Verfahren zur Herstellung von Spritzgussgegenständen, Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellter Spritzgussgegenstand
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Spritzgussgegenständen aus faserarmiertem Kunstharz, auf eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens sowie auf einen nach diesem Verfahren hergestellten Spritzgussgegenstand.
Die bisher durchgeführten Vensuche, faserver- stärkte Kunststoffgegenstände durch Einspritzen in eine Form herzustellen, schlugen im allgemeinen fehl, und zwar insbesondere dann, wenn die herzwstellenden Gegenstände eine komplizierte Form aufwiesen und verhältnismässig kleine Abmessungen haben soll- ten, weil Formen verwendet werden müssen, die im Querschnitt enge und gekrümmte Kanäle aufweisen.
Die mechanische Festigkeit der in dieser Weise herge sbellben Gegenstände ist ungenügend, und die Gegen- stände erhalten. sehr bald Risse im Bereich der Krümmungesstellen. Diese Nachteile ergeben sich dadurch, dass die Zusammensetzung der bisher verwendeten Spfitzgussmasse nicht ausreichend homogen ist, insbesondere bezüglich der Verteilung der Armie rungsfasern in der Spritzgussmasse.
Der Erfindung liegt daher in erster Linie die Auf- gabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Her- stellung von Spritzgussgegenständen aus ifaserarmiertem Kunstharz zu schaffen.
Die Erfindung betrifft. also ein Verfahren zur Herstellung von Spritzgussgegenständen aus faser armé, Kunstharz, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man eine Kunstharz, Füllstoff und Armierungsfasem enthaltende Masse herstellt, indem man das mindestens aus Kunstharz, Füllstoff und Armierungsfasern bestehende Ausgangsmaterial in einem Schneckenbandnüscher mischt und geichzieiting eine Teil des von der Mischschnecke geförderten
Mischgutes kontinuierlich durch eine Förderschnecke aus dem Mischer austrägt, worauf die ausgetragene Masse entweder ohne weiteres Mischen oder nach weiterem Mischen durch Spritzguss geformt wird.
Se betrifft ferner eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens, welche gekennzeichnet ist durch eine Mischvorrichtung, die eine oben mindestens teilweise offene Mischkammer und ein Auslassmumd- stück der Mischkammer umfasst, wobei der gewölbte Boden der Mischkammer über einen konischen Teil in das Auslassmundstück übergeht, während alle Sei benwände der Mischkammer in lotrechten Ebenen verlaufen, und durch eine in der Rückenseitenwand der Mischkammer drehbar gelagerte, antreibbare Welle, die innerhalb der Mischkammer mit einer Mischsohnecke versehen ist, die als mit Abstand von der Welle schraubenlinienartig um die Welle herum- gewundenes Band ausgebildet ! und ein Ende dieser Welle.
in eine innerhalb. des Auslassmundsbückes lie- gende, zylindrische Förderschnecke übergeht.
Schliesslich betrîft sie einen nach diesem Verfahren erhaltenen Spritzgussgegenstand.
Die Erfindung und ihre Vorteile wenden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und ver anschaulichenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
Fig. 1 einen Teil einer Form zur Herstellung aines Spritzussegegenstandes aus ifaserarmiertem Kunststoff, geschnitten nach der Linie 1-1 der Fig. 2,
Fig. 2, einen Längsschnitt durch diie Form,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur herstellung faseranmierter Spritzgussgegeinstände und
Fig. 4 eine Mischvorrichtung, Wobei ein Teil der Vorderwand weggebrochen ist, in grösserem Massstab.
Die in üblichen Spritzgussmassen bisher verwendeten Verstärkungselemente, bestandlen aus sogenann- ter Stapelglasseiide, das sind Faserbüindel, idiss je aus einer Vielzahl, beispielsweise einhundert einzelnen Fasern bestehen, die infolge ihrer hafteigenschaften aneinanderkleben. Gewöhnlich haben derartige Verstkrkungsfaserbündel eine Länge von 1 bis 6 mm und einen Durchmesser von im wesentlichen d = · mm, so dass das Verhältnis zwischen der Länge und dem Durchmesser, d. h. das sogenannte l/d-Verhältnis, für jades dieser Bündel etwa gleich 25 ist, wobei (die Bündel unverändert mit dem Grundharz und den Füllstoffen vermischt werden, um die Spritzgussmasse zu bilden.
