DE102004033139A1 - Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

Info

Publication number
DE102004033139A1
DE102004033139A1 DE200410033139 DE102004033139A DE102004033139A1 DE 102004033139 A1 DE102004033139 A1 DE 102004033139A1 DE 200410033139 DE200410033139 DE 200410033139 DE 102004033139 A DE102004033139 A DE 102004033139A DE 102004033139 A1 DE102004033139 A1 DE 102004033139A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
functional layer
layer
plastic composite
composite molding
surface layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200410033139
Other languages
English (en)
Other versions
DE102004033139B4 (de
Inventor
Bruno Roth
Peter Strasser
Stefan Dr. Schneiderbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE200410033139 priority Critical patent/DE102004033139B4/de
Publication of DE102004033139A1 publication Critical patent/DE102004033139A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102004033139B4 publication Critical patent/DE102004033139B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1635—Making multilayered or multicoloured articles using displaceable mould parts, e.g. retractable partition between adjacent mould cavities
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/04—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities
    • B29C44/0461—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles consisting of at least two parts of chemically or physically different materials, e.g. having different densities by having different chemical compositions in different places, e.g. having different concentrations of foaming agent, feeding one composition after the other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
    • B29C44/1271—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements the preformed parts being partially covered
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1657—Making multilayered or multicoloured articles using means for adhering or bonding the layers or parts to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/02—Internal Trim mouldings ; Internal Ledges; Wall liners for passenger compartments; Roof liners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1603—Multi-way nozzles specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1615—The materials being injected at different moulding stations
    • B29C45/162—The materials being injected at different moulding stations using means, e.g. mould parts, for transferring an injected part between moulding stations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3005—Body finishings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/0428—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the side doors or panels, e.g. displaced towards the occupants in case of a side collision
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02—Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • B60R21/04—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings
    • B60R21/045—Padded linings for the vehicle interior ; Energy absorbing structures associated with padded or non-padded linings associated with the instrument panel or dashboard

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Kunststoffverbundformteil, insbesondere Kraftfahrzeuginnenausstattungsteil, umfassend ein Trägerelement sowie eine in einem Schaumspritzgießverfahren aufgebrachte Oberflächenschicht mit einer zwischen Trägerelement und Oberflächenschicht angeordneten Funktionsschicht, sowie Verfahren zu dessen Herstellung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kunststoffverbundformteil, insbesondere ein Kraftfahrzeuginnenausstattungsteil, umfassend ein Trägerelement und eine in einem Schaumspritzgießverfahren aufgebrachte Schaumschicht, sowie ein Verfahren zur dessen Herstellung.
  • Bezüglich des technologischen Hintergrunds wird auf die DE 24 16 694 A1 verwiesen, welche sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Formteilen aus ein Treibmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoffen mit glatter Oberfläche und geschäumtem Kern, bestehend aus zwei das Formnest bildenden Formhälften und einer Atmungseinrichtung, durch die das Anfangs- bzw. Einspritzvolumen des Formnests veränderbar ist, bezieht. Allgemein wird die Veränderung bzw. Vergrößerung des Formnests als „Atmen" bezeichnet.
  • Gemäß der DE 24 16 694 A1 wird bei der Herstellung eines Formteils aus einem ein Triebmittel enthaltenden thermoplastischen Kunststoff zuerst das Formwerkzeug geschlossen. Nachfolgend wird über eine Düse einer Spritzgießmaschine ein vorgegebenes Schussvolumen eines auf Schäumtemperatur erhitzten, plastizierten Kunststoffes in das Formnest eingespritzt. Während des Einspritzvorganges wird ein den Gasdruck des Treibmittels übersteigender Schließdruck beibehalten, sodass die eingespritzte Kunststoffmasse nicht schäumen kann.
  • Nachdem sich diese unter Druck stehende Kunststoffmasse an der Oberfläche unter Bildung einer glatten Oberflächenschicht abgekühlt hat, werden die Formhälften definiert auseinanderbewegt und damit das Volumen des Formnests vergrößert. Durch die Vergrößerung des Formnests wird der Druck der eingespritzten Kunststoffmasse abgesenkt, sodass sich die innere, noch warme und plastische Kunststoffmasse ausdehnen kann. Dabei behält die abgekühlte und verfestigte Oberflächenschicht ihre Lage an der Wandung des vergrößerten Formnests und es bildet sich ein geschäumter Kern.
