DE102005019722A1 - Bauteil - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Bauteil, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils und eine Lackfolie vorgestellt. Das Bauteil findet insbesondere Einsatz bei für einen horizontalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Komponenten. Die Außenschicht des Bauteils ist durch eine Lackfolie gebildet, wobei das Bauteil durch Hinterfüllen, vorzugsweise durch Hinterschäumen, der Lackfolie gebildet ist.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein Bauteil, insbesondere ein für einen horizontalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes Bauteil, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils und eine Lackfolie.
- Hintergrund der Erfindung
- Es ist bekannt, Lackfolien als Außenschichten für Bauteile von Kraftfahrzeugen zu verwenden. Aus der Druckschrift
DE 102 48 270 A1 ist eine Lackfolie bekannt, die zum Aufbringen auf einem Bauteil dient. Die Lackfolie umfasst ein Trägermaterial, wenigstens eine pigmentierte Lackschicht und ggf. eine insbesondere transparente Deckschicht. Die Lackschicht besteht dabei aus zwei Schichten, von denen die erste dem Trägermaterial zugewandte Schicht durch Rakeln, Walzen, Gießen oder Drucken und die zweite Schicht durch Zerstäuben auf diese erste Schicht aufgebracht ist. - Die beschriebene Lackfolie, die die Außenschicht der Bauteile bildet, auf die sie aufgebracht ist, d.h. die Oberfläche der Lackfolie bildet die Oberfläche des Bauteils, ermöglicht es, vergleichbare optische Qualitäten zu erzielen, wie dies bei herkömmlichen Lackierungen der Fall ist.
- Problematisch beim Einsatz solcher Lackfolien ist, dass die Bauteile in Kraftfahrzeugen entsprechend ihrem Einsatzort unterschiedlichen Anforderungen ausgesetzt sind.
- So unterscheidet man die Bauteile nach solchen, die für einen horizontalen Einbau und einen vertikalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sind sowie nach sogenannten Trimkomponenten, wie bspw. Verkleidungsteile, Stoßfänger und Zierleisten.
- Bei horizontalen Bauteilen, wie bspw. der Motorhaube, der Dachaußenhaut und der Heckdeckelaußenhaut, ist ein niedriger Längenausdehnungskoeffizient sowie eine hohe Wärmeformstabilität wichtig. Bei vertikalen Bauteilen, wie die Türseitenverkleidung, die Kotflügel sowie die Heckklappenbeplankung, ist neben einem geringen Längenausdehnungskoeffizienten eine gute Schlagfestigkeit und eine hohe Steifigkeit notwendig. Bei Trimkomponenten, wie bspw. Schwellenverkleidungen, Seitenschutzleisten, Seitenschutzverkleidungen und Stoßfängerverkleidungen, ist eine gute Schlagzähigkeit und Steinschlagbeständigkeit von Bedeutung.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Das erfindundungsgemäße Bauteil, insbesondere ein für einen horizontalen Einbau vorgesehenes Bauteil, weist eine Außenschicht auf, die durch eine Lackfolie gebildet ist. Das Bauteil ist dabei durch Hinterfüllen, vorzugsweise durch Hinterschäumen, der Lackfolie bereitgestellt.
- Als Material zum Hinterschäumen wird vorzugsweise ein Polyurethanglassandwich Material, somit ein duroplastisches Material, verwendet. Als Material zum Hinterspritzen bietet sich bspw. PC LGF an.
- Des weiteren kann das Bauteil auch durch den Einsatz von langfaserverstärktem PC oder PC-Blends durch bspw. Hinterspritzen, Hinterprägen oder Spritzprägen gebildet werden. Ebenso können die Verstärkungsfasern durch bspw. Natur-, Kohle-, Aramidfasern oder dergleichen gebildet sein.
- Die Lackfolie umfasst üblicherweise eine Basisschicht und eine Klarlackschicht, die das optische Erscheinungsbild der Oberfläche prägen. Typischerweise umfasst die Lackfolie eine Trägerfolie, auf der die Basisschicht und die Klarlackschicht aufgebracht sind. Zwischen der Trägerschicht und der Basisschicht kann ggf. eine Primerschicht oder Zwischenschicht vorgesehen sein.
