NO139039B

NO139039B - PROCEDURE FOR SPRAYING MOLDING OF THERMOPLASTIC FOAM OBJECTS AND APPARATUS FOR PERFORMING THE PROCEDURE

Info

Publication number: NO139039B
Application number: NO733673A
Authority: NO
Inventors: Angel Tontschev Balevski; Ivan Dimov Nikolov; Asparuch Michajlov Antonov; Stefan Georgiev Semerdjiev
Original assignee: Inst Po Metalloznanie I Tekno
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-09-19
Publication date: 1978-09-18
Also published as: IT994804B; IN141881B; AU6052973A; BG18242A1; NL181856B; NL181856C; DE2348006C2; JPS49101493A; DK134472C; NL7313216A; BE805194A; SU574160A3; DK134472B; SE380471B; CH556733A; SU579877A3; FR2200099B1; DE2348006A1; GB1442766A; DD112730A5

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved sprøyte-støping av gjenstander av termoplastsTcum med ikke-oppskummet overflate, ved hvilken oppskummingsmiddelholdig termoplast i mykgjort tilstand innsprøytes i en gasstett form, i hvilken det på forhånd er tilveiebragt et gassmottrykk, hvilket mottrykk avlastes etter dannelse av den ikke-oppskummede overflate og hvor sprøytestøpeemnets kjerne oppskummes. The invention relates to a method for injection molding of objects made of thermoplastics with a non-foamed surface, in which foaming agent-containing thermoplastic in a softened state is injected into a gas-tight form, in which a gas back pressure is provided in advance, which back pressure is relieved after formation of the non- foamed surface and where the core of the injection molding is foamed.

Ved en kjent fremgangsmåte av denne type fylles formen ved hjelp av et mykgjøringsaggregat, og når den ikke-oppskummede overflate er dannet, tillates oppskumming i sprøyte-støpeemnets indre ved at det overskytende kjerneskum føres tilbake inn i den fremre ende av mykgjøringsaggregatet, og dette kjerneskum benyttes deretter til det etterfølgende sprøytestøpe-emne. Det skal forstås at ved tilbaketrekning av mykgjørings-aggr-egatets skrue for opptak av det overskytende kjerneskum vil trykket i mykgjøringsaggregatet uunngålig falle, som medfører en oppskumming av formmassen i mykgjøringsaggregatet. Ved den etterfølgende sprøyteoperasjon vil denne allerede oppskummede masse ankomme som den første i formen og derved vil overflate-kvaliteten reduseres. Dette er en vesentlig ulempe, idet det eksperimentelt er påvist at det etter en for tidlig oppskumming ikke er mulig å oppnå en fullstendig oppløsning av de ved opp-# skummingen dannede gasser i det mykgjorte materiale i mykgjør-ingsaggregatet, selv ikke ved anvendelse av meget store trykk. En annen ulempe ved denne fremgangsmåte består i at formen er temmelig komplisert som følge av at .det er nødvendig å benytte kanaler i hvilke det beveger seg stempler som drives ved hjelp av hydrauliske drivmekanismer. In a known method of this type, the mold is filled by means of a softening unit, and when the non-foamed surface is formed, foaming is allowed in the interior of the injection molding by the excess core foam being fed back into the front end of the softening unit, and this core foam is then used for the subsequent injection-moulded part. It should be understood that when the softening aggregate's screw is retracted to absorb the excess core foam, the pressure in the softening aggregate will inevitably drop, which results in foaming of the molding compound in the softening aggregate. In the subsequent spraying operation, this already foamed mass will arrive as the first in the mold and thereby the surface quality will be reduced. This is a significant disadvantage, as it has been experimentally demonstrated that after premature foaming it is not possible to achieve a complete dissolution of the gases formed during the foaming in the softened material in the softening unit, even when using very big pressures. Another disadvantage of this method consists in the fact that the shape is rather complicated as a result of the fact that it is necessary to use channels in which move pistons which are driven by means of hydraulic drive mechanisms.

