DE102004004194A1

DE102004004194A1 - Verfahren zum Schneiden und Kleben und zugehörige Vorrichtung

Info

Publication number: DE102004004194A1
Application number: DE200410004194
Authority: DE
Inventors: Martin Theobald; Anton Corazolla
Original assignee: Peguform GmbH
Current assignee: SMP Deutschland GmbH
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2024-01-28
Also published as: DE102004004194B4

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Bohrungen (2) in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen (1) beliebiger dreidimensionaler Oberfläche, wie beispielsweise Stoßfängern, wird offenbart. Das Kunststoffformteil ist in mindestens einem Rahmen (8) mit einem offenen Profil aufgenommen, welcher an einem Profilende mit einer Werkstückaufnahme zur Positionierung des Kunststoffformteils ausgestattet ist und über eine Kippeinheit (4) und eine Dreheinheit (5) mit einer Führungseinheit (3) verbunden ist, wobei die Führungseinheit (3) Teil eines ortsfesten Maschinengestells ist. Auf dem Rahmen (8) sind an seinem anderen Profilende eine durch einen Antriebsmotor bewegbare Schneideinheit (10) und eine Prägeeinheit (11) angeordnet. Die Schneideinheit (10) kann eine Vorschubbewegung und eine Drehbewegung ausführen, sodass eine präzise Bohrung ohne Bildung von Flusen entsteht. Nachträglich kann eine Fase mittels der Prägeeinheit (11) angebracht werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Öffnungen in Kunststoffformteilen und zum Einsetzen und Verkleben von Anbauteilen für Sensoren in diese Öffnungen. Derartige Vorrichtungen und Verfahren werden insbesondere zur Anbringung von Sensoren in Fahrzeugverkleidungsteilen verwendet.
Derzeit werden die Öffnungen mittels einer Stanzanlage eingebracht. Dies hat den Nachteil, dass durch den mit der Stanzanlage durchgeführten Durchtrennung des Kunststoffformteils unerwünschte Flusen und andere Unsauberkeiten am Rand der Öffnung entstehen, die sich wiederum ungünstig auf nachfolgende Prozesse auswirken können und durch zusätzliche Bearbeitungsschritte entfernt werden müssen. Zudem ist die Herstellung maßhaltiger Bohrungen mit diesem Verfahren nur in begrenztem Ausmaß möglich, weil der Rand der Öffnung durch die Zugspannungen an der Schneidekante plastisch verformt, bzw. verrundet wird. Diese Verrundung ist mit den derzeitigen Stanzverfahren nicht kontrollierbar und führt daher zu Fehlern, die am Kunststoffformteil nach Abschluss der Bearbeitung sichtbar sind.

Eine wertere Möglichkeit, die Qualität der Stanzung zu verbessern, besteht darin, ein Stanz- oder Trennwerkzeug mit einem Sonotrodenwerkzeug zu kombinieren, wie aus der Offenlegungsschrift DE 102 10 063 A1 bekannt ist. Durch das Sonotrodenwerkzeug wird die Oberfläche mittels Ultraschallschwingungen vorbehandelt, wodurch zumindest der Bereich an der sichtbaren Oberfläche des Kunststoffformteils aufgeweicht wird. Diese Vorbehandlung erleichtert den nachstehenden Ausschnitt der Bohrung durch das Stanz- oder Trennwerkzeug. Diese Variante liefert einwandfreie Resultate, ist aber in der Anschaffung sehr teuer. Allerdings ist es nicht möglich, den Trennvorgang mit diesem Verfahren zu beeinflussen, sodass die Verwendung des Verfahrens nicht zu dem erwünschten einwandfreien Erscheinungsbild der Oberflächenkontur des Kunststoffformteils führt.

Bei bisher eingesetzten Trennverfahren, wie aus dem Stand der Technik bekannt, wird das Werkzeug mittels linearer Vorschubbewegung, senkrecht zur Schnittkante der Bohrung verfahren. Dadurch gelangen entstehende Späne nicht zum Abtransport in den Zentralbereich der Ausnehmung in der Werkstückaufnahme, sondern bleiben am Bohrungsrand haften. Bei Vorerwärmung des Kunststoffmaterials des Kunststoffformteils im Bereich der Schnittkante mittels Ultraschall können derartige Späne auch am Trennwerkzeug selbst haften bleiben.

