DE10017354A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils

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Abstract

Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils beschrieben, das ein zumindest teilweise aus Naturfasern bestehendes Trägerteil und einer zumindest auf eine Teilfläche der Oberseite des Trägerteils aufgebrachte Dekorschicht aufweist. Das Trägerteil und die Dekorschicht werden in einem Formwerkzeug zwischen einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug miteinander verbunden. Um ein in einem Arbeitsgang das Trägerteil formen und mit der Dekorschicht verbinden zu können, ohne daß sich unerwünschte oberflächliche Strukturierungen abzeichnen, wird zunächst eine das Trägerteil bildende Fasermatte aus Naturfasern und Synthetikfassern vorgewärmt und vorverdichtet und anschließend in abdeckender Weise über eine im Unterwerkzeug gebildete Ausnehmung gelegt. Sodann wird die Dekorschicht oberhalb der Fasermatte angeordnet und das Formwerkzeug daraufhin so geschlossen, daß die Fasermatte und die Dekorschicht randseitig zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug dichtend eingespannt sind. Dann wird die Ausnehmung des Unterwerkzeugs mit einem unter Druck stehenden Gas, insbesondere Luft, gefüllt und die Fasermatte mit der Dekorschicht dadurch in einem Formhohlraum des Formwerkzeugs gedrückt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils, das ein zumindest teilweise aus Naturfasern bestehendes Trägerteil und eine zumindest auf eine Teilfläche der Oberseite des Trägerteils aufgebrachte Dekorschicht aufweist, wobei das Trägerteil und die Dekorschicht in einem Formwerkzeug zwischen einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug miteinander verbunden werden.
Verkleidungsteile für den Innenraum eines Kraftfahrzeuges werden in unterschiedlicher Formgebung und Oberflächenge­ staltung verwendet und weisen ein Trägerteil aus Faserwerk­ stoffen unterschiedlicher Art und Zusammensetzung auf, die mit einem Bindemittel versetzt und in Pressen zu der ge­ wünschten Gestalt umgeformt werden. Die fertigen Trägertei­ le werden in einem nachfolgenden Arbeitsgang konfektioniert und insbesondere mit einer abdeckenden Dekorschicht ka­ schiert sowie mit den für die Montage bzw. den Betrieb not­ wendigen technischen Anbauteilen versehen. Zum Aufbringen der Dekorschicht wird zunächst ein Zuschnitt des Dekormate­ rials erstellt und nach einer gegebenenfalls vorhergehenden Erwärmung über einer das Trägerteil tragenden Stützform ei­ ner Presse angeordnet. Anschließend werden das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug der Presse geschlossen, wobei die De­ korschicht auf das Trägerteil abgesenkt und unter Einwir­ kung von Druck und Wärme auf dieses aufgeformt wird.
Da die Herstellung des Innenverkleidungsteils aufgrund der separaten Herstellung eines Trägerteils in einem ersten Ar­ beitsgang und des nachträglichen Aufbringens der Dekor­ schicht in einem zweiten Arbeitsgang sehr arbeits- und zeitaufwendig und somit teuer ist, ist versucht wurden, die beiden Arbeitsgänge in einem einzigen Arbeitsgang zusammen­ zufassen, d. h. das Trägerteil auszuformen und gleichzeitig die Dekorschicht aufzubringen. Dabei ergeben sich jedoch insbesondere aufgrund der verwendeten Naturfasern erhebli­ che Probleme.