- Als Material für die Trägerfolie dient vorzugsweise ein Polycarbonat, das eine hohe Wärmeformstabilität aufweist.
- Die genannte Trägerfolie weist bevorzugt eine Dicke von 0,6 bis 1,0 mm auf. Auf der dem Hinterfüllmaterial bzw. Hinterschäummaterial zugewandten Seite der Trägerschicht kann eine Haftschicht aufgebracht sein, die bspw. eine Dicke von 0,2 mm aufweist und durch eine PC-ABS-Schicht gebildet sein kann.
- Das erfindungsgemäße Bauteil weist einen niedrigen Längenausdehnungskoeffizienten und eine hohe Wärmeformstabilität auf und ist somit insbesondere für horizontale Bauteile geeignet. Der Längenausdehnungskoeffizient liegt in einem Bereich von 15·10–6 bis 27·10–6 für Hinterschäumen und 30·10–6 bis 50·10–6 für Hinterspritzen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere eines vorstehend beschriebenen Bauteils, zeichnet sich dadurch aus, dass eine Lackfolie hinterfüllt, vorzugsweise hinterschäumt, wird.
- Als Hinterschäummaterial bietet sich bspw. ein Polyurethanglassandwichmaterial an. Ebenso können andere Verstärkungsfasern, wie bspw. Naturfasern, Kohlefasern, Aramidfasern oder andere technische Verstärkungsfasern, zum Einsatz kommen. Das Polyurethanglassandwichmaterial kann durch vorgeschnittene Glasmatten, eventuell in Verbindung mit einer mittig liegenden Abstandsmatte, oder durch im Prozess zugegebene geschnittene Glasrovingfasern gebildet werden.
- Die Lackfolie umfasst vorzugsweise eine Basis- und eine Klarlackschicht, die das optische Erscheinungsbild der Oberfläche des Bauteils prägen. Zusätzlich kann die Lackfolie eine Trägerschicht umfassen. In diesem Fall werden somit erfindungsgemäß zunächst die Basisschicht und anschließend die Klarlackschicht auf die Trägerschicht aufgebracht. Als Material für die Trägerschicht kann ein Polycarbonat verwendet werden. Die Dicke der Trägerschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 mm.
- In bevorzugter Ausführungsform wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der dem Hinterfüllmaterial bzw. Hinterschäummaterial zugewandten Seite der Trägerschicht eine Haftschicht aufgebracht. Diese sichert eine gute Haftung des Hinterschäummaterials an der Lackfolie.
- Die erfindungsgemäße Lackfolie dient als Außenschicht eines Bauteils, insbesondere eines für einen horizontalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Bauteils, und ist zum Hinterfüllen, vorzugsweise zum Hinterschäumen, ausgebildet.
- Vorzugsweise umfasst die Lackfolie eine Basis- und eine Klarlackschicht sowie eine Trägerschicht, auf der in dieser Ausführungsform die Basis- und die Klarlackschicht aufgebracht sind.
- Als Material für die Trägerschicht dient vorzugsweise ein Polycarbonat. Die Dicke der Trägerschicht liegt vorzugsweise in einem Bereich von 0,6 bis 1,0 mm.
- In Ausgestaltung ist auf der dem Hinterfüllmaterial bzw. Hinterschäummaterial zugewandten Seite der Trägerschicht eine Haftschicht aufgebracht. Diese Haftschicht, die bspw. aus einem PC-ABS-Material gefertigt ist, weist bspw. eine Dicke von 0,2 mm auf und gewährleistet eine sichere Verbindung zwischen der Lackfolie bzw. der Trägerschicht und dem Hinterschäummaterial.
- Ein besonderer Vorteil der Verwendung von Kunststoffmaterialien bei Kraftfahrzeugen besteht darin, dass eine Antenne designneutral unter der Oberfläche einer Kunststoffkomponente angeordnet werden kann. Ein weiterer Vorteil ist durch das geringe Gewicht von Kunststoff gegeben.
- Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
- Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen angegebenen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- Kurzbeschreibung der Erfindung
- Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
-
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lackfolie. -
2 zeigt in einer Schnittdarstellung eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lackfolie. -
3 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Fahrzeugkarosserie. -
4 zeigt in der Explosionsdarstellung der Fahrzeugkarosserie horizontale Bauteile. -
5 zeigt in der Explosionsdarstellung der Fahrzeugkarosserie vertikale Bauteile. -
6 zeigt in der Explosionsdarstellung der Fahrzeugkarosserie Trimkomponenten und Stoßfängersysteme. - Detaillierte Beschreibung
- In
1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lackfolie, insgesamt mit der Bezugsziffer10 bezeichnet, dargestellt. - Die dargestellte Lackfolie
10 umfasst eine Trägerschicht12 , eine Basisschicht14 mit einer Dicke von etwa 20 μm, eine Klarschicht16 mit einer Dicke von etwa 35 bis 40 μm und eine Schutzschicht18 . Die Basisschicht14 und die transparente Klarschicht16 , die aus wasserlöslichen Lacken hergestellt sein können, prägen den optischen Eindruck der Oberfläche. Die ebenfalls transparente Schutzschicht18 stellt einen zusätzlichen Schutz vor äußeren Einflüssen bereit. - Die Trägerschicht
12 ist je nach Anwendung aus unterschiedlichen Materialien gefertigt. Bei horizontalen Bauteilen wird bspw. ein Polycarbonat verwendet. Bei vertikalen Bauteilen finden PC-Blendfolien, wie bspw. PC-ASA, PC-RBS, PC-PET und PC-PBT, Anwendung. Bei Trimkomponenten und Stoßfängersystemen wird vorzugsweise ein Polypropylen eingesetzt. - Ist die Lackfolie
10 für ein Hinterschäumen vorgesehen, insbesondere bei horizontalen Bauteilen, ist üblicherweise auf die Trägerschicht12 auf der der Basisschicht14 gegenüberliegenden Seite eine Haftschicht20 aufgebracht, die das Haften des Hinterschäummaterials an der Trägerschicht12 und somit der Lackfolie10 unterstützt. - In
2 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lackfolie, hier mit der Bezugsziffer30 versehen, dargestellt. - Die Lackfolie
30 weist eine Trägerschicht32 , eine Basisschicht34 und eine Klarschicht36 auf. Die Dicke der Trägerschicht32 beträgt etwa 0,8 mm, die der Basisschicht 20 μm und die der Klarschicht36 etwa 35 bis 40 μm. - Da die dargestellte Lackfolie 30 zum Bereitstellen eines horizontalen Bauteils hinterschäumt wird, ist zusätzlich auf der Rückseite der Trägerfolie
32 eine Haftschicht38 aufgebracht, deren Dicke etwa 0,2 mm beträgt. -
3 zeigt in einer Explosionsdarstellung eine Fahrzeugkarosserie40 mit einer Anzahl von Verkleidungsteilen. Zu erkennen sind horizontale Bauteile42 , vertikale Bauteile44 und Stoßfängersysteme und Trimkomponenten46 - In
4 ist die Fahrzeugkarosserie40 aus3 dargestellt. In der Darstellung sind eine Motorhaube52 und ein Dachblech54 und somit horizontale Bauteile dargestellt. Die Bauteile weisen eine hohe Wärmeformstabilität, eine hohe Steifigkeit, einen geringen Längenausdehnungskoeffizienten und ein geringes Gewicht auf. - In
5 ist wiederum die Fahrzeugkarosserie40 dargestellt, wobei in der Darstellung vertikale Bauteile hervorgehoben sind. So zeigt die5 eine Säulenabdeckung62 , eine Seitentürverkleidung64 , einen Kotflügel66 , eine Heckklappenverkleidung68 und einen Spoiler70 . - Die Bauteile weisen eine hohe Steifigkeit, einen geringen Längenausdehnungskoeffizienten, ein geringes Gewicht und eine gute Schlagfestigkeit auf und sind somit gut dem jeweiligen Einsatzort angepasst.
