WO2011121026A1 - Modifiziertes spritzgussteil und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2011121026A1
WO2011121026A1 PCT/EP2011/054913 EP2011054913W WO2011121026A1 WO 2011121026 A1 WO2011121026 A1 WO 2011121026A1 EP 2011054913 W EP2011054913 W EP 2011054913W WO 2011121026 A1 WO2011121026 A1 WO 2011121026A1
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outer skin
component
injection molded
injection
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PCT/EP2011/054913
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Inventor
Ulrich Stieler
Original Assignee
Ulrich Stieler Kunststoff Service E.K.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1642—Making multilayered or multicoloured articles having a "sandwich" structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0058—Liquid or visquous
    • B29K2105/0061—Gel or sol

Definitions

  • the present invention relates to the field of article fabrication by injection molding.
  • the present invention relates to a modified injection molded part and a method for its production.
  • Injection molding is a very economical process for producing shaped articles (injection molded parts or molded parts) and is particularly suitable for automated mass production.
  • the respective material often a plastic, from which the injection-molded part is to be produced, usually liquefied or melted under the influence of heat and optionally pressure.
  • the resulting melt is then injected under high pressure into the mold cavity (also referred to as "cavity") of a closed two-part injection mold where it cools, after solidification the finished molding can be removed from the opened injection molding tool Moldings are obtained, as well as molded parts with foamed core.
  • Hollow moldings can be obtained by means of fluid-assisted injection molding (fluid injection technology).
  • the cavity is filled with the melt in a first step and injected in a second step, a fluid under high pressure such as a gas or water, in the interior of the still liquid melt, wherein it displaces the melt and formed a cavity in the melt , After cooling, the fluid is drained off.
  • EP 1 161 333 B1 A method and an apparatus for producing molded parts by injection molding are described in EP 1 161 333 B1 and EP 1 280 710 B1.
  • the moldings described above are formed from a single material component. Also in the foamed molding described above, the core is formed of the same material as the outer shell and chemically bonded thereto.
  • the present invention relates to a molded article comprising an outer shell of a first material and a core of a second material, wherein the article constructed of outer shell and core can be obtained by injection molding.
  • the present invention thus relates to a multi-component injection molded part having as a first component an outer skin of a first material surrounding a core as a further component, wherein the core is formed of a material which is different from the first material.
  • the core may be constructed of two or more materials.
  • the inventive multi-component injection molded part can be obtained by first in a first step, a melt for the first material for the formation of the outer skin in the cavity of a Injected in a second step, the liquid or molten material for the formation of the core is injected under pressure into the melt for the outer skin injection molding tool injected. Similar to the fluid during fluid-assisted injection molding, the material for the core displaces the material for the outer skin, so that, as a result, the desired core is formed.
  • the material for the core remains in the finished injection molded part after solidification and is not drained like the fluid.
  • the multi-component injection-molded part according to the invention can be produced with conventional injection molding systems, such as those used for gas-assisted injection molding for the production of hollow molded parts or for the production of foamed molded parts.
  • melt is used here representative of a flowable state of the material, it is to be processed by injection molding.
  • FIGS. 1 a to 1 e show schematically the individual stages of a gas injection process for producing a hollow molded part
  • FIGS. 2a to 2e schematically show the individual steps of a variant of the gas injection method with a secondary cavity.
  • FIGS. 1a to 1e the sequence of a gas injection process is shown with reference to a schematically shown injection molding machine A.
  • the injection molding machine A consists essentially of the tool 1 with cavity 2 and the injection unit 3 with plasticizing 4 and injection drive 5.
  • the tool 1 is connected to a closing unit, not shown here, via which the tool is opened, closed and locked.
  • the material is converted into a flowable state, for example, with heating and optionally pressure, often to a melt.
  • the tool 1 is closed, the melt 9 is located in the injection unit 3, which is connected to the cavity 2 via an injection channel 6.
  • the control of the injection process via a valve 7, such as a needle valve nozzle at the outlet opening for the melt 9 in the plasticizer 4th
  • valve 7 is closed. After opening the valve 7 in Figure 2, the melt is injected by injection drive 5 into the cavity 2.
  • the valve 7 After filling the cavity 2 with the desired amount of melt, the valve 7 is closed and the injection process of the melt interrupted ( Figure 1c). At the same time, the injection of the fluid, for example of a gas via the injection channel 8 into the melt in the cavity 2. The fluid pushes the liquid melt in front of him and fills the cavity as shown in Figure 1c.