Nun hat sich überraschenderweise gezeigt, dass des l/d-Venhältnis der in der Spritzgussmasse enthaltene Verstärkungsfaserbündel von grosser Bedeutung für die Herstellung einer Spritzgussmasse hoher Qualität ist und insbesondere für eine grosse Biegefestigkeit der aus dieser Spritzgussmasse herzustellenden Gegenstände ist, um die Nachteile des Fehlens einer genügenden homogenen Zusam- mensetzung und der sich an den Biegestellen der ge gossenen Gegenstände zeigenden Risse vollkommen zu beseitigen.
Um nunmehr die richtigen Resultate zu erhalten, hat sich gezeigt, dass das sogenannte l/d-Verhältnis für jedes Verstärkungsfaserbündel im voraus derart genau festgelegt werden sollte, dass dieses l/d-Verhältnis in einem direkt proportionalen Verhältnis zu den Abmessungen der die Füllmaterialien bildenden Teil chen steht, deren Abmessungen zwischen 5 und 50, u variieren können. Es sollten womöglich mindestens 75 bis 85 % der Menge der Verstärkungsasern, die in die Spritzgussmasse eingebracht werden, einzelne Fasern mit einem Einzelfaserdurchmesser zwischen 0, 01 und 0, 02 sein.
Auf diese Weise erhält man eine Spritzgussmasse, in der jede Faser vollständig m das Gruadharz eingebettet wild, während die Fasern sich in verschiedenen Richtungen in der Masse ausbreiten, was eine einwandfrei bgleichmässige Verstärkung ergibt.
Dieses Resultat wird durch das erfindungsgemässe Verfahren erreicht.
Wenn eine Spritzgussmasse, die viele oinzelne Fasern äusserst geringen durchmessers enthält, unter Einfluss einer grossen Kraft, beispielsweise 30 Atü, in die Formkanäle einer Form gepresst wird, neigen diese Fasern dazu, sich zu kräuseln, wenn sie die Wand eines solchen Formkanals kontinuierlich berühren. Es empfiehlt sich dahrer, die Länge : dieser Fasern derart zu begrenzen, dass die Länge dieser Fasern nicht grösser ist. als die germgste Dicke an jeder Stelle des herzustellenden Gegenstandes.
In Fig. l'und 2 der Zeichnungen sieht man einen Formkanal 1, der von den Wänden 2 bis 5 der Form . umgeben ist, in dem ein Stift 6 zwischen den Wänden 4 und 5 angeordnet ist, welcher den Formkanal an dieser Stelle in die engeren Durchgänge 7 bzw. 8 unterteilt. Die in die Form hineingerückte Spritzgussmasse wird durch diesen Formkanal 1 gemäss den Pfeilen A in Fig. 2 bewegt. Infolge der Reibung zwi- schen der sich bewegenden Spritzgussmasse und den Wänden des Formkanals werden Bewegungskräfte gemäss den Kleinen Pfeilen B erzeugt.
Wenn nun die Länge der einzelnen Fasern nicht grösser als die kleinste Abmessung des Querschnitts des Durchgan- ges 7 ist, verhindert dies das unregelmässige Aus , breiten der Verstärkungsfiasern unmittelbar hinter dem Stift 6.
Eine Vorrichtung zur Ausübung des erfindungs- geässen Verfahrens ist in Fig. 3 dargestellt, während ein besondere Mischvorrichtung, also ein Teil der kompletten Vorrichtung, in Fig. 4 dargestellt ist.
In Fig. 3 weist die Vorrichtung zwei Mischvor richtungen I und II, auf, die in Reihe liegen. So ist die Mischvorrichtung I für den ersten Misch-und Knetprozess der Spritzgussmasse bestimmt, wogegen die Mischvorriohtung II dazu bestimmt ist, die Masse weiter zu mischen und zu kneten. Es liegt nahe, nur aine Mischvorrichtung zu verwenden, es ist jedoch auch möglich, mehrere Mischvorrichtun. gen zu verwenden, die parallel oder sogar in einer reihenparal- lelen Beziehung zueinander liegen.
