DE2263584B2

DE2263584B2 - Verfahren zum Herstellen von zweiteiligen Gießformen für die Erzeugung von geschäumten Kunststoff-Formkörpern

Info

Publication number: DE2263584B2
Application number: DE19722263584
Authority: DE
Inventors: Michael Grosse Pointe Shores Mich. Ladney Jun. (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-29
Filing date: 1972-12-27
Publication date: 1978-12-14
Also published as: JPS56133142A; DE2263584A1; FR2169887A1; IT974020B; DE2263584C3; GB1414465A; FR2169887B1; JPS4873472A; CA994067A; JPS5441960A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von zweiteiligen Gießformen für die Erzeugung von geschäumten Kunststoff-Formkörpern, wobei in zwei Metallformen jeweils eine den Formhohlraum begrenzende Auskleidung aus Kunststoff eingesetzt wird.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der deutschen Auslegeschrift 11 98 044 bekannt. Beim bekannten Verfahren werden vergleichbare Auskleidungen aus einer Polypropy:,nplatte hergestellt, die in einer Vaccum-Verformungseinrirhtung ^Kis zur Erweichung erhitzt und anschließend an einer dem angestrebten Formkörper entsprechenden Vortor s verformt wird. Für die Erzielung sehr feiner Muster auf der Oberfläche des Formkörpers, beispielsweise einer Holzmaserung, reicht die Formtreue und Wiedergabegenauigkeit der bekannten Herstellung von Auskleidungen häufig nicht aus.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für ein Verfahren der genannten Art Auskleidungen bereitzustellen, die bei der Erzeugung der geschäumten Kunststoff-Fonnkörper eine hohe Formtreue und Wiedergabegenauigkeit gewährleisten, so daß Formkörper mit feinen Oberflächenmustern, wie beispielsweise Holzmaserung erzeugbar sind.

Ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen von /.weiteiligen Gießformen für die Erzeugung von geschäumten Kunststoff-Formkörpern, wobei in zwei Metallformen jeweils eine den Formhohlraum begrenzende Auskleidung aus Kunststoff eingesetzt wird, ist die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß für jede Auskleidung eine Hilfsform angefertigt wird, und daß die Auskleidung im Spritzgußverfahren hergestellt wird.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausführungsformen der Hilfsform zur Durchführung des erfindungsgernäßen Verfahrens. Insbesondere ist vorgesehen, daß in der einen Hilfsformhälfte eine Nut vorgesehen ist, die den Formhohlraum der Hilfsform begrenzt; weiterhin sollen Aussparungen für die Entlüftung und Materialzufuhr vorgesehen sein.

Die bekannte Herstellung solcher Auskleidungen mittels Vakuum-Verformung oder dem Anpressen einer erweichten Platte an eine Vorlage bedingt eine Beschränkung auf relativ einfache Formauskleidungen. Beispielsweise sind Formauskleidungen mit feinen Mustern praktisch nicht möglich. Demgegenüber bringt

JU

J3 das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, vielfältige, unterschiedlich ausgestaltete Formauskleidungen herzustellen, da ein Spritzgußverfahren für die Herstellung solcher Auskleidungen wesentlich weniger Beschränkungen unterliegt. Mittels der gezielten Auswahl der in weitem Umfang wählbaren Spritzgußbcdingungen lassen sich Formauskleidungen herstellen, welche auch sehr feine Musler getreu wiederzugeben vermögen. Schließlich stellt ein Spritzgußverfahren trotz des Aufwandes für die Spritzgußform, insgesamt gesehen, bei hohen Stückzahlen ein sehr preiswertes Verfahren für die Herstellung solcher Formauskleidungen dar. Die preiswerte Herstellung solcher Auskleidungen ist von Bedeutung, da die Auskleidungen einem Starken Verschleiß unterliegen und häufig ausgewechselt werden müssen.

Nachfolgend wird ein bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 9 im einzelnen erläutert; im einzelnen zeigt

Fi g. Ί die Herstellung eines Abgusses von einem dem herzustellenden Kunststoff-Formkörper entsprechendem Modell;

Fig. 2 die Erzeugung einer Hilfsform-Hälfte an dem Abguß;

F i g. 3 die hergestellte Hilfsform-Hälft2;

Fig.4 die Anordnung zweier Hilfsform-Hälfien zur Bildung des Formhohlraums für die Auskleidung;

F i g. 5 eine Auskleidung;

Fig.6 die Anordnung von zwei Auskleidungen in zwei Metallformen; und

Fig. 7 bis 9 Einzelheiten zur Abdichtung des Formhohlraums am Rand der beiden Auskleidungen.

