebracht werden. Die Verwendung eines Gases als be introduced. The use of a gas as
Aufschäummittel belässt den in das Spritzgießwerkzeug Foaming agent leaves the in the injection mold
einzubringenden Kunststoff unberührt, sodass ein darauf basierendes herkömmliches Verfahren mit relativ einfachen Mitteln abgeändert werden kann. plastic to be introduced, so that a conventional method based thereon can be modified with relatively simple means.
Der Gasanteil liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2% bis 0,4%. Der hier bevorzugte Gasanteil wurde als ein geeigneter Kompromiss aus der Beibehaltung der ursprünglichen The gas fraction is preferably in the range of 0.2% to 0.4%. The gas fraction preferred here was considered to be a suitable compromise from the retention of the original
Bauteileigenschaft und der Hinzufügung der notwendigen Component feature and the addition of the necessary
Flexibilität im Bereich des Filmscharniers gefunden. In einer Ausführungsform weist das Aufschäummittel ein Flexibility found in the hinge area. In one embodiment, the foaming agent includes
Treibmittel auf, mit dem der Kunststoff vor der AufSchmelzung versetzt wird. Mit diesem chemischen Schäumen kann das Propellant, which is added to the plastic before Aufschmelzung. With this chemical foaming that can
Aufschäumen des Kunststoffs sogar mit einem herkömmlichen Spritzgießwerkzeug, das ein Einfügen von Gas unter Druck nicht vorsieht, bewerkstellig werden. Foaming the plastic even with a conventional injection mold, which does not provide a gas insertion under pressure, accomplish.
Vorzugsweise wird der Kunststoff über einen oder mehrere Anspritzpunkte in die Bauteilform eingespritzt, wobei sich die Anspritzpunkte nicht direkt an dem zur Ausbildung des Filmscharniers vorgesehenen Bereich der Bauteilform befinden. Generell gilt, dass die Dimensionierung und Positionierung des bzw. der Anspritzpunkte auf das Bauteilvolumen abgestimmt werden sollte. Dies kann beispielsweise unter Preferably, the plastic is injected into the component mold via one or more injection points, the injection points not being located directly on the region of the component form intended to form the film hinge. In general, the dimensioning and positioning of the injection point (s) should be adapted to the component volume. This can be done, for example, under
Berücksichtigung kurzer Fließwege und eines konstanten Considering short flow paths and a constant
Schmelzflusses während des Füllvorgangs ermittelt werden. Hierbei hat sich herausgestellt, dass ein konstantes und fehlerfreies Füllen der Scharniergeometrie am besten Melt flow can be determined during the filling process. It has been found that a constant and error-free filling of the hinge geometry best
realisiert wird, wenn sich der bzw. die Anspritzpunkte nicht direkt am Scharnier befinden. Ferner hat sich herausgestellt, dass die Qualität des herzustellenden Bauteils inklusive des Scharniers dann besonders gut gewährleistet wird, wenn der Durchmesser der Angussstange bzw. der Angussstangen des is realized when the or the injection points are not directly on the hinge. Furthermore, it has been found that the quality of the component to be produced, including the hinge is then particularly well ensured when the diameter of the sprue bar or the sprue bars of
Spritzgießwerkzeugs nicht größer als das doppelte der Injection mold not larger than twice the
maximalen Wandstärke des Bauteils ist. maximum wall thickness of the component is.
Vorzugsweise ist der Kunststoff ein Polyamid, das für Preferably, the plastic is a polyamide suitable for
geschäumte KunstStoffbauteile im Fahrzeugbau sehr geeignet ist. Es verbindet auf ausgezeichnete Weise die Anforderungen an Festigkeit und Stabilität des Bauteils, sowie der foamed KunstStoffbauteile in vehicle construction is very suitable. It combines in an excellent way the requirements for strength and stability of the component, as well as the
Flexibilität im Bereich des Filmscharniers. Aus dem gleichen Grund kann der Faseranteil zwischen 10% und 40%, vorzugsweise bei im Wesentlichen 30%, liegen. Flexibility in the field of film hinge. For the same reason, the fiber content may be between 10% and 40%, preferably at substantially 30%.
