DE102018106256A1 - injection mold - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug (1) zur Herstellung eines Kombinationsbauteils (2) aus einem Metallgitter (3) und einem Kunststoffelement (4). Das Kunststoffelement (4) ist in einem Randbereich (5) des Metallgitters (3) an dem Metallgitter (3) angespritzt und das Metallgitter (3) ist zumindest abschnittsweise in das Spritzgusswerkzeug (1) einlegbar. Das Spritzgusswerkzeug (1) weist ein erstes Werkzeugteil (6) und ein zweites Werkzeugteil (7) auf, durch die bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs (1) eine Kavität (8) gebildet ist. In einen Gussbereich (9) der Kavität (8) wird der Kunststoff für das Kunststoffelement (4) eingespritzt. Durch Dichtelemente (10, 11) der Werkzeugteile (6, 7) ist die Kavität (8) gegenüber einem zwischen den Dichtelementen (10, 11) ausgebildeten Dichtbereich (12) abgedichtet. Das Metallgitter (3) ragt durch den Dichtbereich (12) in die Kavität (8). Die Kavität (8) weist einen Erstarrungsbereich (13) auf, der zwischen dem Dichtbereich (12) und dem Gussbereich (9) angeordnet ist. Der Erstarrungsbereich (13) ist derart ausgestaltet, dass er bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs (1) vollständig von dem Metallgitter (3) durchdrungen ist. Eingespritzter Kunststoff tritt bei dem Einspritzen von dem Gussbereich (9) in den Erstarrungsbereich (13) über und füllt diesen vollständig aus. In dem Erstarrungsbereich (13) gibt der Kunststoff so viel Wärme ab, dass Oberflächenspannung und/ oder Viskosität desThe invention relates to an injection molding tool (1) for producing a combination component (2) from a metal grid (3) and a plastic element (4). The plastic element (4) is molded onto the metal grid (3) in an edge region (5) of the metal grid (3), and the metal grid (3) can be inserted at least in sections into the injection molding tool (1). The injection molding tool (1) has a first tool part (6) and a second tool part (7) through which a cavity (8) is formed when the injection molding tool (1) is used as intended. In a casting area (9) of the cavity (8) of the plastic for the plastic element (4) is injected. Sealing elements (10, 11) of the tool parts (6, 7) seal off the cavity (8) against a sealing region (12) formed between the sealing elements (10, 11). The metal grid (3) protrudes through the sealing area (12) into the cavity (8). The cavity (8) has a solidification region (13) which is arranged between the sealing region (12) and the casting region (9). The solidification region (13) is designed such that it is completely penetrated by the metal grid (3) when the injection molding tool (1) is used as intended. Injected plastic passes during the injection of the casting area (9) in the solidification region (13) and fills it completely. In the solidification region (13), the plastic releases so much heat that the surface tension and / or viscosity of the
Description
Die Erfindung betrifft ein Spritzgusswerkzeug zur Herstellung eines Kombinationsbauteils aus einem Metallgitter und einem Kunststoffelement, wobei das Kunststoffelement in einem Randbereich des Metallgitters an dem Metallgitter angespritzt ist, wobei in das Spritzgusswerkzeug das Metallgitter zumindest abschnittsweise einlegbar ist, wobei das Spritzgusswerkzeug ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil aufweist, wobei bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs durch die Werkzeugteile eine Kavität gebildet ist, wobei in einem Gussbereich der Kavität der Kunststoff für das Kunststoffelement eingespritzt wird, wobei durch ein erstes Dichtelement des ersten Werkzeugteils und durch ein zweites Dichtelement des zweiten Werkzeugteils die Kavität gegenüber einem zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement ausgebildeten Dichtbereich abgedichtet ist und wobei das Metallgitter durch den Dichtbereich in die Kavität ragt.The invention relates to an injection molding tool for producing a combination component of a metal grid and a plastic element, wherein the plastic element is injection-molded in an edge region of the metal grid on the metal grid, wherein the metal mesh is at least partially inserted into the injection mold, wherein the injection molding tool, a first tool part and a second Having a tool part, wherein when the intended use of the injection molding tool by the tool parts a cavity is formed, wherein in a casting region of the cavity of the plastic for the plastic element is injected, wherein by a first sealing element of the first tool part and by a second sealing element of the second tool part, the cavity a sealing region formed between the first sealing element and the second sealing element is sealed and wherein the metal grid projects through the sealing area into the cavity.
Die Kombination verschiedener Werkstoffe zur Herstellung von Kombinationsbauteilen ist ein seit Jahrhunderten bekanntes Verfahren, um gezielt bestimmte Eigenschaften von Bauteilen zu verbessern, oder um unerwünschte Eigenschaften bestimmter Materialien zu kompensieren. Als Beispiel können hierzu eiserne Beschläge auf hölzernen Wagenrädern sowie das verleimen von Horn, Holz und Tiersehnen zu Kompositbögen angesehen werden.The combination of different materials for the production of combination components is a well-known method for centuries to improve specific properties of components, or to compensate for undesirable properties of certain materials. As an example, iron fittings on wooden carriage wheels as well as the gluing of horn, wood and animal tendons to composite arches can be considered.
Besondere Bedeutung kommt der Fertigung und Verwendung von Kombinationsbauteilen im modernen Fahrzeugbau zu, da es durch die Verwendung von Kombinationsbauteilen möglich ist, die Gesamtmasse des Fahrzeugs zu reduzieren. Typische Kombinationsbauteile sind dabei Gitter, insbesondere Metallgitter, die mittels eines Spritzgussverfahrens in einem Randbereich mit einem Kunststoff umspritzt werden, um so an dem Gitter beispielsweise Festlegemittel anzuordnen.Of particular importance is the production and use of combination components in modern vehicle construction, since it is possible by the use of combination components to reduce the overall mass of the vehicle. Typical combination components are grids, in particular metal grids, which are encapsulated by means of an injection molding process in an edge region with a plastic, so as to arrange on the grid, for example, fixing means.
