DE102005048295A1 - Making an opening in a coated plastic workpiece comprises heating the workpiece, stamping out and edge shaping a preliminary opening, stamping out the final opening, and cooling the workpiece - Google Patents

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Abstract

Making an opening with a shaped edge in a coated plastic workpiece comprises heating the workpiece, stamping out a preliminary opening, edge shaping the preliminary opening, stamping out the final opening, and cooling the workpiece. Independent claims are also included for: (1) apparatus for carrying out the above process; (2) coated plastic part with an edge-shaped opening produced as above.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Durchbruchs durch ein oberflächenbeschichtetes Bauteil aus Polymermaterial, wobei der den Durchbruch begrenzende Rand des Bauteils geformt wird und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, sowie das Bauteil mit dem Durchbruch.The The invention relates to a method for producing a breakthrough by a surface-coated Component made of polymer material, wherein the breakthrough limiting Edge of the component is formed and a device for carrying out the Procedure, as well as the component with the breakthrough.

Oberflächenbeschichtete Bauteile aus Polymermaterial werden vielfältig eingesetzt.surface-coated Components made of polymer material are used in many ways.

Neben Anwendungen im Consumer-Bereich, bei Weißware, bei elektronischen Geräten und im Möbelbau sind diese vor allem im Automobilbau als sogenannte Anbauteile weit verbreitet.Next Consumer applications, white goods, electronic devices and consumer electronics in furniture construction These are far above all in the automotive industry as so-called attachments common.

Ein Personenkraftfahrzeug besteht heute aus einer Vielzahl von oberflächenbeschichteten, insbesondere lackierten Außenanbauteilen aus Polymermaterial, wobei diese beispielsweise umfassen: Stoßfängerverkleidungen, Kühlergrills, Kotflügel, Schwellerverkleidungen, Spoiler, Abdeckungen, Tankdeckel, etc., in einigen Fällen sind bereits erste Türverkleidungen, Dachmodule und Heckdeckel im Einsatz.One Passenger car today consists of a variety of surface-coated, especially painted exterior annexes polymeric material, including, for example, bumper linings, grille, Fenders, sill panels, Spoilers, covers, gas caps, etc., in some cases are already first door panels, Roof modules and trunk lid in use.

Ebenso wird der Innenraum eines Fahrzeugs mit einer Vielzahl von oberflächenbeschichteten Anbauteilen ausgestattet.As well is the interior of a vehicle with a variety of surface-coated Attached parts.

Die Anzahl solcher Teile wird zukünftig weiter zunehmen.The Number of such parts will be in the future continue to increase.

Gemeinsam ist diesen Teilen die hohe an sie gestellte Anforderung hinsichtlich Qualität in Optik, Maßhaltigkeit, Mechanik und Resistenz und Haltbarkeit.Together these parts are the high requirement placed on them quality in appearance, dimensional accuracy, Mechanics and resistance and durability.

Viele dieser Bauteile aus Polymermaterial weisen Durchbrüche auf, die am Beispiel einer Stoßfängerverkleidung beispielsweise zur Anordnung einer Scheinwerferreinigungsanlage oder einer Parkdistanzkontrollanlage verwendet werden.Lots these components made of polymer material have breakthroughs, the example of a bumper fascia For example, for the arrangement of a headlight cleaning system or a parking distance control system.

Lösungen dazu sind bekannt in Form von beispielsweise Spritzgusswerkzeugen, die den benötigten Durchbruch bereits bei der Herstellung des Bauteils aus Polymermaterial a priori erzeugen.Solutions to it are known in the form of, for example, injection molding tools, the the needed Breakthrough already in the production of the component from polymer material generate a priori.

Andere Techniken zum nachträglichen Einbringen eines solchen Durchbruchs sind das Stanzen oder Fräsen.Other Techniques for the subsequent Introduction of such a breakthrough are punching or milling.

Nachteilig bei diesen Verfahren ist, dass durch Stanzen bzw. Fräsen die lackierte Oberfläche durchbrochen wird und Substratmaterial, das keine Oberflächenbeschichtung aufweist, an den Rändern des Durchbruchs sichtbar wird. Dies ist oft nicht erwünscht bzw. akzeptiert. Weiterhin ist nachteilig, dass die Abschnitte der Bauteiloberfläche, die den solcherart erzeugten Durchbruch begrenzen, kein besonders hochwertiges Aussehen zeigen und oft Abzeichnungen aus der Bauteilbearbeitung aufweisen. Weiterhin kann von den gefrästen bzw. gestanzten Kanten her Lackkorrosion und Lackunterwanderung auftreten.adversely in these methods is that by punching or milling the pierced painted surface and substrate material having no surface coating, on the edges of the Breakthrough becomes visible. This is often not desired or accepted. Furthermore, it is disadvantageous that the portions of the component surface, the limit the breakthrough thus generated, not a particularly high quality Appearance and often signs of component processing exhibit. Furthermore, of the milled or stamped edges Her paint corrosion and Lackunterwanderung occur.

Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, ein Verfahren anzugeben, Durchbrüche an oberflächenbeschichteten, insbesondere lackierten Bauteilen zu erzeugen, die eine Randformung in besonders hoher Qualität aufweisen.Here uses the invention, which has set itself the task, a Specify procedure, breakthroughs on surface-coated, In particular, to produce painted components that a marginal shaping in a particularly high quality exhibit.

Es ist ebenso eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mit der Bauteile entsprechend des Verfahrens herstellbar sind und das Bauteil mit dem Durchbruch.It It is also an object of the invention to provide a device can be produced with the components according to the method and the component with the breakthrough.

Die Aufgabe hinsichtlich der Angabe eines Verfahrens wird gelöst durch ein Verfahren entsprechend des Anspruchs 1.The Task with regard to specifying a method is solved by a method according to claim 1.

Die Lösung der Aufgabe, eine Vorrichtung anzugeben, ist in Anspruch 15 offenbart.The solution the task of specifying a device is disclosed in claim 15.

Das Bauteil ist gemäß Lösung der Aufgabe in Anspruch 21 dargestellt.The Component is according to the solution Task presented in claim 21.

Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen genannt.preferred versions are in the subclaims called.

Es wurde erkannt, dass die Erzeugung eines Durchbruches durch ein oberflächenbeschichtetes, insbesondere lackiertes Bauteil in Kombination mit einer Randformung, die eine besonders hohe Qualität aufweist, in einem Stanzverfahren, das mit einem Präge/Umformverfahren gekoppelt ist, durchgeführt werden kann.It it was recognized that the generation of a breakthrough by a surface-coated, in particular painted component in combination with a rim forming a especially high quality having, in a stamping process, the embossing / forming process coupled to be performed can.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Durchbruchs in einem Bauteil aus Polymermaterial mit einer Randformung, die eine besonders hohe Qualität aufweist, gliedert sich in folgende Verfahrensschritte:

  • – in einem ersten Verfahrensschritt wird das Bauteil in eine Vorrichtung eingelegt,
  • – in einem zweiten Verfahrensschritt wird das Bauteil erwärmt,
  • – in einem dritten Verfahrensschritt wird das Bauteil mittels eines Stanz/Umformwerkzeuges vorgestanzt,
  • – in einem vierten Verfahrensschritt wird das Bauteil mit einer dem Durchbruch zugeordneten Randformung versehen,
  • – in einem fünften Verfahrensschritt wird das Bauteil fertiggestanzt,
  • – in einem sechsten Verfahrensschritt wird das Bauteil abgekühlt,
  • – in einem siebten Verfahrensschritt wird das Bauteil aus der Vorrichtung entnommen.
The method according to the invention for producing a breakthrough in a component made of polymer material with edge formation, which has a particularly high quality, is subdivided into the following method steps:
  • In a first method step, the component is placed in a device,
  • In a second process step, the component is heated,
  • In a third method step, the component is pre-punched by means of a punching / forming tool,
  • - In a fourth step, the component is associated with a breakthrough Edge shaping provided,
  • In a fifth method step, the component is finish-punched,
  • In a sixth method step, the component is cooled,
  • - In a seventh process step, the component is removed from the device.

