DD206102B1 - METHOD FOR PRODUCING MOLDED PARTS FROM STORAGE MATERIALS - Google Patents

Description

gleichzeitiger Schubverformung der Thermoplastzwischenschichten in sich verschieben. An den Plattenrandzonen entstehen treppenartige Abstufungen. In einem Sonderfall gleichen sich die geometrischen Längendifferenzen ohne Beeinflussung der Plattenrandzonen in der Platte aus. Dies geschieht, wie in der AT-PS 355322 (B32 B23/08 Int. Cl.) dargestellt wird, immer dann, wenn eine Platte in Plattenmitte bei beibehaltener Flächenparallelität der Plattenrandzonen nachgeformt wird. In jedem Falle dienen jedoch die in der technologischen Phase der Nachverformung plastifizierten Thermoplast-Klebstoffschichten der Softforming-Platte als Gleitebene zwischen den sich geometrisch bedingt gegeneinander verschiebenden kunstharzimprägnierten Papier-Einzellagen. Durch die Zähviskosität des Klebstoffes bei der angegebenen Verarbeitungstemperatur wird erreicht, daß die Klebfugen auch dann fugendicht geschlossen bleiben, wenn die Nachverformung nur unter Anwendung von Biegekräften, also nicht notwendigerweise durch Anwendung eines ganzflächigen Preßdruckes auf die Oberflächen des zu erzeugenden Formteiles realisiert wird. Nach erfolgter Nachverformung und Rückkühlung der nachverformten Postforming-Platte erstarrt das Thermoplast-Bindemittel in den Klebfugen und verbindet dadurch die kunstharzimprägnierten Papier-Einzellagen schub- und zugfest miteinander, womit dem Gesamtverbund die mechanische Formsteifigkeit verliehen wird.simultaneous shear deformation of the thermoplastic intermediate layers in itself. At the Plattenrandzonen arise step-like gradations. In a special case, the geometric differences in length without affecting the plate edge zones in the plate compensate. This is done, as shown in AT-PS 355 322 (B32 B23 / 08 Int Cl.), Whenever a plate is reformed in the middle of the plate with maintained surface parallelism of the plate edge zones. In any case, however, the thermoplastic adhesive layers of the softforming plate plasticized in the technological phase of the post-forming serve as a sliding plane between the geometric resin-impregnated individual paper layers which move geometrically relative to each other. Due to the viscous viscosity of the adhesive at the specified processing temperature is achieved that the adhesive joints remain closed even when the post-deformation is realized only by using bending forces, so not necessarily by applying a full-surface pressing pressure on the surfaces of the molded part to be produced. After the post-forming and re-cooling of the post-formed postforming plate, the thermoplastic binder solidifies in the adhesive joints and thereby connects the resin-impregnated individual paper layers to each other in a shear-resistant and tension-resistant manner, thus giving the overall composite mechanical stiffness.

