CN105980127A - 塑料成形件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造塑料成形件(1)的方法，具有步骤：a)提供第一装饰膜(11)，所述第一装饰膜至少局部具有不透明的涂层(112)；b)通过借助加工工具进行加工将装饰物的至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中；c)提供第二装饰膜(12)；d)将装饰膜(11、12)放入包括第一半模(21)和第二半模(22)的注塑模具(2)中，所述第一和第二半模共同构成用于使塑料成形件(1)成型的型腔(23)，第一装饰膜(11)设置在型腔(23)的第一壁(22f)上，而第二装饰膜(12)设置在型腔(23)的与第一壁(22f)相对置的第二壁(21f)上安装；e)在装饰膜(11、12)的背后注入塑料材料，从而第一装饰膜(11)构成塑料成形件(1)的第一表面，而第二装饰膜(12)构成与第一表面对置的第二表面。

Description

塑料成形件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种塑料成形件以及一种用于制造塑料成形件的方法。
背景技术
为了提供具有装饰性表面的塑料成形件，已知的是，将装饰膜放入注塑模具中并且从后面注入塑料材料。
对这种成形件的表面提出了高的要求。所述表面特别必须相对于其日常使用中接触的物质、例如指纹、指甲油去除剂和类似物有耐抗性并还必须尽可能没有刮痕地承受机械的载荷。对这种成形件的表面还提出了高的视觉要求，即所述表面在视觉上应有高质量和/或吸引人的效果。
为了实现表面良好的耐抗性和/或表面希望的视觉效果，通常，在塑料材料硬化之后还借助湿法涂漆向成形件上施加至少一个保护漆层。这里借助于所述湿喷漆也可以施加其他的装饰元素。
但这种涂漆步骤使得塑料成形件的制造变得明显更为复杂和昂贵。同时由此不能总是在定位装饰元素时实现希望的公差。
发明内容
本发明的任务是，给出一种塑料成形件及其制造的方法。
该任务通过具有权利要求1的特征的方法以及通过具有权利要求26的特征的塑料成形件来解决。
这种用于制造塑料成形件的方法具有以下步骤：
a)提供第一装饰膜，所述第一装饰膜至少局部地设有不透明的涂层；
b)通过利用加工工具进行的加工，将装饰物的至少一个装饰元素引入第一装饰膜中；
c)提供第二装饰膜；
d)将各装饰膜置入包括第一和第二半模的注塑模具中，所述第一和第二半模共同构成用于使塑料成形件成型的型腔，其中第一装饰膜安放在型腔的第一壁上，而第二装饰膜安放在型腔的与第一壁相对置的第二壁上；
e)从装饰膜后面注射塑料材料，从而第一装饰膜构成塑料成形件的第一表面，而第二装饰膜构成与第一表面对置的第二表面。
利用这种方法可以获得这样的塑料成形件，所述塑料成形件具有第一装饰膜，所述第一装饰膜至少局部地具有不透明的涂层，将装饰引入所述不透明的涂层中，并且所述塑料成形件具有第二装饰膜，第一装饰膜构成塑料成形件的第一表面并且第二装饰膜构成与第一表面对置的第二表面。
在步骤b)中尤其是可以通过激光辐射和/或通过铣削和/或冲压实现将装饰的至少一个装饰元素引入第一装饰膜中。就是说或，加工工具优选是激光器、铣削工具和/或冲压工具。
两个装饰膜优选构成用于塑料成形件的两个表面的保护，从而所述塑料成形件特别耐久。因此可以不再在塑料材料的硬化之后对塑料成形件进行湿喷漆，从而直接获得完成的部件。第一装饰膜在塑料成形件的装配状态下优选构成其背侧，从而不透明的层不必具有过高的光学质量。重要的只是，尤其是通过激光辐射、铣削或冲压引入的之后优选被从后面照亮的装饰具有高质量。
同时通过两个装饰膜的组合获得了特别高的设计自由度和精确性。两个膜片具有优选相互补充的装饰元素或设计元素、例如互补的图案，它们例如在观察时和/或在背光照明中补充成总体的设计效果或总体装饰效果和/或在以不同的角度观察时得到光学上变化的效果。
在引入设计图案时，可实现的公差在+/-0.1mm的范围中，而在备选的方法中，例如在使用预冲压的转移膜时，对于小部件只能实现+/-0.2mm公差，而对于较大的部件只能实现+/-1mm的公差。
此外激光辐射、铣削或冲压不受固定的设计约束。这样例如可以在没有附加支出的情况下制造个性化的设计或高度灵活地进行小批量制造。激光器或铣头这里电子地操控，其中控制信号控制激光束、铣头或冲刀在成形件表面上的位置。可以是部件特定地，即对于每个单独成形件或对于确定数量的成形件修改控制信号。
特别是当希望引入较大面积的装饰物或装饰元素并且这种引入利用精细结构化的工具如激光束或铣头持续时间过长时，冲刀或冲头尤是有利的。同样当装饰物或装饰元素总是具有同类的、反复的主题、例如圆、点、星、符号、字母时，使用冲刀或冲头是合理的。
优选在背后注入之后通过激光辐射、铣削或冲压将所述装饰物和/或至少一个装饰元素引入第一装饰膜中。由此可以特别准确地布置或定位所述装饰物和/或所述至少一个装饰元素，因为重要的、干扰或不利地影响所述装饰物和/或至少一个装饰元素的布置和/或定位的工作步骤、尤其是在注塑模具中定位装饰膜和背后注入已经完成。
但备选地也可以在背后注入之前、尤其是将在第一装饰膜放入注塑模具中之前通过激光辐射、铣削或冲压将所述装饰物和/或至少一个装饰元素引入第一装饰膜中。
