DE102004040961A1 - Three-dimensional plastic product manufacture involves combining plastic carrier, decorative and protective layers to form composite sheet or strip for thermoforming into product - Google Patents

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Abstract

A flat thermoformable plastic carrier strip or sheet(1) is produced. A decorative layer(2) and a thermoformable protective surface layer(3), both of plastic materials, are combined with the flat thermoformable sheet or strip to form a flat composite sheet or strip(4). Connection between each of layer is effected by the material of the layers. The composite sheet is then thermoformed to produce a three-dimensional product(8). Twin shell products with a hollow chamber may be produced by thermoforming two composite sheets(4) in a single thermoforming process. Material connection between all layers is produced by coextrusion or laminating of the layers. The two layers are joined to each other by the material of each layer. Decorative layers(2) and/or protective layers(3) are 0.1-10mm thick. carrier sheet or strip(1) is 1-15mm thick. Carrier layers and protective layers are typically extruded. Decorative layers may be continuously extruded as film and the decorative design is printed using digital methods. Alternatively decorative layers can be produced in sheet thickness from recycled material. Independent claims are included for: a) a composite three-dimensional product produced from a composite sheet material using the claimed process; b) the process plant which includes one or more extruders for producing a protective surface layer(3); an additional extruder for producing a carrier layer(1); a laminating or coextrusion station(5,6) for combining the protective surface and decorative(2) layers; a laminate combining station at which the carrier layer is joined with the combined protective and decorative layers and a thermoforming station(7) at which the final composite sheet or strip(4) is formed into a three-dimensional product(8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Formteiles sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein nach dem Verfahren hergestelltes Formteil.The The invention relates to a method for producing a three-dimensional Molded part and a device for carrying out the method and a formed by the process molding.

Es ist allgemein bekannt, Gebrauchsgegenstände aller Art aus einem Kunststoffmaterial tiefzuziehen und im tiefgezogenen Zustand mit Designmotiven zu versehen. Die Designmotive können auf selbstklebende Folien aufgedruckt sein, die zugeschnitten und auf das tiefgezogene Kunststoff-Formteil aufgebracht werden.It is well known, utensils of all kinds of a plastic material deep-drawn and provided in the deep-drawn state with design motives. The design motifs can be printed on self-adhesive films that are tailored and be applied to the thermoformed plastic molding.

Es ist insbesondere aus dem Bereich von Verkleidungsteilen für Fahrzeuginnenräume bereits bekannt, tiefziehfähige Folien mit einem Design, insbesondere einem Dekor oder einer Strukturierung, zu versehen und diese Folien tiefzuziehen. Im tiefgezogenen Zustand werden die Folien mit einem Trägermaterial hinterspritzt, wobei durch das Trägermaterial insbesondere die Formstabilität der tiefgezogenen Folie und damit die Formbeständigkeit des Formteiles gewährleistet wird. Dieses Herstellungsverfahren wird auch als Insert-Molding bezeichnet.It is already known in particular from the field of trim parts for vehicle interiors, thermoformable Foils having a design, in particular a decor or a structuring, to provide and deep-draw these slides. In the deep-drawn state The films are covered with a carrier material behind-injected, in particular by the carrier material dimensional stability the thermoformed film and thus ensures the dimensional stability of the molded part becomes. This manufacturing process is also called insert molding designated.

Schließlich ist es aus dem Bereich der bildenden Kunst bekannt, Recyclingmaterial zu offenporigen Recyclingplatten zu verpressen und auf eine tiefziehfähige Trägerplatte aufzulaminieren, und anschließend die so gebildete Verbundplatte zu Einrichtungsgegenständen oder Kunstgegenständen tiefzuziehen. Jeder Gegenstand ist ein Unikat, der von Hand gefertigt ist.Finally is It is known from the field of visual arts, recycled material to open porous recycling plates to press and on a thermoformable carrier plate laminating, and then the so-formed composite panel to furnishings or Art objects deep draw. Each item is unique, made by hand is.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Formteil der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine industrielle Fertigung designerisch gestalteter Formteile ermöglichen und einen hohen Gebrauchswert besitzen.task The invention is a method, a device and a molded part of the type mentioned above to create an industrial manufacturing Designisch designed moldings allow and high utility value have.