Jede Mischvorrichtung besteht aus eier Mischkammer 9 mit oberhalb dieser Mischkammer 9 angeordnetem Einfüllraum 10. Die Mischhkammer mündet in ein Auslassmundstück 18, das mit der Mischkammer 9 einstückig ist. Eine Welle 13, die nur mit einem Ende in der Seitenwand 12 der Mischkammer 9 dreh- bar gelagert ist, ist über ein Getriebbe 20 von einem Elektromotor 21 antreibbar. Eine Mischschnecke in Form eines Förderbandes 14, die schraubenlinienar- tig um die Welle 13 herumgewunden und auf ihr fest- gelegt ist, geht in eine äussere zylindrische Förder- , schnecke 15 über, die am freien Ende der Welle 13 festgelegt ist, und zwar liegt sie innerhalb des Aus lassmundstückes 18.
Die Bodenwand 16 der Misch- kammer 9 ist in ihrem Teil 17 zum Boden des Aus- lassmundstücks 18 leicht geneigt gestaltet (siehe Fig. 4). Die Mischschnecke 14 ist ebenfalls mit einem Verbindungsteil 9 versehen, das der leichten Neigung ides Bodens 17 folgt und die Mischschnecke 14 unmittelbar mit der Fördenschnecke 15 verbindet.
Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine Spritzgussvorrichtung 22, die mit einer Einlassöffnung 26 verseihen ist, und ausserdem ein Verbindungsstück 23 tauf, das dazu bestimmt ist, diese Vorrichtuing 22 mit der Form zur Herstellung des gewünschten, ver stärkten Kunststoff-Gegenstandes zu verbinden, wobei diese Form aus zwei getrennten Teilen 24 bzw. 25 besteht.
Der Kolben 27 der Spritzgussvorrichtung 22 wird durch eine hydraulische Pfesse 28 bewegt. Die Einzelheiten dieser spritzgussvorrrichtung sowie der Form, deren getrennte Teile zeitweilig mittels Klemmfedern, die gemäss den Pfeilen D auf der Form gleiten, vereinigt werden, bedürfen keiner de taillierten Beschreibung, da sie. für die Erfindung nioht wesentlich sind.
Wenn die Vorrichtung im Einsiatz ist, werden das Kunstharz, die Füllstoffe und die Verstärkungsfasern, üblicherweise in Form von Stapelglasseide, in die Mischkammer 9 der Mischvorrichtung I in Richtung der Pfeile Al, A und A3 eingeführt, und zwar über nicht dargestellte Zuführrohre.
Durch Inumlaufversetzen der Welle 13 dieser Mischvor- richtung I wird der Inhalt der Mischkammer 9 gemischt und geknetet, wobei Teile der gemischten Masse durch die Förderschnecke 15 durch das Aus- lassmundstück 18 hindurch in Richtung des Pfeiles BB (Fig. 4) aus der Mischvorrichtung I kontinuier- lich ausgetragen werden und dann in Richtung des Pfeiles E in die Mischkammer der Mischvorrichtung Il fallen. Telle der nicht unmittelbar aus der Misch vorrichtung berausbeförderten Masse werden in Richtung des Pfeiles CC (Fig.
4), gezwungen, zur Rück- seitenwand 12 der Mischkammer 9 zurückzukehren, wodurch diese Teile erneut gemischt und geknetet werden. In der Mischvorrichtung II wird die Spritzgussmasse nochmals gemischt und geknetet. Teile der aus der Mischvomchtung II herausgefördertem Masse fallen in Richtung des Pfeile. s F durch die Ein lassöffnfung 26 in die Spritzgussvorrichtun. Nachdem der Raum innerhalb des Zylinders der Spritzguss- vorrichtung 22 mit einer genügenden Menge an SpBitzgussmasse gefüllt ist, wind der Inhalt des Zylinders in die Form gepresst, der. en Formkanäle er ausfüllt.
