專利名稱：用于制造具有一個致密的聚氨酯密封層的結構部件的方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1前序部分所述的用于制造具有一個致密的聚氨酯(PUR)密封層的結構部件的方法。優選的應用領域是以透明涂層注塑工藝制造PUR密封的膠合板復合部件。
背景技術：
在汽車內部以及外部區域的裝飾成形部件、醫藥領域的藥片和外殼以及家具部件和圖案元素需要一個耐光的且耐劃刻的表面密封。已知由木材、鋁或碳素纖維制成的裝飾部件要費事地進行預處理并且高達10次地通過不飽和聚酯漆覆層，直到它們具有所需的漆層厚度。在每次覆漆過程之后都需要在室溫下進行約20分鐘的中間膠凝。聚酯漆層的固化時間一般在48至72小時之間。最后還必需將最上面的漆層磨平。這種覆漆層例如通過噴漆裝置進行，如同在DE 197 53 602 A1中作為現有技術所述的那樣或者通過一個按照DE 197 53 602 A1本身的申請內容改進的噴漆裝置。
在這種噴漆技術中的缺陷是，產生漆漿廢料并且在汽車車廂中發散。此外完成一個漆層需要花費較長時間也是不利的。
為了克服這個缺陷已知所謂的CCM工藝(Clear Coat Moulding透明涂層注塑)。在此涉及一種用致密的聚氨酯密封表面的方法，其中理論基礎是，脂肪族的聚氨酯是耐光的并且可以非常好地粘附在木材、金屬以及不同的織物上。此外脂肪族聚氨酯不僅可以用于硬質結構而且可以用于柔性結構。PUR密封產品的制造在一個唯一的工作過程中實現，即，將要被密封或要被覆層的產品放入模具中，其空腔要考慮到層厚，在關閉模具后空出一個對應于層厚的間隙。這個間隙在高壓工藝中通過一種雙組分聚氨酯在一個工作過程中注射澆注。覆層過程在聚氨酯層反應時間過后的幾分鐘之后結束并且可以將已覆層的產品從模具中取出。通常無需對PUR密封的或PUR覆層域內的產品進行再處理。
在此通常總是對應于要被充滿的空腔給定PUR的固定體積作為注射注射重量。在此沒有考慮到，要被覆層的產品或結構部件，在下面也部分地稱為嵌入部件，在配料本身可能具有不同的體積。主要是在膠合板復合部件中由于質量誤差在切割膠合板以及在與金屬襯底粘接時出現配料上的差別。此外由于相同形式的嵌入部件具有不同的膠合也產生體積偏差，例如在對于轎車內部的木裝飾根據顧客的需要使用不同的木材(根木、樺木、杉木等)的時候。由于在嵌入部件中的這種質量誤差可能在要被充滿的空腔的體積上產生相應的變化。
如果與常見的那樣對每次注射給定一個固定的PUR體積，則根據是否射進太多或太少的PUR到空腔里面，這存在不同的負面影響。
對于一個太小的空腔中射進太多的PUR并導致在空腔中產生所不期望的壓力升高時，其后果是，導致空腔的擠壓和過注射。由此比合適所需的注射要消耗更多的PUR；此外在嵌入部件上可能形成所不期望的毛刺。
對于一個太大的空腔，這個空腔沒有完全充滿，即，沒有實現完全覆層。此外內壓可能沒有大到足以可靠地使氣泡破裂，因此使密封層夾雜氣體。

發明內容
由此出發本發明的目的是，給出一種用于制造PUR密封產品的方法，它與嵌入部件的質量誤差無關地總是以不變的質量密封并且該方法尤其可以避免上述缺陷。
這個目的通過一個具有權利要求1特征的方法得以實現。在從屬權利要求中給出有利的擴展結構和設計。
通過在達到給定的斷開壓力時切斷組分輸入，使得在空腔中的每次注射注射總是達到相同的內壓并且使注射體積適配于空腔的變化。由此不僅可以使膠合板復合部件隨著配料的變化毫無問題地以高質量的密封層覆層，而且也可以使每次注射毫無問題地對具有不同膠合板的膠合板復合部件覆層。由此總是實現相同的模具內壓，此外保證所有可能出現的氣泡破裂并由此避免夾雜氣體。
最好在混合頭上測量其中一種組分的壓力。當多羥基化合物與異氰酸酯的混合比不是1∶1時，最好測量那個具有較高PUR混合物份額的組分的壓力，因為對于這個組分在注射結束時壓力陡峭地升高因此要最好進行監控。但是也可以對于在PUR混合物中較低比例的組分或者對于兩個組分都測量壓力。
