DE102013016230A1

DE102013016230A1 - Zweikomponentenspritzverfahren

Info

Publication number: DE102013016230A1
Application number: DE201310016230
Authority: DE
Inventors: Roland Weißmann; Stefan Hofmann
Original assignee: Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH
Current assignee: Siegfried Hofmann GmbH
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-10-02
Also published as: DE102013016230B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils 1, das aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten besteht, wobei eine erste Komponente 2 in einem ersten Spritzvorgang hergestellt wird und wenigstens ein Zuführkanal 7 für die zweite Komponente 3 an die erste Komponente 2 angespritzt wird und wobei die zweite Komponente 3 einen Oberflächenbereich bildend auf einen Bereich der ersten Komponente 2 aufgeflutet wird, wobei der wenigstens eine Zuführkanal 7 für die den Oberflächenbereich bildende zweite Komponente 3 an die der mit der zweiten Komponente 3 gefluteten Sichtseite 4 gegenüberliegenden Rückseite 5 angespritzt wird und die Zufuhr der zweiten Komponente 3 durch wenigstens eine Flutungsöffnung 9 erfolgt, die innerhalb des zu flutenden Bereichs angeordnet ist, wobei der Zuführkanal 7 die erste Komponente 2 durchsetzt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils, das aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten besteht, wobei eine erste Komponente in einem ersten Spritzvorgang hergestellt wird und wenigstens ein Zuführkanal für die zweite Komponente an die erste Komponente angespritzt wird und wobei die zweite Komponente einen Oberflächenbereich bildend auf einen Bereich der ersten Komponente aufgeflutet wird.
Es ist bekannt, Spritzteile bestehend aus zwei oder mehr Kunststoffkomponenten herzustellen. Dabei wird zuerst die erste Komponente erzeugt und danach die zweite und die gegebenenfalls weiteren Komponenten. Für den Fall, dass die zweite Komponente eine Oberfläche bzw. einen insbesondere flächigen Bereich der ersten Komponente bedeckt ist es bekannt, an der Seite der ersten Komponente mehrere Zuführkanäle anzuspritzen, die an der Ober- bzw. Sichtseite der ersten Komponente münden. Der Kunststoff der zweiten Komponente wird dann durch die Zuführkanäle geführt, um auf den entsprechenden Bereich der ersten Komponente aufgeflutet zu werden.
Danach werden die Zuführkanale entfernt und die Seiten nachbearbeitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils aus wenigstens zwei Komponenten anzugeben, das einfacher durchzuführen ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Als Kern der Erfindung wird angesehen, die Zuführkanäle nicht mehr an der Seite münden zu lassen, sondern von der Rückseite der ersten Komponente her. Dementsprechend ist der Zuführkanal mit einem Abschnitt durch die Rückwand und nicht mehr durch die Seitenwand der ersten Komponente geführt.
Dieser Aufbau ist grundsätzlich nachteilig gegenüber dem bekannten Aufbau, da die Anbringung des Zuführkanals erschwert ist und der Kunststoff der zweiten Komponente nicht mehr durch eine vergleichsweise breite Flutungsöffnung fließen kann sondern nur durch enge Kanalabschnitte die erste Komponente passieren kann. Dieser Nachteil wird jedoch dadurch überkompensiert, dass die zweite Komponente nach dem Verfestigen über der Öffnung des Zuführkanals, der Flutungsöffnung, angeordnet ist, wobei die Flutungsöffnung vollständig bedeckt ist und die zweite Komponente eine glatte Oberfläche aufweist. Dadurch sind Nachbearbeitungen an der Seite, nämlich an der zweiten Komponente im bisherigen Bereich der Flutungsöffnung, unnötig.
In der vorliegenden Anmeldung wird die Ausgestaltung eines Zuführkanals zumeist im Singular beschrieben. Selbstverständlich wird bei der Beschreibung der Ausgestaltung eines Zuführkanals davon ausgegangen, dass das Spritzteil bzw. die erste Komponente auch mehrere Zuführkanäle umfassen kann. Diese müssen nicht identisch ausgestaltet sein. Insbesondere müssen nicht alle Zuführkanäle erfindungsgemäß ausgestaltet sein. Vorteilhafte Weiterbildungen können je nach Bedarf an einem einzigen, mehreren oder allen Zuführkanälen realisiert sein.
