DE10154543A1 - Plastic injection molded part with optical display function and method for producing the injection molded part - Google Patents
Plastic injection molded part with optical display function and method for producing the injection molded partInfo
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Abstract
Es wird ein Kunststoffspritzgußteil mit mindestens einer lichtdurchlässigen Komponente vorgeschlagen, die mit einer Kunststoffolie (17), die mindestens einen lichtdurchlässigen Bereich (Symbol 20) aufweist, materialschlüssig verbunden ist, wobei erfindungsgemäß die Kunststoffolie (17) auf der dem Spritzgußteil (16) abgewandten Seite (19) eine Lackschicht aufweist, die den lichtdurchlässigen Bereich umgibt. Ein solches Spritzgußteil kann hergestellt werden durch Herstellen eines ersten Spritzgußformkörpers (16) aus einer lichtdurchlässigen Kunststoffmasse, materialschlüssiges Verbinden mindestens eines Teils der Oberfläche des ersten Spritzgußformkörpers (16) mit einer Kunststoffolie (17), Aufbringen einer Farbschicht auf die Kunststoffolie (17) und Abtragen der Farbschicht in mindestens einem Teilbereich der Kunststoffolie (17) mittels eines Laserstrahls.A plastic injection molded part with at least one translucent component is proposed, which is materially connected to a plastic film (17) which has at least one translucent area (symbol 20), the plastic film (17) according to the invention being on the side facing away from the injection molded part (16) (19) has a lacquer layer that surrounds the translucent area. Such an injection molded part can be produced by producing a first injection molded body (16) from a translucent plastic mass, materially connecting at least part of the surface of the first injection molded body (16) with a plastic film (17), applying a layer of paint to the plastic film (17) and removing it the color layer in at least a partial area of the plastic film (17) by means of a laser beam.
Description
Die Erfindung betrifft ein Kunststoffspritzgußteil mit mindestens einer Komponente, die mit einer Kunststoffolie, die mindestens einen lichtdurchlässigen Bereich aufweist, materialschlüssig verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Spritzgußteils. The invention relates to a plastic injection molded part at least one component with a plastic film that has at least one translucent area, is materially connected. The invention further relates to a method of manufacturing an injection molded part.
In Kraftfahrzeugen finden sich vielfältige Anwendungen für Kunststoffspritzgußteile, die eine optische Anzeigefunktion beinhalten. Beispielhaft seien Anzeigefelder oder beleuchtbare Drucktasten für Tastenschalter genannt. Beleuchtbare Drucktasten können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Beispielsweise kann die Drucktaste aus einer ersten lichtdurchlässigen Komponente und einer zweiten lichtundurchlässigen Komponente, die die lichtdurchlässige Komponente als Rahmen umschließt, bestehen, wobei eine Dekorfolie auf die lichtdurchlässige Komponente aufgebracht ist. Durch eine hinter der lichtdurchlässigen Komponente angebrachte Lichtquelle kann eine Durchleuchtung erzielt werden. Die genannten Einzelkomponenten können beispielsweise getrennt voneinander hergestellt und anschließend miteinander verklebt werden. Diese Herstellungsweise ist jedoch zeitaufwendig und führt auch nicht immer zu optisch befriedigenden Ergebnissen. A wide variety of applications are found in motor vehicles Plastic injection molded parts that have an optical display function include. Display fields or Illuminated push buttons for key switches called. illuminated Pushbuttons can be made in different ways. For example, the push button can be a first translucent component and a second opaque component which the translucent component as Encloses the frame, with a decorative film on the translucent component is applied. By a Light source attached behind the translucent component fluoroscopy can be achieved. The above Individual components can be separated from each other, for example manufactured and then glued together. However, this method of production is time-consuming and leads also not always to optically satisfactory results.
In einer alternativen Herstellungsweise kann die Kunststoffdrucktaste auch direkt mit einer Farbschicht versehen werden, in die Anzeigesymbole eingebracht sind. In an alternative production method, the Plastic pushbuttons can also be directly coated with a layer of paint, in the display symbols.