Es hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das oberflächenbeschichtete, insbesondere lackierte Bauteil auf der oberflächenbeschichteten/lackierten Seite erwärmt wird.It has proved to be particularly advantageous when the surface-coated, in particular painted component on the surface-coated / lacquered Side heated becomes.

Die Erwärmung des Bauteils, die den Stanz-/Umformvorgang erleichtert und insbesondere die bei der Umformung notwendige Dehnung des Materials gestattet, wird durch Anwendung von Wärmestrahlung, Wärmekontakt oder Wärmekonvektion erreicht.The warming the component, which facilitates the punching / forming process and in particular the during deformation necessary stretching of the material is allowed is by application of heat radiation, thermal contact or thermal convection is achieved.

Eine Erwärmung kann aber auch durch die Einstrahlung von Mikrowellen in das Material des Bauteils bzw. der Oberflächenbeschichtung erreicht werden, wenn die Mikrowellenstrahlung und das Substrat des Bauteils bzw. die Oberflächenbeschichtung derart aufeinander angestimmt sind, dass sie unter Wärmebildung wechselwirken.A warming But it can also be due to the irradiation of microwaves in the material of the component or of the surface coating be achieved when the microwave radiation and the substrate of the component or the surface coating are tuned to each other so that they under heat interact.

Bevorzugte Mittel zur Erwärmung sind eine Heißluftquelle oder eine IR-Strahlenquelle oder ein Heizelement oder eine Mikrowellen-Strahlenquelle.preferred Means for heating are a hot air source or an IR radiation source or a heating element or a microwave radiation source.

Es hat sich als günstig erwiesen, wenn die Oberfläche des lackierten Bauteils auf der lackierten Seite eine Temperatur im Bereich von 50 bis 95°C aufweist.It has been considered favorable proved when the surface of the painted component on the painted side a temperature in the range of 50 to 95 ° C has.

In diesem Temperaturintervall ist eine besonders einfache und insbesondere sehr präzise Stanzung und Umformung am Bauteil durchzuführen.In This temperature interval is a particularly simple and in particular very precise To perform punching and forming on the component.

Die Temperatur ist dabei auch so gewählt, dass es zu keiner Schädigung des Lackes, der auf die Bauteiloberfläche aufgebracht ist bzw. des Verbundaufbaues aus Lackschicht und Polymerbauteil kommt.The Temperature is also chosen so that it does not cause any damage of the paint, which is applied to the component surface or the Composite structure of lacquer layer and polymer component comes.

Der nächste Verfahrensschritt betrifft das Vorstanzen.Of the next Process step concerns the pre-punching.

Hierbei ist erfindungsgemäß zu berücksichtigen, dass das Vorstanzen des Bauteils derart ausgeführt wird, dass der Durchbruch auf der lackierten Seite beginnend erzeugt wird.in this connection is to be considered according to the invention, that the pre-punching of the component is carried out such that the breakthrough Starting on the painted side is generated.

Auf diese Weise wird erreicht, dass die lackierte Seite eine sehr hohe Qualität der Oberfläche aufweist.On this way it is achieved that the painted side is a very high quality the surface has.

Es kann in dem Fall, dass das Vorstanzen so ausgeführt wird, dass der Durchbruch auf der nicht lackierten Seite beginnt und in Richtung der lackierten Seite durch das Polymermaterial hindurch vorgenommen wird, insbesondere dazu kommen, dass die Lackschicht am Ende des Vorstanzvorgangs teilweise ab- und eingerissen wird, was zu einer Schwächung des Verbundes aus Lackschicht und Polymermaterial führt und beispielsweise Anlass zu Unterwanderungen der Lackschicht in diesem Bereich gibt, gefolgt von Lackkorrosion und ähnlichen höchst unerwünschten Erscheinungen.It can in the case that the pre-punching is carried out so that the breakthrough on the unpainted side begins and in the direction of the painted Side is made through the polymer material, in particular In addition to that, the lacquer layer at the end of the pre-punching process partially is torn off and torn, resulting in a weakening of the composite of lacquer layer and polymer material leads and, for example, cause migration of the lacquer layer in this area gives, followed by paint corrosion and the like highly undesirable Phenomena.

Beim Vorstanzen dringt ein Stanzmittel durch das lackierte Bauteil und trennt Material ab. Es hat sich erfindungsgemäß als sehr günstig erwiesen, wenn beim Vorstanzen mehr als 80% der Fläche des fertigen Durchbruchs erzeugt werden.At the Punching penetrates a punching means through the painted component and separates material. It has proved to be very favorable according to the invention, if during pre-punching more than 80% of the area of the finished breakthrough be generated.

Es hat sich insbesondere als sehr günstig erwiesen, wenn beim Vorstanzen Material des Bauteils derart entfernt wird, dass die Randformung mit höherer Genauigkeit durchführbar ist.It In particular, has proved very cheap proven when removed during pre-punching material of the component so is that the edge shaping with higher Accuracy feasible is.

Dies kann beispielsweise derart geschehen, dass Aussparungen an Stellen vorgesehen bzw. durch deren geometrische Ausbildung vorgegeben sind, durch die hohe Spannungen durch mehrachsige Spannungszustände beim Randformen zu erwarten sind. Solche Stellen sind häufig Ecken, an denen die zulässigen Spannungen überschritten werden.This For example, this can be done so that recesses in places provided or predetermined by their geometric design, due to the high voltages due to multiaxial voltage states during Edge shapes are to be expected. Such places are often corners, where the permissible Voltages exceeded become.

Vorteilhaft ist es, diese mehrachsigen Spannungszustände zu vermeiden. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Vorstanzung in den Eckbereichen so ausgeführt wird, dass bereits beim Vorstanzen sehr nahe an die Zielkontur Material entfernt wird, um so den Anteil an Polymermaterial, der umzuformen ist, klein zu halten.Advantageous is to avoid these multiaxial stress states. This can For example, done by the pre-punching in the corners so executed that is already at pre-punching very close to the target contour material is removed, so as to reform the proportion of polymer material that is to keep it small.

Es hat sich im Rahmen der Erfindung ergeben, dass es vorteilhaft sein kann, das Stanzmittel und den Gegenhalter zu erwärmen, da dadurch Stanzungen in besonders hoher Qualität möglich werden.It has been found within the scope of the invention that it may be advantageous can, to heat the punching means and the anvil, since thereby punching in a particularly high quality possible become.

Dazu können Stanzmittel und Gegenhalter gleiche Temperatur aufweisen oder unterschiedlich erwärmt sein. Es ist auch möglich, dass Stanzmittel und Gegenhalter auf Raumtemperaturniveau sind.To can Punching means and counter-holder have the same temperature or be heated differently. It is also possible, that the punching means and the counterholder are at room temperature level.