  • Ferner wird auf die DE 43 04 751 A1 verwiesen, welche ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils, auf das eine Oberflächenschicht aus einem Schaumkunststoff aus einem thermoplastischen Elastomer mit einer Außenhaut aufgebracht wird, betrifft.
  • Gemäß der DE 43 04 751 A1 wird zur Herstellung eines Verbundteils das Kunststoffteil in einer Spritzgießform so angeordnet, dass auf der Seite der aufzubringenden Oberflächenschicht ein Hohlraum frei bleibt. Nachfolgend wird in diesen Hohlraum eine schäumbare Masse aus dem thermoplastischen Elastomer und einem Treibmittel gespritzt und beim Verschäumen der Masse der Hohlraum vergrößert.
  • Mit dem in der DE 43 04 751 A1 vorgeschlagenen Verfahren wird die Herstellung von Kunststoffverbundformteilen, welche ein Kunststoffteil mit einer Schaumkunststoff-Oberflächenschicht umfassen, wesentlich vereinfacht.
    •
  • Grundsätzlich besteht das Bedürfnis, hinsichtlich der Nutzbaren Werkstoffe möglicht wenigen Beschränkungen zu unterliegen, um sowohl Optik als auch Haptik des Kunststoffverbundformteiles individuellen Bedürfnissen anpassen zu können.
  • Eine wesentlich Erhöhung der Flexibilität, verbunden mit einer hohen Prozesssicherheit, wird mit einem Kunststoffverbundformteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht, wobei der zugrundeliegende Gedanke die Anordnung einer Funktionsschicht zwischen Trägerelement und Schaumschicht umfasst. Mit der erfindungsgemäßen Funktionsschicht können einerseits verschiedenste Materialien zur Herstellung sowohl des Trägerelements als auch der Schaumschicht verwendet werden, sodass eine hohe Freiheit bezüglich der Einstellung insbesondere der optischen und haptischen Eigenschaften erreicht wird, andererseits ist mit der Funktionsschicht die Haptik des Kunststoffverbundformteils maßgeblich beeinflussbar.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie Verfahren zur Herstellung des Kunststoffverbundformteils sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Funktionsschicht haftungsmodifizierende Eigenschaften auf, insbesondere umfasst die Funktionsschicht eine Polypropylen-Schaumschicht mit Acrylnitril-Butadien-Styrol- oder Polyvinylchlorid-Folie.
  • Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn die Funktionsschicht als Abstandsschicht ausgebildet ist. Dabei umfasst die Funktionsschicht zweckmäßigerweise eine Sperrschicht, sodass ein unerwünschtes Eindringen von Kunststoffmaterial in die Abstandsschicht wirksam vermieden wird.
  • Ferner wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Funktionsschicht drucknachgiebig ist und beispielsweise einen gelartigen Werkstoff, wie ein Polyurethan-Gel, oder einen weichen Thermoplast umfasst. Zweckmäßigerweise kann die Funktionsschicht auch eine in einem Schaumspritzgießverfahren hergestellte Schaumschicht umfassen.
  • Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kunststoffverbundformteils in einem geeigneten Formwerkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass zuerst das Trägerelement hergestellt, anschließend die Funktionsschicht auf das Trägerelement aufgebracht und nachfolgend die Oberflächenschicht aufgebracht wird.
  • Alternativ kann zuerst die Funktionsschicht in das Formwerkzeug eingebracht und nachfolgend das Trägerelement sowie die Oberflächenschicht aufgebracht werden.
  • Besonders bevorzug wird jedoch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Kunststoffverbundformteils, dem zufolge zuerst das Trägerelement und die Oberflächenschicht hergestellt werden und nachfolgend die Funktionsschicht eingebracht wird.