Dieses Verfahren ist aus prinzipiellen verfahrenstechnisch-technologischen Gründen bezüglich der realisierbaren Verformungsmöglichkeiten, der realisierbaren Bauteildicken und damit bezüglich der Einsatzmöglichkeiten der verfahrensgemäß herstellbaren Formkörper außerordentlich eingeschränkt. Insbesondere die verhältnismäßig geringen Formungsmöglichkeiten der Platten in maximal 200mm breiten Platten (-rand) -bereichen bei ohnehin herstellungsbedingt begrenzten Plattenformaten von maximal 2800mm χ 1300mm χ 10mm sind nachteilig. Im Zusammenhang mit außerdem stets spiegelglatten Kunststoffoberflächen der Halbzeuge reduzieren sich die Anwendungsmöglichkeiten auf mäßig belastbare Konstruktions- oder Verkleidungselemente in der Küchen- und Badmöbelfertigung sowie auf Anwendungsfälle im gesellschaftlichen Bereich wie beispielsweise auf sanitäre Objekte. Die vorgenannten Nachteile resultieren aus der Werkstoffkonzeption an sich. Da das Ziel der Verfahrensentwicklung zur Softforming-Technologie in der insgesamt leichten Biegeverformbarkeit plattenförmiger Laminate bestand, wurde auf den Einsatz möglichst dünner, nämlich einzeln sehr leicht biegefähiger Laminatschichten und zwar auf den Einsatz von Papierlagen orientiert. Papierlagen weisen jedoch eine nur geringe Querzugfestigkeit auf. Infolgedessen machte sich die Kunstharzimprägnierung der Papiere erforderlich, wie sie von der Herstellung duroplastisch verpreßter Laminate allgemein bekannt war. Die Auswahl der zur Anwendung gebrachten Thermoplastklebstoffe ergab sich aus den ebenfalls allgemein bekannten Haftverhältnissen bestimmter Thermoplaste zu den vorliegenden Kunstharzen. Die in Betracht kommenden Klebstoffe sind im Temperaturbereich von 130°C-170°C sehr zähviskos. Unter allen diesen Voraussetzungen sowie in Kenntnis der Spannungsverhäitnisse, wie sie im Querschnitt eines biegebelasteten Schichtwerkstoffes, so auch eines in der Phase der Nachverformung befindlichen Softforming-Halbzeuges auftreten, wird die begrenzte Verformungsfähigkeit der Softforming-Platten erklärbar. Die Laminatschichten eines Postforming-Laminates sind nämlich insbesondere in den verfahrensgemäß erzeugten Halbzeugkrümmungen während der technologischen Phase der Halbzeugnachverformung erheblichen Zug- bzw. Druckbelastungen in Lagenlängsausdehnung ausgesetzt, welche mit zunehmendem Abstand der Halbzeugkrümmungen vom betreffenden Plattenrand und folglich mit Zunahme der durch die zähviskosen, schubwiderstandsbehafteten Thermoplastschichten gebildeten wirksamen Schublflächen ansteigen. Da die einzelnen, durch die vorgenommene Kunstharzimprägnierung versprödeten Papierbahnen eine vornehmlich nur geringe Druckbzw. Knickbelastbarkeit in Lagenlängsausdehnung aufweisen, kommt es bereits bei Randabwinkelungen von Softforming-Platten in einem breiteren Randbereich als 200mm zu Ausknickungen im konkaven Bereich von angeformten Radien. Bei größeren Formungsgraden reißen weiterhin auf der konvexen Seite die Decklagen, womit der Bereich der zerstörungsfreien Nachverformbarkeit des Laminates endgültig überschritten wird. Diese Verhältnisse gestalten sich mitzunehmender Laminatdicke noch ungünstiger. Die Materialdicke von 10mm ist daher für Postforming-Platten im Rahmen derfür diese Kunststoff-Materialgruppe geltenden Anwendungsbestimmungen als absoluter oberer Grenzwert zu betrachten. Andererseits sind mit 10 mm dicken Bauteilen keine hohen Gebrauchseigenschaften hinsichtlich mechanischer Teilebelastbarkeit zu realisieren.This method is extremely limited for basic procedural-technological reasons with respect to the feasible deformation possibilities, the realizable component thicknesses and thus with respect to the possible applications of the moldings produced according to the method. In particular, the relatively low shaping capabilities of the plates in a maximum of 200mm wide plates (edge) areas in anyway production-limited limited disc formats of a maximum of 2800mm χ 1300mm χ 10mm are disadvantageous. In connection with also always mirror-smooth plastic surfaces of the semi-finished products, the application possibilities are reduced to moderately resilient construction or cladding elements in kitchen and Badmöbelfertigung as well as applications in the social field such as sanitary objects. The aforementioned disadvantages result from the material concept itself. Since the aim of the process development for softforming technology consisted in the overall slight bendability of plate-shaped laminates, the use of very thin, namely individually easily bendable, laminate layers was oriented to the use of paper layers. However, paper layers have only a low transverse tensile strength. As a result, the resin impregnation of the papers became necessary, as was well known in the production of thermoset pressed laminates. The choice of applied thermoplastic adhesives resulted from the well-known adhesion of certain thermoplastics to the present synthetic resins. The eligible adhesives are very viscous in the temperature range of 130 ° C-170 ° C. Under all these conditions, as well as with regard to the stress relationships, as they occur in the cross-section of a bending-loaded composite material, as well as a softforming semifinished product in the phase of post-deformation, the limited deformability of the softforming plates can be explained. The laminate layers of a postforming laminate are exposed to considerable tensile or compressive stresses in longitudinal ply elongation, in particular in the semifinished product curves produced according to the method, with increasing spacing of the semifinished product curvatures from the relevant plate edge and consequently with an increase in the viscous, shear-resistant thermoplastic layers increase effective thrust areas formed. Since the individual, embrittled by the made resin impregnation paper webs primarily a small Druckbzw. Knickbelastbarkeit in longitudinal position elongation, it comes even at Randabwinkelungen of softforming plates in a wider edge area than 200mm to buckling in the concave area of integrally formed radii. For larger degrees of forming continue to tear on the convex side of the cover layers, whereby the range of non-destructive Nachverformbarkeit the laminate is finally exceeded. These conditions are even more unfavorable with increasing laminate thickness. The material thickness of 10mm is therefore considered to be the absolute upper limit for postforming boards under the application rules applicable to this plastic material group. On the other hand, with 10 mm thick components no high performance characteristics with respect to mechanical Teilebelastbarkeit to realize.

Dieser Problematik stellt sich die in der DE-OS 2856281 (B32 B23/08 angegebene technische Lösung, die eine beidseitig dekorfolienbeschichtete Thermoplastplatte beschreibt. Die erweiterten Formungsmöglichkeiten und variablen Dicken rastermaße werden hierbei jedoch nur auf Kosten einer gegenüber vorgenannter technischen Lösung noch ungünstigeren Materialkostensituation sowie durch ein notwendigerweise durchzuführendes gestaltungs- und somit anwendungsbeeinträchtigendes örtliches Durchtrennen der Deckschichten des Laminates erreicht. Die Dicke des Laminates ist an den verschiedenen Bereichen des erzeugten Formkörpers verfahrensbedingt unterschiedlich, was bei der Anwendung der Teile konstruktive Probleme schafft.This problem arises in the technical solution given in DE-OS 2856281 (B32 B23 / 08), which describes a double-sided decorating foil-coated thermoplastic sheet, but the extended shaping possibilities and variable thickness raster dimensions are only at the expense of an even more unfavorable material cost situation compared to the aforementioned technical solution The thickness of the laminate is different at the different regions of the molded body produced by the method, which creates design problems in the application of the parts.

