專利名稱：多組分纖維增強(qiáng)成型件的注塑方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造多組分塑料成型件的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
多組分塑料成型件例如是汽車的具有環(huán)形密封件的油盤、具有環(huán)形密封件的外殼蓋、具有減震元件的結(jié)構(gòu)件、多色結(jié)構(gòu)件等，或者是一些結(jié)構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)件具有一個(gè)由如玻璃纖維或合成纖維的纖維材料構(gòu)成的核芯或?qū)雍鸵粋€(gè)注塑上的或注塑包封的塑料體。
由DE-A-198 48 26已知一種多組分塑料成型件，在這種情況下，具有一個(gè)注塑的彈性體密封件的熱塑性塑料件在一個(gè)兩工步的注塑過程中制造。為此在一個(gè)第一工步中，在一個(gè)具有一些可拔出的核芯的型模內(nèi)由熱塑性塑料制造出一個(gè)基體。在一個(gè)第二工步中將核芯拔出，并將彈性體材料注射到這樣產(chǎn)生的空腔內(nèi)。
另外還已知一些所謂的轉(zhuǎn)臺(tái)式造型機(jī)，其中，一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)在一個(gè)活動(dòng)的成型夾緊板與一個(gè)固定的成型夾緊板之間可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置一個(gè)在一個(gè)轉(zhuǎn)盤上。轉(zhuǎn)臺(tái)在每一側(cè)帶有一個(gè)模具半體，所述模具半體和一個(gè)在固定的成型夾緊板上或在活動(dòng)的成型夾緊板上的模具半體共同作用。另外，所述固定的成型夾緊板或活動(dòng)的成型夾緊板各配有一個(gè)注塑總成。在模具閉合時(shí)，在一個(gè)第一步中，由一個(gè)第一注塑機(jī)將塑料材料注射到位于固定的成型夾緊板和轉(zhuǎn)臺(tái)之間的空腔內(nèi)，由此制造出一個(gè)注塑毛坯。緊接著，打開模具，轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°，所述毛坯輸送到活動(dòng)的成型夾緊板。緊接著，模具再一次閉合，并將塑料材料由一個(gè)第二注塑機(jī)注射到位于活動(dòng)的成型夾緊板與具有位于其中的毛坯的轉(zhuǎn)臺(tái)之間的空腔內(nèi)；同時(shí)，開始另一個(gè)第一工步。這類轉(zhuǎn)臺(tái)式造型機(jī)由WO 01/10624 A1已知。
在上述方法中，總是僅使用單相的，即“純”的塑料。然而由于穩(wěn)定性或價(jià)格的原因存在著使用碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的塑料或具有其它填料的塑料的需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此按本發(fā)明建議，為了制造多組分塑料成型件的至少一個(gè)組分，使用一臺(tái)模內(nèi)配料擠出機(jī)(In-Mould-Compounder)。
模內(nèi)配料擠出機(jī)本身是已知的(DE-PS-114 22 29)。它包括一個(gè)擠塑機(jī)和一個(gè)注塑料筒，塑料材料在所述擠塑機(jī)內(nèi)塑化，將塑化的塑料材料，必要時(shí)在中間連接一個(gè)壓力存儲(chǔ)器的情況下，供給在所述的注塑料筒內(nèi)并且緊接著將其從注塑料筒注射到一個(gè)型模內(nèi)。
按本發(fā)明，在擠塑機(jī)內(nèi)制造多相的塑料塊，例如通過添加玻璃纖維材料、碳纖維材料、混合系統(tǒng)或填料以制造高填充的成型塊。為制造多組分塑料件，在注塑過程中，將這種材料作為一個(gè)組分。其它材料同樣可以通過一臺(tái)模內(nèi)配料擠出機(jī)或通過另一種已知的注塑單元進(jìn)行預(yù)制并注塑。例如以交聯(lián)的塑料、橡膠或LSR或熱塑性彈性體形式的彈性體適用于作為其它的組分。