Anhand der nachfolgenden Beispiele wird das er- findungsgemässe Verfahren näher erläutert. In allen Beispielen wird dabei von der soeben beschriebenen Verfahrensweise ausgegangen, so dass die Angaben in den Beispielen sich auf die Matemaizusammen- setzung beschränken können. Hergestellt werden in allen Fällen sogenannte Probestäbe, die eine genaue Prüfung g der Eingenschaften erlauben.
Beispiel 1 1 kg Polyesterharz, Leguval W 41 (Handelsnamen) wird bei Zusatz von 20 g Benzoylperoxyd mit 0, 35 kg Glasfasern (die eine Länge von 6 mm und einen Durchmesser von 0, 015 mm, also ein durch schnittliches Verhältnis von Länge und Durdhmesser von 400 aufweisen) und 0,50 kg Asbestfüllsoff mit einer Teilchengrösse von 50 u gemischt. Die Glasfa sern werden homogen verteilt (30 % derselben war noch in Büscheln von 100 Fasern vorhanden), wobei die aus der knetbaren Masse erhaltenen Probestäbe eine Biegefestigkeit a b = 652 kg/cm2 aufwiesen.
Es hat sich herausgestellt, dass bearbeitete Oberflächen dieser Spritzgussprodukte, besonders an den Stellen, wo die Glasfasern noch in Büscheln vorbanden sind, bei Einwirkung konzentrierter Säuren relativ rasch angefressen wurden. Es ist hier also nicht die beste Ausführungsform vorhanden.
Beispiel 2 1 kg des im Beispiel 1 erwähnten, Polyesters zu sammen mit 20 g Benzoyiperoxyd werden mit 0, 5 kg Asbestfüllstoff, Teilchengrösse 50 , und 350 g Glasfasern, Länge 6 mm (durchschnittliches Verhältnis von Länge und Durchmesser 400) gemischt. Bei Verteilung der Fasern zu 85 % einzelnen Fasern in der knetbaren Masse ist die Biegefestigkeit a b der Probestäbe 852 kg/cm2. Bearbeitete Oberflächen von aus dieser Masse angefertigten Spritzgussgegen- ständen wiesen durch die homogene Verteilung der Fasern eine grosse Beständigkeit gelez den Einfluss Konzentrierter Säuren auf.
Vergleichsversuch
Nach dem Beipial 2 verfahrend, jedoch bei Anwendung von Glasfasern einer Länge von 14 mm (durchschnittliches Verhältnis von Länge und Durchmesser 930) wird eine a b von 600 kg/cm2 gemessen, aus dieser Masse können keine mechanisch festen Spritzgussgsgenstände angefertigt werden.
Beispiel 3
Aus einer Masse nach dem Beispiel 2 wird durch Spritzguss nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein Gegenstand hergestellt, der eine kleinste Wandstärke von 3 mm aufweist. In dem Fertigprodukt zeigen sich an den Stellen der geingen Wandstärke von 3 mm bald Risse. Dies ereignet sich nicht, wenn die Faserlänge der Verstärkungsfasern auf 3 mm herabgesetzt wird. Durch zusätzliche Verminderung der Teilchengrösse das Füllstoffes von einem Durch- messer von 50 auf 20, u kann die Festigkeit um 20 % erhöht werden. Es hat sich herausgestellt, dass die also o gebildeten Gegenstände den üblichen chemi0 schen Anforderungen genügen.
Vergleichsversuch
1 kg Epoxydharz ( Epikote 828 Dow) wird mit 0, 50 kg Asbestfüllstoff (Teilchengrösse 50 ), 0, 35 kg Glasfasern und 0, 4 kg Metaphenylendiamin gemischt. Der Durchmesser der Glasfasern beträgt 0, 015 mm.
Die a b der Probestärke, wie mit Glasfasern von 3 mm erhalten, betrug 880 kg/cm2. Besonders in dem letzteren Fall tritt bei engen Durchgängen eine erhebliche Strangbildung ein, wodurch bearbeitete Oberflächen rach angegriffen werden.