  • the gas pressure is kept in the melt ( Figure 1d) and after solidification of the gas pressure is relieved (Figure 1e).
  • a cavity (10) remains in the solidified melt (FIG. 1e).
  • the valve 7 is closed.
  • FIG. 1 A variant of the method and the apparatus of Figures 1 a to 1 e is shown schematically in Figures 2a to 2e.
  • the same reference numerals designate the same components as in Figures 1 a to 1 e.
  • the cavity 2 is connected to a so-called downstream secondary cavity 1 1 via a channel 12.
  • a valve 13 for closing or opening the connection between cavity 2 and side cavity 1 1 is provided.
  • FIG. 2 a Analogously to FIG. 1 a, the state before injecting the melt 9 into the cavity 2 with the valve 7 closed is shown in FIG. 2 a. Also, the valve 1 3 is closed.
  • valve 7 is open and the melt is injected into the cavity 2, the valve 13 is closed.
  • valve 7 In the stage shown in Figure 2c valve 7 is closed, it begins the injection of the fluid through the fluid injection channel 8, wherein Venti l 1 3 is opened. As shown in FIG. 2d, the fluid drives the melt in front of it and displaces it into the secondary cavity 11. After cooling and solidification of the melt, the fluid is discharged through the fluid injection channel 8, as indicated schematically in Figure 2e by the direction of the arrow to reference numeral 8. By the volume of the secondary cavity 1 1, the amount of melt 9 is given, which is displaced by the fluid introduced from the cavity 2.
  • An advantage of this variant is that predictable, repeatable wall thicknesses can be obtained.
  • the production of the multicomponent injection molded parts according to the invention can in principle be carried out according to the known methods and with the known devices for gas injection technology, as have been explained above with reference to two examples.
  • the essential difference is that instead of the fluid for forming the cavity in the molding, the material for the formation of the core is injected into the melt.
  • the injection of the material for the core can be done in principle by the same procedure as the injection of a fluid for the formation of the cavity. However, unlike the fluid for forming a cavity, the material for forming the core remains in the solidified molding.
  • the injection of the material for the core may be done after the injection of the first material for the outer skin or simultaneously with the injection of the first material for the outer skin.
  • the injection of the material for the core can be done directly in the cavity 2 or via the injection channel. 6
  • all materials can be processed by means of an injection molding process for the first material for forming the outer skin and as a material for the core.
  • plastics such as polystyrene, polyamides, polyurethanes, cellulose ethers and cellulose esters, polyethylene, polymethacrylic acid esters, thestroplasts, tool-hardening thermosetting plastics and so on.
  • a material is selected that is different from the first material for the formation of the outer skin and preferably does not bond with the first material.
  • a material is chosen that does not enter into a chemical compound with the first material for the formation of the outer skin.
  • the core may be hard, soft or liquid.
  • the core may be formed from a gel.
  • the core can be a foam.
  • the outer skin surrounds the core like a shell and encloses it.
  • the outer skin forms a solid shell.
  • the multi-component injection molded part according to the invention is suitable for numerous applications in which a solid outer skin encloses a core.
  • the core can be firm, soft or gel-like and even liquid.
  • the outer skin may be a rigid component which may be filled with a core of a softer material, in particular a gel or a liquid.
  • the multi-component injection molded part according to the present invention may be a shoe sole, shoe inserts, protective pads for body parts in athletic or professional activities, protective pads for the west, vehicles or components to be protected, etc., an ink cartridge, lighters, storage for gel chimneys or other burning devices.
  • the core may be a gel or other cushioning material to dampen the impact pressure when walking or, in particular, walking. Examples of these are polyurethane gel or a foam resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer.
  • the material for the core is the liquid ink.
  • the first material for the outer skin forms the lighter body and the material for the core forms the fuel in the body.
  • the injection molded part may be a soundproofing element.
  • the outer skin of a wood-plastic composite material (WPC-Wood Plastic Composite) and the core may be formed of a soft plastic.
  • the outer skin may be formed of a metal and the core component of silicone / elastomer or thermosetting plastic.
  • the core surrounded by the skin can perform a variety of tasks, such as improving the absorption performance of the multi-component molded part, by allowing the material for the core to quickly distribute the forces acting on the molded part over the entire core.