Det er hensikten med den foreliggende oppfinnelse å unngå ulempene ved den kjente fremgangsmåte, og spesielt å unngå bortkasting av overskytende kjerneskum som avfall, og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at hvert sprøytestøpeemne etter det første fremstilles ved fylling av 50 - 90 % av formhulrommet med mykgjort ikke-oppskummet formmasse og at restvolumet til 100 % etterfylles med kjerneskum fra den forangående sprøyting og at den for angjeldende sprøytestøpeemne overskytende masse etter dannelse av den ikke-oppskummede overflate og trykkav-lastningen, under oppskummingen av sprøytestøpeemnets kjerne ledes ut av formen og inn i et lukket kammer, hvorfra det føres tilbake i formen til utfylling av formen ved slutningen av den neste sprøyteoperasjon. It is the purpose of the present invention to avoid the disadvantages of the known method, and in particular to avoid the waste of excess core foam as waste, and this is achieved according to the invention by each injection molded part being first produced by filling 50 - 90% of the mold cavity with softened non-foamed molding compound and that the remaining volume is 100% refilled with core foam from the previous injection molding and that the excess mass for the respective injection molded part after the formation of the non-foamed surface and the pressure relief, during the foaming of the injection molded part's core, is led out of the mold and into a closed chamber, from which it is fed back into the mold to fill the mold at the end of the next injection operation.

Oppfinnelsen vedrører også et hensiktsmessig apparat for gjennomføring av fremgangsmåten, bestående av en sprøyte-støpemaskin med et mykgjøringsaggregat og en gasstett form som er forbundet med en trykkgassbeholder, hvilket apparat ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det mellom formen og myk-gjøringsaggregatet er anbragt en fordeler, som samtidig er forbundet med en sylinder som er anbragt loddrett eller tilnærmet loddrett umiddelbart over fordeleren, og som inneholder et med en drivmekanisme forbundet stempel. The invention also relates to a suitable apparatus for carrying out the method, consisting of an injection molding machine with a softening unit and a gas-tight mold which is connected to a pressurized gas container, which apparatus according to the invention is characterized by the fact that a distributor is placed between the mold and the softening unit , which is simultaneously connected to a cylinder which is placed vertically or nearly vertically immediately above the distributor, and which contains a piston connected to a drive mechanism.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, som skjematisk viser et loddrett lengdesnitt av en utførelsesform for apparatet ifølge oppfinnelsen . In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing, which schematically shows a vertical longitudinal section of an embodiment of the device according to the invention.

På tegningen er det av oversiktsgrunner utelatt varme-, kjøle- og andre mekanismer hvis nødvendighet er åpenbar og hvis oppbygging er kjent. In the drawing, heating, cooling and other mechanisms whose necessity is obvious and whose structure is known have been omitted for reasons of overview.