Allen vorgenannten technischen Lösungen, bei denen die betreffenden Laminate Thermoplastanteile enthalten, weisen einen weiteren wesentlichen gemeinsamen Mangel auf. Die zur Anwendung gebrachten Thermoplaste haben in allen beschriebenen Fällen verhältnismäßig niedrige Erweichungspunkte. Damit ist die thermische Belastbarkeit der verfahrensgemäß hergestellten Formkörper nur vergleichsweise gering und die Neigung zum kalten Fließen, d. h. zur Kriechverformung unter Dauerlast, in bestimmten Fällen sogar zur Rückverformung ohne äußere Lasteinwirkung hoch.All of the abovementioned technical solutions in which the laminates in question contain thermoplastic constituents have a further essentially common defect. The applied thermoplastics have relatively low softening points in all cases described. Thus, the thermal capacity of the molding produced according to the molding is only comparatively low and the tendency to cold flow, d. H. for creep deformation under continuous load, in some cases even for recovery without external load high.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das bei hoher Produktivität und geringen Herstellungs-, insbesondere Materialkosten, die Herstellung von unterschiedlich, auch geometrisch kompliziert gestalteten Formteilen aus Lagenwerkstoffen.wie beispielsweise Holzfurnieren gestattet.The aim of the invention is a method that allows high productivity and low manufacturing, especially material costs, the production of different, even geometrically complicated shaped parts of Lagenwerkstoffen.wie such as wood veneers.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, auf Grundlage des an sich bekannten technologischen Prinzips der Nachformung von Schichtpreßstoffplatten in Postforming-Üualität mit den technologischen Verfahrensstufen der ebenflächigen Werkstoff bildung, der Werkstoffnachverformung und der Werkstoffverfestigung ein technologisches Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Lagenwerkstoffen vorzuschlagen, das bei Reduzierung der Herstellungs-, insbesondere der Materilakosten, die Herstellbarkeit von mechanisch hochbelastbaren Formteilen einer Dicke bis zu 150 mm mit extremen geometrischen Formgebungsmöglichkeiten gewährleistet. Für die Realisierbarkeit der extremen Nachverformbarkeit sollen sich die einzelnen Lagen des Lagenwerkstoffes indertechnologischen Verfahrensstufe der Werkstoff nachverformung übe» Längen bis zu 2000 mm und um Beträge bis zu 8mm gegeneinander verschieben lassen. Die Oberfäche des Lagenwerkstoffes soll nicht notwendigerweise eine Kunststoffoberfläche und die mechanische Belastbarkeit des Lagenwerkstoffes soll gegenüber den bekannten Softforming-Platten vor allem hinsichtlich des Verschleißes der zur Laminatbearbeitung eingesetzten Werkzeuge günstiger gestaltet sein.The object of the invention is to propose a technological process for the production of molded parts from ply materials based on the known technological principle of the Nachformung of laminates in Postforming Üualität with the technological process stages of the planar material education, Werkstoffnachverformung and material hardening, the reduction the manufacturing, in particular the material costs, the manufacturability of mechanically highly resilient moldings of thickness up to 150 mm with extreme geometrical shaping possibilities guaranteed. For the feasibility of the extreme Nachverformbarkeit the individual layers of the layer material indertechnologischen process step of the material Nachverformung Übe »lengths up to 2000 mm and by amounts up to 8mm against each move. The surface of the layer material should not necessarily be a plastic surface and the mechanical strength of the layer material should be made cheaper compared to the known soft-forming plates, especially with regard to the wear of the tools used for laminate processing.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, indem in der technologischen Verfahrensstufe der ebenflächigen Werkst off bildung nichtimprägnierte Lagen aus Holz und Faserwerkstoffen einer Dicke von 0,5mm bis 5,0 mm, vorzugsweise Holzfurnierschichten, unter Anwendung eines spezifischen Preßdruckes von 0,5 MPa bis 2,5 MPa über eine zeitliche Dauer vn 10 s bis 120s pro 1 mm Preßgutdicke und unter gleichzeitiger Anwendung einer Preßtemperatur von 155°C bis 200°C mit zwischen den Lagen befindlichen Schichten aus reinem, nichtmodifizierten Hochdruckpolyäthylen einer Schichtdicke von 0,10 mm bis 0,30mm zu einem ebenflächigen Laminat verbunden werden. In der technologischen Verfahrensstufe der Werkstoffnachverformung erfolgt die Biegeverformung des Laminates bei einer Laminattemperatur von 155⁰C bis 200°C. Mit dem Übergang von den dünnen Papier- Einzellagen der allgemein bekannten Postforming-Platten zu Lagen im Dickenbereich von 0,5mm bis 5,0mm werden die Voraussetzungen für eine neue Qualität nachformbarer Lagenwerkstoffe geschaffen. Während die einzelnen kunstharzimprägnierten Papierlagen einer Softforming-Platte nicht in der Lage sind, die bei starken Nachverformungsgraden im Laminat entstehenden Zug- und Druckbelastungen in Lagenlängsausdehnung aufzunehmen, so besteht dieses Problem bei Lagendicken von größer als 0,5 mm und unter Zugrundelegung der mechanischen Belastbarkeitswerte von Holz- und Faserwerkstoffen kaum noch, d. h., für einen aus vergleichsweise dicken Einzellagen aufgebauten nachformbaren Lagenwerkstoff sind die prinzipiellen Verformbarkeitsgrenzen bislang bekannter nachformbarer Schichtpreßstoffe theoretisch aufgehoben. Tatsächlich ergeben sich jedoch bei der Substitution von (kunstharzimprägnierten) dünnen Lagen durch (ebenfalls kunstharzimprägnierte) dicke Lagen andere Probleme. Es hat sich gezeigt, daß — um mit dicken Einzellagen aus Holz- und Faserwerkstoffen gleiche oder geringere Biegeradien wie bzw. als mit dünnen Papierlagen zu erreichen—auf die materialversprödende Kunstharzimprägnierung der dicken Lage verzichtet werden muß, was neue Probleme schafft. Erstens entfällt die Lagenverfestigung, was sich in einer nur minderen Querzugverfestigkeit des Laminates äußert, und zweitens ist mit den bisher üblicherweise eingesetzten Thermoplastklebstoffen und den zugehörigen Klebstoffauftragsmengen keine ausreichend feste Verklebung der Lagen mehr zu realisieren. Überraschend wurde gefunden, daß bei Einsatz von Polyäthylen als Thermoplastklebstoff, welcher in Zusammenhang mit Verklebungen und Lackierungen ansonsten allgemein als Trennmittel bekannt ist, sowie bei Einhaltung der erfindungsgemäßen technologischen Parameter alle vorgenannten Probleme gelöst werden können. In der technologischen Verfahrensstufe der Werkstoffbildung geschieht folgendes. Das im wärmeplastifizierten Zustand mit einem besonders günstigen Viskositätsverhalten behaftete und mit einer definierten Auftragsmenge zur Anwendung gebrachte Polyäthylen wird durch den bei der Werkstoff bildung aufgebrachten Flachpreßdruck mit bestimmten Materialanteilen in die Poren der werkstoffgemäß porösen Holz- und Faserwerkstofflagen eingepreßt, wobei aber ein durchgehender Polyäthylenfilm zwischen den Lagen erhalten bleibt. Hierdurch kommt es einerseits zu einer Polyäthylenimprägnierung der einzelnen Lagen mit Wirkung einer späteren insgesamten Laminatverfestigung hinsichtlich Querzugfestigkeit und andererseits zu einer festen mechanischen Verankerung der Polyäthylenschichten zu den angrenzenden Holz- und Faserwerkstoffen im Sinne einer Mikroverdübelung. Im Vergleich zum Haftungsmechanismus „Lagenmaterial-Thermoplast" bei Softforming-Platten wurde von einer vorwiegend chemischen Verbindung zu einer vorwiegend mikroformschlüssigen Verbindung übergegangen, welche im vorliegenden Anwendungsfall vergleichsweise bessere Gesamteigenschaften aufweist. Durch die Anwendung des Thermoplastes Polyäthylen und die Anwendung der erfindungsgemäßen technologischen Parameter wird ein weiteres, bisher noch nicht genanntes, jedoch ebenfalls mit dem Einsatz dicker Lagen in Zusammenhang stehendes Problem überwunden. Holz- und Faserwerkstoffmaterialien des Dickenbereiches von 0,5mm bis 5,0mm neigen bei Temperatureinwirkungen von 14O⁰C bis 200⁰C sehr stark zu trocknungsbedingten Materialverwerfungen, was im Falle von nachformbaren Lagenwerkstoffen zu Klebfugenöffnungen im verpreßten, aber (nach der Werkstoffbildung und -nachverformung) noch heißen Laminat führen würde. Das wird bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ausgeschlossen, da bei der Werkstoffbildung durch die Wirkung von Preßtemperatur, Preßdruck und Preßzeit ein Bügeleffekt auf die Lagen des Laminates ausgeübt wird und verbleibende Bestrebungen zur Lagenverwerfung durch die zähviskosen Polyäthylenschichten abgefangen werden.According to the invention, this object is achieved by non-impregnated layers of wood and fiber materials of a thickness of 0.5 mm to 5.0 mm, preferably wood veneer layers, in the technological process stage of the planar Werkst off education, using a specific pressure of 0.5 MPa to 2, 5 MPa over a period of time of 10 s to 120 s per 1 mm pressed material thickness and with simultaneous application of a pressing temperature of 155 ° C to 200 ° C with layers between pure, unmodified high-pressure polyethylene of a layer thickness of 0.10 mm to 0, 30mm to a flat laminate. In the technological process stage of the material Nachverformung the bending deformation of the laminate takes place at a laminate temperature of 155 ⁰ C to 200 ° C. With the transition from the thin paper individual layers of the well-known postforming plates to layers in the thickness range of 0.5 mm to 5.0 mm, the prerequisites for a new quality of repliable layer materials are created. While the individual resin-impregnated paper layers of a softforming plate are not able to absorb the tensile and compressive stresses in the longitudinal extent of elongation that arise in the laminate with strong post-deformation levels, this problem exists with layer thicknesses of greater than 0.5 mm and based on the mechanical load-bearing capacity of Wood and fiber materials barely, that is, for a deformable layer material constructed of comparatively thick individual layers, the basic deformability limits of hitherto known deformable laminates are theoretically eliminated. In fact, however, the substitution of (resin impregnated) thin layers by (also resin impregnated) thick layers other problems arise. It has been found that - in order to achieve the same or lower bending radii as with thin paper layers with thick individual layers of wood and fiber materials, the material-embrittling resin impregnation of the thick layer must be dispensed with, which creates new problems. First, eliminates the layer strengthening, which manifests itself in only a minor transverse tensile strength of the laminate, and secondly, with the previously commonly used thermoplastic adhesives and the associated adhesive application rates no sufficiently firm bonding of the layers more to realize. Surprisingly, it has been found that when using polyethylene as a thermoplastic adhesive, which is otherwise generally known as a release agent in connection with adhesions and coatings, as well as compliance with the technological parameters of the invention, all the above problems can be solved. The following happens in the technological process stage of material formation. The heat-plastified state with a particularly favorable viscosity behavior and applied with a defined application amount applied polyethylene is pressed by the education applied in the material flat pressure with certain proportions of material in the pores of the material according to porous wood and fiber material layers, but a continuous polyethylene film between the Layers is preserved. This results, on the one hand, in a polyethylene impregnation of the individual layers with the effect of a later overall laminate consolidation with regard to transverse tensile strength and, on the other hand, a firm mechanical anchoring of the polyethylene layers to the adjoining wood and fiber materials in the sense of micro-dowelling. In comparison to the adhesion mechanism "sheet material thermoplastic" in softforming plates, a predominantly chemical compound has been converted into a predominantly microforming compound, which has comparatively better overall properties in the present application further, not yet called, but also standing in connection with the use of thick layers problem overcome. wood and fiber materials of the thickness range of 0.5mm to 5.0mm tend to temperature effects of 14O ⁰ C to 200 ⁰ C very greatly due to drying material faults What would be in the case of replicable layer materials to Klebfugenöffnungen in the compressed, but (after the material formation and Nachverformung) still hot laminate would be excluded i the material formation is exerted by the effect of pressing temperature, pressing pressure and pressing an ironing effect on the layers of the laminate and remaining efforts for layer rejection are intercepted by the viscous polyethylene layers.