优选在通过激光辐射、铣削或冲压将所述装饰物和/或至少一个装饰元素引入第一装饰膜中时，在利用加工工具加工的区域中至少部分地去除不透明的涂层和/或在利用加工工具加工的区域中降低不透明的涂层的不透明度。
通过激光辐射、铣削或冲压，可以精确地除去不透明的涂层，以便由此引入从后面照亮的符号或其他的装饰元素。这里在激光束触及的位置，不透明的涂层的材料被加热和蒸发并且由此被去除。在铣削或冲压的情况下，不透明的涂层的材料被机械地除去。
例如由在通常透明的聚合物结合剂中的色素组成的材料适合于此，如具有高色素沉着的不透明的有色漆层、例如碳黑颜料，由铝、铬或铜或类似物构成的金属层，其中色素的比例和类型确定漆的不透明性。这里也可以使用蒸发的并且这里形成簇的锡构成的金属层作为不导电的金属层(所谓的NCVM层(NCVM＝Non-Conductive Vacuum Metallization(不导电真空镀膜)))。在激光辐射时改变其光学特性、尤其是不透明度或透明度的材料也可以用作用于不透明的涂层的材料。
优选用于激光辐射使用Nd:YAG激光器，这种激光器尤其是发射在红外线范围中的光。激光束所需的强度根据不透明的涂层的类型和厚度并且也根据去除不透明的涂层应具有的速度来确定。已证明可行的是，这样选择有色漆层的色素沉着，使得色素指数PZ处于1.5cm3/g至120cm3/g的范围中、尤其是在5cm3/g至120cm3/g的范围中，其中色素沉着数量PZ根据下式计算
和其中：
mP＝有色漆层中的色素的质量，以g为单位，
mBM＝常数；有色漆层中的结合剂的质量，以g为单位，
mA＝常数；有色漆层中的添加剂的固体的质量，以g为单位，
(按照DIN 53199)，
d＝色素的密度(按照DIN 53193)，
x＝控制变量，对应于有色漆层中不同的色素的数量。
以这种方式，可以基于有色漆层被认定为合适的组成快速且简单地计算与此不同的其他可能的色素沉着。
证实为有利的是，这样选择有色漆层的色素沉着，使得可见的光通过不透明的涂层的透射比τ小于50％。尤其是利用分光光度计，例如由Hitachi U-2000型的分光光度计确定不透明的涂层的透射比τ、即透射度，优选在360nm至700nm之间的波长范围中测量。
在将所述装饰物和/或至少一个装饰元素引入第一装饰膜中之后，优选利用加工工具加工的区域和未利用加工工具加工的区域在透明度上具有这样的差别，使得观察人在没有辅助器具的情况下可以在透射光观察中辨别出这种差别。这里透明度的差别尤其是至少为5％、优选至少为10％至75％。由此保证，在装饰物中存在充分的对比度，从而产生清晰的且可良好地辨别的装饰物。
优选通过印刷、尤其是丝网印刷或凹版印刷施加不透明的涂层。这里所述印刷可以全表面地或局部地进行。此外可以依次执行多个印刷过程，以便达到希望的覆盖程度或希望的不透明性。这里也还可以全表面或局部地同时印刷附加的层、例如有色透明的或半透明的层、保护漆或类似物。
备选地可以借助转移膜施加不透明的涂层。这里也可以进行全表面的或局部的施加。这样的转移膜通常包括载体层、可选的剥离层以及一个或多个作为转移层的装饰层和/或胶粘剂层，所述装饰层可以程度不同地覆盖。在施加转移膜之后揭下载体层，其中转移层连同其余的层保留在装饰膜上。此时不透明的涂层由至少一个装饰层形成并且由已经提到的材料组成。
优选不透明的涂层在引入装饰物之前在对于人可见的波长范围中具有小于50％、尤其是小于20％、优选小于5％的透明度。这提供了一种看起来暗的背景，所述背景对于以后的背光照明提供了良好的对比。
此外适宜的是，不透明的涂层在引入装饰物之后在利用加工工具加工的区域中在对于人可见的波长范围中具有大于50％、尤其是大于75％的透明度。由此能够实现可良好识别的背照效果。这里在不同的对于人可见的波长中透明度也可以不同，从而产生有色的背光照明。
优选不透明的涂层具有小于100μm的层厚、尤其是在5μm至50μm之间的层厚。借此一方面确保了必要的不透明性，另一方面保证能够制造薄的并且必要时柔性的塑料成形件。
此外优选的是，第一装饰膜具有至少一个外的至少局部的涂层、尤其是透明的或半透明的有色涂层、保护漆涂层和/或胶粘剂涂层。这种涂层可以如上所述通过印刷或借助转移膜施加。也可以采用这些技术的组合。由此可以实现附加的视觉效果或将附加的功能集成到装饰膜中。
优选所述装饰物和/或至少一个装饰元素是或包括徽标、符号和/或至少一个字母数字的标志。这些元素也可以与作为装饰元素的抽象的图形设计元素相组合。所述装饰物可以具有纯装饰的功能，但优选也是功能性的，例如标出仪器的显示或操作元件、如状态显示装置、操作面或类似物。
优选通过冲压将至少一个另外的装饰元素引入第一装饰膜中。这可以给显示元件、背光装置或类似物设置大面积的空隙，而不必对这些区域进行费力的激光或铣削处理。
此外优选的是，第一装饰膜在放入注塑模具之前被深拉。由此可以产生所谓的嵌入件，所述嵌入件在背后注入之前尤其是可以较为强烈地三维变形，这种变形在背后注入期间通常是不可能的。
在这里可以采用常规的深拉法。通常作为片材提供第一装饰膜并且将其放入具有希望的最终轮廓的深拉工具中。通过施用热量、优选是80℃至200℃的温度，使得装饰膜可变形。现在膜片可以通过施加真空和/或通过施加成形冲头和/或空气过压与深拉工具的形状配合并借此被置于希望的最终轮廓。在冷却时，第一装饰膜的材料再次硬化，从而其保持最终轮廓。