Dem Vorstanzen folgt als nächster Verfahrensschritt die Randformung.the Punching follows next Process step the edge forming.

Die Randformung erfolgt durch Inkontaktbringen der Oberfläche mit einer Prägevorrichtung.The Edge shaping takes place by contacting the surface with an embossing device.

Dabei wird vorzugsweise das auf der lackierten Seite erwärmte Bauteil am Rand des durch den Vorstanzungsprozess erzeugten Durchbruches mittels einer Prägevorrichtung, die vorteilhafterweise dem Stanzmittel zugeordnet ist und mit diesem in Wirkverbindung steht, umgeformt.In this case, preferably, the heated on the painted side component at the edge of the opening produced by the pre-punching process by means of an embossing device, which is advantageously associated with the punching means and with this in Active compound is formed, reshaped.

Es ist aber erfindungsgemäß auch möglich, wenn die Prägevorrichtung mit dem Stanzmittel, mit welchem die Fertigstanzung ausgeführt wird, in Wirkverbindung steht und diesem zugeordnet ist.It but is also possible according to the invention if the embossing device with the punching means with which the final punching is carried out is in operative connection and assigned to this.

Günstig ist dabei im Sinne des Erfindungsgedankens, wenn die Prägevorrichtung erwärmt wird.Cheap is in the sense of the inventive concept, when the embossing device heated becomes.

Dabei sollte die Prägevorrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 20 bis 120 °C erwärmt sein, um ein qualitativ sehr gutes Umformergebnis zu erhalten.there should the embossing device heated to a temperature in the range of 20 to 120 ° C, to a qualitatively to get very good forming results.

Ganz besonders bevorzugt sollte die Prägevorrichtung insbesondere auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 90°C erwärmt sein.All Particularly preferred should the embossing device in particular be heated to a temperature in the range of 60 to 90 ° C.

Die Kombination aus Vorstanzen und Randumformen weist einen weiteren Vorteil bei dem erfindungemäßen Verfahren auf:
Durch die räumliche Fixierung des Bauteils, die in einfacher Weise durch das Stanzmittel, das beispielsweise ein Stanzstempel sein kann, bewerkstelligt wird, ist eine Randformung mit einer besonders hohen Qualität möglich, da das Bauteil in der fixierten Lage nicht den angelegten auf das Bauteil einwirkenden Kräften ausweichen kann.
The combination of pre-punching and edge-forming has a further advantage in the method according to the invention:
Due to the spatial fixation of the component, which is accomplished in a simple manner by the punching means, which may be for example a punch, edge forming with a particularly high quality is possible because the component in the fixed position does not affect the applied forces acting on the component can dodge.

Das lackierte Bauteil wird bei der Randformung im Bereich des Durchbruchs sehr stark gedehnt.The painted component is in the edge forming in the area of the opening stretched very much.

Diese zulässige Dehnung, mit der das lackierte Bauteil beaufschlagt werden kann, wird durch die Eigenschaften des Verbundaufbaues aus Lackschicht und Polymermaterialschicht bestimmt.These allowed Elongation with which the painted component can be applied, is due to the properties of the composite structure of lacquer layer and polymeric material layer.

Limitierender Faktor ist hierbei die Grenze der Dehnbarkeit des Lackfilms, der ab Überschreitung der zulässigen Dehnung zu reißen beginnt. Diese Grenze der Dehnbarkeit kann nicht überschritten werden, wenn Bauteile mit einer besonders hohen Qualität erzeugt werden sollen.limiting Factor here is the limit of the extensibility of the paint film, the from exceeding the permissible Stretch to tear starts. This limit of elasticity can not be exceeded if components with a particularly high quality are to be produced.

Außerdem kann durch eine geeignete Vorstanzung die Randformung erleichtert werden, wenn Material gezielt an Stellen entfernt wird, die den Rand des Durchbruchs dem Umformungswerkzeug leichter zugänglich machen.In addition, can the edge formation is facilitated by a suitable pre-punching, when material is deliberately removed in places that are the edge of the Make the breakthrough more accessible to the forming tool.

Damit kann vorteilhaft eine hohe Qualität der Randformung erzielt werden.In order to can advantageously be achieved a high quality edge forming.

Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von Vorteil, dass die Oberflächenbeschichtung durch das Zusammenwirken von Vorstanzen und Umformen derart geformt wird, dass diese insbesondere auch den in den Durchbruch hineinreichenden Rand des durchbrochenen Bauteils weitgehend bedeckt, also in den dabei gebildeten Durchbruch „hineingezogen" ist und so auch in diesem Bereich ein optisch sehr hochwertiges Bild bietet.Farther is in the inventive method beneficial that the surface coating formed by the interaction of pre-punching and forming so will, that these in particular also reach into the breakthrough Edge of the broken component largely covered, ie in the thereby formed breakthrough is "involved" and so too in this area offers a visually very high quality picture.

Als nächster Verfahrensschritt folgt auf das Randformen das Fertigstanzen.When Next Process step follows the edge forming the final punching.

Das Fertigstanzen erfolgt derart, dass das Material bis zum gewünschten Endmaß abgetragen wird, wobei sich sehr geringe Toleranzen äußerst vorteilhaft realisieren lassen.The Final punching is done so that the material to the desired Final dimension is removed, where very small tolerances realize extremely advantageous to let.

Nach dem Abkühlen kann das Bauteil aus der Vorrichtung entnommen werden und ist ohne weitere Nacharbeit gebrauchsfertig.To cooling The component can be removed from the device and is without further rework ready for use.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht durch die Auswahl des Polymermaterials, aus dem das Bauteil hergestellt ist, limitiert. Bei den Polymermaterialien handelt es sich bevorzugt um Thermoplaste.The inventive method is not due to the choice of polymer material that makes up the component is manufactured, limited. The polymer materials are prefers thermoplastics.

Bauteile im Automobilbau sind zwar bevorzugt aus Polypropylen bzw. aus modifiziertem Polypropylen und seinen Blends hergestellt, doch sind ebenso Bauteile aus Polyvinylchlorid, Polyurethan, Polyacrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und seinen Blends, Polycarbonat und seinen Blends, Polystyrol und seinen Blends, oder auch den in letzter Zeit häufiger eingesetzten Hochtemperatur-Polymermaterialien, wie Polyetherketone oder Polyesterketone oder Polyamide und deren Blends, nach dem Verfahren bearbeitbar.components Although in the automotive industry are preferably made of polypropylene or modified Polypropylene and its blends produced, but are also components of polyvinyl chloride, polyurethane, polyacrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and its blends, polycarbonate and its blends, polystyrene and its blends, or even the more recently used high temperature polymer materials, such as polyether ketones or polyester ketones or polyamides and their Blends, processable by the method.

Die Oberflächenbeschichtung des Bauteils kann dabei beispielsweise eine Lackschicht und/oder eine Folie und/oder eine Metallisierung umfassen.The surface coating The component may, for example, a lacquer layer and / or a Include film and / or metallization.

Die Metallisierung kann eine Metallfolie sein und/oder eine Metallschicht, die in einem Vakuumverfahren auf das Bauteil aus Polymermaterial aufgebracht wurde.The Metallization may be a metal foil and / or a metal layer, in a vacuum process on the component of polymer material was applied.

