专利名称：多组分纤维增强成型件的注塑方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种制造多组分塑料成型件的方法和设备。
背景技术：
多组分塑料成型件例如是汽车的具有环形密封件的油盘、具有环形密封件的外壳盖、具有减震元件的结构件、多色结构件等，或者是一些结构件，所述结构件具有一个由如玻璃纤维或合成纤维的纤维材料构成的核芯或层和一个注塑上的或注塑包封的塑料体。
由DE-A-198 48 26已知一种多组分塑料成型件，在这种情况下，具有一个注塑的弹性体密封件的热塑性塑料件在一个两工步的注塑过程中制造。为此在一个第一工步中，在一个具有一些可拔出的核芯的型模内由热塑性塑料制造出一个基体。在一个第二工步中将核芯拔出，并将弹性体材料注射到这样产生的空腔内。
另外还已知一些所谓的转台式造型机，其中，一个转台在一个活动的成型夹紧板与一个固定的成型夹紧板之间可旋转地设置一个在一个转盘上。转台在每一侧带有一个模具半体，所述模具半体和一个在固定的成型夹紧板上或在活动的成型夹紧板上的模具半体共同作用。另外，所述固定的成型夹紧板或活动的成型夹紧板各配有一个注塑总成。在模具闭合时，在一个第一步中，由一个第一注塑机将塑料材料注射到位于固定的成型夹紧板和转台之间的空腔内，由此制造出一个注塑毛坯。紧接着，打开模具，转台旋转180°，所述毛坯输送到活动的成型夹紧板。紧接着，模具再一次闭合，并将塑料材料由一个第二注塑机注射到位于活动的成型夹紧板与具有位于其中的毛坯的转台之间的空腔内；同时，开始另一个第一工步。这类转台式造型机由WO 01/10624 A1已知。
在上述方法中，总是仅使用单相的，即“纯”的塑料。然而由于稳定性或价格的原因存在着使用碳纤维或玻璃纤维增强的塑料或具有其它填料的塑料的需求。
发明内容
因此按本发明建议，为了制造多组分塑料成型件的至少一个组分，使用一台模内配料挤出机(In-Mould-Compounder)。
模内配料挤出机本身是已知的(DE-PS-114 22 29)。它包括一个挤塑机和一个注塑料筒，塑料材料在所述挤塑机内塑化，将塑化的塑料材料，必要时在中间连接一个压力存储器的情况下，供给在所述的注塑料筒内并且紧接着将其从注塑料筒注射到一个型模内。
按本发明，在挤塑机内制造多相的塑料块，例如通过添加玻璃纤维材料、碳纤维材料、混合系统或填料以制造高填充的成型块。为制造多组分塑料件，在注塑过程中，将这种材料作为一个组分。其它材料同样可以通过一台模内配料挤出机或通过另一种已知的注塑单元进行预制并注塑。例如以交联的塑料、橡胶或LSR或热塑性弹性体形式的弹性体适用于作为其它的组分。
按本发明另外规定，为制造具有由纤维材料制成的一个核芯或一些层的塑料成型件，使用一种具有两个工作区、最好以转台形式的注塑机。其中，在第一工作区内将一个由纤维材料构成的半成品成型成一个预制坯料，并同时在第二工作区内使一个预制坯料接受一次注塑过程，也就是说，将塑料材料注塑在预制坯料上或用塑料材料注塑包封预制坯料。紧接着，制成的塑料成型件从第二工作区取出，并且在第一工作区内制成的预制坯料通过转台输送到第二工作区内。
半成品的成型和最终产品的加工通过这种方式集成在一台机器里，并且能够制造满足极高的机械性能要求的结构件。
适合用作半成品的尤其是由玻璃纤维、天然纤维、碳纤维或合成纤维构成的最好是连续带形式的织物材料或纤维网材料；塑料材料最好是一种热塑性塑料。
传统的转台式造型机尤其适用于具有两个注塑总成的使用场合。按本发明也可以使用这类结构，以便在形成预制坯料时将一种添加剂注射到第二工作区内。这种添加剂例如是一种用于硬化合成纤维的硬化剂、一种用于防止在打开型模时预制坯料散开的粘结剂、一种塑料材料或一种改善纤维材料与后来注塑的塑料的粘合性的添加物。
附图解释了本发明的一种实施方式。
具体实施例方式
图中示出了一种注塑机，包括一个固定的成型夹紧板2、一个活动的成型夹紧板4和一个转台6。这些成型夹紧板带有成型模具3和5，所述成型模具和转台6一起构成了用于制造塑料成型件的空腔。转台6和活动的成型夹紧板4可以轴向移动，其中，横梁8通过固定的成型夹紧板引导，活动的成型夹紧板4通过横梁8朝向或远离固定的成型夹紧板2运动。图中另外还描述的是一个驱动装置10以及一个第一注塑总成和一个第二注塑总成(示意性地)。