Die Qualität der Naturfasern, d. h. deren mechanische Eigen­ schaften und Abmessungen, unterliegen naturbedingt relativ großen Schwankungen. Auf diese Weise ist für das Grundmate­ rial des Trägerteils, für das in der Regel eine Fasermatte aus Naturfasern und Synthetikfasern, insbesondere thermo­ plastische Kunststoffasern Verwendung findet, keine gleich­ mäßige Vermischung der verwendeten Ausgangsstoffe oder -fasern zu erreichen, so daß sich in der Fasermatte Dichte­ unterschiede von 25% oder mehr ergeben können. Wenn eine derartige Fasermatte mit einer Dekorschicht belegt und in einer Presse ober- und unterseitig mechanisch mit Druck be­ aufschlagt wird, zeichnet sich in der Oberfläche der Dekor­ schicht eine unerwünschte oberflächliche Strukturierung (Orangenhaut) ab, die insbesondere bei hochwertigen Dekor­ materialien aus ästhetischen Gründen nicht akzeptabel ist. Dieses Problem tritt unabhängig von der Art des Dekormate­ rials auf, bei dem es sich beispielsweise um textiles Gewe­ be, textiles Vlies, Kunststoff-Folien, Kunstleder oder Na­ turleder handeln kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der genannten Art zu schaffen, mit dem in einem Arbeitsgang das Trägerteil geformt und mit der Dekorschicht verbunden wird, ohne daß sich unerwünschte oberflächliche Strukturierungen abzeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dem­ gemäß wird zunächst aus Naturfasern und Synthetikfasern un­ ter Hinzufügung thermoplastischer Bindefasern eine Faser­ matte erzeugt, die zur Erzielung einer Grund-Stabilität vorverdichtet und zur Sicherstellung der Aktivierung der Bindefasern und einer ausreichenden Flexibilität vorgewärmt wird und das spätere Trägerteil bildet. Die Fasermatte wird über eine großflächige, im Unterwerkzeug gebildete Ausneh­ mung gelegt, so daß sie diese abdeckt und in einem die Aus­ nehmung umgebenden Randbereich auf dem Unterwerkzeug auf­ liegt. Nach Einbringen der Fasermatte in das Formwerkzeug wird oberhalb der Dekorseite der Matte eine Dekorschicht angeordnet, die beispielsweise in einem Spannrahmen gehal­ ten werden kann und bei der sich in genannter Weise um ein textiles Gewebe oder Vlies, eine Kunststoff-Folie, Kunst- oder Naturleder handeln kann. Sodann wird das Formwerkzeug geschlossen, wobei die Fasermatte und die nun auf der Fa­ sermatte liegende Dekorschicht randseitig zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug dichtend eingespannt sind und dabei vorzugsweise im Randbereich bereits auf die Enddicke mechanisch gepreßt werden. Oberhalb der Ausnehmung des Unterwerkzeuges ist im Oberwerkzeug ein Formhohlraum ausgebildet, der die fertige Form des Innenverkleidungs­ teils bestimmt. Zur Formgebung wird nunmehr die Ausnehmung des Unterwerkzeugs mit einem unter Druck von beispielsweise 4 bis 6 bar stehenden Gas, insbesondere Luft, gefüllt, wo­ durch die Fasermatte zusammen mit der Dekorschicht in den Formhohlraum des Oberwerkzeuges gedrückt wird. Dabei wird die Fasermatte zum Trägerteil umgeformt, das gleichzeitig mit der Dekorschicht kaschiert wird. Durch die Verwendung des Gasdrucks statt eines mechanischen festen Pressenteils können Dichteschwankungen in der Fasermatte auf deren der Dekorschicht abgewandten Rückseite ausgeglichen werden, wo­ durch die bei herkömmlichen Verfahren auftretenden ober­ flächlichen Strukturierungen auf der Dekorseite vermieden sind. Dabei hat sich gezeigt, daß die Dichte des Materials der Fasermatte bzw. des Trägerteils, die vorzugsweise aus Naturfasern und thermoplastischen Synthetikfasern, insbe­ sondere Polypropylenfasern, bestehen, um bis zu 25% schwan­ ken kann, ohne daß störende Oberflächenstrukturierungen an dem fertigen Innenverkleidungsteil auftreten. Gleichartige Vorteile lassen sich auch erzielen, wenn mit dem erläuter­ ten Verfahren Trägerteile ohne Dekorschicht hergestellt werden, da diese Trägerteile eine gut kaschierbare Oberflä­ che besitzen und eine insgesamt gleichmäßige Struktur und Dichteverteilung aufweisen.
Um die Verbindung zwischen der Fasermatte und der Dekor­ schicht zu verbessern, kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß zwischen der Fasermatte und der Dekorschicht ein Kunst­ fasermischvlies angeordnet wird, das beispielsweise aus Po­ lyesterfasern und/oder Polypropylenfasern bestehen kann, womit der weitere Vorteil verbunden ist, daß die Oberfläche der Fasermatte durch das Kunstfasermischvlies verfestigt wird, was zu einer Oberflächenverbesserung beiträgt. Unter­ seitig kann die Fasermatte eine dichtende Kunststoffschicht beispielsweise aus einer Polypropylen/Polyethylen-Kompakt­ folie oder -Schaumfolie aufweisen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Fasermatte zusam­ men mit dem Kunstfasermischvlies und der unteren Kunst­ stoffschicht auf ca. 220°C vorzuwärmen und nahe an die End­ dicke zu einer planen Tafel vorzuverdichten. Eine entspre­ chende plane Tafel läßt sich leicht handhaben und einfach in das Formwerkzeug einzusetzen.