Um eine optimale Bauteilqualität in allen Bereichen zu generieren, ist es von Vorteil, den Füllvorgang möglichst kurz zu gestalten. Aus diesem Grund sind hohe bzw. sehr hohe Anspritzgeschwindigkeiten bevorzugt. Vorzugsweise liegt die Füllzeit im Bereich von 0,5 bis 1 Sekunde, noch bevorzugter beträgt diese weniger als 0,8 Sekunden. Der spezifische In order to generate optimum component quality in all areas, it is advantageous to keep the filling process as good as possible short. For this reason, high or very high Anspritzgeschwindigkeiten are preferred. Preferably, the fill time is in the range of 0.5 to 1 second, more preferably less than 0.8 second. The specific one
Spritzdruck kann dann auf etwa 1400 bar ansteigen, was ein Resultat der hohen Anspritzgeschwindigkeit ist. Für ein optimales Scharnierergebnis sollte die Werkzeugtemperatur im betroffenen Bereichen vorzugsweise nicht unter 40 °C fallen. Für den weiteren Prozessverlauf kann es von Vorteil sein, wenn es keine Nachdruckphase gibt. Die Endgeometrie wird in diesem Fall durch den internen Schmelzdruck definiert. Spray pressure can then rise to about 1400 bar, which is a result of the high Anspritzgeschwindigkeit. For optimum hinge results, the tool temperature should preferably not fall below 40 ° C in the affected area. For the further course of the process, it may be advantageous if there is no emphasis phase. The final geometry in this case is defined by the internal melt pressure.
Wenngleich die Erfindung zur Herstellung von Bauteilen im Bereich des Automobilbaus, insbesondere im Bereich der Although the invention for the production of components in the field of automotive engineering, in particular in the field of
Innenausstattung von Automobilen, besonders geeignet ist, versteht es sich, dass die Erfindung auch in anderen Interior of automobiles, is particularly suitable, it is understood that the invention also in others
Bereichen umgesetzt werden kann, beispielsweise im Areas can be implemented, for example in the
Transportbereich allgemein, insbesondere der Luftfahrt und der Schifffahrt, im Möbelbau, der Haustechnik usw.. Transport sector in general, in particular aviation and shipping, in furniture, home automation, etc ..
Allerdings ist die vorliegende Erfindung zur Herstellung von Bauteilen für Fahrzeuge ganz besonders geeignet, da es hierbei in ausgesprochen hohem Maße auf eine ansprechende Erscheinung über ein lange Lebensdauer bei hoher However, the present invention is particularly suitable for the production of components for vehicles, since it is very much on an attractive appearance over a long service life at high
Herstellungsproduktivität ankommt. Auch der Leichtbau gewinnt in diesem Bereich zunehmend an Bedeutung. Darüber hinaus sind weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich. Die dort und oben beschriebenen Merkmale können alleinstehend oder in Kombination umgesetzt werden, insofern sich die Manufacturing productivity arrives. Lightweight construction is also becoming increasingly important in this area. In addition, other advantages and features of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments. The features described there and above can be implemented alone or in combination, insofar as the
Merkmale nicht widersprechen. Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen erfolgt dabei unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen. Features do not contradict. The following description of the preferred embodiments will be made with reference to the accompanying drawings.
Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein In a further aspect, the invention comprises a
Bauteil mit einem Filmscharnier aus einem faserverstärkten, geschäumten Kunststoff. Als Kunststoff kann ein Polyamid gewählt werden, das mit Glasfasern verstärkt ist. Die Materialdicke des Filmscharniers liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,5 und 0,8 mm und beträgt bevorzugt etwa 0,65 mm. Darüber hinaus umfasst die Erfindung gemäß noch einem weiteren Aspekt ein Filmscharnier aus einem Component with a film hinge made of a fiber-reinforced, foamed plastic. As a plastic, a polyamide can be selected, which is reinforced with glass fibers. The Material thickness of the film hinge is for example in the range between 0.5 and 0.8 mm and is preferably about 0.65 mm. Moreover, according to yet another aspect, the invention comprises a living hinge of one
faserverstärkten, geschäumten Kunststoff. fiber reinforced, foamed plastic.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figuren la bis lc zeigen den Querschnitt eines Figures la to lc show the cross section of a
Spritzgießwerkzeug mit Bauteilform in verschiedenen Injection mold with component shape in different
VerfahrensStadien . Procedural stages.
Figur 2a ist eine dreidimensionale Ansicht eines Figure 2a is a three-dimensional view of one
beispielhaften Bauteils; Figur 2b zeigt den Bereich eines Filmscharniers vergrößert im Querschnitt. exemplary component; FIG. 2b shows the area of a film hinge enlarged in cross section.
Figuren 3a und 3b sind Innenansichten einer zweiteiligen Bauteilform. Figures 3a and 3b are interior views of a two-part component form.
Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments
Die Figuren la bis lc zeigen ein Spritzgießwerkzeug 1 und eine Bauteilform 20 zur Herstellung eines Bauteils 30 mit Filmscharnier aus einem geschäumten, faserverstärkten Figures la to lc show an injection mold 1 and a component mold 20 for producing a component 30 with a film hinge of a foamed, fiber-reinforced
Kunststoff in verschiedenen Verfahrensstadien. Plastic in different process stages.
Das Spritzgießwerkzeug 1 weist einen Trichter 2 und einen Zylinder 3, um den ein Heizband 4 gelegt ist und in dem eine Schnecke 5 drehbar vorgesehen ist, auf. The injection mold 1 has a funnel 2 and a cylinder 3 around which a heating tape 4 is laid and in which a worm 5 is rotatably provided.
Generell wird beim Plastifizieren KunstStoffgranulat über den Trichter 2 in den Zylinder 3 eingebracht. Das Granulat wird durch Rotieren der Schnecke 5 und Zuführen von Wärme von außen durch die Heizbänder 4 und durch Scherwärme zu einer thermoplastischen Masse aufgeschmolzen und durch Generally plastic material granules are introduced via the hopper 2 in the cylinder 3 during plasticizing. The granules are melted by rotating the screw 5 and supplying heat from outside through the heating bands 4 and by shearing heat to a thermoplastic composition and through
Schneckengänge 5 ' , die durch gewindeartige Schneckenwände 5 ' ' ausgebildet sind, in einen Schneckenvorraum 6 transportiert. Die aufgeschmolzene thermoplastische KunstStoffmasse wird aufgrund einer Vorwärtsbewegung der Schnecke 5 in einen Helical flights 5 ', which are formed by thread-like screw walls 5'', transported in a screw antechamber 6. The molten thermoplastic molding material becomes due to a forward movement of the screw 5 in a
Hohlraum 21 der Bauteilform 20 eingespritzt. Am Ende des Einspritzvorgangs wird gegebenenfalls eine Nachdruckphase mit anschließender Kühlphase aktiv, welche die Maßhaltigkeit, Schwindung und den Verzug des Bauteils 30 bestimmt. Am Ende der Kühlphase wird die Bauteilform 20 geöffnet und das fertige Bauteil 30 ausgestoßen. Cavity 21 of the component mold 20 injected. At the end of the injection process, if necessary, a holding pressure phase with subsequent cooling phase becomes active, which determines the dimensional accuracy, shrinkage and the distortion of the component 30. At the end of the cooling phase, the component mold 20 is opened and the finished component 30 is ejected.
Vorzugsweise ist das Granulat, das über den Trichter 2 zugeführt wird, bereits mit Fasern, vorzugsweise Glasfasern, versetzt. Alternativ können Verstärkungsfasern über einen gesonderten Zugang, der in den Figuren nicht gezeigt ist, in den Zylinder 3 eingebracht werden. Preferably, the granules, which is supplied via the hopper 2, already with fibers, preferably glass fibers, added. Alternatively, reinforcing fibers may be introduced into the cylinder 3 via a separate access, not shown in the figures.