Für das Verfahren wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei wird zunächst ein ebenes, tiefziehfähiges Trägergebilde aus Kunststoff hergestellt. Zudem werden ein Designflächengebilde und ein tiefziehfähiges Schutzflächengebilde zu einem ebenen Verbundflächengebilde stoffschlüssig zusammengeführt, das so gebildete, ebene Verbundflächengebilde wird stoffschlüssig auf das ebene Trägergebilde aufgebracht und anschließend wird die gebildete Verbundeinheit aus Verbundflächengebilde und Trägergebilde zu dem Formteil tiefgezogen. Dadurch, dass das Designflächengebilde von einem tiefziehfähigen Schutzflächengebilde überdeckt wird, unterliegt das Designflächengebilde im fertigen Gebrauchszustand des Formteiles keinen Verschleiß- oder Abnutzungserscheinungen. Zudem bildet das Schutzflächengebilde bei dem fertiggestellten Formteil die Oberfläche. Da das Schutzflächengebilde glatt und verschleißfest ausgeführt ist, ist die Oberfläche des Formteiles in jedem Falle wasserfest, abwaschbar und je nach Materialwahl resistent gegenüber säure- oder laugehaltigen Flüssigkeiten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur industriellen Ferti gung von Formteilen aller Art geeignet, die in geringen oder hohen Stückzahlen in unterschiedlichen Bereichen für den täglichen Gebrauch oder für andere Einsatzzwecke verwendet werden. Derartige Formteile können insbesondere als Möbeleinrichtungsteile von Wohn-, Bad-, Küchen- oder Büroeinrichtungen, oder auch als Verkleidungsteile im Automobilbereich, insbesondere für Fahrzeuginnenräume, als Gehäuse für Funktionseinheiten aller Art, als Spielzeugteile oder in anderer Art und Weise eingesetzt werden. Einsatzmöglichkeiten sind insbesondere in den Bereichen gegeben, in denen es auf optische und designerische Gestaltung von Oberflächen und Teilen ankommt.For the procedure This object is achieved by the features of claim 1. there will be first a level, deep-drawable supporting structure made of plastic. In addition, a design surface and a deep-drawable one Protective fabrics merged to a flat composite sheet cohesively, the thus formed, flat composite sheet becomes cohesive on the flat carrier structure applied and then the composite unit formed is composed of composite sheets and support structures Deep drawn to the molding. In that the design sheet from a deep-drawable Protective fabrics covered is subject to the design surface in finished state of use of the molded part no wear or Wear. In addition, the protective surface forms in the finished molding the surface. Because the protective sheet smooth and wear-resistant accomplished is, is the surface the molded part in each case waterproof, washable and depending on Choice of material resistant to acid- or lukewarm liquids. The inventive method is suitable for industrial pro duction of molded parts of all kinds, the in small or high quantities in different areas for the daily Use or for other uses are used. Such moldings can in particular as furniture fittings of living, bath, kitchen or office equipment, or as trim parts in the automotive sector, in particular for vehicle interiors, as casing for functional units of all kinds, used as toy parts or in other ways become. applications are given especially in the areas where it is optical and design of surfaces and parts arrives.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist es, Designflächengebilde, die für sich gesehen nicht oder nur eingeschränkt tiefziehfähig wären, mit dieser erfindungsgemäßen Lösung zu einem gewünschten Formteil innerhalb der Verbundenheit tiefgezogen werden können.One An essential advantage of the solution according to the invention is that design surfaces, the for not seen or only partially restricted, with to this solution according to the invention a desired one Form part within the bondage can be deep-drawn.

In Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Verbundeinheiten in einem gemeinsamen Tiefziehprozess zu einem zweischaligen Formteil, das mit wenigstens einem Hohlraum versehen ist, tiefgezogen und stoffschlüssig miteinander verbunden. Vorzugsweise erfolgt das gemeinsame Tiefziehen in einem sogenannten Twin-Sheet-Prozess, bei dem die beiden Verbundeinheiten in einem gemeinsamen Werkzeug tiefgezogen und gleichzeitig an ihren Berührungsstellen miteinander verschweißt werden. Hierdurch sind komplexe Hohlkörper, doppelwandige Formteile und ähnliches herstellbar.In Embodiment of the invention are two composite units in one common deep-drawing process to a two-shell molding, the is provided with at least one cavity, deep-drawn and cohesively with each other connected. Preferably, the common thermoforming takes place in one so-called twin-sheet process, in which the two composite units deep-drawn in a common tool and at the same time at their contact points welded together become. As a result, are complex hollow body, double-walled moldings and similar produced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen das Designflächengebilde und/oder das Schutzflächengebilde eine Stärke zwischen 0,1 mm und 10mm auf. Die Flächengebilde können somit flexible Folien oder auch zumindest weitgehend formstabile Platten oder Bahnen bilden. Die Stär ke der Flächengebilde wird abhängig vom jeweiligen Einsatzzweck gewählt.In Another embodiment of the invention, the design surface structure and / or the protective sheet a strength between 0.1 mm and 10mm. The fabrics can thus flexible films or at least substantially dimensionally stable plates or trains. The strenght the fabric becomes dependent chosen by the respective purpose.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Trägergebilde eine Dicke zwischen 1 mm und 15mm auf. Die Auswahl der geeigneten Dicke wird durch den jeweiligen Einsatzzweck bestimmt. In jedem Falle muss die Tiefziehfähigkeit des Trägergebildes gewährleistet sein.In Further embodiment of the invention, the carrier structure a thickness between 1 mm and 15mm. The selection of suitable Thickness is determined by the respective application. In each Trap must have the thermoforming capability of the carrier structure guaranteed be.

