CN112172197A - 用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件(10)的制造方法，所述方法包括以下步骤：提供以塑料掺杂的天然纤维垫(12)；提供具有柔性面料的形式的织物(14)；提供多层薄膜(16)；通过第一压制机(32)和/或通过第二压制机(26)将所述天然纤维垫(12)、所述织物(14)和所述薄膜(16)压缩成构件复合物(28)，其中所述织物(14)与用作载体部分的所述天然纤维垫(12)连接，并且在所述织物(14)的背对所述天然纤维垫(12)的侧上连接所述薄膜(16)，使得在所述薄膜(16)的背对所述织物(14)的可见侧(18)上构形所述织物(14)的表面结构；通过工具(30)将所述构件复合物(28)变形并且压缩成预定的形状，从而形成所述装饰构件(10)。

Description

用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的制造方法。
背景技术
近年来，在车辆内部空间内，特别是在装饰构件中，例如亚麻、大麻或木材等天然纤维材料的成分持续增长。通过使用天然纤维材料，与石化塑料注射成型相比，节省了内部重量的20％至50％，并且因此改进了车辆的生态平衡性。然而，在过去，生物复合结构对于乘员而言是不可见的，并且例如被塑料或皮革制成的薄膜覆盖。使用强调了车辆的生态可持续性特征的天然纤维材料作为设计元素过去通常不是一种选择。
通常以混乱的方式排列的天然纤维结构通常不能满足汽车制造商对高质量的外观的要求。因此存在如下的挑战，即一方面将天然纤维材料用作车辆内部空间内的设计元素，而另一方面在适合于大批量生产的水平上节省额外的重量。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种解决方案，通过所述解决方案可以将天然纤维材料以适合于大批量生产的方式使用在装饰构件中。
此任务通过带有权利要求1的特征的用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的制造方法来解决。本发明的其他可能的实施方案特别地在从属权利要求中给出。
在根据本发明的用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的制造方法中，提供了掺杂有塑料的天然纤维垫。用以掺杂天然纤维垫的塑料特别地可以是热塑性塑料。在天然纤维强化的装饰构件制成之后，掺杂有塑料的天然纤维垫将作为载体部分。此外，以柔性面料的形式提供织物。织物可以包含100％的天然纤维，但这不是必须的。例如，由织物形成的柔性面料也可以100％由塑料制成。织物也可以由天然纤维和合成纤维的混合物制成。织物和天然纤维垫可以例如具有由洋麻、大麻、亚麻、椰子、剑麻等或其混合物制成的天然纤维。此外，在根据本发明的方法中提供了多层的薄膜。
天然纤维垫、织物和薄膜通过第一压制机和/或第二压制机被压缩成构件复合物，其中织物与用作载体部分的天然纤维垫连接，并且在织物的背对天然纤维垫的侧上将薄膜连接，使得在薄膜的背对织物的可见侧上构形出织物的表面结构。因此，通过压缩成构件复合物，使得在构件复合物制成之后，在薄膜的可见侧上构形出例如具有天然纤维和/或塑料纤维的形式的织物的表面结构。通过工具将构件复合物变形并且压缩为预定形状，其中由此形成装饰构件。通过工具在此可以在与装饰构件的可见侧相对应的薄膜的可见侧上压印表面结构。为此，工具具有对应的表面结构，使得在构件复合物的变形过程和压缩过程期间在薄膜的可见侧上压印所述表面结构。
表面结构可以例如模拟木材状的表面结构、天然纤维状的结构等模型。表面结构也可以例如模拟基于纱线的、例如具有网状、交叉或拉伸的线系统的形式的织物的表面结构。网状的线系统是针织物和钩织物。交叉的线系统是机织物和编织物。拉伸的线系统是稀松布。其他表面结构也是可能的。例如，如果将以此方式制造的装饰构件安装在机动车辆的内部区域内，则乘员可以以手抚摸在装饰构件的表面上，并且感受到木材等制成的天然材料的触感。通过根据本发明的方法，可以以适用于大批量生产的方式制造用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件。通过用作载体部分的天然纤维垫，可以实现装饰构件的特别轻的重量。以柔性面料的形式的提供的并且被加工为装饰构件的织物也有助于降低重量。特别地，如果在面料中如在天然纤维垫中也使用天然纤维，则可以提供由可再生原料制成的特别可持续的装饰构件。
本发明的一种可能的实施方案规定，由天然纤维垫和织物制成具有有机物片的形式的复合物。将所制造的有机物片加热，特别是在190℃至230℃的温度下加热30至40秒。将薄膜布置在被加热的有机物片的织物上并且与织物共同加热，并且通过第二压制机将其压缩为复合物。此方法的优点在于，天然纤维垫和织物以有机物片的形式被制造。因此被制造的有机物片可以例如在第一生产现场制造并且在此处临时存储。然后，可以将有机物片运输到另一生产场所处，在此处将有机物片与薄膜一起制成为所述的构件复合物，并且最后制成为装饰构件。