由驱动装置和成型夹紧板构成的整个结构支承在一个模块框架20上，该模块框架本身固定在注塑机的一个机架35上。
在描述的结构中，在活动的成型夹紧板4和转台6之间构成一个第一工作区A，而在转台6和固定的成型夹紧板2之间构成一个第二工作区B。在成型模具打开时，一个纤维材料，最好以一种连续带的形式，装入到第一工作区A的成型空腔内，如箭头P所示。紧接着，成型模具由于活动的成型夹紧板4和转台6朝向固定的成型夹紧板的运动而被闭合，并在第一工作区内构成一个预制坯料，而同时在第二工作区B的空腔内将一个已经制成的预制坯料借助于第二注塑总成II用塑料注塑包封。
紧接着，再次打开成型模具，将制成的塑料件从工作区B中取出，并通过转台的旋转将制成的预制坯料输送到工作区B，并且将另一段纤维材料输送到工作区A内，这样又可以开始下一个机器工步。在图中描述的注塑总成I是可选的并在需要时可以这样地应用，即在形成预制坯料时将一种添加剂注射到第一工作区A的空腔内。
在图中描述了作为注塑总成的注塑螺杆装置；也可以使用模内配料挤出机取代它或者与它结合。
权利要求
1.一种用于在一个多级注塑过程中制造多组分塑料成型件的方法，其中，在一个挤塑机中将塑料材料与一些附加材料进行预处理并通过一个注塑单元注射到一个型模内，以便制造至少一个组分。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为所述附加材料是玻璃纤维或玻璃球、碳纤维和/或填料。
3.一种用于制造多组分塑料成型件的设备，包括至少一个成型模具、一个型模转换机构和多个注塑单元，其特征为所述注塑单元中的至少一个注塑单元是一个具有一个注塑料筒的挤塑机。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征为所述型模转换机构具有一个型模的一些可活动的核芯。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征为所述型模转换机构是一个转台。
6.一种用于在一台注塑机上制造多组分塑料成型件的方法，所述注塑机具有最好是一个转台形式的两个工作区，其中，按工步将一个由纤维材料构成的半成品装入到第一工作区内并成型成一个预制坯料，同时在一个注塑过程中在第二工作区内对一个由前一工步制成的预制坯料进行继续加工。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在第二工作区内，在所述注塑过程中，将塑料材料注塑到预制坯料上或用塑料材料将其注塑包封。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，在形成预制坯料时将一种如硬化剂、粘结剂、塑料材料、改善粘合性的添加物等的添加剂在一个注塑过程中注射到第一工作区内。
9.根据权利要求6至8之一所述的方法，半成品具有一种纤维织物或纤维网，并且这些纤维最好是玻璃纤维、碳纤维、天然纤维或合成纤维。
10.根据权利要求6至9之一所述的方法，其中，半成品作为带状材料，最好是作为连续带，输送到第一工作区。
全文摘要
本发明涉及一种用于制造多组分塑料成型件的方法和设备。为了通过注塑工艺制造多组分塑料成型件，按本发明建议，在使用一台模内配料挤出机的情况下制造至少一个组分。为了制造具有由纤维织物或纤维网构成的核芯或者层的多组分件，按本发明建议，使用一台具有两个工作区(A、B)的转台式造型机。其中，纤维材料在工作区A内在一个模具空腔内成型成一个预制坯料，并且同时在工作区B内用塑料对一个在前一工步中制成的预制坯料进行注塑包封或者将塑料注塑于其上。紧接着，绕着一根轴线旋转转台6，使得工作区A中的预制坯料被输送到工作区B中，将制成的塑料成型件被取出，并且从头开始制造工步。可选择性地设置一个另外的注塑单元I，在构成预制坯料时通过该注塑单元可以在需要时将一种如硬化剂、粘结剂等的添加剂注射到空腔内。
文档编号B29C45/00GK1662356SQ03814545
公开日2005年8月31日 申请日期2003年6月7日 优先权日2002年6月21日
发明者埃尔温·比尔克勒, 克里斯托弗·朗格, 海因茨－沃尔夫冈·拉辛格 申请人:卡劳斯-马菲塑料工业股份公司