Vorzugsweise ist das Trägergebilde durch einen PET-Kunststoff gebildet. Das Designflächengebilde und das Schutzflächengebilde können durch eine PE-Folie oder eine PET-Folie gebildet werden.Preferably is the carrier structure formed by a PET plastic. The design sheet and the protective sheet can be formed by a PE film or a PET film.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das stoffschlüssige Verbinden durch Koextrudieren oder durch Laminieren. Das Koextrudieren erfolgt in einem kontinuierlichen Prozess, so dass eine endlose Verbundflächengebildebahn geschaffen werden kann.In Another embodiment of the invention, the cohesive bonding takes place by coextrusion or by lamination. The coextrusion takes place in a continuous process, making an endless composite sheet web can be created.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung werden das Trägergebilde und das Schutzflächengebilde jeweils durch Extrusion hergestellt. Da sowohl das Trägergebilde als auch das Schutzflächengebilde tiefziehfähig sind, ist durch die Extrusion eine besonders wirtschaftliche Herstellung insbesondere für hohe Stückzahlen ermöglicht.In Another embodiment of the invention, the carrier structure and the protective sheet respectively produced by extrusion. Since both the support structure and the protective sheet are deep-drawable, is by extrusion a particularly economical production especially for high numbers allows.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Designflächengebilde als Folie extrudiert und mit Druckmotiven versehen. In weiterer Ausgestaltung wird die Designfolie im Endlosverfahren hergestellt und kontinuierlich mit digital hergestellten Druckmotiven versehen. Je nach Programmierung einer entsprechenden Druckerzeugungseinheit sind individuelle, nicht wiederkehrende Designmuster auf die Folie aufbringbar. Das Aufbringen erfolgt vorzugsweise durch Laserdruck.In Another embodiment of the invention is the design sheet extruded as a film and provided with print motifs. In further Design, the design film is produced in a continuous process and continuously provided with digitally produced print motifs. Depending on the programming of a corresponding pressure generating unit are individual, non-recurring design patterns on the slide be applied. The application is preferably carried out by laser printing.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Designflächengebilde formstabil aus Recyclingmaterial hergestellt. Das Recyclingmaterial wird vorzugsweise zu einer Recyclingplatte gepresst, wobei je nach Art des Recyclingmaterials zusätzlich beim Pressen eine Hitzebeaufschlagung erfolgen kann.In Another embodiment of the invention is the design sheet dimensionally stable made of recycled material. The recycled material is preferably pressed to a recycling plate, depending on Type of recycled material in addition when pressing a heat can be applied.

Für die Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 12 gelöst. Die Vorrichtung weist einen Extruder zur Herstellung des Schutzflächengebildes sowie einen Extruder zur Herstellung des Trägergebildes auf. Der Extruder zur Herstellung des Schutzflächengebildes kann Teil einer Koextrusionsstation sein, falls gleichzeitig mit der Extrusion des Schutzflächengebildes auch das Designflächengebilde extrudiert wird. Falls das Schutzflächengebilde mit dem Designflächengebilde durch Laminieren verbunden wird, ist eine entsprechende Laminatstation vorgesehen. Zudem ist eine weitere Laminatstation, die als Laminatverbundstation bezeichnet ist, vorgesehen, an der das Trägergebilde mit dem Verbund aus Schutzflächen- und Designflächengebilde verbunden wird. Schließlich ist eine Tiefziehstation vorgesehen, an der die Verbundeinheit aus Träger-, Schutzflächen- und Designflächengebilde zu einem Verbundformteil tiefgezogen wird. Die Vorrichtung kann kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeiten.For the device is the problem underlying the invention by the features of claim 12 solved. The device has an extruder for producing the protective sheet as well as an extruder for producing the carrier structure. The extruder for the production of the protective sheet may be part of a coextrusion station, if at the same time as the extrusion of the protective sheet also the design area is extruded. If the protective sheet with the design surface by laminating, is a corresponding laminate station intended. In addition, another laminate station, which is used as a laminate composite station is designated provided on which the carrier structure with the composite from protection area and design fabrics is connected. After all a thermoforming station is provided on which the composite unit Carrier-, Protective surface and design surfaces is deep-drawn to a composite molding. The device can working continuously or discontinuously.