本发明的另一可能的实施方案规定，在将织物与天然纤维垫连接之前，通过热辊压将天然纤维垫压缩，然后将织物部分地压入天然纤维垫的通过热辊压而部分地仍熔融的塑料内，因此塑料被压入织物的空隙内并且锚固在织物内，并且由此通过形成有机物片将织物与天然纤维垫连接。发明基于以下知识，即天然纤维垫和织物在变形时可具有不同的行为。在机织物或编织物的情况中，几乎所有的纤维成分都对齐，其中毛毡例如在纤维的排列方面完全混乱。除天然纤维垫和织物的不同可能的翘曲之外，天然纤维垫和织物的加热和/或收缩行为也可能表现不同。如果织物与掺杂有塑料的天然纤维垫相反不包含任何塑料成分，则这可能是有利的。为避免在天然纤维垫和织物在放在一起时的不同的行为，可以通过预固结天然纤维垫来最小化以塑料掺杂的天然纤维垫内的塑料材料的内应力。为此，通过在高于所涉及的塑料的玻璃化转变温度的温度下的热辊压来预压缩例如缝制的并且以塑料掺杂的天然纤维垫。预压缩可以例如从在大约9毫米至13毫米范围内的原始厚度进行到大约2至3毫米的厚度。特别地，预压缩可以根据原始厚度压缩到55％至85％的压缩的厚度。根据开始时天然纤维垫的面积克重(g/m2)，必须定量地或多或少地压缩垫层，以最终获得相同的密度。通过预固结，在以塑料掺杂的天然纤维垫内开始紧缩，使翘曲和收缩行为与随后待安放的织物匹配。此外，收缩还取决于以塑料掺杂的天然纤维垫中的塑料的化学成分。在制造聚丙烯纤维时，纤维在冷却时会拉伸，使得分子链相互更线形地排列。这些分子链通常通过范德华力相互连接。如果现在将以塑料掺杂的天然纤维垫内的塑料再次加热，则会发生随后的松弛，其中分子链在能量上更有利的状态下将具有相同的体积但是不同的尺寸。在以塑料掺杂的天然纤维垫的热辊压之后，可以将织物压入到仍热的且因此仍可变形并且可能仍熔融的塑料内。例如，织物可以被压入或钉入到以塑料掺杂的并且被预固结的天然纤维垫的具有回弹性的塑料内0.2毫米到0.3毫米。以塑料掺杂的并且被预固结的天然纤维垫和织物之间的连接通过轻微的形状配合来实现，这通过使以塑料掺杂的并且被预固结的天然纤维垫的塑料层压入并且锚固到由织物形成的柔性面料的小的空隙内来实现。因此制造的复合物可以例如通过冷辊压被冷却。通过将织物直接布置在被预固结的并且以塑料掺杂的天然纤维垫上，并且然后进行冷却，可以生产半成品，所述半成品不必在装饰构件的生产场所处制成，因为通过直接施加织物使得能够运输如此形成的半成品。
根据本发明的另一可能的实施方案规定，将织物压入到天然纤维垫的仍熔融的塑料内，压入程度为织物的厚度的最大70％，特别是最大30％至50％。以此可以确保，在随后的制造方法历程中，仍可以在膜的可见侧上以充分的程度构形表面结构。因为，如上所述，织物没有完全被压入到预固结的天然纤维垫的仍熔化的塑料内。
根据本发明的另一可能的实施方案规定，在压入织物前在织物和天然纤维垫之间布置增附剂。增附剂可以例如是增附毛毡，例如具有双层薄膜的形式，或是其他的增附剂。以此，可以在织物和以塑料掺杂的天然纤维垫的塑料之间实现特别稳定的连接。
本发明的另一可能的实施方案规定，有机物片通过抓取器系统被夹紧。这可以预防织物从预固结的并且以塑料掺杂的天然纤维垫上脱落的风险。因此可以规定，通过所述抓取器系统持久地夹紧或固定由天然纤维垫和织物制成的复合物。如果通过抓持器系统将复合物持久夹紧，则织物的任何局部脱落不会影响待制造的装饰构件的最终结果。
方法的替代的可能的实施方案规定，将织物布置在天然纤维垫上并且与天然纤维垫共同加热，并且通过第一压制机被压缩成复合物。然后将薄膜布置在复合物的织物上并且与织物共同加热，并且通过第二压制机被压缩成装饰构件。在此方法变体中，通过将薄膜布置在因此制造的复合物上并且与复合物共同加热，并且与复合物通过第二压制机被压缩成装饰构件，由织物和天然纤维垫制成的复合物因此在待制造的装饰构件的生产场所处被制造并且直接被进一步加工。在这种情况下，应当特别地对第一压制机的过程参数进行调节，使得织物不过强地被压入到天然纤维垫的塑料内，使得可以确保在构件复合物中仍将织物的表面结构构形在薄膜的可见侧上。以此方式，因此可以在单一的生产场所由所述的部件或元件来制造整个装饰构件。
方法的另一可能的实施方案规定，在制造复合物前，将织物与天然纤维垫缝制和/或粘合。由此可以确保织物持久地并且可靠地与天然纤维垫保持连接，而不出现织物的脱离。
