DE102004027456B3

DE102004027456B3 - Test system comprises two or more plates whose surface carries structure which can be transferred to plastic components, plates being connected at angles corresponding to angled surfaces in mold

Info

Publication number: DE102004027456B3
Application number: DE200410027456
Authority: DE
Inventors: Klaus Nonnenbroich; Lutz Schönemann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-05

Abstract

Test system comprises two or more plates whose surface carries a structure which can be transferred to plastic components. The plates can be connected at angles corresponding to angled surfaces in a mold.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfkörper mit einer Oberfläche, welche zumindest abschnittsweise mit einer definierten Struktur versehen ist und wobei der Prüfkörper geeignet und bestimmt ist, die Struktur in einem bekannten Verfahren auf ein Kunststoffbauteil zu übertragen.The The invention relates to a test specimen having a surface which at least partially provided with a defined structure and wherein the test specimen is suitable and determined, the structure in a known method to transfer a plastic component.

Kunststoffbauteile werden häufig gezielt mit einer definierten Struktur versehen. Im Fahrzeugbau ist diese Struktur meist als sogenannte "Narbung" ausgeführt, die natürlichen Materialien nachempfunden ist.Plastic components become common specifically provided with a defined structure. In vehicle construction is This structure is usually executed as a so-called "grain", the natural Material is modeled.

Bei der Auswahl der Narbung eines Werkstückes ist es in der Praxis meist so, dass die Werte vom Narberzeuger vorgegeben werden oder eine Narbvorlage extern von einer Spezialfirma untersucht und der "Grenzentformungsgrad" festgelegt wird. Der Grenzentformungsgrad definiert diejenige Schräge, die bei der Entformung gerade noch eine saubere Narbung gewährleistet. Auf Basis der Narbvorlage und der Festlegung des Grenzentformungsgrades erfolgt anschließend die konstruktive Auslegung des Bauteiles.at the selection of the grain of a workpiece is usually in practice such that the values are given by the Narberzeuger or one The grain sample is examined externally by a special company and the "degree of demarcation" is determined. The Grenzentformungsgrad defined that slope, the just a clean graining guaranteed during demolding. Based on the Narbvorlage and determining the Grenzentformungsgrades subsequently the structural design of the component.

Die beschriebene Vorgehensweise ist unzulänglich, da die speziellen Eigenschaften neuer Narbgenerationen nicht bis ins letzte Detail erkannt werden können. Außerdem findet keine Berücksichtigung, dass die Oberflächenwiedergabe nicht auf allen verwendeten Kunststoffmaterialien gleich ist.The described procedure is inadequate because of the special properties new grain generations can not be recognized to the last detail can. Furthermore does not take into account that the surface reproduction not the same on all plastic materials used.

Die DE 199 33 530 A1 zeigt und beschreibt ein Spritzgießwerkzeug zur Herstellung von Kunststoff- Formteilen. Diese sollen mit einem durch das Kunst stoff-Material gebildeten Aufdruck versehen werden, welcher durch einen in dem entsprechenden Bereich an der Formoberfläche des Werkzeuges vorgesehenen Prägekörper gebildet wird. Gemäß der DE 199 33 530 A1 soll dieser Prägekörper ein auf die Werkzeug- Formoberfläche aufgegelegtes Metallblech sein, das mit der Negativform der gewünschten Einprägung oder des Aufdrucks versehen ist.The DE 199 33 530 A1 shows and describes an injection mold for the production of plastic moldings. These are to be provided with an imprint formed by the plastic material, which is formed by a provided in the corresponding area on the mold surface of the tool embossing body. According to the DE 199 33 530 A1 this embossing body should be a placed on the mold surface die metal sheet, which is provided with the negative mold of the desired impression or the imprint.