在深拉之后可以必要时还进行机械再加工，例如通过切割(机械地或借助激光)、铣削、冲压或类似操作。
这里优选第一装饰膜具有50μm至2000μm的厚度。借此一方面保证良好的机械稳定性，另一方面能够实现无问题的成形。
优选第一装饰膜具有至少一个由无色的或有色的、透明的或半透明的热塑性的材料、尤其是ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA组成的层。所述层作为用于不透明的涂层和可能存在的其他层的载体，但可以本身从后面被照明。通过所述材料的热塑性特性可以实现毫无问题的成形。
另外优选的是，引入的所述至少一个装饰元素和/或装饰无具有至少一个线宽为至少50μm、尤其是至少0.5mm的线。所述线可以是上述装饰元素的组成部分或可以构成所述装饰元素，即例如构成字母、符号或徽标。最小的线宽由眼睛的分辨能力和感知能力确定。通过背光照明，非常细的线也是可以分辨的。装饰元素的最大的线宽或最大的伸展仅由装饰元素的类型限定。
另外适宜的是，第二装饰膜具有载体层、可选的剥离层和至少一个可以从剥离层上剥离的装饰层，并且载体层在背后注入之后从装饰层揭下。就是说这是一种转移膜，如已经通过向第一装饰膜上施加不透明的涂层所说明的那样。载体层可以这里也一直到安装塑料成形件之前都保留在塑料成形件上并且由此在操作期间附加地保护表面。
对此替代地，第二装饰膜可以类似于第一装饰膜地构成。为此第二装饰膜优选具有至少一个由无色的或有色的、透明的或半透明的热塑性的材料、尤其是ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA组成的层。所述层用作用于第二装饰膜的装饰层的载体。
在第二装饰膜的一个备选的实施方式中，和在第一装饰膜中一样，有利的是，第二装饰膜在放入注塑模具中之前被深拉。由此产生可以所谓的嵌入件，所述嵌入件在背后注入之前尤其是可以较为强烈地三维变形，这种变形在背后注入期间通常是不可能的。
在这里可以使用常规的深拉法。通常作为片材提供第二装饰膜并将放入具有希望的最终轮廓的深拉工具中。通过施用热量、优选80℃至200℃的温度，使得装饰膜可变形。现在膜可以通过施加真空和/或通过施加成形冲模和/或空气过压与深拉工具的形状配合并且借此置于希望的最终轮廓。在冷却时，第二装饰膜的材料再次硬化，从而其保持最终轮廓。
优选第二装饰膜的装饰层具有至少一个高光泽的或无光泽的和/或设有触感结构的保护漆层。这里所述保护漆层可以是无色或有色的、半透明或透明的或者也可以具有不透明的区域。尤其优选的是，(第二装饰膜的)所述装饰层构成另一个装饰物，所述另一个装饰物与第一装饰膜的至少一个装饰元素和/或装饰物配合作用。
优选为了构成触感结构，在背后注入时将尤其是触感的表面浮雕结构成型到第二装饰膜与塑料材料背离的表面中，尤其是基于设置在型腔的壁和第二装饰膜的载体膜之间或设置在型腔的壁和第二装饰膜之间的图案层成型。
就是说所述触感结构在注塑期间形成，这时第二装饰膜由于注入的塑料材料的热和压力是塑性可变形的。这里所述图案层可以直接由型腔的壁形成或优选通过单独的置入件、尤其是通过载体膜本身提供。
第二装饰膜优选至少局部是透明或半透明的并且尤其是具有5％至100％的透明度。以这种方式，第一装饰膜的背光照明的所述至少一个装饰元素和/或装饰物从第二装饰膜的一侧也可以良好地识别。
优选的是，各装饰膜以0.5mm至10mm、优选0.8mm至5mm距离放入注塑模具中。该距离确定完成的塑料成形件的壁厚。
此外优选的是，将至少一个型芯向装饰膜之间引入注塑模具中。由此可以将空腔或空隙引入塑料成形件中，所述空腔或空隙可以用于容纳功能元件、例如单独的构件，如显示器、开关、调节器或单独的背光装置和/或触摸传感器或类似物。所述型芯这里优选通过在第一装饰膜中的冲裁口(Ausstanzung)导入装饰膜之间的间隙中。
此外可能的是，在背后注入之后，在塑料成形件的通过第一装饰膜形成的一侧上设置、尤其是粘接或层压至少一个功能元件、尤其是背光装置和/或触摸传感器。所述功能元件可以附加地或备选地具有电导线和/或具有电/电子的构件。
第一装饰膜和/或第二装饰膜本身优选也可以具有一个或多个电的功能层，所述功能层尤其是具有背光装置或一个或多个触摸传感器、尤其是电容式的触摸传感器。
利用所有所述的方法可以将不同的功能元件集成到塑料成形件中，从而所述塑料成形件可以用作操作装置、显示元件或类似物。
此外，注塑材料优选是透明或半透明的，尤其是具有5％至98％的透明度，所述注塑材料优选由下面的材料制成：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物)、PC(聚碳酸酯)、ABS/PC、PC/ABS、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、TPU(热塑性的聚氨酯)。
由此可以保证塑料成形件的良好的背光照明。为了处理所述材料，在200℃至300℃的优选温度下进行注塑是适合的。必要的注射压力尤其是取决于部件尺寸、部件几何结构和壁厚并且可以在大的范围内波动。
尤其是通过第二装饰膜和/或注塑材料的透明度的变化和/或第一装饰膜中的对比度的(透明度的差别)变化，可以产生各种不同的光学效果。
