DE2422579A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die herstellung von teilen mit geschlossener glatter haut und zelligem kern aus polymeren stoffen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung fuer die herstellung von teilen mit geschlossener glatter haut und zelligem kern aus polymeren stoffenInfo
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Molding Of Porous Articles (AREA)
Description
(Priorität: 9. Mai 1973 - Bulgarien - Nr. 23 557)
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Vorrichtung für die Herstellung von Teilen mit geschlossener glatter Haut und zelligem Kern aus treibmittelhaltigen
Kunststoffen durch Spritzgießen oder Extrudieren.
eine Vorrichtung für die Herstellung von Teilen mit geschlossener glatter Haut und zelligem Kern aus treibmittelhaltigen
Kunststoffen durch Spritzgießen oder Extrudieren.
Es sind verschiedene Verfahren für die Herstellung solcher
Teile mit glatter Oberfläche bekannt. Bei einem von ihnen wird in dem Hohlraum der Spritzform eine tiefgezogene Folie
eingelegt. Bei einem anderen Verfahren wird zunächst der Hohlraum der Spritzform unter hohem Druck mit Schmelze vollständig gefüllt und nach der Bildung einer geschlossenen Haut wird die Spritzform in einem solchen Abstand geöffnet, daß sich ein zusätzliches Volumen für das Aufschäumen des Polymerisats in dem Kernbereich bildet. Diese beiden Verfahren haben jedoch nur
eine begrenzte Anwendung für Teile mit bestimmter Gestalt.
eingelegt. Bei einem anderen Verfahren wird zunächst der Hohlraum der Spritzform unter hohem Druck mit Schmelze vollständig gefüllt und nach der Bildung einer geschlossenen Haut wird die Spritzform in einem solchen Abstand geöffnet, daß sich ein zusätzliches Volumen für das Aufschäumen des Polymerisats in dem Kernbereich bildet. Diese beiden Verfahren haben jedoch nur
eine begrenzte Anwendung für Teile mit bestimmter Gestalt.
Es sind andere Verfahren bekannt, bei denen für die geschlossene Haut ein Werkstoff verwendet wird, der kein Treibmittel
enthält, während für den zelligen Kern ein treibmittelhal-
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tiger Werkstoff verwendet wird. Ein gemeinsamer Nachteil dieser Verfahren ist die Notwendigkeit von zusätzlichen Plastifizier-
und Spritzeinrichtungen, sowie auch von zusätzlichen Mechanismen für ihren Antrieb.
Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem in dem Formhohlraum
im voraus ein Gasdruck erzeugt wird, um ein Aufschäumen der Schmelze beim Eintritt in die Form zu verhindern.' Dieses
Verfahren ermöglicht das Steuern des Strukturbildungsvorganges und die Herstellung von Teilen mit einer geschlossenen Haut mit
gleichmäßiger Dicke. Um jedoch dies zu erreichen, ist es erforderlich, in den verwendeten Spritzgießmaschinen zusätzlich
einen Verteiler und einen vertikalen Zylinder mit Kolben einzubauen, die mit Antriebs- und Heizeinrichtungen ausgerüstet
sind.
Keines der beschriebenen Verfahren ermöglicht jedoch
die Herstellung von Teilen mit geschlossener glatter Haut und zelligem- Kern durch Extrudieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen zu
vermeiden durch Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung für die Herstellung von Teilen mit geschlossener glatter
Haut und zelligem Kern aus treibmittelhaltigen Polymeren auf
herkömmlichen Spritzgießmaschinen oder Extrudern.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere in der Spritzeinheit
der Maschine auf eine Temperatur erwärmt wird, die unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels liegt, wobei beim
Spritzgießen zunächst in der Spritzform eine solche Menge Material eingespritzt wird, die zur Bildung der geschlossenen Haut
erforderlich ist; anschließend wird durch zusätzliches Erwärmen
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der Düse die Temperatur dar durchfließenden Schmelze rasch
oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels erhöht,
um den zelligen Kern zu bilden, und am Ende des Füllvorganges wird die Temperatur wieder herabgesetzt. Beim Extrudieren
wird -die Temperatur nur des zentralen Bereiches der durch die
Düse fließenden Schmelze dauernd oder periodisch oberhalb der Zersfetzungstemperatur des Treibmittels aufrechterhalten zwecks
Bildung des zelligen Kerns, während die Haut von nicht zusätzlich erwärmter und infolgedessen ungeschäumter Schmelze gebildet
wird, die beim Durchfließen der Düse in Berührung mit den Düsenwänden kommt.
Eine Verwirklichungsmöglichkeit der Erfindung ist in der beiliegende! Zeichnung erläutert, die schematisch im Längsschnitt
den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung (Düse) darstellt.
