DE2162080C3 - Verfahren zur Herstellung von Formstücken aus thermoplastischem Material - Google Patents

Description

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine aus Gefahr der Verformung im Laufe ihrer Lebensdauer einer Folie bestehende Gießform (DT-Gbm auf ein Minimum beschränkt ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß die obere Formhälfte, die nach kurzem Aufsetzen auf die untere Formhälfte abgehoben wird, sofort wieder für weitere identische untere Formhälften mit darin enthaltenem geschmolzenem Material verwendet werden kann, so daß eine für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Formgießanlage nur eine geringe Anzahl obc-sr Fonnhälften für eine sehr große Anzahl unterer Formhälften benötigt. i„

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Schnitt in Sprengansicht durch eine zur Durchführung des Verfahrens verwendete Gußfonn sowie durch das Formstück,

Fig. 2, 3 und 4 jeweils eine Phase des Verfahrens.

Die in Fig. 1 gezeigte Gußform ist zur Herstellung eines Formstückes 2 aus thermoplastischem Material, wie z. B. Polypropylen oder Acrylbutylstyrol, ao bestimmi.

Diese Gußform besteht aus einer unteren Formhälfte 1 aus Metall geringer Wandstärke, wie z. B. aus einem getriebenen oder geprägten Aluminiumblech, dessen Innenprofil das Profil der Unterflächc des herzustellenden Formstückes 2 wiedergibt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 ist die Gestalt des Formstückes 2 bewußt kompliziert gewählt worden, um die Möglichkeit des Verfahrens zu veranschaulichen.

Die obere Formhälfte 3 besteht ebenfalls aus einem Metall dünner Wandstärke, wobei als Auflageflächen gedachte Verstärkungsrippen 4 und 5 an die Formhälften angesetzt oder während der Herstellung dieser Formhälften mit ausgebildet werden.

Während der in F i g. 2 dargestellten Phase des Verfahrens wird eine für die Herstellung des Formstückes 2 nach F i g. 1 erforderliche Masse thermoplastischen Materials 6 in die untere Formhälfte 1 eingebracht.

Dieses plastische Material kann in Form von Pulver oder Granulat vorliegen und eventuell auch mit sehr langen Fasern zur Erhöhung der Festigkeit des Fertigprodukt versetzt sein.

Die untere Formhälfte 1 mit dem darin befindliehen plastischen Material 6 wird dann in einen üblichen Härtetunnel eingebracht und erhitzt, bis das plastische Material 6 in einen pastenartigen oder halbflüssigen Zustand übergegangen ist.

Während dieser Zeit wird die obere Formhälfte 3 aui Umgebungstemperatur gehalten.

Während der in F i g. 3 dargestellten Phase wird die gegenüber der das geschmolzene plastische Material 6 enthaltenden unteren Formhälfte 1 kühle obere Formhälfte 3 während eines kurzen Moments und unter schwachem Druck, z. B. mittels einer nicht dargestellten Presse geringer Leistung, auf die untere Formhälfte aufgesetzt, so daß das geschmolzene Material 6 in die Profilhöhlungen der oberen Formhälfte 3 eindringt.

Das mit der Innenfläche der gegenüber der unteren Formhälfte 1 wesentlich kühleren, oberen Formhälfte 3 in Berührung kommende plastische Material erfährt eine lokale Verfestigung unter Bildung einer Kruste 7, deren Festigkeit ausreicht, um das Profil der Oberfläche des Formstücks 2 abzugrenzen. Die obere Formhälfte 3 wird dann abgehoben, und die untere Formhälfte 1 enthält dann ein Formstück, des-

sen Konturen einerseits durch den Abdruck der unteren Formhälfte 2 und andererseits durch eine durch Kontakt des plastischen Materials mit der oberen Formhälfte (Fig. 4) gebildete Kruste 7 begrenzt werden.

Anschließend läßt man die untere Formhälfte 1 mit dem darin befindlichen Formstück 2 abkühlen, bis auch seine Mittelpartie erstarrt ist.

