DE102004023584A1 - Foaming plant for production of foam backed plastic components with grained surface for vehicles comprises film preforming station with grained tool, rotating table with lower tools and foaming station - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Fertigungseinrichtung zur Herstellung einer IMG-Tiefziehfolie mit direktem Hinterschäumungsprozess von Kunststoffteilen und insbesondere von Komponententeilen, Türverkleidungen, Armaturentafeln und Abdeckungen, jeweils ohne Hinterschnitte.The The invention relates to a production device for producing a IMG thermoforming film with direct foam process of plastic parts and in particular of component parts, door panels, dashboards and covers, each without undercuts.
Im Stand der Technik werden solche Herstellungsverfahren insbesondere zur Herstellung von Armaturenbrettern für Kraftfahrzeuge verwendet. Dabei wird die Oberfläche mit einer Narbung versehen, die auch als "Graining" bezeichnet wird. Besonders wenig aufwendig sind dabei so genannte "in-mould-graining"-Prozesse (IMG = in-mould-graining), bei denen die Narbung bereits beim Tiefziehen des Kunststoffteils in einem speziellen IMG-Formwerkzeug hergestellt wird. So sind Prozesse bekannt, bei denen eine ungenarbte Schaumfolie in einem IMG-Presswerkzeug verformt genarbt und mit einem vorgefertigten Träger presskaschiert wird. Bei diesem Verfahren ist von Nachteil, dass sich nur wenig komplexe Gegenstände herstellen lassen.in the Prior art, such production methods in particular used for the production of dashboards for motor vehicles. In doing so, the surface becomes provided with a grain, which is also called "Graining". Especially inexpensive There are so-called "in-mold-graining" processes (IMG = in-mold-graining), in which the graining already during deep drawing the plastic part made in a special IMG mold becomes. Thus, processes are known in which an unnatural foam sheet Deformed grained in an IMG pressing tool and press-laminated with a prefabricated carrier becomes. With this procedure is disadvantageous that only little complex objects let produce.
Aus
der
Schließlich ist ein Verfahren bekannt, bei dem eine ungenarbte Schaumfolie in einem IMG-Presswerkzeug verformt, genarbt und mit einer Naturfaser zu einem Träger hinterpresst und kaschiert wird. Auch in diesem Verfahren sind nur wenig komplexe Bauteile herstellbar.Finally is a method is known in which an unembossed foam sheet in an IMG die deformed, grained and pressed back with a natural fiber to a carrier and is laminated. Also in this process are only a little complex Components can be produced.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Verfahren und damit hergestellte Gegenstände bereitzustellen, die auf einfache Weise auch mit sehr komplexen Formen bereitstellbar sind.The The invention is based on the object, a method and thus produced objects to provide that in a simple way even with very complex Shapes are available.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind durch den Gegenstand der abhängigen Patentansprüche gegeben.These The object is solved by the subject matter of the independent patent claims. advantageous Formations are given by the subject-matter of the dependent claims.
In einer sehr einfachen Form hat die Hinterschäumungsanlage zur Herstellung von Kunststoffteilen insbesondere für Kraftfahrzeuge eine Folienabwickelstation und einen Form- und Schäumbereich. Dabei ist eine Vorformungsstation mit einem ersten Formstempel und eine Negativform für Folienabschnitte von der Folienabwickelstation vorgesehen. Die Negativform ist an ihrer Oberfläche mit einer Narbung versehen. Weiterhin ist ein Drehtisch vorgesehen, auf dem mit einem Formdeckel verschließbare Unterwerkzeuge angeordnet sind. Mit einer Schäumstation wird je ein in einem Unterwerkzeug befindlicher Fo lienabschnitt mit Kunststoffschaum beaufschlagt.In a very simple form has the foam plant for the production of plastic parts, in particular for motor vehicles, a film unwinding station and a molding and foaming area. there is a preforming station with a first forming punch and a Negative form for Foil sections provided by the Folienabwickelstation. The negative form is on its surface provided with a grain. Furthermore, a turntable is provided, arranged on the closable with a mold lid lower tools are. With a foaming station is ever one located in a lower tool Fo lienabschnitt applied with plastic foam.