方法的另一可能的替代规定，在将织物布置在天然纤维垫上之前，将天然纤维垫单独加热并且通过第一压制机将天然纤维垫压缩，然后将织物压入到被压缩的天然纤维垫的仍至少部分地熔融的塑料内从而形成复合物，然后将薄膜布置在复合物的织物上并且与织物共同加热，并且通过第二压制机将其压缩成构件复合物。在方法的此方案变体中规定，以塑料掺杂的天然纤维垫单独被加热并且通过第一压制机被压缩。在如此被压缩的天然纤维垫被供给到第二压制机以生产构件复合物之前，在形成复合物时将织物压入到被压缩的天然纤维垫的仍至少部分熔融的塑料内。此方式的优点特别地在于，织物在形成复合物时不被过深地压入到被压缩的天然纤维垫的仍至少部分熔融的塑料内。因为天然纤维垫的压缩或压紧在将织物布置在天然纤维垫上之前通过第一压制机进行。因此，可以以特别简单和可靠的方式，在将被压缩的天然纤维垫从第一压制机中取出之后，将织物在形成复合物时压入到被压缩的天然纤维垫的仍至少部分熔融的塑料内，所述压入的深度仅使得织物不完全伸入到被压缩的天然纤维垫的仍至少部分熔融的塑料内。
方法的另一可能的替代规定，将天然纤维垫单独加热并且通过第一压制机压缩，然后将织物和薄膜连接成相互连接的半成品，将所述半成品布置在被压缩的天然纤维垫上并且与天然纤维垫共同加热，并且通过第二压制机被压缩成构件复合物。在此方法替代中因此规定，首先将织物和薄膜相互连接以形成所述半成品。以塑料掺杂的天然纤维垫单独被加热并且通过第一压制机被压缩。以此方式，可特别简单地处理包括织物和薄膜的半成品。此外，以此方式可以确保，织物不再次以不期望的程度过深地伸入到被压缩的天然纤维垫的熔融的塑料内。
方法的另一可能的实施方案规定，第一压制机具有多个通过相应的调节装置可调节的工具段，以此在压缩时通过使不同的压制位置移动经过工具段来平衡天然纤维垫中的纤维厚度不同的区域。例如，可以通过具有压力滚筒的形式的调节装置单独地控制和移动可调节的工具段。所使用的调节装置可以例如通过传感器相互通信，使得第一压制机可以通过其可分开调节的工具段移动不同的压制位置，使得可以平衡天然纤维垫的不同厚度或密度。例如，可以使用第一压制机将以塑料掺杂的天然纤维垫压缩到2毫米到4毫米之间的工具间隙。当然，根据待生产的装饰构件，也可以实现其他厚度。通过可通过相应的调节装置调节的工具段，因此可在压缩过程中平衡天然纤维垫中纤维密度不同的区域。
根据方法的另一可能的实施方案规定，通过第一压制机的压缩根据在2吨/秒至0.3吨/秒之间的、特别是0.5吨/秒的预定的力梯度进行。力梯度应理解为被调控的力的建立，其特别地施加到待压缩的并且以塑料掺杂的天然纤维垫的整个表面上。这种通过第一压制机进行的被调控的力的建立具有以下优点，即材料或复合物不被施加应力，使得可以避免对于不均匀的或例如具有塑料斑点或塑料堆积的形式的表面的可能的负面影响。通过前述力梯度实现了缓慢压紧，使得可能结合在天然纤维垫内的水可以被释放，并且可以以气态形式逸出。通过对于天然纤维垫的缓慢压缩，也可以使得在天然纤维垫的最内点的水逸出，并且不作为凝结物保留在制成的构件内。因为如果内部残留有水，则可能导致随后的排气并且形成气泡或条纹。力梯度的另一作用是促进毛细作用。如果在加热过程中施加过大的压力，则例如液化或熔融的塑料被拉到热接触加热板上，使得在边界层上塑料的比例将增加，此塑料可能贯穿式地以斑点的形式显示在制成的构件的表面上。而如果以较低的压力较长时间加热复合物，则塑料更好地围绕天然纤维，并且可以形状配合地完全包围所述天然纤维。
方法的另一可能的实施方案规定，在压缩天然纤维垫之前，通过第一压制机将天然纤维垫在190℃至230℃的温度下加热40秒至90秒。换言之，第一压制机因此可以是接触加热压制机。因此，以塑料掺杂的天然纤维垫的加热和压缩可以在一个工作步骤中通过第一压制机实现。在此温度下和在此温度施加持续时间内，在压缩以塑料掺杂的天然纤维垫时，可以实现特别好的结果。因此，天然纤维垫内的塑料可以在天然纤维垫的整个厚度上熔融，使得以塑料掺杂的天然纤维垫的压缩可以特别均匀地实现。
方法的另一种可能的实施方案规定，复合物与在其上布置的薄膜共同通过第二压机加热并且压紧成构件复合物。在此可以规定，特别是在通过第二压制机将复合物压缩成构件复合物之前，将复合物与在其上布置的薄膜共同在200℃至220℃的温度下加热20秒至35秒。加热薄膜的时间越长，则产生均匀表面的时间越早。第二压制机也可以是接触加热压制机，通过所述压制机将复合物与在其上布置的薄膜共同加热和压缩成构件复合物。薄膜加热的时间越长，则薄膜伸入到复合物内的深度越深，并且表面结构越精准。塑料薄膜被加热，部分地被液化，并且因此取决于重力并且通过所施加的压力向下流动。因此，表面上的塑料薄膜仅剩下少量材料，使得表面结构显得精准/均匀。
方法的另一可能的实施方案规定，通过第二压制机根据预定的力梯度，特别是以25吨/秒的速度压缩成构件复合物。因此进行了一种层压过程来施加薄膜，所述力梯度优选以25吨/秒的速度进展。由此，薄膜被压到织物上和织物的自由空间内，直到过渡至天然纤维垫。因此，薄膜特别可靠地与织物连接。