  • Sehr vorteilhaft ist es, wenn zur Bildung der Funktionsschicht in den Grenzbereich zwischen Trägerelement und Oberflächenschicht ein viskoser, dann gegebenenfalls aushärtender Funktionsschichtwerkstoff eingebracht wird.
  • Gemäß einer besonders günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind zwischen Trägerelement und Oberflächenschicht Bereiche geringer Haftung und Bereiche hoher Haftung vorgesehen sind.
  • Zweckmäßigerweise wird der Funktionsschichtwerkstoff druckbeaufschlagt in Bereiche geringer Haftung zwischen Trägerelement und Oberflächenschicht eingebracht, wobei Trägerelement und Oberflächenschicht getrennt werden. Alternativ kann zur Aufnahme des viskosen Funktionsschichtwerkstoffs ein Hohlraum vorgesehen sein. Sehr vorteilhaft ist es, wenn die Funktionsschicht automatisiert in das Formwerkzeug eingebracht wird.
    •
  • Nachfolgen ist unter Bezugnahme auf die einzige Figur, welche schematisch und beispielhaft ein Kunststoffverbundformteil mit einer Haptik-Zwischenschicht im Mehrkomponentenspritzguss (Overmolding) zeigt, ein besonders zu bevorzugendes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
  • Das dargestellte Kunststoffverbundformteil 100 wird als Kraftfahrzeuginnenausstattungsteil beispielsweise als Armaturentafel, Türinnenverkleidung, Ablageschale, Griff, Bedienknopf, Blende oder dgl. verwendet und umfasst einen Träger 102, eine Haptik-Zwischenschicht 104 sowie eine Haut 106.
  • Der Träger 102 ist in Spritzgusstechnik hergestellt, weist eine bevorzugte Wanddicke von einigen Millimetern, insbesondere von ca. 2-5 mm auf und besteht vorzugsweise aus einem steifen Thermoplasten, insbesondere aus Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS), Gemischen von ABS und Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Gemischen von PBT mit PC, Polyamid (PA, Polypropylen (PP), gegebenenfalls glasfaserverstärkt, oder Polyoxymethylen (POM). Aufgrund der guten Haftungseigenschaften gegenüber Elastomeren auf Styrol- oder Olefinbasis besteht vorliegend der Träger 102 aus PP, konstruktiv sind zur Erhöhung der Steifigkeit Versteifungsrippen vorgesehen.
  • Der Träger 102 kann auch nach einem Thermoplast-Schaumspritzgießverfahren oder einem daraus abgeleiteten Spritzguss-Integralschaum-Verfahren hergestellt sein, wobei eine mit Treibmittel versehene thermoplastische Kunststoffmasse in den Formhohlraum eines geeigneten Werkzeuges eingebracht und danach durch Vergrößerung des Formhohlraumes aufgeschäumt wird und vor der Vergrößerung des Formhohlraumes am noch nicht vollendeten Formteil Wandstärken ausgebildet werden, die maximal in der Größenordnung von 1,5 mm bis 2,5 mm liegen.
  • Grundsätzlich besteht das Bedürfnis, Formteile bspw. für die Innenausstattung von Fahrzeugen (insbesondere Personenkraftwagen) so leicht als möglich, d.h. gewichtsreduziert oder gewichtsoptimiert zu fertigen. Dies ist mit dem vorteilhaften Spritzguss-Integralschaum-Verfahren oder dgl. dann möglich, wenn der Träger 102 mit möglichst dünnen Wandstärken ausgebildet wird. Werden nämlich an einem herkömmlichen, nicht nach dem sog. „Atmungs-Verfahren" gefertigten Spritzguss-Formteil dessen Wandstärken immer weiter reduziert, so wird der Träger 102 in sich instabil und es können Verzüge oder Verwerfungen auftreten. Dieser unerwünschte Effekt kann vorliegend dadurch vermieden werden, dass ein Spritzguss-Integralschaum-Verfahren oder dgl. zur Anwendung kommt, d.h. dass der Träger 102 partiell aufgeschäumt wird, wodurch eine Stabilitätserhöhung erzielt wird. Dabei ist die angestrebte Gewichtsreduzierung dadurch erzielbar, dass der (noch nicht vollendete) Träger 102 vor dem Aufschäumen äußerst dünnwandig geformt wird, d.h. dass der noch nicht aufgeschäumte Träger 102 im wesentlichen keine Wandstärken aufweist, die oberhalb von 2,5 mm liegen. Dieser sog. Dünnwand-Spritzguss wird in Verbindung mit einem Thermoplast-Schaumspritzgießverfahren oder einem daraus abgeleiteten Spritzguss-Integralschaum-Verfahren realisiert. Nach dem (partiellen) Aufschäumen kann dann das Wandstärken-Maß des Trägers 102 durchaus in der Größenordnung von 4 mm liegen, wobei lediglich soviel Kunststoffmasse vorhanden ist, wie für ein vergleichbares unaufgeschäumtes Formteil mit maximal 2,5 mm Wandstärke benötigt wird.