Im Unterschied zu einem Spritzgießverfahren ohne Gasbeladung wird nun über einen Injektor, der in Figur la über einen Pfeil 7 angedeutet ist, Gas, vorzugsweise Stickstoff, in die Schmelze eingebracht. Alternativ oder zusätzlich dazu kann in dem Granulat, dass über den Trichter 2 zugeführt wird, ein Treibmittel enthalten sein. Das Gas und/oder Treibmittel führt nun dazu, dass ein Aufschäumen des Kunststoffs direkt im Zylinder 3, entweder bereits in den Schneckengängen 5 ' , spätestens jedoch im Schneckenvorraum 6, erfolgt. In contrast to an injection molding process without gas loading, gas, preferably nitrogen, is now introduced into the melt via an injector, which is indicated by an arrow 7 in FIG. 1a. Alternatively or additionally, in the granules that is supplied via the hopper 2, a blowing agent may be included. The gas and / or propellant now leads to a foaming of the plastic directly in the cylinder 3, either already in the screw flights 5 ', but at the latest in the screw antechamber 6, takes place.
Nach dem Aufschäumen der Kunststoffschmelze, das über kleine Bläschen im Schneckenvorraum 6 angedeutet ist, wird die After foaming the plastic melt, which is indicated by small bubbles in the antechamber 6, the
Schmelze durch eine Vorwärtsbewegung der Schnecke 5 in den Hohlraum 21 der Bauteilform 20 eingespritzt, wie es in der Figur lb gezeigt ist. Am Ende des Einspritzvorgangs wird sofort die Kühlphase aktiv. Die Nachdruckphase übernimmt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Gasdruck in der Schmelze, der die Schwindung und den Verzug kompensiert. Am Ende der Kühlphase wird die Bauteilform 20 geöffnet und das fertige Bauteil 30 ausgestoßen; vgl. hierzu Figur lc. Die Bauteilform ist zweiteilig vorgesehen, sie weist eine untere Bauteilformhälfte 22 und eine obere Bauteilformhälfte 23 auf. Ein konkretes Beispiel für eine in den Figuren la bis lc nur schematisch dargestellte Bauteilform ist in den Melt is injected by a forward movement of the screw 5 in the cavity 21 of the component mold 20, as shown in the figure lb. At the end of the injection process, the cooling phase immediately becomes active. The holding pressure phase takes over according to a preferred embodiment, the gas pressure in the melt, which compensates for the shrinkage and the delay. At the end of the cooling phase, the component mold 20 is opened and the finished component 30 is ejected; see. this figure lc. The component form is provided in two parts, it has a lower component mold half 22 and an upper component mold half 23. A concrete example of a component form shown only schematically in FIGS. 1 a to 1 c is shown in FIGS
Figuren 3a und 3b gezeigt. Das zugehörige Bauteil ist Figures 3a and 3b shown. The associated component is
dreidimensional in der Figur 2a dargestellt. shown in three dimensions in Figure 2a.
Das in der Figur 2a gezeigte KunstStoffbauteil weist eine erste Bauteilhälfte 32 und eine zweite Bauteilhälfte 33 auf, die über ein Filmscharnier 31 verbunden sind. Das The plastics material component shown in FIG. 2 a has a first component half 32 and a second component half 33, which are connected via a film hinge 31. The
Filmscharnier 31 ist im Querschnitt in der Figur 2b Film hinge 31 is in cross section in the figure 2b
vergrößert dargestellt. Die Dicke des Filmscharniers 31 beträgt hier beispielhaft etwa 0,65 mm, wodurch dieses eine ausreichende Flexibilität aufweist und gleichzeitig trotz Faserverstärkung nicht so spröde ist, dass es bei Betätigung bricht. Gleichzeitig sind die Bauteilhälften 32 und 33 ausreichend steif. shown enlarged. The thickness of the film hinge 31 is here for example about 0.65 mm, whereby this has sufficient flexibility and at the same time is not so brittle despite fiber reinforcement that it breaks when actuated. At the same time, the component halves 32 and 33 are sufficiently rigid.