Dabei wird eine Folie aus Kunststoff bereitgestellt, von der ein Folienabschnitt mit Hilfe einer Negativform in eine gewünschte Endform umgeformt wird. Der Folienabschnitt wird dabei gleich mit einer Narbung versehen. Anschließend wird der Folienabschnitt auf seiner Innenseite mit Kunststoffschaum beschichtet.there a film of plastic is provided, of which a foil section is transformed by means of a negative mold into a desired final shape. The film section is the same provided with a grain. Subsequently the film section is coated on its inside with plastic foam.
Die Erfindung kann bei Kunststoffteilen wie Armaturentafeln, Türverkleidungsteilen und allgemeinen Verkleidungen, welche vorzugsweise keine Hinterschnitte aufweisen, eingesetzt werden. Mit der Erfindung brauchen keine Polyurethan-Sprühhäute oder PVC-Häute mehr eingesetzt werden. Die Erfindung stellt einen sehr kostengünstigen Herstellungsprozess bereit. Die Erfindung ermöglicht hohe Stapelkapazitäten, wodurch Transportkosten verringert werden. Es brauchen keine großen Investitionen an Stellkosten für Lagerflächen mehr getätigt werden.The Invention may be in plastic parts such as dashboards, door trim parts and general panels, which preferably no undercuts have to be used. With the invention do not need polyurethane spray skins or PVC skins be used more. The invention provides a very cost effective Preparation process ready. The invention enables high stacking capacities, thereby Transport costs are reduced. It does not need big investments at parking costs for storage areas more done become.
Die Erfindung stellt ein Negativ-Tiefziehverfahren bzw. IMG-Verfahren bereit, bei dem über eine Folienrolle ungenarbtes TPO-Folienmaterial (thermoplastische Olefinfolie), also ein teilkristalliner Kunststoff, der amorph ist, bereitgestellt. Diese Folie wird unter Einwirkung von Wärme in ein genarbtes Negativwerkzeug vorgestreckt und mittels Vakuum wird die Haut formschlüssig an die Formkontur angelegt. Somit wird mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine Formhaut mit prägnanter Narbe und Oberflächenqualität hergestellt, die optisch einer PU- oder PVC-Außenhaut gleichwertig ist. Typische Folienrollen haben eine Länge von ca. 150 Meter.The Invention provides a negative deep drawing process or IMG process, at the over a film roll unhardened TPO film material (thermoplastic Olefin foil), ie a partially crystalline plastic which is amorphous, provided. This film is under the action of heat in a grained negative tool prestretched and by means of vacuum is the Skin form-fitting created on the shape contour. Thus, with relatively little effort a molded skin with more concise Scar and surface quality produced, which is visually equivalent to a PU or PVC outer skin. typical Film rolls have a length from about 150 meters.
Die Erfindung verbindet ein Negativ-Tiefziehverfahren indi rekt mit dem Hinterschäumen von Trägerteilen.The The invention combines a negative thermoforming process indirectly with the foam backing of support parts.
Die erfindungsgemäßen Verkleidungsteile usw. brauchen nicht mehr bei speziellen Herstellerfirmen gefertigt und dann in Spezial-Gestelle verpackt werden. Es ist nicht mehr notwendig, diese mit einem LKW zu einem Unterlieferanten oder Automobil-Hersteller zu transportieren, wo sie für ein späteres Zusammenbauteil hinterschäumt werden.The Paneling according to the invention, etc. do not need any longer made by special manufacturing companies and then be packed in special racks. It is no longer necessary, this with a truck to a subcontractor or automobile manufacturer to transport where they are for a later one Backfolded component become.
