DE1086041B

DE1086041B - Process for producing molded bodies from organic thermoplastic using the deep-drawing method

Info

Publication number: DE1086041B
Application number: DEK29365A
Authority: DE
Inventors: Georg Heinrich Kins
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1956-07-16
Filing date: 1956-07-16
Publication date: 1960-07-28

Description

Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus organischem thermoplastischem Kunststoff nach der Methode des Tiefziehens Die Erfindung erstreckt sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus organischem thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyamiden. Process for the production of moldings from organic thermoplastic Plastic by the method of deep drawing The invention extends to a Process for the production of moldings from organic thermoplastic material, especially made of polyamides.

Man ging bisher bei der Herstellung von Formkörpern aus Kunststoff von plattenförmigen Halbzeugen aus, die kontinuierlich gefertigt werden, die jedoch bekanntlich auf Grund ihrer Herstellung nur eine in Längsrichtung verlaufende Orientierung aufweisen.So far one has gone in the production of moldings made of plastic from plate-shaped semi-finished products that are manufactured continuously, but which as is known, due to their manufacture, only one orientation running in the longitudinal direction exhibit.

Durch diese ungleichförmige Struktur können große Verformungen, z. B. tiefgezogene Behälter, einerseits nicht hergestellt werden, und andererseits wirkt sich dieser Umstand auch auf die Gesamtfestigkeit des fertigen Produktes ungünstig aus. Man hat wohl auch als Halbzeug gespritzte Platten verwendet, bei denen zwar der Strukturverlauf etwas günstiger ist, wobei aber, was auch für das vorher beschriebene Verfahren gilt, die Verformung nur im plastifizierten Zustand vorgenommen werden kann, was praktisch mit einem großen Aufwand verbunden ist und die Herstellung verteuert. Es muß außerdem berücksichtigt werden, daß man bisher für die Herstellung von Behältern u. dgl. hauptsächlich Polystyrol oder ähnliche Massen verwendet hat, bei denen die Plastifizierungszone einen verhältnismäßig großen Temperaturbereich einnimmt, was dagegen bei den Polyamiden nicht der Fall ist; schon aus diesen Gründen kommen bisher die zuletztgenannten Kunststoffe für größere Behälter kaum in Frage, es sei denn unter Anwendung eines übergroßen Verfahrens- und Vorrichtungsaufwandes.Due to this non-uniform structure, large deformations, e.g. B. deep-drawn containers, on the one hand, are not manufactured, and on the other hand this fact also has an unfavorable effect on the overall strength of the finished product the end. Injection-molded panels were also used as semi-finished products, although they did the course of the structure is somewhat more favorable, but what also applies to the previously described Procedure applies, the deformation can only be carried out in the plasticized state can, which is practically associated with a great deal of effort and makes the production more expensive. It must also be taken into account that previously for the manufacture of containers and the like has mainly used polystyrene or similar compositions in which the Plasticization zone occupies a relatively large temperature range, what on the other hand, this is not the case with polyamides; for these reasons already come the latter plastics for larger containers hardly out of the question, unless using an overly large amount of procedures and equipment.

Durch die Erfindung ist es nunmehr gelungen, auf einfachem Wege und mit verhältnismäßig billigem Formenmaterial beliebige Formkörper, insbesondere tiefe Behälter, herzustellen, und zwar dadurch, daß man von einer oder mehreren übereinandergeschichteten Lagen aus in wenigstens zwei Richtungen angeordneten Fäden, Streifen, Profilen od. dgl. aus Kunststoff ausgeht und diese in einer Matrize mit Kern kalt oder bei niederer Temperatur verformt, das Ganze in der Form anschließend bis zur Plastifizierung und eine zusammenhängende geschlossene Schicht bildend aufheizt und schließlich abkühlen läßt. The invention has now succeeded in a simple way and with relatively cheap mold material any shaped body, especially deep Container to produce, by the fact that one or more stacked one on top of the other Layers of threads, strips, profiles or arranged in at least two directions. Like. Made of plastic and this in a die with a core cold or lower Temperature deformed, the whole thing in the mold afterwards until it is plasticized and heats up to form a coherent, closed layer and finally lets cool down.