方法的另一可能的实施方案规定，两个压制机在压缩过程中闭合，其闭合程度使得第一压制机中相应的工具半体之间在压缩后剩余的间隙比第二压制机中相应的工具半体之间在压缩后剩余的间隙大大约1.3倍至2倍。因此，第一压制机中的间隙尺寸大于第二压制机中的间隙尺寸，所述第二压制机特别地可以用作用于施加薄膜的层压压制机。如果两个压制机之间的间隙尺寸差异过大，则可能导致薄膜沉入过大，并且使得制成的构件看起来比所希望的更亮。如果天然纤维垫的初始厚度与第一压制机中的间隙尺寸之间的差异过大，则可能导致薄膜在第二压制机中沉入过大。如果在第一次压制之后仍存在许多空腔，则薄膜很可能下沉，并且流入到所述空腔内。而如果天然纤维垫在开始时被压缩过强，则塑料薄膜将不再流入到天然纤维垫内。这是需要解决的矛盾：压缩的程度应当小，使得保留表面结构并且塑料薄膜与天然纤维垫连接；此外，压缩的程度应当大，使得塑料薄膜的材料仍充分残留在顶部或外部。如果压制机之间的间隙尺寸差异过小，则可能导致薄膜主要保留在表面上而无法足够深地浸入到织物或天然纤维垫内，并且因此可能形成不充分的构件复合物。因此，以塑料掺杂的天然纤维垫不应被过高地压缩，否则薄膜将无法浸入。当然，以塑料掺杂的天然纤维垫不应被过低地压缩，否则可能存在薄膜过深沉入的风险。
方法的另一可能的实施方案规定，在制造构件复合物的过程中将构件复合物压缩到大于装饰构件的目标厚度的厚度。因为仅在构件复合物通过工具被变形并且压缩成规定的形状从而形成装饰构件时，才根据希望的几何形状进行完整的成形。例如，在制造构件复合物时，可将其压缩到比装饰构件的目标厚度大约更厚0.2毫米至0.5毫米的厚度。当然也可以根据装饰构件的几何形状将构件复合物调节到不同的厚度，只要所述厚度大于装饰构件的目标厚度即可。可以将构件复合物压缩到比装饰构件的目标厚度更厚9％到20％的厚度。
根据本发明的另一可能的实施方案规定，在制造装饰构件时将天然纤维垫压缩至0.7g/m3至1g/m3的密度。期望的装饰构件的目标触感受到天然纤维垫密度的影响。压制过程时最终获得的密度越高，触感保留越少。由此原因，重要的是实现0.7g/m3至1g/m3的密度。
根据本发明的另一可能的实施方案规定，用于变形和压缩构件复合物的工具至少部分地由如下材料制成，所述材料从构件复合物的预定的密度起比所述构件复合物具有更高回弹性。因此，用作压印相对件的工具可以例如由比钢更软的材料制成，例如由硅树脂制成。通过工具的对应的软设计，可以在装饰构件中实现高度差异更大的压型。这可以导致在通过工具将构件复合物变形和压紧成装饰构件时，不再取决于厚度而是取决于密度进行压缩。特别是在装饰构件的半径小的情况中，有利的是工具至少部分地由从构件复合物的规定的密度起比构件复合物具有更高回弹性的材料制成。因此，也可以实现特别小的半径，而不在构件复合物中过度压紧。
在本发明的另一可能的实施方案中规定，在用于整形和压缩构件复合物的工具中，通过喷砂或蚀刻和/或随后的表面硬化来产生工具表面结构，所述工具表面结构对应于待引入的装饰构件的表面结构。用作压印相对件的工具表面被转移到构件表面上。例如，这意味着在工具表面较粗糙时可以调节对应的光滑度。特别地，可以实现特别耐磨的工具表面结构，使得所述工具可以用于制造特别大量的装饰构件，而工具表面结构不改变。
方法的另一可能的实施方案规定，将用以将构件复合物变形和压缩成装饰构件的工具温度控制在20℃至80℃之间。在此温度下，构件复合物可以特别好地被变形和压缩成装饰构件。特别地，薄膜的塑料组分以及天然纤维垫和/或织物内的塑料组分在此温度下不再被熔融。同时，在此温度范围内仍可以很好地将构件复合物变形和压缩成装饰构件，并且使其受控地冷却。
本发明的其他可能的优点、特征和细节从下面对可能的实施例的描述中以及参考附图得到。说明书中上面提到的特征和特征组合以及下面的附图描述和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以在分别规定的组合中使用，而且可以在其他组合中或单独使用，而不偏离本发明的范围。
附图说明
各图示出：
图1示出用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件的示意性剖视图；
图2示意性地示出以塑料掺杂的天然纤维垫的热辊压过程，所述天然纤维垫在制造装饰构件之后是装饰构件的组成部分；
图3示出根据第一方法变体的用于制造天然纤维强化的装饰构件的方法步骤的示意性图示；
图4示出根据第二方法变体的用于制造天然纤维强化的装饰构件的方法步骤的示意性图示；
图5示出根据第三方法变体的用于制造天然纤维强化的装饰构件的方法步骤的示意性图示；
图6示出根据第四方法变体的用于制造天然纤维强化的装饰构件的方法步骤的示意性图示；
图7示出了曲线图，图中图示出压制工具的相应的间隙，通过所述压制工具根据第二至第四方法变体制造天然纤维强化的装饰构件。