在另一擴展結構中規定，附加地測量開始PUR注射后的時間，因為在模具泄漏時通常達不到或者非常遲地達到斷開壓力并因此可能浪費不必要多的PUR。在一定的時間過后也斷開組分輸入，盡管還沒達到斷開壓力。在這種情況下必需檢驗哪里可能存在泄漏。


下面借助于實施例和參考附圖詳細描述本發明。附圖中圖1為一個具有一個透明PUR層的膠合板復合部件的橫截面圖，圖2為一個PUR高壓機器的簡圖，圖3為一個具有已裝上的混合頭的模具的橫截面圖，圖4為在混合頭上一個組分的壓力Pist隨時間變化的曲線(正常運行)，圖5為在混合頭上一個組分的壓力Pist在模具出現泄漏時的曲線。
具體實施例方式
要借助于一個長形嵌入部件1描述本發明，該嵌入部件由一個金屬襯底2和一個木膠合板3制成，在其上通過按照本發明的方法涂覆一個致密的、不發泡的PUR層4。多羥基化合物與異氰酸酯組分本身分別是無色(klar)和透明的。如果期望得到彩色的(不透明或透明的)密封層，必需在一個或兩個組分中添加適當的物質。通過添加活化劑和催化劑以適當的方式調節致密的PUR的硬化反應時間。
由圖2可以看出，多羥基化合物-與異氰酸酯-組分以公知的方法存儲在工作容器5和6里面，它們分別具有一個絕緣層7和一個電機驅動的攪拌器8。通過輸入管道9和10以及電驅動的配量器11和12使這些組分輸入到一個混合頭13中并在混合頭的再循環狀態下通過回輸管道14和15導回到相應的工作容器中。所述混合頭13連接到一個模具20上并且具有用于多羥基化合物-與異氰酸酯-組分的壓力傳感器16和17。此外在組分回路中設有安全閥18和19。
在圖3中示出在關閉狀態的模具20，它由一個下模具半體21和一個上模具半體22組成。由金屬襯底2和木膠合板3構成的嵌入部件位于下模具半體21里面。在上模具半體22里面在嵌入部件頂面與模具內壁之間形成一個空腔23。此外在上模具半體22中在混合頭一側設有澆注通道24和25而在背離混合頭的空腔一側設有一個溢流腔26，它通過一個薄膜連接部(Filmanbindung)27與空腔23按流動技術連接。在混合頭13上設有一個壓力傳感器16(用于多羥基化合物組分)或17(用于異氰酸酯組分)。在需要的情況下可以在澆注通道中附加設置壓力傳感器28并且在溢流腔中附加設置壓力傳感器29。
按照本發明的PUR-透明涂層-注塑方法如下運行(參見圖4)將嵌入部件1置入到下模具半體21里面并且將上模具半體22放置到下模具半體21上面，由此使模具20閉合。通過啟動PUR設備，通過配量器11和12使組分壓力Piso和Ppoly提高，直到達到所期望的混合壓力Pstart，該壓力例如可以是150bar。一個組分的這個所期望的混合壓力Pstart作為基準值被存儲在機器控制器中。此外在機器控制器中存儲一個可調整的斷開壓力值Pab，其數值取決于要被制造的結構部件。這個數值例如可以超過基準值15bar。現在打開混合頭13并將PUR混合物通過澆注通道24和25注射到空腔23中。所述混合物在空腔中從澆注區24、25移動到另一端部同時充滿空腔23。在開始填充過程時在空腔23中還沒有顯示出明顯的壓力升高(Pist基本上恒定)。隨著填充度的增加，空腔23中的內壓增加并由此使在混合頭處兩個組分的壓力Pist增加。當達到預調整的斷開壓力Pab時，斷開組分輸入并使混合頭13換接到再循環狀態。而現在模具20在一個反應時間上保持關閉，直到PUR固化。典型值一般為幾分鐘并且最終取決于嵌入部件的尺寸和密封層的厚度。在硬化后使模具20打開并可以取出完成密封的膠合板復合部件。接著可以開始下一循環。
代替測量組分壓力或者除了測量組分壓力外，也可以在其它位置測量壓力，以獲得一個斷開壓力Pab，例如通過注射壓力傳感器28或溢流壓力傳感器29。也可以在注射壓力與溢流壓力之間形成一個平均值，它作為斷開壓力被計算。