Die beiden Bauteilformhälften 22 und 23 sind relativ The two component mold halves 22 and 23 are relative
zueinander beweglich vorgesehen, sodass das Bauteil 30 nach Fertigstellung ausgeworfen werden kann und die Bauteilform 20 beim Befüllen des Hohlraums 21 fluiddicht geschlossen ist, sodass die Kunststoffschmelze unter hohem Druck eingespritzt werden kann. provided to each other movably, so that the component 30 can be ejected after completion and the component mold 20 is closed fluid-tight when filling the cavity 21, so that the plastic melt can be injected under high pressure.
Aufgrund der Viskositätsänderung der Kunststoffschmelze während des Schäumprozesses und der Veränderung der Due to the change in viscosity of the plastic melt during the foaming process and the change in the
Biegesteifigkeit am fertigen Bauteil wird es erstmalig möglich, verschiedenste Scharniergeometrien aus Flexural rigidity on the finished component makes it possible for the first time, a variety of hinge geometries
faserverstärkten KunstStoffmaterialien, mit denen dies vorher nicht möglich war, zu realisieren. Durch das Aufschäumen des KunstStoffmaterials lässt sich eine Verringerung des Fiber-reinforced KunstStockmaterialien, with which this was not previously possible to realize. By foaming the KunstStoffmaterials can be a reduction of
Bauteilgewichts erzielen. Durch die Integration von Scharnier und steifen Bauteileinheiten trotz Faserverstärkung erfolgt eine Reduzierung der Anzahl an Teilen, damit eine Achieve component weight. The integration of hinge and rigid component units despite fiber reinforcement leads to a reduction of the number of parts
Verringerung der Fertigungszeit. Für die Herstellung von geschäumten, faserverstärkten Reduction of production time. For the production of foamed, fiber reinforced
KunstStoff auteilen ist es vorzuziehen, dass das Anspritzen des Bauteils entweder mittels eines Stangengusssystems oder eines Nadelverschluss-Heißkanalsystems realisiert wird. Grund für diese Maßnahme ist, dass der Gasdruck bzw. der It is preferable that the injection molding of the component is realized either by means of a rod casting system or a needle valve hot runner system. Reason for this measure is that the gas pressure or the
Schmelzdruck im Angusssystem nicht frühzeitig expandieren bzw. während des Produktionsprozesses nicht ausgasen soll. Die Dimensionierung des Anspritzpunktes und des Angusssystems sollte auf das Bauteilvolumen abgestimmt werden. Dies gilt auch für die Anzahl der Anspritzpunkte. Der Durchmesser der Angussstange beträgt vorzugsweise in keinem Bereich mehr als das Doppelte der Wandstärke, da es sonst zu einem Aufblähen der Angussstange kommen kann, was wiederum zu Melt pressure in the sprue system should not expand early or should not outgas during the production process. The dimensioning of the injection point and the sprue system should be adapted to the component volume. This also applies to the number of injection points. The diameter of the sprue bar is preferably in any area more than twice the wall thickness, as it may otherwise lead to inflation of the sprue bar, which in turn
Endformproblemen führen kann. Ein wesentlicher Aspekt zur Optimierung des Einspritzens sind kurze Fließwege und ein konstanter Schmelzfluss während des Füllvorgangs, damit ein konstantes, gleichmäßiges Füllen der Scharniergeometrie ermöglicht wird. Dazu ist die Lage der Anspritzpunkte Endformproblemen can lead. A key aspect in optimizing injection is short flow paths and a constant melt flow during the filling process to allow consistent, consistent filling of the hinge geometry. This is the location of the injection points
vorzugsweise nicht direkt am Scharnier. preferably not directly on the hinge.