Bei einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung sind Fördermittel zum kontinuierlichen Transportieren der verschiedenen Gebilde zu der jeweils nächsten Station vorgesehen. Hier ist eine zumindest weitgehende Automation des Herstellprozesses erreichbar.at a continuously operating device are conveying means for continuously transporting the various structures the next one Station provided. Here is an at least extensive automation achievable the manufacturing process.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the claims and from the following description of preferred embodiments of the invention, which are illustrated by the drawings.

1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, 1 shows schematically an embodiment of a manufacturing method according to the invention,

2 in einem schematischen Blockschaubild ein weiteres Herstellungsverfahren ähnlich 1, 2 in a schematic block diagram similar to another manufacturing method 1 .

3 schematisch in einem Blockschaubild einen Herstellungsprozess ähnlich den 1 und 2, 3 schematically in a block diagram a manufacturing process similar to the 1 and 2 .

4a bis 4d jeweils in schematischer Explosionsdarstellung Querschnitte unterschiedlicher Verbundformteile, die nach einem der Herstellungsprozesse gemäß den 1 und 3 hergestellt sind und 4a to 4d each in a schematic exploded view cross-sections of different composite moldings, according to one of the manufacturing processes according to the 1 and 3 are manufactured and

5a bis 5i verschiedene Verbundformteile, die mit einem der Herstellungsprozesse nach den 1 bis 3 herstellbar sind. 5a to 5i various composite moldings, with one of the manufacturing processes according to the 1 to 3 can be produced.

Anhand der 1 ist erkennbar, wie aus einem Trägergebilde 1, einem Designflächengebilde 2 und einem Schutzflächengebilde 3 ein dreidimensional gestaltetes Verbundformteil 8, vorliegend in Form einer Schale, hergestellt wird. Das Trägergebilde 1 besteht aus einem tiefziehfähigen Kunststoffmaterial und ist vorzugsweise in Plattenstärke ausgeführt. Das Designflächengebilde 2 stellt ein designerisch gestaltetes Flächengebilde dar, wobei die designerische Gestaltung in unterschiedlicher Art und Weise vorgesehen sein kann. Falls das Designflächengebilde 2 in Folienstärke ausgeführt ist, sind die Designmotive und Gestaltungen wie Bilder, Schriftzüge und ähnliches vorzugsweise auf eine geeignete Folie aufgedruckt. Alternativ kann das Designflächengebilde auch in Plattenstärke ausgeführt und insbesondere durch Verpressen von Recyclingmaterial wie insbesondere Kunststoffverpackungen aller Art hergestellt sein. Das Schutzflächengebilde 3 weist Folienstärke auf und stellt ein tiefziehfähiges Flächengebilde aus einem geeigneten Kunststoffmaterial wie insbesondere PE dar. Das Schutzflächengebilde 3 stellt zum einen eine Schutzschicht für das empfindliche Designflächengebilde 2 dar. Zum anderen schafft das Schutzflächengebilde 3 insbesondere bei einer Folienausführung des Designflächengebildes 2 die Möglichkeit, eine aus Designflächengebilde 2 und Schutzflächengebilde 3 gebildete Verbundfolie tiefzuziehen. Denn das in Folienausführung gestaltete Designflächengebilde besteht aus einem Kunststoffmaterial wie insbesondere PET, das für Bedruckvorgänge, nicht aber für Tiefziehvorgänge geeignet ist. Falls das Designflächengebilde 2 als Recyclingplatte ausgeführt ist, dient das Schutzflächengebilde 3 vor allem dazu, eine durchgängig glattflächige Oberfläche für die Recyclingplatte nach einem entsprechenden Tiefziehprozess gemeinsam mit dem Trägergebilde 1 zu erzielen, die insbesondere wasserfest und damit abwaschbar gestaltet ist. Ohne eine entsprechende Schutzschicht wird das Recyclingmaterial aufgrund der unterschiedlichen Schmelzpunkte der verschiedenen, verpressten Kunststoffmaterialien offenporig verbleiben und so das Festsetzen von Schmutzpartikeln, von Mikroorganismen und ähnlichem ermöglichen. Eine hygienische Reinigung wäre ohne ein entsprechendes Schutzflächengebilde nicht möglich bei einer derartigen, tiefgezogenen Recyclingplatte.Based on 1 is recognizable as from a carrier structure 1 , a design fabric 2 and a protective sheet 3 a three-dimensional designed composite molding 8th , in the present case in the form of a shell. The carrier structure 1 consists of a thermoformable plastic material and is preferably designed in plate thickness. The design sheet 2 represents a designerisch designed fabric, the designerische design can be provided in different ways. If the design sheet 2 is executed in film thickness, the design motifs and designs such as images, logos and the like are preferably printed on a suitable film. Alternatively, the design sheet can also be made in board thickness and in particular be made by pressing recycled material such as plastic packaging in particular of all kinds. The protective sheet 3 has film thickness and is a thermoformable sheet of a suitable plastic material such as PE in particular. The protective sheet 3 on the one hand provides a protective layer for the delicate design nflächengebilde 2 On the other hand creates the protective sheet 3 in particular in a foil design of the design surface 2 the possibility of creating a design surface 2 and protective fabrics 3 Deep drawing formed composite film. Because the designed in foil design design fabric consists of a plastic material such as in particular PET, which is suitable for printing operations, but not for thermoforming operations. If the design sheet 2 designed as a recycling plate, the protective sheet serves 3 above all, a continuous smooth surface for the recycling plate after a corresponding thermoforming process together with the carrier structure 1 to achieve, which is particularly waterproof and thus designed washable. Without a corresponding protective layer, the recycled material will remain open-pored due to the different melting points of the different, compressed plastic materials and thus enable the setting of dirt particles, microorganisms and the like. A hygienic cleaning would not be possible without a corresponding protective sheet in such a deep-drawn recycling plate.