Die Werte von Länge und Durchmesser für Glasfasern von 3, 6, und 15 mm betragen beziehungsweise 200, 400 und 1000 kg/cm2, so dass sich daraus ergibt, dass zu hohe Verhältnisse von Länge und Durahmesser nachteilig sind.
Wer, den keine Verstärkunigsfasern verwendet, so schält man vergleichsweise folgendes Resultat : Vergleichsversuch 1 kg Polyester Leguval W 41 (Handelsmarke Bayer) wird mit 1 kg Absbestfüllstoff (Teilchengrösse von ungefähr 50 ) bei Zusatz von 20 g Benzoyle peroxyd gemischt. Nach Homogenisieren weisen ge- bildete Probestäbe eine Biegefestigkeit von a b = 458 kg/cm2 auf. Das Material ist nicht als Spritz gussmaase von eine hohe mechanische Festigkeit aufweisenden Gegenständen anwendbar.
Process for the production of injection-molded articles, device for carrying out the process and injection-molded article produced according to the process
The invention relates to a method for producing injection-molded articles from fiber-reinforced synthetic resin, to a device for carrying out this method, and to an injection-molded article produced by this method.
The attempts up to now to manufacture fiber-reinforced plastic objects by injection into a mold have generally failed, particularly when the objects to be manufactured have a complicated shape and should have relatively small dimensions because molds have to be used which have narrow and curved channels in cross section.
The mechanical strength of the objects produced in this way is insufficient and the objects are preserved. very soon cracks in the area of the curvature points. These disadvantages result from the fact that the composition of the injection molding compound used up to now is not sufficiently homogeneous, in particular with regard to the distribution of the reinforcement fibers in the injection molding compound.
The invention is therefore primarily based on the object of creating an improved method for producing injection-molded objects from synthetic resin reinforced with fibers.
The invention relates to. So a process for the production of injection-molded articles from fiber armé, synthetic resin, which is characterized in that a compound containing synthetic resin, filler and reinforcing fibers is produced by mixing the starting material consisting of at least synthetic resin, filler and reinforcing fibers in a screw conveyor nipper and drawing one part of the conveyed by the mixing screw
Mixing material is continuously discharged from the mixer by a screw conveyor, whereupon the discharged mass is formed either without further mixing or after further mixing by injection molding.
It also relates to a device for carrying out this method, which is characterized by a mixing device which comprises a mixing chamber that is at least partially open at the top and an outlet fitting of the mixing chamber, the curved bottom of the mixing chamber merging into the outlet mouthpiece via a conical part The side walls of the mixing chamber run in vertical planes, and by a drivable shaft which is rotatably mounted in the rear side wall of the mixing chamber and which is provided within the mixing chamber with a non-mixing corner which is designed as a band wound around the shaft in a helical manner at a distance from the shaft! and an end to this wave.
into an inside. of the outlet mouthpiece, the cylindrical conveyor screw passes over.
Finally, it concerns an injection-molded article obtained by this method.
The invention and its advantages are explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and ver illustrative, schematic drawings.
Show it :
1 shows a part of a mold for the production of an injection-molded article made of fiber-reinforced plastic, cut along the line 1-1 of FIG. 2,
Fig. 2, a longitudinal section through the mold,
3 shows a device for the production of fiber-reinforced injection-molded articles and
4 shows a mixing device, with part of the front wall broken away, on a larger scale.
The reinforcing elements previously used in conventional injection molding compounds consisted of so-called stacked glass filaments, which are fiber bundles, i.e. each consist of a large number, for example one hundred individual fibers, which stick to one another due to their adhesive properties. Usually such reinforcing fiber bundles have a length of 1 to 6 mm and a diameter of substantially d = · mm, so that the ratio between the length and the diameter, i. H. the so-called l / d ratio, for each of these bundles, is approximately equal to 25, whereby (the bundles are mixed unchanged with the base resin and the fillers to form the injection molding compound.