Nach der Aufbringung des Gas- oder Luftdrucks in der Aus­ nehmung des Unterwerkzeugs verbleibt das Innenverkleidungs­ teil zunächst für einen vorbestimmten Zeitraum in dem ge­ schlossenen Formwerkzeug, wobei es einerseits über die Oberfläche des Formwerkzeugs und andererseits durch das ab­ strömende Druckgas einer Abkühlung unterliegt. Diese Zeit­ spanne der Abkühlung kann in Weiterbildung der Erfindung dazu genutzt werden, daß im Formwerkzeug eingespannte In­ nenverkleidungsteil mittels entsprechender Messer und/oder Schieber randseitig zu beschneiden und gegebenenfalls umzu­ biegen.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein ge­ öffnetes Formwerkzeug vor dem Umform- und Kaschiervorgang und
Fig. 2 das Formwerkzeug gemäß Fig. 1 in geschlos­ senem Zustand während oder unmittelbar nach dem Form- und Kaschiervorgang.
Ein in den Figuren dargestelltes Formwerkzeug 10 umfaßt ein Unterwerkzeug 12, das auf einer nicht näher gekennzeichne­ ten Basis 11 montiert ist und oberseitig eine großflächige Ausnehmung 13 aufweist, die von einem nach oben vorstehen­ den, umlaufenden Randabschnitt 14 eingefaßt ist. Im Boden der Ausnehmung 13 mündet eine Druckluftleitung 15, die an eine Druckluftquelle 16 angeschlossen ist. Seitlich neben dem Unterwerkzeug 12 ist an einer Führung 17 ein verfahrba­ res Messer 18 angeordnet.
Mit Abstand oberhalb des Unterwerkzeuges 12 ist im geöffne­ ten Zustand des Formwerkzeuges 10 ein Oberwerkzeug 23 posi­ tioniert, das auf seiner unteren, dem Unterwerkzeug 12 zu­ gewandten Seite einen Formhohlraum 26 besitzt, in dessen Boden mehrere Luftkanäle 25 münden, die an eine im Ober­ werkzeug 23 verlaufende, gegenüber der Atmosphäre offene Entlüftungsleitung 24 angeschlossen sind. Das Oberwerkzeug 23 ist an einem oberen Träger 19 gehalten, der zusammen mit dem Oberwerkzeug 23 relativ zum Unterwerkzeug 12 abgesenkt und angehoben werden kann.
Zwischen dem Unterwerkzeug 12 und dem Oberwerkzeug 23 ist ein Spannrahmen 22 vorgesehen, in dem eine Dekorschicht 27 in gespanntem Zustand zwischen dem Unterwerkzeug 12 und dem Oberwerkzeug 23 gehalten werden kann.
Zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteils wird zunächst in bekannter Weise eine aus Naturfasern und thermoplastischen Synthetikfasern, insbesondere Polypropy­ len, bestehende Fasermatte hergestellt, die auf der Unter­ seite mit einer dichtenden Polypropylen/Polyethylen-Kom­ paktfolie oder -Schaumfolie und auf der Oberseite mit einem Kunstfasermischvlies z. B. aus Polyesterfasern und/oder Po­ lypropylenfasern versehen wird. Dieser Aufbau wird zwischen zwei Heizplatten auf ca. 220°C vorgewärmt und auf eine Dic­ ke nahe der Enddicke des Innenverkleidungsteils vorverdich­ tet. Die so erzeugte plane Tafel oder stabile Matte wird direkt in das temperierte Formwerkzeug 10 gebracht und so über die Ausnehmung 13 des Unterwerkzeugs 12 gelegt, daß es auf dem umlaufenden Randabschnitt 14 des Unterwerkzeugs 12 aufliegt und die Ausnehmung 13 oberseitig vollständig ab­ deckt, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Zwischen die Fa­ sermatte 21 und das Oberwerkzeug 23 wird dann die Dekor­ schicht 27 eingebracht und mittels des Spannrahmens 22 in gespannten Zustand kurz oberhalb der Fasermatte 21 gehal­ ten. Sodann wird das Oberwerkzeug 23 auf das Unterwerkzeug 12 heruntergefahren, wobei die Dekorschicht 27 mitgenommen und auf die Fasermatte 21 aufgelegt wird. Gleichzeitig wird die Fasermatte 21 zusammen mit der Dekorschicht 27 in ihrem Randbereich zwischen dem vorstehenden Randabschnitt 14 des Unterwerkzeuges 12 und dem Oberwerkzeug 23 in abgedichteter Weise geklemmt und auf die Enddicke des Innenverkleidungs­ teils gepreßt. Sodann wird von der Druckluftquelle 16 über die Druckluftleitung 15 Druckluft mit einem Druck von 4 bis 6 bar in die Ausnehmung 13 des Unterwerkzeugs 12 einge­ bracht, so daß die Fasermatte 21 zusammen mit der Dekor­ schicht 27 gegen die obere Innenwandung 28 des Formhohl­ raums 26 des Oberwerkzeugs 23 gepreßt wird, wodurch die Fa­ sermatte 21 zu dem Trägerteil des Innenverkleidungsteils umgeformt und gleichzeitig mit der Dekorschicht 27 ka­ schiert wird. Die aufgrund der Bewegung der Fasermatte 21 verdrängte Luft wird über die Luftkanäle 25 und die Entlüf­ tungsleitung 24 an die umgebende Atmosphäre abgegeben.
Das Formwerkzeug 10 wird für eine kurze Zeitspanne in dem geschlossenen Zustand gehalten, wobei diese Zeitspanne dazu genutzt wird, das seitliche Messer 18 zu verschieben und dadurch den Überstand des Trägerteils und der Dekorschicht abzutrennen, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Anschließend wird das Oberwerkzeug 23 nach oben verfahren, so daß das Innenverkleidungsteil aus dem Formwerkzeug 10 entnommen werden kann.

Claims (8)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeug-Innen­ verkleidungstells, das ein zumindest teilweise aus Na­ turfasern bestehendes Trägerteil und eine zumindest auf eine Teilfläche der Oberseite des Trägerteils auf­ gebrachte Dekorschicht (27) aufweist, wobei das Trä­ gerteil und die Dekorschicht (27) in einem Formwerk­ zeug (10) zwischen einem Oberwerkzeug (23) und einem Unterwerkzeug (12) miteinander verbunden werden, da­ durch gekennzeichnet, daß eine das Trägerteil bildende Fasermatte (21) aus Naturfasern und Synthetikfasern vorgewärmt und vorverdichtet und anschließend in ab­ deckender Weise über eine im Unterwerkzeug (12) gebil­ dete Ausnehmung (13) gelegt wird, daß die Dekorschicht (27) oberhalb der Fasermatte (21) angeordnet und das Formwerkzeug (10) daraufhin so geschlossen wird, daß die Fasermatte (21) und die Dekorschicht (27) randsei­ tig zwischen dem Oberwerkzeug (23) und dem Unterwerk­ zeug (12) eingespannt sind, und daß die Ausnehmung (13) des Unterwerkzeugs (12) mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt und die Fasermatte (21) mit der Dekorschicht (27) in einen Formhohlraum (26) des Ober­ werkzeuges (23) gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte (21) aus Naturfasern und thermoplasti­ schen Synthetikfasern, insbesondere aus Polypropylen, besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der Fasermatte (21) und der Dekor­ schicht (27) ein Kunstfasermischvlies angeordnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunstfasermischvlies aus Polyesterfasern und/oder Polypropylenfasern besteht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte (21) unterseitig mit einer dichtenden Kunststoffschicht versehen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte (21) zusammen mit dem Kunstfasermischvlies und/oder der Kunststoff­ schicht vorgewärmt und vorverdichtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasermatte (21) zusammen mit der Dekorschicht (27) im Randbereich zwischen dem Oberwerkzeug (23) und dem Unterwerkzeug (12) auf die Enddicke gepreßt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug-Innenverklei­ dungsteil im Formwerkzeug (10) randseitig beschnitten und/oder umgebugt wird.
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