DE2753870C2

DE2753870C2 - Verfahren zum Formen eines zusammengesetzten Artikels aus einem Substrat und einer eine Oberfläche des Substrats bedeckenden Haut

Info

Publication number: DE2753870C2
Application number: DE2753870A
Authority: DE
Inventors: Erwin David Bloomfield Hills Mich. Ditto
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1977-12-02
Publication date: 1982-12-02
Also published as: DE2753870A1; GB1590318A; AU507006B2; JPS559291B2; CA1110816A; US4076788A; JPS5371167A; AU3082377A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Formen eines zusammengesetzten polymeren Artikels, der aus einem Substrat und einer eine Oberfläche des Substrats bedeckenden Haut besteht, entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die eine Oberfläche des Substrats bedeckende Haut kann verschiedene Aufgaben erfüllen, wie z. B. Oberflächenfehler zu beseitigen oder Härte und Abriebfestigkeit zu erhöhen. Bei den Oberflächenfehlern des frisch geformten Substrats kann es sich um Porösität, Senkmarken und/oder Verfärbungen und Flecken handeln. Die Porösität entsteht durch ungleichmäßiges Fließen des Kunststoffs, während die Senkmarken ihre Ursache im Schrumpfvorgang an den Verbindungsstellen haben, und die Verfärbungen oder Flecken von Unreinheiten im Formmaterial und/oder von höheren Anteilen an Füllstoffen herrühren können.

In der DE-OS 24 42 227 wird ein Verfahren zum Aufbringen von Überzügen auf Substrate beschrieben, um ObcrfläL'hcnfchler des Substrats abzudecken. Substrat und Überzug werden jeweils durch Formpressen hergestellt. Zur Herstellung des Substrats wird das *"> Polymer in eine offene Form eingebracht, die Form geschlossen, das Substrat geformt und aushärten gelassen. Dann wird die Form geöffnet, das den Überzug bildende Polymer eingebracht, die Form geschlossen und der Überzug auf dem Substrat durch Formpressen gebildet. Nachteilig an diesem Verfahren ist, daß viel Zeit zur Durchführung erforderlich ist, und daß während des vollständigen Öffnens der Form und Einführen des den Überzug bildenden Polymers in die Form Verunreinigungen, wie Gratmaterial oder Schmutz, eindringen können.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ^;st aus der DE-OS 24 61925 bekannt. Bei diesem Verfahren werden Substrat und Haut durch Spritzgießen hergestellt. Nach der Herstellung des Substrats wird die Form bis zu einer Spaltbreite geöffnet, die größer als die Dicke der Haut ist, und danach das hautbildende Polymer in den Spalt eingebracht. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr, daß das Substrat während des Öffnens der Form im Formhohlraum verschoben wird, und dadurch eine defekte Haut und/oder eine Beschädigung des Substrats verursacht wird, wenn die Formteile wieder zusammengepreßt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß das Substrat während der Trennung der Formteile in der Form unbeweglich gehalten wird, und eine einwandfreie Außenhaut erzeugt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst das Substrat in einem Formhohlraum zwischen trennbaren, ineinandergreifenden Formteilen einer Form mit einander angepaßten Metallformteilen geformt. Anschließend läßt man das Substrat in dem Formhohlraum aushärten bzw. sich verfestigen. Zwischen die Oberfläche des Substrats und das verschiebbare Formteil wird ein hautbildendes Polymer eingespritzt, während das Substrat in dem Formhohlraum gegen das feststehende Formteil hydraulisch unbeweglich gehalten wird, wobei dieses Unbeweglichhalten dann erfolgt, wenn sich das verschiebbare Formteil vom Substrat trennt. Diese Trennung ist klein genug, daß verhindert werden kann, daß die Formteile außer Eingriff kommen. Um das eingespritzte, hautbildende Polymer im wesentlichen gleichförmig über die Oberfläche des Substrats zu verteilen, wird die Form erneut mit Druck beaufschlagt. Schließlich läßt man den zusammengesetzten polymeren Artikel (d. h. Substrat und Haut) in ausreichendem Maße abbinden, womit ein vollständiges öffnen der Form und ein Entfernen des Artikels möglich sind, ohne daß die Haut nachteiligerweise angegriffen wird.