Die einzelnen Gebilde 1, 2, 3 werden nun – je nach spezieller Ausführung – in Laminat- oder Koextrusionsstationen 5, 6 stoffschlüssig und flächig miteinander verbunden und bilden so eine ebene, platten- oder bahnartige Verbundeinheit 4, die in einer Tiefziehstation 7 zu dem Verbundformteil 8 tiefgezogen werden kann. Das Trägergebilde 1 ist bei der Ausführungsform nach 1 in Plattenstärke ausgeführt und vorzugsweise aus Polyethylen (PE) hergestellt.The individual entities 1 . 2 . 3 are now - depending on the special design - in laminate or coextrusion stations 5 . 6 cohesively and extensively connected to each other and thus form a flat, plate-like or web-like composite unit 4 in a thermoforming station 7 to the composite molding 8th can be deep-drawn. The carrier structure 1 is in the embodiment according to 1 made in plate thickness and preferably made of polyethylene (PE).

Falls das Designflächengebilde 2 und das Schutzflächengebilde 3 jeweils als Folienausführung vorgesehen sind, ist es möglich, die beiden Folien in einer Koextrusionsstation gemeinsam zu extrudieren und gleichzeitig durch den Koextrusionsvorgang die stoffschlüssige und flächige Verbindung zu einer entsprechenden Verbundfolie zu schaffen. Falls das Designflächengebilde 2 in Plattenstärke ausgeführt ist, wird das Schutzflächengebilde 3 vorzugsweise in einer entsprechenden Laminatstation auflaminiert. In einem anschließenden Laminiervorgang wird in einer Laminatverbundstation das Verbundflächengebilde aus Designflächengebilde 2 und Schutzflächengebilde 3 auf das Trägergebilde 1 auflaminiert, wodurch sich die Verbundeinheit 4 ergibt.If the design sheet 2 and the protective sheet 3 are each provided as a film design, it is possible to extrude the two films together in a coextrusion station and at the same time to create the cohesive and planar connection to a corresponding composite film by the coextrusion. If the design sheet 2 is made in plate thickness, the protective sheet is 3 preferably laminated in a corresponding laminate station. In a subsequent lamination process, in a laminate composite station, the composite sheet is made up of design sheets 2 and protective fabrics 3 on the carrier structure 1 laminated, resulting in the composite unit 4 results.

Die Ausführungsform gemäß 2 entspricht im Wesentlichen der zuvor beschriebenen Ausführungsform mit dem Unterschied, dass hier das Trägergebilde 1 auf beiden Seiten mit jeweils einem Verbundgebilde aus Designflächengebilde 2 und Schutzflächengebilde 3 versehen wird. Hierdurch ergibt sich eine Verbundeinheit 4a mit einem entsprechend doppelseitigen, symmetrischen Aufbau von Designflächengebilde 2 und Schutzflächengebilde 3 beidseitig des Trägergebildes 1. Diese doppelseitig belegte Verbundeinheit 4a wird in einer Tiefziehstation 7a tiefgezogen. Hierdurch ergibt sich das Verbundformteil 8.The embodiment according to 2 substantially corresponds to the previously described embodiment with the difference that here the carrier structure 1 on both sides, each with a composite of design surfaces 2 and protective fabrics 3 is provided. This results in a composite unit 4a with a correspondingly double-sided, symmetrical design of design surfaces 2 and protective fabrics 3 on both sides of the support structure 1 , This double sided composite unit 4a is in a thermoforming station 7a deep-drawn. This results in the composite molding 8th ,