Die Erfindung stellt eine Lösung bereit, bei der sich niedrige Herstellungskosten ergeben, und zwar prozessbedingt durch die angewendete Fertigungsmethode. Es braucht kein hohes Investment für Fertigungseinrichtungen wie Galvanoformen oder Schäumanlagen mehr bereitgestellt werden. Es ist kein hohes Investment für Gestelle mehr nötig. Daraus ergeben sich niedrige Transportkosten, weil die Armaturenbretter bzw. Verkleidungen dort gefertigt werden, wo sie benötigt werden. Es ist kein großer Lagerbedarf für etwaige Gestelle mehr notwendig und ein hoher innerbetrieblicher Transportverkehr wird vermieden. Hinzu kommt, dass die Teileherstellung aufgrund der verwendeten Einsatzmaterialien sehr kostengünstig ist.The invention provides a solution that results in low manufacturing costs, and process-related by the applied manufacturing method. There is no need for high investment in manufacturing equipment such as electroforming or Foaming plants are provided more. There is no need for a high investment for racks. This results in low transport costs, because the dashboards or panels are made where they are needed. There is no longer a large storage requirement for any racks longer necessary and a high in-house transport traffic is avoided. In addition, parts production is very cost effective due to the feeds used.
Die Erfindung stellt ein Negativ-Tiefziehverfahren bereit, bei dem ein IMG-Prozess (in-mould-graining) ermöglicht wird. Sofort anschließend wird ein Hinterschäumprozess angesetzt, wodurch sich die Teileherstellungskosten bei ähnlich gleich bleibender Qualität erheblich reduzieren.The The invention provides a negative thermoforming process in which a IMG process (in-mold-graining) is made possible. Immediately afterwards a foam process set, whereby the parts production costs at similar lasting quality reduce considerably.
Der erfindungsgemäße Automat transportiert die vorgewärmte TPO-Folie in eine Vorformungsstation der Tiefziehanlage. Danach wird ein Spannrahmen geschlossen. Die auf etwa 200°C erwärmte TPO-Folie wird über einen Vorformstempel im IMG-Werkzeug vorgestreckt und mittels Vakuum wird die TPO-Folie in einem IMG-Unterwerkzeug angelegt. Über eine am Vorformstempel integrierte Beschneideeinheit wird der Nutzen von dem Abfall getrennt. Die IMG-Folie verbleibt im Unterwerkzeug. Das Unterwerkzeug ist sowohl mit einer Beschneidekante als auch mit einem unteren Spannerahmen versehen. Anschließend fährt der Vorformstempel aus dem Unterwerkzeug nach oben heraus und der Spannrahmen wird automatisch geöffnet.Of the Inventive machine transports the preheated TPO film in a preforming station of the thermoforming unit. After that a tenter is closed. The heated to about 200 ° C TPO film will over a preform stamp in the IMG tool pre-stretched and by vacuum the TPO film is in an IMG lower tool created. about a trimming unit integrated into the preform stamp will be of use separated from the waste. The IMG film remains in the lower tool. The Bottom tool is with both a trimming edge as well provided a lower clamping frame. Afterwards, the preforming punch moves out the lower tool up and the tenter is automatically open.
In der nächsten Taktfolge dreht sich ein Rundtisch, der mit beispielsweise 4 IMG-Werkzeugen bestückt ist, um eine Position bzw. um 90 Grad weiter zur Schäumstation. Die im Werkzeug befindliche Formhaut wird anschließend über eine vorgegebene Eintragzeile mit einer PU-Komponente hinterschäumt. Danach wird über eine Kulissenführung das befindliche Formoberwerkzeug dem Unterwerkzeug zugeführt und zusammen verriegelt. Danach fährt die leere Kulisse dem Uhrzeigersinn vorbei an einer Aushärtestation in eine Warteposition für die Entnahme bzw. zu einer Einlegestation.In the next Clock sequence rotates a rotary table, with, for example, 4 IMG tools stocked is one position or 90 degrees farther to the foaming station. The mold skin in the tool is then over a given entry line foamed with a PU component. After that will over a backdrop tour that Form upper tool supplied to the lower tool and locked together. After that drives the empty backdrop clockwise past a curing station in a waiting position for the removal or to an insertion station.
Während dieser Schäumungsprozess stattfindet wird gleichzeitig der neue Verformungsprozess eingeleitet. Mit dem Einfahren der beheizten TPO-Folie in die Verformungsstation wird gleichzeitig der Abfall über Umlenkrollen weiter zur gegenüberliegenden Folieaufwickelstation transportiert.During this foaming At the same time, the new deformation process is initiated. With the retraction of the heated TPO foil into the deformation station At the same time the waste is about Pulleys further to the opposite Folieaufwickelstation transported.
