DE2135471B2 - Injection mold - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spritzgießform.The invention relates to an injection mold.

Beim Spritzgießen in luft- oder gasgefüllten, u. a. mit Sauerstoff gefüllten Spritzgießformen bilden sich im Spritzgußstück Luftblasen bzw. Poren und Lunker, die Schwachstellen am oder im Spritzgußstück darstellen und unter Umständen zu dessen Verwerfen führen; das mögliche Vorhandensein solcher Blasen, Poren und Lunker stellt immer einen Unsicherheitsfaktor dar und schränkt die Verwendungsmöglichkeit der Spritzgießstücke ein.When injection molding in air or gas-filled, inter alia. with Oxygen-filled injection molds form air bubbles or pores and voids in the injection molding Represent weak points on or in the injection molding and, under certain circumstances, lead to its discard; the possible presence of such bubbles, pores and voids always represents an uncertainty factor and restricts the possibility of using the injection molded parts.

Beim Spritzgießen unter Sauerstoff reagiert dieser mit dem flüssigen Metall unter Bildung feiner Metalloxydteilchen, so daß das Gefüge des Spritzgußstücks fast frei von Blasen und Poren ist, wie sie beim Spritzgießen unter Luft vorkommen. Indessen haftet dem Spritzgießen unter Sauerstoff der Nachteil an, daß — im Gegensatz zum Spritzgießen unter Luft — recht große Lunker entstehen können, die die Verwendung des Spritzgußstücks beeinträchtigen oder aussschließen.When injection molding under oxygen, this reacts with the liquid metal to form fine metal oxide particles, so that the structure of the injection molding is almost free of bubbles and pores, as in the Injection molding can occur in air. Meanwhile, oxygen injection molding has the disadvantage that - In contrast to injection molding under air - quite large blowholes can arise, which the use affect or exclude the injection molding.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgießform zu schaffen, mit der Spritzgußstücke erhalten werden, die nicht wegen Lunkerbildung verworfen werden müssen.The invention is based on the object of creating an injection mold with which the injection molded parts are obtained that do not have to be discarded due to the formation of cavities.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1. Die weiteren Ansprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltungen der wärmeisolierenden Zonen.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of the claim 1. The further claims characterize advantageous configurations of the heat-insulating zones.

Die Lösung der Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, daß sich größere Blasen und Poren, insbesondere große Lunkerporen, konzentrisch um diejenigen Bereiche des Spritzgußstücks herum ausbilden, in denen die Verfestigung des Materials verhältnismäßig spät einsetzt. Durch die Anordnung von wärmeisolierenden Zonen an bestimmten Stellen der formgebenden Wände wird der erhebliche Vorteil erzielt, daß die — unvermeidbaren — Lunker gezielt an solche Stellen des Spritzgußstücks verlegt werden, wo sie entweder bei der Verwendung des Spritzgußstücks nicht merklich beansprucht werden, also unschädlich bleiben, oder bei der mechanischen Nachbearbeitung des Spritzgußstücks entfernt werden.The solution to the problem is based on the knowledge that there are larger bubbles and pores, especially large ones Form cavity pores concentrically around those areas of the injection molding in which the solidification of the material starts relatively late. By arranging heat-insulating zones certain points of the shaping walls, the considerable advantage is achieved that the - unavoidable - Blowholes are specifically relocated to those points of the injection molding where they are either in use of the injection molding are not noticeably stressed, so remain harmless, or with the mechanical Post-processing of the injection molding are removed.

Die Spritzgußstücke weisen, insbesondere beim Spritzgießen unter Sauerstoff, eine poren- und lunkerfreie glatte Oberfläche bei hoher Abmessungsgenauigkeit auf.The injection molded pieces are free of pores and voids, especially when injection molding under oxygen smooth surface with high dimensional accuracy.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Spritzgießform nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Spritzgießform zum Herstellen eines Gehäusedeckels für einen Elektromotor, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 in Fig. 1, F i g. 3 einen Schnitt durch das rohe Spritzgußstück,In the drawing, exemplary embodiments of the injection mold according to the invention are shown. It shows F i g. 1 an injection mold for producing a housing cover for an electric motor, Fig. 2 is a section along the line 11-11 in Fig. 1, F i g. 3 a section through the raw injection molding,

F i g. 4 einen Schnitt durch das bearbeitete Spritzgußstück, F i g. 4 a section through the machined injection molding,

F i g. 5 einen Schnitt durch ein eine wärmeisolierenden Zone bildendes Einsatzstück aus keramischem Material,F i g. 5 shows a section through a ceramic insert forming a heat-insulating zone Material,

Fig.6 und 7 je einen Schnitt durch spulenförmige metallische Einsatzstücke ohne und mit Heizvorrichtung. 6 and 7 each show a section through coil-shaped metallic inserts with and without heating device.