En utgangstermoplast, som er oppblandet med den nød-vendige mengde oppskummingsmiddel, mykgjøres i en snekkesylin-der 1. Til fremstilling av det første sprøytestøpeemne ledes massen fra snekkesylfnderen 1 gjennom en fordeler 2 og inn i en form 3 som fylles helt. Herved inntar fordeleren 2 en slik stilling at den forbinder snekken 1 med formen 3. I selve formen 3 som er hermetisk lukket, er det på forhånd tilveiebragt et gasstrykk ved hjelp av gass fra en beholder 4 over et system av rør og ventiler 5. Etter at det hår dannet seg en ikke-oppskummet overflate i formen med ønsket tykkelse, avlastes gasstrykkét og fordeleren 2 kobles om til en stilling hvor den forbinder formen med et lukket kammer. Dette lukkede kammer er utformet som en 'sylinder 6, hvori det ved å trekke et stempel 7 oppover dannes et rom med trykk som er.mindre enn det som hers-ker i. formen, for å la den overskytende masse tre ut av formen og derved skape betingelse for oppskumming og dannelse av en celleformet kjerne i sprøytestøpeemnet. Stemplets 7 bevegelse oppnås med en i og for seg kjent drivmekanisme 8. I en annen stilling for fordeleren 2 lukkes formens innløp, og det ferdige sprøytestøpeemne kan tas ut av formen, mens snekkesylinderen 1 er forbundet med sylinderen 6, hvori trykket ved hjelp av stemplet 7 økes for å trykke den oppskummede masse sammen og for ikke å tillate noen oppskumming. Som følge av forskjell i spesifikk vekt, den hensiktsmessige form og den loddrette stilling for sylinderen 6 ovenfor fordeleren 2 trykker det friske materiale fra snekkesylinderen 1 gjennom fordeleren 2 kjerneskummet fra den forangående sprøyteoperasjon sammen med stemplet 7 oppover. Når det i sylinderen 6 har samlét seg tilstrekkelig masse til å utfylle formen fullstendig, forbindes sylinderen 6 ved hjelp av fordeleren 2 med formen 3, hvori gassmottrykketi mellomtiden er tilveiebragt. Når trykket stiger i sylinderen, strømmer det til å begynne med frisk ikke-oppskummet masse fra sylinderen 6 og inn i formhulrommet, og til slutt utfylles formen fullstendig med komprimert skum, som befinner seg umiddelbart under stemplet. Denne oppskummede masse utfyller bare innløpet og en del av sprøy-testøpeemnets indre uten å beskadige dettes overflate. Etter dannelsen av dén ikke-oppskummede overflate og avlastning av trykket, vender en del av denne forarbeidede masse på ny tilbake til sylinderen 6 fra formen og gir derved plass for oppskumming av sprøytestøpeemnets kjerne, hvoretter prosessen gjen-tas..' 'V An initial thermoplastic, which has been mixed with the necessary amount of foaming agent, is softened in a screw cylinder 1. To produce the first injection molded part, the mass is led from the screw cylinder 1 through a distributor 2 and into a mold 3 which is filled completely. Hereby, the distributor 2 assumes such a position that it connects the screw 1 with the mold 3. In the mold 3 itself, which is hermetically closed, a gas pressure is provided in advance by means of gas from a container 4 over a system of pipes and valves 5. After that a non-foamed surface has formed in the mold of the desired thickness, the gas pressure is relieved and the distributor 2 is switched to a position where it connects the mold with a closed chamber. This closed chamber is designed as a cylinder 6, in which, by pulling a piston 7 upwards, a space is formed with a pressure that is less than that which prevails in the mold, to allow the excess mass to exit the mold and thereby creating conditions for foaming and the formation of a cellular core in the injection molding. The movement of the piston 7 is achieved with a drive mechanism 8 known per se. In another position for the distributor 2, the mold inlet is closed, and the finished injection molding can be removed from the mold, while the screw cylinder 1 is connected to the cylinder 6, in which the pressure by means of the piston 7 is increased to press the foamed mass together and not to allow any foaming. As a result of the difference in specific weight, the appropriate shape and the vertical position of the cylinder 6 above the distributor 2, the fresh material from the screw cylinder 1 through the distributor 2 presses the core foam from the previous spraying operation together with the piston 7 upwards. When sufficient mass has accumulated in the cylinder 6 to fill the mold completely, the cylinder 6 is connected by means of the distributor 2 to the mold 3, in which the gas back pressure is meanwhile provided. As the pressure rises in the cylinder, initially fresh unfoamed mass flows from the cylinder 6 into the mold cavity, and finally the mold is completely filled with compressed foam, which is immediately below the piston. This foamed mass only fills the inlet and part of the interior of the injection molding without damaging its surface. After the formation of the non-foamed surface and the relief of the pressure, part of this processed mass returns to the cylinder 6 from the mold and thereby makes room for the foaming of the core of the injection molding, after which the process is repeated..' 'V

Det er mulig hver gang å fylle 50 - 90 % av formhulrommet med ikke-oppskummet masse direkte fra snekkesylinderen 1 og deretter å etterfylle med kjerneskummasse fra sylinderen 6.<* >I dette tilfelle tjener sylinderen til å oppsamle og tilbakeføre bearbeidet, flere ganger oppskummet masse til verktøyet. It is possible each time to fill 50 - 90% of the mold cavity with non-foamed mass directly from the screw cylinder 1 and then to refill with core foam mass from cylinder 6.<* >In this case the cylinder serves to collect and return the processed, several times foamed mass for the tool.