  • the core can also be used as a heat storage or heat conductor, or cold storage or be provided with appropriate protective fluids.
  • the injection molded article may be a foodstuff, the main component being a first edible raw material and the core component being an edible raw material other than the first edible raw material.
  • the core component may be an active ingredient with the outer skin acting as a carrier.
  • the core may be formed of a material that changes its properties after opening the outer skin and escape from the interior of the multi-component injection molded part according to the invention.
  • the core may be a pressurized fluid that expands upon opening the skin and removes heat from the environment.
  • the core may be pressurized carbon dioxide. After opening the outer skin, the carbon dioxide expands and removes the environment heat here.
  • Such an injection molded part can be used, for example, for extinguishing fires.
  • the multi-component injection molded part according to the invention can be used for numerous applications.
  • the core can also consist of more than one material.
  • the core itself may have a multilayer structure, wherein another material is injected into the material for the core.
  • any objects which include an outer shell and another component surrounded by the outer shell can be obtained in a single process flow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrkomponentiges Spritzgussteil das eine Außenhaut aus einem ersten Material und einen Kern aus einem Material aufweist, der von dem ersten Material der Außenhaut verschieden ist, sowie ein Verfahren zur Herstellu ng des erfindungsgemäßen mehrkomonentigen Spritzgussteils auf Basis der Gasinjektionstechnologie.

Description

Modifiziertes Spritzgussteil und Verfahren zu dessen Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung von Gegenständen mittels Spritzgießen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein modifiziertes Spritzgussteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Das Spritzgießen ist ein sehr wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung geformter Gegenstände (Spritzgussteile oder Formteile) und eignet sich besonders für die automatisierte Massenfertigung.
Hierbei wird in einer Spritzgießmaschine der jeweilige Werkstoff, häufig ein Kunststoff, aus dem das Spritzgussteil hergestellt werden soll, in der Regel unter Einfluss von Wärme und gegebenenfalls Druck verflüssigt beziehungsweise geschmolzen. Die erhaltene Schmelze wird dann unter hohem Druck in die Formhöhlung (auch „Kavität" bezeichnet) eines geschlossenen zweiteiligen Spritzgießwerkzeuges eingespritzt, wo sie abkühlt. Nach dem Erstarren kann das fertige Formteil dem geöffneten Spritzgießwerkzeug entnommen werden. Mittels den bekannten Spritzgießtechnologien können kompakte aber auch hohle Formteile erhalten werden, sowie Formteile mit geschäumten Kern.
Hohle Formteile lassen sich mittels fluidunterstützen Spritzgießen (Fluidinjektionstechnologie) erhalten. Dazu wird die Kavität in einem ersten Schritt mit der Schmelze gefüllt und in einem zweiten Schritt ein unter hohem Druck stehendes Fluid wie ein Gas oder Wasser, in das Innere der noch flüssigen Schmelze eingespritzt, wobei es die Schmelze verdrängt und einen Hohlraum in der Schmelze gebildet. Nach dem Abkühlen wird das Fluid abgelassen.
Mit herkömmlichen Spritzgießmaschinen können auch Formteile mit einer festen Außenhaut und einem geschäumten porösem Kern hergestellt werden. Hierbei wird in einem ersten Schritt in die Kavität so viel Schmelze eingespritzt, wie für die Ausbildung der gewünschten festen Außenhaut erforderlich ist. In einem zweiten Schritt wird der nachfließenden Schmelze vor Eintritt in die Kavität ein Treibmittel zugesetzt, das in der Kavität expandiert und die mit Treibmittel versetzte Schmelze schäumt. Nach Abkühlen und Entfernen des erhaltenen geschäumten Formteils entweicht das in der Regel gasförmig expandierte Treibmittel aus dem Formteil.
E i n Verfa h ren u n d ei n e Vorrichtu n g zu r H erstel l u n g von geschäumten Formteilen mittels Spritzgießtechnologie ist in EP 1 161 333 B1 sowie EP 1 280 710 B1 beschrieben.