在图中，相同或功能相同的元件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中在示意性剖视图中示出了用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件10。天然纤维强化的装饰构件10包括以塑料掺杂的天然纤维垫12、具有柔性面料的形式的与所述天然纤维垫12连接的织物14和多层薄膜16。天然纤维垫12在制成的天然纤维强化的装饰构件10内形成载体部分，织物14附着在所述载体部分上。天然纤维垫12可以由不同的天然纤维或其混合物制成，例如由亚麻纤维、大麻纤维、椰子纤维等制成。天然纤维垫12可以特别地以热塑性塑料被掺杂。在制造天然纤维强化的装饰构件10时，天然纤维垫12所掺杂的塑料被熔融然后再次硬化。织物14可以由塑料纤维和/或天然纤维制成。天然纤维可以是例如亚麻纤维、大麻纤维、椰子纤维、剑麻等。在制成的装饰构件10中，织物14已部分地浸入到天然纤维垫12的塑料内，并且由此与所述塑料锚固。
多层薄膜16可以是包括多个层的塑料薄膜。薄膜16的最下层与掺杂天然纤维垫12的塑料产生复合物。此最下层可以由与天然纤维垫12所掺杂的塑料相同的塑料制成。薄膜16的此最下层有助于将织物14与天然纤维垫12牢固连接，特别是与天然纤维垫12所掺杂的塑料牢固连接。薄膜16还可以具有中间层，所述中间层可以具有彩色颜料、UV稳定剂、由较高熔点的组分制成的阻挡层、添加剂等。薄膜16的上层形成装饰层并且被构造为耐受环境的影响。上层可以由热塑性塑料或热固性塑料制成。例如，上层可以被构造为聚氨酯覆层，其具有不透明的并且因此具有高质量的外观。
为制造天然纤维强化的装饰构件10，将以塑料掺杂的天然纤维垫12、织物14和薄膜16通过第一压制机和/或第二压制机压缩成在此未图示的构件复合物。织物14在此与用作载体部分的天然纤维垫12连接，并且薄膜16连接在织物14的背对天然纤维垫12的侧上，使得在薄膜16的背对织物14的可见侧18上形成织物14的表面结构。然后，通过工具将因此被制造的构件复合物变形并且压缩成预定的形状，由此制造出装饰构件10。通过工具可以在薄膜16的与装饰构件10的可见侧相对应的可见侧18上压印表面结构。下文描述关于可以如何制造装饰件10的不同的可能性。
在图2中示意性地图示了以塑料掺杂的天然纤维垫12的热辊压过程。通过相应的辊20，可以将以塑料掺杂的天然纤维垫12热辊压并且因此压缩。这有助于避免在将以塑料掺杂的天然纤维垫12和织物14放在一起时的不同行为。通过热辊压过程，通过将天然纤维垫12预固结使得形成有机物片，从而降低了天然纤维垫12所掺杂的塑料的内应力。
在图3中示意性地示出了用于制造天然纤维强化的装饰构件10的第一方法变体。首先，提供以塑料掺杂的天然纤维垫12。如在图2中示意性地示出，首先通过热辊压以塑料掺杂的天然纤维垫12将所述天然纤维垫12预固结。在与织物14连接之前，通过热辊压将以塑料掺杂的天然纤维垫12压缩，然后才将织物14部分地压入到天然纤维垫12的通过热辊压而至少部分地仍熔融的塑料内。由此，天然纤维垫12所掺杂的熔融的塑料压入织物14中的空隙内并且锚固在织物14内。因此，由天然纤维垫12和织物14制成有机物片形式的复合物22。
织物14在其厚度上最多70％、特别是最多30％至50％被压入到天然纤维垫12所掺杂的仍熔化的塑料内。这也可以适用于下文描述的其他方法变体。在压入织物14之前，还可以在织物14与天然纤维垫12之间布置增附剂。增附剂可以例如是增附毛毡、双层薄膜等，其促进织物14与天然纤维垫12所掺杂的塑料的连接。这也可以适用于下文描述的其他方法变体。在这种情况下，实现被设计为有机物片的复合物22的制造的生产场所可以不必对应于最后制造天然纤维强化的装饰构件10的生产场所。
可以在其中制造天然纤维强化的装饰构件10的实际生产场所设有接触加热器24。可以将设计为有机物片的复合物22放入到此接触加热器24内。然后通过接触加热器24加热复合物22。加热过程例如可以持续30秒至40秒，并且在190℃至230℃的温度下进行。天然纤维垫12所掺杂的塑料由此被熔融或至少被加热到可流动或可变形的程度。在接触加热器24内进行加热过程之后，将现在已被加热的复合物22从接触加热器24中取出并且放入到压制机26内。在下文描述的其他方法变体的情况中，压制机26被称为第二压制机26，因为还使用了另外的第一压制机。
将薄膜16布置在仍被加热的复合物22的织物14上，即有机物片上，然后闭合压制机26。压制机26可以是接触加热压制机。在压制机26闭合时，薄膜16与织物14和以塑料掺杂的天然纤维垫12共同被加热和压紧。薄膜16、织物14和以塑料掺杂的天然纤维垫12由此通过压制机26被压缩成构件复合物28。在制造构件复合物28时，将其压缩到大于装饰构件10的目标厚度的厚度。
然后将以此方式制造的构件复合物28从压制机26中取出，并且放入到工具30内。通过工具30将构件复合物28变形并且被压缩成预定的形状，由此制造出装饰构件10。如已提及，通过工具30在此将表面结构压印在薄膜16的在此未详细标记的可见侧18上。用于变形和压缩构件复合物28的工具30可以具有通过喷砂或蚀刻和/或随后的表面硬化而制造的工具表面结构，其中所述工具表面结构对应于待压印的装饰构件10的表面结构。
