[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen hinterspritzter Folien, insbesondere Metallfolien, wobei jeweils eine Folie in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt, in diesem hinterspritzt und anschliessend entformt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Herstellen hinterspritzter Folien, insbesondere Metallfolien, mit einem Spritzgusswerkzeug mit wenigstens einer Kavität, in welche jeweils eine Folie einlegbar und hinterspritzbar ist. Die Erfindung betrifft schliesslich eine nach dem genannten Verfahren hergestellte hinterspritzte Folie.
[0002] Das Hinterspritzen von Folien in Spritzgusswerkzeugen ist seit langem bekannt. Beispielsweise offenbart die EP 0 934 809 A1 des Anmelders ein Verfahren zur Herstellung eines Hitzeschildes für ein Kraftfahrzeug. Hierbei wird eine Metallfolie vorgeformt und in einem Spritzgusswerkzeug mit Kunststoff hinterspritzt.
Zur Verbesserung der Haftung ist die Metallfolie an der anzuspritzenden Seite mit einer Schicht aus einem Haftvermittler versehen.
[0003] Haftvermittler reagieren erst bei höheren Temperaturen und bei hydrolysebeständigen Haftvermittlern liegt diese Temperatur über 160 bis 170 deg. C. Da Metallfolien gut wärmeleitend sind, übernehmen sie sofort diese Temperatur. Bei solchen Temperaturen können Metallfolien in der Regel nach dem Hinterspritzen nicht entformt werden, da sie nicht genügend stabil sind. Zudem besteht bei den genannten Temperaturen im Werkzeug zwischen kalten und warmen Werkzeugteilen ein erheblicher Temperaturunterschied, der an sich nicht erwünscht ist.
Vor dem Entfernen muss die hinterspritzte Folie somit gekühlt werden, was die Zykluszeit wesentlich verlängert.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, welche die genannten Nachteile vermeidet und die somit eine höhere Leistung beim Hinterspritzen ermöglicht.
[0005] Die Aufgabe ist bei einem gattungsgemässen Verfahren dadurch gelöst, dass die Folien auf der Seite, an welcher angespritzt wird, mit einem Plasmastrahl behandelt werden. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Plasmabehandlung der zu hinterspritzenden Folie die Temperatur beim Hinterspritzen wesentlich gesenkt werden kann.
Da bei tiefen Temperaturen gespritzt werden kann, lässt sich die hinterspritzte Folie wesentlich schneller entformen, da die Folie aufgrund der tieferen Temperatur stabiler ist und nicht vorher lange gekühlt werden muss. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn hydrolysebeständige Haftvermittler verwendet werden, die insbesondere zur Herstellung von Aussenteilen im Automobilbau erforderlich sind. Solche hydrolysebeständige Haftvermittler können durch eindringendes Wasser nicht zerstört werden. Es hat sich jedoch überraschend gezeigt, dass die Plasmabehandlung auch bei Metallfolien ohne Haftvermittler vorteilhaft ist. Insbesondere kann mit geringen Temperaturunterschieden im Werkzeug gearbeitet werden.
[0006] Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Folie ausserhalb des Spritzgusswerkzeuges mit einem Plasmastrahl behandelt.
Die behandelten Folien werden nach der Behandlung mit dem Plasmastrahl mittels eines geeigneten Roboters in das Werkzeug eingelegt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Fertigung. Zudem kann die Folie ausserhalb des Spritzgusswerkzeuges besonders günstig mit dem Plasmastrahl behandelt werden. Beschädigungen durch den Plasmastrahl können damit vermieden werden.
[0007] Die erfindungsgemässe Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Plasmaanlage vorgesehen ist, mit welcher jeweils die zu hinterspritzende Seite einer Folie flächig mit einem Plasmastrahl behandelbar ist. Die Plasmaanlage ist gemäss einer Weiterbildung eine atmosphärische Plasmaanlage, die sich zur Behandlung von Folien besonders eignet.
Grundsätzlich kann aber auch eine Niederdruck-Plasmaanlage verwendet werden.
[0008] Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch die Plasmabehandlung einer Folie,
<tb>Fig. 2<sep>einen Schnitt durch einen Teil eines Spritzgusswerkzeuges und
<tb>Fig. 3<sep>einen Schnitt durch einen Teil einer hinterspritzten Folie.