Etter flere gangers anvendelse av en og samme masse til etterfylling av verktøyet 3 og tilbakeføring til sylinderen 6 er det mulig at denne masse adskiller seg i en gassblære og en After using one and the same mass several times to refill the tool 3 and returning it to the cylinder 6, it is possible that this mass separates into a gas bladder and a

kompakt smelte.... Dette er vanligvis ikke noen hindring for den videre anvendelse. Hvis det imidlertid dreier seg om sprøyte- compact melt.... This is usually not an obstacle to further use. If, however, it concerns spray-

støpeemner med en slik form at denne ikke tillater utfylling med en gassblære, kan det vise seg nødvendig etter flere støp-inger å gjennomblåse sylinderen 6 og deretter på ny fremstille et sprøytestøpeemne av frisk masse. castings with such a shape that this does not allow filling with a gas bladder, it may prove necessary after several castings to blow through the cylinder 6 and then re-manufacture an injection molding from fresh mass.

Det er i mange tilfeller mulig, særlig ved fremstilling av sprøytestøpeemner med enkel form, å etterfylle 10 - 50 % It is possible in many cases, especially when producing injection moldings with a simple shape, to top up 10 - 50%

av formhulrommet med trykkgass fra sylinderen 6, hvilken gass etter dannelsen av den ikke-oppskummede overflate føres tilbake til sylinderen for å tillate oppskumming av emnets kjerne. Med dette formål for øye er det en spesiell forbindelse mellom sylinderen 6 og trykkgassbeholderen 4 og atmosfæren, nemlig ved hjelp av.et system av rør og ventiler 9. of the mold cavity with pressurized gas from the cylinder 6, which gas after the formation of the non-foamed surface is fed back to the cylinder to allow foaming of the core of the blank. With this purpose in mind, there is a special connection between the cylinder 6 and the compressed gas container 4 and the atmosphere, namely by means of a system of pipes and valves 9.

For å unngå en blæredannelse i det mykgjorte materiale som følge av for tidlig oppdeling eller fordampning av oppskummingsmidlet under mykgjøringen og for å muliggjøre anvendel-sen av oppskummingsmidlet av vilkårlig art, kan mykgjøringsaggre-gatet 1 hensiktsmessig være hermetisk lukket ved hjelp av et deksel eller være innelukket i et hermetisk lukket hus som har en spesiell, forbindelse 10 til trykkgassbeholderen 4 og til atmosfæren. In order to avoid a blister formation in the softened material as a result of premature division or evaporation of the foaming agent during the softening and to enable the use of the foaming agent of any kind, the softening unit 1 can conveniently be hermetically closed by means of a cover or be enclosed in a hermetically sealed housing which has a special connection 10 to the pressurized gas container 4 and to the atmosphere.

Claims

1. Procedure for injection molding of objects made of thermoplastic foam with a non-foamed surface, in which foaming agent-containing thermoplastic in a softened state is injected into a gas-tight form, in which it is beforehand. provided with a gas back pressure, which back pressure is relieved after the formation of the non-foamed surface and where the core of the injection molded part is foamed, - characterized in that each injection molded part is first produced by filling 50 -• 90% of the mold cavity with a softened non-foamed molding compound , and that the remaining volume is 100% refilled with core foam from the previous spraying, and that the excess mass for the relevant injection-molded part, after the formation of the non-foamed surface and pressure relief, during the foaming of the injection-molded part's core is led1 out of the mold and into a closed chamber, from where it is returned to the mold for filling the mold at the end of the riesté injection operation.

2. Apparatus for use when carrying out the method according to claim 1 for injection molding of objects made of thermoplastic foam with a non-foamed surface, consisting of an injection molding machine with a softening unit and a gas-tight mold which is connected to a pressurized gas container, characterized in that between the mold (3) and the softening unit (1) a distributor (2) is placed, which is simultaneously connected to a cylinder (6) which is placed vertically or nearly vertically immediately above the distributor (2), and which contains a with a drive mechanism (8) connected piston (7).