工具30可以由从构件复合物28的预定的密度起比构件复合物28具有更高回弹性的材料制成。由此能够特别地在薄膜16内产生高度差异更大的压型。在此可以将用以将构件复合物28变形成装饰构件10的工具30温度控制在20℃至80℃之间。在制造装饰构件10时，天然纤维垫12优选地被压缩到0.7g/m3至1g/m3的密度。由此，可以在薄膜16的可见侧18上实现期望的触感。这也可以适用于下文描述的其他方法变体。
在图4中示意性地示出了用于制造天然纤维强化的装饰构件10的可行的第二方法变体。此过程与方法的第一变体不同在于，由织物14和天然纤维垫12制成的复合物22不在不同于其中制造装饰构件10的生产场所的生产场所中以有机物片的形式制造。首先，将织物14布置在以塑料掺杂的天然纤维垫12上。然后将织物14与天然纤维垫12共同布置在第一压制机32内，所述第一压制机可以特别地是接触加热压制机。在第一压制机32内将织物14和以塑料掺杂的天然纤维垫12共同压缩成复合物22。在此之前和/或期间，通过第一压制机32熔融天然纤维垫12所掺杂的塑料。
在压缩成复合物22的过程期间，由此将织物14部分地压入到掺杂天然纤维垫12的熔融的塑料内。在制造复合物22之前，即在放入到第一压制机32内之前，例如可以将织物14与天然纤维垫12缝合和/或粘合。在制造复合物22之后，将复合物22从第一压制机32取出并且布置在第二压制机26内。再次将薄膜16布置在织物14上，并且与复合物22共同通过第二压制机26加热并且被压缩成构件复合物28。在制造构件复合物28时，将所述构件复合物28压缩至大于待制造的装饰构件10的目标厚度的厚度。将构件复合物28从第二压制机26取出并且供给到工具30，通过工具，通过变形和压缩构件复合物28来制造装饰构件10。通过工具30又可以在薄膜16的可见侧18上压印表面结构。
在图5中，示意性地图示了用于制造天然纤维强化的装饰构件10的第三方法变体。在此方法变体中，在将织物14布置在天然纤维垫12上之前，仅通过第一压制机32加热和压缩天然纤维垫12。由此，天然纤维垫12所掺杂的塑料熔融。从第一压制机32中取出压缩和压紧的天然纤维垫12。然后，将织物14压入到被压缩的天然纤维垫12所掺杂的仍至少部分熔融的塑料内，从而形成复合物22。仅在此之后，才将因此制造的复合物22布置在第二压制机26内。薄膜16被布置在复合物22的织物14上，并且与织物14共同通过第二压制机26被加热并且被压缩成构件复合物28。然后再次将构件复合物28取出并且定位在工具30内，通过所述工具30以已描述的方式将构件复合物28变形和压缩，使得制成装饰构件10。通过工具30，又可以在薄膜16的可见侧18上压印表面结构。
在图6中示意性地图示了另一可能的方法变体，根据所述方法变体可以制造天然纤维强化的装饰构件10。在此方法变体中，如在上述方法变体中那样，仅通过第一压制机32将以塑料掺杂的天然纤维垫12加热和压缩。掺杂天然纤维垫12的塑料在此熔融。将仍被加热的天然纤维垫12从第一压制机32取出并且放置在第二压制机26内。在布置在第二压榨机26内之前，将织物14和薄膜16连接为相互连接的半成品，将所述半成品布置在被加热和压缩的天然纤维垫12上，并且与所述天然纤维垫12共同被第二压榨机26加热并且压缩成构件复合物28。构件复合物28在此又被压缩至大于待制造的装饰构件10的目标厚度的厚度。将构件复合物28从第二压制机26中取出并且布置在工具30内，通过所述工具30以已描述的方式将构件复合物28变形和压缩，使得制成装饰构件10。通过工具30，又可以在薄膜16的可见侧18上压印表面结构。
特别是在图4至图6中描述的方法变体的情况中，可通过第一压制机32平衡天然纤维垫12中的不同的纤维分布、材料分布或材料积聚。为此目的，第一压制机32可具有可通过相应的调节装置调节的工具段，当在天然纤维垫12中压缩纤维密度不同的区域时，通过所述工具段可达到不同的压制位置。这些工具段可相互分开地调节，使得可平衡天然纤维垫12中的不同的纤维密度。因此，第一压制机32可以由不同的工具段组成，所述工具段例如可通过用作调节装置的相应的压力缸被移动。这些压力缸可以通过不同的传感器相互通信，使得被设计为接触加热压制机的第一压制机32可以移动到不同的压制位置，以平衡天然纤维垫12中纤维密度不同的区域。通过传感器可以例如检测通过相应的工具段和/或调节装置施加了多大压力或力。然后可以对调节装置进行压力控制，使得通过调节装置例如施加相同的力。也可以分别通过传感器确定工具段和/或调节装置已运动了多远，其中可以以路径控制方式进行调节元件的控制，例如使得通过调节元件或通过工具段分别历经相同的路径。
特别地在图4至图6中描述的方法变体中，通过第一压制机32可以根据预定的力梯度，例如以每秒0.5吨的力梯度进行压缩。在通过第一压制机32压缩天然纤维垫12之前，可以将天然纤维垫12在190℃至230℃的温度下加热40秒至90秒。缓慢的压紧使得能够释放特别地结合在天然纤维垫12内的水，使其可以以气态形式逸出。通过缓慢地压缩天然纤维垫12，特别是天然纤维垫12的最内部分内的水也可以逸出，并且不作为凝结物保留在随后的装饰构件10中。