例如在第一装饰膜中的对比度可以通过高度透明的第一载体膜和完全去除透明很低的不透明的涂层设定得非常高。在使用同样高度透明的注塑材料时，可以借助第二装饰膜的透明度控制装饰元素的可见度。如果第二装饰膜同样高度透明，则存在装饰元素的非常清楚的可见度，因为在第一装饰膜中设定的对比度透过第二装饰膜也可以很好地看到。如果第二装饰膜较不透明，则可以减弱装饰元素的可见度并且同时在未从背光照明的状态下产生第二装饰膜具有非常高的不透明性的效应。在从背光照明的状态下才可看出，第二装饰膜本来并不是不透明的，而是半透明或透明的。
但同样可以降低第一装饰膜和其装饰元素和/或注塑材料的透明度和/或对比度。第二装饰膜的透明度此时只是部分地决定，透过第二装饰膜可以以怎样的程度或清晰度看到装饰元素。
附图说明
接着借助附图详细这种塑料成形件的示例性实施形式及其制造方法。这里：
图1示出具有正面和背面的装饰膜的塑料成形件的一个实施例的示意性剖视图；
图2示出用于按图1的塑料成形件的装饰膜的示意图；
图3示出注塑工具在打开状态下的示意性剖视图；
图4示出按图3的注塑工具在关闭状态下的示意性剖视图；
图5示出塑料成形件的不同的设计变型的示意图。
具体实施方式
尤其是用于仪器的操作或显示面的塑料成形件1具有第一装饰膜11、第二装饰膜12和基体13，其中装饰膜11和12设置在基体13的对置的侧面上。第一装饰膜11在塑料成形件1以后的安装位置中形成其背面，第二装饰膜12形成其朝向用户的正面。
第一装饰膜11具有多层的构造并且具有至少一个载体层111和不透明的涂层112。载体层111优选具有50μm至2000μm、尤其是100μm至1000μm的层厚并且由透明的或半透明的热塑性塑料、尤其是ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA、PA、TPU制成。
不透明的涂层122由不透明的漆和/或由金属如铝或铜或类似物组成，所述不透明的漆例如是具有高的份额的色素、例如碳黑色素的一个或多个不透明的有色漆层。不透明的涂层122可以优选通过印刷、尤其是丝网印刷或凹版印刷施加。这里所述印刷可以全表面或局部地进行。此外可以依次执行多个印刷过程，以便达到希望的覆盖程度或希望的不透明性。这里也还可以全表面或局部地同时印刷附加的层113，例如有色透明的或半透明的层、保护漆或类似物。
备选地，可以借助于转移膜施加不透明的涂层112。这里也可以进行全表面的或局部的施加。这种转移膜通常具有载体层、可选的剥离层以及从剥离层上剥离的转移层和/或胶粘剂层，所述转移层具有一个或多个装饰层113，所述装饰层可以程度不同地覆盖。载体层在转移层施加到装饰膜11上之后被揭下，其余的层112、113保留在装饰膜11上。
通过激光辐射、铣削或冲压，可以精确地从装饰膜11上去除不透明的涂层112，以便这样引入要从背光照明的符号或其他装饰元素。这种装饰物的示例在图2中示出。这里不透明的涂层112的材料在激光束触及的区域112a中被加热和蒸发并由此除去。在铣削或冲压的情况下，不透明的涂层112的材料在区域112a中被机械地去除。
也可以使用在激光辐射时其光学的特性、尤其是其不透明度或透明度发生改变的材料，例如特定的可漂白的色素或借助合适的激光辐射出现变色的色素。
优选对于激光辐射使用Nd:YAG激光器，这种激光器尤其是发射在红外线范围中的光。激光束必要的强度根据不透明的涂层的类型和厚度并且也根据去除不透明的涂层应具有的速度来确定。
利用加工工具加工的区域112a优选形成线宽为至少50μm、尤其是至少0.5mm的线，所述线形成装饰元素，如字母、数字、符号或徽标。最小的线宽由眼睛的分辨能力和感知能力确定。通过背光照明，非常细的线也是可以分辨的。装饰元素的最大的线宽或最大的伸展仅由装饰元素的类型限定。
在将装饰物引入第一装饰膜11中之后，优选利用加工工具加工的区域112a和未利用加工工具加工的区域112b在透明度上具有至少10％、优选20％至75％的差别。由此确保了，在装饰物中存在充分的对比度，从而产生清晰的且能很好分辨的装饰物。
不透明的涂层112优选在引入之前在对于人可见的波长范围中具有优选小于50％、尤其是小于20％、优选小于5％的透明度。这提供了看起来暗的背景，所述背景对于以后的背光提供了良好的对比度。
不透明的涂层112在引入装饰物之后在利用加工工具加工的区域112a中在对于人可见的波长范围中具有大于50％、尤其是大于75％的透明度。由此能够实现可以很好地看出的背光效果。这里在不同的对于人可见的波长中透明度也可以是不同的，从而产生彩色的背光照明。
不透明的涂层112优选具有少于100μm的层厚、尤其是在5μm至50μm之间的层厚。由此一方面确保了必要的不透明度，另一方面确保能够制造薄的且必要时柔性的塑料成形件。第一装饰膜11总体上优选具有50μm至2000μm的层厚。
在第一装饰膜11的背面还可以设置其他功能元件114。这尤其可以是背光装置或一个或多个触摸传感器，尤其是电容式的触摸传感器。装饰膜11本身也可以具有一个或多个电的功能层，所述功能层尤其是具有背光装置或一个或多个触摸传感器、尤其是电容式的触摸传感器。
第二装饰膜12在作为转移膜的实施方式中具有载体层121、可选的剥离层和至少一个装饰层122、123。在施加第二装饰膜12之后，将载体层121从装饰层122、123揭下。就是说，载体层121和剥离层不再存在于完成的构件中。但载体层121也可以如图1中示出的那样一直到安装塑料成形件1之前都保留在塑料成形件1上并且由此在操作期间附加地保护表面。