[0010] Die Fig. 1 zeigt eine Folie 2, die eine Aussenseite 5 und eine Innenseite 6 aufweist. Die Folie 2 ist vorzugsweise aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl, hergestellt. Die Dicke der Folie 2 liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,001 mm bis 0,1 mm. Auf die Seite 6 ist eine Schicht 4 aus einem Haftvermittler ausgetragen. Solche Haftvermittler sind an sich bekannt. Sie bestehen beispielsweise aus einer aufgeschmolzenen Kunststoffschicht, beispielsweise Polyäthylen.
[0011] Die Folie 2 wird in dem in Fig. 2 gezeigten Spritzgusswerkzeug 16 hinterspritzen. Vor dem Hinterspritzen wird jedoch die Vorderseite 6 mit einer Plasmaanlage behandelt. Diese Anlage weist eine Elektrode 18 auf, mit der ein Plasmastrahl 7 gegen die Seite 6 gerichtet wird.
Mit einem Roboter 17 kann die Elektrode über die gesamte Seite 6 verfahren werden. Die Plasmaanlage ist vorzugsweise eine atmosphärische Plasmaanlage. Durch die Behandlung mit dem Plasmastrahl 7 wird die Schicht 4 in einer sehr geringen Tiefe verändert. Die Schicht 4 besteht vorzugsweise aus einem hydrolysebeständigen Haftvermittler. Grundsätzlich kann die Seite 6 aber auch blank sein, d.h. eine Schicht 4 kann hier fehlen. Der Strahl 7 ist somit gegen die blanke Folie 2 gerichtet.
[0012] Nach der Behandlung wird die Folie 2 mit einem hier nicht gezeigten Roboter in die Kavität des Spritzgusswerkzeuges 16 eingelegt und dieses wird geschlossen.
Die Folie 2 befindet sich dann somit in der Kavität zwischen zwei Werkzeugteilen 9 und 10. Über Saugkanäle 14 kann die Folie 2 an den Werkzeugteil 10 angelegt werden. Über einen Kanal 11 wird in an sich bekannter Weise ein Kunststoff eingespritzt und damit die Folie 2 mit einer Kunststoffschicht 3 versehen. Diese Kunststoffschicht 3 ist in der Regel wesentlich dicker als die Folie 2. Für die Erfindung ist es wesentlich, dass hierbei die Temperatur der Folie 2 aufgrund der Plasmabehandlung wesentlich tiefer gehalten werden kann. Die Haftung der Schicht 3 ist auch bei tieferen Temperaturen gewährleistet, und zwar auch dann, wenn kein Haftvermittler aufgetragen ist. Aufgrund der tieferen Temperatur ist die Stabilität der Folie 2 nach dem Hinter spritzen höher und es kann schneller entformt werden.
Die hinterspritzte Folie 2 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, dreidimensional geformt oder auch eben sein.
[0013] Nach dem Entformen liegt eine hinterspritzte Folie 19 gemäss Fig. 3 vor. Diese besitzt die Folie 2, die angespritzte Schicht 3 mit der freien Fläche 15 und gegebenenfalls die Schicht 4, die bei einem Aussenteil vorzugsweise ein hydrolysebeständiger Haftvermittler ist. Die hinterspritzte Folie 19 kann selbstverständlich bei einem weiteren Bearbeitungsschritt zugeführt werden.
The invention relates to a method for producing back-injected films, in particular metal foils, wherein in each case a film inserted into an injection mold, behind-injected in this and then removed from the mold. The invention also relates to an arrangement for producing back-injected films, in particular metal foils, with an injection molding tool having at least one cavity, in each of which a film can be inserted and back-sprayed. Finally, the invention relates to a back-sprayed film produced by said process.
The back injection of films in injection molding tools has long been known. For example, EP 0 934 809 A1 of the applicant discloses a method for producing a heat shield for a motor vehicle. Here, a metal foil is preformed and back-injected with plastic in an injection mold.
To improve the adhesion, the metal foil is provided on the side to be sprayed with a layer of a bonding agent.