Gemeinsam ist den vorstehend beschriebenen Formteilen, dass sie aus einer einzigen Werkstoffkomponente gebildet sind. Auch bei den vorstehend beschriebenen geschäumten Formteil ist der Kern aus dem selben Werkstoff gebildet wie die Außenhülle und mit dieser chemisch verbunden.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen geformten Gegenstand , der eine Außenhülle aus einem ersten Material und einen Kern aus einem zweiten Material aufweist, wobei der Gegenstand aufgebaut aus Außenhülle und Kern mittels Spritzgießen erhalten werden kann.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit ein mehrkomponentiges Spritzgussteil, das als erste Komponente eine Außenhaut aus einem ersten Material aufweist, die einen Kern als weitere Komponente umgibt, wobei der Kern aus einem Material gebildet ist, das von dem ersten Material verschieden ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt kann der Kern aus zwei oder mehreren Materialien aufgebaut sein.
Das erfindungsgemäße, mehrkomponentige Spritzgussteil kann erhalten werden, indem zunächst in einem ersten Schritt eine Schmelze für das erste Material für die Ausbildung der Außenhaut in die Kavität eines Spritzgießwerkzeuges eingespritzt wi rd , u nd in ei nem zweiten Sch ritt das flüssige oder geschmolzene Material für die Ausbildung des Kerns unter Druck in die Schmelze für die Außenhaut eingespritzt wird. Analog dem Fluid beim fluidunterstütztem Spritzgießen verdrängt das Material für den Kern das Material für die Außenhaut, so dass sich im Ergebnis der gewünschte Kern ausbildet.
Anders als bei dem fluidunterstütztem Spritzgießen verbleibt das Material für den Kern nach dem Erstarren in dem fertigen Spritzgussteil und wird nicht wie das Fluid abgelassen.
Fa l ls gewü nscht, ka n n i n ei nem d ritten Sch ritt nach Been d i gu n g d es Einspritzens des Materials für den Kern nochmals etwas erstes Material eingespritzt werden, um den Einspritzkanal des Materials für den Kern in der Außenhaut zu versiegeln.
Prinzipiell lässt sich das erfindungsgemäße mehrkomponentige Spritzgussteil mit herkömmlichen Spritzgießanlagen herstellen, wie sie für das gasunterstütze Spritzgießen für die Herstellung von hohlen Formteilen oder für die Herstellung von geschäumten Formteilen eingesetzt werden.
Der Begriff „Schmelze" wird hier stellvertretend für einen fließfähigen Zustand des Werkstoffes verwendet, er mittels Spritzgießen verarbeitet werden soll.
Nachstehend werden anhand von Figuren zwei Beispiele für herkömmliche Vorrichtungen und Verfahren für das fluidunterstützte Spritzgießen, wie sie auch für die Herstellung des erfindungsgemäßen mehrkomponentigen Spritzgussteils geeignet sind, näher erläutert.
Es zeigen Figuren 1 a bis 1 e schematisch die einzelnen Stufen eines Gasinjektionsverfahrens zur Herstellung eines hohlen Formteils, sowie
Figuren 2a bis 2e schematisch die einzelnen Schritte einer Variante des Gasinjektionsverfahrens mit einer Nebenkavität. In Figuren 1a bis 1e ist anhand einer schematisch dargestellten Spritzgießmaschine A der Ablauf eines Gasinjektionsverfahrens aufgezeigt. Die Spritzgießmaschine A besteht im Wesentlichen aus dem Werkzeug 1 mit Kavität 2 sowie der Spritzeinheit 3 mit Plastifiziereinrichtung 4 und Einspritzantrieb 5. Das Werkzeug 1 ist mit einer hier nicht gezeigten Schließeinheit verbunden, über die das Werkzeug geöffnet, geschlossen und zugehalten wird.
In der Plastifiziereinrichtung 4 wird der Werkstoff zum Beispiel unter Erwärmen und gegebenenfalls Druckeinwirkung in einen fließfähigen Zustand überführt, häufig zu einer Schmelze.
In dem in Figur 1a gezeigten Verfahrensschritt ist das Werkzeug 1 geschlossen, die Schmelze 9 befindet sich in der Spritzeinheit 3, die über einen Einspritzkanal 6 mit der Kavität 2 verbunden ist. Die Regelung des Einspritzvorganges erfolgt über ein Ventil 7, wie zum Beispiel einer Nadelverschlussdüse an der Austrittsöffnung für die Schmelze 9 in der Plastifiziereinrichtung 4.
In dem Verfahrensschritt von Figur 1a ist das Ventil 7 geschlossen. Nach Öffnen des Ventils 7 in Figur 2 wird die Schmelze mittels Einspritzantrieb 5 in die Kavität 2 eingespritzt.