载体层121优选由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PMMA、PC制成并且具有6μm至50μm的层厚。
在作为尤其是深拉的嵌入件的备选实施方式中，第二装饰膜12的载体层121具有优选50μm至2000μm、尤其是100μm至1000μm的层厚并且由透明的或半透明的热塑性塑料、尤其是ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA、PA、TPU制成。载体层121此时不具有剥离层并且用作装饰层122、123的载体。
所述至少一个装饰层122、123具有至少一个高光泽的或无光泽的和/或设有触感结构、例如设有刷过的表面的保护漆层122。表面效应这里也可以局部地存在或形成并排的面。保护漆层122这里可以是无色或有色地半透明或透明的，或者具有不透明的区域。
保护漆层122的保护漆这里优选是辐射硬化的漆，例如基于聚丙烯和PU树脂的物理干燥的结合剂系统，这种漆在塑料成形件1完成之后仍可以发生最终硬化。这优选通过在200nm至400nm的波长下的辐射进行。
优选第二装饰膜12至少局部是透明或半透明并且具有尤其是20％至100％的透明度。以这种方式，从第二装饰膜12的一侧也可以很好地识别第一装饰膜11的背光照明的所述至少一个装饰元素和/或装饰物。
在作为转移膜的实施方式中，第二装饰膜12的层厚总体上优选为约10μm至100μm，其中装饰层122、123优选分别具有1μm至50μm的层厚。在作为嵌入件的实施方式中，第二装饰膜12的总层厚优选为约50μm至2000μm，其中装饰层122、123分别具有1μm至50μm的层厚。
此外装饰层122、123可以构成另一个装饰物，所述另一个装饰物与第一装饰膜11的装饰物配合作用。例如两个装饰膜11、12可以具有各自的图案，所述图案在叠加中表现出希望的最终装饰物。也可以利用装饰膜11、12之间的距离，以便例如通过视差效果提供视觉上变化的设计。
基体13优选由透明的或半透明的热塑性塑料构成、优选由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或者聚碳酸酯与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(PC/ABS)的混合物构成。
基体13的透明度优选为5％至98％。基体13的层厚优选为0.5mm至10mm、优选0.8mm至5mm。此外还可以将空腔或空隙引入基体13中，其他功能元件、如显示装置或传感器可以集成到所述空腔或空隙中。
塑料成形件1的制造通过注塑进行。图3用示意性的剖视图中示出注塑装置2，所述注塑装置具有第一半模21和第二半模22。第一半模21构造成能相对于固定在机架上的第二半模22运动。两个半模具有形成型腔23的型面21f或22f。
在图3和4中示出的实施例中，型面21f局部具有负曲率，就是说凹的构型。型面22f局部具有正曲率，就是说凸的构型。在关闭的注塑模2中，在两个型面21f和22f之间构成用于能通过注入通道24引入的液化的热塑性塑料材料的型腔23，其中型面21f和22f限定能以这种方式制造的带装饰的成形件1的外轮廓。
第二装饰膜12放入第一半模12中。第一装饰膜放入型芯侧的半模11中。第二装饰膜12在该实施方式中作为转移膜并且这里作为连续材料提供，并且可以利用膜进给设备(未示出)引导第二装饰膜通过注塑装置2。膜进给设备可以具有用于第二装饰膜12的储备滚筒、用于剩余膜、也就是说用于可能剥离的载体层121和保留在载体层121上的装饰层剩余部分的卷绕滚筒、用于逐步运输第二装饰膜12的运输设备以及用于将第二装饰膜12固定在第一半模21上的固定设备。
第一装饰膜11作为内置件、即作为所谓的嵌入件提供并放入第二半模中。为此，第一装饰膜11按深拉法尤其是热预成形并冲压形成。这种预先的热变形不一定是必需的。后续的切边可以例如通过冲压、铣削、激光切割或水射流切割进行。这种技术上要求很高的方法适用于强烈三维变形的装饰膜11上的连续装饰。除了标准装饰物，利用附加的精整步骤，可以实现特定的光泽度、较高的立体感和耐磨性。
第一装饰膜11可以通过定位销和/或静电的力作用和/或真空力固定在型面22f上。注入通道13的出口这样定位，使得塑料材料可以进入两个装饰膜11、12之间，并且材料锁合地与两个装饰膜11、12连接并由此构成基体13。
图4示出带有注入的塑料材料的注塑装置2。两个装饰膜11、12现在被压向相应的型面21f、22f上并材料锁合地与注入的塑料材料连接。所述塑料材料可以是热塑性塑料或热塑性塑料混合物，例如是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，或者是聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物(PC/ABS)的混合物。
作为用于第一装饰膜11的载体层111的材料，同样可以使用上面提到的塑料。这里不是所有的材料组合都适合。必须是下面描述的材料组合，其
a)相互能发生注塑技术的连接
b)能够作为能深拉的塑料膜制造。
在表1中总结了塑料材料与载体层111的合适的组合：