Ein Verfahren zur nicht zerstörungsfreien Prüfung spritzgegossener Kunststoffbauteile ist der DE 102 11 138 A1 entnehmbar. Die Prüfung erfolgt in der Weise, dass dabei weder das Bauteil selbst zerstört oder jeweils ein komplettes Bauteil benötigt wird. An dem spritzgegossen Kunststoffbauteil ist wenigstens ein Prüfabschnitt vorgesehen, welcher zumindest annähernd dieselben Eigenschaften wie das Bauteil selbst aufweist. Bevorzugt ist der Prüfabschnitt an dem Bauteil angeformt oder es wird ein Verfahren angewandt, bei dem der Prüfabschnitt zwar im selben Spritzgießwerkzeug und im selben Spritzgießzyklus hergestellt wird, jedoch nicht mit dem Bauteil verbunden ist.A method for non-destructive testing of injection molded plastic components is the DE 102 11 138 A1 removable. The test is carried out in such a way that neither the component itself destroyed nor a complete component is required. At least one test section is provided on the injection-molded plastic component, which has at least approximately the same properties as the component itself. Preferably, the test section is integrally formed on the component or a method is used in which the test section is indeed produced in the same injection mold and in the same injection molding cycle, but is not connected to the component.

Nachteilig ist ferner, dass der Einfluss einer späteren Lackierung keine Berücksichtigung findet. Die Lackierung ist jedoch ein wesentliches Kriterium am Bauteil.adversely is further that the influence of a later paint is not considered place. The paint is, however, an essential criterion on Component.

Sollten sich Änderungen bei der Herstellung des Kunststoffbauteils (z.B. im Spritzgussprozess) ergeben, dann können auch diese nicht berücksichtigt werden.Should changes in the manufacture of the plastic component (e.g., in the injection molding process), then can even these are not taken into account become.

Bisher bei der Überschreitung des Grenzentformungsgrades zur Beurteilung der Auswirkungen herangezogene Musterplatten ergeben oft unzureichend genaue Werte, da die erforderliche Abflachung der Narbe nach Theorie künstlich hervorgerufen und nicht durch die tatsächlich schräge Entformung im Werkzeug überprüft wird.So far when crossing of demarcation degree used to assess their effects Sample plates often give insufficiently accurate values because the required Flattening of the scar artificially induced by theory and not through the actual slope Removal in the tool is checked.

Die beschriebene bekannte Vorgehensweise führt insbesondere bei Lasererzeugten Narbstrukturen im Zusammenhang mit der Werkzeugnarbung bzw. beim Serieneinsatzzeitpunkt häufig zu qualitativen und zeitlichen Problemen, welche hohe indirekte Kosten wie Nacharbeit, Zwischenlösungen, Bindung von Kapazität usw., sowie Anlaufverzögerungen zur Folge haben können. Die Ursache hierfür liegt zum größten Teil darin, dass während der Konzept- und Konstruktionsphase eine ungenügende Kenntnis über die spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Struktur vorliegt.The described known procedure leads in particular in laser-generated Narrow structures in the context of the tool scar or during the Standard production time frequently to qualitative and temporal problems, which high indirect costs like rework, intermediate solutions, Binding of capacity etc., as well as start-up delays can result. The cause of this lies for the most part in that while the concept and design phase insufficient knowledge of the specific properties of the respective structure is present.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln eine aussagekräftige Entscheidungsgrundlage in der Konzeptphase bzw. bei der Werkzeugauslegung zu schaffen, um dadurch eine bessere technische Lösung bei geringerem Kosten- und Zeitaufwand zu ermöglichen.Of the Invention is based on the object with simple means a meaningful Basis for decision in the concept phase or tool design to thereby provide a better technical solution lower cost and time to allow.

Die Aufgabe wird durch einen Prüfkörper gelöst, welcher geeignet und bestimmt ist, die gewünschte Struktur (z.B. Narbung) in einem bekannten Verfahren auf ein Kunststoffbauteil zu übertragen. Der Prüfkörper weist dazu mindestens zwei Platten mit gleichen oder verschiedenen Strukturen auf, wobei die Platten in Winkellagen angeordnet sind die verschiedenen Entformungsschrägen entsprechen. Es wird also ein dreidimensionaler Probekörper geschaffen, der z. B. im Spritzgussverfahren hergestellt wird und die verschiedensten Formen aufweisen kann.The Task is solved by a test specimen, which suitable and determined, the desired structure (e.g., graining) to transfer in a known method to a plastic component. Of the Test specimen points at least two plates with the same or different structures on, wherein the plates are arranged in angular positions, the various drafts correspond. So it creates a three-dimensional specimen, the z. B. is produced by injection molding and the most diverse Shapes may have.