Folien, die für die oben beschriebenen Anwendungen geeignet sind, sind aus Polymermaterial hergestellt, oftmals mit Farbmitteln, umfassend Farbstoffe, Pigmente, Effektmittel, eingefärbt und weisen mehrere Schichten auf. Diese Folien sind nach unterschiedlichen Techniken mit einem Bauteil aus Polymermaterial verbunden.films, the for the applications described above are made of polymer material, often with colorants, including dyes, pigments, effectants, colored and have multiple layers. These slides are different Techniques associated with a component of polymer material.

Solche Folien weisen ähnliche Eigenschaften auf, wie Lackschichten, sie sind auch in vergleichbaren Anwendungsgebieten zu finden.Such Slides have similar Properties on, such as paint coatings, they are also comparable Application areas to find.

Es gibt auch Folien, die an der Oberfläche lackiert sind, also eine oder mehrere auf dem Polymermaterial aufgebrachte Lackschichten aufweisen.It are also foils that are painted on the surface, so one or more paint layers applied to the polymer material exhibit.

Durch geeignete Auswahl der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegenden Parameter, welche umfassen die Temperatur des aufgeheizten Bauteils, die Temperatur des Stanz-/Umformmittels, die Stanz-/Umformgeschwindigkeit, des Abformdrucks, der Nachhaltezeit (Zeit, in der der Druck beim Umformen auf das Bauteil ausgeübt wird), der Abkühlgeschwindigkeit, etc. kann eine auf den jeweiligen Einzelfall zugeschnittene Lösung zur optimierten Durchführung des Stanz-/Umformprozesses leicht ermittelt werden.By suitable selection of the method according to the invention underlying Parameters, which include the temperature of the heated component, the temperature of the punching / forming agent, the punching / forming speed, the impression pressure, the retention time (time in which the pressure at Forming applied to the component is), the cooling rate, etc. can be tailored to the individual case solution for optimized implementation of the punching / forming process can be easily determined.

Die Lackschicht wird beim Stanzen/Randformen zusammen mit dem Polymermaterial stark gedehnt.The Varnish layer becomes during punching / edge molding together with the polymer material strongly stretched.

Es wird der Anspruch an die Lackschicht gestellt, dass sie nach dem Stanzen/Randformen die gültigen Spezifikationen hins. Haftung und verschiedener anderer Tests erfüllt, wobei im Prozess in Serie eine hohe Qualität („Class-A") zu erreichen ist, das heißt, es werden keine prozessbedingten Abzeichnungen, die beim Stanzen/Randformen durch das mit dem Bauteil in Anlage gebrachte Werkzeug und durch den Stanz-/Randformungsvorgang akzeptiert.It the claim is made to the paint layer that they after the Punching / edge forming the valid Liability specifications and various other tests, where in the process in series a high quality ("Class-A") is to be achieved, that is, it will be no process-related markings used in punching / edge forming through the brought into contact with the component tool and by accepted the punching / edge forming process.

Dazu werden die Lacke für das lackierte Bauteil aus Polymermaterial derart ausgewählt, dass sie eine hohe Dehnung, der sie bei der Herstellung des Durchbruchs und der anschließenden Randformung ausgesetzt sind, ohne Beschädigung der Oberfläche oder des Verbundaufbaus, aufweisen.To be the paints for the painted component of polymer material is selected such that it a high elongation, which they use in the manufacture of the breakthrough and the subsequent Edge forming are exposed without damaging the surface or of the composite structure.

Im allgemeinen sind auf den Bauteilen aus Polymermaterial Lackaufbauten aufgebracht, die vorzugsweise aus mehreren Schichten bestehen.in the In general, on the components made of polymer material paint structures applied, which preferably consist of several layers.

Lackaufbauten, die aus drei Schichten bestehen, umfassend eine Grundierung, einen farb- und effektgebenden Basislack und einen Klarlack, der die darunter liegenden Lackschichten schützt und der der Lackschicht Glanz und Witterungsstabilität verleiht.Paint systems, which consist of three layers, comprising a primer, a color and effect Basecoat and a clearcoat, the underlying paint layers protects and which gives the varnish layer gloss and weathering stability.

Neuere Entwicklungen zielen auch auf den Einsatz von zweischichtigen Lacksystemen ab, bei denen auf die Oberfläche des Polymermaterials unmittelbar die Basislackschicht, gefolgt von der Klarlackschicht aufgetragen wird.newer Developments are also aimed at the use of two-layer paint systems from where on the surface of the polymer material immediately the basecoat layer, followed by the clearcoat is applied.

Dadurch kann mit einfacheren Herstellungskonzepten ein solches Bauteil erzeugt werden, diese sind billiger zu fabrizieren.Thereby can create such a component with simpler manufacturing concepts These are cheaper to fabricate.

Viele Bauteilen sind aber auch mit einer einschichtige Lackierung in Form eines Kontrastlacks beschichtet.Lots However, components are also in the form of a single-layer coating coated a contrast varnish.

Prozessbedingt ist immer ein gewisser kleiner Anteil an mehrfachlackierten Teilen zu bearbeiten, die aus sogenannten Rücklauflackierungen stammen, d. h. aus der erneuten Lackierung bereits lackierter, aber fehlerbehafteter Teile, die nach einer Reparatur nochmals die Lackierung durchlaufen.Due to the process is always a certain small proportion of multi-coated parts to be processed, which originate from so-called return paints, d. H. from the repainting already painted, but faulty Parts that go through the paintwork after a repair.

Das lackierte Bauteil wird im Bereich der Randformung, unmittelbar am erzeugten Durchbruch durch den Stanz- und Umformprozess erheblich gedehnt.The painted component is used in the area of edge shaping, directly on produced breakthrough by the punching and forming process considerably stretched.

Die Dehnung ist abhängig von der Bauteilgeometrie und der jeweiligen baulichen Situation des herzustellenden Durchbruchs durch das Bauteil.The Elongation is dependent from the component geometry and the respective structural situation of the breakthrough produced by the component.

Durch die Dehnung wird das Polymermaterial sowie die oberflächlich aufgebrachte Lackschicht mechanisch belastet, die Folge kann sein, dass der Verbundaufbau aus Polymermaterial und Lackmaterial derart geschädigt wird, dass die Lackhaftung und andere an den Verbundaufbau aus Polymerschicht und Lackschicht gestellten Anforderungen nicht mehr erfüllt werden.By the elongation is the polymer material as well as the superficially applied Paint layer mechanically loaded, the result may be that the composite structure made of polymer material and lacquer material is damaged in such a way that the paint adhesion and others on the composite structure of polymer layer and Paint layer requirements are no longer met.

Dies betrifft Anforderungen nach in Normen niedergelegten Prüfungen an lackierten Bauteilen, welche umfassen

  • – Lackhaftungstest
  • – Schwitzwassertest
  • – Steinschlagtest
  • – Medienbeständigkeitstest
  • – Mechanischer Belastungstest.
This concerns requirements for standards-based tests on painted components, which include
  • - Paint adhesion test
  • - condensation test
  • - Stoning test
  • - Media resistance test
  • - Mechanical load test.

Es kann auch geschehen, dass zwar der Verbund, d. h. die Haftung zwischen Polymermaterial und Lackschicht erhalten bleibt, diese aber doch soweit vorgeschädigt ist, dass andere Tests, die zur Kontrolle der Qualität eines lackierten Bauteiles herangezogen werden, negative Resultate zeigen.It can also happen that, although the composite, d. H. the liability between Polymer material and lacquer layer is retained, but this as far as previously damaged is that other tests that control the quality of a painted components are used, show negative results.

