SE468977B

SE468977B - PROCEDURES FOR PREPARING PRESS SHAPED MATERIALS.

Info

Publication number: SE468977B
Application number: SE9102387A
Authority: SE
Inventors: B Gaanfaelt; Aa Nylinder
Original assignee: Volvo Ab
Priority date: 1991-08-19
Filing date: 1991-08-19
Publication date: 1993-04-26
Also published as: WO1993003920A1; EP0666799A1; SE9102387D0; JPH06509757A; SE9102387L

Description

4-68 10 15 20 25 977 sådana att de medger en snabbare och billigare produktion av detaljerna samt har en lägre vikt. 4-68 10 15 20 25 977 such that they allow a faster and cheaper production of the parts and have a lower weight.

LösNINc-EN : Genom föreliggande uppfinning har man löst problemen vid framställningen av de kända materialen och åstadkommit ett förfarande för framställning av pressformade, skivformiga material som kännetecknas av att en i förväg formad termoplastfolie inlägges i en negativ formhalva, varefter ett eller flera skikt av_ flytbar glasmatteförstärkt termopolymer (GMT) vid flyttemperatur inlägges i formen på den förformade termoplastfolien och att materialet sedan hopfogas och formas genom tryck och värme.SOLUTION: The present invention has solved the problems in the production of the known materials and provided a process for the production of press-shaped, disc-shaped materials characterized in that a preformed thermoplastic film is inserted into a negative mold half, after which one or more layers of flowable glass mat reinforced thermopolymer (GMT) at flow temperature is placed in the mold of the preformed thermoplastic film and that the material is then joined and formed by pressure and heat.

Det är enligt uppfinningen fördelaktigt att polymeren i GMT-materialet utgöres av polypropen med en materialtempe- ratur av 190-200°C och termoplasten i folien av polypropen med en smältpunkt av 145-150°C.According to the invention, it is advantageous that the polymer in the GMT material consists of polypropylene with a material temperature of 190-200 ° C and the thermoplastic in the foil of polypropylene with a melting point of 145-150 ° C.

Enligt uppfinningen bör den positiva formhalvan, d.v.s. hanformen vara kallare än den negativa formhalvan, d.v.s. honformen och ha en temperatur av 40-50°C, företrädesvis 42 i2°C och den negativa formhalvan, en temperatur av 60-70°C, företrädesvis 62 i 2°C.According to the invention, the positive mold half, i.e. the male form be colder than the negative half of the form, i.e. the female mold and have a temperature of 40-50 ° C, preferably 42 i2 ° C and the negative mold half, a temperature of 60-70 ° C, preferably 62 in 2 ° C.

Den förformade folien bör enligt uppfinningen ha en tjocklek av ca 1,5 - 2,0 mm och vara präglad på den sida som skall häfta vid GMT-materialet.According to the invention, the preformed foil should have a thickness of about 1.5 - 2.0 mm and be embossed on the side which is to adhere to the GMT material.

Hopfogningen och formningen av materialet sker med hjälp av ett presstryck av ca 150-200 bar (15-20 N/mm) och värme.The joining and shaping of the material takes place with the help of a press pressure of about 150-200 bar (15-20 N / mm) and heat.

För erhållande av ett lyckat resultat av förfarandet bör den negativa formhalvan vara präglad så att uppkomna gaser 10 15 20 25 30 33.In order to obtain a successful result of the process, the negative half of the mold should be embossed so that gases arising 10 15 20 25 30 33.

O\ oo un »J ~4 kan avgå och ytan på den färdiga produkten få ett trevligt utseende.O \ oo un »J ~ 4 can depart and the surface of the finished product gets a nice look.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare under hänvisning till bifogade figur, som i vertikalsnitt visar gjutformarna isärdragna och med inlagt material avsett att pressas.DESCRIPTION OF THE FIGURES: The invention will be described in more detail below with reference to the appended figure, which in vertical section shows the molds pulled apart and with inlaid material intended to be pressed.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: På figuren visas en negativ formhalva 1 och en positiv formhalva 2. I formhalvan 1 har inlagts först en i förväg formpressad folie 3, som i föreliggande fall består av polypropen med en smältpunkt av 145-150°C. Tjockleken på denna folie är ca 1,5 - 2,0 mm. Orsaken till detta är främst den att den negativa formhalvan 1 är präglad för att luft och gaser, skall kunna avgå och att folien skall kunna anta denna präglingsform. Är folien för tjock kommer den ej att få detta präglingsmönster, är den för tunn blir den ej tillräckligt stark. I formen på den förformade folien 3 har lagts in ett antal skikt av glasmatteförstärkt termopolymer (GMT) anpassat till full detaljfyllnad. Detta material består i föreliggande fall av polypropen med en smältpunkt av 190-200°C och halten av glasfiber i polypropenen utgör ca 40 vikt-%. Även andra halter av glasfiber t.ex. 27 eller 30% kan tänkas då sådana är allmänt tillgängliga i handeln.PREFERRED EMBODIMENT: The figure shows a negative mold half 1 and a positive mold half 2. In the mold half 1, a pre-molded foil 3 has first been inserted, which in the present case consists of polypropylene with a melting point of 145-150 ° C. The thickness of this foil is about 1.5 - 2.0 mm. The reason for this is mainly that the negative mold half 1 is embossed so that air and gases can escape and that the foil can assume this embossing form. If the foil is too thick, it will not have this embossing pattern, if it is too thin, it will not be strong enough. A number of layers of glass mat reinforced thermopolymer (GMT) adapted to full detail filling have been added to the mold of the preformed foil 3. This material in the present case consists of polypropylene with a melting point of 190-200 ° C and the content of glass fiber in the polypropylene is about 40% by weight. Also other contents of fiberglass e.g. 27 or 30% is conceivable as such are generally available in the trade.