Besonderes Merkmal des Prüfkörpers sind die austauschbaren Platten/Narbtafeln die in verschiedenen Winkellagen entsprechend verschiedenen Entformungsschrägen einsetzbar sind. Zweckmäßig werden dazu Platten gleicher Dimensionierung verwendet. Werden die Platten/Narbtafeln mit dem Prüfkörper verschraubt, dann können die Einsätze nach Bedarf leicht ausgetauscht werden.A special feature of the test specimen are the exchangeable plates / scarves which can be used in different angular positions according to different draft angles. purpose moderately plates of the same dimensioning are used. If the plates / scarves are screwed to the test specimen, then the inserts can be easily replaced as needed.

Durch den vorgeschlagenen Probe- oder Prüfkörper können alle Entformungsrichtungen bezogen auf die jeweiligen Materialien unter Berücksichtigung sämtlicher Prozess- und Lackier-bedingter Einflussfaktoren dargestellt werden. Dadurch ist die Möglichkeit geschaffen, eine Grenzbetrachtung durchzuführen, die sich identisch auf die späteren Serienteile übertragen lässt. Selbst wenn nach Serieneinsatz ein Materialwechsel vorgenommen werden soll, lässt sich dieser im Vorfeld exakt untersuchen.By the proposed sample or test specimen can all Entformungsrichtungen based on the respective materials taking into account all Process and painting-related influencing factors are shown. This is the possibility created to carry out a border inspection which is identical to transmit the later series parts leaves. Even if a material change is made after series use should, let to examine this in advance exactly.

Durch die erfindungsgemäße Lösung können Qualitätsmängel an Spritzwerkzeugteilen vermieden werden. Mehrfache Optimierungsschleifen, wie sie bisher durch mangelhafte Grundkenntnis über das spätere Erscheinungsbild der Oberfläche durchgeführt wurden, können vermieden werden.By the solution of the invention can quality defects Spraying tool parts are avoided. Multiple optimization loops, like they have been carried out so far by a lack of basic knowledge about the appearance of the surface, can be avoided.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Prüfkörpers reduziert die Abstimmzeiten, schafft Sicherheit bei der Werkzeugauslegung und trägt zur Erhöhung des Qualitätsniveaus bei. Es ist deshalb sinnvoll, den Prüfkörper nicht nur für die interne Nutzung bereit zu stellen, sondern darüber hinaus auch den jeweiligen Lieferanten oder Mitentwickler in die Verantwortung mit aufzunehmen.Of the Use of the test body according to the invention reduced the tuning times, creates safety in tool design and carries to increase of quality level at. It is therefore useful not only for the internal test body Use, but also the respective one Suppliers or co-developers to take responsibility.

Die Platten/Narbtafeln können bevorzugt aus einem metallischen Material bestehen, wobei die Struktur (Narbung) durch Ätzen oder Lasern erzeugt ist. Es können die verschiedensten Strukturen Verwendung finden, insbesondere kann die Struktur in einer mehrfach bereits angesprochenen Narbung bestehen, die bspw. der Narbung von Leder nachempfunden ist.The Plates / scarves can preferably made of a metallic material, wherein the structure (Graining) by etching or lasers is generated. It can the most diverse structures can be used, in particular the structure consists in a multiple already mentioned grain, the example. The grain of leather is modeled.