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstigeres Verfahren zur Herstellung einer Bohrung in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen mit einer kostengünstigeren Vorrichtung zu realisieren.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst ein Trennwerkzeug, mittels welchem eine oder mehrere Bohrungen im Kunststoffformteil durch eine rotierende Schneideinheit erzeugt werden. Durch die Rotation der Schneideinheit wird ein Schnitt erzeugt, bei welchem keine oder allenfalls nur wenige Späne oder Flusen entstehen, da während des Beschnitts derartige Späne mit abgeschnitten und zusammen mit den Schneidabfällen in eine Ausnehmung der Werkstückaufnahme, welche der Aufnahme der Späne und dergleichen dient, transportiert werden. Diese Ausnehmung kann zusätzlich an ein Absaugsystem angeschlossen sein, welches der Beseitigung der Schneidabfälle dient. Als Schneidwerkzeug kann ein Schneidmesser, ein Wasserstrahl oder dergleichen zum Einsatz kommen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird zusätzlich eine geringere Verschmutzung der Schneidwerkzeuge und Kunststoffformteile erzielt, wodurch der Reinigungs- und Wartungsaufwand an der Vorrichtung verringert wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist mit der Schneideinheit eine Prägeeinheit kombiniert. Prägeeinheit und Schneideinheit sind auf einer gemeinsamen Achse gelagert. Nach Abschluss des Schneidvorgangs wird die Prägeeinheit mit der Schnittkante in Kontakt gebracht, welche die Schnittkante derart verformt, dass eine Fase, eine Wölbung oder ein Querschnittsübergang mit konkavem Profil entsteht.

Die Oberflächen der Schnittfläche und der Oberfläche der Fase sind dadurch frei von sichtbaren Schäden. Durch den mit dem Schneid- und dem Prägevorgang verbundenen Eintrag von Energie wird die Oberfläche des Kunststoffformteils im Bereich der Schnittkante aufgeweicht, wodurch sich das Kunststoffmaterial in diesem Bereich unter dem Druck der Prägeeinheit plastisch verformt. Dieses Verformungsverhalten hat sich in zahlreichen Versuchen als irreversibel herausgestellt, insbesondere wenn fertig bearbeitete Kunststoffformteile im Rahmen von Klimatests Temperaturen ausgesetzt wurden, die den maximalen und minimalen Temperaturen entsprechen, bei denen das Fahrzeug in Betrieb genommen werden kann.

Somit haben die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass die Bohrungen für die Anbauteile für Sensoren einbaufertig ohne Nacharbeit hergestellt werden können. Zudem kann auf einen kostenintensiven Einsatz einer Ultraschallanlage gänzlich verzichtet werden. Zudem ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren Kunststoffformteile mit Oberflächenbeschichtung zu bearbeiten. Eine Lackschicht oder dergleichen wird durch den Schnitt der Schneideinheit präzise durchtrennt und mit der Prägeeinheit so schonend verformt, dass die Beschichtung im Bereich der Fase keinen Schaden nimmt.