Zur Herstellung derartiger Bauteile sind bereits unterschiedliche Spritzgusswerkzeuge bekannt. So ist aus der deutschen Offenlegungsschrift
Ein Nachteil der bekannten Spritzgusswerkzeuge ist es, dass bei dem Anspritzen von Kunststoffelementen an Metallgitter, der Kunststoff durch Kapillarwirkung entlang des Metallgitters in den Dichtbereich gezogen wird.A disadvantage of the known injection molding tools is that in the injection molding of plastic elements to metal mesh, the plastic is drawn by capillary action along the metal grid in the sealing area.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es daher angesehen, ein Spritzgusswerkzeug zur Verfügung zu stellen, bei dem die durch die Kapillarwirkung verursachten störenden Effekte bei dem Spritzgießen minimiert sind.It is therefore considered an object of the present invention to provide an injection molding tool in which the disturbing effects caused by the capillary action in the injection molding are minimized.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kavität einen Erstarrungsbereich aufweist, wobei der Erstarrungsbereich unmittelbar an den Dichtbereich angrenzend zwischen dem Dichtbereich und dem Gussbereich angeordnet ist, wobei der Erstarrungsbereich derart ausgestaltet ist, dass er bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs vollständig von dem Metallgitter durchdrungen ist, wobei eingespritzter Kunststoff bei dem Einspritzen von dem Gussbereich in den Erstarrungsbereich übertritt, wobei der Kunststoff den Erstarrungsbereich vollständig ausfüllt und wobei der Kunststoff in dem Erstarrungsbereich so viel Wärme an eine Erstarrungsbereichswandung abgibt, dass Oberflächenspannung und/ oder Viskosität des Kunststoffs soweit erhöht sind, dass ein durch eine Kapillarwirkung begünstigtes Einziehen von Kunststoff in den Dichtbereich verhindert ist.This object is achieved in that the cavity has a solidification region, wherein the solidification region is disposed directly adjacent to the sealing region between the sealing region and the casting region, wherein the solidification region is configured such that it completely penetrated by the metal mesh under normal use of the injection molding tool wherein injected plastic passes from the casting region into the solidification region during injection, wherein the plastic completely fills the solidification region and wherein the plastic in the solidification region releases so much heat to a solidification region wall that the surface tension and / or viscosity of the plastic are increased so far, that a by capillary action favored retraction of plastic is prevented in the sealing area.
Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs wird erreicht, dass bei dem Kombinationsbauteil zwischen dem Kunststoffelement und dem Metallgitter eine störungsfreie Gusskante ausgebildet ist. Hierdurch ist die Qualität des Kombinationsbauteils erhöht sowie ein Arbeitsaufwand zur Korrektur von Gussfehlern verringert.Such a configuration of the injection molding tool according to the invention ensures that a trouble-free casting edge is formed in the combination component between the plastic element and the metal grid. As a result, the quality of the combination component is increased and reduces a workload for correcting casting defects.
Als Dichtelemente können in dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug unter anderem auch die aus dem Stand der Technik bekannten Dichtelemente verwendet werden. Diese sind üblicherweise aus einem verhältnismäßig weichen Material gefertigt, das das Metallgitter in dem Dichtbereich umformt und den Dichtbereich so gegenüber der Kavität abdichtet.As sealing elements, among other things known from the prior art sealing elements can be used in the injection molding tool according to the invention. These are usually made of a relatively soft material, which transforms the metal mesh in the sealing area and thus seals the sealing area with respect to the cavity.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass eine Kavitätshöhe in dem Erstarrungsbereich kleiner ist, als in einem benachbart zu dem Erstarrungsbereich angeordneten Gussbereichsrandbereich des Gussbereichs, sodass die Kavität in dem Erstarrungsbereich gegenüber dem Gussbereich verengt ist. Durch die erfindungsgemäße Verengung der Kavität in dem Erstarrungsbereich gegenüber dem Gussbereich wird erreicht, dass ein Kühlen des eingespritzten Kunststoffs in dem Erstarrungsbereich gegenüber dem Gussbereich begünstigt ist, so dass der Kunststoff in dem Erstarrungsbereich mit einer größeren Abkühlgeschwindigkeit erstarrt als in dem Gussbereich. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Erstarrungsbereich lediglich abschnittsweise in dem Spritzgusswerkzeug ausgebildet sein kann, beispielsweise wenn lediglich in einem definierten Abschnitt des Kombinationsbauteils eine besonders saubere Gusskante gefordert ist.An advantageous implementation of the inventive idea provides that a cavity height in the solidification region is smaller than in a casting region edge region of the casting region arranged adjacent to the solidification region, so that the cavity in the solidification region is narrowed with respect to the casting region. By the The narrowing of the cavity in the solidification region in relation to the casting region according to the invention achieves the effect that cooling of the injected plastic in the solidification region is favored over the casting region, so that the plastic solidifies in the solidification region at a greater cooling rate than in the casting region. It is also possible and inventively provided that the solidification region may be formed only partially in the injection molding tool, for example, if only in a defined portion of the combination component, a particularly clean casting edge is required.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kavitätshöhe von dem Gussbereichsrandbereich zu dem Erstarrungsbereich sprunghaft abnimmt, sodass zwischen dem Gussbereichsrandbereich und dem Erstarrungsbereich eine Stufe ausgebildet ist. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die zwischen dem Gussbereichsrandbereich und dem Erstarrungsbereich ausgebildete Stufe angefast sein kann, um so ein Fließen des Kunststoffs innerhalb der Kavität zu unterstützen.An advantageous embodiment of the invention provides that the cavity height decreases abruptly from the casting region edge region to the solidification region, so that a step is formed between the casting region edge region and the solidification region. It is also possible and according to the invention provided that the step formed between the Gussbereichsrandbereich and the solidification region can be chamfered so as to support a flow of the plastic within the cavity.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass der Erstarrungsbereich einen Spaltabschnitt aufweist, wobei die Kavitätshöhe in dem Spaltabschnitt konstant ist. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Erstarrungsbereich sich nach dem Spaltabschnitt wieder aufweitet.In an advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention, it is provided that the solidification region has a gap section, wherein the cavity height in the gap section is constant. It is also possible and according to the invention provided that the solidification area widens again after the gap section.