优选的处理温度这里为200℃至300℃。必要的注射压力尤其是取决于部件尺寸、部件几何结构和壁厚并且可以在大的范围内波动。
在注塑期间，尤其是触感的表面浮雕结构可以成型到第二装饰膜12的背离塑料材料的表面中，尤其是基于设置在载体膜121背离装饰层122的侧面和型腔23的壁21f之间的图案层成型。
就是说，在注塑期间，当第二装饰膜12由于注入的塑料材料的热和压力能塑性变形时，形成触感结构。这里图案层可以直接由型腔的壁21f形成或通过单独的置入件、尤其是通过载体膜121本身提供。
此外在注塑时可以将至少一个型芯向装饰膜11、12之间引入型腔23中。由此可以将空腔或空隙引入塑料成形件1中，所述空腔或空隙可以用于容纳功能元件，例如开关、调节器、背光装置、单独的显示装置和/或触摸传感器或类似物。这里型芯优选通过第一装饰膜11中的冲裁口导入装饰膜11、12之间的间隙中。
在注塑之后，还可以进行机械的后处理，在后处理中，还可以对塑料成形件进行切割、铣削、抛光或类似加工。这种再加工也可以手动地进行。此外这里还可以将功能件114装配在第一装饰膜上，尤其是通过粘接或层压装配。
在图5中再次相互比较地将塑料成形件1的多个设计变型放在一起。
在按照图5A的变型中，第二装饰膜12全表面地施加并且具有连续的设计。第二装饰膜12这里是暗的半透明和无光泽的。第一装饰膜11具有冲裁口115，例如显示器可以装入所述冲裁口中。在存在第一装饰膜11的区域中，再次借助激光、铣削或冲压引入希望的装饰元素或希望的装饰物。装饰膜11可以在型面22f上借助于设置在这里的并且嵌入空隙115中的突出部附加地形锁合地保持。尤其是对于大面积的装饰膜11，这可以提高装饰膜11在型腔23中的定位精度。
在按照图5B的变型中，第二装饰膜22也具有冲裁口124，所述冲裁口与第一装饰膜11的冲裁口115重叠。这里第二装饰膜22不具有连续的设计，而是具有单个图像，所述单个图像补充第一装饰膜11的所述至少一个装饰元素和/或装饰物。
在按照图5C的变型中，第二装饰膜22同样具有冲裁口124，所述冲裁口与第一装饰膜11的冲裁口115重叠。但这里第二装饰膜22又是黑色半透明的、无光泽的连续设计。这里在基体13本身中设置用于显示装置的空隙131，所述空隙可以按上面所述的方式通过使用型芯在注塑时引入。

Claims (43)

1.用于制造塑料成形件(1)的方法，具有以下步骤：
a)提供第一装饰膜(11)，所述第一装饰膜至少局部具有不透明的涂层(112)；
b)通过借助加工工具进行加工而将装饰物的至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中；
c)提供第二装饰膜(12)；
d)将装饰膜(11、12)放入注塑模具(2)中，所述注塑模具具有第一半模(21)和第二半模(22)，所述第一半模和第二半模共同构成用于使塑料成形件(1)成型的型腔(23)，其中第一装饰膜(11)设置在型腔(23)的第一壁(22f)上，而第二装饰膜(12)设置在型腔(23)的与第一壁(22f)相对置的第二壁(21f)上；
e)在装饰膜(11、12)的背面注入塑料材料，从而第一装饰膜(11)构成塑料成形件(1)的第一表面，而第二装饰膜(12)构成与塑料成形件的第一表面相对置的第二表面。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，通过激光辐射、铣削或冲压实现将装饰物的至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在背面注入之前，尤其是在第一装饰膜(11)放入注塑模具(2)之前，将所述至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在背面注入之后，将所述至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中。
5.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在借助加工工具将装饰物引入第一装饰膜(11)时，至少部分地去除借助加工工具加工的区域(112a)中的不透明的涂层(112)和/或降低借助加工工具加工的区域(112a)中的不透明的涂层(112)的不透明度。
6.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在将装饰物引入第一装饰膜(11)之后，借助加工工具加工的区域(112a)和未借助加工工具加工的区域(112b)在透明度上具有至少为5％、优选至少为10％至75％的差别。
7.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，不透明的涂层(112)通过印刷施加，尤其是通过丝网印刷或凹版印刷施加。
8.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，不透明的涂层(112)借助转移膜施加。
9.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在通过借助加工工具进行加工引入所述至少一个装饰元素之前，不透明的涂层(112)在对于人可见的波长范围内具有小于50％、尤其是小于20％、优选小于5％的透明度。