In einer dritten Station auf dem Rundtisch erfolgte eigentliche Aushärtungsprozess des PU-Schaumsystems bei geschlossenen Werkzeug.In a third station on the rotary table was done actual curing process of the PU foam system with closed tool.
Während oben wie erwähnt der Schäumprozess stattfindet, wird an einer Teilentnahmestation das geschlossenen Schaumwerkzeug über die Kulissenführung geöffnet und der Formendeckel mit der Energiezuführung wird automatisch an die leere Kulisse angekoppelt. Der Formendeckel wird geöffnet. Das fertige hinterschäumte Teil wird von dem Werker aus der Schaumform manuell entnommen.While above as mentioned the foaming process takes place, at a partial withdrawal station the closed Foam tool over the slide tour open and the mold cover with the power supply is automatically connected to the empty backdrop coupled. The mold lid is opened. The finished foamy Part is manually removed by the worker from the foam mold.
Danach wird das Werkzeug gereinigt und ein neues Trägerteil wird am Formendeckel platziert. Anschließend fährt die zweite Kulisse mit dem Formendeckel im Uhrzeigersinn vorbei an der Verformungsstation in Wartestellung der Schäumstation.After that The tool is cleaned and a new carrier part is on the mold cover placed. Subsequently she drives second backdrop with the mold cover clockwise past the Deformation station waiting for the foaming station.
Die erfindungsgemäße Anlage kann für eine Taktzeit von 51 Sekunden ausgelegt werden. In einem Dreischichtbetrieb liegt das Brutto-Jahresvolumen über 230 Tage pro Jahr bei ca. 350.000 Einheiten.The inventive plant can for a cycle time of 51 seconds are designed. In a three-shift operation is the gross annual volume above 230 days per year at about 350,000 units.
Die erfindungsgemäß hinterschäumten Kunststoffteile können vor Ort bei dem Verbraucher oder Unterlieferanten hergestellt werden, und zwar mit geringen Transportkosten und Lagerkosten, weil die Ware in Form von Folienrollen angeliefert wird.The According foamed plastic parts according to the invention can produced locally by the consumer or subcontractor, and with low transport costs and storage costs, because the Goods in the form of film rolls is delivered.
Für Außenhäute sind somit keine Spezialgestelle notwendig, wodurch sich eine erhebliche Verringerung der Transportkosten für Formhäute einschließlich der Lagerflächen ergibt. Durch das Wegfallen von Galvanoformen und entsprechenden Einrichtungen ergeben sich erhebliche Reduzierungen der Investitionskosten.For outer skins are Thus, no special racks necessary, resulting in a considerable Reduction of transport costs for molded skins, including the storage areas results. By eliminating electroforming and corresponding Facilities result in significant reductions in investment costs.
Die Schäumwerkzeuge sind von der konstruktiven Seite her ähnlich der heutigen Werkzeugausführung, aber mit einigen Zusatzausführungen, ausgelegt. Bei diesem Verfahren werden vier Negativ-IMG-Werkzeuge benötigt, die in den Unterschäumwerkzeugen integriert sind. Die Materialeigenschaften der TPO-Folie bezüglich der Alterung und Lichtechtheit sind ausgezeichnet. Das Folienmaterial ist im Übrigen recycelfähig. Die daraus resultierenden Abfälle können zur Herstellung der TPO-Unterfolie wieder verarbeitet werden. Die Erfindung ermöglicht einen taktgebundenen und daher sehr ökonomischen Prozessablauf. Im Übrigen können eingesetzte Anlagen oder deren Bestandteile für abgeänderte Modelleinrichtungen wieder verwendet werden. Typische Erwärmtemperaturen für die eingesetzte IMG-Folie betragen 80°C in der Vorwärmestation bzw. 210°C in der Heizstation.The Foaming are structurally similar to today's tool design, but with some additional versions, designed. This process involves four negative IMG tools needed in the underfoaming tools are integrated. The material properties of the TPO film with respect to Aging and lightfastness are excellent. The foil material is by the way recyclable. The resulting waste can for producing the TPO lower film be processed again. The invention enables a clock-bound and therefore very economical Process flow. Furthermore can installations used or their components for modified model facilities to be used again. Typical heating temperatures for the IMG film used are 80 ° C in the preheating station or 210 ° C in the heating station.