Nach Füllung der Kavität 2 mit der gewünschten Menge an Schmelze wird das Ventil 7 geschlossen und der Einspritzvorgang der Schmelze unterbrochen (Figur 1c). Gleichzeitig erfolgt die Injektion des Fluides, zum Beispiel eines Gases über den Injektionskanal 8 in die Schmelze in der Kavität 2. Das Fluid schiebt die flüssige Schmelze vor sich her und füllt die Kavität wie in Figur 1c gezeigt. Während des Erstarrens der Schmelze 9 in der Kavität 2 wird der Gasdruck in der Schmelze gehalten (Figur 1d) und nach Erstarren wird der Gasdruck entlastet (Figur 1e). Zurück bleibt ein Hohlraum (10) in der erstarrten Schmelze (Figur 1e). Wäh rend der Vorgänge gemäß Fi g u ren 1 c, 1 d u n d 1 e ist d as Ve nti l 7 geschlossen.
Die Strömungsrichtung des Fluides ist in Figuren 1 c, 1 d und 1 e durch die Richtung des Pfeiles 8 angedeutet.
Eine Variante des Verfahrens und der Vorrichtung nach Figuren 1 a bis 1 e ist in Figuren 2a bis 2e schematisch dargestellt. Hierbei bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Komponenten wie in Figuren 1 a bis 1 e.
In der Variante nach Figuren 2a bis 2e ist die Kavität 2 mit einer sogenannten nachgeschalteten Nebenkavität 1 1 über einen Kanal 12 verbunden. Zwischen Kavität 2 und Nebenkavität 1 1 ist ein Ventil 13 zum Schließen beziehungsweise Öffnen der Verbindung zwischen Kavität 2 und Nebenkavität 1 1 vorgesehen.
Analog zu Figur 1 a ist in Figur 2a der Zustand vor Einspritzen der Schmelze 9 in die Kavität 2 mit geschlossenem Ventil 7 dargestellt. Auch das Ventil 1 3 ist geschlossen.
In Figur 2b ist das Ventil 7 offen und die Schmelze wird in die Kavität 2 eingespritzt, das Ventil 13 ist geschlossen.
In der in Figur 2c gezeigten Stufe ist Ventil 7 geschlossen, es beginnt das Einspritzten des Fluides über den Fluidinjektionskanal 8 , wobei Venti l 1 3 geöffnet wird. Wie in Figur 2d dargestellt, treibt das Fluid die Schmelze vor sich her und verdrängt diese in die Nebenkavität 1 1 . Nach Abkühlen und Erstarren der Schmelze wird das Fluid durch den Fluidinjektionskanal 8 abgelassen, wie in Figur 2e schematisch durch die Richtung des Pfeiles zu Bezugszeichen 8 angedeutet. Durch das Volumen der Nebenkavität 1 1 wird die Menge an Schmelze 9 vorgegeben, die durch das eingeleitete Fluid aus der Kavität 2 verdrängt wird. Von Vorteil bei dieser Variante ist, dass sich vorherbestimmbare, wiederholbare Wandstärken erhalten lassen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen mehrkomponentigen Spritzgussteile kann prinzipiell nach den bekan nten Verfah ren u nd m it den bekan nten Vorrichtungen für die Gasinjektionstechnologie erfolgen , wie sie vorstehend anhand von zwei Beispielen erläutert worden sind.
Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass anstelle des Fluides zur Ausbildung des Hohlraums in dem Formkörper das Material für die Ausbildung des Kerns in die Schmelze eingespritzt wird.
Das Einspritzen des Materials für den Kern kann prinzipiell nach derselben Vorgehensweise erfolgen wie das Einspritzen eines Fluides für die Ausbildung des Hohlraumes. Anders als das Fluid für die Ausbildung eines Hohlraums verbleibt jedoch das Material für die Ausbildung des Kerns in dem erstarrten Formteil.
Wie beim Einspritzen des Fluides bei der Gasinjektionstechnologie kann das Einspritzen des Materials für den Kern nach dem Einspritzen des ersten Materials für die Außenhaut oder gleichzeitig mit dem Einspritzen des ersten Materials für die Außenhaut erfolgen. Gleichermaßen kann das Einspritzen des Materials für den Kern unmittelbar in die Kavität 2 erfolgen oder über den Einspritzkanal 6.