Zur Materialauswahl des Kunststoffs können verschiedene To select the material of the plastic can be different
Kriterien im Hinblick auf die Bauteilgeometrie und das Criteria with regard to the component geometry and the
Herstellungsverfahren berücksichtigt werden. Erstes Merkmal für die Herstellung von Filmscharnierbauteilen aus Manufacturing process are taken into account. First feature for the production of film hinge components
glasfaserverstärkten Kunststoffen ist die Schäumbarkeit des Grundmaterials. Hierbei haben sich PA 6 GF 15 und PA 6 GF 30 beispielhaft als geeignet erwiesen. Im Fall des glass fiber reinforced plastics is the foamability of the base material. In this case, PA 6 GF 15 and PA 6 GF 30 have proved to be suitable by way of example. In the case of
physikalischen Schäumens ist der Gasgehalt abhängig vom physical foaming, the gas content depends on
Materialtyp, dem Füllstoffgehalt , der gewünschten Material type, the filler content, the desired
Gewichtsreduktion usw.. Hier haben sich Gasbeladungen von 0,2 bis 0,4% als geeignet erwiesen. Um eine optimale Weight reduction, etc. Here, gas loadings of 0.2 to 0.4% have been found to be suitable. To be optimal
Bauteilqualität in allen Bereichen zu gewährleisten, sollte der Füllvorgang möglichst kurz gehalten werden. Diese Vorgabe erfordert eine hohe bis sehr hohe Einspritzgeschwindigkeit. Die Füllzeit beträgt vorzugsweise nicht mehr als 0,8 s und die Schneckengeschwindigkeit beträgt vorzugsweise etwa 110 mm/ s . Der spezifische Spritzdruck steigt dann auf ca. 1400 bar an. Für ein optimales Filmscharnierergebnis sollte die Werkzeugtemperatur im betroffenen Bereich nicht unter 40 °C liegen. Die Kühlzeit ist entscheidend für die nachträgliche Bauteilqualität und sollte auf die zu erzeugende Geometrie angepasst und abgestimmt werden. Wichtig ist hierbei, dass es zu keiner Wellenbildung und zu keinem Ausgasen oder Aufblähen kommt. Bei den meisten Bauteilen mit Filmscharniergeometrien wird diese Phase nicht vom Filmscharnier definiert, sondern vom restlichen Bauteil. In manchen Fällen entfaltet sich die volle Funktionsfähigkeit der Filmscharniergeometrie mit To ensure component quality in all areas, the filling process should be kept as short as possible. This requirement requires a high to very high injection speed. The filling time is preferably not more than 0.8 s and the screw speed is preferably about 110 mm / s. The specific spray pressure then rises to about 1400 in cash. For optimum film hinge results, the tool temperature in the affected area should not be below 40 ° C. The cooling time is crucial for the subsequent component quality and should be adapted to the geometry to be generated and tuned. It is important that there is no wave formation and no outgassing or puffing. For most components with film hinge geometries, this phase is not defined by the film hinge but by the rest of the component. In some cases, the full functionality of the film hinge geometry unfolds
Glasfaserverstärkung erst vollständig nach ausreichender Lagerung des Bauteils; dies trifft insbesondere auf Glass fiber reinforcement only after sufficient storage of the component; this is especially true
Materialien zu, die erst nach der Konditionierung ihre endgültigen mechanischen Eigenschaften entfalten. Materials that develop their final mechanical properties only after conditioning.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten 1. A process for producing a fiber-reinforced
KunstStoff auteils (30) mit Filmscharnier (31), wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Artificial material (30) with film hinge (31), the method comprising the steps of:
Aufschmelzen eines mit Fasern versetzten Kunststoffs in einem Spritzgießwerkzeug (1);  Melting a fiberized plastic in an injection mold (1);
Aufschäumen des Kunststoffs mittels eines  Foaming the plastic by means of a
Aufschäummittels ; Foaming agent;
Einspritzen der aufgeschäumten KunstStoffmasse in eine Bauteilform (20), welche einen Abschnitt zur Ausbildung eines Filmscharniers (31) aufweist;  Injecting the foamed plastic material into a component mold (20) having a section for forming a film hinge (31);
Verfestigen und Entnehmen des KunstStoffbauteils (30) aus der Bauteilform (20) .  Solidifying and removing the KunstStoffbauteils (30) from the component mold (20).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der faserverstärkte Kunststoff ein glasfaserverstärkter 2. The method according to claim 1, characterized in that the fiber-reinforced plastic is a glass fiber reinforced
Kunststoff ist. Plastic is.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 3. The method according to claim 1 or 2, characterized
gekennzeichnet, dass das Aufschäummittel ein Gas aufweist, das unter Druck in den aufgeschmolzenen oder in AufSchmelzung begriffenen Kunststoff in dem Spritzgießwerkzeug (1) characterized in that the foaming agent comprises a gas which is pressurized into the molten or melted plastic in the injection mold (1).