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass der Erstarrungsbereich zumindest einen Verengungsabschnitt aufweist, wobei die Kavitätshöhe sich in dem Verengungsabschnitt von einer Anfangshöhe zu einer Endhöhe verringert, wobei der die Anfangshöhe aufweisende Bereich des Verengungsabschnitts einen größeren Abstand zu dem Dichtbereich aufweist als der die Endhöhe aufweisende Bereich des Verengungsabschnitts. Es ist möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Form des Verengungsabschnitts an einen gewünschten Temperaturverlauf des eingespritzten Kunststoffs angepasst sein kann. Um ein möglichst schnelles Erstarren des Kunststoffs zu erreichen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Verengungsabschnitt über eine relativ kurze Strecke relativ stark verengt. Um eine langsame Abkühlung des eingespritzten Kunststoffs zu erreichen ist es demgegenüber erfindungsgemäß vorgesehen, dass sich der Verengungsabschnitt über eine verhältnismäßig lange Strecke lediglich langsam verengt. Die letztendliche Ausgestaltung des Verengungsabschnitts hängt maßgeblich von dem verwendeten Kunststoff und den bei dem Spritzgießen auftretenden Prozessparametern ab.An advantageous implementation of the inventive concept provides that the solidification region has at least one constriction section, wherein the cavity height decreases in the constricting section from an initial height to a final height, wherein the region of the constricting portion having the initial height has a greater distance from the sealing area than the final height having region of the narrowing section. It is possible and according to the invention provided that a shape of the constriction section can be adapted to a desired temperature profile of the injected plastic. In order to achieve the fastest possible solidification of the plastic, it is provided according to the invention that the constriction section narrows relatively strongly over a relatively short distance. In order to achieve a slow cooling of the injected plastic, in contrast, it is provided according to the invention that the narrowing section narrows only slowly over a relatively long distance. The final design of the constriction section depends largely on the plastic used and the process parameters occurring during injection molding.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass dass die Kavitätshöhe bzw. die Endhöhe maximal 10 mm, bevorzugt maximal 5 mm und besonders bevorzugt maximal 1 mm beträgt. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kavitätshöhe bzw. die Endhöhe des Spritzgusswerkzeugs in Abhängigkeit von den Prozessparametern bestimmt sind. Bei Verwendung eines Kunststoffs der unter den angestrebten Prozessbedingungen eine geringe Viskosität aufweist, muss die Kavitätshöhe bzw. die Endhöhe kleiner gewählt werden, als bei einem Kunststoff der unter Prozessbedingungen eine höhere Viskosität aufweist.An advantageous embodiment of the invention provides that the cavity height or the final height is not more than 10 mm, preferably not more than 5 mm and particularly preferably not more than 1 mm. It is provided according to the invention that the cavity height or the final height of the injection molding tool are determined as a function of the process parameters. When using a plastic which has a low viscosity under the desired process conditions, the cavity height or the final height must be selected smaller than in the case of a plastic which has a higher viscosity under process conditions.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass eine Gussbereichsoberfläche einer Gussbereichswandung und eine Erstarrungsbereichsoberfläche der Erstarrungsbereichswandung unterschiedliche Oberflächeneigenschaften aufweisen, wobei die Gussbereichsoberfläche eine optimale Benetzung der Gussbereichswandung begünstigt und wobei die Erstarrungsbereichswandung ein vollständiges Füllen des Erstarrungsbereichs sowie das Verhindern eines Übertritts von Kunststoff in den Dichtbereich unterstützt. Der Grad der Benetzbarkeit ist auch bei dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug ein wesentlicher Prozessparameter. Um eine optimale Füllung der Kavität in dem Gussbereich zu unterstützen ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gussbereichsoberfläche durch den eingespritzten Kunststoff gut benetzbar ist. Demgegenüber soll der Kunststoff in dem Erstarrungsbereich des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs so weit erstarrt werden, dass ein Übertritt des Kunststoffs von dem Erstarrungsbereich in den Dichtbereich verhindert ist. Hierzu ist es möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Erstarrungsbereichsoberfläche durch den eingespritzten Kunststoff schlechter benetzbar sein kann als die Gussbereichsoberfläche. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Erstarrungsbereichsoberfläche lediglich abschnittsweise schlechter benetzbar ist als die Gussbereichsoberfläche, insbesondere in den benachbart zu dem Dichtbereich angeordneten Bereichen des Erstarrungsbereichs.In an advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention, it is provided that a casting area surface of a casting area wall and a solidification area surface of the solidification area wall have different surface properties, wherein the casting area surface favors optimal wetting of the casting area wall and wherein the solidification area wall completely filling the solidification area and preventing the passage of plastic in supports the sealing area. The degree of wettability is also an essential process parameter in the injection molding tool according to the invention. In order to support optimum filling of the cavity in the casting area, it is provided according to the invention that the casting area surface can be readily wetted by the injected plastic. In contrast, the plastic in the solidification region of the injection molding tool according to the invention should be solidified so far that a transfer of the plastic is prevented by the solidification region in the sealing area. For this purpose, it is possible and provided according to the invention that the solidification area surface can be less wettable by the injected plastic than the casting area surface. It is also possible and provided according to the invention that the solidification area surface is only less wettable in sections than the casting area surface, in particular in the regions of the solidification area arranged adjacent to the sealing area.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die Gussbereichswandung und/ oder die Erstarrungsbereichswandung eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. Oberflächenbeschichtung im Sinne des Erfindungsgedankens meint sowohl einen Auftrag eines von einem Material des Werkzeugteils unterschiedlichen Materials, als auch eine Behandlung der Oberfläche des Werkzeugteils mit einem Oberflächenbearbeitungsverfahren. Die Beschichtung kann beispielsweise ein Kunststoff, ein Metall oder ähnliches sein. Mögliche Bearbeitungsverfahren sind beispielsweise Schleifen, Hohnen, Aufrauen, Polieren oder ähnliches.An advantageous implementation of the inventive idea provides that the casting area wall and / or the solidification area wall have a surface coating. Surface coating in the sense of the inventive concept means both an application of a different material from a material of the tool part, as well as a treatment of the surface of the tool part with a surface treatment method. The coating may be, for example, a plastic, a metal or the like. Possible processing methods include, for example, grinding, honing, roughening, polishing or the like.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass das erste Werkzeugteil und/ oder das zweite Werkzeugteil aktive und/ oder passive Temperaturregelungsmittel aufweisen, sodass eine Gussbereichstemperatur und/ oder eine Erstarrungsbereichstemperatur regelbar ist. Ein aktives Temperaturregelungsmittel im Sinne des Erfindungsgedankens ist beispielsweise ein regelbares Flüssigkeitskühlsystem, wobei zumindest eines der Werkzeugteile zumindest abschnittsweise von kühlflüssigkeitsgefüllten Kühlrohren des Flüssigkeitskühlsystems durchdrungen ist, wobei die Kühlflüssigkeit in thermischer Wirkverbindung mit dem eingespritzten Kunststoff gebracht ist, sodass durch eine Regelung des Flüssigkeitskühlsystem während des Einspritzens und/ oder Abkühlens des Kunststoffs dessen Temperaturverlauf regelbar ist. Weitere aktive Temperaturregelungsmittel sind beispielsweise Peltierelemente, aktiv gekühlte Heatpipes oder Ähnliches. Passive Temperaturregelungsmittel sind alle Temperaturregelungsmittel, die zwar einen Einfluss auf den Temperaturverlauf des Kunststoffs haben, die aber selber nicht regelbar sind, sondern die Wärme insbesondere durch konvektiven Wärmeübergang an eine Umgebung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs abgeben, beispielsweise Kühlrippe, kühlerlose Heatpipes oder Ähniches. Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Werkzeugteile des Spritzgusswerkzeugs als Wärmespeicher ausgebildet sein können, die eine kurzfristig auftretende Prozesswärme zwischenspeichern und wieder abgeben, beispielsweise indem eine Materialstärke der Werkzeugteile abschnittsweise erhöht ist. In an advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention it is provided that the first tool part and / or the second tool part active and / or passive temperature control means, so that a Gussbereichstemperatur and / or a solidification temperature can be controlled. An active temperature control means in the sense of the inventive concept, for example, a controllable liquid cooling system, wherein at least one of the tool parts is at least partially penetrated by cooling liquid-filled cooling tubes of the liquid cooling system, wherein the cooling liquid is brought into thermal communication with the injected plastic, so by a regulation of the liquid cooling system during injection and / or cooling the plastic whose temperature profile is adjustable. Further active temperature control means are, for example, Peltier elements, actively cooled heat pipes or the like. Passive temperature control means are all temperature control means, which indeed have an influence on the temperature profile of the plastic, but are not themselves controllable, but the heat in particular by convective heat transfer to an environment of the injection mold according to the invention, for example, fin, radiator heatpipes or Ähniches. It is also possible and according to the invention provided that the tool parts of the injection molding tool can be designed as a heat storage, temporarily store and release a process heat occurring at short notice, for example by a material thickness of the tool parts is increased in sections.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtelemente ebene und einander zugewandte Dichtflächen aufweisen, wobei erste Materialeigenschaften des ersten Dichtelements und zweite Materialeigenschaften des zweiten Dichtelements derart aneinander und an das Metallgitter angepasst sind, dass bei einem Höchstanpressdruck der Werkzeugteile keine makroskopische Verformung der Dichtelemente erfolgt, wobei ein zwischen dem ersten Dichtelement und dem zweiten Dichtelement ausgebildeter Dichtabstand einer Dicke des Metallgitter in dem Dichtbereich entspricht und wobei der Erstarrungsbereich, der Kunststoff und der Dichtabstand derart aneinander angepasst sind, dass ein Übertritt von Kunststoff in den Dichtbereich verhindert ist. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spritzgusswerkzeugen ist eine derartige dichtungslose Ausgestaltung nicht möglich. Es ist erfindungsgemäße vorgesehen, dass der Dichtabstand an Prozessbedingungen, beispielsweise die Temperatur des eingespritzten Kunststoffs, einen Einspritzdruck des Kunststoffs oder Ähnliches angepasst ist. Je geringer Beispielsweise die Viskosität des Kunststoffs ist, umso geringer muss der Dichtabstand sein.An advantageous embodiment of the invention provides that the sealing elements have planar and mutually facing sealing surfaces, wherein first material properties of the first sealing element and second material properties of the second sealing element are adapted to each other and to the metal mesh, that at a maximum contact pressure of the tool parts no macroscopic deformation of the sealing elements takes place, wherein a trained between the first sealing element and the second sealing element sealing distance corresponds to a thickness of the metal mesh in the sealing region and wherein the solidification region, the plastic and the sealing distance are adapted to each other so that a transfer of plastic is prevented in the sealing area. In the case of the injection molding tools known from the prior art, such a sealless design is not possible. It is provided according to the invention that the sealing distance is adapted to process conditions, for example the temperature of the injected plastic, an injection pressure of the plastic or the like. For example, the lower the viscosity of the plastic, the lower the sealing distance must be.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das erste Dichtelement eine dem zweiten Dichtelement zugewandte ebene Dichtfläche aufweist, wobei erste Materialeigenschaften des ersten Dichtelements und zweite Materialeigenschaften des zweiten Dichtelements derart aneinander und an das Metallgitter angepasst sind, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs in dem Dichtbereich Gitterabschnitte des Metallgitters von dem zweiten Dichtelement zumindest abschnittsweise umformt sind, wobei in dem Dichtbereich die Gitterabschnitte sowie die Gitterabschnitte umformende Dichtnasen des zweiten Dichtelements mit der ebenen Dichtfläche in Anlage gebracht sind, sodass durch die Dichtelemente und die Gitterabschnitte des Metallgitter der Dichtbereich gegenüber der Kavität abgedichtet ist. Eine derartige Ausgestaltung des Spritzgusswerkzeugs ist besonders vorteilhaft, da bei dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug lediglich eines der Dichtelemente aus einem relativ weichen und plastisch verformbaren Material gefertigt sein muss, wohingegen das jeweils andere Dichtelement aus einem relativ harten Material, beispielsweise einem Werkzeugstahl, einer hochfesten Legierung, insbesondere auf der Basis von Chrom, Titan, Molybdän oder Ähnlichem, einer Keramik oder Ähnlichem hergestellt werden kann. Durch die Verringerung des Anteils an weichen Materialien, inbsbesondere an Kunststoffen, in einem thermisch hoch belasteten Anspritzbereich des Spritzgusswerkzeugs, ist der Verschleiß in diesem Bereich verringert, so dass eine Dauerhaltbarkeit des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug erhöht ist.An advantageous implementation of the inventive concept provides that the first sealing element has a second sealing element facing flat sealing surface, wherein first material properties of the first sealing element and second material properties of the second sealing element are adapted to each other and to the metal mesh, that when properly using the injection molding in the Sealing area grid sections of the metal grid are at least partially formed by the second sealing element, wherein in the sealing region, the grid sections and the grid sections forming sealing noses of the second sealing element are brought into abutment with the flat sealing surface, so that by the sealing elements and the grid sections of the metal grid, the sealing area relative to the cavity is sealed. Such an embodiment of the injection molding tool is particularly advantageous because in the injection molding tool according to the invention only one of the sealing elements must be made of a relatively soft and plastically deformable material, whereas the other sealing element of a relatively hard material, such as a tool steel, a high-strength alloy, in particular based on chromium, titanium, molybdenum or the like, a ceramic or the like can be produced. By reducing the proportion of soft materials, in particular plastics, in a thermally highly loaded Anspritzbereich the injection molding tool, the wear in this area is reduced, so that a durability of the injection molding tool according to the invention is increased.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Metallgitter aus einer Vielzahl metallischer Werkstoffe gefertigt sein kann. Das Metallgitter kann beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, Eisen oder einem anderen Metall, aber auch aus einer Legierung, beispielsweise Duraluminium, Edelstahl, Bronze oder Ähnlichem gefertigt sein. Es ist auch vorgesehen, dass das Metallgitter lediglich im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff besteht, beispielsweise indem ein metallischer Werkstoff, beispielsweise Stahldraht, mit einem nicht-metallischen Werkstoff, beispielsweise einem Kunststoff, ummantelt wird. Dem Fachmann sind eine Vielzahl an Ausführungsformen und Kombinationsmöglichkeiten von metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen bekannt mittels derer das Metallgitter herstellbar ist.It is inventively provided that the metal mesh can be made of a variety of metallic materials. The metal grid may for example be made of aluminum, copper, iron or another metal, but also of an alloy, for example duralumin, stainless steel, bronze or the like. It is also envisaged that the metal grid consists essentially only of a metallic material, for example by a metallic material, such as steel wire, with a non-metallic material, such as a plastic, is coated. The person skilled in a variety of embodiments and combinations of metallic and non-metallic materials are known by means of which the metal mesh is produced.