So kann beispielsweise durch Mikrorisse in der Lackschicht als Vorschädigung dann ein Versagen im Schwitzwassertest oder auch im Steinschlagtest eintreten, obwohl die Lackschicht nach der Umformung zunächst makroskopisch keine Fehlstellen aufwies.So For example, by microcracks in the paint layer as a pre-damage then a failure in the Schwitzwasserertest or in the stone impact test occur although the lacquer layer after macroscopic first macroscopically had no defects.

In anderen Fällen kann es zu Ausfällen im sogenannten Medientest kommen, wo das lackierte Bauteil Medien, die in der Automobiltechnik gebräuchlich sind, ausgesetzt wird. Diese umfassen beispielsweise Kraftstoff, Bremsflüssigkeit, verdünnte Schwefelsäure, Reinigungsmittel und Alkohol.In other cases it can cause failures come in the so-called media test, where the painted component media, those in use in the automotive industry are exposed. These include, for example, fuel, Brake fluid, diluted Sulfuric acid, Cleanser and alcohol.

Auch die Resistenz gegenüber Streusalz wird geprüft.Also the resistance to Road salt is tested.

Anhand von mechanischen Belastungstests, die beispielsweise umfassen: Zugfestigkeit, Reißdehnung, Schlagzähigkeit und Kerbschlagzähigkeit, Durchstoßtest, und weiterer Prüfungen kann gezeigt werden, dass die gedehnten Bereiche, die den Durchbruch begrenzen, keine mechanische Schädigungen aufweisen.By means of mechanical stress tests, which include for example: tensile strength, elongation at break, impact resistance and notched impact strength, puncture test, and further tests can be shown be that the stretched areas that limit the breakthrough, have no mechanical damage.

Schließlich ist auch die Farbe des den Durchbruch begrenzenden Bereichs des Bauteils nicht geändert.Finally is Also, the color of the breakthrough limiting area of the component is not changed.

Dieser Aspekt ist besonders wichtig, da Farbübereinstimmungen im Automobilbau eine primäre Rolle spielen, wenn Bauteile – die im allgemeinen immer aus einer Produktion stammen, die unabhängig und in einer anderen Technik als die Lackierung der Karosse verläuft – mit dieser verbaut werden.This Aspect is especially important because color matches in the automotive industry a primary role play when components - the generally always come from a production that is independent and in a different technique than the paint of the body runs - with this be installed.

Jede Art von Farbabweichungen wird im Automobilbau unter den herrschenden strengen Qualitätsanforderungen nicht akzeptiert.each Type of color deviations will prevail in the automotive industry strict quality requirements not accepted.

Dieser Anforderung genügt das erfindungsgemäße Verfahren.This Requirement is enough the inventive method.

Vorteilhaft kann mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren eine optisch sehr hochwertige Oberfläche im Bereich der Randformung ein stetiger und ohne Absätze, Abzeichnungen, Unruhen oder anderen Störungen gekrümmten Flächenverlauf der ungeformten Oberfläche hin zum Durchbruch leicht erzeugt werden.Advantageous can with this method according to the invention a visually very high-quality surface in the area of edge shaping a steady and without heels, Disturbances, riots or other disturbances curved surface course of the unformed surface towards breakthrough easily generated.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Bauteile in hoher Qualität kostengünstig fertigen.through of the method according to the invention components in high quality manufacture cost-effectively.

Diese hohe Qualität wird definiert als:

  • – Optik der Bauteiloberfläche, die ohne Abzeichnungen und ohne Oberflächenbeeinträchtigungen resultiert,
  • – Maße, die bei der Herstellung des Durchbruchs reproduzierbar einhaltbar sind (damit ist die Möglichkeit eröffnet, Durchbrüche, die für eine Rastfunktion und/oder Zentrierfunktion genutzt werden sollen, durch Stanzung herzustellen),
  • – Eigenschaft des oberflächenbeschichteten, insbesondere lackierten Bauteils, wobei alle Anforderungen, die an ein derartiges Bauteil gestellt werden, in vollem Umfang erfüllt sind.
This high quality is defined as:
  • - appearance of the component surface, which results in no marks and no surface damage
  • Dimensions which can be reproducibly maintained during the production of the aperture (thus making it possible to punch-cut through apertures which are to be used for a latching function and / or centering function),
  • - Property of the surface-coated, in particular painted component, with all requirements that are placed on such a component, are fully met.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der das Verfahren zur Herstellung eines mit einer Randformung versehenen Durchbruches durch ein mindestens einseitig oberflächenbeschichtetes, insbesondere lackiertes Bauteil aus Polymermaterial mit einer besonders hohen Qualität des den Durchbruch begrenzenden Bauteilabschnittes durchführbar ist, umfasst

  • – eine Einrichtung zum Einlegen und Fixieren eines Bauteils
  • – eine Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils
  • – eine Einrichtung zum Stanzen und Umformen
  • – eine Einrichtung zum Fertigstanzen
  • – eine Einrichtung zum Abkühlen.
The device according to the invention with which the method for producing a perforation provided with a rim forming by a surface coated on at least one side, in particular painted component made of polymer material with a particularly high quality of the breakthrough limiting component section can be carried out comprises
  • - A device for inserting and fixing a component
  • - A device for heating the component
  • - A device for punching and forming
  • - a device for final punching
  • - a cooling device.

Als Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils ist eine IR-Strahlenquelle vorgesehen, alternativ kann auch ein Heizelement vorgesehen sein. Weitere Alternativen stellen Einrichtungen dar, heiße Luft auf den Abschnitt des Bauteils zu leiten, der erwärmt werden soll, wobei dies durch Blenden, Düsen, Schablonen, etc. unterstützt werden kann. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, das Bauteil mittels Anwendung von Mikrowellenstrahlung aufzuheizen, wobei hier zu beachten ist, dass eine Wechselwirkung zwischen Polymermaterial des Bauteils bzw. Oberflächenbeschichtung und Mikrowellenstrahlung erfolgt, die eine Erhitzung des Bauteils bewirkt.When Device for heating the component is provided an IR radiation source, alternatively also be provided a heating element. Make more alternatives Facilities are hot Air to pass on the portion of the component to be heated which is supported by apertures, nozzles, stencils, etc. can. After all there is also the possibility to heat the component by using microwave radiation, It should be noted here that an interaction between polymer material of the component or surface coating and microwave radiation takes place, which causes heating of the component causes.

Die Temperatur der Oberfläche des Bauteils ist – wie bereits vorstehend ausgeführt – wesentlich für die zu erzielende Qualität von Stanzung und Randformung.The Temperature of the surface of the component is - how already stated above - essential for the achieving quality of punching and edge shaping.

Dazu kann vorgesehen sein, dass ein Temperatursensor der Vorrichtung zugeordnet ist, um diese Temperatur zu bestimmen und dann ein Signal zu geben, wenn die Temperatur innerhalb einer Soll-Vorgabe liegt und der Stanz-/Umformprozess starten kann.To it can be provided that a temperature sensor of the device is assigned to determine this temperature and then a signal to if the temperature is within a target specification and the punching / forming process can start.

Es ist auch denkbar, dass in einem automatisierten Prozess das Signal des Sensors genutzt wird, um den Prozessschritt des Stanzens/Umformens zu starten.It is also conceivable that in an automated process the signal the sensor is used to the process step of punching / forming to start.