按本發(fā)明另外規(guī)定，為制造具有由纖維材料制成的一個(gè)核芯或一些層的塑料成型件，使用一種具有兩個(gè)工作區(qū)、最好以轉(zhuǎn)臺(tái)形式的注塑機(jī)。其中，在第一工作區(qū)內(nèi)將一個(gè)由纖維材料構(gòu)成的半成品成型成一個(gè)預(yù)制坯料，并同時(shí)在第二工作區(qū)內(nèi)使一個(gè)預(yù)制坯料接受一次注塑過程，也就是說，將塑料材料注塑在預(yù)制坯料上或用塑料材料注塑包封預(yù)制坯料。緊接著，制成的塑料成型件從第二工作區(qū)取出，并且在第一工作區(qū)內(nèi)制成的預(yù)制坯料通過轉(zhuǎn)臺(tái)輸送到第二工作區(qū)內(nèi)。
半成品的成型和最終產(chǎn)品的加工通過這種方式集成在一臺(tái)機(jī)器里，并且能夠制造滿足極高的機(jī)械性能要求的結(jié)構(gòu)件。
適合用作半成品的尤其是由玻璃纖維、天然纖維、碳纖維或合成纖維構(gòu)成的最好是連續(xù)帶形式的織物材料或纖維網(wǎng)材料；塑料材料最好是一種熱塑性塑料。
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)式造型機(jī)尤其適用于具有兩個(gè)注塑總成的使用場(chǎng)合。按本發(fā)明也可以使用這類結(jié)構(gòu)，以便在形成預(yù)制坯料時(shí)將一種添加劑注射到第二工作區(qū)內(nèi)。這種添加劑例如是一種用于硬化合成纖維的硬化劑、一種用于防止在打開型模時(shí)預(yù)制坯料散開的粘結(jié)劑、一種塑料材料或一種改善纖維材料與后來注塑的塑料的粘合性的添加物。


附圖解釋了本發(fā)明的一種實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式
圖中示出了一種注塑機(jī)，包括一個(gè)固定的成型夾緊板2、一個(gè)活動(dòng)的成型夾緊板4和一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)6。這些成型夾緊板帶有成型模具3和5，所述成型模具和轉(zhuǎn)臺(tái)6一起構(gòu)成了用于制造塑料成型件的空腔。轉(zhuǎn)臺(tái)6和活動(dòng)的成型夾緊板4可以軸向移動(dòng)，其中，橫梁8通過固定的成型夾緊板引導(dǎo)，活動(dòng)的成型夾緊板4通過橫梁8朝向或遠(yuǎn)離固定的成型夾緊板2運(yùn)動(dòng)。圖中另外還描述的是一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置10以及一個(gè)第一注塑總成和一個(gè)第二注塑總成(示意性地)。
由驅(qū)動(dòng)裝置和成型夾緊板構(gòu)成的整個(gè)結(jié)構(gòu)支承在一個(gè)模塊框架20上，該模塊框架本身固定在注塑機(jī)的一個(gè)機(jī)架35上。
在描述的結(jié)構(gòu)中，在活動(dòng)的成型夾緊板4和轉(zhuǎn)臺(tái)6之間構(gòu)成一個(gè)第一工作區(qū)A，而在轉(zhuǎn)臺(tái)6和固定的成型夾緊板2之間構(gòu)成一個(gè)第二工作區(qū)B。在成型模具打開時(shí)，一個(gè)纖維材料，最好以一種連續(xù)帶的形式，裝入到第一工作區(qū)A的成型空腔內(nèi)，如箭頭P所示。緊接著，成型模具由于活動(dòng)的成型夾緊板4和轉(zhuǎn)臺(tái)6朝向固定的成型夾緊板的運(yùn)動(dòng)而被閉合，并在第一工作區(qū)內(nèi)構(gòu)成一個(gè)預(yù)制坯料，而同時(shí)在第二工作區(qū)B的空腔內(nèi)將一個(gè)已經(jīng)制成的預(yù)制坯料借助于第二注塑總成II用塑料注塑包封。
緊接著，再次打開成型模具，將制成的塑料件從工作區(qū)B中取出，并通過轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)將制成的預(yù)制坯料輸送到工作區(qū)B，并且將另一段纖維材料輸送到工作區(qū)A內(nèi)，這樣又可以開始下一個(gè)機(jī)器工步。在圖中描述的注塑總成I是可選的并在需要時(shí)可以這樣地應(yīng)用，即在形成預(yù)制坯料時(shí)將一種添加劑注射到第一工作區(qū)A的空腔內(nèi)。
在圖中描述了作為注塑總成的注塑螺桿裝置；也可以使用模內(nèi)配料擠出機(jī)取代它或者與它結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種用于在一個(gè)多級(jí)注塑過程中制造多組分塑料成型件的方法，其中，在一個(gè)擠塑機(jī)中將塑料材料與一些附加材料進(jìn)行預(yù)處理并通過一個(gè)注塑單元注射到一個(gè)型模內(nèi)，以便制造至少一個(gè)組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征為所述附加材料是玻璃纖維或玻璃球、碳纖維和/或填料。