  • Die Haptik-Zwischenschicht 104 weist eine bevorzugte Wanddicke von einigen Millimetern, insbesondere von ca. 2-6 mm auf und besteht aus einer Polypropylen-Schaumschicht mit Acrylnitril-Butadien-Styrol- oder Polyvinylchlorid-Folie. Einem ebenfalls bevorzugten Ausführungsbeispiel zufolge umfasst die Haptik-Zwischenschicht 104 einen gelartigen Werkstoff, wie ein Polyurethan-Gel, einen weichen Thermoplast oder eine in einem Schaumspritzgießverfahren hergestellte Schaumschicht. Gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels ist die Haptik-Zwischenschicht 104 als Abstandsschicht ausgebildet. Dabei umfasst die Funktionsschicht zweckmäßigerweise eine Sperrschicht, sodass ein unerwünschtes Eindringen von Kunststoffmaterial in die Abstandsschicht wirksam vermieden wird.
  • Primäre Aufgabe der Haptik-Zwischenschicht 104 ist die Erzeugung eines vorbestimmten haptischen Eindrucks des Kunststoffverbundformteils, insbesondere in Bezug auf die Druckhaptik, welche beispielsweise durch Weichheit und Rückfederungseigenschaften charakterisiert ist.
  • Ebenso sind die Haftungseigenschaften der Haptik-Zwischenschicht 104 zu den angrenzenden Werkstoffen des Trägers 102 und der Haut 106 wesentlich. Gegebenenfalls kann, beispielsweise durch eine entsprechende Modifizierung, die Haftungseigenschaft nicht nur seitenabhängig, sondern auch bereichsweise unterschiedlich sein.
  • Die Haut 106 weist vorliegend eine Dicke von ca. 1-3 mm auf und besteht aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), welcher die Verarbeitungseigenschaften eines Thermoplasten mit den Gebrauchseigenschaften eines Elastomers vereint und eine elastische Phase, Weichphase, sowie eine thermoplastische Phase, Hartphase, umfasst. Beispielsweise handelt es sich um einen TPE-Blockpolymer auf Polyurethan- oder auch auf Polyester- oder Styrolblockcopolymerbasis oder um ein TPE-Polymerblend auf Styrolblockcopolymer- oder Olefinbasis. Je nach Art und Mischungsverhältnis der beteiligten Komponenten lassen sich die Eigenschaften der Haut 106 gezielt einstellen. Primäre Aufgabe der Haut 106 ist die Erzeugung eines vorbestimmten optischen Eindrucks sowie haptischen Oberflächeneindrucks. Die Aufbringung der Oberflächenschicht erfolgt bevorzugt in einem Kompakt- oder Schaumspritzgießverfahren.
  • Die Herstellung des Kunststoffverbundformteils 100 erfolgt in einem hier nicht näher gezeigten Spritzgießwerkzeug, welches zwei, einen Formhohlraum umschließende Formhälften 110, 112 sowie gegebenenfalls Schieber umfasst.