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Verbundeinheiten 4 gemäß 1 hergestellt, die anschließend gemeinsam in einer Tiefziehstation tiefgezogen werden, die als Twin-Sheet-Ausführung gestaltet ist. Hier werden die beiden Verbundeinheiten 4 in einem einzigen Arbeitsprozess zu unterschiedlichen Schalenformen tiefgezogen und an ihren Berührungsstellen miteinander verschweißt. Hierdurch sind Hohlkörper oder anders gestaltete komplexe Bauteile herstellbar. Insbesondere sind doppelwandige Verbundformteile herstellbar. Derartige Twin-Sheet-Prozesse sind für einfache Kunststoffmaterialen grundsätzlich bekannt. Vorliegend wird dieser bekannte Twin-Sheet-Prozess für das Tiefziehen der Verbundeinheiten 4 eingesetzt.According to an embodiment of the invention, not shown, two composite units 4 according to 1 which are then deep-drawn together in a thermoforming station, which is designed as a twin-sheet design. Here are the two composite units 4 Deep-drawn in a single work process to different shell shapes and welded together at their points of contact. As a result, hollow body or differently designed complex components can be produced. In particular, double-walled composite moldings can be produced. Such twin-sheet processes are basically known for simple plastic materials. In the present case, this known twin-sheet process for deep-drawing the composite units 4 used.

Bei einem zweischaligen Aufbau eines Verbundformteiles, bei dem insbesondere in einem Twin-Sheet-Prozess wenigstens ein Hohlraum zwischen den beiden Formschalen gebildet wird, ist dieser wenigstens eine Hohlraum flüssigkeits- und luftdicht geschlossen.at a bivalve structure of a composite molding, in particular in a twin-sheet process at least one cavity between the formed two shell molds, this is at least one cavity liquid- and closed airtight.

Bei der Ausführungsform nach 3 ist für die Herstellung eines Schutzflächengebildes 3a in Folienform ein Extruder 9 und für die Herstellung eines Designflächengebildes 2a ein weiterer Extruder 10 vorgesehen, wobei die beiden Extruder 9, 10 integraler Teil einer nicht näher bezeichneten Koextrusionsstation sind. Dadurch werden die Schutzfolie 3a und die Designfolie 2a koextrudiert und somit bereits bei ihrer Herstellung zwangsläufig stoffschlüssig miteinander flächig verbunden. In einem weiteren Extruder 11 wird das Trägergebilde 1a hergestellt. Die Verbundfolie 2a, 3a und das Trägergebilde 1a laufen in eine Laminatstation 12 ein, in der die Verbundfolie 2a, 3a auf das Trägergebilde 1a auflaminiert wird. Das Schutzflächengebilde, vorliegend die Schutzfolie 3a, bildet die Oberfläche des Trägergebildes 1a. Die so gebildete Verbundeinheit aus Trägergebilde 1a und auflaminierter Verbundfolie 2a, 3a wird zu einer Tiefziehstation 13 gefördert, in der das entsprechende Verbundformteil 8b hergestellt wird. Kontinuierlich oder diskontinuierlich können so eine Vielzahl gleicher Verbundformteile 8b hergestellt werden, die je nach Ausführung der Designfolie 2a gleiche oder unterschiedliche Designgestaltungen aufweisen können. Vorzugsweise ist das Schutzflächengebilde 3, 3a transparent gestaltet, um die entsprechende Designausführung des Designflächengebildes 2, 2a an der Verbundeinheit und an dem fertiggestellten Verbundformteil 8a, 8b erkennen zu können.In the embodiment according to 3 is for the production of a protective sheet 3a in foil form an extruder 9 and for the production of a design sheet 2a another extruder 10 provided, the two extruders 9 . 10 integral part of an unspecified coextrusion station. This will make the protective film 3a and the design foil 2a co-extruded and thus inevitably bonded cohesively to each other already during their production. In another extruder 11 becomes the carrier structure 1a produced. The composite foil 2a . 3a and the carrier structure 1a run into a laminate station 12 one in which the composite foil 2a . 3a on the carrier structure 1a is laminated. The protective sheet, in this case the protective film 3a , forms the surface of the carrier structure 1a , The composite unit formed from carrier structure 1a and laminated composite foil 2a . 3a becomes a thermoforming station 13 promoted, in which the corresponding composite molding 8b will be produced. Continuously or discontinuously, a multiplicity of identical composite moldings can thus be used 8b are produced, depending on the design of the design film 2a may have the same or different designs. Preferably, the protective sheet is 3 . 3a designed transparently to the appropriate design design of the design surface 2 . 2a on the composite unit and on the finished composite molding 8a . 8b to be able to recognize.