Die nachstehenden beiden Beispiele geben die zu beachtenden Bedingungen wieder:

Beispiel 1
Formstück aus Polypropylen

Schmelztemperatur 180 bis 220° C

Temperatur der oberen Formhälfte 10 bis 40⁰C

Temperatur für die Krustenbildung JOO⁰C

Aufsatzdauer der oberen Formhälfte auf die untere Formhälfte etwa 10 Sekunden

Druck 0,8 MN/m²

Beispiel 2
Formstück aus Akrylbutylstyrol

Schmelztemperatur 250° C

Temperatur der oberen Formhälfte 10 bis 40° C

Temperatur für die Krustenbildung 100⁰C

Aufsatzdauer der oberen Formhälfte auf die untere Formhälfte etwa 10 Sekunden

Druck 0,8 MN/m²

Gemäß dem im vorstehenden beschriebenen Verfahren wird in die untere Formhälfte vor dem Erhitzen eine Menge eines einzigen Thermoplastes eingeführt, welches mit Verstärkungsfasern versetzt wird.

Bei diesen Fasern kann es sich um Fasern aus Glas, Asbest oder dergleichen Material handeln, welche dem plastischen Material während seines spezifischen Zustandes vor Einbringung in die untere Formhälfte 1 zugesetzt werden oder aber dem bereits in die untere Formhälfte 1 eingebrachten Material.

Es ist also möglich, verhältnismäßig lange Fasern zu verwenden, die den erhältlichen Formstücken eine hohe Festigkeit verleihen.

Außerdem können in die untere Formhälfte mehrere Lagen verschiedener Thermoplaste übereinander eingebracht werden, vorausgesetzt, diese Materialien haben sehr nahe aneinander gelegene Schmelzpunkte, sind untereinander verschweißbar und besitzen ähnliche Kaltfließeigenschaften.

Somit ist es möglich, Formstücke unter Übereinanderlagerung von verschiedenen Materiallagen herzustellen.

Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein Formstück hergestellt werden soll, das auf mindestens einer Fläche eine andere Farbe haben soll als das für Zusammensetzung des Stückes in Frage kommende Grundmaterial.

Auf diese Weise läßt sich ein Formstück herstellen, dessen äußere Beschaffenheit identisch ist mit der eines gefärbten Formstückes, dessen Herstellung aber sehr viel schwieriger ist.

Wenn außerdem örtlich begrenzt die mechanischen Eigenschaften des Formstückes geändert werden sollen, wird die Schicht, die der Zone entspricht, die die größere Biegefestigkeit aufweisen soll, mit Verstärkungsfasen), versetzt.

Die Phase der Endabkühlung des in der unteren Formhälfte enthaltenen Formsiückes erfolgt außerhalb der Gießanlage, während nach üblichen Spritzgußverfahren hergestellte Formstücke bei geschlossener Form abkühlen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1948 502) welche bei gleichbleibender Dicke ihre Patentansprüche: Formgebung durch ei*'Tiefziehen,einer erwärmten Folie über einen Fonablock erhalten hat, wobei die

1. Verfahren zur Herstellung von Furmstücken Gießform nicht formsteif ausgebildet *f-

aus thermoplastischem Material, bei dem das Ma- 5 Bei der Herstellung komplizierterFormen,bedient

terial bis zu einem zähflüssigen oder halbflüssi- man sich im allgemeinen des ^SP^nte^^ß^f™^S'

gen Zustand erhitzt wird, d a d u r c h g e k e η η - bei dem ein plastisches Matenal »°£ ⁰J^" ™"

zeichnet, daß das erhitzte Material einem Hohlraum einer aus zwei Fo^^^.^f.™"

schwachen Druck mit einem auf Außentempera- Gußform eingespritzt wird, m welcher die AbdrucKe

tür gehaltenen Formwerkzeug ausgesetzt wird, bis io der Profile der gegenüberliegenden Flachen des ner-

sich eine Kruste an der Oberfläche des Formstük- zustellenden Formsrückes in den entsprechenden

kes bildet Formhälften ausgebildet sind. Dieses Spntzgußver-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- fahren weist jedoch erhebliche Nachteile auf:
kennzeichnet, daß der zum Bilden der Kruste Man muß hierbei Pressen mit einer im vergleich ausgeübte Druck etwa 1 MN/m* beträgt. 15 zur Fläche des gewünschten Formstuckes sehr hohen

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- Leistung verwenden, so daß sich die Rentabilität oei reris nach Anspruch 1, mit Fonnhälften, gekenn- der Herstellung von Stücken mit großer Oberflache zeichnet durch eine Anzahl identischer unterer sehr verringert. Außerdem erfordert die Hone; aer