Die Erfindung läßt sich besonders bei einer Beschichtung von preßgeformten, durch Fasern verstärkten, thermisch härtbaren Harzen bzw. Kunststoffen und primär bei den Polyesterarten verwenden, die in der Technik als »Volumen«- oder »Schicht«-Preßmischung bekanntgeworden sind. Derartige Materialien sind in zahlreichen Publikatioenen und Patentschriften, unter denen sich die alljährlich erscheinende »Modem Plastics Encyclopedia« (beispielsweise 1974—1975), die »Encyclopedia of Chemical Technology«, Kirk-Othmer, 2 d.. ed., Bd. 20. Seiten 791 bis 839. Interscience 1969 und die US-PS 31 84 527 befinden. Es sei jedoch hervorgehoben, das Verfahren so zu verstehen, daß es bei anderen, durch Wärmeeinwirkung härtenden Kunststoffen (wie beispielsweise den Epoxy-, Phenol-, Silikon-, Aiiiino-und Polyurethan-Kunststoffen) und bei thermoplastischen Kunststoffen (wie beispielsweise den Polyäthylen-, Polyvinylchlorid-, Polystyrol-, Polypropy-

len-und Akryl-Kunstsioirenjanwcndba: ist. Nach »lern Einspritzen der erforderlichen vorbe-

Zunächst wird das Substrat auf herkömmliche Weise stimmten Menge an hautbildendem Polymer wird der

zwischen den trennbaren Formieilen geformt. Diese PreQdruck gesteiger r Dadur,U breite: sich uas i.autbil-

bilden in einer ersten völlig geschlossenen Position (!ende Polymer über die restliehe Fläche des Substrate

einen Formhohlraum, der in Größe und form dem 5 au- Bei Kenntnis der Größe der Fläche, die beschichtet

Substrat entspricht. Sie geifen so ineinander, daß ein werden soll, läßt sich die Polymermenge, die einge-

Formteil innerhalb des anderen einen teiesküparügi'n spritzt werden soii, so vorbeslimmen, daß die Harn eine

engen Paßsitz findet, wobei eine Polymerdichtung dort vorbestimmte Dicke erhält.

um den Formhohlraum herum geschaffen wird, wo die Danach werden Temperatur und Druck so lange

Formteile zusammengleiten. Eine derartige Polymer- io aufrechterhalten, bis das hautbildende Polymer in

dichtung wird dadurch gebildet, daß eine gewisse ausreichendem Maße aushärtet, um ein öffnen der

Mengt: ciii -,ui-siratbildenden Polymers in die Verbin- Formteile und einen Auswurf des beschichteten dungsbereiche der Formteile fließt, womit ein weiteres Substrats zu ermöglichen. Während dieser Zeit kann in

Ausströmen an Polymer aus dem Formhohlraum dem Falle, daß das Einspritzen vor einer vollständigen verhindert wird, und am Substrat ein Grat gebildet wird. i5 Aushärtung des Substrats erfolgt ist, das Substrat selbst Man läßt das gebildete Substrat in ausreichendem Maße endgültig aushärten. Es wurde festgestellt, daß man

sich verfestigen, z. B. durch Wärmebehandlung aushär- dann, wenn das Substrat etwa zu 90% ausgehärtet ist,

ten, so daß während der Trennung des verschiebbaren mit dem Einspritzen des hautbildenden Polymers