Wie mit F i g. 1 dargestellt, wird zuerst ein Holzmodell 10 angefertigt, das ein Duplikat einer Hälfte des zu erzeugenden geschäumten Kunststoff-Formkörpers darstellt. Das Holzmodell 10 weist einen den Formhohlraum begrenzenden Abschnitt 12 auf, der sich unterhalb der Trennebene 14 und innerhaii/ Jes Randes 16 befindet. Der Abschnitt 12 weist im wesentlichen das gleiche Profil auf wie die Oberfläche des herzustellenden Kunststoff-Formkörpers, wobei eine angemessene Zugabe für den zu erwartenden Schrumpf der in die Metallformen eingelegten Auskleidungen berücksichtigt ist. Das Holzmodcll 10 weist längs seines Randes 16 eine Nut 18 auf.

Von diesem Holzmodell 10 wird ein Abguß 20, etwa aus einem Epoxyharz hergestellt. Der Abguß 20 weist folglich eine Kontur 22 auf. welche ein Spiegelbild der Kontur des Abschnittes 12 dargestellt. Die Nul 18 am Holzmodell 10 führt nunmehr zu einem Wulst 24.

Von dem Abguß 20 wird nunmehr eine llilfsform-Hälfte 30 (vergl. Fig. 2 und 3) angefertigt. Mit ihrer Rückseite ist die Hilfsform-Hälftc 30 an die Innenabmessungen einer Spritzgußform angepaßt. Die Vorderseite der Hilfsform-Hülfte 30 entspricht mit ihrer Kontur 32, ihrer Trennebene 34 und der Nut J8 den entsprechenden Merkmalen des llolzmodclls 10. Zur Herstellung der Hilfsform-Hälftc 30 können bekannte gießbare Materialien verwendet werden.

Wie mit Fig. 4 dargestellt ist, wird die Hilfsform-Hälfte 30 in eine (nicht dargestellte) Spritzgußvorrichtung eingesetzt. Gegenüber der Hilfsform-Hälfte 30 wird innerhalb der Spritzgußvorrichtung eine zweite, auf gleichem Wege hergestellte Hilfsform-Hälftc 40 eingesetzt, so daß /wischen den beiden Hilfsform-Halften 30 und 40 ein Formhohlraum 42 verbleibt, welcher der herzustellenden Auskleidung entspricht. Die Hilfs-

form-rlälfie 40 weist zusätzlich zwei Aussparungen 44 in den beiden Absenkungen 45 des Abschnittes 46 auf. In jede Aussparung 44 ist ein kegelförmiger Stift 48 eingesetzt, der kurz vor der gegenüberliegenden Auswölbung 50 der Hilfsform-Hälfte 30 endet.

Nachdem die beiden Hilfsform-Hälften 30 und 40 in der Sprit/guUvdrrichtung angeordnet worden sind, wie das mit Kig.4 dargestellt ist, kann ein Kunststoff wie etwa Polyälhylei. oder Polypropylen unter Druck über den Einlad 52 in den Formhohlraum 42 eingespritzt werden. Nach Beendigung des Spritzgußvorganges werden die Ililfsform-Hälften 30 und 40 geöffnet und die mit F i g. 5 dargestellten, nach dem Spritzgußverfahren hergestellte Auskleidung 54 herausgenommen. Ein gegebenenfalls auftretender Schrumpf der Auskleidung 54 ist durch eine entsprechende Überdimensionierung des Holzmodells 10 kompensiert, sofern dies erforderlich ist.

Die Auskleidung 54 weist einen den Formhohlraum begrenzenden Abschnitt 56 mit einer Umfangslippe 58 auf. Auf der Lippe 58 ist ein wuist 60 angeformt, der den Formhohlraum in der Trennebene begrenzt. Die Auskleidung 54 weist an den Absenkungen zylindrische Vorsprünge 64 auf, welche zur Ausbildung der Entlüftungskanäle zur Entlüftung des Formhohlraums bestimmt sind.

Wie mit Fig. 6 dargestellt, ist zur Herstellung der geschäumten Kunststoff-Formkörper eine Gießform 66 vorgesehen, zu der die obere Metallform 68 und die untere Metallform 70 gehört. Der Inncnraum 74 der oberen Metallform 68 ist so ausgebildet, daß dort dicht sitzend die Auskleidung 54 eingepaßt werden kann. Hierbei erstrecken sich die Vorsprünge 64 durch Bohrungen 76 in der Metallform hindurch und enden fluchtend mit der Oberseite der oberen Metallform 68. Die Lippe 58 an der Auskleidung 54 paßt in einen Vorsprung 78, so daß der Wulst 60 nach unten über die untere Oberfläche der oberen Metallform 68 hinaus vorsteht. In gleicher Weise ist in den entsprechend angepaßten liinenraum 80 der unteren Metallform 70 eine auf gleichem Wege hergestellte zweite Auskleidung 72 eingesetzt. Eine äußere umlaufende Lippe 82 der Auskleidung 72 paßt in eine Aussparung 84 der Metallform 70, so daß ein an die Fläche 88 anschließender, von der Lippe 82 abgestützter Wulst 86 geringfügig über die Oberseite der unteren Metallform 70 hinausragt. Sofern die Gießform 66 geschlossen ist (vergl. Fig. b), liegen die Wulste 60 und 86 dicht aneinander an, so daß der Formhohlraum 90 abgeschlossen ist. Nunmehr kann ein Kunststoff wie etwa Polyurethan in den Formhohlraum 90 eingeführt und dort aufgeschäumt werden, um einen geschäumten Kunststoff-Formkörper 91 herzustellen.