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 und 2 umfaßt die Spritzgießformanlage eine Formplatte 1 mit einem feststehenden Formteil U und einem beweglichen Formteil 12, die zusammen eine zweischalige Form mit einem Formhohlraum 4 und einem Eingießtrichter 5 bilden, der am Ende eines Einspritzzylinders 6 mit einem Einspritzkolben 7 für das flüssige Metall liegt. Der Einspritzzylinder 6 ist an seiner oberen Seite mit einer Einlaßöffnung 8 für das flüssige Metall versehen, in die eine Sauerstoffeinleitdüse 9 eingesetzt ist.Referring to FIG. 1 and 2, the injection molding system comprises a mold plate 1 with a fixed molded part U and a movable molded part 12, which together have a double-shell shape a mold cavity 4 and a pouring funnel 5, which at the end of an injection cylinder 6 with a Injection piston 7 for the liquid metal is located. The injection cylinder 6 is on its upper side with a Inlet opening 8 is provided for the liquid metal, into which an oxygen inlet nozzle 9 is inserted.

Gemäß der Erfindung werden Bereiche letzterstarrenden Metalls durch Anordnung von wärmeisolierenden Zonen 10 in einigen Abschnitten der formgebenden Formwände 14 ausgebildet, die den Schraubenlöchern 10' oder der Wellenbohrung 10" des fertigen Spritzteiles entsprechen, wie in Fig.4 gezeigt; diese Teile werden bei der Fertigstellung des Spritzteils entfernt.According to the invention areas of last solid metal by the arrangement of heat insulating Zones 10 are formed in some portions of the forming mold walls 14 which are the screw holes 10 'or the shaft bore 10 "of the finished molded part, as shown in Figure 4; these parts are removed when the molded part is completed.

In Fig.5 wird die wärmeisolierende Zone. 10 durch ein Einsatzteil 13 gebildet, das aus keramischem Metall besteht (wie z. B. Chamottestein, Porzellan, gießbares feuerfestes Material etc.) und in einer Aussparung der Formwand 14 eingebaut ist.In Fig.5 the heat-insulating zone. 10 through an insert part 13 is formed, which consists of ceramic metal (such as chamotte stone, porcelain, castable refractory material etc.) and is installed in a recess in the mold wall 14.

In F i g. 6 wird eine andere Ausführung der wärmeisolierenden Zone 10 gezeigt, bei der ein Einsatzteil 15, das aus metallischem Material besteht und in ihrem Querschnitt eine Spulenform besitzt unter Bildung von wärmeisolierenden Luftspalten 16 zwischen der Wand der Aussparung und dem Spulenkörper angeordnet ist.In Fig. 6 another embodiment of the heat-insulating zone 10 is shown, in which an insert part 15, the consists of metallic material and has a coil shape in its cross-section with the formation of heat insulating air gaps 16 is arranged between the wall of the recess and the coil body.

In F i g. 7 wird noch eine andere Ausführungsform der wärmeisolierenden Zone gezeigt. Ein Einsatzteil 17 ist mit eingebetteten Heizdrähten 18 ausgestattet, die zum Heizen der wärmeisolierenden Zone 10 dienen und dadurch dort die Erstarrung des flüssigen Metalls verzögern, wo dieses in Berührung mit den Einsatzteil 17 steht.In Fig. 7 is yet another embodiment of FIG heat insulating zone shown. An insert 17 is equipped with embedded heating wires 18 which are used for Serve heating the heat-insulating zone 10 and thereby the solidification of the liquid metal there delay where this is in contact with the insert 17.