Somit ist die Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren in jedem Fertigungsstadium des Kunststoffformteils einsetzbar, was eine flexiblere Gestaltung des Fertigungsablaufs ermöglicht.
1 ist eine Ansicht der Schneidvorrichtung
2 ist eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zur Aufnahme eines Kunststoffformteils
3a ist ein Detail eines ersten Ausführungsbeispiels einer Schneideinheit
3b ist ein Ausführungsbeispiel für eine Variante einer Prägeeinheit des ersten Ausführungsbeispiels
3c ist eine weitere Variante der Prägeeinheit des ersten Ausführungsbeispiels
4 ist ein Detail eines zweiten Ausführungsbeispiels
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mittels rotierender Schneideinheit eine oder mehrere Bohrungen gleichzeitig für das Einsetzen und Verkleben von Anbauteilen für Sensoren, wie beispielsweise Haltern für PDC- Sensoren (park distance control sensor) in ein Kunststoffformteil, meist in eine Außenverkleidung des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Stoßfänger aus Polypropylen geschnitten. In einem folgenden Arbeitsschritt wird anschließend eine Ausnehmung, wie eine Fase oder einem konvexen oder konkaven Profil mit ein Radius von ungefähr 1 mm, auf dem Lochrand angeprägt. Im nächsten Schritt wird das Anbauteil für den Sensor in die Bohrung eingeklebt oder mittels einer Clipsverbindung oder dergleichen mit der Bohrung dauerhaft verbunden.
Die Vorrichtung gemäß 1 dient zur Herstellung der Bohrungen (2) in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen (1) beliebiger dreidimensionaler Oberflächenkontur. Das Kunststoffformteil ist in einem Rahmen (8) aufgenommen, welcher über eine Kippeinheit (4) und eine Dreheinheit (5) mit einer Führungseinheit (3) verbunden ist. Die Führungseinheit (3) ist Teil eines ortsfesten Maschinengestells, was in 2 angedeutet wird. Der Rahmen (8) ist an der Führungseinheit (3) befestigt, wobei der Rahmen (8) mittels einer Kipp- und Dreheinheit und/oder einer Höhenverstellungseinheit (6) verstellbar ist, sodass mit dem Rahmen (8) eine beliebige Höhe und ein beliebiger Winkel bezüglich der Führungseinheit (3) einstellbar ist. Auf dem unteren Profilende (19) des Rahmens (8) ist eine Werkstückaufnahme (12) angeordnet. An dem oberen Profilende (18) des Rahmens (8) sind die Schneideinheit (10) und Prägeeinheit (11) angeordnet, welche von einem an Rahmen (8) angebrachten Antriebsmotor (9) angetrieben werden. Werkstückaufnahme und Schneideinheit (10) liegen einander gegenüber. Die Schneideinheit (10) wird mit rotierendem Schneidwerkzeug (20) durch die Stelleinheit (7) senkrecht auf die Kunststoffformteiloberfläche verfahren. In der Werkstückaufnahme (12) ist im Auslaufbereich des Schneidwerkzeugs (20) der Schneideinheit (10) ein Auslauf (13) vorgesehen, sodass das Schneidwerkzeug (20) nicht durch Berührung mit der Werkstückaufnahme Schaden erleiden kann.
Diese Stelleinheit (7) enthält mindestens eine Führungsstange (14), an der ein Verbindungselement (15) angebaut ist, das mit dem Werkzeugkopf (16) der Schneide- und Prägeeinheit (10, 11) verbunden ist. Nach den in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Schneideinheit (10) und Prägeeinheit (11) in einem gemeinsamen Werkzeugkopf (16) aufgenommen.