Die Winkellagen der Platten entsprechen verschiedenen Entformungsschrägen bei der Herstellung eines mit der Struktur versehenen Bauteiles. Über die verschiedenen Entformungsschrägen lässt sich diejenige herausfinden, welche bei der gegebenen Struktur noch ein befriedigendes Ergebnis zulässt. Bei dem jeweils verwendeten Werkstoff sind narbungsspezifisch nur bestimmte Entformungsschrägen möglich, damit die Entformung des Bauteils bei dem jeweils verwendeten Werkstoff und bei Erhaltung der Struktur problemlos möglich ist. Mit dem Prüfkörper können vor Festlegung des Werkstückes Versuche zur Bestimmung des Entformungsverhalten spezieller Narbungs-/Werkstoffkombinationen gefahren werden. Dadurch kann vermieden werden, dass bei der Konstruktion Entformungsschrägen in Teilbereichen nicht berücksichtigt oder falsch ausgeführt werden. Der auf fehlerhafte Angaben zurückzuführende Mehraufwand für den Modellbau ist offensichtlich. Teilweise kommt es sogar vor, dass erst an fertigen Werkzeugen die Entformungsprobleme festgestellt werden, was natürlich noch höhere Kosten, Terminverschiebungen und teilweise auch stilistische Notlösungen zur Folge hat. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Probleme nicht von einzelnen Personen abhängig sind, sondern ihre Ursache im Prozess haben.The Angular positions of the plates correspond to different draft angles the manufacture of a structural member. About the different draft angles let yourself to find out who else is in the given structure satisfactory result. The material used in each case are scar-specific only certain draft angles possible, so that the demolding of the component in the particular material used and is easily possible if the structure is preserved. With the test specimen can before Fixing the workpiece trials used to determine the demoulding behavior of special grain / material combinations become. This can be avoided in the design drafts not considered in some areas or wrongly executed become. The additional expenditure attributable to incorrect information for model making is obvious. Sometimes it even happens that only finished Tools the demolding problems are detected, which of course still higher Costs, date shifts and sometimes also stylistic emergency solutions Episode has. In this context, it should be noted that the problems not dependent on individuals but have their cause in the process.

Der vorgeschlagene Prüfkörper schafft hier Abhilfe, indem er zusätzlich zu seiner Hauptaufgabe, nämlich der materialspezifischen Ermittlung des Grenzformungsgrades von lackierten und unlackierten Oberflächenstrukturen weitere Möglichkeiten und Verbesserungen schafft. So können die Konsequenzen bei einer Materialumstellung in einer laufenden Serie genau abgeschätzt werden. Dies trifft auch zu, falls Narb/Oberflächenänderungen in der Serie realisiert werden sollen.Of the proposed specimen creates Remedy here by adding in addition to his main task, namely the material - specific determination of the limit forming degree of painted and unpainted surface textures other possibilities and creates improvements. So can the consequences of a material change in a running series accurately estimated become. This is also true if Narb / surface changes realized in the series should be.

Der vorgeschlagene Prüfkörper kann auch als Basis für Laboruntersuchungen zur Kratzfestigkeit von unlackierten oder lackierten Oberflächen vor Narbeinsatz dienen. Die Farbabstimmung in Zusammenwirkung mit den zugehörigen Lacken ist genauso möglich wie die frühzeitige Erkennung negativer Effekte im Zusammenspiel zwischen Material, Struktur und Lack.Of the proposed specimen can also as a basis for Laboratory tests for the scratch resistance of unpainted or lacquered surfaces serve before grain use. Color matching in conjunction with the associated Paints is just as possible like the early one Detecting negative effects in the interaction between material, Structure and paint.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass sich durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Prüfkörpers hohe Anlauf- bzw. Änderungskosten und Terminverschiebungen vermeiden lassen und gleichzeitig der stilistische Freiheitsgrad bei mehr Konstruktionssicherheit erhöht wird.In summary It should be noted that high through the use of the test specimen according to the invention Startup or modification costs and avoid deadlines and at the same time the stylistic Degree of freedom is increased with more construction safety.

Claims

Test specimen with a surface, which is at least partially provided with a defined structure and wherein the specimen is suitable and determined to transfer the structure in a known method to a plastic component, characterized in that the specimen receives at least two plates with the same or different structures and the plates are arranged in angular positions corresponding to different draft angles.

Test specimen after Claim 1, characterized in that the plates easily replaceable held on the specimen are.

Test specimen after Claim 1 or 2, characterized in that the plates of consist of a metallic material and the structures by etching or Lasers are generated.

Test specimen according to one of claims 1 to 3, characterized in that the structure consists of a graining, which is modeled on the grain of leather.

Test specimen after one of the claims 1 to 4, characterized in that the structures for the production serve a grain on a plastic skin.