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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundkörpers aus einer Folie und einer an deren Rückseite angeordneten Verstärkung aus Kunststoff, wobei die Folie zur
Bildung der Verstärkung in einer geschlossenen Form nur zum Teil, insbesondere weniger als die Hälfte der Rückseite der Folie, mit Kunststoff hinterspritzt wird.
Ein derartiges Verfahren ist an sich komplizierter als das seit Jahrzehnten in der Spritzgiess- technik eingeführte Zweikomponenten- bzw. Zweifarbenspritzen. Seine Anwendung ist jedoch vielfach unerlässlich, wenn die Sichtfläche eines Verbundkörpers einer Bearbeitung unterzogen werden soll, welche zweckmässigerweise nur auf einer ebenen Warenbahn durchgeführt wird. Hier geht man also von einer üblicherweise extrudierten Kunststoff-Folie aus, welche im ebenen Zustand bedruckt oder auch mit weiteren Folien oder mit Textil ver- bunden und dann verformt wird.
Bei der im vorliegenden Fall im Vordergrund des Interesses stehenden Herstellung von
Gehäuseteilen, beispielsweise für Mobiltelefone, benötigt man zunächst eine gewisse
Mindestdicke der Folie, damit diese nach dem Bedrucken in die Spritzgiessform eingebracht werden kann. Die Anforderungen bezüglich Handhabung sind dabei geringer, wenn das Verformen erst in der Spritzgiessform erfolgt, da hier nicht ein bereits abgelängtes Folienstück in die Spritzgiessform übertragen werden muss. Foliendicken weit unter 0, 3 mm werden aber dadurch ausgeschlossen, dass bei den üblicherweise mehr als 200 bar betragenden Einspritzdrücken die Folie im Bereich des Anspritzpunktes leicht beschädigt wird. Durch die einströmende Kunststoffschmelze wird ein Teil der Folie abgetragen oder der auf der Folienrückseite aufgebrachte Farbdruck ausgewaschen.
Diese teilweise Abtragung der Folie erlaubt es insbesondere bei hohem Druck und hoher Temperatur nicht, eine gewisse Mindestdicke der Folie zu unterschreiten.
Die Gesamtdicke des Verbundkörpers sollte an sich aus Gründen der Gewichts- und Kostenersparnis nicht höher sein, als dies die statischen Anforderungen beim vorgesehenen Verwendungszweck bedingen. Diese Forderung steht vielfach im Widerspruch zur Notwendigkeit, die heute meist ganzflächig die Folie hinterlegende Verstärkung überall mindestens so dick zu machen, dass der Kunststoff den gesamten Formhohlraum füllen kann, ohne dass hiezu Drücke notwendig sind, die wiederum eine Beschädigung der Folie befürchten lassen.
Zur Vermeidung dieses Problems ist es aus der DE 3603113 A1 bereits bekannt, die Verstärkung nicht auf der genannten Rückseite der Folie sondern nur auf einen Teil der Folie
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aufzubringen. Die gemäss der genannten Schrift hergestellten Verbundkörper weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie für viele Anwendungen zu schwach ausgebildet sind.
Die Erfindung löst das aufgezeigte Problem dadurch, dass ein gemäss dem Verfahren hergestellter Verbundkörper ein Gehäuseteil ist und die Dicke der Folie mehr als 0, 3 mm, vorzugsweise mehr als 0, 8 mm beträgt. Die zu hinterspritzende Folie übernimmt somit in den
Bereichen zwischen den Verstärkungen zur Gänze die statische Funktion. Hiezu reicht häufig eine Foliendicke von wenig über 0, 3 mm, vorzugsweise über 0, 8 mm aus. Dies ist eine Dicke, die von den heutigen, ganzflächig hinterlegten Verbundkörpern fast notwendigerweise überschritten wird.
Die erfindungsgemäss vorgesehene teilflächige Hinterspritzung einer Dekorfolie wird dann spritzgiesstechnisch besonders einfach, wenn zwischen den einzelnen die Kunststoffverstärkung bildenden Teilen Brücken bestehen, insbesondere wenn vorgesehen wird, dass die Folie in Form eines zusammenhängenden Gitters hinterspritzt wird.