Surprisingly, it has now been shown that the l / d ratio of the reinforcing fiber bundles contained in the injection molding compound is of great importance for the production of an injection molding compound of high quality and in particular for a high flexural strength of the objects to be produced from this injection molding compound in order to avoid the disadvantages of the lack of a a sufficient homogeneous composition and the cracks that appear at the bending points of the cast objects.
In order to get the correct results now, it has been shown that the so-called l / d ratio for each reinforcing fiber bundle should be determined in advance so precisely that this l / d ratio is in a directly proportional relationship to the dimensions of the filling materials forming Part chen stands, the dimensions of which can vary between 5 and 50 u. If possible, at least 75 to 85% of the amount of reinforcing fibers that are incorporated into the injection molding compound should be individual fibers with a single fiber diameter between 0.01 and 0.02.
In this way, an injection molding compound is obtained in which every fiber is completely embedded in the resin, while the fibers spread out in different directions in the compound, which results in a perfectly uniform reinforcement.
This result is achieved by the method according to the invention.
When an injection molding compound containing many tiny fibers of extremely small diameter is pressed into the mold channels of a mold under the influence of a large force, for example 30 atmospheres, these fibers tend to curl when they continuously touch the wall of such a mold channel. It is advisable to limit the length of these fibers in such a way that the length of these fibers is not greater. as the greatest thickness at any point of the object to be manufactured.
In Fig. 1 'and 2 of the drawings, a mold channel 1 can be seen from the walls 2 to 5 of the mold. is surrounded, in which a pin 6 is arranged between the walls 4 and 5, which divides the molding channel at this point into the narrower passages 7 and 8, respectively. The injection molding compound moved into the mold is moved through this mold channel 1 according to the arrows A in FIG. As a result of the friction between the moving injection molding compound and the walls of the molding channel, movement forces according to the small arrows B are generated.
If the length of the individual fibers is not greater than the smallest dimension of the cross section of the passage 7, this prevents the irregular spreading of the reinforcement fibers immediately behind the pin 6.
A device for performing the method according to the invention is shown in FIG. 3, while a special mixing device, that is to say a part of the complete device, is shown in FIG.
In Fig. 3 the device has two Mischvor directions I and II, which are in series. The mixing device I is intended for the first mixing and kneading process of the injection molding compound, whereas the mixing device II is intended to continue mixing and kneading the compound. It is obvious to use only one mixing device, but it is also possible to use several mixing devices. to use genes that are parallel or even in a series-parallel relationship to one another.
Each mixing device consists of a mixing chamber 9 with a filling space 10 arranged above this mixing chamber 9. The mixing chamber opens into an outlet mouthpiece 18 which is integral with the mixing chamber 9. A shaft 13, which is only rotatably supported at one end in the side wall 12 of the mixing chamber 9, can be driven by an electric motor 21 via a gear unit 20. A mixing screw in the form of a conveyor belt 14, which is wound helically around the shaft 13 and fixed on it, merges into an outer cylindrical conveyor screw 15, which is fixed at the free end of the shaft 13, namely lies they inside the outlet mouthpiece 18.
The bottom wall 16 of the mixing chamber 9 is designed in its part 17 to be slightly inclined to the bottom of the outlet mouthpiece 18 (see FIG. 4). The mixing screw 14 is also provided with a connecting part 9, which follows the slight inclination of the bottom 17 and connects the mixing screw 14 directly to the conveyor screw 15.
In addition, the device has an injection molding device 22, which is provided with an inlet opening 26, and also a connector 23 tauf, which is intended to connect this device 22 to the mold for the production of the desired, reinforced plastic article, this Form consists of two separate parts 24 and 25 respectively.
The piston 27 of the injection molding device 22 is moved by a hydraulic press 28. The details of this injection molding device and of the mold, the separate parts of which are temporarily united by means of clamping springs that slide on the mold according to the arrows D, do not require a detailed description, as they. are not essential to the invention.
When the device is in use, the synthetic resin, the fillers and the reinforcing fibers, usually in the form of staple glass silk, are introduced into the mixing chamber 9 of the mixing device I in the direction of the arrows A1, A and A3, via feed pipes (not shown).