  • Zur Herstellung des Kunststoffverbundformteils 100 im Mehrkomponentenspritzguss (Overmolding) werden mehrere Schmelzen während des Spritzgießvorgangs in einem Werkzeug sequenziell zusammengebracht. Dabei können die Schmelzen gegeneinander geführt werden oder ineinander. Die einzelnen Verbunde können unlösbar verbunden aber auch gegeneinander beweglich sein. Auch kann ein Substrat, beispielsweise in Form eines Textils oder einer Folie, im Werkzeug hinterspritzt werden. Mit dem Verfahren werden die Montagekosten durch Integration, wie Mehrfarben, Hart-Weich-Kombination, verringert, Haptik und Design werden verbessert.
  • Die Herstellung des Kunststoffverbundformteils 100 erfolgt in einem hier nicht näher dargestellten Spritzgusswerkzeug mit Formhälften 110, 112. Das Einspritzen der ersten Komponente zur Herstellung des Trägers 102 kann mit üblichen Systemen der Angusstechnik erfolgen. Die Folgekomponenten zur Herstellung der Haut 106 und der Zwischenschicht 104 kann über Direktanspritzung, Aussparung, Durchbruch oder Fließkanäle in die Kavität gelangen.
  • Der Anguss erfolgt über eine Koaxialnadel, bei der Düsen konzentrisch angeordnet sind. Nach dem Einspritzen des Trägermaterials wird die äußere Düse geschlossen und die Nadel der inneren Düse zurückgezogen, so dass die Haut-Komponente eingespritzt werden kann. Je nach der gewünschten Verteilung der unterschiedlichen Kunststoffe kann die Kavität des Werkzeugs durch Zurückziehen einer Werkzeughälfte noch etwas verändert werden. Es kann auch mit Formkernen gearbeitet werden, die je nach gespritztem Material in die Formkavität eintauchen oder zurückgezogen werden.
  • Die Herstellung kann auch mittels eines Drehwerkzeugs erfolgen, wobei zuerst der Trägerwerkstoff in die Kavität eingespritzt wird, welche nur das Volumen für Träger 102 freigibt, für den zweiten Kunststoff (andere Farbe bzw. anderes Material) jedoch verschlossen hält. Nach dem Zwischenöffnen des Werkzeugs und Drehen der schließseitigen Werkzeughälfte oder eines Teils dieser Werkzeughälfte, in welcher sich auch der für Träger 102 befindet, liegt dieser dann in der zweiten Kavität. Die zweite Kavität gibt nun den Hohlraum für den zweiten Kunststoff frei, der dann eingespritzt wird. Nach. der Abkühlung des Formteils wird das Werkzeug wiederum geöffnet und das fertige Formteil ausgeworfen. Parallel zu diesem zweiten Arbeitsschritt kann in der ersten Kavität bereits der nächste Träger 102 gefertigt werden.
  • Ebenso ist es möglich, den Träger 102 in einer ersten Kavität zu fertigen und diesen dann mit einem Handlinggerät, beispielsweise automatisiert, oder per Hand in die zweite Kavität umzusetzen bzw. einzulegen. Dort erfolgt dann das Anspritzen des zweiten Materials. Diese Umsetztechnik umfasst auch die Herstellung des Trägers 102 auf einer Maschine, Entnehmen und Einlegen des Trägers 102 in eine zweite Maschine und Anspritzen des zweiten Materials.
  • Die Herstellung des Kunststoffverbundformteils 100 kann auch derart erfolgen, dass zunächst der Trägerwerkstoff eingespritzt und durch verschiebbare Einsätze oder Kerne ein Hohlraum für den zweiten Kunststoff verschlossen gehalten wird. Ohne Zwischenöffnen des Werkzeugs wird durch Verschieben der im Werkzeug beweglichen Elemente der Hohlraum für die zweite Komponente freigegeben. Zeitlich versetzt kann nun der zweite Kunststoff eingespritzt werden. Die Komponenten können dabei neben-, über- oder ineinander angeordnet sein. Aufgrund der beweglichen Einsätze entfällt das Zwischenöffnen des Werkzeugs, und die Grenzflächentemperatur beim Auftreffen der Schmelze des zweiten Materials kann dadurch einfacher variiert werden.