Aus der EP 0 703 051 B1 ist ein Verfahren bekannt, mit dem beispielsweise Drucktasten als Mehrkomponentenspritzgußteil automatisiert hergestellt werden können. Hierzu wird in einem ersten Arbeitsgang zunächst eine lichtdurchlässige Komponente als Lichtleitelement hergestellt. Danach wird eine Kunststoffolie auf eine Fläche des bis zum Erreichen der Formstabilität abgekühlten Lichtleitelements aufgebracht. In einem weiteren Schritt wird die Kunststoffolie gegen das Lichtleitelement druckbeaufschlagt und durch die Druckbeaufschlagung mit dem Lichtleitelement materialschlüssig verbunden. Anschließend wird die Folie in einem Spritzgußwerkzeug mit einem lichtundurchlässigen Material hinterspritzt, so daß das Rahmenelement gebildet wird. Die Kunststoffolie kann auf der dem Spritzgußteil zugewandten Seite mit einer durchscheinbaren Farbbeschichtung oder auch mit einer lichtdichten Farbbeschichtung, die Lichtdurchtrittsöffnungen in Form von Zeichen und Symbolen aufweist, versehen sein. Aus der EP 1 072 382 A1 und der EP 1 072 383 A1 sind Abwandlungen dieser Technik bekannt, mit denen zusätzlich Lichtumlenkflächen im Spritzgußteil erzeugt werden können. Mit diesen bekannten Verfahren werden bereits sehr hochwertige Komponenten hergestellt, wobei allerdings teilweise noch die Kunststoffkomponenten hinter der Folie als Abdruck im Sichtbereich als Glanzstellen sichtbar sind. A method is known from EP 0 703 051 B1 with which for example push buttons as a multi-component injection molded part can be produced automatically. This is done in a The first step is a translucent component manufactured as a light guide. After that, one Plastic film on a surface of until reaching the Dimensional stability cooled light guide element applied. In one Another step is the plastic film against that Light guide element pressurized and pressurized with the light guide element connected materially. Then the film is in an injection mold with a back-injected opaque material, so that Frame element is formed. The plastic film can on the Injection molded part facing a translucent Color coating or with a light-tight Color coating, the light passage openings in the form of characters and has symbols. From EP 1 072 382 A1 and EP 1 072 383 A1 are modifications of this technique known with which additional light deflecting surfaces in Injection molded part can be produced. With these known methods very high quality components are already manufactured, but sometimes the plastic components behind the film as an imprint in the visible area as gloss spots are visible.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kunststoffspritzgußteil, das den genannten Nachteil nicht aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Spritzgußteils, mit dem ein besserer Gesamteindruck des Sichtbereichs mit äußerst geringen Oberflächenunterschieden erzielt wird, anzugeben. The object of the invention is therefore a Plastic injection molding, which does not have the disadvantage mentioned, and a Process for producing such an injection molded part, with which a better overall impression of the viewing area with extreme small surface differences is achieved.
Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Spritzgußteil dadurch gelöst, daß die Kunststoffolie auf der dem Spritzgußteil abgewandten Seite eine Farbschicht aufweist, die den lichtdurchlässigen Bereich umgibt. Um eine Durchleuchtbarkeit des Spritzgußteils zu erzielen, kann dieses eine lichtdurchlässige Kunststoffkomponente oder eine bzw. mehrere Ausssparungen aufweisen. The task is in a generic injection molding solved in that the plastic film on the Injection molded part facing away from a layer of paint that the surrounds translucent area. For fluorosibility To achieve the injection molded part, this one translucent plastic component or one or more Show recesses.