Es ist auch vorgesehen, dass Materialeigenschaften des ersten Dichtelements, des zweiten Dichtelements sowie des Metallgitters derart aneinander angepasst sein können, dass bei einem Höchstanpressdruck der Werkzeugteile keine makroskopische Verformung des ersten Dichtelements erfolgt. Das Ausbleiben einer makroskopischen Verformung im Sinne des Erfindungsgedankens meint, dass zwar sehr wohl plastische und elastische Verformungen des ersten Dichtelements auftreten können, dass diese jedoch sehr klein bzw. mikroskopisch klein gegenüber einer räumlichen Ausdehnung des ersten Dichtelements sind. Eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs, die diese Bedingung erfüllt, umfasst ein erstes Dichtelement aus einem Werkzeugstahl und ein zweites Dichtelement aus einem Elastomer, wobei das Metallgitter beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung gefertigt sein kann. Dem Fachmann sind eine Vielzahl an Werkstoffkombinationen bekannt, mittels derer bei einem Höchstanpressdruck makroskopische Verformungen im Sinne des Erfindungsgedankens verhindert sind, von denen alle geeignet sind mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug verwendet zu werden.It is also provided that material properties of the first sealing element, of the second sealing element and of the metal mesh can be adapted to one another in such a way that no macroscopic deformation of the first sealing element occurs at a maximum contact pressure of the tool parts. The absence of a macroscopic deformation in the sense of the inventive concept means that, although very well plastic and elastic Deformations of the first sealing element may occur, however, that these are very small or microscopically small compared to a spatial extent of the first sealing element. A possible embodiment of the injection molding tool according to the invention, which fulfills this condition, comprises a first sealing element made of a tool steel and a second sealing element made of an elastomer, wherein the metal mesh can be made, for example, from an aluminum alloy. The person skilled in a variety of material combinations are known, by means of which at a maximum contact pressure macroscopic deformations in the sense of the inventive idea are prevented, all of which are suitable to be used with the injection molding tool according to the invention.
Um eine makroskopische Verformung des ersten Dichtelements des Spritzgusswerkzeug wirksam zu verhindern, ist bei der Erfindung auch vorgesehen, dass die Verformung des ersten Dichtmaterials bei einem Höchstanpressdruck der Werkzeugteile weniger als 1/10 vorzugsweise weniger als 1/50 und besonders vorzugsweise weniger als 1/100 der Verformung des zweiten Dichtmaterials betragen kann. Bei der Bestimmung der Verformung des ersten und des zweiten Dichtelements ist zu beachten, dass Material und Struktur des Metallgitters hierauf großen Einfluss haben. Je härter und/ oder zäher das mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug zu umspritzende Metallgitter ist und je größer der Höchstanpressdruck ist, umso härter und/ oder zäher muss auch das erste Dichtelement sein. Aufgrund der Vielzahl an verfügbaren metallischen und nicht-metallischen Werkstoffen ist es dem Fachmann ohne weiteres möglich, eine an ein zu umspritzendes Metallgitter angepasste Kombination aus geeigneten Dichtmaterialien für das erste und das zweite Dichtelement auszuwählen.In order to effectively prevent a macroscopic deformation of the first sealing element of the injection molding tool, it is also provided in the invention that the deformation of the first sealing material at a maximum contact pressure of the tool parts is less than 1/10, preferably less than 1/50 and particularly preferably less than 1/100 may be the deformation of the second sealing material. When determining the deformation of the first and the second sealing element, it should be noted that the material and structure of the metal grid have a major influence on this. The harder and / or tougher the metal mesh to be encapsulated with the injection molding tool according to the invention and the greater the maximum contact pressure, the harder and / or tougher the first sealing element must be. Due to the large number of available metallic and non-metallic materials, it is readily possible for a person skilled in the art to select a combination of suitable sealing materials for the first and the second sealing element adapted to a metal mesh to be extrusion-coated.