3.一種用于制造多組分塑料成型件的設(shè)備，包括至少一個(gè)成型模具、一個(gè)型模轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和多個(gè)注塑單元，其特征為所述注塑單元中的至少一個(gè)注塑單元是一個(gè)具有一個(gè)注塑料筒的擠塑機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為所述型模轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)具有一個(gè)型模的一些可活動(dòng)的核芯。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為所述型模轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)是一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)。
6.一種用于在一臺(tái)注塑機(jī)上制造多組分塑料成型件的方法，所述注塑機(jī)具有最好是一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)形式的兩個(gè)工作區(qū)，其中，按工步將一個(gè)由纖維材料構(gòu)成的半成品裝入到第一工作區(qū)內(nèi)并成型成一個(gè)預(yù)制坯料，同時(shí)在一個(gè)注塑過程中在第二工作區(qū)內(nèi)對(duì)一個(gè)由前一工步制成的預(yù)制坯料進(jìn)行繼續(xù)加工。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在第二工作區(qū)內(nèi)，在所述注塑過程中，將塑料材料注塑到預(yù)制坯料上或用塑料材料將其注塑包封。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，在形成預(yù)制坯料時(shí)將一種如硬化劑、粘結(jié)劑、塑料材料、改善粘合性的添加物等的添加劑在一個(gè)注塑過程中注射到第一工作區(qū)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一所述的方法，半成品具有一種纖維織物或纖維網(wǎng)，并且這些纖維最好是玻璃纖維、碳纖維、天然纖維或合成纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一所述的方法，其中，半成品作為帶狀材料，最好是作為連續(xù)帶，輸送到第一工作區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造多組分塑料成型件的方法和設(shè)備。為了通過注塑工藝制造多組分塑料成型件，按本發(fā)明建議，在使用一臺(tái)模內(nèi)配料擠出機(jī)的情況下制造至少一個(gè)組分。為了制造具有由纖維織物或纖維網(wǎng)構(gòu)成的核芯或者層的多組分件，按本發(fā)明建議，使用一臺(tái)具有兩個(gè)工作區(qū)(A、B)的轉(zhuǎn)臺(tái)式造型機(jī)。其中，纖維材料在工作區(qū)A內(nèi)在一個(gè)模具空腔內(nèi)成型成一個(gè)預(yù)制坯料，并且同時(shí)在工作區(qū)B內(nèi)用塑料對(duì)一個(gè)在前一工步中制成的預(yù)制坯料進(jìn)行注塑包封或者將塑料注塑于其上。緊接著，繞著一根軸線旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)6，使得工作區(qū)A中的預(yù)制坯料被輸送到工作區(qū)B中，將制成的塑料成型件被取出，并且從頭開始制造工步?？蛇x擇性地設(shè)置一個(gè)另外的注塑單元I，在構(gòu)成預(yù)制坯料時(shí)通過該注塑單元可以在需要時(shí)將一種如硬化劑、粘結(jié)劑等的添加劑注射到空腔內(nèi)。
文檔編號(hào)B29C45/00GK1662356SQ03814545
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者埃爾溫·比爾克勒, 克里斯托弗·朗格, 海因茨－沃爾夫?qū)だ粮?申請(qǐng)人:卡勞斯-馬菲塑料工業(yè)股份公司