Die erfindungsgemäß erzeugten Lagenwerkstoffe weisen gegenüber den allgemein bekannten Softforming-Platten weitere Vorteile auf. Die thermische Belastbarkeit und das Verformungsverhalten unter Dauerlast sind durch den verhältnismäßig hohen Erweichungspunkt des eingesetzten Polyäthylens gegenüber anderweitig bekanntermaßen eingesetzten Thermoplasten deutlich verbessert. Der Werkstoffverschleiß bei Bearbeitung von nachgeformten Halbzeugen ist geringer, da der rasche Werkzeugverschleiß bei der Bearbeitung von Softforming-Platten aus den harten Kunstharz-Materialanteilen resultiert und die erfindungsgemäß erzeugten Formteile keine Kunstharz-Materialanteile enthalten. Die Gesamtkosten für die einzusetzenden Grundmaterialien sind bei den erfindungsgemäß hergestellten Lagenwerkstoffen im Vergleich niedrig. Das resultiert aus dem gegenüber Softforming-Platten günstigeren Verhältnis von Materialanteilen auf Zellulosebasis zu Kunststoff- bzw. Plastmaterialanteilen sowie aus der insgesamt geringeren Materialrohdichte. Für die sichtbaren Oberflächen der Lagenwerkstoffelemente sind verschiedene Erscheinungsformen, so beispielsweise Holzstrukturen, realisierbar. Die Erfindung soll nachstehend an vier Ausführungsbeispielen erläutert werden.The layer materials produced according to the invention have further advantages over the generally known softforming plates. The thermal load capacity and the deformation behavior under continuous load are significantly improved by the relatively high softening point of the polyethylene used compared to thermoplastics otherwise known to be used. The material wear during processing of post-formed semi-finished products is lower, since the rapid tool wear results in the processing of soft-forming plates from the hard resin material components and the moldings produced according to the invention contain no synthetic resin material components. The total costs for the base materials to be used are low in comparison with the layer materials produced according to the invention. This results from the relation of softforming plates more favorable ratio of material fractions based on cellulose to plastic or plastic material shares and from the overall lower material bulk density. For the visible surfaces of the layer material elements different manifestations, such as wood structures, can be realized. The invention will be explained below in four embodiments.