Formteils von der Oberfläche des Substrats und beginnen kann, ohne daß ein Herausnehmen nachteiwährend des Einspritzen des hautbildenden Polymers 20 Ijgerweise beeinträchtigt ist

das Substrat seine Form beibehält. Bei Verwendung von In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausfühdurch Wärmeeinwirkung härtenden Polymeren ist in rungsform wird das Substrat geformt, iicr Preßdruck auf diesem Stadium kein völliges Aushärten notwendig. Das das verschiebbare Formteil wird reduziert, und das endgültige Aushärten des Substrats kann später verschiebbare Formteil wird von der Oberfläche, die gleichzeitig mit dem Aushärten der Haut durchgeführt 25 beschichtet werden soll, im wesentlichen ausschließlich werden. durch den hydraulischen Druck getrennt, der durch das Wenn das Substrat in ausreichendem Maße verfestigt eingesprkzte hautbildende Polymer gegen das Formteil ist, so daß ein Öffnen der Form ohne nachteilige ausgeübt wird. Natürlich können auch mechanische Beeinträchtigung des geformten Substrats möglich ist. Hilfsvorrichtungen (beispielsweise hydraulische Hebewird der Preßdruck auf das verschiebbare Formteil 30 vorrichtungen) an den Ecken des verschiebbaren verkleinert. Ein hautbildendes Polymer wird zwischen Formteils eingesetzt werden, um die Hebekraft des verschiebbares Formteil und Substratoberfläche so eingespritzten Polymers zu unterstützen. Bei einer eingespritzt, daß während der Trennbewegung auf Verwendung von mechanischen Hilfsvorrichtungen hydraulische Weise das Substrat im wesentlichen werden geeignete (nicht gezeigte) Steuervorrichtungen unbeweglich gegen das feststehende Formteil der 35 verwendet, um die Trenngeschwindigkeit der Form mit Formanlage gehalten wird. Vorzugsweise wird das der Einspritzgeschwindigkeit zu synchronisieren. Die hautbildende Polymer gegen die Oberfläche und im Trenngeschwindigkeit der Formteile kann durch geeigwesentlichen senkrecht zur Oberfläche, die beschichtet nete Anordnungen, wie beispielsweise dem Kraft/Gewerden soll, eingespritzt, so daß damit das Substrat schwindigkeits-Steuersystem, gesteuert werden, das von insbesondere in der Nähe der Einspritzvorrichtung in ⁴⁰ Wm.Todd in seiner Veröffentlichung mit dem Titel hohem Ausma^pe unbeweglich gehalten wird. Beim Ende ,Control System Promises Advance Compression des Einspritzens ist das verschiebbare Formteil von der Molding Technology«, Modem Plastics, Juni 1976, zu beschichtenden Oberfläche um einen Spalt getrennt, Seiten 54 bis 56 beschrieben ist.

der in seiner Breite die Dicke der endgültigen Haut Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise

überschreitet. Somit trennen sich die Formteile weit ⁴⁵ anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

genug, um das gesamte eingespritzte hautbildende Fig. 1 eine Seitenschnittansicht einer o'fenen Form

Polymer aufzunehmen und so zu ver eilen, daß etwa und eines das Substrat bildenden Materials vor der

50% der Oberfläche, die beschichtet werden soll, Formung,

bedeckt sind. Die Trennung der Formteile reicht jedoch Fig. 2 eine Seitenschnittansicht der Form nach

nicht aus, um diese aus ihrem gegenseitigen Eingriff zu ⁵⁰Fig. 1 während der Formung des das Substrat

bringen und die Dichtung, die um den Formhohlraum bildenden Materials,

gebildet wurde, zu zerreißen. Der Verteilungsgrad des Fig.3 eine Seitenschnittansicht der Form nach

Polymers während des Einspritzens kann beträchtlich Fig. 1; gezeigt wird die Situation, die dem Aushärten

variieren, was primär von der Viskosität des eingespritz- des Substratmaterials folgt, und in der der Formdruck

ten Materials abhängt. In dieser Hinsicht lassen sich ⁵⁵ nachläßt, und eine Einspritzvorrichtung geladen wird,

