AT526542B1

AT526542B1 - Kunststoffteil mit verzugsoptimierter Geometrie

Info

Publication number: AT526542B1
Application number: ATA50724/2022A
Authority: AT
Original assignee: Melecs Ews Gmbh
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2026-03-15
Also published as: DE102023208937A1; AT526542A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kunststoffteil mit einer verzugsoptimierten Geometrie, wobei der Kunststoffteil zumindest eine erste Platte (1) und zumindest eine zweite Platte (2) aufweist, die zueinander in einem Winkel (α) geneigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) mit einem Gegenkrümmungsabschnitt (3) miteinander verbunden sind, der eine Dicke (s3) aufweist, wobei zwischen der ersten Platte (1) und dem Gegenkrümmungsabschnitt (3) eine erste Krümmung vorhanden (4) ist und zwischen dem Gegenkrümmungsbereich (3) und der zweiten Platte (2) eine zweite Krümmung (5) vorhanden ist und wobei diese beiden Krümmungen (4, 5) in unterschiedliche Richtungen weisen. Dadurch reduziert sich der am Bauteil vorhandene Verzug und es werden weniger Werkzeugkorrekturschleifen benötigt.

Description

Beschreibung

BEZEICHNUNG DER ERFINDUNG

KUNSTSTOFFTEIL MIT VERZUGSOPTIMIERTER GEOMETRIE

[0001] Die Erfindung betrifft einen Kunststoffteil mit einer verzugsoptimierten Geometrie, wobei der Kunststoffteil zumindest eine erste Platte und zumindest eine zweite Platte aufweist, die zueinander in einem Winkel geneigt sind, wobei die erste Platte und die zweite Platte mit einem Gegenkrümmungsabschnitt miteinander verbunden sind, wobei zwischen der ersten Platte und dem Gegenkrümmungsabschnitt eine erste Krümmung vorhanden ist und zwischen dem Gegenkrümmungsabschnitt und der zweiten Platte eine zweite Krümmung vorhanden ist; wobei diese beiden Krümmungen in unterschiedliche Richtungen weisen.

[0002] Aufgrund des Einsatzes von Glasfasern in Kunststoffen ergeben sich an Bauteilen, welche im Spritzgussprozess hergestellt wurden, nicht gewünschte geometrische Abweichungen (=Verzug) des Bauteils. Ein großer Teil dieser Verzüge entsteht durch die unterschiedliche Glasfaserorientierung im Bauteil. In Ecken- und Kantenbereichen entstehen dadurch besonders große Verzüge, welche in kosten- und zeitintensiven Korrekturschleifen des Spritzgusswerkzeuges geometrisch auskorrigiert werden.

[0003] Die Verwendung von Simulationssoftware für den Spritzgussprozess ist weit verbreitet. Hier wird durch Simulieren von unterschiedlichen Anspritzpunkten und/oder Prozessparametern die beste Verzugsvorhersage erstellt. Selten wird eine Geometrieanpassung des Bauteils durchgeführt. Die aus vielen Modellen beste Lösung wird für das Werkzeug umgesetzt. In den meisten Fällen wird ein Bauteilmodel für die Werkzeugerstellung herangezogen welches dem Verzug gegengekrümmt ist. Trotzdem sind viele Iterationen der Werkzeuganpassung notwendig, weil die Verzugsergebnisse am Bauteil nicht ausreichend steuerbar sind.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist das JP S$61111721 U bekannt, in welchem ein Kunstharzteil gezeigt ist. Das Kunstharzteil weist eine flache Platte sowie, um Verformungen zu verhindern, Rippen auf. Ein Plattenteil der Platte ist mehrfach gegenläufig gekrümmt ausgeführt.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickelten Kunststoffteil anzugeben, der nach der Herstellung keine aufwändige Korrektur eines anfallenden Verzugs benötigt.

[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst mit einem Kunststoffteil mit verzugsoptimierter Geometrie der eingangs genannten Art, bei dem durch die erste Krümmung, die zweite Krümmung und den Gegenkrümmungsabschnitt ein Falz zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte gebildet ist; wobei zumindest ein Steg vorhanden ist, welcher die erste Platte und die zweite Platte direkt miteinander verbindet. Dadurch wird erzielt, dass nach der Herstellung kein oder nur ein geringfügiger, tolerierbarer Verzug stattfindet. Es ist auch möglich, mehrere Stege in Abständen zueinander entlang der ersten Platte und der zweiten Platte vorzusehen. Dadurch wird der Verzug des Kunststoffteils weiter vermindert. Die Stege können dabei bereits an den Rändern der ersten und zweiten Platte angeordnet sein oder von den Rändern nach innen versetzt sein.