Ein derartiges Spritzgußteil wird vorzugsweise gefertigt durch Herstellen eines ersten Spritzgußformkörpers aus einer Kunststoffmasse, materialschlüssiges Verbinden mindestens eines Teils der Oberfläche des ersten Spritzgußformkörpers mit einer Kunststoffolie, Aufbringen einer Farbschicht auf die Kunststoffolie und Abtragen der Farbschicht in mindestens einem Teilbereich der Kunststoffolie. Erfindungsgemäß wird somit zunächst das Kunststoffspritzgußteil mit der Kunststoffolie hergestellt. Erst danach wird die Oberfläche der Kunststoffolie mit einer Farbschicht versehen. Dies kann insbesondere gemeinsam mit anderen Komponenten geschehen, die beim späteren Einbau des Spritzgußteils dieses umgeben. Somit entsteht ein einheitlicher Oberflächen- und Farbeindruck des Spritzgußteils und der umgebenden Teile. Gleichzeitig bleiben aber die Vorteile eines mit einer Kunststoffolie materialschlüssig verbundenen Spritzgußteils erhalten, wie insbesondere eine fehlerfreie Herstellung eines optischen Anzeigefeldes (Symbol, Markierung etc.) bei geringem Zeitaufwand. Such an injection molded part is preferably manufactured by producing a first injection molded body from a Plastic mass, material connection at least a part of the surface of the first injection molded body with a plastic film, applying a layer of paint on the Plastic film and removal of the paint layer in at least a part of the plastic film. According to the invention thus first the plastic injection molded part with the Made of plastic film. Only then will the surface of the Apply a layer of paint to the plastic film. This can especially happen together with other components that surround the injection molded part later. Consequently creates a uniform surface and color impression of the Injection molded part and the surrounding parts. Stay at the same time but the advantages of one with a plastic film receive materially connected injection molded part, such as in particular an error-free production of an optical Display field (symbol, marking, etc.) in a short amount of time.
Nach dem Auftragen der Farbschicht auf die Kunststoffolie des Spritzgußteils wird schließlich durch Abtragen der Farbschicht in mindestens einem Teilbereich der Kunststoffolie die optische Anzeigefunktion erzeugt. Beispielsweise kann die Farbschicht derart abgetragen werden, daß auf der Kunststoffolie ein Symbol erzeugt wird. After applying the color layer on the plastic film of the Injection molded part is finally removed by removing the Color layer in at least a portion of the plastic film the optical display function generates. For example, the Color layer are removed so that on the Plastic symbol is created.
Das Abtragen der Farbschicht kann insbesondere mittels eines Lasers erfolgen. Es können dann kleine, eng beieinander liegende Symbole realisiert werden. The removal of the color layer can in particular by means of a Lasers are done. It can then be small, close together lying symbols can be realized.
Die Kunststoffolie kann insbesondere auf der dem Spritzgußformkörper zugewandten Seite eine durchscheinbare Farbbeschichtung aufweisen. Hierdurch kann eine Farbgebung der Symbole unabhängig von der sichtbaren Farbschicht, die auf der dem Spritzgußformkörper abgewandten Seite der Kunststoffolie vorhanden ist, erreicht werden. Zudem ist es möglich, durch unterschiedliche Farbgebungen Symbole unterschiedlicher Farbe zu generieren. The plastic film can in particular on the Injection mold side facing a translucent Have color coating. This can be a coloring of Symbols regardless of the visible color layer on the the side of the plastic film facing away from the injection mold exists, can be achieved. It is also possible to go through different colors symbols of different colors to generate.
In einer besonderen Ausführungsform des Herstellungsverfahrens ist vorgesehen, daß der erste Spritzgußformkörper nach dem materialschlüssigen Aufbringen der Kunststoffolie auf einen Teil der Oberfläche des ersten Spritzgußformkörpers aus einer lichtdurchlässigen Masse teilweise mit einer zweiten lichtundurchlässigen Masse umspritzt wird. Die zweite licht- undurchlässige Kunststoffmasse bildet dann einen Rahmen des Spritzgußteils. Bei Ausbildung der lichtdurchlässigen Komponente des Kunststoffspritzgußteils als Lichtleitelement besteht zudem eine größere Freiheit bei der Platzierung eines Leuchtelements zum Durchleuchten der Symbole des Kunststoffspritzgußteils. In a special embodiment of the Manufacturing process is provided that the first injection molded body after the material-tight application of the plastic film a part of the surface of the first injection molded body a translucent mass partially with a second opaque mass is encapsulated. The second light impermeable plastic mass then forms a frame of the Injection-molded part. When training the translucent Component of the plastic injection molded part as a light guiding element there is also greater freedom in placing one Luminous element to illuminate the symbols of the Plastic injection molded part.