An sich stand der erfindungsgemäss vorgesehenen Massnahme das Bedenken entgegen, dass die nur teilweise Hinterlegung der Dekorfolie an der Sichtseite zumindest durch Unebenheiten der Oberfläche bemerkbar sein würde. Dieser Nachteil wird jedoch weitgehend dadurch vermieden, dass die erfindungsgemäss verwendete Folie, selbst wenn sie dünner ist als die bisherigen Verbundkörper, doch deutlich dicker gemacht werden kann und muss, als bisher zum gleichen Zweck eingesetzte Folien. Sofern sich immer noch Probleme ergeben, kann diesen dadurch abgeholfen werden, dass die verstärkten Bereiche mit Rändern versehen werden, welche stetig in die Rückseite der Folie übergehen. Hiezu ist es lediglich notwendig, die an sich z.
B. mit rechteckigen Ausnehmungen versehenen Formen zur Herstellung der Verstärkung mit einer geringfügigen Freistellung (beispielsweise von 0, 1 mm) gegenüber der Folienrückseite zu versehen. Eine solche Freistellung ermöglicht eine Gratbildung im Übergangsbereich von Verstärkung und Folie, jedoch kein ganzflächiges Eindringen des Kunststoffes.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anschliessend anhand der Zeichnung erläutert. In dieser ist Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Gehäusedeckel, Fig. 2 der zugehörige Querschnitt nach der Linie A-B vor der Entnahme des Teiles aus der Form,
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Fig. 3 ein Detail von Fig. 2.
Fig. 4 ist die Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 der zugehörige Querschnitt nach der Linie C-D in Fig. 4.
Der wesentliche und daher allein näher beschriebene Verfahrensschritt ist das Hinterspritzen einer Folie 1 in einer aus zwei Formhälften bestehenden geschlossenen Form 10,10'. Die
Folie wird zuerst in bekannter Weise in einem Extrusionsprozess hergestellt, bedruckt, beschichtet usw. und verformt. Das Verformen kann insbesondere durch Tiefziehen vor dem
Einlegen in die Spritzgiessform 10, 10'erfolgen, es ist jedoch auch möglich, vor dem Hinter- spritzen oder gleichzeitig mit diesem die zunächst ebene Folie 1 in der Spritzgiessform 10,10' in ihre endgültige Gestalt zu bringen.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die in der geschlossenen Form 10, 10'aufgebrachte Verstärkung die Folie 1 nur dort hinterlegt, wo diese allein die notwendigen statischen Eigen- schaften nicht aufweist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat die Verstärkung die Form einer als Rahmen umlaufenden Rippe 2. Zusätzlich wird im Spritzvorgang ein Fenster 3 hergestellt, welches die Folie 1 sowohl an deren Hinterseite als auch an der Stirnseite des ausgeschnittenen Randes der Folie 1 berührt.
In der Detaildarstellung von Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Form 10, 10'im freibleibenden Teil der Folie 1 nicht gänzlich geschlossen ist, sondern dass hier ein Spalt von etwa 0, 1 mm offenbleibt. Der eingespritzte Kunststoff kann in diesem Spalt gerade so weit eindringen, dass sich entlang des Randes der Verstärkung, beispielsweise des Fensters 3, ein Grat 4 ausbildet, welcher stetig gegen die Rückseite der Folie 1 hin verläuft. Durch den minimalen Spalt zwischen den Formhälften 10, 10'wird ausserdem vermieden, dass die Formhälfte 10'an der Rückseite der Folie 1 eine Markierung erzeugt, welche am fertigen Produkt störend sichtbar sein könnte.
Die erfindungsgemäss hinterspritzten Teilbereiche der Folie 1 können voneinander isoliert sein. Spritztechnisch günstiger ist es allerdings, wenn diese Teilbereiche ein Gitter bilden, wie etwa die umlaufende Rippe 2 in Fig. 4 und die Querrippe 6. Insbesondere um den verschiedenen Schwindungsverhalten der Folie 1 und ihrer Verstärkung Rechnung zu tragen, kann natürlich ein ganzes Netz von solchen Querrippen 6 vorgesehen werden.
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Wie aus Fig. 5 beispielhaft hervorgeht, müssen die hinterspritzten Teile nicht als einfache Rippen ausgebildet sein. So können sie etwa einen Schnapphaken 5 oder sonstige Verbindungselemente bilden.
Die Erfindung wurde anhand eines Gehäuseteils, z. B. für ein Mobiltelefon, erläutert, sie ist jedoch nicht auf derartige Anwendungen beschränkt. Vielmehr ist sie auch vorteilhaft bei wesentlich robusteren Teilen, etwa den Verkleidungen von Kraftfahrzeugen. Hier führt die Reduktion des in die Trennebene projizierten Formhohlraumes zu einer verringerten Schliesskraft. Im gleichen Sinne wirkt die Verringerung des Einspritzdruckes, welche durch die Vermeidung dünnwandiger Brücken zwischen den Verstärkungsrippen möglich wird.