Materialien mit niedriger Viskosität viel leichter über Fig.4 eine Seilenschnittansicht der Form nach

große Fläche bei niedrigeren Einspritzdrücken vertei- Fig. 1; gezeigt wird die Situation während der

len. als dies bei Materialien mit hoher Viskosität der Fall Trennung der oberen und unteren Formteile und

ist. Dadurch, daß diese Dichtung während der während des Einspritzens des hautbildenden Polymers

Trennbewegung erhalten bleibt, wird ein Verlust an ^b0 auf die Oberseite des Substrats, und

hautbildcnden Polymeren rund um die Kanten des Fig. 5 eine Seitenschnittansicht der Form nach

Formhohlraums verhindert. Auch wird dadurch zusatz- Fig. 1; gezeigt wird die Preßförmung des häiitbildendcn

lieh der Materialstrom an hautbildendem Polymer quer Polymers auf der Oberfläche des Substrats,

über die Oberfläche, die beschichtet werden soll. Mit den F i g. 1 bis 5 wird die Reihenfolge der für die

während des Einspritzens gerichtet und weiterhin im ^h< Ausführung des Verfahrens angewandten Tätigkeiten

Spall ein geringer Unterdruck gebildet, der das veranschaiilr'1;. mit dem eine Haut auf der Ohc^rfiäi-'.c

Einspritzen unterstützt, ohne daß die Notwendigkeil des Substrats gebildet wird. I'ig. I zeigt eine offene

besteht, den Fc>rmhohlrai:i"/11 entlüften. Preßform 2. die ein oberes verschiebbares Formteil 4.

'■in unteres feststehendes formteil 6. das so angepaßt ist. daß es in dem Formteil 4 einen tcleskopartigcn Paßsit/ findet, und einen Formhohlraum 8 /wischen den Fonntcilcn 4, 6 aufweist, /wischen den Formteilen 4, 6 ist eine Platte 36 aus dem das Substrat bildenden Material angeordnet. Die formteile 4 und 6 ergänzen sich gleitend längs der Oberflächen 50 b/w. 52. wenn sie in der geschlossenen Position, die beispielsweise in den F i g. 2. j und 5 gezeigt wird, und in der halb geschlossenen Position, die in der F i g. 4 wiedergegeben <> ist. tcleskopartig ineinandergreifen. In der hier wieder gegebenen besonderen Ausführungsform weist das untere Formteil 6 eine Vielzahl von Vertiefungen 40 auf. die einen Teil des Fonnhohlraumes 8 bilden; damit sollen beim Substrat Rippen gebildet werden.

Unter der Wirkung geeigneter hydraulischer und pneumatischer Antriebsmechanismen 12. die über Druckkolben 10 (von denen nur einer gezeigt wird) wirken, läßt sieh das verschiebbare Formteil 4 gegenüber dem feststehenden Formteil 6 hin- und :■' herbewegen. Das in den Figuren wiedergegebene Meßgerät 14 zeigt den Druckzustand des Antriebsmechanismus 12 in den verschiedenen Stufen des Verfahrens.