Es ist besonders zweckmäßig, die Streifen, Fäden od. dgl., die das Halbzeug bilden, miteinander durch Verweben, Verwirken, Verkleben oder auf ähnliche Weise zu verbinden. Das Ausgangsmaterial stellt damit ein in jeder Richtung flexibles, leicht verformbares Halbzeug dar, das mit einfachen und billigen Formen in die gewünschte Gestalt gebracht werden kann, worauf es während des Plastifizierungszustandes, was beispielsweise in einem Wärmeofen durchführbar ist, unter Spannung eine geschlossene Behälterwand der jeweils vorgesehenen Form bildet. Der Hauptvorteil, den man dadurch erreicht, liegt darin, daß das Material der Behälterwand strukturmäßig in mehreren Richtungen orientiert ist, was sich im hohen Maße auf die Festigkeit des fertigen Produktes auswirkt und mit dem bisherigen Verfahren nicht erreicht werden konnte. Es kommt noch hinzu, daß auf Grund der Kaltverformung des Halbzeuges einfache geschlossene Formen verwendet werden können und die Hauptverformung in kaltem Zustand bzw. vor dem Temperaturbereich, der der Plastifizierung entspricht, vorgenommen werden kann, so daß sich dieses neue Verfahren, wie schon angedeutet, ausgezeichnet für die Polyamide eignet. Schließlich wirkt sich die Verwendung des neuartigen Halbzeuges auch auf die gleichmäßige Materialverteilung während der Verformung und während des Polymerisationsvorganges im plastifizierten Zustand günstig aus. Je nach der zu erreichenden Gestalt des Formkörpers kann das Halbzeug an den entsprechenden Stellen mit Verstärkungsauflagen versehen werden. Außerdem besteht die Möglichkeit, das Ausgangsmaterial ein- oder beidseitig mit Folien aus Kunststoff oder auch zur Verstärkung aus kunststofffremdem Material zu versehen bzw. Verstärkungen in Form von Drähten, Netzen, Fasergeweben od. dgl. aufzulegen oder einzubetten.It is particularly useful, the strips, threads or the like. That Form semi-finished products with one another by weaving, knitting, gluing or the like Way to connect. The starting material is thus flexible in every direction, easily deformable semi-finished product, which can be made into the desired shape with simple and cheap shapes Can be brought into shape, what is what during the plasticization state can be carried out, for example, in a heating furnace, a closed one under tension Forms the container wall of the intended shape. The main benefit you get from it achieved is that the material of the container wall structurally in several Directions is oriented, which has a great impact on the strength of the finished product Product and could not be achieved with the previous method. There is also the fact that, due to the cold deformation of the semi-finished product, simple closed ones Shapes can be used and the main deformation in the cold state or before the temperature range that corresponds to the plasticization can be carried out, so that this new process, as already indicated, is excellent for polyamides suitable. Finally, the use of the new type of semi-finished product also has an impact the even distribution of material during the deformation and during the polymerisation process cheap in the plasticized state. Depending on the shape of the Shaped body can be the semi-finished product at the appropriate points with reinforcement layers be provided. There is also the option of entering or With plastic foils on both sides or made of non-plastic for reinforcement To provide material or reinforcements in the form of wires, nets, fiber fabrics or the like. To lay on or to embed.

Man hat zwar schon Formkörper aus organischen thermoplastischen Kunststoffen nach der Methode des Tiefziehens hergestellt, wobei der Kunststoff in Gestalt von nebeneinanderliegenden Fäden zwischen Matrizen und Patrizen auf einem Rahmen festgehalten wird. Hierbei wird aber ein Textilfaden mit einem thermoplastischen Faden zur Herstellung von luft- und feuchtigkeitsdurchlässigen Gebilden verformt, wobei die Knotenpunkte des Gewirkes durch Plastifizierung der Kunststoffäden verklebt werden. It is true that moldings made of organic thermoplastics are already in use produced by the deep-drawing method, the plastic in the form of Adjacent threads between matrices and patrices held on a frame will. Here, however, a textile thread with a thermoplastic thread is used for production deformed by air and moisture permeable structures, the nodes of the knitted fabric Plasticization of the plastic threads are glued.

Das Gewirke bleibt aber nach wie vor erhalten. Dagegen werden nach dem Verfahren gemäß der Erfindung die gitterartig zusammengelegten Fäden, Streifen oder- Profile bei der Verarbeitung vollständig, wie schon erwähnt, zu einer zusammenhängenden geschlossenen Schicht verformt, so daß damit Großbehälter, wie Gefäße, Badewannen, Karosserieteile u. dgl., im Preßverfahren verformt werden können, und zwar ohne daß unerwünschte Dickenunterschiede in der Wand entstehen und andererseits beliebig verteilte Dickenunterschiede von vornherein vorgesehen werden können.The knitted fabric is still retained. Against it are after the method according to the invention, the lattice-like collapsed threads, strips or- Profiles during processing completely, as already mentioned, into a coherent one deformed closed layer, so that large containers such as vessels, bathtubs, Body parts and the like, can be deformed in the pressing process, without that undesired thickness differences arise in the wall and on the other hand arbitrary distributed thickness differences can be provided from the outset.

An Hand der im folgenden beschriebenen Zeichnunnungen sind das Verfahren und das Ausgangsmaterial veranschaulicht. The method is shown on the basis of the drawings described below and illustrates the starting material.

In Fig. 1 ist lediglich das Prinzip veranschaulicht, daß als Ausgangsmaterial in mindestens zwei Richtungen angeordnete, z. B. aufeinanderliegende Fäden 1 und 2 verwendet werden. In Fig. 1 only the principle is illustrated that as a starting material arranged in at least two directions, e.g. B. superimposed threads 1 and 2 can be used.

Fig. 2 veranschaulicht das Halbzeug in Form eines Gewebes 3 aus Kunststoffäden, das seinerseits ein-oder beidseitig mit Folien, Netzen od. dgl. versehen sein kann. Fig. 2 illustrates the semi-finished product in the form of a fabric 3 made of plastic threads, which in turn can be provided with foils, nets or the like on one or both sides.