  • Die Zwischenschicht 104 wird entweder auf den Träger 102 aufgebracht, wobei nach der Herstellung des Trägers 102 das Werkzeug geöffnet, die Zwischenschicht 104 aufgebracht, das Werkzeug wieder geschlossen und anschließend das Hautmaterial eingespritzt wird oder die Zwischenschicht 104 wird in der Kavität angeordnet und beidseitig – mit dem Trägerwerkstoff einerseits und dem Hautwerkstoff andererseits – hinterspritzt.
  • Ein weiteres besonders vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffverbundformteils umfasst eine gezielte Nutzung bzw. Modifikation der Haftungseigenschaften. Wie beschrieben werden Träger 102 und Haut 106 im Mehrkomponentenspritzguss hergestellt, allerdings vorläufig ohne Zwischenschicht 104. Durch eine gezielte Modifikation der Haftungseigenschaften werden an der Grenzfläche zwischen Haut 106 und Träger 102 Bereich 114 geringer Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 und Bereiche 116, 118 hoher Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 ausgebildet.
  • In einem folgenden Schritt wird durch Bereichen 114 geringer Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 zugeordnete Injektionsöffnungen, wie 108, ein viskoser Werkstoff zur Bildung der Zwischenschicht 104 in einen Bereich 114 geringer Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 eingespritzt. Druckbedingt löst sich lokal die Haut 106 vom Träger 102, sodass ein vorbestimmter Bereich 114 mit dem Zwischenschichtwerkstoff gefüllt wird, wobei zur Begrenzung angrenzend Bereiche 116, 118 hoher Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 vorgesehen sind und ein definierter und abgedichteter Raum gebildet wird. Im Bereich 114 kann die Haftung soweit herabgesetzt sein, dass Haut 106 vom Träger 102 kaum oder gar nicht miteinander verbunden sind.
  • Maßgeblich sind neben der Form des Bereichs 114 geringer Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 und der angrenzenden Bereiche 116, 118 hoher Haftung zwischen Haut 106 und Träger 102 insbesondere der Haftungsgradient über die Geometrie, Einspritzdruck und -menge des Zwischenschichtwerkstoffs sowie die Werkzeugform. Abhängig vom gewählten Material härtet der eingespritzte Zwischenschichtwerkstoff aus bleibt viskos oder schäumt auf. Es ist auch möglich, zwischen Haut 106 und Träger 102 einen Hohlraum zur Aufnahme des Zwischenschichtwerkstoffs vorzusehen. Der Hohlraum kann durch geometrisch unterschiedliche und teilweise separat hergestellte Oberflächen- und Trägerkomponenten gebildet sein. Die Einbringung der Zwischenschicht 106 durch Injektion zwischen Haut 106 und Träger 102 eignet sich in besonderer Weise zur Automatisierung des Herstellungsprozesses.

Claims (17)

  1. Kunststoffverbundformteil, insbesondere Kraftfahrzeuginnenausstattungsteil, umfassend ein Trägerelement sowie eine in einem Schaumspritzgießverfahren aufgebrachte Oberflächenschicht, gekennzeichnet durch eine zwischen Trägerelement (102) und Oberflächenschicht (106) angeordnete Funktionsschicht (104).
  2. Kunststoffverbundformteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) haftungsmodifizierende Eigenschaften aufweist.
  3. Kunststoffverbundformteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) eine Polypropylen-Schaumschicht mit Acrylnitril-Butadien-Styrol- oder Polyvinylchlorid-Folie umfasst.
  4. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) als Abstandsschicht ausgebildet ist.
  5. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) eine Sperrschicht umfasst.
  6. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) drucknachgiebig ist.
  7. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) einen gelartigen Werkstoff umfasst.
  8. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) einen weichen Thermoplast umfasst.