10.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在通过借助加工工具进行加工引入所述至少一个装饰元素之后，不透明的涂层(112)在借助加工工具加工的区域(112a)中在对于人可见的波长范围内具有大于50％、尤其是大于75％的透明度。
11.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，不透明的涂层(112)具有小于100μm的层厚、尤其是在5μm至50μm之间的层厚。
12.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一装饰膜(11)具有至少一个另外的至少局部的涂层(113)、尤其是透明的或半透明的有色涂层、保护漆涂层和/或胶粘剂涂层。
13.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述至少一个装饰元素是或包括徽标、符号和/或至少一个字母数字的标志。
14.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过冲压将装饰物的至少另一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中。
15.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一装饰膜(11)和/或第二装饰膜(12)在放入注塑模具(2)中之前被深拉。
16.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，以50至2000μm的厚度提供第一装饰膜(11)。
17.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一装饰膜(11)具有至少一个由无色的或有色的、透明的或半透明的热塑性的材料构成的层(111)、尤其是由ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA构成的层。
18.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，借助加工工具引入的所述至少一个装饰元素具有至少一个线宽为至少50μm、尤其是至少0.5mm的线。
19.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二装饰膜(12)具有载体层(121)、可选的剥离层和至少一个装饰层(122、123)，其中装饰层(122、123)尤其是包括至少一个高光泽的或无光泽的和/或设有触感结构的保护漆层，载体层(121)在背后注入之后从装饰层(122、123)上揭下。
20.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在背后注入时，将尤其是触感的表面浮雕结构成型到第二装饰膜(12)的背离塑料材料的表面中，尤其是基于设置在型腔(21f)的壁与第二装饰膜(12)的载体膜(121)之间或设置在型腔的壁与第二装饰膜(12)之间的图案层使所述表面浮雕结构成型。
21.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第二装饰膜(12)至少局部是透明或半透明的并且尤其是具有5％至100％的透明度。
22.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，各装饰膜(11、12)以0.5mm至10mm、优选0.8mm至5mm的距离放入注塑模具(2)中。
23.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将至少一个型芯向装饰膜(11、12)之间引入注塑模具(12)中。
24.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在背后注入之后，在塑料成形件(11)的通过第一装饰膜(11)形成的侧面上设置、尤其是粘接或层压至少一个功能元件(114)，尤其是背光装置和/或触摸传感器。
25.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，第一装饰膜(11)和/或第二装饰膜(12)具有一个或多个电的功能层、尤其是背光装置或一个或多个触摸传感器，尤其是电容式的触摸传感器。
26.按照上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，注塑材料是透明或半透明的，尤其是在对于人可见的波长范围中具有5％至98％的透明度，所述注塑材料优选由下面的材料之一形成：ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-共聚物)、PC(聚碳酸酯)、ABS/PC、PC/ABS、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、TPU(热塑性的聚氨酯)。