Fig. 3 zeigt einen Gewebezuschnitt 4 aus Kunststoff, bei dem an verschiedenen Stellen ebenfalls aus dem gleichen Kunststoff bestehende Verstärkungsauflagen 5 z. B. durch Kleben aufgebracht sind, um bei einer entsprechenden Form des zu erhaltenden Behälters eine gleichmäßige Materialverteilung zu erhalten. Fig. 3 shows a fabric cut 4 made of plastic, in which on various Provide reinforcement pads 5, also made of the same plastic z. B. are applied by gluing in order to obtain a corresponding shape of the Container to get an even material distribution.

Fig. 4 veranschaulicht das Verfahren. Hierbei wird das vorher beschriebene Ausgangsmaterial 6 über die Matrize 7 gelegt, die beispielsweise aus Aluminiumguß bestehen kann und durch einen Rahmen 8 gehalten ist, auf dem je nach den Gegebenheiten des jeweiligen Falles verzichtet werden kann. Hierauf wird der Kern 9 in die Matrize 7 eingefahren und die beiden Teile beispielsweise durch eine Verschraubung 10 zusammengehalten, womit die Vorverformung beendet ist, was in kaltem Zustand bzw. bei niederer Temperatur erfolgen kann. Figure 4 illustrates the method. Here the previously described Starting material 6 placed over the die 7, for example made of cast aluminum can exist and is held by a frame 8 on which, depending on the circumstances the respective case can be waived. The core 9 is then inserted into the die 7 retracted and the two parts held together, for example by a screw connection 10, with which the pre-deformation is ended, what in the cold state or at low temperature can be done.

Fig. 5 veranschaulicht die geschlossene Form, die im Bereich der Verbindung 10 mit Federn 11 versehen ist, um den Kern 9 mit einer Vorspannung in der Matrize 7 zu halten. Das Ganze wird nun in einen Wärmeofen gebracht und auf Plastifizierungstemperatur erhitzt. Eine etwa erforderlich werdende Nachregulierung der Stellung des Kerns zu der Matrize erfolgt entweder selbsttätig durch die beschriebene Vorspannung an den Verbindungsmitteln oder manuell durch Nachspannen einer Schraubenverbindung od. dgl. Fig. 5 illustrates the closed shape that is in the area of Connection 10 is provided with springs 11 to bias the core 9 in to hold the die 7. The whole thing is now placed in a heating oven and opened Plasticizing temperature heated. Any adjustments that may become necessary the position of the core in relation to the die takes place either automatically through the described Pre-tension on the connecting means or manually by retightening a screw connection or the like

Anschließend wird die gesamte Form aus dem Wärmeofen herausgenommen und abgekühlt, worauf der hergestellte Behälter aus der Form entnommen A werden kann, der auf Grund des gitter- oder gewebeartigen kaltverformten Ausgangsmaterials eine in allen Richtungen gleichmäßige Festigkeit aufweist.Then the entire mold is taken out of the heating furnace and cooled, whereupon the manufactured container is removed from the mold A can be the one due to the lattice-like or fabric-like cold-formed starting material has uniform strength in all directions.

PATENTANSPRt}CHE 1. Verfahren zum Herstellen von Formkörpern aus organischem thermoplastischem Kunststoff, insbesondere aus Polyamiden, nach der Methode des Tiefziehens, wonach der Kunststoff in Gestalt von nebeneinanderliegenden Fäden zwischen Matrize und Patrize auf einem Rahmen festgehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere übereinandergeschichtete Lagen aus in wenigstens zwei Richtungen angeordneten Fäden, Streifen, Profilen od. dgl. aus Kunststoff kalt oder bei niederen Temperaturen vorgeformt, anschließend bis zur Plastifizierung und eine zusammenhängende geschlossene Schicht bildend erwärmt und dann bis zur Verfestigung abgekühlt werden. PATENTANSPRt} CHE 1. Process for the production of moldings from organic thermoplastic material, in particular made of polyamides, according to the Method of deep drawing, after which the plastic in the form of adjacent Threads are held on a frame between the die and the patrix, characterized in that that one or more stacked layers from in at least two directions arranged threads, strips, profiles or the like. Made of plastic cold or low Temperatures preformed, then up to plasticization and a coherent be heated to form a closed layer and then cooled until solidification.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the threads or the like. Connected to one another by interweaving, forging, gluing or the like.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the layers are doughy on one or both sides with reinforcement layers.

4. The method according to claim 1 or 2 and optionally 3, characterized characterized in that the layers on one or both sides with plastic films or Other material by gluing or the like. Are connected.

5. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that one or more placed or inserted with the layers Bodies in the form of fabrics, nets made of any material, such as fiber material, metal or the like., are connected.

6. The method according to claim 5, characterized in that body made of preformed wire mesh.

7. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the layer or layers are preformed with or without restraint will.

8. The method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the layer or layers are preformed by means of a die or core, heated in an oven and then cooled down while heating and / or the cooling die and core automatically or manually retightened will.

References considered: U.S. Patents No. 2,460 674, 2,187,918.