  9. Kunststoffverbundformteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) eine in einem Schaumspritzgießverfahren hergestellte Schaumschicht umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffverbundformteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Herstellung in einem geeigneten Formwerkzeug erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das Trägerelement (102) hergestellt, anschließend die Funktionsschicht (104) auf das Trägerelement (102) aufgebracht und nachfolgend die Oberflächenschicht (106) aufgebracht wird.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffverbundformteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Funktionsschicht (104) in das Formwerkzeug eingebracht wird und nachfolgend das Trägerelement (102) sowie die Oberflächenschicht (106) aufgebracht werden.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffverbundformteils nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst das Trägerelement (102) und die Oberflächenschicht (106) hergestellt werden und nachfolgend die Funktionsschicht (104) eingebracht wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Funktionsschicht (104) in den Grenzbereich zwischen Trägerelement (102) und Oberflächenschicht (106) ein viskoser Funktionsschichtwerkstoff eingebracht wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Trägerelement (102) und Oberflächenschicht (106) Bereiche (114) geringer Haftung und Bereiche (116, 118) hoher Haftung vorgesehen sind.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionsschichtwerkstoff druckbeaufschlagt in Bereiche (114) geringer Haftung zwischen Trägerelement (102) und Oberflächenschicht (106) eingebracht wird, wobei Trägerelement (102) und Oberflächenschicht (106) getrennt werden.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme des viskosen Funktionsschichtwerkstoffs ein Hohlraum vorgesehen ist.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsschicht (104) automatisiert in das Formwerkzeug eingebracht wird
DE200410033139 2004-07-08 2004-07-08 Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung Active DE102004033139B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410033139 DE102004033139B4 (de) 2004-07-08 2004-07-08 Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410033139 DE102004033139B4 (de) 2004-07-08 2004-07-08 Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004033139A1 true DE102004033139A1 (de) 2006-01-26
DE102004033139B4 DE102004033139B4 (de) 2014-04-03

Family

ID=35511548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200410033139 Active DE102004033139B4 (de) 2004-07-08 2004-07-08 Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004033139B4 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1839836A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-03 Basf Aktiengesellschaft Einspritzverfahren zum Herstellen eines vollständig wiederverwertbaren, mehrschichtigen, geformten Gegenstandes
WO2007128722A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-15 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur herstellung eines mehrschichtteiles
DE102008038522A1 (de) 2008-08-20 2010-02-25 Bayer Materialscience Ag Kunststoffverbundformteil im Drei-Schicht-Aufbau
WO2012049490A1 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Sealwise Limited Arrangement of bonded sheets
DE102013223649A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Fahrzeugblende
DE102014210828A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, Verfahren zum Herstellen derselben und Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs
DE102014019312A1 (de) * 2014-12-20 2016-06-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Einstückige Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer solchen Innenverkleidung
DE102005024776B4 (de) 2005-05-31 2020-01-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffverbundteils

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3414794C2 (de) * 1984-04-18 1986-12-18 Metzeler Schaum Gmbh, 8940 Memmingen Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Formteilen
DE69318159T2 (de) * 1993-10-19 1998-08-20 Selle Royal Spa Verfahren zur Herstellung von integrale elastische Stütze und derart hergestellte Stütze
EP1060859A2 (de) * 1999-06-07 2000-12-20 DINICTA S.r.l. Verfahren zur Herstellung von Sitzauflagen oder dergleichen mit einer Gel-Überzuggsschicht
DE10005862A1 (de) * 2000-02-10 2001-08-23 Moeller Plast Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einer weichen Oberflächenstruktur
DE10206501A1 (de) * 2002-02-16 2003-09-04 Bayerische Motoren Werke Ag Thermoplastisches Bauteil

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19858270A1 (de) * 1998-12-17 2000-06-21 Ticona Gmbh Verbundkörper aus technischen Thermoplasten und Polyurethan-Elastomeren unter Verwendung eines Haftvermittlers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3414794C2 (de) * 1984-04-18 1986-12-18 Metzeler Schaum Gmbh, 8940 Memmingen Verfahren zur Herstellung von hinterschäumten Formteilen