Im verschiebbaren Formteil 4 ist eine Kammer 16 :> vorgesehen, die eine vorbestimmte Menge des hautbildenden Polymers von einer Kunststoffeinspritzdiisc 22 durch eint? F.inial5ölfnung 54 aufnimmt. Innerhalb der zylindrischen Kammer 16 bewegt sich ein Kolben 18 hin und her und ermöglicht damit zu Anfang, daß die m Kammer 16 mit dem hautbildenden Polymer 46 gefüllt wird, und anschließend, was später noch genauer erläutert w ird. in den Formhohlraum 8 eingebracht wird. Geeignete hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen 20 betreiben den Kolben 18. D'c in den Zeichnungen t< wiedergegebenen Speicherbehälter 30 und 32 enthalten die Bestandteile eines aus zwei Komponenten bestehenden, durch Hitze härtenden Kunststoffsystems zur Hautbildung: jedoch sei hervorgehoben, daß auch F.inkomponentcnkunststoffe verwendet werden kön- ⁴" nen. die mit dem Substratmaterial verträglich sind und mit diesem eine Bindung eingehen können. Die Komponenten des Kunststoffsystems werden von den Behältern 30 und 32 im erforderlichen Mengenverhältnis durch eine Leitung 34 geführt und in eine ⁴' Mischeinspritzdüse 22 eingespeist, die die Komponenten des Kunststoffsystems vor dem Einspritzen durch die Öffnung 54 in die Kammer 16 homogenisiert. Die Mischeinspnt/düse 22 wird gekühlt, um eine vorzeitige Aushärtung des Kunststoffs in der Einstpritzdüse zu "■' verhindern: demgemäß ist die Mischeinspritzdüse 22 mit Positioniervorrichtung 24 ausgestattet, welche die Mischeinspritzdüse 22 zurück und vor in und aus dem Eingriff mit dem Fcrmteil 4 bei unterschiedlichen Verfahrensstufen bewegen können, um damit während " des größten Teils des Formungsablaufs eine wesentliche Temperaturunabhängigkeit zwischen dem Formteil 4 und der Einspritzdüse 22 sicherzustellen. . In der Zeichnung enthält die Positioniervorrichtung 24 einen ringförmigen Kolben 26, der um die Einspritzdüse 22 "" herum verläuft: dieser ringförmige Kolben 26 wird durch Fluiddruck betätigt, der aufgrund von Druckbeaufschlagung und Druckabnahme des Fluids in den Einlaß- und Auslaßleitungen 28 dort gegen den Kolben ausgeübt wird, um eine Hin-und Herbewegung der -^; Einspritzdüse 22 zu bewirken.

In der Fig. I wird der Beginn des Arbeitsprozesses veranschaulicht, nachem eine Platte 36 des das Substrat bildenden Materials /wischen die offenen Formteile 4, h eingesetzt unf\ auf das Formteil 6 angeordnet wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Form bereits durch geeignete Vorrichtungen, die nicht wiedergegeben sind, auf die erforderliche I onntemperaUir vorgeheizt sein; diese lormnniperaUir hängt dabei vom Formmaterial und von der iur das Formen verfügbaren Zykluszeit ab. Zu diesem Zeitpunkt ist die Hinsprii/.diise 22 /iirückge-/ogcii. und der Kolben 18 ist in seiner Vorwärts- oder l'ntladcposition angeordnet, welche die Kammer 16 gegenüber dem lornihohlraum 8 und der Öffnung 54 abdichtet. Nachdem die Plane )6 in der offenen form angeordnet worden ist. wird der Antriebsmechanismus 12 für den Druckkolben mit Druck beaufschlagt; er drückt das Formteil 4 in einen teleskopartigen Fingriff mit dem feststehenden Formteil 6 nach unten, was sich am besten in der F i g. 2 erkennen läßt. Die Oberflächen 50 und 52 der Formteile dichten während der Gleitbewegungen den Unifangsrand des Formhohl· raiims 8 ab und verhindern darrt!', daß das das Substrat bildende Material der Platte 36 aus dem Formhohlraum ausgetrieben wird, mit Ausnahme eines Grates, der bei derartigen Formen normalerweise an einer derartigen Verbindungsstelle gebildet wird. Wenn das Formteil 4 sich dem Formteil 6 nähert, wird die Platte 36 bei der Bildung des mit Rippen 42 versehenen Substrats 38 deformiert, beginnt zu fließen und füllt somit den Fonnhohlraum 8 und die Vertiefungen 40. welche die Rippen 42 bilden. Der Formdruck wird auf das Formteil 4 so lange aufrechterhalten, bis das Substrat 38 in ausreichendem Maße aushärtet und sich verfestigt, um eine Abtrennung des Formteils 4 vom Substrat 38 ohne nachteilige Beeinträchtigung des Substrats 38 zu ermöglichen. Normalerweise bilden sich während des Aushärtens Senkmarken 44 aufgrund eines Schrumpfvorganges, der do^r; auftrif .v<; die Rippen 42 an den Hautkörper des Substrats 38 angrenzen. Die Oberfläche des Substrats 38 könnte, wie bereits früher beschrieben wur Je. noch andere Mangel aufweisen, unter denen sich Markierungen durch das Fließen des Kunststoffs und Mangel durch verstärkende Füllmateriaiien befinden.