Prinzipiell eignen sich für das erste Material zur Ausbildung der Außenhaut sowie als M ate ri a l fü r d en Kern a l l e M ate ri a l i en wi e si e m it einem Spritzgussverfahren verarbeitet werden können. B e i spiele hierfür sind Kunststoffe wie Polystyrol, Polyamide, Polyurethane, Zelluloseäther und Zelluloseester, Polyethylen , Polymethacrylsäureester, Th erm opl aste , i m Werkzeug aushärtende Duroplaste und so weiter. Weitere Beispiele sind Metalle, biobasierte Rohstoffe oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren verschiedenen Materialien, wie zum Beispiel ein Komposit aus Metall, Keramik und/oder Holz und Kunststoff. Als Material für den Kern wird ein Material gewählt, dass von dem ersten Material für die Ausbildung der Außenhaut verschieden ist und sich vorzugsweise mit dem ersten Material nicht verbindet. Besonders bevorzugt wird als Material für den Kern ein Material gewählt, dass mit dem ersten Material für die Ausbildung der Außenhaut keine chemische Verbindung eingeht.
In dem fertigen mehrkomponentigen Spritzgussteil kann der Kern hart, weich oder flüssig sein.
Beispielsweise kann der Kern aus einem Gel gebildet sein. Der Kern kann ein Schaumstoff sein.
In dem erfindungsgemäßen mehrkomponentigen Spritzgussteil umgibt die Außenhaut den Kern wie eine Hülle und schließt diesen ein. Vorzugsweise bildet die Außenhaut eine feste Hülle.
Das erfindungsgemäße mehrkomponentige Spritzgussteil eignet sich für zahlreiche Anwendungen bei denen eine feste Außenhaut einen Kern einschließt. Der Kern kann fest, weich oder gelartig und sogar flüssig sein. Die Außenhaut kann ein starres Bauteil sein, das mit einem Kern aus einen weicheren Material, insbesondere einem Gel oder einer Flüssigkeit gefüllt sein kann.
Das erfindungsgemäße mehrkomponentige Spritzgussteil kann eine Schuhsohle, Einlagen für Schuhe, Schutzpolster für Körperteile bei sportlichen oder beruflichen Aktivitäten, Schutzpolster für Westen, Fahrzeuge oder schutzwürdige Bauteile etc., eine Tintenpatrone, Feuerzeuge, Speicher für Gelkamine oder andere Brennvorrichtungen sein. Beispielsweise kann im Fall von Schuhsohlen oder Einlagen für Schuhe der Kern ein Gel oder anders dämpfendes Material, zum Dämpfen des Aufpralldrucks beim Gehen oder insbesondere Laufen sein. Beispiele hierfür sind Polyurethan-gel oder ein Schaumharz wie Ethylenvinylacetat-Copolymer.
Im Fall von Tintenpatronen ist das Material für den Kern die flüssige Tinte. Im Fall von Feuerzeugen bildet das erste Material für die Außenhaut den Feuerzeugkörper und das Material für den Kern den Brennstoff in dem Körper.
Das Spritzgussteil kann ein Schallschutzelement sein. Hierbei kann die Außenhaut aus einen Holz-Kunststoff-Komposit-Material (WPC-Wood Plastic Composite) und der Kern aus einem Weichkunststoff gebildet sein. Für einen Schutzpanzer kann die Außenhaut aus einem Metall und die Kernkomponente aus Silikon/Elastomer oder Duroplast gebildet sein.
Der von der Außenhaut umgebene Kern kann verschiedene Aufgaben erfüllen, wie zum Beispiel das Absorptionsverhalten des mehrkomponentigen Spritzgussteils verbessern, indem das Material für den Kern die Kräfte, die auf das Spritzgussteil einwirken, schnell über den gesamten Kern verteilt. Der Kern kann auch als Wärmespeicher oder Wärmeleiter, beziehungsweise Kältespeicher genutzt oder mit entsprechenden schutztechnischen Fluiden versehen sein.
Das Spritzgussteil kann ein Nahrungsmittel sein, wobei die Hauptkomponente aus einem ersten essbaren Rohstoff und die Kernkomponente aus einem von dem ersten essbaren Rohstoff verschiedenen essbaren Rohstoff besteht. Die Kernkomponente kann ein Wirkstoff sein, wobei die Außenhaut als Träger fungiert.