-4- 206102 Ausführungsbeispiele-4- 206102 embodiments

Beispiel 1:Example 1:

10 Lagen aus 1,2 mm dickem Furnier werden mit als Klebstoff dienenden Polyäthylenfolien von 0,2 mm Dicke geschichtet und in einer Flachpresse bei einer Temperatur von 18O⁰C sowie einem spezifischen Flachpreßdruck von 1,2MPa über eine Zeitdauer von 10 min verpreßt.10 layers of 1.2 mm thick veneer are layered with serving as an adhesive polyethylene sheets of 0.2 mm thickness and pressed in a flat press at a temperature of 18O ⁰ C and a specific Flachpreßdruck of 1.2MPa over a period of 10 min.

Nachdem alle Lagen durchwärmt und die Polyäthylenfolien geschmolzen sind, wird die so entstandene Schichtholzplatte der Presse entnommen. Der noch zähflüssige Klebstoff verhindert das Öffnen der Klebfugen zwischen den Furnierlagen und gestattet die Manipulation und den Zuschnitt bzW: das Fräsen der noch heißen Schichtholzplatte zu streifenförmigen Teilen. Nach schnellem Weitertransport der Teile oder Zwischenlagerung in wärmeisolierenden oder beheizten Kammern wird ein solcher Streifen mit einer Temperatur von noch 170X von Hand um eine der Form des gewünschten Formteiles entsprechende Lehre herumgebogen bzw. herumgelegt. Zum beschleunigten Erstarren des Klebstoffes wird die gesamte Anordnung mit Luft angeblasen. Auf diese Weise wurden gebogene Schichtholzteile für Sesselkonstruktionen hergestellt.After all the layers have been heated and the polyethylene films have melted, the resulting laminated wood board is removed from the press. The still viscous adhesive prevents the opening of the glued joints between the veneer layers and allows the manipulation and the cutting bzW: the milling of the still hot laminated wood slab into strip-shaped parts. After rapid further transport of the parts or intermediate storage in heat-insulating or heated chambers, such a strip with a temperature of even 170X by hand around a the shape of the desired molding corresponding teaching bent or wrapped around. For accelerated solidification of the adhesive, the entire assembly is blown with air. In this way bent plywood parts for chair constructions were produced.

Beispiel 2:Example 2:

Drei Lagen eines an sich bekannten nachformbaren, thermoplastisch gebundenen Holzfaserwerkstoffes einer Dicke von jeweils 4mm werden zusammen mit zwei 0,2 mm dicken, zwischen den Lagen angeordneten Polyäthylenfolien zum Schichtenpaket geschichtet.Three layers of a known postforming, thermoplastically bonded wood fiber material a thickness of 4 mm are layered together with two 0.2 mm thick, arranged between the layers Polyethylene film for package layers.