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, sowohl Investment- als auch Produktkosten einzusparen, da das erfindungsgemäße Verfahren stark automatisiert werden kann und sehr effizient ist. Es werden bei diesem Verfahren nur vier IMG-Unterwerkzeuge und drei Formendeckel benötigt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die TPO-Folie durch das Negativ-Tiefziehverfahren exakt im Unterwerkzeug positioniert ist, da die Folie bis zum Schäumprozess im Unterwerkzeug verbleibt, ohne dass eine manuelle Korrektur der Teillage vorgenommen werden muss. Dadurch wird es möglich, Komponententeil mit sehr engen Toleranzen, bzw. mit "Nullspalt" herzustellen.The present invention makes it possible to save both investment and product costs, since the method according to the invention can be highly automated and is very efficient. Only four IMG lower tools and three mold covers are required in this process. Another advantage is that the TPO film can be positioned exactly in the lower tool thanks to the negative thermoforming process niert, since the film remains until the foaming process in the lower tool without a manual correction of the sub-position must be made. This makes it possible to produce component part with very tight tolerances, or with "zero gap".
Die Erfindung ermöglicht es, den heutigen Design-Anforderungen in Bezug auf Beständigkeit, Haptik, enge Radien gerecht zu werden. Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht.The Invention allows it, today's design requirements in terms of resistance, feel, to meet tight radii. The invention is in the drawing based on an embodiment illustrated.
Der
Form- und Schäumbereich
Wie
man am besten in
Der
Schäumbereich
Der
Schäumstation
Der
Bediener der Hinterschäumungsanlage
Für den Folientransport
ist eine Anzahl von Führungsrollen
vorgesehen, über
die eine Folie
Im
Einsatz der erfindungsgemäßen Hinterschäumungsanlage
wird dabei wie folgt vorgegangen. In einem Ausgangszustand wird
die Folie
Daraufhin
fährt der
Führungsstempel
Der
Drehtisch
Nach
dem Aushärten
wird das Unterwerkzeug
Im
Massenbetrieb wird die Hinterschäumungsanlage
- 1.1.
- HinterschäumanlageHinterschäumanlage
- 2.Second
- FolienabwickelstationFolienabwickelstation
- 3.Third
- FolienvorwärmstationFolienvorwärmstation
- 4.4th
- Heizstationheating station
- 5.5th
- Form- und SchäumbereichShape- and foaming area
- 6.6th
- FolienaufwickelstationFolienaufwickelstation
- 7.7th
- Drehtischturntable
- 8.8th.
- Unterwerkzeug mit Spannrahmen und Beschneidekantelower tool with clamping frame and trimming edge
- 9.9th
- Einstellmechanikadjustment mechanism
- 10.10th
- Formdeckelmold cover
- 11.11th
- Vorformungsstationpreforming
- 12.12th
- Presseinrichtungpresser
- 13.13th
- Führungsstempelguide die
- 14.14th
- Vorformstempelpreform temple
- 15.15th
- Negativform (IMG-Werkzeug integriert in Unterwerkzeug 8)negative form (IMG tool integrated in lower tool 8)
- 16.16th
- Schäumstationfoaming station
- 17.17th
- Führungsplatte der Kulissenführungguide plate the slide tour
- 18.18th
- Führungsstempel der Kulissenführungguide die the slide tour
- 19.19th
- Innenkontur Formstempelinner contour forming punch
- 20.20th
- Entnahmestation und Einlegestationremoval station and insertion station
- 21.21st
- Kulissenführunglink guide
- 22.22nd
- Schienerail
- 23.23rd
- Foliefoil
- 24.24th
- Ausschnittneckline
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200410023584 DE102004023584A1 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Foaming plant for production of foam backed plastic components with grained surface for vehicles comprises film preforming station with grained tool, rotating table with lower tools and foaming station |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200410023584 DE102004023584A1 (en) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | Foaming plant for production of foam backed plastic components with grained surface for vehicles comprises film preforming station with grained tool, rotating table with lower tools and foaming station |
Publications (1)
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ID=35335973
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Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, US |
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