Vorzugsweise kann der Zuführkanal abschnittsweise parallel oder schräg zur zu flutenden Sichtseite verlaufen. Eine parallele Führung ermöglicht eine kompakte Bauweise und auch eine großflächige Verteilung des Zuführkanals innerhalb der ersten Komponente.
Eine schräge Führung des Zuführkanals ist insbesondere innerhalb der ersten Komponente vorteilhaft kombinierbar mit der Verbindung eines Zuführkanals mit einer Mehrzahl von Flutungsöffnungen. Die Zweigkanäle, die zu den Flutungsöffnungen führen, werden mit Annäherung des Zuführkanals an die Sichtseite der ersten Komponente immer kürzer. Die Zweigkanäle weisen vorteilhafterweise eine kleinere Querschnittsfläche auf als der Zuführkanal. Damit ist sichergestellt, dass das Material der zweiten Komponente nicht in unverhältnismäßig großen Anteilen über den kürzesten Weg fließt.
Mit besonderem Vorteil kann ein Abschnitt des Zuführkanals als von der Rückseite getrennter Rohrabschnitt ausgebildet sein. Dabei ist zu differenzieren zwischen demjenigen Abschnitt des Zuführkanals, der gerade oder schräg von der Rückseite her durch die erste Komponente verläuft und in die Flutungsöffnung oder die Flutungsöffnungen mündet. Dieser ist selbstverständlich nicht als getrennter Rohrabschnitt ausgebildet. Der an der Rückseite der ersten Komponente an diesen Abschnitt nach außen anschließende Abschnitt kann aber entweder als von der Rückseite getrennter Rohrabschnitt ausgebildet sein oder zumindest teilweise in der Rückwand liegen.
Bei Ausgestaltung als von der Rückseite getrennter Rohrabschnitt ist die Kontaktfläche des Zuführkanals zur Rückseite kleiner als bei Führung an der Rückseite, dafür kann der Zuführkanal leichter entfernt werden. Die Lösbarkeit des Zuführkanals kann durch eine Sollbruchstelle insbesondere im Bereich der Rückseite der ersten Komponente weiter erhöht werden.
Zur Fixierung des als getrennter Rohrabschnitt ausgebildeten Zuführkanals kann vorgesehen sein, dass der Zuführkanal außerhalb der ersten Komponente zumindest abschnittsweise mittels Verbindungselementen mit der Rückseite der ersten Komponente verbunden wird. Diese dienen als Versteifungsrippen zur Befestigung. Vorzugsweise können die Verbindungselemente mit Sollbruchstellen versehen werden. Dann können sie zusammen mit dem Zuführkanal auf einfache Art und Weise entfernt werden.
Mit besonderem Vorteil kann der Zuführkanal durch einen für die erste Komponente einführbaren Formschiebers gebildet werden. Der Formschieber hat damit eine Doppelfunktion. Zum einen dient er dem zumindest teilweise Entformen der ersten Komponente, da zumindest eines der Formteile, nämlich das Formteil an der Sichtseite der ersten Komponente, durch ein anderes zu ersetzen ist, bevor der zweite Teil des Spritzgussvorgangs durchgeführt wird. Zum zweiten bildet er den Kern für zumindest einen Teil des Zuführkanals, der durch das Entfernen des Formschiebers frei wird.
Vorteilhafterweise können die Flutungsöffnung oder die Flutungsöffnungen auf der Sichtseite verbreitert, insbesondere konisch auslaufend, ausgebildet werden. Dadurch wird das Verteilen des Materials der zweiten Komponente erleichtert, da der Raum gegenüber der Flutungsöffnung während des Einspritzens durch ein Formteil begrenzt ist und an dieser Stelle eine Engstelle entsteht. Diese Engstelle kann durch die Verbreiterung der Flutungsöffnungen vermieden werden.