图7示出了曲线图，其中示意性地图示了压制机32、26的相应的间隙，这些间隙在压制机32、26闭合之后仍保留在压制机32、26内。两个压制机32、26在压缩时闭合，闭合的距离使得第一压制机32内的相应的半模之间的压缩后剩余的间隙比第二压制机26内的相应的半模之间的压缩后剩余的间隙大大约1.3至2倍。在此处具体图示的情况中，在压缩之后第一压制机32内剩余的间隙为四毫米，而第二压制机26内剩余的间隙为两毫米。但是这些数字说明仅应被理解为示例。
在所有方法变体中，重要的是织物14不应被过分压入到天然纤维垫12所掺杂的熔融的塑料内。因为在相应的构件复合物28中，应在薄膜16的背对织物14的可见侧18上构形织物14的表面结构。
在图7中所示的在相应的闭合的压制机32、36中的间隙尺寸的差异可以显著影响制成的装饰构件10的目标观感。如果第一压制机32和第二压制机26之间的间隙尺寸差异过大，则可能导致薄膜16比期望更深地沉入，并且制成的装饰构件10看起来比期望的更亮。而如果闭合的压制机32、26中的间隙尺寸的差异过小，则这可能导致薄膜16未被充分压入到天然纤维垫12内。通过用作层压压制机的第二压制机26施加的压力对于覆层组件10的外观不很重要。通过第二压制机26可以例如以每秒25吨进行压缩，即比通过第一压制机32进行的压缩快得多。如果在制造装饰构件10时将天然纤维垫12压缩到大约0.7g/m3至1g/m3的密度，则可以实现装饰构件10的触觉和外观方面的特别好的结果。总而言之，所描述的所有方法变体均提供了以适合于大批量生产的方式制造天然纤维强化的装饰构件10的好的可能性。
附图标记列表
10 装饰构件
12 以塑料掺杂的天然纤维垫
14 织物
16 薄膜
18 薄膜的可见侧
20 辊子
22 由织物和天然纤维垫形成的复合物
24 接触加热器
26 第二压制机
28 构件复合物
30 工具
32 第一压制机。

Claims (23)

1.一种用于机动车辆的天然纤维强化的装饰构件(10)的制造方法，所述方法包括以下步骤：
-提供以塑料掺杂的天然纤维垫(12)；
-提供具有柔性面料的形式的织物(14)；
-提供多层薄膜(16)；
-通过第一压制机(32)和/或通过第二压制机(26)将所述天然纤维垫(12)、所述织物(14)和所述薄膜(16)压缩成构件复合物(28)，其中所述织物(14)与用作载体部分的所述天然纤维垫(12)连接，并且在所述织物(14)的背对所述天然纤维垫(12)的侧上这样地连接所述薄膜(16)，使得在所述薄膜(16)的背对所述织物(14)的可见侧(18)上构形出所述织物(14)的表面结构；
-通过工具(30)将所述构件复合物(28)变形并且压缩成预定的形状，从而形成所述装饰构件(10)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述工具(30)在对应于所述装饰构件(10)的可见侧的所述薄膜(16)的可见侧(18)上压印表面结构。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-由所述天然纤维垫(12)和所述织物(14)制成具有有机物片的形式的复合物(22)，
-将制成的所述有机物片加热，特别是在190℃至230℃的温度下加热30秒至40秒；
-将所述薄膜(16)布置在被加热的所述有机物片的织物(14)上并且与所述织物共同加热，并且通过所述第二压制机(26)压缩成所述构件复合物(28)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在将所述织物(14)与所述天然纤维垫(12)连接之前，先通过热辊压将所述天然纤维垫(12)压缩，然后将所述织物(14)部分地压入到所述天然纤维垫(12)的通过热辊压仍至少部分地熔融的塑料内，由此使所述塑料压入所述织物(14)的间隙内并且锚固在所述织物(14)内，并且由此将所述织物(14)与所述天然纤维垫(12)连接从而形成所述有机物片。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述织物(14)在其厚度方面最多70％、特别地最多30％至50％被压入所述天然纤维垫(12)的仍熔融的塑料内。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在压入所述织物(14)之前，在所述织物与所述天然纤维垫(12)之间布置增附剂。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，通过抓取器系统夹紧所述有机物片。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-将所述织物(14)布置在所述天然纤维垫(12)上并且与所述天然纤维垫(12)共同加热，并且通过所述第一压制机(32)压缩成复合物(22)；