Um alle derartigen Defekte. Senkmarken oder andere Mängel zu verbergen, wird auf die Oberfläche des Substrats 38 im folgenden (siehe F i g. 3 bis 5) eine Haut ausgebracht. Während der letzten Aushärtstufen des Substrats 38 wird die Einspritzdüse 22 nach vorne bewegt, so daß sie mit der Öffnung 54 in Eingriff kommt; der Kolben 18 wird so zurückgezogen, daß die Kammer 16 für die Einspritzdüse 22 über die Öffnung 54 geöffnet ist. Danach wird eine vorbestimmte Menge an hautbildendem Polymer 46 in die Kammer 16 eingespritzt, so daß diese Kammer, wie es in F ι g. 3 zu sehen ist. im wesentlichen gefüllt werden. Wenn das Substrat ausreichend (d. h. etwa 90% oder mehr) ausgehärtet ist. so daß sich die Form ohne nachteilige Einwirkungen auf das Substrat 38 öffnen läßt, wird der Druck am Druckkolben- Antriebsmechanismus 12 verringert (man beachte das Meßgerät 14 in F i g. 4), und mit Hilfe des Kolbens 18 wird das Polymer 46 zur Hautbildung zwischen Substrpt 38 und beweglichem Formteil 4 eingespritzt. Nachdem der Kolben 18 die Öffnung 54 abschließt, bewegt sich die Einspritzdüse 22 weg von der Öffnung 54, so daß sie vom Formteil 4 thermisch isoliert wird. Das Polymer zur Hautbildung wird gegen das Substrat in einer im wesentlichen senkrecht zu der zu beschichtenden Oberfläche verlaufenden Richtung eingespritzt und breitet sich von der Einspritzstelle über die Oberfläche radial nach

außen mis. wodurch ti it s Substrat 38 fest gegen cl;i s feststehende Formteil β geprellt wird. Dadurch kann verhindert werden, daß das Substrat 38 \om feststehenden Formteil 6 verschoben wird oder seinen Sit/ auf dem Formteil verliert. Zur gleichen Zeil öffnet sich das verschiebbare Formteil 4 in ausreichendem MaHi-. um das gesamte eitigesprit/te hautbildende Polymer 4h aufzunehmen, ohne dall dieses vollständig über die Obeiiiiiche des Substrats .38 (siehe F i g. 4) verteilt wird. Dies bewirkt ein geringer Unterdruck, der im Spalt /wischen Substrat 38 und Formteil 4 gebildet werden soll; dieser Unterdrück erleichtert nicht nur die Ausbreitung des Polymers 46 liber die Oberfläche des Substrats 38 und in die Senkmarken 44 hinein, sondern umgeht auch die Notwendigkeit, daß der Formhohlrauni 8 entlüftet werden müßte, was sonst notwendig wäre, um einen mit Luft gefüllten Formhohlraum 8 vollständig zu füllen.

