DE10211138A1

DE10211138A1 - Verfahren zur Prüfung spritzgegossener Kunststoffbauteile

Info

Publication number: DE10211138A1
Application number: DE2002111138
Authority: DE
Inventors: Juergen Korzonnek; Peter Telgenbrok
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-03-14
Filing date: 2002-03-14
Publication date: 2003-09-25

Abstract

Verfahren zur nicht zerstörungsfreien Prüfung spritzgegossener thermoplastischer Kunststoffbauteile unter Verwendung eines zusammen mit dem Bauteil hergestellten Prüfabschnittes.

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Verfahren zur nicht zerstörungsfreien Prüfung spritzgegossener Kunststoffbauteile.

Zur Beurteilung derartiger Bauteile beispielsweise in Hinblick auf Qualität, Eigenschaften, Beschaffenheit werden eine Vielzahl von Tests durchgeführt. Neben einer zerstörungsfreien Prüfung, welche keine negativen oder funktionsbeeinträchtigenden Auswirkungen auf das Bauteil selbst hat, ist es gegebenenfalls notwendig, Tests vorzunehmen, welche eine Zerstörung des Bauteiles bzw. des Materials nach sich ziehen.

Für eine solche nicht zerstörungsfreie Prüfung werden einzelne Bauteile aus einer laufenden Fertigung für Testzwecke entnommen, jedoch sind die Bauteile weiterhin nicht mehr verwendbar; alternativ besteht die Möglichkeit, eigens Testbauteile herzustellen.

Die DE 197 39 599 A1 beispielsweise betrifft ein Verfahren und eine Testplatte zur Qualitätsbeurteilung von thermoplastischem Kunststoffmaterial. Danach wird eine Testplatte mit vorgegebener Form hergestellt und die Qualitätsbeurteilung des Kunststoffmaterials erfolgt durch eine Auswertung der Eigenschaften der Testplatte. Unter anderem erfolgt auch eine Überprüfung in Hinblick auf das Vorliegen von unerwünschten Fremdstoffen im Kunststoffmaterial, wobei Störstoffe z. B. in Form von anderen Kunststoffen, Wasser bzw. Feuchtigkeit, Papier, Holz, Metall etc. vorliegen können.

Für die Testdurchführung werden gemäß der DE 197 39 599 A1 für eine optische Untersuchung Oberflächenbereiche erodiert oder geätzt, es werden Teile für eine Flammprüfung entnommen, weiterhin wird die Testplatte in einer Klimakammer gelagert, um eine Migration von Hilfsstoffen oder Additiven festzustellen.

Die Durchführung derartiger zerstörender oder zeitintensiver Tests von Bauteilen, welche einer laufenden Fertigung entnommen sind bzw. von eigens zu diesem Zweck hergestellten Prüfbauteilen ist sehr aufwändig und sowohl Zeit- als auch kostenintensiv; für Tests wird nachteiliger Weise jeweils ein komplettes Bauteil benötigt.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine nicht zerstörungsfreie Prüfung spritzgegossener Kunststoffbauteile zu ermöglichen, ohne dass dabei das Bauteil selbst zerstört wird und jeweils ein komplettes Bauteil benötigt wird - das Bauteil soll weiterhin bestimmungsgemäß verwendbar sein. Eine einfache, kostengünstige und zeitsparende Möglichkeit zur Bauteilprüfung soll zur Verfügung gestellt werden.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1, wobei die zugrunde liegende Idee die Herstellung eines spritzgegossenen Kunststoffbauteiles mit wenigstens einem Prüfabschnitt, welcher zumindest annähernd dieselben Eigenschaften wie das Bauteil selbst aufweist, umfasst.

Es werden somit die Vorteile einer zerstörungsfreien Bauteilprüfung mit den Möglichkeiten einer nicht zerstörungsfreien Bauteilprüfung verbunden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine Prüfabschnitt an das Bauteil angeformt, jedoch ist es entsprechend einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel auch als zweckmäßig anzusehen, den Prüfabschnitt zwar im selben Spritzgießwerkzeug im selben Spritzgießzyklus herzustellen, ihn jedoch nicht mit dem Bauteil verbunden vorzusehen.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Prüfabschnitt in einem nicht oberflächenkritischen Bereich des Bauteiles angeformt ist. Beispielsweise ist der Prüfabschnitt im Bereich einer Sicke, einer Bauteilkante oder auf der Rückseite des Bauteils angeformt, so dass eine unverändert hohe Oberflächenqualität der erforderlichen Bereiche gewährleistet ist.

Sehr vorteilhaft ist es außerdem, wenn eine eindeutige Zuordnung eines entnommenen Prüfabschnittes zum zugehörigen Bauteil möglich ist, wobei zweckmäßiger Weise die Anbringung einer eine eindeutige Zuordnung ermöglichenden Markierung nach Bauteilherstellung und vor Entnahme eines Prüfabschnittes erfolgt.

Der Prüfabschnitt eignet sich prinzipiell für jede Art der zerstörenden und selbst verständlich auch der nicht zerstörenden Prüfung.