Die Prägeeinheit (11) umfasst mindestens einen Prägegleiter oder -Roller (21). Dieser ist in einem Winkel zur Oberfläche des Kunststoffformteils angeordnet. Mit dem Prägegleiter oder -Roller (21) wird eine Fase an dem geschnittenen Rand der Bohrung des Kunststoffformteiles durch dauerhafte, plastische Verformung der Schnittkante erzeugt. Durch die plastische Verformung der als Schneidgrat ausgebildeten Schnittkante entsteht eine Fase, weil der Prägeroller (21) die Kante in eine schiefe Ebene oder ein konvexes oder konkaves Profil umwandelt. Die Länge oder der Radius der Fase oder des Profils liegen in der Größenordnung von 1 mm. Die plastische Verformung der Schnittkante des Kunststoffformteils wird durch Erweichen des Kunststoffformteiles durch den Eintrag von Reibungsenergie und Verdrängung des Werkstoffes durch die Schneideinheit (10) während des Schneidvorgangs erzeugt. Durch die Verwendung eines beheizbaren Schneidwerkzeugs kann zusätzlich gezielt Wärme eingetragen werden. Alternativ ist in Abhängigkeit von dem zu bearbeitenden Kunststoffmaterial eine Kühlung in der Schneideinheit (10), insbesondere des Schneidwerkzeugs 20 oder der Kunststoffformteiloberfläche möglich, mit der die Oberflächenhärte an der Kunststoffformteiloberfläche im Schnittbereich kurzfristig erhöht und die Schneidfähigkeit und Spanbildung insbesondere weicher Materialien verbessert wird. Als Schneidwerkzeug 20 kann ein Schneidmesser, ein Wasserstrahl oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Die Umformung des Schneidgrates der Schnittkante durch die Prägeeinheit (10) bewirkt ebenfalls durch Eintrag mechanischer Energie eine dauerhafte plastische Verformung in Form einer Fase, Radius, oder ähnlichem an der Kunststoffformteiloberfläche. Insbesondere kann die Prägeeinheit (11) anstatt eines Prägerollers einen Prägegleiter (nicht dargestellt) umfassen. Der Prägegleiter führt im Unterschied zum Prägeroller (21) keine Rotationsbewegung um seine eigene Achse aus, sondern kann ausschließlich um die mit der Schneideinheit gemeinsame Achse rotieren. Mit dem Prägegleiter (21) wird mechanische Energie in der Form von Reibung aufgebracht, weil die Berührung einer Schleifbewegung entspricht. Dementsprechend wird der Prägegleiter auch als Prägeschleifer bezeichnet. Durch den Eintrag der Reibungsenergie erfolgt ein Erweichen des Bereichs der Schnittkante des Kunststoffformteils. Durch den fortschreitenden Gleit- und Schleifvorgang wird die Schnittkante sukzessiv abgetragen und verformt, sodass sich eine Fase oder ein konkaves oder konvexes Profil ausbildet.
Weil die Verformung sowohl bei Einsatz eines Prägerollers als auch eines Prägegleiters (21) im plastischen Bereich erfolgt, bleibt sie nach der Abkühlung des Kunststoffformteils erhalten. Sollte das Kunststoffformteil eine Oberflächenbeschichtung aufweisen, wie beispielsweise eine Lackschicht, wird diese mitverformt. Durch Einstellung der Presskraft, des Vorschubwegs und der Drehzahl der Prägeeinheit (11) können Beschichtungen ohne Beschädigung, wie z.B. Rissbildung oder Abblättern, mit umgeformt werden.