Anwendungsfelder des erfindungsgemäßen Spritzgußteils finden sich in Kraftfahrzeugen beispielsweise in Form eines Anzeigefeldes oder als Drucktaste für einen Tastenschalter. Find fields of application of the injection molded part according to the invention in motor vehicles, for example in the form of a Display field or as a push button for a key switch.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on a Embodiment and the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine erste Spritzgußform zum Herstellen des ersten Spritzgußformkörpers; Fig. 1 shows a first injection mold for manufacturing the first injection molding;
Fig. 2 eine zweite Spritzgußform zum Umspritzen des ersten Spritzgußformkörpers; Fig. 2 shows a second injection mold for injection molding of the first injection mold body;
Fig. 3 eine Drucktaste. Fig. 3 is a push button.
Die in Fig. 1 dargestellte Spritzgußform zum Herstellen eines ersten Spritzgußformkörpers 7 besteht aus einem oberen Formteil 1 mit einem ersten Formnest 2. Dieses erste Formnest 2 ist im Boden einer topfförmigen Ausnehmung 4 des oberen Formteiles 1 ausgebildet. In diese topfförmige Ausnehmung 4 ragt ein etwa entsprechender Ansatz 5 eines unteren Formteils 6 der Spritzgußform. An der dem Boden 3 zugewandten Stelle des Ansatzes 5 ist ein zweites Formnest 8 ausgebildet, das zusammen mit dem Formnest 2 des oberen Formteils 1 die Ausnehmung zum Spritzen des ersten Spritzgußformkörpers 7 bildet. The injection mold shown in FIG. 1 for producing a first injection molded body 7 consists of an upper molded part 1 with a first mold cavity 2 . This first mold cavity 2 is formed in the bottom of a cup-shaped recess 4 of the upper molded part 1 . An approximately corresponding extension 5 of a lower molded part 6 of the injection mold protrudes into this cup-shaped recess 4 . At the point 3 of the extension 5 facing the bottom, a second mold cavity 8 is formed which, together with the mold cavity 2 of the upper mold part 1, forms the recess for injection molding the first injection molded body 7 .
In Fig. 1 ist bereits durch eine nicht dargestellte Einspritzöffnung im unteren Formteil 6 ein glasklarer Werkstoff in die Spritzgießform eingespritzt und so der erste Spritzgußformkörper 7 hergestellt worden. Nach Entfernen des oberen Formteils 2 wird an dessen Stelle ein weiteres oberes Formteil 9 angeordnet (Fig. 2). Dieses besitzt ebenfalls ein Formnest 10, welches topfförmig ausgebildet ist. Das Formnest 10 umschließt den Ansatz 5 in einem Abstand so, daß zwischen dem Ansatz 5 und dem Formnest 10 ein Ringraum 11 gebildet ist. Der Boden 12 des Formnestes 10 ist eben. In Fig. 1, a crystal-clear material has already been injected into the injection mold through an injection opening (not shown) in the lower mold part 6 and the first injection molded body 7 has thus been produced. After removing the upper molded part 2 , another upper molded part 9 is arranged in its place ( FIG. 2). This also has a mold cavity 10 , which is cup-shaped. The mold cavity 10 encloses the neck 5 at a distance such that an annular space 11 is formed between the neck 5 and the mold cavity 10 . The bottom 12 of the mold cavity 10 is flat.