Die Einrichtung zum Stanzen und Umformen zeichnet sich vorzugsweise dadurch aus, dass sie über ein Mittel verfügt, einen Durchbruch in einem Bauteil zu erzeugen, wobei diese Mittel bevorzugt ein Stanzstempel ist, aber beispielsweise auch eine Fräse sein kann oder ein Laser.The Device for punching and forming is preferably characterized by being over has a means to create a breakthrough in a component, these means preferably a punch is, but for example, be a router can or a laser.

Zur Durchführung des Umformens werden geeignete Prozessparameter gewählt und es wird Vorsorge getroffen, dass insbesondere keine hohe Reibung zwischen Werkzeug und Bäuteil auftritt, was durch eine Werkzeugbeschichtung, die eine hohe Gleitfähigkeit aufweist, erreicht wird.to execution of forming suitable process parameters are selected and it is taken precautions that in particular no high friction between the tool and the piece of furniture occurs, due to a tool coating, which has a high lubricity has reached.

Die Oberfläche des Prägestempels kann dabei zur Erzielung einer besonders hohen Oberflächenqualität eines damit bearbeiteten Bauteils besonders vergütet sein.The surface of the stamp can thereby to achieve a particularly high surface quality of a be machined component specially treated.

Dies kann eine Politur und/oder eine Beschichtung umfassen, wobei die Beschichtung bevorzugt aus einem Material besteht, dass einerseits eine hohe Gleitfähigkeit aufweist, andererseits aber auch in hohem Ausmaß stabil gegenüber Abrieb und mechanischem Abtrag ist. Dies kann beispielsweise Teflon sein oder auch andere bevorzugt fluorhalogenierte polymere Verbindungen, auch Polyamid ist in diesem Zusammenhang denkbar. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang insbesondere eine Beschichtung, zu der Lacke bzw. Polymermaterialien keine Adhäsionsneigung zeigen, an der also kein Lack oder Polymermaterial haften bleibt.This may comprise a polish and / or a coating, wherein the coating is preferably made of a material which on the one hand has a high lubricity, but on the other hand is also highly stable to abrasion and mechanical abrasion. This may be, for example, Teflon or else preferably fluorohalogenated te polymeric compounds, polyamide is also conceivable in this context. Particularly advantageous in this context is a coating to which the coatings or polymer materials show no tendency to adhesion, so that no lacquer or polymer material adheres to it.

Hierdurch kann eine besonders hohe Qualität beim Umformen erreicht werden.hereby can be a particularly high quality be achieved during forming.

Der Einrichtung zum Fertigstanzen liegt – wie bereits bei der Einrichtung zum Stanzen geschildert – ein Mittel zugrunde, mit dem ein Durchbruch in einem Bauteil erzeugt werden kann. Dies ist bevorzugt ein Stanzstempel.Of the Equipment for final punching is - as already at the establishment described for punching - a Underlying means by which a breakthrough in a component produced can be. This is preferably a punch.

Es hat sich als vorteilhaft im Rahmen der vorliegenden Erfindung herausgestellt, dass das Erwärmen des Stanzstempels und des Gegenhalters Stanzungen einer besonders hohen Qualität ermöglichen kann.It has been found to be advantageous in the context of the present invention, that warming of the punch and the counterpart punches one especially high quality can allow.

Die Einrichtung zum Abkühlen des Bauteils kann beispielsweise einen Ventilator oder eine Kaltluftquelle umfassen, die die Wärme des Bauteils durch Luftströme abführen. Es sind aber auch andere Einrichtungen denkbar, die eine Abkühlung des Bauteils bewirken.The Cooling device The component may, for example, a fan or a cold air source include the heat of the component by air currents dissipate. But there are also other facilities conceivable that a cooling of the Cause component.

Die Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass die einzelnen Verfahrensschritte im wesentlichen händisch ausgeführt bzw. bedient werden, sie kann aber auch so aufgebaut sein, dass die Verfahrensschritte mittels einer Steuerung automatisch ausgelöst und abgearbeitet werden.The Device can be designed so that the individual process steps essentially by hand accomplished or operated, but it can also be constructed so that the process steps automatically triggered and processed by means of a control become.

Auch ist eine Kombination dieser beiden Vorrichtungsauslegungen denkbar, bei der manche Verfahrensschritte händisch, andere wiederum automatisch ablaufen.Also a combination of these two device designs is conceivable some process steps by hand, others automatically expire.

Eine bevorzugte Auslegung – insbesondere im Sinne der erforderlichen hohen Teilequalität – ist die mittels einer Steuerung automatisch ablaufende Bearbeitung der lackierten Bauteile zur Herstellung eines mit einer Randformung versehenen Durchbruches durch ein mindestens einseitig oberflächenbeschichtetes Bauteil aus Polymermaterial mit einer besonders hohen Qualität des den Durchbruch begrenzenden Bauteilabschnittes.A preferred design - especially in Meaning of the required high quality parts - is the means of a control automatically running processing of the painted components for the production of a with a margin forming breakthrough by an at least one-sided surface-coated Component made of polymer material with a particularly high quality of the Breakthrough limiting component section.

Diese Auslegung kann im Rahmen eines Netzwerkes auch mit weiteren Komponenten verschaltet sein, um auf elektronischem Wege eine Produktionsplanung, Qualitätssicherung, und weitere Daten zu generieren.These Design can also be done with other components within the framework of a network be interconnected to electronically produce a production plan, Quality control, and generate more data.

Sehr vorteilhaft gelingt es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mittels der oben genannten Vorrichtung, Durchbrüche in lackierten Bauteilen aus Polymermaterial zu erzeugen, die eine Rastfunktion aufweisen und an die demzufolge besonders hohe Anforderungen hinsichtlich des Einhaltens bestimmter Maße zu stellen sind, damit deren Funktion gewährleistet ist.Very Advantageously, it is possible by the method according to the invention by means of the above said device, breakthroughs in painted components of polymer material to produce a Have locking function and consequently to the particularly high demands with regard to the observance of certain dimensions, so that their Function guaranteed is.

Durch die besonders hohe Qualität und Genauigkeit, mit der sich Durchbrüche, die eine definierte Randformung aufweisen, die mit einem Gegenstück eines anderen damit zu verrastenden Bauteils interagieren sollen, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellen lassen, können solche Durchbrüche, die bisher mittels aufwendiger Gestaltung des das Bauteil formenden Spritzgießwerkzeuges erzeugt wurden, nun in einem einfachen Stanz/Randformungsverfahren schnell, preisgünstig und in hoher Reproduziergenauigkeit hergestellt werden.By the very high quality and accuracy, with which there are breakthroughs that define a defined edge have that with a counterpart of another component to be latched with it, with the method according to the invention can be made such breakthroughs, the previously formed by means of complex design of the component forming injection mold now in a simple punch / edge forming process fast, inexpensive and manufactured in high reproducibility.

Es ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch möglich, Zentrierfunktionen mittels des Verfahrens in einfacher Weise herzustellen.It is also possible within the scope of the present invention, centering functions by means of the process in a simple manner.

Solche Zentrierfunktionen werden dort benötigt, wo beispielsweise Klappen oder Abdeckungen Durchbrüche von Bauteilen verschließen oder überdecken, wobei diese permanent oder auch zeitweise verschlossen sind.Such Centering functions are needed where, for example, flaps or covers breakthroughs close of components or cover, these are permanently or temporarily closed.