-将所述薄膜(16)布置在所述复合物(22)的所述织物(14)上，并且与所述织物共同被加热，并且通过所述第二压制机(26)压缩成所述构件复合物(28)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在制造所述复合物(22)之前，将所述织物(14)与所述天然纤维垫(12)缝合和/或粘合。
10.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-在将所述织物(14)布置在所述天然纤维垫(12)上之前，将所述天然限位垫单独加热并且通过所述第一压制机(32)压缩；
-将所述织物(14)压入被压缩的所述天然纤维垫(12)的仍至少部分地熔融的塑料内从而形成所述复合物(22)；
-将所述薄膜(16)布置在所述复合物(22)的所述织物(14)上，并且与所述织物共同加热，并且通过所述第二压制机(26)压缩成所述构件复合物(28)。
11.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
-将所述天然纤维垫(12)单独加热并且通过所述第一压制机(32)压缩；
-将所述织物(14)和所述薄膜(16)连接成相互连接的半成品，将所述半成品布置在被压缩的所述天然纤维垫(12)上并且与所述天然纤维垫共同加热，并且通过所述第二压制机(26)压缩成所述构件复合物(28)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一压制机(32)具有多个工具段，所述工具段能够通过相应的调节装置被调节，借助所述工具段，在压缩时通过将不同的压制位置移动经过所述工具段来平衡所述天然纤维垫(12)中的不同纤维密度的区域。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述第一压制机(32)进行的压缩根据预定的力梯度进行，特别是以每秒0.5吨的力梯度进行。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于，在所述天然纤维垫(12)被压缩之前，使用所述第一压制机(32)将所述天然纤维垫在190℃至230℃的温度下加热40秒至90秒。
15.根据权利要求3至14中任一项所述的方法，其特征在于，通过所述第二压制机(26)将所述复合物(22)和布置在所述复合物(22)上的所述薄膜(16)共同加热并且压缩成所述构件复合物(28)。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将所述复合物(22)与布置在所述所述复合物上的所述薄膜(16)共同在200℃至220℃的温度下加热20秒至35秒，特别是在通过所述第二压制机(26)压缩成所述构件复合物(28)之前。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据预定的力梯度、特别是以每秒25吨的力梯度，通过所述第二压制机(32)压缩成所述构件复合物(28)。
18.根据权利要求8至17中任一项所述的方法，其特征在于，两个压制机(32、26)在压缩时被闭合，其闭合程度使得所述第一压制机(32)中相应的工具半体之间在压缩后剩余的间隙比所述第二压制机(26)中相应的工具半体之间在压缩后剩余的间隙大大约1.3倍至2倍。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在制造所述构件复合物(18)时，将所述构件复合物(18)压缩到大于所述装饰构件(10)的目标厚度的厚度。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在制造所述装饰构件(10)时将所述天然纤维垫(12)压缩至0.7g/m3到1g/m3的密度。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于变形和压缩所述构件复合物(28)的工具(30)至少部分地由从所述构件复合物(28)的预定密度起比所述构件复合物(28)具有更高回弹性的材料制成。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在变形和压缩所述构件复合物(28)时使用的所述工具(30)中，工具表面结构通过喷砂或蚀刻和/或随后的表面硬化来制造，所述工具表面结构对应于待压印的所述装饰构件(10)的表面结构。
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将用以将所述构件复合物(28)变形和压缩成所述装饰构件(10)的所述工具(30)温度控制在20℃至80℃之间。
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