[0007] Erfindungsgemäß werden die geometrischen Einflussvariablen, welche maßgeblich den Verzug steuern, so angepasst, dass der Verzug gezielt gesteuert werden kann. Dadurch reduziert sich der am Bauteil vorhandene Verzug und es werden weniger Werkzeugkorrekturschleifen benötigt.

[0008] Der Verzug am Bauteil wird über die Geometrie bzw. die geometrischen Einflussvariablen steuerbar. Ein Gegenkrümmen des Bauteils kann somit nahezu vermieden werden. Daraus resultieren schnellere Durchlaufzeiten bei den Werkzeugoptimierungen, geringere Kosten und höhere Präzision der Bauteile.

[0009] Vorteilhafter Weise ist das Kunststoffteil in einem Spritzgussverfahren hergestellt.

[0010] Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Kunststoffteil Glasfaser-verstärkt ist. Dadurch wird die Stabilität des Kunststoffteils erhöht.

[0011] Günstig ist es, wenn durch die erste Krümmung, die zweite Krümmung und den Gegenkrümmungsabschnitt der Falz mit einer Höhe h zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte gebildet ist.

[0012] Weiterhin ist es günstig, wenn der Gegenkrümmungsabschnitt gekrümmt ist.

[0013] Eine vorteilhafte Lösung erhält man, wenn sich der Winkel a zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte aus der ersten Krümmung, der zweiten Krümmung und ggf. der Krümmung des Gegenkrümmungsabschnittes ergibt.

[0014] Vorteilhafter Weise ist die Dicke s3 des Gegenkrümmungsabschnitts geringer ist als die Dicke der ersten Platte s1 oder der zweiten Platte s2. Es hat sich gezeigt, dass dadurch ein Verzug des Kunststoffteils vermindert werden kann.

[0015] Weiterhin ist es günstig, wenn der zumindest eine Steg mit dem Gegenkrümmungsabschnitt in Kontakt steht. Außerdem ist es günstig, wenn der zumindest eine Steg die Form eines Kreissegments aufweist oder P- oder U-förmig ist Dadurch wird der Konstruktionsaufwand verringert, die Formstabilität weiter erhöht und der Verzug des Kunststoffteils weiter vermindert.

[0016] Es ist möglich im Spritzgusswerkzeug Bereiche, welche aufgrund der Simulation verzugsanfällig sind vorzuhalten. Das bedeutet, dass die Werkzeugwand in diesen Bereichen absichtlich nicht dem Bauteilmaß entspricht um dann in weiteren Korrekturschleifen diese Werkzeugwand entgegen dem Verzug anzupassen. Die Methode ist vorzugsweise für geringe Verzüge anzuwenden. Die Gegenkorrektur darf dabei nie die Regeln der Entformbarkeit verletzen.

[0017] Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen beispielhaft:

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Claims

Patentansprüche

1. Kunststoffteil mit einer verzugsoptimierten Geometrie, wobei der Kunststoffteil zumindest eine erste Platte und zumindest eine zweite Platte aufweist, die zueinander in einem Winkel (a) geneigt sind, wobei die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) mit einem Gegenkrümmungsabschnitt (3) miteinander verbunden sind, wobei zwischen der ersten Platte (1) und dem Gegenkrümmungsabschnitt (3) eine erste Krümmung vorhanden (4) ist und zwischen dem Gegenkrümmungsabschnitt (3) und der zweiten Platte (2) eine zweite Krümmung (5) vorhanden ist; wobei diese beiden Krümmungen (4, 5) in unterschiedliche Richtungen weisen; dadurch gekennzeichnet, dass durch die erste Krümmung (4), die zweite Krümmung (5) und den Gegenkrümmungsabschnitt (3) ein Falz zwischen der ersten Platte (1) und der zweiten Platte (2) gebildet ist; und wobei zumindest ein Steg (6) vorhanden ist, welcher die erste Platte (1) und die zweite Platte (2) direkt miteinander verbindet.

2. Kunststoffteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Spritzgussverfahren hergestellt ist.

3. Kunststoffteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er Glasfaser-verstärkt ist.

4. Kunststoffteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenkrümmungsabschnitt (3) gekrümmt ist.

5. Kunststoffteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Winkel (a) zwischen der ersten Platte (1) und der zweiten Platte (2) aus der ersten Krümmung (4), der zweiten Krümmung (5) und ggf. der Krümmung des Gegenkrümmungsabschnittes (3) ergibt.

6. Kunststoffteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (s3) des Gegenkrümmungsabschnitts (3) geringer ist als die Dicke (s1) der ersten Platte (1) oder die Dicke (s2) der zweiten Platte (2).

7. Kunststoffteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Steg (6) mit dem Gegenkrümmungsabschnitt (3) in Kontakt steht.

8. Kunststoffteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Steg (6) die Form eines Kreissegments aufweist oder P- oder U-förmig ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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