Vor dem Zusammenführen der Formteile 6 und 9 wurde eine Kunststoffolie 13 in das Formnest 10 eingelegt. Im Bereich des Spritzgußformkörpers 7 liegt der Boden des Formnestes 10 über die Kunststoffolie 13 auf dem Spritzgußformkörper 7 auf. Die Kunststoffolie 13 kann auf der dem Formteil 6 und somit auf der dem ersten Spritzgußformkörper 7 zugewandten Seite mit einer durchscheinbaren Farbbeschichtung versehen sein. Before the molded parts 6 and 9 were brought together , a plastic film 13 was inserted into the mold cavity 10 . In the area of the injection molded body 7 , the bottom of the mold cavity 10 rests on the injection molded body 7 via the plastic film 13 . The plastic film 13 can be provided with a translucent color coating on the molded part 6 and thus on the side facing the first injection molded body 7 .
Das Zuführen des Formteils 9 zum Formteil 6 erfolgt zu einem Zeitpunkt, zu dem der weiterhin im Formnest 8 befindliche erste Spritzgußformkörper 7 noch sehr warm und nur bis zum Erreichen einer Formstabilität abgekühlt ist. The molded part 9 is fed to the molded part 6 at a point in time at which the first injection molded body 7 , which is still located in the mold cavity 8, is still very warm and has only cooled until shape stability has been achieved.
In den durch das Zusammenführen der Formteile 6 und 9 gebildeten Ringraum 11 wird nun zur Bildung eines lichtundurchlässigen Rahmens 15 unter hohem Druck eine Kunststoffmasse über einen Einspritzeinlaß 14 eingespritzt, die den Ringraum 11 ausfüllt und aufgrund ihrer hohen Temperatur und ihres Spritzdruckes mit der Kunststoffolie 13 und dem angrenzenden Bereich des ersten Spritzgußformkörpers 7 materialschlüssig verschweißt. In the annular space 11 formed by merging the molded parts 6 and 9 , a plastic mass is now injected under high pressure to form an opaque frame 15 via an injection inlet 14 , which fills the annular space 11 and, due to its high temperature and its injection pressure, with the plastic film 13 and the adjacent area of the first injection molded body 7 welded in a material-locking manner.
Darüber hinaus wirkt der in der Formkammer vorhandene Spritzdruck aber auch auf den ersten Spritzgußformkörper 7 und die Kunststoffolie 13, so daß diese gegeneinander gepreßt werden. Da der Werkstoff des ersten Spritzgußformkörpers 7 noch eine sehr hohe Temperatur besitzt, kommt es aufgrund dieser Temperatur und aufgrund des hohen Spritzdruckes auch zwischen dem ersten Spritzgußformkörper 7 und der Kunststoffolie 13 zu einer materialschlüssigen Verschweißung. In addition, the injection pressure present in the molding chamber also acts on the first injection molded body 7 and the plastic film 13 , so that these are pressed against one another. Since the material of the first injection molded body 7 still has a very high temperature, this temperature and the high injection pressure also result in a material-tight welding between the first injection molded body 7 and the plastic film 13 .
Das so erhaltene Kunststoffspritzgußteil wird anschließend aus dem Werkzeug entnommen. In einem weiteren Arbeitsschritt wird die Kunststoffolie mit einer Farbschicht, insbesondere durch Lackieren, versehen. Dies erfolgt vorzugsweise zusammen mit dem das Spritzgußteil später umgebenden Bauteil. Im Falle einer Drucktaste beispielsweise zusammen mit der gesamten Bedienblende, in die die Drucktaste später integriert ist. Durch diese Maßnahme wird ein homogener Gesamteindruck der gesamten Bedienblende einschließlich der Drucktaste erzielt. The plastic injection molded part thus obtained is then removed from the tool. In a further step the plastic film with a layer of paint, in particular by painting. This is preferably done together with the component later surrounding the injection molded part. In the event of a pushbutton, for example, together with the entire Control panel in which the pushbutton is later integrated. This measure creates a homogeneous overall impression of the entire control panel including the push button.