Um eine besonders hohe Dauerhaltbarkeit des Spritzgusswerkzeugs zu erreichen, sieht eine weitere vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens vor, dass das erste Dichtelement bei einem Höchstanpressdruck der Werkzeugteile eine gleiche oder höhere Härte aufweist als das Metallgitter, wobei das zweite Dichtelement bei dem Höchstanpressdruck eine geringere Härte aufweist, als das Metallgitter, sodass bei einem Umformen des Metallgitters durch das zweite Dichtelement eine plastische Verformung des ersten Dichtelements verhindert ist. Für die Auswahl der verwendeten Materialien für das erste Dichtelement, das zweite Dichtelement sowie das Metallgitter bedeutet das, dass die Fließgrenze des ersten Dichtelements höher liegen muss, als in Abhängigkeit vom Höchstanpressdruck lokal auf das erste Dichtelement einwirkende Druckspannungsspitzen. Ein auf das erste Dichtelement lokal einwirkender Druck ist auch abhängig von den Materialeigenschaften des zweiten Dichtelements. Je weicher und/ oder verformbarer das zweite Dichtelement ist, umso geringer fallen die auf das erste Dichtelement einwirkenden Druckspannungen aus. Dem Fachmann sind eine Vielzahl an geeigneten Materialien bekannt, mittels derer sowohl die erfindungsgemäß geforderte wechselwirkende Einwirkung der Dichtelemente und des Metallgitters aufeinander, als auch die für eine Durchführung eines Spritzgussverfahrens notwendige Abdichtung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeuges erreichbar ist.In order to achieve a particularly high durability of the injection molding tool, provides a further advantageous implementation of the inventive idea that the first sealing element at a maximum contact pressure of the tool parts an equal or higher hardness than the metal mesh, the second sealing element has a lower hardness at the maximum contact pressure, as the metal grid, so that plastic deformation of the first sealing element is prevented in a forming of the metal grid by the second sealing element. For the selection of the materials used for the first sealing element, the second sealing element and the metal grid, this means that the yield stress of the first sealing element must be higher than pressure stress peaks locally acting on the first sealing element as a function of the maximum contact pressure. A locally acting on the first sealing element pressure is also dependent on the material properties of the second sealing element. The softer and / or more deformable the second sealing element is, the lower the compressive stresses acting on the first sealing element decrease. A variety of suitable materials are known to the person skilled in the art, by means of which both the interacting action of the sealing elements and the metal grid required according to the invention as well as the sealing of the injection molding tool according to the invention which is necessary for carrying out an injection molding process can be achieved.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Dichtelement aus einem metallischen, einem keramischen oder einem metall-keramischen Werkstoff hergestellt sein kann. Dem Fachmann ist eine Vielzahl an metallischen Werkstoffen bekannt, die sich nach chemischer Zusammensetzung, Herstellungsverfahren und einem gegebenenfalls angewendeten Vergütungsverfahren unterscheiden, wobei eine Vielzahl an metallischen Werkstoffen dazu geeignet ist mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug verwendet zu werden. Keramische Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Härte aus, wobei diese in der Regel spröder sind als metallische Werkstoffe. Nichtsdestotrotz sind dem Fachmann eine Vielzahl an keramischen Werkstoffen bekannt, die zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug geeignet sind, beispielsweise sogenannte Metall-Matrix-Komposite, bei denen in eine Metallmatrix Keramikpartikel eingelagert sind.It is inventively provided that the first sealing element can be made of a metallic, a ceramic or a metal-ceramic material. A variety of metallic materials are known to the person skilled in the art, which differ according to chemical composition, production method and optionally applied tempering method, wherein a multiplicity of metallic materials is suitable for being used with the injection molding tool according to the invention. Ceramic materials are characterized by a high hardness, which are generally more brittle than metallic materials. Nevertheless, a variety of ceramic materials are known in the art, which are suitable for use with the injection molding tool according to the invention, for example so-called metal-matrix composites, in which ceramic particles are embedded in a metal matrix.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass das zweite Dichtelement aus einem Elastomer hergestellt sein kann. Um die notwendige Dichtwirkung zur Durchführung des Spritzgussverfahrens zu erreichen, ist es vorgesehen, dass das zweite Dichtelement ausreichend weich und verformbar ist, um das Metallgitters zu umformen. Je engmaschiger das Metallgitter ist, umso weicher und verformbarer muss das Dichtmaterial des zweiten Dichtelements sein. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Elastomere insbesondere auch temperaturbeständige Elastomere bekannt, die dazu geeignet sind, als Material für ein Dichtelement des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs verwendet zu werden.In addition, the invention also provides that the second sealing element may be made of an elastomer. In order to achieve the necessary sealing effect for carrying out the injection molding process, it is provided that the second sealing element is sufficiently soft and deformable to deform the metal grid. The closer meshed the metal grid, the softer and more deformable the sealing material of the second sealing element must be. Numerous elastomers, in particular temperature-resistant elastomers, which are suitable for use as material for a sealing element of the injection molding tool according to the invention are known from the prior art.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass das zweite Dichtelement aus einem Polyurethan-basierten Kunststoffmaterial gebildet sein kann. Auf der Basis von Polyurethan sind eine Vielzahl an unterschiedlichen Kunststoffen herstellbar, insbesondere auch Kunststoffe mit einer Einsatztemperatur von mehr als 100°C. Eine hohe Temperaturbeständigkeit ist Voraussetzung dafür, dass das Kunststoffmaterial in dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug verwendbar ist. Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Polyurethan-basierte Kunststoffmaterialien bekannt, die diese Anforderungen erfüllen und dazu geeignet sind, als Material für das zweite Dichtelement des Spritzgusswerkzeugs verwendet zu werden.It is also possible and provided according to the invention that the second sealing element may be formed from a polyurethane-based plastic material. On the basis of polyurethane, a variety of different plastics can be produced, in particular plastics with an operating temperature of more than 100 ° C. A high temperature resistance is a prerequisite for the fact that the plastic material can be used in the injection molding tool according to the invention. Numerous polyurethane-based plastic materials which meet these requirements and are suitable for this purpose are known from the prior art Material to be used for the second sealing element of the injection molding tool.
Ein vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass durch das erste Dichtelement und/ oder das zweite Dichtelement eine Dichtkavität gebildet ist, wobei die Form der Dichtkavität einem Negativ eines in dem Dichtbereich angeordneten Metallgitterabschnitts entspricht, sodass durch das erste Dichtelement, das zweite Dichtelement und den Metallgitterabschnitt eine Dichtung zwischen der Kavität und dem Dichtbereich gebildet ist. Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs wird erreicht, dass keine zusätzlichen Dichtelemente zur Abdichtung des Randbereichs gegenüber dem Dichtbereich erforderlich sind. Zudem ist auf diese Weise eine Ausrichtung des Metallgitters in dem Spritzgusswerkzeug vorgegeben.An advantageous implementation of the inventive concept provides that a sealing cavity is formed by the first sealing element and / or the second sealing element, wherein the shape of the sealing cavity corresponds to a negative of a arranged in the sealing area metal mesh portion, so that by the first sealing element, the second sealing element and the Metal mesh portion, a seal between the cavity and the sealing area is formed. Such a configuration of the injection molding tool according to the invention ensures that no additional sealing elements are required for sealing the edge region with respect to the sealing region. In addition, an orientation of the metal grid in the injection molding tool is predetermined in this way.
Es ist möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtkavität in die Dichtelemente beispielsweise durch ein additives, ein abtragendes, ein umformendes oder ein urformendes Verfahren eingebracht sein kann. Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass die Dichtelemente aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind, wobei die Dichtkavität in die Dichtelemente eingefräst ist. Dabei ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Metallgitterabschnitt, die Dichtkavität, der Gussbereich und der Erstarrungsbereich derart bemaßt und aneinander angepasst sind, dass bei dem Anspritzen des Kunststoffelements kein Kunststoff in den Dichtbereich eintritt.It is possible and according to the invention provided that the sealing cavity can be introduced into the sealing elements, for example by an additive, an erosive, a reshaping or an original molding process. In a particularly advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention it is provided that the sealing elements are made of a metallic material, wherein the sealing cavity is milled into the sealing elements. In this case, it is provided according to the invention that the metal grid section, the sealing cavity, the casting area and the solidification area are dimensioned and adapted to one another such that no plastic enters the sealing area during the injection of the plastic element.
Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass die Dichtkavität und der Metallgitterabschnitt derart bemaßt und aneinander angepasst sind, dass bei einem Höchstanpressdruck der Werkzeugteile eine Verformung des Metallgitterabschnitts verhindert ist. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtkavität den Metallgitterabschnitt bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeuges sowie bei dem Höchstanpressdruck im Wesentlichen berührungsfrei umgreift. Es ist dabei ebenfalls vorgesehen, dass der Metallgitterabschnitt durch das Spritzgusswerkzeug nicht gequetscht und/oder verformt wird, so dass eine Oberflächenbeschichtung des Metallgitters und/oder des Metallgitterabschnittes nicht beschädigt wird.It is also provided according to the invention that the sealing cavity and the metal grid section are dimensioned and adapted to each other such that deformation of the metal grid section is prevented at a maximum contact pressure of the tool parts. It is provided according to the invention that the sealing cavity surrounds the metal grid section essentially without contact when the injection molding tool is used as intended and at the maximum contact pressure. It is also provided that the metal mesh portion is not crushed and / or deformed by the injection molding tool, so that a surface coating of the metal mesh and / or the metal mesh portion is not damaged.
Darüber hinaus ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Materialeigenschaften des ersten Dichtelements und des zweiten Dichtelements derart aneinander angepasst sind, dass bei einem Höchstanpressdruck eine plastische Verformung des ersten Dichtelements sowie des zweiten Dichtelements verhindert sowie eine elastische Verformung des ersten Dichtelements sowie des zweiten Dichtelements minimiert ist. Bei dem verwendeten Material kann es sich erfindungsgemäß vorteilhafterweise um Metall handeln.In addition, the invention provides that material properties of the first sealing element and the second sealing element are adapted to one another such that at a maximum contact pressure plastic deformation of the first sealing element and the second sealing element prevents and elastic deformation of the first sealing element and the second sealing element is minimized. The material used according to the invention may advantageously be metal.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Materialien zur Ausgestaltung der Dichtelemente in Abhängigkeit von Prozessparametern ausgewählt werden. Insbesondere bei hohen Temperaturen und hohen Drücken ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtelemente aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind. Bei niedrigen Temperaturen und geringen Drücken können die Dichtelemente vorteilhafterweise auch aus einem Kunststoff gefertigt sein.It is inventively provided that materials for the design of the sealing elements are selected depending on process parameters. In particular, at high temperatures and high pressures, it is inventively provided that the sealing elements are made of a metallic material. At low temperatures and low pressures, the sealing elements may advantageously be made of a plastic.
Es ist auch möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass das erste Dichtelement oder das zweite Dichtelement bei dem Höchstanpressdruck eine geringere Härte aufweist als das jeweils andere Dichtelement, wobei die elastische Verformung des ersten Dichtelements oder des zweiten Dichtelements bei einem Höchstanpressdruck mehr als das zehnfache, vorzugsweise mehr als das 50-fache und besonders vorzugsweise mehr als das 100-fache der elastischen Verformung des jeweils anderen Dichtelements beträgt. Bei einer derartigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeuges ist vorgesehen, dass eines der Dichtelemente insbesondere aus einem Elastomer gefertigt ist.It is also possible and inventively provided that the first sealing element or the second sealing element at the maximum contact pressure has a lower hardness than the respective other sealing element, wherein the elastic deformation of the first sealing element or the second sealing element at a maximum contact pressure more than ten times, preferably more than 50 times, and more preferably more than 100 times, the elastic deformation of the other sealing element. In such an embodiment of the injection molding tool according to the invention it is provided that one of the sealing elements is made in particular of an elastomer.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die Dichtkavität ausschließlich in dem ersten Dichtelement oder dem zweiten Dichtelement ausgebildet ist, wobei das jeweils andere Dichtelement flächig ausgebildet ist. Es ist möglich und erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Dichtkavität bei einer Verwendung unterschiedlich harter Materialien zur Ausgestaltung der Dichtelemente, sowohl in den härteren als auch in dem weicheren der beiden Dichtelemente ausgebildet sein kann.A further advantageous embodiment of the inventive concept provides that the sealing cavity is formed exclusively in the first sealing element or the second sealing element, wherein the respective other sealing element is formed flat. It is possible and according to the invention provided that the sealing cavity may be formed when using different hard materials for the design of the sealing elements, both in the harder and in the softer of the two sealing elements.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs in einer Schließposition des Spritzgusswerkzeugs das Metallgitter mittels des Metallgitterabschnitts, des ersten Dichtelements und des zweiten Dichtelements an dem Spritzgusswerkzeug festgelegt ist. Es ist vorgesehen, dass das Metallgitter mittels des Metallgitterabschnitts zumindest formschlüssig an dem Spritzgusswerkzeug festgelegt ist. Es ist darüber hinaus möglich, dass das Metallgitter auch kraftschlüssig an dem Spritzgusswerkzeug festgelegt sein kann. Auf diese Weise ist eine Ausrichtung des Metallgitters in dem Spritzgusswerkzeug vorgegeben. In an advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention it is provided that, when the injection molding tool is used as intended in a closed position of the injection molding tool, the metal grid is fixed to the injection molding tool by means of the metal grid section, the first sealing element and the second sealing element. It is provided that the metal grid is fixed by means of the metal grid portion at least positively to the injection molding tool. It is also possible that the metal grid can also be fixed non-positively on the injection molding tool. In this way, an orientation of the metal grid is predetermined in the injection molding tool.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Spritzgusswerkzeug zumindest ein Positionierungsmittel aufweist, wobei mittels des Positionierungsmittels bei einem Überführen des Spritzgusswerkzeugs von einer Öffnungsposition in die Schließposition das Metallgitter innerhalb des Spritzgusswerkzeugs derart positioniert wird, dass die bestimmungsgemäße Verwendung des Spritzgusswerkzeugs ermöglicht ist. Zur Durchführung eines erfolgreichen Spritzgussvorgangs in dem erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeug ist es erforderlich, dass das Metallgitter in einer vor dem Spritzgussvorgang zu definierenden Position in Relation zu dem Spritzgusswerkzeug angeordnet ist. Als Positionierungsmittel des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs können vorteilhafterweise Kerben, Anschläge, Nasen, Vorsprünge oder Ähnliches vorgesehen sein. Es ist erfindungsgemäß auch vorgesehen, dass das Positionierungsmittel einen Dorn aufweisen kann, wobei das Metallgitter bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Spritzgusswerkzeugs von dem Dorn zumindest abschnittsweise durchdrungen ist, wenn das Spritzgusswerkzeug in die Schließposition überführt ist.An advantageous implementation of the inventive concept provides that the injection molding tool at least one positioning means, wherein by means of the positioning means in a transfer of the injection molding tool from an open position to the closed position, the metal grid is positioned within the injection molding tool such that the intended use of the injection molding tool is made possible. To carry out a successful injection molding process in the injection molding tool according to the invention, it is necessary for the metal grid to be arranged in a position to be defined prior to the injection molding process in relation to the injection molding tool. As a positioning means of the injection molding tool according to the invention notches, stops, lugs, projections or the like may advantageously be provided. It is also provided according to the invention that the positioning means may have a mandrel, wherein the metal mesh is at least partially penetrated by the mandrel when the intended use of the injection molding tool when the injection molding tool is transferred to the closed position.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das erste Dichtelement als ein Abschnitt des ersten Werkzeugteils ausgebildet ist und/oder das zweite Dichtelement als ein Abschnitt des zweiten Werkzeugteils ausgebildet ist. Eine einteilige Ausgestaltung eines Werkzeugteils des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist beispielsweise vorteilhaft, wenn lediglich ein verhältnismäßig kleines Spritzgusswerkzeug benötigt wird, beispielsweise im Bereich des Rapid-Prototyping.An advantageous embodiment of the invention provides that the first sealing element is formed as a portion of the first tool part and / or the second sealing element is formed as a portion of the second tool part. A one-part design of a tool part of the injection molding tool according to the invention is advantageous, for example, if only a relatively small injection molding tool is needed, for example in the field of rapid prototyping.