Die Außenlagen werden unter Zwischenlage von nochmals zwei 0,2 mm dicken Polyäthylenfolien mit jeweils einer 0,8mm dicken Buchenfurnierlage belegt. Dieses Paket wird bei einer Temperatur von 180⁰C und bei Anwendung eines spezifischen Flachpreßdruckes 15min lang gepreßt und nachfolgend in einer Biegevorrichtung zu einem viertelkreisförmigen Formteil mit einem Innenradius von 30 mm verformt. Dieses Formteil findet als Anleimer für Korpusmöbel Anwendung.The outer layers are covered with an additional two 0.2 mm thick polyethylene films, each with a 0.8mm thick beech veneer layer. This package is pressed at a temperature of 180 ⁰ C and applying a specific Flachpreßdruckes 15min long and subsequently deformed in a bending device into a quarter-circular shaped part with an inner radius of 30 mm. This molded part is used as a border for carcass furniture application.

Beispiel 3:Example 3:

Nach einem weiteren Beispiel werden jeweils zwei sich kreuzende Furnierlagen von 0,8 mm Dicke als Deckschichten eines Lagenwerkstoffes eingesetzt, als Mittellage werden herkömmliche Holzspanplatten von 14mm Dicke für die später ebenflächigen Bereiche des herzustellenden Formkörpers und 8 Lagen aus 1,8 mm dicken Furnieren für die später angeformten Bereiche des nachzuformenden Teiles verwendet. Alle Lagen sind mit Zwischenlagen von jeweils 0,2 mm dicken Polyäthylenschichten geschichtet. Die Verpressung erfolgt bei einer Preßzeit von 30 min analog den Ausführungsbeispielen 1 und 2. Die Verformung erfolgt zu einem einseitig offenen kastenartigen Element mit Innenradien an den Bauteilabwinkelungen von 10mm.According to another example, each two intersecting veneer layers of 0.8 mm thickness are used as cover layers of a layer material, as a middle layer are conventional chipboard of 14mm thickness for the later planar portions of the molded body and 8 layers of 1.8 mm thick veneers for used later molded areas of the molded part. All layers are layered with intermediate layers of 0.2 mm thick polyethylene layers. The pressing takes place at a pressing time of 30 minutes analogously to the embodiments 1 and 2. The deformation takes place to a box-shaped element open on one side with internal radii at the Bauteilabwinkelungen of 10mm.

Beispiel 4:Example 4:

Eine Lage eines an sich bekannten nachformbaren, thermoplastisch auf Basis von Polyäthylen gebundenen Holzwerkstoffes einer Dicke von 3mm wird beidseitig mit 0,7 mm dicken Buchenfurnier belegt und bei einer Temperatur von 160⁰C in einer Flachpresse verpreßt. Der spezifische Flachpreßdruck beträgt dabei 1,0MPa, die Preßzeit 5 min. Der Polyäthylenanteil im Holzwerkstoff ist so bemessen, daß sich das Zwischenbringen von Polyäthylen zwecks Deckschichtenkaschierung erübrigt, da durch die Materialverdichtung in der technologischen Verfahrensstufe der Werkstoffbildung aus den Oberflächen der Holzwerkstoffplatte definierte Mengen von Polyäthylen ausgepreßt werden. Nach der Heißverpressung des Laminates wird die ebenflächige Platte in einer Rückkühlpresse so weit abgekühlt, daß die Erstarrung eintritt. Danach, ggf. in einem anderen als dem plattenherstellenden Betrieb, erfolgt nach vorausgegangener Plattenlagerung und Plattenkonditionierung die mechanische Platten bearbeitung durch Sägen, Bohren, Fräsen und Breitflächenschleifen. Erst dann wird die Platte bei 160 ⁰C replastifiziert und in der bekannten Weise nachverformt und als Formteil rückgekühlt. Es entstehen geformte Möbelfrontelemente.A layer of a known nachformbaren, bonded thermoplastic based on polyethylene wood material of a thickness of 3mm is coated on both sides with 0.7 mm thick beech veneer and pressed at a temperature of 160 ⁰ C in a flat press. The specific Flachpreßdruck is 1.0MPa, the pressing time 5 min. The polyethylene content in the wood material is so dimensioned that the intermediate bringing of polyethylene is unnecessary for the purpose of covering the top layer, since quantities of polyethylene are pressed out of the surfaces of the wood-based panel by the material compaction in the technological process stage of material formation. After Heißverpressung the laminate, the flat plate is cooled in a recooling press so far that the solidification occurs. Thereafter, if necessary in a different than the plate-producing operation, the plate is followed by plate storage and conditioning the mechanical plate processing by sawing, drilling, milling and wide surface grinding. Only then the plate is replasticized at 160 ⁰ C and post-formed in the known manner and recooled as a molded part. There are formed furniture front elements.

Claims (1)