Anhand der 4a bis 4d sind explosionsartig Querschnitte entsprechender Verbundeinheiten 4, 4a erkennbar. Gemäß der Ausführungsform nach 4a wird die Verbundeinheit zum einen durch ein in Plattenstärke ausgeführtes Trägergebilde 1a und zum anderen durch eine auflaminierte Verbundfolie 2a, 3a gebildet. Diese Ausführungsform ent spricht dem Herstellungsprozess gemäß 3. Die Verbundeinheit nach 4b entspricht grundsätzlich dem Aufbau nach den 3 und 4a mit dem Unterschied, dass hier auf beiden Seiten des Trägergebildes 1a jeweils eine Verbundfolie 2a, 3a aufgebracht ist.Based on 4a to 4d are explosive onsartig cross sections of corresponding composite units 4 . 4a recognizable. According to the embodiment according to 4a On the one hand, the composite unit is formed by a support made in plate thickness 1a and on the other by a laminated laminated film 2a . 3a educated. This embodiment ent speaks according to the manufacturing process 3 , The composite unit after 4b basically corresponds to the structure according to the 3 and 4a with the difference that here on both sides of the carrier structure 1a one composite film each 2a . 3a is applied.

Die in 4c dargestellte Ausführungsform einer Verbundeinheit entspricht der Verbundeinheit 4 gemäß 1 und die Explosionsdarstellung nach 4d der Verbundeinheit 4a gemäß 2.In the 4c illustrated embodiment of a composite unit corresponds to the composite unit 4 according to 1 and the exploded view after 4d the composite unit 4a according to 2 ,

Mit den beschriebenen Herstellungsprozessen sind unterschiedliche Arten von Verbundformteilen herstellbar. Lediglich beispielhaft wird anhand der 5a bis 5i eine Auswahl entsprechender Formteile F1 bis F10 gezeigt. Dabei sind in 5a ein Spielfahrzeug, in 5b bis 5d entsprechende Möbelstücke aus Kunststoffmaterialien und anhand der 5e bis 5i verschiedene Arten von Behältnissen für unterschiedliche Einsatzzwecke gezeigt. Die entsprechenden Formteile F6, F9 und F10 können insbesondere als Waschbecken- oder Badewannenausführungen gestaltet sein. Je nach Dimensionierung können die Behältnisse gemäß den 5e bis 5i als Speisen- oder Getränkebehälter wie Becher, Schalen, Teller und ähnliches ausgeführt sein. Der Formengestaltung sind durch die erfindungsgemäßen Herstellungsprozesse nahezu keine Grenzen gesetzt.With the described manufacturing processes different types of composite moldings can be produced. Only by way of example is based on the 5a to 5i a selection of corresponding moldings F 1 to F 10 shown. Here are in 5a a toy vehicle, in 5b to 5d corresponding pieces of furniture made of plastic materials and on the basis of 5e to 5i various types of containers for different purposes shown. The corresponding mold parts F6, F9 and F10 can be designed in particular as a sink or bathtub designs. Depending on the dimensioning, the containers can according to the 5e to 5i be designed as a food or beverage containers such as cups, bowls, plates and the like. The shaping of the mold is virtually unlimited by the production processes according to the invention.

Claims (13)

Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Formteiles (8, 8a; F1 bis F10) wobei ein ebenes, tiefziehfähiges Trägergebilde (1, 1a) aus Kunststoff hergestellt wird, wobei ein Designflächengebilde (2, 2a) und ein tiefziehfähiges Schutzflächengebilde (3, 3a), jeweils insbesondere ebenfalls aus Kunststoffmaterialien, zu einem ebenen Verbundflächengebilde stoffschlüssig zusammengeführt werden, und wobei das ebene Verbundflächengebilde stoffschlüssig auf das ebene Trägergebilde (1, 1a) aufgebracht und wobei anschließend die stoffschlüssige Verbundeinheit (4, 4a) aus Verbundflächengebilde und Trägergebilde (1, 1a) zu dem Formteil (8, 8a, 8b; F1 bis F10) tiefgezogen wird.Method for producing a three-dimensional molded part ( 8th . 8a ; F1 to F10) wherein a flat, deep-drawable support structure ( 1 . 1a ) is made of plastic, wherein a design surface ( 2 . 2a ) and a thermoformable protective sheet ( 3 . 3a ), in each case also in particular likewise made of plastic materials, are brought together in a materially bonded manner to form a planar composite sheet, and wherein the planar composite sheet cohesively adheres to the flat support structure ( 1 . 1a ) and then wherein the cohesive composite unit ( 4 . 4a ) of composite fabrics and support structures ( 1 . 1a ) to the molded part ( 8th . 8a . 8b ; F1 to F10) is deep-drawn. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Verbundeinheiten (4, 4a) in einem gemeinsamen Tiefziehprozess zu einem zweischaligen Formteil, das mit wenigstens einem Hohlraum versehen ist, tiefgezogen und stoffschlüssig miteinander verbunden werden.Method according to claim 1, characterized in that two composite units ( 4 . 4a ) In a common deep-drawing process to a clam-shell molding, which is provided with at least one cavity, deep-drawn and cohesively connected to each other. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Designflächengebilde (2, 2a) und/oder das Schutzflächengebilde (3, 3a) eine Stärke zwischen 0,1 mm und 10mm aufweisen.Method according to claim 1, characterized in that the design surface ( 2 . 2a ) and / or the protective sheet ( 3 . 3a ) have a thickness between 0.1 mm and 10mm. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägergebilde (1, 1a) eine Dicke zwischen 1 mm und 15mm aufweist.Method according to claim 1, characterized in that the support structure ( 1 . 1a ) has a thickness between 1 mm and 15 mm. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stoffschlüssige Verbinden durch Koextrudieren oder durch Laminieren erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the cohesive Joining done by coextrusion or by lamination. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägergebilde (1, 1a) und das Schutzflächengebilde (3, 3a) jeweils durch Extrusion hergestellt werden.Method according to claim 1, characterized in that the support structure ( 1 . 1a ) and the protective sheet ( 3 . 3a ) are each prepared by extrusion. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Designflächengebilde (2, 2a) als Folie extrudiert und mit Druckmotiven versehen wird.Method according to claim 1, characterized in that the design surface ( 2 . 2a ) is extruded as a film and provided with print motifs. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Designfolie im Endlosverfahren hergestellt und kontinuierlich mit digital hergestellten Druckmotiven versehen wird.Method according to claim 7, characterized in that that the design foil produced in continuous process and continuously is provided with digitally produced print motifs. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Designflächengebilde in Plattenstärke aus Recyclingmaterial hergestellt ist.Method according to claim 1, characterized in that that the design sheet in plate thickness made of recycled material. Verbundformteil, das aus wenigstens einer gemäß einem Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche tiefgezogenen Verbundeinheit (4, 4a) hergestellt ist.Composite molding, which consists of at least one according to a method according to at least one of the preceding claims thermoformed composite unit ( 4 . 4a ) is made. Verbundformteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil als Gebrauchsgegenstand, als Verkleidungsteil insbesondere für einen Fahrzeuginnenraum, als Gehäuse einer Funktionseinheit, als Spielzeug, als Möbelstück oder als Behältnis für unterschiedliche Funktionszwecke gestaltet ist.Composite molding according to claim 10, characterized in that that the molded part as a commodity, as a trim part especially for a vehicle interior, as a housing a functional unit, as a toy, as a piece of furniture or as a container for different Functional purposes is designed. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, mit wenigstens einem Extruder (9) zur Herstellung des Schutzflächengebildes (3a), wenigstens einem weiteren Extruder (11) zur Herstellung des Trägergebildes (1a) sowie mit einer Laminat- oder Koextrusionsstation (5, 6) zur Verbindung des Schutzflächengebildes (3, 3a) mit einem Designflächengebilde (2, 2a), und mit einer Laminatverbundstation (12), an der das Trägergebilde (1a) mit dem Verbund aus Schutz- und Designflächengebilde verbunden wird, sowie mit einer Tiefziehstation (7, 7a, 13) an der die Verbundeinheit (4, 4a) aus Träger-, Schutzflächen- und Designflächengebilde zu einem Verbundformteil (8, 8a, 8b; F1 bis F10) tiefgezogen wird.Device for carrying out a method according to at least one of claims 1 to 9, with at least one extruder ( 9 ) for the production of the protective sheet ( 3a ), at least one further extruder ( 11 ) for the production of the support structure ( 1a ) as well as with a laminate or coextrusion station ( 5 . 6 ) for connecting the protective sheet ( 3 . 3a ) with a design surface ( 2 . 2a ), and with a laminate composite station ( 12 ), on which the carrier structure ( 1a ) is connected to the composite of protective and design fabrics, as well as with a thermoforming station ( 7 . 7a . 13 ) at which the composite unit ( 4 . 4a ) of carrier, protective surface and design surfaces to a composite molding ( 8th . 8a . 8b ; F1 to F10) is deep-drawn. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass Fördermittel zum kontinuierlichen Transportieren der verschiedenen Gebilde zu der jeweils nächsten Station vorgesehen sind.Device according to claim 12, characterized in that that funding for continuously transporting the various structures to the each next Station are provided.
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