Prägeeinheit (11) und Schneideinheit (10) sind nach dem ersten Ausführungsbeispiel in 3 auf einer gemeinsamen Achse (11) in einem definierten Abstand voneinander angeordnet. Die Antriebswelle (22) kann sowohl eine Translationsbewegung ausführen, um die Schneideinheit (10) und die Prägeeinheit (11) in Kontakt mit dem Kunststoffformteil zu bringen, als auch eine Rotationsbewegung ausführen, damit das Schneidwerkzeug (20) eine kreisförmige Bohrung (2) aus dem Kunststoffformteil schneidet und nach weiterem Absenken die Prägeeinheit (11) durch Auflage des Prägerollers (21) auf der Oberfläche des Kunststoffformteils und Durchführung einer Rotationsbewegung eine Fase auf die Oberfläche des Kunststoffformteils im Bereich der Schnittkante der Bohrung (2) aufprägt. Der Rollkörper des Prägerollers 21 wird durch die Abrollbewegung auf der Kunststoffformteiloberfläche und der Rotationsbewegung der Prägeeinheit angetrieben.
Die Geometrie des Prägerollers (21) kann von der zylindrischen Form, die in 3a gezeigt wurde, abweichen, wenn eine konkave oder konvexe Form der Fase (23) gewünscht wird. In 3b ist schematisch dargestellt, dass ein Prägeroller (21) mit einem konkaven Querschnitt zum Einsatz kommt. Der oder die Prägeroller (21) können auf einen Tragarm (24) aufgesteckt werden und auch in ihrer Höhe mittels des auf dem anderen Ende des Tragarms angebrachten Gewindestifts (25) verstellt werden. Diese Möglichkeit erlaubt den Einsatz von Prägerollern unterschiedlicher Größen, sodass Fasen (23) unterschiedlicher Form und unterschiedlicher Größe hergestellt werden können.
In 3c ist schließlich eine Variante einer Fase (23) konkaven Querschnitts angedeutet. Mit diesen Ausführungsbeispielen soll nur exemplarisch auf die Variationsmöglichkeiten bei der Ausgestaltung der Prägeeinheit (11) hingewiesen werden. Ebenso wie die Schneideinheit oder das Kunststoffmaterial kann auch die Prägeeinheit durch Temperieren (Erwärmen oder Kühlen) an unterschiedliche Materialeigenschaften des Kunststoffformteiles angepasst werden.
In 4 ist eine Variante einer kombinierten Schneid- und Prägeeinheit (10, 11) dargestellt. Nach diesem Ausführungsbeispiel ist es möglich, gleichzeitig den Schneidvorgang und den Prägevorgang durchzuführen. Diese Lösung eignet sich insbesondere zur schnellen Herstellung einer Vielzahl gleichartiger Bohrungen (2). Zusätzlich kann die Prägeeinheit mit einer Reinigungsvorrichtung (26) ausgestattet sein, welche eine Befreiung des Prägerollers (21) von eventuell anhaftenden Spänen oder Flusen vom Schneidvorgang bewirkt. Somit kann in jedem Fall ausgeschlossen werden, dass Schneidabfälle die Durchführung des Prägevorgangs verhindern.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Bohrungen (2) in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen (1) beliebiger dreidimensionaler Oberflächenkontur, wie Fahrzeugaußenverkleidungen, beispielsweise Stossfängern, wird das Kunststoffformteil (1) in mindestens einen Rahmen (8) eingespannt, welcher über eine Kippeinheit (4) und eine Dreheinheit (5) an die Geometrie des Kunststoffformteils angepasst wird. Der Rahmen ist zusätzlich in seiner Höhe relativ zu einer ortsfesten Führungseinheit (3) verstellbar, sodass der Rahmen jede beliebige Höhen- und Winkellage einnehmen kann. Ein mit dem Rahmen verbundener Werkzeugkopf (16), eine Schneideinheit und eine Prägeeinheit , wird in Richtung des Kunststoffformteils (1) mittels eines Antriebsmotors (9) abgesenkt, sodass