DE10323480A1

DE10323480A1 - Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils

Info

Publication number: DE10323480A1
Application number: DE2003123480
Authority: DE
Inventors: Christoph Lange; Marco Gruber; Jochen Mitzler; Dietrich Hunold
Original assignee: Krauss Maffei Kunststofftechnik GmbH
Current assignee: KraussMaffei Technologies GmbH
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-30
Also published as: WO2004103680A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils, das aus mindestens einem Einlegeteil und mindestens einer wenigstens teilweise an das Einlegeteil im Spritzgießverfahren angespritzten Kunststoffkomponente besteht. Das Einlegeteil wird in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, die mindestens eine Kunststoffkomponente in das mit dem Einlegeteil bestückte Spritzgießwerkzeug eingespritzt und nach einer vorgebbaren Abkühlzeit das mit der mindestens einen Kunststoffkomponente versehene Einlegeteil (Hybridbauteil) aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Einlegeteil vor dem Einlegen Anspritzen der Kunststoffkomponente mindestens in dem Bereich mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird, in dem die Kunststoffkomponente angespritzt werden soll. Die Beaufschlagung mit dem Plasmastrahl erfolgt vorzugsweise außerhalb des Spritzgießwerkzeugs, kann aber auch im eingelegten Zustand vorgenommen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils, das aus mindestens einem Einlegeteil und mindestens einer wenigstens teilweise an das Einlegeteil im Spritzgießverfahren angespritzten Kunststoffkomponente besteht, wobei das Einlegeteil in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, wobei die mindestens eine Kunststoffkomponente in das mit dem Einlegeteil bestückte Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird und wobei nach einer vorgebbaren Abkühlzeit das mit der mindestens einen Kunststoffkomponente versehene Einlegeteil (Hybridbauteil) aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen wird.

Typische Hybridbauteile sind mit einem Kunststoff überspritzte Einlegeteile aus Glas, Keramik, Metall oder auch einem geeigneten Kunststoff wie beispielsweise Frontends und Türmodulträger für Kraftfahrzeuge, Kühlschrankeinlegeböden, Kugellagergehäuse, Lüfterräder für Fahrzeuge, und viele andere mehr.

Bei der Herstellung solcher Hybridbauteile im Spritzgießverfahren stellt sich häufig das Problem der ungenügenden oder mangelhaften Haftung des angespritzten Kunststoffes auf der Oberfläche des Einlegeteils. Zur Verbesserung des Haftverhaltens ist es bekannt, die Einlegeteile durch Primern, Ätzen, Beschichten oder Beflammen vorzubehandeln. Derartige Vorbehandlungsverfahren bieten häufig nur eine geringe Prozesssicherheit. Ausserdem sind sie aufwendig und teuer. Im Bereich der Nahrungsmittel- oder Medizintechnik sind die hierbei verwendeten Substanzen problematisch.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Hybridbauteilen anzugeben, das mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand zu realisieren ist und das keiner Einschränkung im Hinblick auf das spätere Anwendungsgebiet der mit dem Verfahren hergestellten Produkte unterliegt.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die Behandlung der Einlegeteile mit einem Plasmastrahl bietet mehrere Vorteile gleichzeitig. Die Einlegeteile werden in dem Bereich, in dem später der Kunststoff anspritzt werden soll, gereinigt, vorgewärmt und gegebenenfalls mechanisch aufgerauht. Bei Verwendung eines Plasmastrahls zur Vorbehandlung können auch solche Einlegeteile verarbeitet und mit einem Kunststoffmaterial überspritzt werden, die für Anwendungen beispielsweiese in der Medizintechnik oder in der Nahrungsmitteltechnik vorgesehen sind.

Wenn die Beaufschlagung der Einlegeteile ausserhalb der Spritzgießmaschine erfolgt, kann zeitgleich ein bereits zuvor behandeltes Einlegeteile überspritzt werden, was zu einer Reduzierung der Zykluszeit führt. Ausserdem kann – bei gleicher Zykluszeit – die Behandlung über einen größeren Zeitraum und/oder intensiver erfolgen, was die Verbundfestigtkeit des Hybridbauteils weiter verbessert.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 Erstes Ausführungsbeispiel mit Behandlung ausserhalb der Form,
2 Zweites Ausführungbeispeil mit Behandlung innerhalb der Form.
Gemäß 1 wird ein Einlegeteil 1 auf einem Arbeitstisch 5 positioniert und über einen vorgebbaren Zeitraum mit einem Plasmastrahl 6 beaufschlagt. Hierzu kann eine an sich bekannte Plasmadüse 2 verwendet werden. Nach Beendigung dieses Vorgangs wird das Einlegeteil 1 mittels eines Handlingsgerätes 4 von dem Arbeitstisch 5 ergriffen und in eine Formhälfte 3 eines aus dieser und einer weiteren Formhälfte bestehenden Spritzgießwerkzeugs einer an sich bekannten Spritzgießmaschine eingelegt. In der
1 ist der besseren Übersicht halber nur die eine Hälfte des Spritzgießwerkzeuges dargestellt. Nachdem das Einlegeteil 1 in die Formhälfte 3 eingelegt worden ist, werden beide Formhälften zugefahren und das Einlegeteil mit einem Kunststoffmaterial überspritzt. Das Überspritzen kann sich über das ganze Einlegeteil erstrecken oder nur für einen Teil der Oberfläche erfolgen. Das Überspritzen kann auch auf mehreren Seiten des Einlegeteils erfolgen, z.B. zur Erzeugung eines umlaufenden Randes. Nach einer vom Produkt abhängigen Abkühlzeit werden die Formhälften auseinandergefahren und das fertige Hybridbauteil kann entnommen werden.
Gemäß 2 kann das Einlegeteil 1 auch zunächst in die Formhälfte 3 eingelegt werden und dann im eingelegten Zustand mit dem Plasmastrahl 6 beaufschlagt werden. Diese Variante bietet sich bei kleinen Einlegeteilen an, da dann die Vorbehandlung des Einlegeteils 1 nur eine kurze Zeit in Anspruch nimmt.

1: Einlegeteil
2: Plasmadüse
3: Formhälfte
4: Handlingsgerät
5: Arbeitstisch
6: Plasmastrahl

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Hybridbauteils, das aus mindestens einem Einlegeteil und mindestens einer wenigstens teilweise an das Einlegeteil im Spritzgießverfahren angespritzten Kunststoffkomponente besteht, wobei das Einlegeteil in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt, wobei die mindestens eine Kunststoffkomponente in das mit dem Einlegeteil bestückte Spritzgießwerkzeug eingespritzt wird und wobei nach einer vorgebbaren Abkühlzeit das mit der mindestens einen Kunststoffkomponente versehene Einlegeteil aus dem Spritzgießwerkzeug entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil vor dem Einlegen in das Spritzgießwerkzeug mindestens in dem Bereich mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird, in dem die Kunststoffkomponente angespritzt werden soll.
Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil nach dem Einlegen in das Spritzgießwerkzeug mindestens in dem Bereich mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird, in dem die Kunststoffkomponente angespritzt werden soll.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlegeteil aus Glas, Keramik, Metall oder Kunststoff verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil während der Beaufschlagung mit dem Plasmastrahl von einem Handlingsgerät gehalten und nach Beendigung der Plasmabehandlung von dem Handlingsgerät in das Spritzgießwerkzeug eingelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil sowohl vor dem Einlegen in das Spritzgießwerkzeug als auch nach dem Einlegen in das Spritzgießwerkzeug mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil auf mehreren Seiten mit einem Plasmastrahl beaufschlagt wird.