ΛιΗ das F.insprit/cn des hauthildenden Polymers 46 (siehe Fig. 4) hin wird der Driickkoiben-Antriebsmechanismus 12 so mit Druck beaufschlagt, daß er das verschiebbare F'ormteil 4 nach unten treibt, und daß die Preßform (siehe F i g. 5) da^r hautbildende Polymer 46 über und auf die nach oben weisende Oberfläche des Substrats 38 drückt, wodurch die Senkmarken 44 aufgefüllt, und mangelhafte Stellen auf dem Substrat mit der geformten Haut 48 überzogen werden. Temperatur und Druck de" Form werden .^o lange aufrechterhalten, bis das hautbildende Polymer 46 bzw. 48 in ausreichendem Maße aushärtet, um ein öffnen der Form ohne niichtieliges Beeinträchtigen der Haut 48 zu ermöglicheii. was beispielsweise durch ein Zerreißen ihrer äußeren Oberfläche und/oder ein Aufbrechen der Bindung zwischen Haut 48 und Substrat 38 geschehen kann. Auf das Öffnen der Torrn hin wird im folgenden das Formteil ausgestoßen.

Am besten läßt sich aus F i g. 4 erkennen, daß die Formteiihäliten 4 und 6 in ausreichendem Maße so getrennt sind, daß ein Einspritzen des hautbildenden Polymers 46 in die Zone zwischen dem verschiebbaren Formteil 4 und dem Substrat 38 möglich ist; jedoch sind die Formteile 4 und 6 nicht genügend weit getrennt, als daß die teleskopartige Verbindung der Formteile außer Eingriff kommt oder aufgehoben wird. Als Ergebnis davon bleibt der Bereich über dem Substrat 38. in den hinein das hautbildende Polymer 46 gedrückt wird, im wesentlichen gegen einen Verlust an hautbildendem Polymer 46 während des Einspritzens und während des folgenden Preßformens abgedichtet. Dadurch, daß diese Abdichtung um den Formhohlraum 8 herum erhalten bleibt, wird der Eintritt von Umgebungsluft und/oder von Verunreinigungen in den Formhohlraum 8 hinein während des Trennens der Formteile erschwert.

Zur Veranschaulichung der beschriebenen Maßnahmen sind sowohl Formteil 4 mit integraler Kammer 16 und Kolben 18 als auch Einspritzdüse 22 nur schematisch wiedergegeben.

Gemäß einem spezifischen Beispiel wurden Testplatten nach den beschriebenen Maßnahmen geformt und beschichtet Die Abmessungen der Testplatten betrugen 381 mm · 381 mm -3,2 mm. Die Platten besaßen in der Mitte eine leichte Wölbung. Sie wurden mit einem 4,8 mm dicken Umfangsflansch und mit einer H-förmi-

gen Vemppung über der Platte verstärkt, wobei du Höhe der Flansche und Rippen von 4.5 mm ab ihren Enden bis auf I 5.9 mm an der gewölbten Mitte variierte. Die Platten bzw. Verkleidungen wurden aus ungefähr 12(HIg eines glasfaserverstärkten, wenig schrumpfenden Materials preßgeformt, das aus einer Mischung hergestellt wurde, die l'ol> propv lenfumarat. carboxyl· giuppenhaltiges und -freies l'olymeihylmethacrylat in Styrol enthielt.

Wie in F i g. I gezeigt, wurde eine 9.5 mm starke Schicht aus dem Material zwischen die trennbaren formteile einer Preßform angeordnet, die auf 149C vorgeheizt wurde. Die Form wurde geschlossen, und ein Überdruck von etwa 55 bar wurde auf das Material ausgeübt, um sein !ließen durch den Formnohlraum (siehe beispielsweise F i g. 2) zu bewirken. Dann ließ man das Material etwa 90 Sekunden aushärten (so daß es etwa zu 90% ausgehärtet ist).