Nach dem Aufbringen der Farbschicht auf die Kunststoffolie wird schließlich in einem weiteren Arbeitsschritt die Farbschicht mittels eines Laserstrahls teilweise wieder abgetragen, um ein Symbol auf der Kunststoffolie zu erzeugen. Bei Hinterleuchtung des Spritzgußteils tritt nun das Licht durch den ersten Spritzgußformkörper und die Kunststoffolie an den Stellen hervor, an denen die Farbschicht abgetragen wurde. Hierdurch wird die optische Anzeigefunktion sichergestellt. After applying the color layer on the plastic film in a further step, the Color layer partially again using a laser beam removed to create a symbol on the plastic film. at The backlighting of the injection molded part now passes through the light the first injection molded body and the plastic film to the Emphasize where the paint layer was removed. This ensures the optical display function.
Fig. 3 zeigt eine Drucktaste, die aus einem einzigen Spritzgußformkörper 16 besteht, der materialschlüssig mit einer Kunststoffolie 17 verbunden ist. Die Kunststoffolie 17 weist auf der dem Spritzgußformkörper 16 zugewandten Seite 18 eine durchscheinbare Farbbeschichtung auf. Auf der dem Spritzgußformkörper 16 abgewandten Seite 19, die die im eingebauten Zustand der Drucktaste sichtbare Seite darstellt, weist die Kunststoffolie eine lichtundurchlässige Farbschicht auf. In diese lichtundurchlässige Farbschicht ist durch Abtragen der Farbschicht in einem Teilbereich der Kunststoffolie 17 mittels Laserstrahl ein Symbol 20 eingebracht. Wird hinter der Drucktaste nunmehr eine Lichtquelle angeordnet, so wird das Symbol 20 durchleuchtet. Handelt es sich um eine weiße Lichtquelle, so wird die Farbe des sichtbaren Symbols durch die auf der dem Spritzgußformkörper 16 zugewandten Seite 18 aufgebrachte, durchscheinbare Farbschicht bestimmt. Fig. 3 shows a push button, which consists of a single injection molded body 16 , which is materially connected to a plastic film 17 . The plastic film 17 has a translucent color coating on the side 18 facing the injection molded body 16 . On the side 19 facing away from the injection molded body 16 , which represents the side visible in the installed state of the push button, the plastic film has an opaque color layer. A symbol 20 is introduced into this opaque color layer by removing the color layer in a partial area of the plastic film 17 by means of a laser beam. If a light source is now arranged behind the pushbutton, the symbol 20 is illuminated. If it is a white light source, the color of the visible symbol is determined by the translucent color layer applied to the side 18 facing the injection molding body 16 .
Das Kunststoffspritzgußteil kann nach einer weiteren Ausführungsform auch derart aufgebaut sein, daß es eine oder mehrere Aussparungen ("Fenster") aufweist, über die das Licht einer Lichtquelle direkt zur Folie gelangt. In diesem Fall wird das Licht somit nicht in dem Spritzgußteil geführt. Dieses kann daher vollständig aus einem lichtundurchlässigen Material bestehen. Insbesondere ist eine gitterartige Struktur oder eine Struktur in Form eines Gerippes möglich, die mit der Folie versehen ist. The plastic injection molded part can be used for another Embodiment can also be constructed such that there is one or has several recesses ("windows") over which the light a light source comes directly to the film. In this case the light is therefore not guided in the injection molded part. This can therefore be completely opaque Material. In particular, is a lattice-like structure or a structure in the form of a skeleton possible, which with the Foil is provided.
Claims (16)
Herstellen eines ersten Spritzgußformkörpers (7; 16) aus einer Kunststoffmasse,
materialschlüssiges Verbinden mindestens eines Teils der Oberfläche des ersten Spritzgußformkörpers (7; 16) mit einer Kunststoffolie (13, 17),
Aufbringen einer Farbschicht auf die Kunststoffolie (13; 17),
Abtragen der Farbschicht in mindestens einem Teilbereich der Kunststoffolie (13; 17). 11. Process for the production of an injection molded part
Producing a first injection molded body ( 7 ; 16 ) from a plastic mass,
materially connecting at least part of the surface of the first injection molded body ( 7 ; 16 ) with a plastic film ( 13 , 17 ),
Applying a layer of paint to the plastic film ( 13 ; 17 ),
Removing the color layer in at least a partial area of the plastic film ( 13 ; 17 ).
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