Die Düse besteht, entsprechend der Zeichnung, aus den beiden Teilen 1 und 5, die durch die Mutter 4 miteinander verbunden
und mittels der Ringe 3 elektrisch isoliert sind. In der Achse der Düsenöffnung befindet sich das elektrische Heizelement
2, dessen eines Ende an Teil 1 angeschweißt ist und das andere Ende an Teil 5· Das Ein- und Ausschalten des Heizelementes
erfolgt durch den Speise- und Steuerblock 7. Die Düse wird am Ende der Spritzeinheit der Spritzgießmaschine oder des
Schneckenzylinders des Extruders befestigt.
' Der erfindungsgeraäße Verfahrensablauf beim Spritzgießen
von Formteilen ist wie folgt:
Im Hohlraum der Spritzform wird die Polymerschmelze eingespritzt,
deren Temperatur niedriger ist als die Zersetzungstemperatur des beigemischten Treibmittels. Nachdem in die Spritzform
die nötige Menge Material für die Bildung der geschlossenen
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Haut eingeführt worden ist, wird in der Düse das elektrische Heizelement 2 eingeschaltet, wodurch die Temperatur der durchfließenden
Schmelze rasch oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels erhöht wird. Das Aufheizen dauert an,bis in
die Form die nötige Menge aufgeschäumtes Material für die Bildung des zelligen Kerns eingeführt worden ist. Am Ende des Füllvorganges
wird das Heizelement 2 ausgeschaltet, damit die Temperatur abfällt, wodurch die letzte Portion Material nicht aufschäumen
kann und eine geschlossene Oberfläche im Bereich des Angusses erzielt wird. Das vollständige Ausfüllen des Formhohlraumes
erfolgt unter der Wirkung des Druckes der gasförmigen Zersetzungsprodukte, die sich beim Aufschäumen des Kernmaterials
bilden.
Der erfindungsgemäße Verfahrensablauf beim Extrudieren ist wie folgt:
Das Polymere, das extrudiert wird, ist in dem Schneckenzylinder auf eine Temperatur erwärmt, die niedriger als die Zersetzungstemperatur
des beigemischten Treibmittels ist. Der zentrale Bereich der durch die Düse fließenden Schmelze wird zusätzlich
durch das Heizelement 2 auf eine Temperatur oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels erwärmt, wobei sich
infolge des AufSchäumens der zellige Kern bildet. Die Haut wird
von nicht zusätzlich erwärmter und infolgedessen nicht aufgeschäumter Schmelze gebildet, die beim Ausfließen in Berührung
mit den Düsenwänden ist. Falls es erforderlich ist, daß das extrudierte Profil Bereiche aufweist, in denen der ganze Querschnitt
massiv sein muß, erfolgt das zusätzliche Erwärmen periodisch.
Die Erfindung bezieht sich auf alle Typen an Thermoplasten, die durch Spritzgießen verarbeitet werden, zum Beispiel
Polyolefine, Polystyrole, Polyamide und Polycarbonate. Die Treibmittel sind vom chemischen Typ, die beim Erwärmen, beim Ausscheiden
von Gasen, zum Beispiel Azpdicarbonamide, zerfallen.
Claims (3)
1.1 Verfahren zum Herstellen von Teilen mit geschlossener,
glatter Haut und zelligem Kern aus treibmittelhaltigen Polymeren durch Spritzgießen oder Extrudieren, dadurch gekennzeichnet , daß beim Spritzgießen zunächst in der Spritz-r
form Material, das unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels
erwärmt ist, eingespritzt wird zur Bildung der geschlossenen Haut, wonach durch zusätzliches Erwärmen in der Düse die
Temperatur der durchfließenden Schmelze rasch oberhalb der Zersetzungstemperatur
des Treibmittels erhöht wird, um den zelligen Kern zu bilden, und am Ende des Füllvorganges die Temperatur
wieder herabgesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Extrudieren das Polymere in dem Schneckenzylinder unterhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels erwärmt
wird und die Temperatur nur des zentralen Bereiches der durch die Düse fließenden Schmelze kontinuierlich oder periodisch
oberhalb der Zersetzungstemperatur des Treibmittels aufrechterhalten wird zwecks Bildung des zelligen Kerns, während die geschlossene
Haut von nicht zusätzlich erwärmter und infolgedessen nicht aufgeschäumter Schmelze gebildet wird, die beim Ausfließen
in Berührung mit den Düsenwänden ist.
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3. Vorrichtung für die Herstellung von Teilen mit geschlossener glatter Haut und zelligem Kern nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , daß sich in der Achse der Düse ein elektrisches Heizelement (2) befindet, welches
mit einem Speise- und Steuerblock (7) verbunden ist.
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