DE69318159T2 (de) * 1993-10-19 1998-08-20 Selle Royal Spa Verfahren zur Herstellung von integrale elastische Stütze und derart hergestellte Stütze
EP1060859A2 (de) * 1999-06-07 2000-12-20 DINICTA S.r.l. Verfahren zur Herstellung von Sitzauflagen oder dergleichen mit einer Gel-Überzuggsschicht
DE10005862A1 (de) * 2000-02-10 2001-08-23 Moeller Plast Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einer weichen Oberflächenstruktur
DE10206501A1 (de) * 2002-02-16 2003-09-04 Bayerische Motoren Werke Ag Thermoplastisches Bauteil

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005024776B4 (de) 2005-05-31 2020-01-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen eines Kunststoffverbundteils
EP1839836A1 (de) * 2006-03-28 2007-10-03 Basf Aktiengesellschaft Einspritzverfahren zum Herstellen eines vollständig wiederverwertbaren, mehrschichtigen, geformten Gegenstandes
WO2007128722A1 (de) * 2006-05-05 2007-11-15 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur herstellung eines mehrschichtteiles
DE102008038522A1 (de) 2008-08-20 2010-02-25 Bayer Materialscience Ag Kunststoffverbundformteil im Drei-Schicht-Aufbau
EP2161125A1 (de) 2008-08-20 2010-03-10 Bayer MaterialScience AG Kunststoffverbundformteil im Drei-Schicht-Aufbau
WO2012049490A1 (en) 2010-10-12 2012-04-19 Sealwise Limited Arrangement of bonded sheets
DE102013223649A1 (de) * 2013-11-20 2015-05-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Spritzgießverfahren zur Herstellung einer Fahrzeugblende
DE102014210828A1 (de) * 2014-06-06 2015-12-17 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung zum Einstellen einer Bewegung eines Bedienelements für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs, Verfahren zum Herstellen derselben und Schaltvorrichtung zum Schalten eines Automatikgetriebes eines Fahrzeugs
DE102014019312A1 (de) * 2014-12-20 2016-06-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Einstückige Innenverkleidung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer solchen Innenverkleidung
US9868406B2 (en) 2014-12-20 2018-01-16 GM Global Technology Operations LLC One-piece interior trim panel for a motor vehicle and method for manufacturing such an interior trim panel

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004033139B4 (de) 2014-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009052889A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines formteils mit einer sollbruchlinie für eine airbagöffnung
DE4336878A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Kunstharzbauteils
WO1998023431A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines mehrschicht-kunststoffteils
DE102005053477A1 (de) Kraftfahrzeug-Innenausstattungs-Baugruppe und zugehöriges Verfahren
DE4304751C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils
WO1996025282A1 (de) Verfahren zum herstellen eines auskleidungsteiles aus kunststoff und ein insbesondere nach diesem verfahren hergestelltes auskleidungsteil
DE102010020039A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteils aus Kunststoff sowie Verkleidungsteil aus Kunststoff
EP0907484B1 (de) Verfahren zur herstellung von hochwertigen kunststoffteilen und spritzgiessteil
EP0502389A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Kraftfahrzeug-Innenverkleidungen o. dgl.
KR0180045B1 (ko) 합성수지 성형체의 제조방법
DE102004033139B4 (de) Kunststoffverbundformteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006013857B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Kunststoffformteils mit einer teilweisen Polsterung
EP2525956A1 (de) Verfahren zur herstellung eines innenverkleidungsteils
EP2179832B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Innenverkleidungsteils
WO2006114182A1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrkomponenten-bauteilen aus kunststoff bauteil und spritzgiesswerkzeug
DE102009016432A1 (de) Oberflächenbeschichteter Träger
DE4024274C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines gepolsterten Polypropylen-Ausstattungsteiles insbesondere für Fahrzeuge
WO2021074004A1 (de) Verfahren zur herstellung eines composite bauteils mit störungsfreier oberfläche
WO2003097323A1 (de) Vorrichtung zum herstellen eines abgewinkelt profilierten formteiles, das mit einer prägefolie dekoriert wird
EP3107705B1 (de) Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils
DE10110908B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verbundteils und Werkzeug
DE4390938C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines geformten Verbundpolstergegenstandes
DE102010006407A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffbauteils
EP2732951B1 (de) Verfahren für die Herstellung eines Verkleidungsteils sowie Verkleidungsteil hergestellt nach einem solchen Verfahren
EP2511087A2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R020 Patent grant now final

Effective date: 20150106