För pressning av produkten tryckes den positiva formhalvan 2 mot den negativa formhalvan 1 med ett tryck av 150-200 bar (15-20 N/mmﬁ. Detta tryck behöver bibehållas under endast ca 20 sekunder, vilket betyder att med inläggning, pressning och urtagning av den färdiga produkten det går åt 40-50 sekunder eller högst 1 minut. I jämförelse med _10 15 20 25 30 tidigare kända metoder enligt ovan innebär detta en tidsbesparing av 3-4 minuter för varje pressning.To press the product, the positive mold half 2 is pressed against the negative mold half 1 with a pressure of 150-200 bar (15-20 N / mm ﬁ. This pressure needs to be maintained for only about 20 seconds, which means that with insertion, pressing and removal of the finished product it takes 40-50 seconds or a maximum of 1 minute, in comparison with previously known methods as above, this means a time saving of 3-4 minutes for each pressing.

Såsom framgår av figuren har GMT-materialet lagts in i form av tre skikt med olika storlek. Det är viktigt att GMT- ' materialet inlägges på rätt sätt och i föreliggande fall har detta material avpassats så att det skall flyta upp i formen och fylla denna precis. Därför har de tre skikten gjorts på det sätt som visats. Under pressningen flyter som sagt GMT-materialet ut och bibehåller även under utflyt- ningen den jämna distributionen av glasfiber, varför produkten får en homogen sammansättning alltigenom. Den förformade folien 3 flyter däremot icke ut eftersom den ligger an mot en yta långt under smältpunkten, utan behåller sin förpressade form. Det betyder också att den förpressade folien 3 kan ges omvikta kanter i förväg, eftersom det flytbara GMT-materialet kommer att fylla upp de kaviteter som. bildas genom denna omvikning. Någon omvikning av folien i efterhand blir därför icke nödvändig och förenandet av folien och GMT-materialet sker således fullständigt i en enda operation.As can be seen from the figure, the GMT material has been laid in the form of three layers of different sizes. It is important that the GMT material is inserted correctly and in the present case this material has been adjusted so that it floats in the mold and fills it precisely. Therefore, the three layers have been made in the manner shown. During pressing, as mentioned, the GMT material flows out and maintains the even distribution of fiberglass even during the relocation, which is why the product has a homogeneous composition throughout. The preformed foil 3, on the other hand, does not flow out because it abuts a surface far below the melting point, but retains its pre-pressed shape. It also means that the pre-pressed foil 3 can be given folded edges in advance, as the flowable GMT material will fill the cavities which. formed by this folding. No subsequent folding of the foil therefore becomes necessary and the joining of the foil and the GMT material thus takes place completely in a single operation.

Den negativa formhalvan har som ovan sagts en temperatur av 60-70°C medan den positiva formhalvan kan vara något kallare och ha en temperatur av 40-50°C. Härigenom vinner man den fördelen att genom avkylning av folien mot den positiva formhalvan produkten kommer att fastna vid denna, vilket underlättar losstagandet av produkten från form- delarna.As stated above, the negative mold half has a temperature of 60-70 ° C, while the positive mold half can be slightly colder and have a temperature of 40-50 ° C. This gives the advantage that by cooling the foil against the positive mold half, the product will stick to it, which facilitates the detachment of the product from the mold parts.

FÖRDELAR: Genom föreliggande uppfinning erhåller man de fördelar att tillverkningen av pressformade produkter enligt ovan, t.ex. instrumentbrädor för bilar blir mycket billigare och snabbare i jämförelse med vad som idag är vanligt. Man 10 15 20 25 30 m Ch C29 QD sa sa uppnår även bättre ekonomi vid förfarandet och produkten även genom att man kan avvara en uppstyvande plåt och i övrigt erhåller en lättare produkt. Någon förstyvning av genomgående hål i produkten med hjälp av plåt är ej heller nödvändig då produkten har en inre styrka som är till- räcklig.ADVANTAGES: The present invention provides the advantages that the manufacture of compression molded products as above, e.g. Dashboards for cars are becoming much cheaper and faster compared to what is common today. Man 10 15 20 25 30 m Ch C29 QD sa sa also achieves better economy in the process and the product also by being able to dispense with a stiffening plate and otherwise obtain a lighter product. No stiffening of through holes in the product by means of sheet metal is also necessary as the product has an internal strength that is sufficient.