-
6 zeigt die Karosserie40 , wobei Trimkomponenten und Stoßfängersysteme hervorgehoben sind. Die Darstellung zeigt eine Türschwellenverkleidung72 und Raumschutzleisten73 als Trimkomponente und ein Frontstoßfängersystem74 . Die Bauteile, die ein geringes Gewicht aufweisen, verfügen über eine hohe Schlagzähigkeit und eine gute Steinschlagwiderstandsfähigkeit.
Claims (25)
- Bauteil, insbesondere ein für einen horizontalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehenes Bauteil (
42 ), dessen Außenschicht durch eine Lackfolie (10 ,30 ) gebildet ist, wobei das Bauteil durch Hinterfüllen der Lackfolie (10 ,30 ) bereitgestellt ist. - Bauteil nach Anspruch 1, das durch Hinterschäumen der Lackfolie (
10 ,30 ) bereitgestellt ist. - Bauteil nach Anspruch 2, bei dem als Material zum Hinterschäumen ein Polyurethanglassandwichmaterial verwendet ist.
- Bauteil nach Anspruch 1, bei dem Verstärkungsfaser zum Hinterfüllen verwendet sind.
- Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Lackfolie (
10 ,30 ) eine Basisschicht (14 ,34 ) und eine Klarlackschicht (16 ,36 ) umfasst. - Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Lackfolie (
10 ,30 ) eine Trägerschicht (12 ,32 ) umfasst. - Bauteil nach Anspruch 6, bei dem als Material für die Trägerschicht (
12 ,32 ) ein Polycarbonat dient. - Bauteil nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Trägerschicht eine Dicke von 0,6 bis 1,0 mm aufweist.
- Bauteil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem auf der dem Hinterfüllmaterial zugewandten Seite der Trägerschicht (
12 ,32 ) eine Haftschicht (20 ,38 ) aufgebracht ist. - Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, insbesondere eines Bauteils (
42 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem eine Lackfolie (10 ,30 ) hinterfüllt wird. - Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Lackfolie (
10 ,30 ) hinterschäumt wird. - Verfahren nach Anspruch 10, bei dem zum Hinterschäumen ein Polyurethanglassandwichmaterial verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 10, bei dem Verstärkungsfasern zum Hinterfüllen verwendet werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die Lackfolie (
10 ,30 ) eine Basisschicht (14 ,34 ) und eine Klarlackschicht (16 ,36 ) umfasst. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, bei dem die Lackfolie (
10 ,30 ) eine Trägerschicht (12 ,32 ) umfasst. - Verfahren nach Anspruch 15, bei dem als Material für die Trägerschicht (
12 ,32 ) ein Polycarbonat verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, bei dem die Trägerschicht (
12 ,32 ) eine Dicke von 0,6 bis 1,0 mm aufweist. - Bauteil nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem auf der dem Hinterfüllmaterial zugewandten Seite der Trägerschicht (
12 ,32 ) eine Haftschicht (20 ,38 ) aufgebracht wird. - Lackfolie für eine Außenschicht eines Bauteils, insbesondere eines für einen horizontalen Einbau in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Bauteils (
42 ), die zum Hinterfüllen ausgebildet ist. - Lackfolie nach Anspruch 18, die zum Hinterschäumen ausgebildet ist.
- Lackfolie nach einem Anspruch 19 oder 20, die eine Basisschicht (
14 ,34 ) und eine Klarlackschicht (16 ,36 ) umfasst. - Lackfolie nach Anspruch 19, 20 oder 21, die eine Trägerschicht (
12 ,32 ) umfasst. - Lackfolie nach Anspruch 22, bei der als Material für die Trägerschicht (
12 ,32 ) ein Polycarbonat dient. - Lackfolie nach Anspruch 22 oder 23, bei der die Trägerschicht (
12 ,32 ) eine Dicke von 0,6 bis 1,0 mm aufweist. - Lackfolie nach einem der Ansprüche 22 bis 24, bei der auf der dem Hinterfüllmaterial zugewandten Seite der Trägerschicht (
12 ,32 ) eine Haftschicht (20 ,38 ) aufgebracht ist.
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