Im Falle einer häufigen Inbetriebnahme wird dabei eine einfache und sichere Lösung gewünscht, die Positionierung der Klappe/Abdeckung am Bauteil genau vorzugeben.in the Trap of a frequent Commissioning a simple and secure solution is desired, the Precise positioning of the flap / cover on the component.

Ein Beispiel hierfür sind die Abdeckungen der Öffnungen von Scheinwerferreinigungsanlagen, die bei Inbetriebsetzung die Öffnungen freigeben, aus diesen fahren dann die Düsen zur Reinigung der Scheinwerferstreuscheibe aus. Nach dem Reinigungsvorgang und dem Einfahren der Düsen verschließen die Abdeckungen die Öffnungen wieder, wobei die Zentrierungen den definierten Sitz der Abdeckungen auf dem Stoßfängerüberzug gewährleisten.One Example for this are the covers of the openings of headlight cleaning systems, which at startup the openings then release the nozzles for cleaning the headlamp lens out. After the cleaning process and retraction of the nozzles close the Covers the openings again, with the centerings the defined seat of the covers on the bumper cover.

Diese Zentriervorrichtungen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung ohne großen Aufwand mit hoher Reproduziergenauigkeit herstellbar.These Centering devices are within the scope of the present invention without big ones Effort can be produced with high reproducibility.

Insbesondere für die Anbringung von Zier- und Funktionselementen, von Abdeckungen und Klappen, etc. sind die vorgenannten Möglichkeiten der Ausgestaltung der Erfindung ein großer Vorteil.Especially for the Attachment of ornamental and functional elements, of covers and flaps, etc. are the aforementioned possibilities of Embodiment of the invention a great advantage.

Ebenso ist auch der Abstimmaufwand beim Einfahren des Werkzeugs gemäß des Vorschlages der Erfindung deutlich verringert, was die Fertigung derart komplexer Automobilanbauteile, wie es heutige Stoßfängerverkleidungen darstellen, erheblich verbessert.As well is also the Abstimmaufwand when retracting the tool according to the proposal of Invention significantly reduced, which makes the production of such complex Automobile attachments, as they are today's bumper panels, significantly improved.

Gemäß des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens können auch Bauteile aus Polymermaterial bearbeitet werden, die nicht lackiert sind.According to the Invention invention can also components made of polymer material are processed, which are not painted.

Auch hierbei resultieren die oben beschriebenen Vorteile, was die Qualität der umgeformten Oberfläche am Durchbruch angeht.Also This results in the advantages described above, which the quality of the reshaped surface at the breakthrough As.

Die Erfindung ist aber auch an lackierten und unlackierten Bauteilen anwendbar, wobei auf das Stanzen verzichtet wird, also nur ein hochgenaues Prägen/Umformen der Oberfläche stattfindet.The Invention is also on painted and unpainted components applicable, which is dispensed with punching, so only a high-precision embossing / forming the surface takes place.

In einer anderen Abwandlung der Erfindung kann aber auch auf das Vorstanzen verzichtet werden und ein Durchbruch allein durch Stanzen und Umformen erzeugt werden.In Another variation of the invention can also be applied to the pre-punching be omitted and a breakthrough solely by punching and forming be generated.

Es liegt schließlich auch im Rahmen des Erfindungsgedankens, dass auf einzelne Verfahrensschritte des beschriebenen Verfahrens verzichtet werden kann und/oder dass Verfahrensschritte insbesondere auch in ihrer Reihenfolge ausgetauscht oder geändert werden können.It lies finally also within the scope of the inventive idea that on individual process steps the described method can be dispensed with and / or that Process steps in particular exchanged in their order or changed can be.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Bauteil kann ein Stoßfängerüberzug mit einem Durchbruch für eine Scheibenreinigungsanlage und/oder eine Parkdistanzkontnollvorrichtung und/oder eine Anhängekupplung und/oder eine Sensoranordnung und/oder eine Antennenanordnung und/oder eine lichtaussendende Anordnung und/oder ein Zierelement und/oder eine Funktionselement und/oder ein Fußgängerschutzelement und/oder eine Abdeckung und/oder eine Klappe und/oder ein Kotflügel und/oder ein Spoiler und/oder eine Schwellerverkleidung und/oder eine Tür und/oder ein Heckdeckel und/oder ein Dachmodul und/oder eine Ornamentation sein.The according to the inventive method manufactured component may be a bumper cover with a breakthrough for one Windscreen cleaning system and / or a Parkdistanzkontnollvorrichtung and / or a trailer hitch and / or a sensor arrangement and / or an antenna arrangement and / or a light emitting arrangement and / or an ornamental element and / or a functional element and / or a pedestrian protection element and / or a cover and / or a flap and / or a fender and / or a spoiler and / or sill panel and / or door and / or a trunk lid and / or a roof module and / or an ornamentation be.

Die erfindungsgemäßen Bauteile können auch in anderen Bereichen, außerhalb der Automobilindustrie, eingesetzt werden.The Components according to the invention can also in other areas, outside the automotive industry.

Dies kann Bauteile umfassen, die in der Möbelindustrie, der Medizintechnik und Pharmatechnik, der Landwirtschaft, der Lebensmitteltechnik, der Spielzeugindustrie, der Konsumgüterindustrie, der Elektrotechnik, im Fensterbau, in der Gebäudetechnik, bei Verpackungsmitteln, etc. eingesetzt werden.This may include components used in the furniture industry, medical engineering and pharmaceutical technology, agriculture, food technology, the toy industry, the consumer goods industry, electrical engineering, in window construction, in building technology, used in packaging materials, etc.

Anhand der 1 wird die Erfindung mit Bezug auf ein Anbauteil 1 für ein Automobil näher erläutert.Based on 1 the invention with reference to an attachment 1 explained in detail for an automobile.

Das Anbauteil 1 weist einen Umfonmbereich 2 auf, in dem ein Durchbruch durch das Anbauteil 1 erzeugt wurde.The attachment 1 has a Umfonmbereich 2 in which a breakthrough by the attachment 1 was generated.

1 zeigt mehrere Aussparungen, von denen eine mit 3 bezeichnet ist, die es vorteilhaft ermöglichen, das Vorstanzen/Randformen präzise und in leichterer Weise auszuführen, hierbei wird vorteilhaft vermieden, dass bei Randformung Spannungen auftreten, die zu einer Lack- und/oder Materialschädigung führen könnten. 1 shows several recesses, one of which with 3 is designated, which advantageously make it possible to perform the pre-punching / edge forming precise and easier way, this is advantageously avoided that occur at edge forming stresses that could lead to a paint and / or material damage.

Die Aussparungen 3 sind dabei in Eckbereichen angeordnet, um die dort erwarteten besonders starken Spannungen zu vermeiden.The recesses 3 are arranged in corner areas in order to avoid the particularly high stresses expected there.

1. zeigt weiterhin am Bauteil 1 Auflageflächen, von denen eine mit 4 bezeichnet ist, die es vorteilhaft ermöglichen, die Randformung mit hoher Genauigkeit herzustellen. 1 , continues to show on the component 1 Bearing surfaces, one of which with 4 is designated, which advantageously make it possible to produce the edge forming with high accuracy.

Die Auflageflächen 4 sind auch geeignet, dass sich beispielsweise eine Klappe/ein Deckel zum Verschließen des Durchbruchs darauf präzise abstützt.The bearing surfaces 4 are also suitable that, for example, a flap / lid for closing the opening on it is precisely supported.