Beim Spritzgießen unter Sauerstoff wird die in der Buchse 6, dem Gießtrichter 5 und dem Gießhohlraum 4 vorhandene, Luft durch das Sauerstoffgas verdrängt, das in den Einspritzzylinder 6 durch die Düse 9 eingeleitet wird. Dann wird das geschmolzene Metall durch die Einlaßöffnung 8 eingegossen und der Einspritzkolben 7 wird in Bewegung gesetzt, um das flüssige Metall in den Formhohlraum 4 durch den Eingießtrichter 5 auszustoßen. Zu diesem Zeitpunkt reagiert das Sauerstoffgas sofort mit dem geschmolzenen Metall unter Bildung feiner Metalloxydteilchen, die in dem geschmolzenen Metall zerstreut werden, wodurch die Zahl der Poren in dem Spritzgußstück erheblich vermindert wird.In the case of injection molding under oxygen, the in the bushing 6, the pouring funnel 5 and the pouring cavity 4 Any air present is displaced by the oxygen gas which is introduced into the injection cylinder 6 through the nozzle 9 will. Then the molten metal is poured in through the inlet port 8 and the injection plunger 7 is set in motion to expel the liquid metal into the mold cavity 4 through the pouring spout 5. At this point, the oxygen gas immediately reacts with the molten metal to form fine metal oxide particles that are scattered in the molten metal, increasing the number of pores in the injection molding is significantly reduced.

Bei der erfindungsgemäßen Spritzgießform erstarren die Teile des geschmolzenen Metalls, die in BerührungIn the injection mold according to the invention, the parts of the molten metal that are in contact solidify

mit den wärmeisolierenden Zonen 10 sind, mit einer sehr viel langsameren Geschwindigkeit im Vergleich zur Erstarrung der übrigen Teile des geschmolzenen Metalls. Deshalb entstehen, wie in F i g. 3 gezeigt, die Lunker in den Teilen des zuletzt erstarrenden Metalls (die Teile sind durch punktierte Linien angezeigt), die in Berührung mit den warmeisolierenden Zonen 10 stehen und bei Fertigstellung des Spritzgußstücks durch mechanische Mittel entfernt werden.with the heat insulating zones 10, at a much slower rate as compared to solidify the remaining parts of the molten metal. Therefore, as shown in FIG. 3 shown the Voids in the parts of the last solidifying metal (the parts are indicated by dotted lines) which in Contact with the heat insulating zones 10 and stand through upon completion of the injection molding mechanical means are removed.

Die erfindungsgemäße Spritzgießform kann aber auch bei Spritzgußstücken angewendet werden, die keine entfernbaren Teile aufweisen, sofern die mit Lunkern behafteten Bereiche durch entsprechend»» Anordnung der wärmeisolierenden Zonen 10 an solche Stellen verlegt werden, an denen bei der Verwendung des Spritzgußstücks nur geringe Festigkeitsbeanspruchungen auftreten, während die hoch beanspruchten Teile des Spritzgußstücks frei von Lunkern bleiben.The injection mold according to the invention can, however, also be used in injection moldings which do not have any removable parts, provided that the areas with voids are covered by appropriate »» Arrangement of the heat-insulating zones 10 are laid in such places where in use of the injection molding only low strength stresses occur, while the highly stressed Parts of the injection molding remain free of voids.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Spritzgießform, dadurch gekennzeichnet, daß die Formteile (11,12) mit wärmeisolierenden Zonen (10) an solchen Stellen der formgebenden Wände (14) vorgesehen sind, die formgebend sind für Teile des Spritzgußstücks, die entweder bei der Verwendung nur geringen mechanischen Beanspruchungen unterliegen oder bei der mechanischen Bearbeitung des Spritzgußstücks entfernt werden.1. Injection mold, characterized in that that the molded parts (11, 12) with heat-insulating zones (10) at such points of the shaping Walls (14) are provided, which are shaping for parts of the injection molding, which either in the Use only subject to low mechanical stresses or mechanical Processing of the injection molding are removed. 2. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Zonen (10) aus Einsatzteilen (13) aus keramischem Material bestehen.2. Injection mold according to claim 1, characterized in that the heat-insulating zones (10) consist of insert parts (13) made of ceramic material. 3. Spritzgießform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeisolierenden Zonen (10) aus spulenförmigen Eir.satzteilen (15. 17) aus Metall bestehen, wobei zwischen diesen und den sie aufnehmenden Aussparungen der Formwand (14) Luftspalte (16) gebildet sind.3. Injection mold according to claim 1, characterized in that the heat-insulating zones (10) consist of coil-shaped Eir.satzteile (15. 17) made of metal, with between these and them receiving recesses of the mold wall (14) air gaps (16) are formed. 4. Spritzgießform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den wärmeisolierenden Zonen (10) Heizvorrichtungen (18) eingebettet sind.4. Injection mold according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the heat-insulating Zones (10) heating devices (18) are embedded.