總是在模具20中達到相同的模具內壓，由此保證與空腔23中的變化無關地總是完全充滿這個空腔并且總是將相同的壓力施加到嵌入部件1、尤其是膠合板層3上。由此還保證產生一個高質量的漆層，它尤其沒有夾雜氣體或其它的缺陷點。
如由圖5看出，附加地給定一個時間Tab，在其過后還沒達到給定的斷開壓力Pab時也斷開組分輸入。通過這種方法避免，在泄漏的情況下，當壓力Pist達不到斷開壓力Pab時，從模具20中排出太多不需要的PUR混合物。
附圖標記清單1 嵌入部件2 金屬襯底3 木膠合板4 PUR層5 多羥基化合物工作容器6 異氰酸酯工作容器7 絕緣層8 攪拌器9 用于多羥基化合物組分的輸入管道10用于異氰酸酯組分的輸入管道11用于多羥基化合物組分的配量器12用于異氰酸酯組分的配量器13混合頭14用于多羥基化合物組分的回輸管道15用于異氰酸酯組分的回輸管道16用于多羥基化合物組分的壓力傳感器17用于異氰酸酯組分的壓力傳感器18多羥基化合物回路中的安全閥19異氰酸酯回路中的安全閥20模具21下模具半體22上模具半體23空腔24垂直的澆注通道25水平的澆注通道26溢流腔27薄膜連接部28澆注區中的壓力傳感器29溢流腔中的壓力傳感器
權利要求
1.一種用于制造具有一個致密的聚氨酯(PUR)密封層的結構部件的方法，尤其是用于透明涂層注塑PUR，以便制造一個透明的PUR密封層，其中將所述結構部件置于一個模具(20)里面，該模具在關閉狀態下在要被覆層的結構部件(1)表面與面對這個表面的模具內壁之間存在一個間隙(23)，其中致密的PUR組分多羥基化合物與異氰酸酯、必要時帶有添加物通過一個混合頭(13)和一個澆注通道(24，25)注射到裝有結構部件(1)的模具(20)中，其特征在于，當在組分輸入中和/或PUR混合物的流動路徑中達到一個給定的壓力Pab(斷開壓力)時，結束組分輸入。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，只測量其中一個組分的壓力。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在混合比不等于1∶1時測量那個具有較高PUR混合物份額的組分的壓力。
4.如權利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，測量澆注通道(24，25)中的壓力。
5.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，使用一個具有一個溢流腔(26)的模具(20)并且測量溢流腔(26)中的壓力。
6.如權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，不僅測量澆注通道(24，25)中的壓力而且測量溢流腔(26)中的壓力，形成這兩個壓力值的一個平均值并且在達到一個給定的平均值時斷開組分輸入。
7.如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，附加地在混合物輸入開始后測量時間t，并且在一個確定的、可預定的時間Tab過后斷開組分輸入。
全文摘要
本發明描述了一種用于制造具有一個致密的聚氨酯(PUR)密封層的結構部件的方法，尤其是用于透明涂層注塑PUR，以便在膠合板復合部件上制造一個透明的PUR密封層，其中將所述結構部件放置到一個模具里面，其中在關閉狀態下在要被覆層的結構部件表面與面對這個表面的模具內壁之間存在一個空腔，其中致密的PUR組分多羥基化合物與異氰酸酯、必要時帶有添加物通過一個混合頭和一個澆注通道注射到裝有結構部件的模具中。本發明的特征在于，當在組分輸入中和/或PUR混合物的流動路徑中達到一個給定的壓力P
文檔編號B29C31/06GK1723119SQ200480001910
公開日2006年1月18日 申請日期2004年3月4日 優先權日2003年3月5日
發明者J·倫克爾, T·松塔格 申請人:卡勞斯-馬菲塑料工業股份公司