Der Kern kann aus einem Material gebildet sein, das nach Öffnen der Außenhaut und Entweichen aus dem Inneren des erfindungsgemäßen mehrkomponentigen Spritzgussteils seine Eigenschaften ändert.
Zum Beispiel kann der Kern ein unter Druck stehendes Fluid sein, das nach Öffnen der Außenhaut expandiert und der Umgebung Wärme entzieht.
Beispielsweise kann der Kern unter Druck stehendes Kohlendioxid sein. Nach Öffnen der Außenhaut expandiert das Kohlendioxid und entzieht der Umgebung hierbei Wärme. Ein derartiges Spritzgussteil kann beispielsweise zum Löschen von Bränden eingesetzt werden.
Wie vorstehend anhand der beispielhaft genannten Anwendungen aufgezeigt, lässt sich das erfindungsgemäße mehrkomponentige Spritzgussteil für zahlreiche Anwendungen einsetzen.
Prinzipiell kann der Kern auch aus mehr als einem Material bestehen. Beispielsweise kann der Kern selbst mehrschichtig aufgebaut sein, wobei in das Material für den Kern ein weiteres Material eingespritzt wird.
Von Vorteil ist, dass die Herstellung des erfindungsgemäßen mehrkomponentigen Spritzgussteils nach den an sich bekannten Verfahrensprinzipien, Abläufen und mit Vorrichtungen erfolgen kann, wie sie für die Gasinjektionstechnologie eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass erfindungsgemäß beliebige Gegenstände, die eine äußere Hülle und eine weitere Komponente, die von der äußeren Hülle umgeben beziehungsweise eingeschlossen ist, in einem einzigen Verfahrensablauf erhalten werden können.
Bezugszeichenliste
Spritzgussvorrichtung
Werkzeug
Kavität
Spritzeinheit
Plastifiziereinrichtung
Einspritzantrieb
Einspritzkanal
Ventil
Fluidinjektionskanal
Schmelze
Hohlraum
Nebenkavität
Verbindungskanal
Ventil

Claims

Ansprüche
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel, der als erste Komponente eine Außenhaut aus einem ersten Material und als weitere Komponente einen Kern aus einem Material aufweist, das von dem ersten Material für die Außenhaut verschieden ist.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel nach Anspruch 1 ,
wobei d ie Au ßen haut eine feste H ülle bildet u nd der Kern aus einem
Material gebildet ist, das weicher als das Material für die Hülle ist.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel nach Anspruch 1 oder 2,
wobei das Material für den Kern nicht mit der Außenhaut verbunden ist.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel nach einem der vor vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Kern ein Gel oder eine Flüssigkeit ist.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Außenhaut ein starres Bauteil bildet.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel, nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Außenhaut einen Behälter bildet, der den Kern umgibt.
Mehrkomponentiger Spritzgussartikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Material, das den Kern bildet, und das erste Material für die Außenhaut chemisch nicht miteinander verbunden sind.
8. Mehrkomponentiger Spritzgussartikel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
ausgewählt unter einer Schuhsohle oder Einlegsohle mit einem Kern , dessen Material weicher als das umgebende Außenmaterial der Sohle ist, einer Sch utzweste, einem Schutzpolster fü r Westen , Fah rzeuge oder schutzwürdige Bauteile, eine Tintenpatrone mit Tintenfüllung, ein Feuerzeug mit Brennstofffüllung oder einem Schallschutzelement. 9. Mehrkomponentiges Spritzgussteil nach Anspruch 8,
wobei der Kern ein Gel ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines mehrkomponentigen Spritzgussartikels, der eine Außenhaut und einen Kern aufweist, der von der Außenhaut umgeben ist, mittels Spritzgießen,
wobei ein erstes Material für die Ausbildu ng der Außenhaut in einem fließfähigen Zustand in d ie Kavität (2) eines Spritzgießwerkzeugs (1 ) eingespritzt wird, das Material für die Kernkomponente in die fließfähige Formmasse für die Außenhaut eingespritzt wird,
wobei das erste Material für die Außenhaut von dem Material für die Kernkomponente verschieden ist.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10,
wobei als Material für die Kernkomponente ein Material eingesetzt wird, das weicher als das erste Material der Außenhaut ist.
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