Adhesion promoters react only at higher temperatures and in hydrolysis-resistant primers, this temperature is over 160 to 170 deg. C. Since metal foils are good heat-conducting, they immediately take over this temperature. At such temperatures metal foils can not be removed from the mold as a rule, since they are not sufficiently stable. In addition, at the temperatures mentioned in the tool between the cold and hot tool parts a significant temperature difference, which is not desirable per se.
Before being removed, the back-injected foil must therefore be cooled, which considerably lengthens the cycle time.
The invention has for its object to provide a method of the type mentioned, which avoids the disadvantages mentioned and thus allows a higher performance in the back molding.
The object is achieved in a generic method in that the films are treated on the side to which is injected with a plasma jet. The invention is based on the finding that the temperature during injection molding can be significantly reduced by the plasma treatment of the film to be backfilled.
Since it can be sprayed at low temperatures, the back-injected film can be removed much faster because the film is more stable due to the lower temperature and does not have to be cooled for a long time. This is particularly advantageous if hydrolysis-resistant adhesion promoters are used, which are required in particular for the production of exterior parts in the automotive industry. Such hydrolysis-resistant adhesion promoters can not be destroyed by penetrating water. However, it has surprisingly been found that the plasma treatment is also advantageous in the case of metal foils without adhesion promoters. In particular, you can work with low temperature differences in the tool.
According to a development of the invention, the film is treated outside the injection molding tool with a plasma jet.
The treated films are placed in the tool after treatment with the plasma jet by means of a suitable robot. This allows a particularly fast production. In addition, the film outside the injection mold can be treated particularly favorable with the plasma jet. Damage caused by the plasma jet can thus be avoided.
The arrangement according to the invention is characterized in that a plasma system is provided, with which in each case the side of a film to be backfilled is surface-treatable with a plasma jet. The plasma system is according to a development of an atmospheric plasma system, which is particularly suitable for the treatment of films.
In principle, however, it is also possible to use a low-pressure plasma system.
Further advantageous features emerge from the dependent claims, the following description and the drawings.
An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
<Tb> FIG. 1 <sep> schematically the plasma treatment of a film,
<Tb> FIG. 2 <sep> a section through a part of an injection molding tool and
<Tb> FIG. 3 <sep> a section through a part of a back-injected film.
Fig. 1 shows a film 2, which has an outer side 5 and an inner side 6. The film 2 is preferably made of metal, for example aluminum or steel. The thickness of the film 2 is preferably in the range of about 0.001 mm to 0.1 mm. On the side 6, a layer 4 is discharged from a bonding agent. Such adhesion promoters are known per se. They consist for example of a molten plastic layer, such as polyethylene.
The film 2 will inject in the injection molding tool 16 shown in Fig. 2. Before the back molding, however, the front 6 is treated with a plasma system. This system has an electrode 18, with which a plasma jet 7 is directed against the side 6.
With a robot 17, the electrode can be moved over the entire side 6. The plasma system is preferably an atmospheric plasma system. By the treatment with the plasma jet 7, the layer 4 is changed to a very small depth. The layer 4 preferably consists of a hydrolysis-resistant adhesion promoter. In principle, however, page 6 can also be blank, i. a layer 4 may be missing here. The beam 7 is thus directed against the blank sheet 2.
After treatment, the film 2 is inserted with a robot, not shown here in the cavity of the injection molding tool 16 and this is closed.
The film 2 is then located in the cavity between two tool parts 9 and 10 via suction channels 14, the film 2 can be applied to the tool part 10. Via a channel 11, a plastic is injected in a conventional manner and thus the film 2 is provided with a plastic layer 3. This plastic layer 3 is usually much thicker than the film 2. For the invention, it is essential that in this case the temperature of the film 2 can be kept much lower due to the plasma treatment. The adhesion of the layer 3 is ensured even at lower temperatures, even if no bonding agent is applied. Due to the lower temperature, the stability of the film 2 after the rear splash is higher and it can be demolded faster.
The back-injected film 2 can, as shown in Fig. 2, three-dimensionally shaped or flat.
After demolding is a back-injected film 19 according to FIG. 3 before. This has the film 2, the molded layer 3 with the free surface 15 and optionally the layer 4, which is preferably a hydrolysis resistant adhesion promoter in an outer part. Of course, the back-sprayed film 19 can be supplied in a further processing step.