Vor der Anwendung der Gießform 66 kann diese erwärmt werden. In F i g. 8 sind die Wülste 60 und 86 vor der F.rwärmung dargestellt. Die Wülste 60 und 86 haben verschiedene Breiten. Unter der Wirkung der Wärme und der Schließkraft verformen sich die erweichten Wülste und bilden eine dichte Abdichtung, wie das mit Fig. 7 dargestellt ist; diese dichte Abdichtung verläuft rund um den gesamten Umfang des Formhohlraums. Diese dichte Abdichtung verhindert, daß das zur Aufschäumung erforderliche Druckgas bzw. der gebildete Schaum aus dem Formhohlraum austritt, wodurch ein Entgraten des hergestellten Kunststoff-Formkörpers weitgehend oder vollständig vermieden wird.

Zum Spritzgießen der Auskleidungen 54 und 72 werden Polyäthylen oder Polypropylen verwendet; sofern die Auskleidungen aus diesen Materialien bestehen, wird die Gießform 66 auf angenähert ^l)3°C bzw. 107⁰C erwärmt, um die angeformten Dichtungswülste zu erweichen.

Mit Fig. 9 ist eine andere Ausführungsform der Abdichtung zwischen den beiden Auskleidungen 54 und 72 dargestellt. An Stelle der einstückig angeforrnien Lippe 58 sowie des Wulstes 60 ist hier ein zusammendrückbarer Dichtring % an der oberen Auskleidung 54 rund um den Formhohlraum vorgesehen. Der Wulst 86 an der untcen Auskleidung 72 liegt an dem Dichtring 96 an und preßt diesen zusammen, wer, die Gießform 66 geschlossen wird, wodurch der Fonuhuiilauiii ebenfalls dicht abgeschlossen wird. Für den Dichtring % können verschiedene Materialien wie z. B. Silicongummi vorgesehen werden; wichtig ist jedoch, daß entweder der Dichtrin» 96 oder der Wulst 86 eine größere Nachgiebigkeit aufweist, als das gegenüberliegende Teil.

Innerhalb der Vorsprünge 64 an der Auskleidung 54 sind kegelförmige Durchlässe 92 ausgespart, die von den kegelförmigen Stiften 48 beim Spritzgießen der Auskleidung 54 herrühren. Nachdem die Auskleidung 54 aus ihrer Spritzgußform herausgenommen worden ist, verstopft eine dünne Kunststoffhaut den engen Abschnitt des Durchlasses 92. Diese Haut kann geöffnet werden, um die Öffnungsweile zu vergrößern, wenn die Auskleidung 54 in die obere Metallform 68 eingesetzt wird; damit steht der Formhohlraum 90 über die Durchlässe 92 mit der umgebenden Atm.>sph'ire in Verbindung; die Durchlässe 92 erlauben somit den Durchtritt von Luft aus dem Formhohlraum und den dort gebildeten Gasen bei der Aufschäumuiig des Kunststoffes, so daß unerwünschte Oberflachenfehler oder Narben an dem aufgeschäumten Kunststoff-Formkörper vermieden werden. Sofern aufgeschäumter Kunststoff in die Durchlässe 42 eintritt, kann dieser leicht entfernt werden.

Die Auskleidungen 54 und 72 werden aus Polyäthylen oder Polypropylen hergestellt. Von beiden Materialien lösen sich die für die Kunststoff-Formkörper vorgesehenen Kunststoffe leicht ab; weiterhin könne beide Materialien bequem nach dem Spritzgußverfahren verarbeitet werden. Die Ablöseeigenschafteii erlauben eine Kehle und einfache Trennung der Kunststoff Formkörper von den Auskleidungen, ohne dort festzukleben oder zu zerreißen. Es ist festgestellt worden, daß die Ablöseeigenschaften von Polyäthylen besser sind, als diese von Polypropylen; daher wird Polyäthylen dort eingesetzt, wo die Kunststoff-Formkörper eine komplizierte Gestalt aufweisen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von zweiteiligen Gieüformen für die Erzeugung von geschäumten Kunststoff-Formkörpern, wobei in zwei Metallfor- ί men jeweils eine den Formhohlraum begrenzende Auskleidung aus Kunststoff eingesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Auskleidung eine Hilfsform angefertigt wird, und daß die Auskleidung im Spritzgießverfahren hergestellt wird.

2. Hilfsform zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der einen Hilfsformhälfte eine Nut (38) vorgesehen is!, die den Formhohlraum der Hilfsform begrenzt.

3. Hilfsform nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Aussparungen (44) für die Entlüftung und Materialzufuhr vorgesehen sind.