By rotating the shaft 13 of this mixing device I, the contents of the mixing chamber 9 are mixed and kneaded, with parts of the mixed mass being carried by the screw conveyor 15 through the outlet mouthpiece 18 in the direction of the arrow BB (FIG. 4) from the mixing device I are continuously discharged and then fall in the direction of arrow E into the mixing chamber of the mixing device II. Telle of the mass not directly conveyed out of the mixing device are indicated in the direction of the arrow CC (Fig.
4), forced to return to the rear side wall 12 of the mixing chamber 9, whereby these parts are mixed and kneaded again. The injection molding compound is mixed and kneaded again in the mixing device II. Parts of the mass conveyed out of the mixing device II fall in the direction of the arrow. s F through the inlet opening 26 into the injection molding device. After the space within the cylinder of the injection molding device 22 has been filled with a sufficient amount of injection molding compound, the contents of the cylinder are pressed into the mold. en mold channels he fills.
The method according to the invention is explained in more detail on the basis of the following examples. In all examples, the procedure just described is used as a starting point, so that the information in the examples can be limited to the composition of the material. In all cases, so-called test bars are produced, which allow a precise examination of the properties.
Example 1 1 kg of polyester resin, Leguval W 41 (trade name) is added with the addition of 20 g of benzoyl peroxide with 0.35 kg of glass fibers (which have a length of 6 mm and a diameter of 0.015 mm, i.e. an average ratio of length and diameter of 400) and 0.50 kg of asbestos filler with a particle size of 50 u mixed. The glass fibers are distributed homogeneously (30% of them were still present in tufts of 100 fibers), the test rods obtained from the kneadable mass having a flexural strength a b = 652 kg / cm 2.
It has been found that machined surfaces of these injection-molded products, especially at the points where the glass fibers are still tufted in front of them, were pitted relatively quickly when exposed to concentrated acids. So there is not the best embodiment here.
Example 2 1 kg of the polyester mentioned in Example 1 together with 20 g of benzoyiperoxide are mixed with 0.5 kg of asbestos filler, particle size 50, and 350 g of glass fibers, length 6 mm (average ratio of length and diameter 400). If the fibers are distributed to 85% individual fibers in the kneadable mass, the flexural strength a b of the test rods is 852 kg / cm2. Machined surfaces of injection-molded objects made from this mass showed great resistance due to the homogeneous distribution of the fibers, especially the influence of concentrated acids.
Comparative experiment
Proceeding according to example 2, but using glass fibers with a length of 14 mm (average ratio of length and diameter 930), an a b of 600 kg / cm2 is measured; no mechanically solid injection-molded items can be made from this mass.
Example 3
From a mass according to Example 2, an object is produced by injection molding according to the method according to the invention, which has a minimum wall thickness of 3 mm. In the finished product, cracks soon appear at the points with the small wall thickness of 3 mm. This does not happen if the fiber length of the reinforcing fibers is reduced to 3 mm. By additionally reducing the particle size of the filler from a diameter of 50 to 20, the strength can be increased by 20%. It has been found that the objects thus formed meet the usual chemical requirements.
Comparative experiment
1 kg of epoxy resin (Epikote 828 Dow) is mixed with 0.50 kg of asbestos filler (particle size 50), 0.35 kg of glass fibers and 0.4 kg of metaphenylenediamine. The diameter of the glass fibers is 0.015 mm.
The a b of the specimen thickness as obtained with 3 mm glass fibers was 880 kg / cm2. Particularly in the latter case, there is considerable strand formation in narrow passages, as a result of which machined surfaces are attacked.
The values of length and diameter for glass fibers of 3, 6 and 15 mm are respectively 200, 400 and 1000 kg / cm2, so that the result is that ratios of length and diameter that are too high are disadvantageous.
For those who do not use reinforcement fibers, one compares the following results: Comparative test 1 kg polyester Leguval W 41 (trade mark Bayer) is mixed with 1 kg Absbest filler (particle size of about 50) with the addition of 20 g Benzoyle peroxide. After homogenization, the test rods formed have a flexural strength of a b = 458 kg / cm2. The material cannot be used as an injection molding compound for objects with high mechanical strength.