Daneben betrifft die Erfindung auch ein Spritzteil bestehend aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten. Dieses zeichnet sich dadurch aus, dass es durch ein Verfahren wie beschrieben hergestellt ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzteils bestehend aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass sie wenigstens ein Formteil aufweist, mit dem ein Zuführkanal an der Rückseite einer Kunststoffkomponente anformbar ist.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 ein Spritzteil aus zwei Komponenten nach Stand der Technik,
2 ein erfindungsgemäßes Spritzteil in einer ersten Ausgestaltung,
3 ein erfindungsgemäßes Spritzteil in einer zweiten Ausgestaltung,
4 ein erfindungsgemäßes Spritzteil in einer dritten Ausgestaltung, und
5 die Sichtseite einer ersten Komponente in der Draufsicht.
1 zeigt ein Spritzteil 1 umfassend eine erste Komponente 2 und eine zweite Komponente 3. Die zweite Komponente 3 befindet sich auf der Sichtseite 4 der ersten Komponente 2. Der Sichtseite 4 liegt die Rückseite 5 gegenüber. An wenigstens einer der Seiten 6 der ersten Komponente 2 ist ein Zuführkanal 7 angespritzt. Der Zuführkanal 7 ist ein einen Zeitabschnitt lang vorhandener Teil der ersten Komponente 2. Nach dem Erstellen und Verfestigen der zweiten Komponente 3 wird der Zuführkanal 7 samt dem darin befindlichen Material der zweiten Komponente 3 entfernt. Das Spritzteil 1 in 1 ist nach Stand der Technik hergestellt. Dementsprechend führt der Zuführkanal 7 durch eine Seitenwand 8 der ersten Komponente 2, in der somit auch die Flutungsöffnung 9 mündet.
2 zeigt ein Spritzteil 1, bei dem der Zuführkanal 7 im letzten Abschnitt nicht durch eine Seitenwand 8 sondern durch die Rückwand 10 der ersten Komponente 2 führt. Der Zuführkanal ist in einem Abschnitt 11 als von der Rückseite getrennter Rohrabschnitt ausgebildet. Der Abschnitt 11 ist mittels Verbindungselementen 12 mit der Rückseite 5 der ersten Komponente 2 verbunden. Zur Sichtseite 4 hin ist der Zuführkanal 7 konisch auslaufend ausgebildet. Dadurch wird eine Engstelle mit dem Formteil auf der Sichtseite 4 vermieden.
3 zeigt einen Zuführkanal 7, der in mehrere Flutungsöffnungen 9 mündet, indem mehrere Zweigkanäle 13 abgehen. Weiterhin führt der Zuführkanal 7 schräg durch die Rückwand 10 der ersten Komponente 2. Diese beiden Merkmale können selbstverständlich unabhängig voneinander realisiert werden. In Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel von 2 und ebenfalls unabhängig von den weiteren dargestellte Merkmalen sind die Flutungsöffnungen 9 konisch auslaufend, ist der Zuführkanal mit Verbindungselementen 12 fixiert und der Zuführkanal ist abschnittsweise parallel zur Rückseite 5 und als von der Rückseite getrennter Rohrabschnitt ausgebildet.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der 2 und 3 weisen der Zuführkanal 7 und die Verbindungselemente 12 an der Verbindungsstelle zur Rückseite 5 der ersten Komponente 2 Sollbruchstellen 14 auf. Diese erleichtern das Abtrennen des Rohrabschnitts und der Verbindungselemente 12.
4 zeigt eine Alternative zur Ausbildung des Zuführkanals 7 als von der Rückseite 5 getrennter Rohrabschnitt. Dabei ist der Zuführkanal 7 teilweise und abschnittsweise in der Rückwand 10 der ersten Komponente geführt. Der Zuführkanal 7 wird in diesem Abschnitt also durch eine Ausnehmung in der Rückwand 10 und eine die Ausnehmung übergreifende Abdeckung gebildet. An der Austrittsstelle, an der der Zuführkanal 7 aus der Rückwand 10 vollständig austritt, ist ebenfalls eine Sollbruchstelle 14 vorgesehen.