27.塑料成形件(1)，尤其是按照上述权利要求之一所述的方法制造的塑料成形件，所述塑料成形件具有：第一装饰膜(11)，所述第一装饰膜(11)至少局部地具有不透明的涂层(112)，通过借助加工工具、尤其是激光、铣削刀具或冲压工具进行加工，向所述涂层中引入装饰物的至少一个装饰元素；以及第二装饰膜(12)，其中，第一装饰膜(11)构成塑料成形件(1)的第一表面，而第二装饰膜(12)构成塑料成形件的与第一表面对置的第二表面。
28.按照权利要求27所述的塑料成形件(1)，其特征在于，通过借助加工工具进行加工将所述至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)中，在借助加工工具加工的区域(112a)中至少部分地去除不透明的涂层(112)和/或在借助加工工具加工的区域(112a)中降低不透明的涂层(112)的不透明度。
29.按照权利要求27或28之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，通过将所述至少一个装饰元素引入第一装饰膜(11)，借助加工工具加工的区域(112a)和未借助加工工具加工的区域(112b)在透明度上具有至少5％、优选10％至75％的差别。
30.按照权利要求27至29之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，在未借助加工工具加工的区域(112b)中，不透明的涂层(112)在对于人可见的波长范围中具有小于50％、尤其是小于20％、优选小于5％的透明度。
31.按照权利要求27至30之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，在借助加工工具加工的区域(112a)中的不透明的涂层(112)在对于人可见的波长范围中具有大于50％、尤其是大于75％的透明度。
32.按照权利要求27至31之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，所述不透明的涂层(112)具有小于100μm的层厚、尤其是在5μm至50μm之间的层厚。
33.按照权利要求27至32之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第一装饰膜(11)具有至少一个另外的至少局部的涂层(113)、尤其是透明的或半透明的有色涂层、保护漆涂层和/或胶粘剂涂层。
34.按照权利要求27至33之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，至少一个装饰元素是或包括徽标、符号和/或至少一个字母数字的标志。
35.按照权利要求27至34之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，装饰物的至少另一个装饰元素通过冲压引入第一装饰膜(11)中。
36.按照权利要求27至35之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第一装饰膜(11)具有50至2000μm的厚度。
37.按照权利要求27至36之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第一装饰膜(11)具有由至少一个无色的或有色的、透明的或半透明的热塑性的材料构成的层(111)、尤其是由ABS、ABS/PC、PC/ABS、PC、PP或PMMA构成的层。
38.按照权利要求27至37之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，通过借助加工工具的加工引入的所述至少一个装饰元素具有至少一个线宽为至少50μm、尤其是至少0.5mm的线。
39.按照权利要求27至38之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第二装饰膜(12)包括至少一个高光泽的或无光泽的和/或设有触感结构的保护漆层和/或在第二装饰膜(12)背离塑料材料的表面中包括尤其是触感的表面浮雕结构。
40.按照权利要求27至39之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第二装饰膜(12)至少局部是透明或半透明的并且尤其是具有5％至100％的透明度。
41.按照权利要求27至40之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，塑料成形件(1)具有0.5mm至10mm、优选是0.8mm至5mm的层厚。
42.按照权利要求27至41之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，在塑料成形件(1)的通过第一装饰膜(11)形成的侧面上设置、尤其是粘接或层压至少一个功能元件(114)、尤其是背光装置和/或触摸传感器。
43.按照权利要求27至42之一所述的塑料成形件(1)，其特征在于，第一装饰膜(11)和/或第二装饰膜(12)具有一个或多个电的功能层，所述功能层尤其是具有背光装置或一个或多个触摸传感器、尤其是电容式的触摸传感器。
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