Patentanspruchclaim Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Lagenwerkstoffen auf der Basis von Holz- und Faserwerkstoffen sowie zwischen den Lagenwerkstoffen befindlichen Thermoplastklebefugen mit den Verfahrensstufen der ebenflächigen Werkstoffbildung zum nachformbaren Laminat unter Anwendung von Druck und Wärme und den Verfahrensstufen der nachfolgenden Nachverformung und Verfestigung des gebildeten Laminates, gekennzeichnet dadurch, daß nichtimprägnierte Lagen aus HoIz- und Faserwerkstoffen einer Dicke von 0,5mm bis 5,0 mm, vorzugsweise Holzfumierschichten unter Anwendung eines spezifischen Preßdruckes von 0,5MPa bis 2,5 MPa über eine zeitliche Dauer von 10s bis 120s pro 1 mm Preßgutdicke und bei gleichzeitiger Anwendung einer Preßtemperatur von 155°C bis 200⁰C mit zwischen den Lagen befindlichen Schichten aus reinem nichtmodifiz'iertem Hochdruckpolyäthylen einer Schichtdicke von 0,1 mm bis 0,3 mm zu einem ebenflächigen Laminat verbunden werden, welches nachfolgend bei einer Temperatur des Laminates von 155°C bis 200⁰C biegeverformt wird.Process for the production of molded parts from layer materials based on wood and fiber materials and between the layer materials located Thermoplastklebefugen with the process steps of planar material formation to reformable laminate using pressure and heat and the process steps of subsequent post-deformation and solidification of the laminate formed, characterized in that non-impregnated layers of hollow and fibrous materials of thickness 0.5 mm to 5.0 mm, preferably wood fuming layers, apply a specific compression pressure of 0.5 MPa to 2.5 MPa over a period of 10 seconds to 120 seconds per 1 mm material thickness and with simultaneous application of a pressing temperature of 155 ° C to 200 ⁰ C with layers located between the layers of pure unmodified high-pressure polyethylene a layer thickness of 0.1 mm to 0.3 mm are connected to a planar laminate, which subsequently at a temperature r of the laminate from 155 ° C to 200 ⁰ C is bending deformed. Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Lagenwerstoffen wie beispielsweise Schichtholz, geschichteten Holzpartikelwerkstoff platten oder Verbundwerkstoff platten, deren Anwendung im Möbelbau, Innenausbau, Fahrzeugbau sowie in der Verpackungs-, der Spielzeug- und in der Sportgeräteindustrie möglich ist.The invention relates to a process for the production of molded parts from Lagenwerstoffen such as plywood, layered wood particle material plates or composite plates whose application in furniture, interior design, vehicle construction and in the packaging, toy and sports equipment industry is possible. Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Die traditionelle Art der industriellen Herstellung laminierter Formkörper aus Schichtenmaterialien wie Furnieren ist die Verpressung von beleimten Lagen in Formen und Gegenformen bis zur Aushärtung des die einzelnen Lagen miteinander verbindenden Klebstoffes zwischen den Lagen. Im Hinblick auf geringe Verweilzeiten des Preßgutes in den Gesenken werden vorzugsweise heißhärtende Klebstoffe wie Harnstoffharze sowie beheizte Formen und Gegenformen eingesetzt. Als technischen Lösungen der Gesenkbeheizung sind Dampfbeheizungen oder elektrische Beheizungen für massive Metallgesenke und HF-Beheizungen für aluminiumgefütterte Lagenholzgesenke bekannt. Die konstruktive Ausführung der Preßtechnik ist abhängig von der Geometrie der herzustellenden Formkörper und ist bei hinterschnittenen Sortimenten mindestens jeweils zweiteilig. Allen hierzu bekannten technologischen technologischen Verfahren haften eine Reihe wesentlicher Nachteile an. Ein Mangel ist die prozeßzeitenbedingt geringe Produktivität. Im Widerspruch dazu stehen die in jedem Falle unverhältnismäßig hohen Kosten für die erforderliche, in aller Regel beheizte Preßtechnik. Daraus ergeben sich zwei anwendungsseitige Einschränkungen. Erstens sind laminierte Formkörper nach traditioneller Herstellungsart nur bei geometrisch unkomplizierten Formkörpergestaltungen auf ökonomisch vertretbare Weise industriell herstellbar, und zweitens ergibt sich eine befriedigende Ökonomie nur dann, wenn über lange Zeiträume konstant sehr große Stückzahlen der betreffendne Formteilsortimente hergestellt werden. Das ständige und schneller fertigungstechnologischen Reagieren auf Trends hinsichtlich sich verändernder Absatzbedingungen ist nicht möglich. Weitere Probleme bei vorgenannter Formkörperherstellung sind die auf Grund der vorliegenden Kunstharzklebfugen nur verschleißintensive Bearbeitbarkeit der Halbzeuge auf Holzbearbeitungsmaschinen, sind erhebliche Toleranzen in der geometrischen Form der erzeugten Formkörper und Oberflächenunregelmäßigkeiten hinsichtlich Preßformmarkierungen. Die insgesamte Bedarfsbefriedigung von Industriezweigen, welche trendgemäß auf den breiten Einsatz eines variablen und qualitativ hochwertigen Sortimentes an geformten Konstruktionselementen orientieren, so seit einigen Jahren verstärkt die internationale Möbelindustrie, ist nach der konventionellen Art der Herstellung von laminierten Formkörpern nicht möglich.The traditional way of producing laminated molded articles from layered materials such as veneers is to press glued layers into shapes and countershapes until the adhesive between the layers which bonds the individual layers together hardens. In view of low residence times of the material to be pressed in the dies preferably hot-curing adhesives such as urea resins and heated molds and counter-forms are used. As technical solutions of die heating, there are known steam heaters or electric heaters for massive metal dies and RF heaters for aluminum-fed laminated wood dies. The structural design of the pressing technique is dependent on the geometry of the molded body to be produced and is at least two parts in undercut assortments. All known technological technological methods adhere to a number of significant disadvantages. One shortcoming is the low productivity due to the process time. This contradicts the disproportionately high costs in each case for the required, usually heated pressing technique. This results in two limitations on the application. Firstly, laminated moldings of the traditional type of production can only be produced industrially in an economically justifiable manner in geometrically uncomplicated mold designs, and secondly, satisfactory economics can only be achieved if very large quantities of the relevant moldings are produced over long periods of time. The constant and faster manufacturing