5 zeigt ein Spritzteil 1 in der Draufsicht. Auf der Sichtseite 4 befindet sich der zu flutende Bereich 15 der ersten Komponente 2. Rein exemplarisch sind mehrere Ausgestaltungen gezeigt, wie der Zuführkanal 7 in den zu flutenden Bereich 15 münden kann. Beispielsweise kann der Zuführkanal 7 mit dem Abschnitt 16 und somit abschnittsweise im zu flutenden Bereich 15 der ersten Komponente 2 verlaufen. Weiterhin kann ein Zuführkanal 7 mit mehreren bzw. einer Mehrzahl von Flutungsöffnungen 17 verbunden sein. Die Flutungsöffnungen 17 sind kreisförmig oder in einer Linie oder auch beliebeig anders angeordnet. Die Anordnung erfolgt so, dass die Flutungsöffnungen 17 möglichst gleichmäßig über den zu flutenden Bereich 15 verteilt sind.
Dabei ergeben sich die Ausgestaltungen des Spritzteils 1 direkt aus den Verfahrensschritten zu seiner Herstellung. Auch die jeweilige Ausgestaltung der Vorrichtung zur Herstellung des Spritzteils geht direkt aus den Verfahrensschritten hervor. Bspw. weist die Vorrichtung zur Bildung von Verbindungselementen ein Formteil auf, das diese beim Einspritzen des Kunststoffs der ersten Komponente 2 bildet.
Bezugszeichenliste

1: Spritzteil
2: erste Komponente
3: zweite Komponente
4: Sichtseite
5: Rückseite
6: Seite
7: Zuführkanal
8: Seitenwand
9: Flutungsöffnung
10: Rückwand
11: Abschnitt
12: Verbindungselement
13: Zweigkanal
14: Sollbruchstelle
15: Bereich
16: Abschnitt
17: Flutungsöffnung

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Spritzteils (1), das aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten besteht, wobei eine erste Komponente (2) in einem ersten Spritzvorgang hergestellt wird und wenigstens ein Zuführkanal (7) für die zweite Komponente (3) an die erste Komponente (2) angespritzt wird und wobei die zweite Komponente (3) einen Oberflächenbereich bildend auf einen Bereich der ersten Komponente (2) aufgeflutet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zuführkanal (7) für die den Oberflächenbereich bildende zweite Komponente (3) an die der mit der zweiten Komponente (3) gefluteten Sichtseite (4) gegenüberliegenden Rückseite (5) angespritzt wird und die Zufuhr der zweiten Komponente (3) durch wenigstens eine Flutungsöffnung (9) erfolgt, die innerhalb des zu flutenden Bereichs angeordnet ist, wobei der Zuführkanal (7) die erste Komponente (2) durchsetzt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) abschnittsweise parallel oder schräg zur zu flutenden Sichtseite (4) verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) mit einer Mehrzahl von Flutungsöffnungen (9) verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt des Zuführkanals (7) als von der Rückseite (5) getrennter Rohrabschnitt ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rückseite (5) der oder die Zuführkanäle (7) mit Sollbruchstellen (14) versehen sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) abschnittsweise in der Rückseite (5) der ersten Komponente (2) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) abschnittsweise im zu flutenden Bereich (15) der ersten Komponente (2) verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) durch einen für die erste Komponente (2) einführbaren Formschiebers gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (7) außerhalb der ersten Komponente (2) zumindest abschnittsweise mittels Verbindungselementen (12) mit der Rückseite (5) der ersten Komponente (2) verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (12) mit Sollbruchstellen (14) versehen werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flutungsöffnung (9, 17) oder die Flutungsöffnungen (9, 17) an der Sichtseite (4) verbreitert, insbesondere konisch auslaufend, ausgebildet werden.
Spritzteil (1) bestehend aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten, dadurch gekennzeichnet, dass das Spritzteil (1) mittels eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt ist.
Vorrichtung zur Herstellung eines Spritzteils (1) bestehend aus wenigstens zwei unterschiedlichen Kunststoffkomponenten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung wenigstens ein Formteil aufweist, mit dem ein Zuführkanal (7) an der Rückseite (5) einer Kunststoffkomponente (2) anformbar ist.