das auf einer Werkstückaufnahme (12) liegende Kunststoffformteil zwischen Werkzeugkopf (16) und Werkstückaufnahme (12) eingespannt wird. Mittels der Schneideinheit (10) wird eine Bohrung (2) im Kunststoffformteil (1) hergestellt, wobei die Schneideinheit (10) eine rotierende Bewegung ausführt, durch welche der Materialabtrag entlang des Umfangs der Bohrung (2) erfolgt. Die Werkstückaufnahme (12) hat unterhalb der Bohrung einen Auslauf (13), durch welchen einerseits der Kontakt der Schneideinheit (10) mit der Werkstückaufnahme (12) vermieden wird und andererseits der Austrag von überschüssigem Material, Spänen und Flusen oder dergleichen erfolgt.
Durch den Schneidvorgang ist das Kunststoffmaterial im Schnittbereich plastisch verformbar. Nach Beendigung des Schneidvorgangs wird in die Bohrung eine Prägeeinheit (11) eingeführt. Die Prägeeinheit erzeugt eine Fase auf der Sichtseite, wobei durch einen Prägeroller oder Prägegleiter (21) der Prägeeinheit das Kunststoffmaterial zumindest auf der Oberfläche der Fase geglättet werden kann oder ein konvexes oder konkaves Profil beliebiger Oberflächengeometrie aufgetragen werden kann. Durch den flächigen Kontakt des Prägerollers oder Prägegleiters mit der Oberfläche des Kunststoffformteils kann die Oberfläche im Bereich der Schnittkante schonend und gleichmäßig verformt werden. Durch diese Verformung werden auch Beschichtungen des Kunststoffformteils, wie beispielsweise Lackschichten, nicht beschädigt. Der Prägeroller führt eine Bewegung um seine eigene Achse aus. Der Prägegleiter führt keine Eigenbewegung aus. Die Prägeeinheit (11) kann eine Rotationsbewegung um die mit der Schneidvorrichtung gemeinsame Achse ausführen. Wenn die Prägeeinheit (11) an den Antriebsmotor der Schneideinheit (10) gekoppelt wird, wie in den vorliegenden Ausführungsbeispielen gezeigt ist, kann neben einer Vorschubbewegung eine der Rotationsbewegung der Schneideinheit (10) entsprechende Rotationsbewegung ausgeführt werden. Dabei gleitet die Oberfläche des Prägegleiters über die Schnittkante, die durch die Gleitbewegung eingeebnet wird oder ein konvexes oder konkaves Profil (23) erhält. Durch die plastische Verformbarkeit des Kunststoffmaterials im Bereich der Schnittkante, ist es mit dem Prägegleiter einfach, das gewünschte Profil der Fase dauerhaft aufzuprägen. Da aus dem vorherigen Bearbeitungsschritt keine Späne oder Flusen zurück bleiben, erfüllt die Oberfläche alle Qualitätsanforderungen einer sichtbaren Oberfläche im Automobilbereich. Somit kann nicht nur jede sichtbare Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung bearbeitet werden, sondern auch eine Fase, die derart geglättet wird, dass der optische Eindruck der Oberfläche des Kunststoffformteils nicht nachteilig verändert wird. Je nach verwendetem Kunststoffmaterial kann es sinnvoll sein, während der Oberflächenbearbeitung die Schneideinheit (10) oder Teile davon, das Kunststoffformteil zumindest in dem Bearbeitungsbereich oder die Prägeeinheit (11) oder Teile davon zu kühlen oder zu erwärmen.
Nach Abschluss des Prägevorgangs und Einhaltung einer Abkühlungszeit ist es möglich, in die Bohrung ein Anbauteil einzuführen und zu verkleben oder mittels einer farmschlüssigen Verbindung, wie einer Clipsverbindung zu verbinden.