Nachfolgen ist unter Bezugnahme auf Figuren ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel näher erläutert, dabei zeigen schematisch und beispielhaft:
Fig. 1 ein spritzgegossenes Bauteil aus Kunststoff in räumlicher Darstellung sowie
Fig. 2 einen Schnitt durch ein spritzgegossenes Bauteil aus Kunststoff.
Fig. 1a zeigt ein spritzgegossenes Bauteil 10 aus Kunststoff in räumlicher Darstellung, ein Schnitt A-A ist in Fig. 1b dargestellt. In bekannter Weise wird in einen zwischen zwei Werkzeughälften eines Spritzgießwerkzeuges gebildeten Formraum ein flüssiger Kunststoff eingespritzt und nach dessen ausreichendem Erstarren das Bauteil entnommen. Bei dem spritzgießfähigen Kunststoff handelt es sich beispielsweise um einen thermo- oder duroplastischen Werkstoff.
Das Bauteil 10 umfasst einen oberflächenkritischen Bereich 11, welcher zur bestimmungsgemäßen Verwendung des Bauteiles 10 eine unverändert hochwertige Oberfläche aufweisen muss; der Bereich 11 wird gegebenenfalls einer Weiterbehandlung, beispielsweise einer Lackierung unterzogen. Zur Befestigung des Bauteiles 10 ist ein Befestigungsbereich 13 vorgesehen, welcher vorliegend als Befestigungsflansch mit Durchgängen 15 zur Befestigung ausgebildet ist.
Im Bereich des nicht oberflächenkritischen Befestigungsflansches 13 sind Prüfabschnitte 12, 12a, 12b angeformt. Die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b sind einerseits umlaufend mit dem Bauteil 10 verbanden, so dass die Bauteilvorderseite auch im Bereich des Befestigungsflansches 13 eine zumindest annähernd ebene Oberfläche aufweist, andererseits sind die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b aufgrund eines auf der Bauteilrückseite befindlichen, eine Sollbruchstelle bildenden Einschnittes 14, 14a, 14b gegebenenfalls leicht vom Bauteil 10 trennbar. Da die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b Teil des Bauteiles 10 sind bzw. mit ihm hergestellt sind, ist eine Übereinstimmung ihrer Eigenschaften mit denen des Bauteiles 10 selbst immer gewährleistet.
Alternativ zur dargestellten Ausgestaltung mit einer umlaufenden Verbindung 14 der Prüfabschnitte 12, 12a, 12b mit dem Bauteil 10 wird es auch als zweckmäßig angesehen, wenn eine unterbrochenen Verbindung nach Art einer Perforation vorgesehen ist, wodurch sich eine besonders leichte Lösbarkeit der Prüfabschnitte 12, 12a, 12b vom Bauteil 10 ergibt. Weiterhin ist es gegebenenfalls auch vorteilhaft, den oder die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b gänzlich vom Bauteil 10 getrennt - jedoch im selben Spritzgießzyklus - herzustellen, so dass ein gegebenenfalls nachfolgender Trennvorgang entfallen kann.
Für den Fall, dass eine Probenentnahme für Tests erfolgen soll, können in dem mit den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sehr einfach und mit geringem Aufwand Prüfabschnitte 12, 12a, 12b vom Bauteil 10 getrennt und für Test zur Verfügung gestellt werden, ohne dass das Bauteil 10 selbst dadurch unbrauchbar würde; wenn keine Probenentnahme gewünscht ist, verbleiben die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b am Bauteil 10.
Als sehr vorteilhaft hat sich herausgestellt, eine Markierung sowohl am Bauteil 10 als auch an den Prüfabschnitten 12, 12a, 12b vorzusehen, so dass jederzeit eine eindeutige Zuordnung zwischen Bauteil 10 und Prüfabschnitt 12, 12a, 12b möglich ist. Eine derartige Markierung wird zweckmäßigerweise nach Herstellung des Bauteiles/Prüfabschnitte und vor Probenentnahme erfolgen, wobei sinnvoller Weise eine Markierung nur dann erfolgt, wenn tatsächlich ein Prüfabschnitt entnommen wird; gegebenenfalls ist es jedoch auch zu bevorzugen, wenn jedes Bauteil mit einer Markierung versehen wird.
Die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b eignen sich prinzipiell zur Durchführung beliebiger Tests, dabei spielt es keine Rolle, ob die Tests zerstören sind oder nicht, ob die Tests eine lange Zeit in Anspruch nehmen oder die Prüfabschnitte 12, 12a, 12b zur Durchführung von Tests versendet werden - das zugehörige Bauteil ist bestimmungsgemäß verwendbar. Beispielsweise werden Prüfabschnitte 12, 12a, 12b zur Bestimmung des Feuchtigkeitsanteiles etwa mittels Gravimetrie, des Kristallinitätsgrades, der Blendanteilverteilung, der Molekulargewichtsverteilung oder zur Gutachteruntersuchung herangezogen.

Claims

1. Verfahren zur nicht zerstörungsfreien Prüfung spritzgegossener Kunststoffbauteile, gekennzeichnet durch wenigstens einen im Spritzgießvorgang mit dem Bauteil (10) hergestellten Prüfabschnitt (12, 12a, 12b), welcher zumindest annähernd dieselben Eigenschaften wie das Bauteil (10) selbst aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Prüfabschnitt (12, 12a, 12b) an das Bauteil (10) angeformt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Prüfabschnitt (12, 12a, 12b) in einem nicht oberflächenkritischen Bereich (13) des Bauteiles (10) angeformt ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass eine eindeutige Zuordnung eines entnommenen Prüfabschnittes (12, 12a, 12b) zum zugehörigen Bauteil (10) möglich ist.