' Formhälften (1) und lediglich einer oberen Form- aufgewandten Druckkräfte die Verwendung von uuu-

hälfte (3), welche nacheinander auf die unteren ao formen aus einem sehr widerstandsfähigen Material

Fonnhälften (1) aufsetzbar ist. großer Wandstärke.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestem kennzeichnet, daß die Fonnhälften eine sehr nun darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art schwache Wandstärke und geringe thermische zu schaffen, welches unter Aufbringen von genngem Trägheit haben. 25 Druck auch großflächige Formstucke herzustellen

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehen- vermag, welche sehr haltbar sind und in großen Stuckden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zahlen ohne größeren Aufwand hergestellt werden üblicher Erhärtetunnel vorgesehen ist, um das können.

Material zu erhitzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

30 löst, daß das erhitzte Material einem schwachen Druck mit einem aulf Außentemperatur gehaltenen Formwerkzeug ausgesetzt wird, bis sich eine Kruste an der Oberfläche de« Formstücks bildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nach Abheben der oberen

_ 35 Formhälfte die Kruste entsprechend dem Abdruck

durch örtliche Erstarrung der mit der kühlen Innenfläche der Formhälfte in Berührung kommenden Form entsteht. Die so gebildete Kruste spielt hierbei die Rolle der oberen Formhälfte während der endgül-40 tigen Erkaltung bis zur totalen Verfestigung der mitt-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur leren Partie des Formstückes, die sich noch im1 flüs-Herstellung von Formstücken aus thermoplastischem sigen oder pastenartigen Zustand befindet, wahrend Material, bei dem das Material bis zu einem zähflüs- die obere Formhälfte abgehoben wird. Dadurch ersigen oder halbflüssigen Zustand erhitzt wird. gibt sich ein sehr leistuingsfähiges Fonngießverfahren,

Als Stand der Technik ist bereits ein derartiges 45 welches auch für komplizierte und große Flachen Verfahren bekannt (US-PS 30 79 642), bei welchem ohne Schwierigkeit angewendet werden kann.
Blöcke vor dem Weiterverarbeiten mit einem Form- Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu ver-

werkzeug oberflächlich abgekühlt werden, damit die wendenden Formen sind sehr leichtgewichtig, wenig Oberfläche erstarrt und diese Blöcke aus dem Form- kostenaufwendig und weisen nur schwache therwerkzeug herausgenommen werden können. Diese 5° mische Trägheit auf, so daß sich der Erhärtungspro-Blöcke werden dann einer Weiterverarbeitungsstation zeß der Formstücke beschleunigt,
zugeführt. Da außerdem zur Aufsetzung der oberen Form-

Ais Stand der Technik ist weiterhin ein Verfahren hälfte auf die untere Formhälfte nur geringer Druck zur Herstellung von Dichtungen in Behälterverschlüs- aufgewendet wird, ermöglicht das erfindungsgemäße sen bekannt (DT-OS 18 05 729), wobei ein Plastisol 55 Verfahren die Herstellung von Formstücken wesentverwendet wird, welches auf eine derartige Tempera- lieh größerer Flächen, als dies mit den bisher übtur erwärmt wird, daß es mindestens teilweise geliert liehen Gießmaschinen möglich war und eröffnet da- und für die Verformung ausreichend plastisch ist. mit interessante Perspektiven für die Herstellung von Danach erfolgt eine Verformung mittels kalten Preß- Erzeugnissen wie Schalttafeln, deren Herstellung Werkzeuges. Bei diesem bekannten Verfahren handelt 60 durch Gießverfahren unter Druck bisher gar nicht es sich also um die Herstellung von Dichtungen, in Betracht gezogen werden konnte,
welche relativ einfach aufgebaut sind. Weiterhin ist Der Umstand, daß während der Herstellung der

das bei diesem bekannten Verfahren verwendete Ma- Formstücke nur schwacher Druck aufgebracht wird, terial eine zähflüssige Paste, welche in einer Form bewirkt auch, daß die nach dem erfindungsgemäßen gegossen werden kann und im ganzen geliert, wenn 65 Verfahren hergestellten Formstücke nur sehr man sie erhitzt. schwache Innenspannungen aufweisen, so daß die