Der Druck des Druckkolbens auf das verschiebbare Formteil wurde dann verringern eine fvienge von eiwa 30 Gramm eines hautbiklenden Polymers wurde gegen die obere Oberfläche des Substrats (d.h. im wesentlichen senkrecht zu dieser Oberfläche) und in den Bet eich zwischen der Oberfläche und dem verschiehharen F'ormteil dann eingespritzt, während sich das Formteil von der zu beschichtenden Oberfläche bis auf einen Abstand von 0.254 mm trennte. Das hautbildende Polymer war eine durch Hitze härtende Zweikomponentenmasse, die speziell für diese Aufgabe entwickelt wurde und sowohl eine Polyesterkomponente als auch lsocyanatkomponente enthielt, die so eingestellt waren, daß sich eine Aushärtzeit von 90 Sekunden bei 149°C für die Erzeugung einer aus Isocynat-Basis aufgebauten Haut ergab. Dieses Material und dessen Verwendung werden in einer Veröffentlichung beschrieben, die von R. Griffith, H. Sharuski und W. Van Essen stammt und bei der 32. lahreskonferenz (Februar 1977) der Society of the Plastic Industry Inc.'s Reinforced Plastics/Composits Institute vorgestellt wurde (vgl. auch DE-PS 24 42 227). Die Komponenten wurden in einem Verhältnis von 2,34 Teilen Polyesterkomponente auf ein Teil lsocyanatkomponente gemischt, wobei eine einspritzbare reaktionsfähige Flüssigkeit erhalten wird, deren Aushärtungszeit ungefähr 90 Sekunden bei 149"'C beträgt. Die Mischung wurde mti einem Druck eingespritzt, der genügend hoch war, um den Restdruck auf dem Druckkolben und das Gewicht des verschiebbaren Formteils zu überwinden, wodurch das verschiebbare Formteil von der Oberfläche des zu beschichtenden Substrats getrennt wurde. Nach erfolgter Einspritzung wurde der Druckkolben wiederum mit Druck beaufschlagt: es wurden ungefähr 55 bar auf das hautbildende Material angelegt, wodurch es über die Oberfläche des Substrats verteilt wurde; wenn sich das verschiebbare Formteil auf einen Abstand im Bereich von 0,10 bis 0.13 mm von der Oberfläche des Substrats nähert, werden im wesentlichen alle mangelhaften Stellen auf der Oberfläche des Substrats gefüllt/bedeckt. Temperatur und Druck werden etwa 90 Sekunden lang aufrechterhalten, während die Haut aushärtet, und eine vollständige Aushärtung des Substrats erfolgt. Die Form wird dann geöffnet und der zusammengesetzte Artikel ausgestoßen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Formen eines zusammengesetzten polymeren Artikels, der aus einem Substrat und einer eine Oberfläche des Subnrats bedeckenden Haut besteht, in einer einzigen Form, die ein feststehendes und ein zu diesem teleskopartig verschiebbares Formteil aufweist, die in geschlossener Stellung eines veränderbaren, abgeschlossenen Formhohlraum bilden, bei dem das Substrat zuerst in dem Formhohlraum geformt wird, bei dem nach einer ausreichenden Verfestigung des Substrats das verschiebbare Formteil von der mit der Haut zu versehenden Oberfläche des Substrats bis zu einer Spaltbreite getrennt wird, die größer als die Dicke ü der Haut ist, bei dem ein hautbildendes Polymer in den Spalt eingebracht wird und bei dem die Formteile auf eine der Dicke der Haut entsprechende Spaltbreite zusammengepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß nach der ausreichenden Verfestigung des Substrats der Preßdruck auf das verschiebbare Formteil reduziert und gleichzeitig während der Trennung des verschiebbaren Formteils von der Oberfläche des Substrats das hautbildende Polymer unter Druck in den Formhohlraum eingebracht wird, wobei der hydraulische Druck des eingebrachten hautbildenden Polymers das Substrat während der Trennung vom verschiebbaren Formteil unbeweglich in dem Formhohlraum hält.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß das verschiebbare Formteil durch dec hydraulischen Dr.ck des einzubringenden hautbildenden Polymers von der Oberfläche des Substrats getrennt wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterstützung der Trennbewegung der Formteile zusätzlich eine mechanische Kraft an dem verschiebbaren Formteil angreift.

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