Produkten och förfarandet enligt föreliggande uppfinning är också miljöanpassade. Man får en enklare tillverkningspro- cess vid vilken man slipper kemisk bearbetning av plåt för förbättrad vidhäftning och vid vilken miljöfarligt avfall i övrigt undvikes. De enda avgaser som förekommer är små mängder av lösgjort propen vid pressningen.The product and process of the present invention are also environmentally friendly. You get a simpler manufacturing process in which you avoid chemical processing of sheet metal for improved adhesion and in which environmentally hazardous waste is otherwise avoided. The only exhaust gases that occur are small amounts of loose propylene during pressing.

Den färdiga produkten är i sig själv också miljövänlig genom att den innefattar endast en typ av plast, före- trädesvis polypropen. Detta underlättar i hög grad den slutgiltiga destruktionen av materialet, som förutom plasten endast innehåller glasfiber, vilket material som bekant ej är miljöovänligt.The finished product itself is also environmentally friendly in that it includes only one type of plastic, preferably polypropylene. This greatly facilitates the final destruction of the material, which in addition to the plastic only contains fiberglass, which material is not known to be environmentally unfriendly.

Materialet enligt uppfinningen har ej samma tendens till s.k. "fogging" som tidigare kända material. Man kan dock om man så önskar lackera folien innan den förpressas och lägges i formen. Detta kan vara en fördel också genom att den därigenom kan ges en mer reptålig yta.The material according to the invention does not have the same tendency to so-called "fogging" as previously known materials. However, if you so wish, you can varnish the foil before it is pre-pressed and placed in the mold. This can also be an advantage in that it can thereby be given a more scratch-resistant surface.

Den fasta förbindelsen mellan GMT-materialet och den tunnare folien som delvis åstadkommes genom att gränsytan på folien mot GMT-materialet i förväg är grovpräglad, gör också att hållfastheten vid krockar blir större. Denna starka vidhäftning har också till följd att splittring av produkten i fråga vid stötar förhindras. Detta är av säkerhetsskäl mycket viktigt, i synnerhet i bilar.The fixed connection between the GMT material and the thinner foil, which is partly achieved by the rough surface of the foil to the GMT material being predetermined, also means that the strength in the event of collisions is greater. This strong adhesion also has the effect of preventing the splitting of the product in question in the event of shocks. This is very important for safety reasons, especially in cars.

Z, .68 '10 Q l 77 4 Materialet enligt föreliggande uppfinning är särskilt lämpligt som material i instrumentpaneler och inrednings- detaljer för bilar, flygplan och liknande. Det kan emeller- tid användas för olika ändamål, t.ex. som handskfacksluckor i bilar, skydd. mot kallras av luft i förarhytter på lastfordon, som delar av motorhuven i lastfordon, men även som inredningsdetaljer av olika slag, t.ex. i stolar och diverse möbler.Z, .68 '10 Q l 77 4 The material according to the present invention is particularly suitable as material in instrument panels and interior details for cars, aircraft and the like. However, it can be used for different purposes, e.g. such as glovebox hatches in cars, protection. against the cold of air in cabs of lorries, as parts of the hood of lorries, but also as interior details of various kinds, e.g. in chairs and various furniture.

Uppfinningen är icke begränsad till den visade utförings- formen, utan den kan varieras på olika sätt inom patent- kravens ram. 1»The invention is not limited to the embodiment shown, but it can be varied in various ways within the scope of the patent claims. 1 »

Claims

10 15 20 25 2 468 977 Patent claims

Process for the production of press-shaped, sheet-shaped materials, characterized in that a pre-formed thermoplastic foil (3) is inserted into a negative mold half (1), after which one or more layers (4) of flowable glass mat-reinforced thermopolymer (GMT) are inserted at flow temperature. in the mold (1) on the preformed thermoplastic foil (3) and that the material is then joined and formed by pressure and heat.

2. A method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic in the film (3) consists of polypropylene with a melting point of 145-150 ° C and the GMT material of polypropylene with a material temperature of 190-200 ° C.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the positive mold half (2) has a lower temperature than the negative mold half (1).

Method according to claim 3, characterized in that the positive mold half (2) has a temperature of 40-50 ° C, preferably 42 i2 ° C, and the negative mold half (1) a temperature of 60-70 ° C, preferably 62 and 2 ° C.

5. A method according to any one of claims 1-4, characterized in that the preformed foil (3) has a thickness of about 1.5 - 2.0 mm and is embossed on the side to be adhered at GMT the material. Jäs. A method according to any one of claims 1-5, that the joining and shaping

6. The sensation takes place at a press pressure of 150-200 bar AV (15-20 N / mm 2) and heat. A method according to any one of claims 1-6, wherein the negative lead half

7. k ä n n e t e c k n a t (1) is embossed.