technological reaction to trends in changing sales conditions is not possible. Further problems in the aforementioned molding production are the due to the present Kunstharzklebfugen only wear-intensive machinability of the semi-finished products on woodworking machinery, are significant tolerances in the geometric shape of the molded body and surface irregularities with respect to Preßformmarkierungen. The general demand satisfaction of branches of industry, which orient trend-oriented on the wide use of a variable and qualitatively high-quality assortment of formed construction elements, so for several years increasingly the international furniture industry, is not possible after the conventional way of the production of laminated moldings. Für den speziellen Anwendungsbereich der Küchen- und Badmöbel wurde mit der DE-AS 2823669 (B32 B27/08 Int. Cl.) eine vergleichsweise rationellere technische Lösung zur Herstellung von Formkörpern aus laminierten Material vorgeschlagen. Hierbei wird, ausgehend von und hinsichtlich des Grundprinzipes, übereinstimmend mit der DE-OS 621534 (B32 B3/28 Int. Cl.) (mit einem Vorschlag zur effektiveren Herstellung von nichttragfähigen Wellpappe-Verkleidungselementen) ein technologisches Verfahren angegeben, bei dem die Werkstoffbildung des Laminates und die Werkstoff-Formgebung in die Form des herzustellenden Formkörpers im Gegensatz zur traditionellen Schichtkörperherstellung zeitlich getrennt voneinander vorgenommen werden. In einer ersten technologischen Verfahrensstufe erfolgt die Herstellung eines ebenflächigen Laminates und in einer zweiten Stufe die Nachverformung zum Formkörper. Die ebenflächige Werkstoffbildung wird in einer beheizten Flachpresse bei Preßtemperaturen von 160°C-170^cC, spezifischen Preßdrücken von 3,0MPa-4,0MPa und Preßzeiten von etwa 2 min pro 1 mm Preßgutdicke durchgeführt. Die Nachverformung erfolgt im (noch oder re-) plastifizierten Zustand des Laminates durch Biegeverformung in Biegeeinrichtungen oder Verpressung in kalten Gesenken. In der technologischen Verfahrensstufe der Nachverformung muß das Laminat über den gesamten Querschnitt eine Temperatur von 130°C—17O⁰C aufweisen. Nach erfolgter Nachverformung wird das Laminat auf Raumtemperatur zurückgekühlt und gewinnt damit die gewünschte Festigkeit und mechanische Belastbarkeit. Wie den angegebenen Prozeßparametern abgeleitet werden kann, resultiert die Nachformbarkeit der sogenannten Kunstharz-Schichtpreßstoffplatten in Postforming-Qualität, nachfolgend Postforming-Platten genannt, aus thermoplastischen Materialanteilen des im übrigen aus allgemein bekannten kunstharzimprägnierten Dekor-, Barriere- und Kern papieren bestehenden Schichtpreßstoffes. Das als Thermoplast verfahrensgemäß und erforderlicherweise zum Einsatz gebrachte Bindemittel auf Basis von Polyamid, Novolak, Akrylnitrilbutadienstyrol oder Polyester befindet sich mit einer Auftragsdicke von 30μΐη zwischen den kunstharzimprägnierten Papierlagen und verbindet diese miteinander. Die im Gegensatz zu herkömmlichen, duroplastisch verklebten Schichtpreßstoffplatten gegebene Nachformbarkeit der bis zu 10mm dicken (wärmeplastifizierten)Softforming-Platten in Formgebungen mit minimalen Biegeradien bis zu 30mm resultiert daraus, daß die bei der Schichtpreßstoff-Biegeverformung im Material entstehenden und bei herkömmlichen Schichtpreßstoffplatten bei einem bestimmten Formungsgrad normalerweise zum Biegebruch führenden Druck-, Zug- und Schubspannungen im Laminatquerschnitt auf die Weise abgebaut werden, daß sich die kunstharzimprägnierten Papiereinzellagen von einer betreffenden erzeugten Krümmung aus bis hin zu den Randzonen der biegeverformten Platte gemäß den geometrischen Längendifferenzen zwischen innen- und außenliegenden Schichten gegeneinander und zwar beiFor the special field of application of kitchen and bathroom furniture, DE-AS 2823669 (B32 B27 / 08 Int Cl.) Has proposed a comparatively more rational technical solution for the production of molded articles from laminated material. In this case, starting from and with regard to the basic principle, in accordance with DE-OS 621534 (B32 B3 / 28 Int. Cl.) (With a proposal for the more effective production of non-loadable corrugated cardboard cladding elements), a technological method is specified in which the material formation of the Laminates and the material shaping in the shape of the molded article to be produced in contrast to the traditional composite body made temporally separated from each other. In a first technological process stage, the production of a planar laminate and in a second stage, the post-deformation to the shaped body. The planar material formation is carried out in a heated flat press at pressing temperatures of 160 ° C-170 ^c C, specific pressures of 3.0MPa-4.0MPa and pressing times of about 2 min per 1 mm Preßgutdicke. The post-deformation takes place in the (still or re) plasticized state of the laminate by bending deformation in bending devices or compression in cold dies. In the technological stage of the post-deformation, the laminate must have a temperature of 130 ° C-17O ⁰ C over the entire cross-section. After the post-deformation, the laminate is cooled back to room temperature and thus gains the desired strength and mechanical strength. As can be derived from the specified process parameters, the Nachformbarkeit the so-called synthetic resin laminates results in postforming quality, hereinafter called postforming plates, thermoplastic parts of the otherwise well-known resin impregnated decorative, barrier and core papers existing laminates. The thermoplastic binder according to the method and necessarily used on the basis of polyamide, novolak, Akrylnitrilbutadienstyrol or polyester is located with a coating thickness of 30μΐη between the resin-impregnated paper layers and connects them together. The given in contrast to conventional, thermoset bonded laminates given deformability of up to 10mm thick (heat plastified) Softforming plates in shapes with minimal bending radii up to 30mm results from the fact that the resulting in the laminate bending deformation in the material and in conventional laminates at a certain Forming degree normally leading to bending fracture compressive, tensile and shear stresses in the laminate cross-section are degraded in such a way that the resin-impregnated paper singlets from a respective generated curvature to the edge zones of the bent plate according to the geometric differences in length between inner and outer layers against each other and at