eingebracht wird. is introduced.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasanteil im Bereich von 0,2% bis 0,4% liegt. 4. The method according to claim 3, characterized in that the gas content is in the range of 0.2% to 0.4%.
5. Verfahren nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufschäummittel ein 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the foaming agent a
Treibmittel aufweist, mit dem der Kunststoff vor der Having blowing agent, with which the plastic before
Aufschmel zung versetzt wird. Melting is offset.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff über einen oder mehrere Anspritzpunkte in die Bauteilform (20) eingespritzt wird, wobei sich die Anspritzpunkte nicht direkt an dem zur Ausbildung des Filmscharniers (31) vorgesehenen Bereich der Bauteilform (20) befinden. 6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plastic is injected via one or more injection points in the component mold (20), wherein the injection points are not directly to the for Formation of the film hinge (31) provided area of the component form (20) are located.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Angussstange des Spritzgießwerkzeugs (1) nicht größer als das Doppelte der maximalen Wandstärke des KunstStoffbauteils (30) ist. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the sprue bar of the injection mold (1) is not greater than twice the maximum wall thickness of the KunstStoffbauteils (30).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyamid ist. 8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the plastic is a polyamide.
9. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil zwischen 10% und 40%, vorzugsweise im Wesentlichen 30%, beträgt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the fiber content between 10% and 40%, preferably substantially 30%.
10. Verfahren nach einer der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllzeit der Bauteilform (20) im Bereich von 0,5 bis 1 Sekunde liegt, vorzugsweise weniger als 0,8 Sekunden beträgt. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the filling time of the component mold (20) is in the range of 0.5 to 1 second, preferably less than 0.8 seconds.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialdicke des 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the material thickness of
Filmscharniers (31) im Bereich zwischen 0,5 und 0,8 mm liegt, bevorzugt etwa 0,65 mm beträgt. Film hinge (31) is in the range between 0.5 and 0.8 mm, preferably about 0.65 mm.
12. Bauteil (30) mit einem Filmscharnier (31) aus einem faserverstärkten, geschäumten Kunststoff. 12. component (30) with a film hinge (31) made of a fiber-reinforced, foamed plastic.
13. Bauteil (30) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyamid ist und mit Glasfasern verstärkt ist. 13. Component (30) according to claim 12, characterized in that the plastic is a polyamide and reinforced with glass fibers.
14. Bauteil (30) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch 14. component (30) according to claim 12 or 13, characterized
gekennzeichnet, dass die Materialdicke des Filmscharniers (31) im Bereich zwischen 0,5 und 0,8 mm liegt, bevorzugt etwa 0,65 mm beträgt . characterized in that the material thickness of the film hinge (31) is in the range between 0.5 and 0.8 mm, preferably about 0.65 mm.
15. Filmscharnier (31) aus einem faserverstärkten, geschäumten Kunststoff. 15. Film hinge (31) made of a fiber-reinforced, foamed plastic.
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