Bei einer vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist vorgesehen, dass das erste Dichtelement lösbar an dem ersten Werkzeugteil und/oder das zweite Dichtelement lösbar an dem zweiten Werkzeugteil festgelegt ist, sodass das erste Dichtelement und/ oder das zweite Dichtelement austauschbar ist. Eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs ist insbesondere vorteilhaft, wenn unterschiedliche Metallgitter mittels des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs bearbeitet werden sollen. Darüber hinaus ist es erfindungsgemäß ebenfalls vorgesehen, dass Dichtelemente ausgetauscht werden können, wenn sie beschädigt und/oder verschlissen sind.In an advantageous embodiment of the injection molding tool according to the invention it is provided that the first sealing element is releasably secured to the first tool part and / or the second sealing element releasably attached to the second tool part, so that the first sealing element and / or the second sealing element is interchangeable. Such an embodiment of the injection molding tool according to the invention is particularly advantageous when different metal mesh to be processed by means of the injection molding tool according to the invention. Moreover, it is also provided according to the invention that sealing elements can be replaced if they are damaged and / or worn.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs werden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.Further advantageous embodiments of the injection molding tool according to the invention will be explained with reference to embodiments illustrated in the drawings.
Es zeigen:
-
1 eine schematisch dargestellte Schnittansicht des Spritzgusswerkzeugs mit Dichtkavität, -
2 eine schematisch dargestellte Schnittansicht des Spritzgusswerkzeugs mit Dichtnasen und -
3 eine schematisch dargestellte Schnittansicht des Spritzgusswerkzeugs mit zwei Dichtflächen und Temperaturregelungsmitteln.
-
1 a schematically illustrated sectional view of the injection mold with sealing cavity, -
2 a schematically illustrated sectional view of the injection mold with sealing tabs and -
3 a schematically illustrated sectional view of the injection molding tool with two sealing surfaces and temperature control means.
In
Das dargestellte Spritzgusswerkzeug
Die Kavität
Eine Kavitätshöhe
Eine Gussbereichsoberfläche
Bei der dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spritzgusswerkzeugs
Anders als die in
Anders als die in den
Die Dichtelemente
Die Dichtelement
Die Werkzeugteile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1.1.
- Spritzgusswerkzeuginjection mold
- 2.Second
- Kombinationsbauteilcombination component
- 3.Third
- Metallgittermetal grid
- 4.4th
- KunststoffelementPlastic element
- 5.5th
- Randbereichborder area
- 6.6th
- erstes Werkzeugteilfirst tool part
- 7.7th
- zweites Werkzeugteilsecond tool part
- 8.8th.
- Kavitätcavity
- 9.9th
- Gussbereichcast range
- 10.10th
- erstes Dichtelementfirst sealing element
- 11.11th
- zweites Dichtelementsecond sealing element
- 12. 12th
- Dichtbereichsealing area
- 13.13th
- Erstarrungsbereichsolidification range
- 14.14th
- ErstarrungsbereichswandungErstarrungsbereichswandung
- 15.15th
- KavitätshöheKavitätshöhe
- 15a15a
- Anfangshöheinitial height
- 15b15b
- Endhöhefinal height
- 16.16th
- GussbereichsrandbereichCast area border area
- 17.17th
- Stufestep
- 18.18th
- GussbereichsoberflächeCast range surface
- 19.19th
- GussbereichswandungGussbereichswandung
- 20.20th
- ErstarrungsbereichsoberflächeSolidification range surface
- 21.21st
- DichtkavitätDichtkavität
- 22.22nd
- MetallgitterabschnittMetal grid section
- 23.23rd
- Positionierungsmittelpositioning means
- 24.24th
- Dichtflächesealing surface
- 25.25th
- Dichtnasensealing noses
- 26.26th
- Verengungsabschnittthroat portion
- 27.27th
- Dichtabstandsealing distance
- 28.28th
- TemperaturregelungsmittelTemperature control means
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 1926204 A1 [0004]DE 1926204 A1 [0004]
- DE 1629485 [0004]DE 1629485 [0004]
- DE 102015111893 A1 [0004]DE 102015111893 A1 [0004]
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| DE102018106256.7A DE102018106256A1 (en) | 2018-03-16 | 2018-03-16 | injection mold |
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Family
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Citations (3)
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| DE1629485A1 (en) | 1965-02-16 | 1974-02-28 | Kay Mfg Corp | PROCESS AND DEVICE FOR THE PRODUCTION OF FOAM BODIES FROM PLASTIC, IN PARTICULAR POLYURETHANE |
| DE102015111893A1 (en) | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | injection mold |
-
2018
- 2018-03-16 DE DE102018106256.7A patent/DE102018106256A1/en not_active Withdrawn
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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