1: Dünnwandiges, großflächiges Kunststoffformteil beliebiger dreidimensionaler
: Oberflächenkontur
2: Bohrung
3: Führungseinheit
4: Kippeinheit
5: Dreheinheit
6: Höhenverstellungseinheit
7: Stelleinheit
8: Rahmen
9: Antriebsmotor
10: Schneideinheit
11: Prägeeinheit
12: Werkstückaufnahme
13: Auslauf
14: Führungsstange
15: Verbindungselement
16: Werkzeugkopf
17: Werkzeugkopf
18: erstes Profilende
19: zweites Profilende
20: Schneidwerkzeug
21: Prägeroller oder Prägegleiter
22: Antriebswelle
23: Fase
24: Tragarm
25: Gewindestift

Claims

Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen (2) in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen (1) beliebiger dreidimensionaler Oberfläche, wie beispielsweise Stossfängern, wobei das Kunststoffformteil in einem Rahmen (8) mit einem offenen Profil aufgenommen ist, welcher an einem Profilende (19) mit einer Werkstückaufnahme zur Positionierung des Kunststoffformteils ausgestattet ist und über eine Kippeinheit (4) und eine Dreheinheit (5) mit einer Führungseinheit (3) verbunden ist, wobei die Führungseinheit (3) Teil eines ortsfesten Maschinengestells ist, wobei der Rahmen (8) bezüglich der Führungseinheit (3) mittels wahlweise einer Kippeinheit (4), einer Dreheinheit (5) und einer Höhenverstellungseinheit (6) höhenverstellbar ist, sodass der Rahmen (8) auf eine beliebige Höhe und einen beliebigen Neigungswinkel einstellbar ist, wobei auf dem Rahmen (8) an seinem anderen Profilende (18) eine Schneideinheit (10) und eine Prägeeinheit (11) angeordnet sind, die von einem Antriebsmotor (9) antreibbar sind und gemeinsam mit dem Antriebsmotor (9) auf dem Rahmen (8) befestigt sind, gekennzeichnet dadurch, dass mit der Schneideinheit (10) eine Vorschubbewegung und eine Drehbewegung ausführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorschubbewegung durch eine Stelleinheit (7) geführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Stelleinheit (7) mindestens eine Führungsstange (14) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass an der Führungsstange (14) ein Verbindungselement (15) angekoppelt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, dass das Verbindungselement (15) mit dem Werkzeugkopf (16) der Schneide- und Prägeeinheit (10, 11) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Schneideinheit und Prägeeinheit in einem gemeinsamen Werkzeugkopf (16) aufgenommen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Prägeeinheit (11) mindestens einen Prägeroller (21) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass der Prägeroller (21) in einem Winkel zur Oberfläche des Kunststoffformteils angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Prägeeinheit (11) vom Antriebsmotor der Schneideinheit (10) angetrieben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass Prägeeinheit (11) und Schneideinheit (10) auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Prägeeinheit (11) Rotationsbewegungen um die gemeinsame Achse ausführen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass der Prägeroller (21) sich um seine eigene Achse drehen kann, wenn die Prägeeinheit (11) Rotationsbewegungen ausführt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Schnittkante durch einen zur Prägeeinheit (11) gehörigen Prägegleiter abgetragen und verformt wird.
Verfahren zur Herstellung von Bohrungen (2) in dünnwandigen, großflächigen, steifen Kunststoffformteilen (1) beliebiger dreidimensionaler Oberfläche, wie beispielsweise Stossfängern, wobei das Kunststoffformteil (1) in mindestens einen Rahmen (8) eingespannt wird, welcher über eine Kippeinheit (4) und eine Dreheinheit (5) an die Geometrie des Kunststoffformteils angepasst wird, wobei der Rahmen zusätzlich in seiner Höhe relativ zu einer ortsfesten Führungseinheit (3) verstellbar ist, sodass der Rahmen jede beliebige Höhen- und Winkellage einnehmen kann, und ein mit dem Rahmen verbundener Werkzeugkopf (16), welcher eine Schneideinheit (10) und eine Prägeeinheit (11) enthält, in Richtung des Kunststoffformteils mittels eines Antriebsmotors (9) abgesenkt wird, sodass das auf einer Werkstückaufnahme (12) liegende Kunststoffformteil zwischen Werkzeugkopf (16) und Werkstückaufnahme (12) eingespannt wird, gekennzeichnet dadurch, dass mittels der Schneideinheit (10) eine Bohrung (2) im Kunststoffformteil (1) hergestellt wird, wobei die Schneideinheit (10) eine rotierende Bewegung ausführt, durch welche der Materialabtrag entlang des Umfangs der Bohrung (2) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass in die Bohrung (2) eine Prägeeinheit (11) eingeführt wird, solange das Kunststoffformteil (1) auf der Werkstückaufnahme (12) liegt.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass durch den Schneidvorgang das Kunststoffmaterial im Bereich der Schnittkante plastisch verformbar ist.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die durch die Prägeeinheit (11) eine Fase ein konkaves oder konvexes Profil (23) auf der Sichtseite des Kunststoffformteils erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet dadurch, dass durch die Prägeeinheit (11) das Kunststoffmaterial zumindest auf der Oberfläche der Fase geglättet wird.
Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Prägeeinheit (11) eine Rotationsbewegung ausführt.
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass während der Rotationsbewegung der Prägeeinheit (11) ein Prägeroller (21) über die Oberfläche abrollt.
Verfahren nach Anspruch 19, gekennzeichnet dadurch, dass während der Rotationsbewegung der Prägeeinheit (11) ein Prägegleiter (21) über die Oberfläche gleitet.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass während der Bearbeitung der Oberfläche das Schneideinheit (10) oder Teile davon gekühlt oder erwärmt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass während der Bearbeitung der Oberfläche das Kunststoffformteil (1) oder Teile davon gekühlt oder erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass während der Bearbeitung der Oberfläche die Prägeeinheit (11) oder Teile davon gekühlt oder erwärmt werden.