Eine mit 5 bezeichnete Zentrierung/Verrastung kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einfacher Weise bei der Herstellung eines derartigen Durchbruchs mit angeformt werden.One with 5 Designated centering / locking can be molded by means of the method according to the invention in a simple manner in the production of such breakthrough with.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

Eine Platte aus Polymermaterial, im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Polymerblend, bestehend aus Polypropylen und EPDM, die auf einer Seite mit einem Lacksystem, bestehend aus einer Grundierung (2-komponentige Polyurethan-Grundierung, Hydrolack-System, flexible Einstellung), einem metallic-silber-farbenen Basislack (1-komponentig, Hydrolack-System) und einem Klarlack (2-komponentiger Polyurethan-Klarlack, Lösemittel-System, hochflexibel und hochglänzend) beschichtet ist, wird in die Stanz-/Umform-Vorrichtung eingelegt und auf der lackierten Seite mittels IR-Strahler auf eine Temperatur von 70 °C aufgeheizt.A Plate made of polymer material, in the present embodiment of a polymer blend, made of polypropylene and EPDM, which is on one side with a Paint system consisting of a primer (2-component polyurethane primer, Hydrolack system, flexible adjustment), a metallic-silver-colored Basecoat (1-component, Hydrolack system) and a clearcoat (2-component polyurethane clearcoat, solvent system, highly flexible and high gloss) is coated, is inserted into the punching / forming device and on the painted side by means of IR radiator to a temperature from 70 ° C heated.

Anschließend wird der Stanz-/Umform-Vorgang gestartet, dabei durchdringt zunächst das Stanzwerkzeug, das eine Temperatur von 65 °C aufweist, von der lackierten Seite her die Platte, die sich an einem Unterteil der Stanzvorrichtung, das auf eine Temperatur von 65 °C aufgeheizt ist, abstützt. Anschließend prägt das Stanzwerkzeug mit der entsprechenden Werkzeuggestaltung das erwärmte lackierte Polymermaterial am Rand des Durchbruchs. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Fertigstanzung des Durchbruchs.Subsequently, will the punching / forming process started, thereby first penetrates the punching tool, that is a temperature of 65 ° C has, from the painted side of the plate, located on a Lower part of the punching device heated to a temperature of 65 ° C is supported. Subsequently shapes that Punching tool with the appropriate tooling the heated painted Polymer material at the edge of the breakthrough. In a further process step the final punching of the breakthrough takes place.

Es resultiert ein lackiertes Bauteil mit einem Durchbruch, dessen Rand in hoher Qualität umgeformt ist, wobei die Oberfläche des Bauteils in dem Abschnitt, der den Durchbruch begrenzt, abzeichnungsfrei hergestellt ist.The result is a painted component with a breakthrough, the edge is formed in high quality, wherein the surface of the component in the section that limits the breakthrough, signed off is made free of charge.

Alle Anforderungen an das lackierte Bauteil werden nach dem Stanz-/Umform-Vorgang erfüllt.All Requirements for the painted component after the punching / forming process Fulfills.

Der Abschnitt des Bauteils, der den Durchbruch begrenzt, zeigt keine Farbveränderung, alle Prüfungen, welche umfassen: Lackhaftungstest, Schwitzwassertest, Steinschlagtest, Medienbeständigkeitstest, Mechanischer Belastungstest werden mit positivem Ergebnis bestanden.Of the Section of the component that limits the breakthrough does not show any Color change all exams, which include: paint adhesion test, condensation test, stone impact test, Media resistance test, Mechanical stress test are passed with positive result.

Claims (26)

Verfahren zum Herstellen eines mit einer Randformung versehenen Durchbruches durch ein mindestens einseitig oberflächenbeschichtetes Bauteil aus Polymermaterial mit einer besonders hohen Qualität des den Durchbruch begrenzenden Bauteilabschnittes, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem ersten Verfahrensschritt das Bauteil in eine Vorrichtung eingelegt wird, – in einem zweiten Verfahrensschritt das Bauteil erwärmt wird, – in einem dritten Verfahrensschritt das Bauteil mittels eines Stanz/Umformwerkzeuges vorgestanzt wird, – in einem vierten Verfahrensschritt das Bauteil mit einer dem Durchbruch zugeordneten Randformung versehen wird, – in einem fünften Verfahrensschritt das Bauteil fertiggestanzt wird, – in einem sechsten Verfahrensschritt das Bauteil abgekühlt wird, – in einem siebten Verfahrensschritt das Bauteil aus der Vorrichtung entnommen wird.A method for producing a perforation provided with a edge forming by a at least one side surface coated component made of polymer material with a particularly high quality of the breakthrough limiting component portion, characterized in that - in a first step, the component is placed in a device, - in a second process step the component is heated, in a third method step the component is pre-punched by means of a punching / forming tool, in a fourth method step the component is provided with an edge formation associated with the aperture, in a fifth method step the component is finish-punched, in a sixth Process step, the component is cooled, - in a seventh process step, the component is removed from the device. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das oberflächenbeschichtete Bauteil auf der Seite erwärmt wird, auf der die Oberfläche beschichtet ist.Method according to claim 1, characterized in that that the surface-coated Component heated on the side will, on the surface is coated. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil durch Anwendung von Wärmestrahlung und/oder Wärmeleitung und/oder Wärmekonvektion und/oder Reibung und/oder Einstrahlung von elektromagnetischer Strahlung erwärmt wird.Method according to claim 2, characterized in that that the component by application of heat radiation and / or heat conduction and / or heat convection and / or friction and / or radiation of electromagnetic radiation heated becomes. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bevorzugt zur Erwärmung eine Heißluftquelle und/oder eine IR-Strahlenquelle und/oder ein Heizelement und/oder einer Mikrowellen-Strahlenquelle eingesetzt wird.Method according to Claims 1 to 3, characterized that is preferable for heating a hot air source and / or an IR radiation source and / or a heating element and / or a microwave radiation source is used. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorstanzen des Bauteils derart ausgeführt wird, dass der Durchbruch auf der oberflächenbeschichteten Seite beginnend erzeugt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the pre-punching of the component is carried out such that the breakthrough on the surface-coated Page beginning is generated. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorstanzen mehr als 80 % der Fläche des fertigen Durchbruchs erzeugt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that during pre-punching more than 80% of the area of finished breakthrough be generated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorstanzen Material des Bauteils derart entfernt wird, dass die Randformung mit höherer Genauigkeit durchführbar ist.Method according to claim 5, characterized in that that during pre-punching material of the component is removed in such a way that the edge shaping with higher Accuracy feasible is. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Randformung durch in Kontaktbringen der Oberfläche mit einer Prägevorrichtung erzielt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the edge formation by contacting the surface with achieved an embossing device becomes. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung erwärmt wird.Method according to claim 8, characterized in that that the embossing device heated becomes. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung auf eine Temperatur im Bereich von 20 bis 120 °C erwärmt wird.Method according to claim 9, characterized that the embossing device is heated to a temperature in the range of 20 to 120 ° C. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägevorrichtung insbesondere auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 90 °C erwärmt wird.Method according to claims 9 and 10, characterized that the embossing device is heated in particular to a temperature in the range of 60 to 90 ° C. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil für die Randformung räumlich fixiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the component is spatially fixed for edge formation becomes. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die räumliche Fixierung durch das Vorstanzen erzielt wird.Method according to claim 12, characterized in that that the spatial Fixation is achieved by the pre-punching. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil im Bereich der Randformung mit Aussparungen versehen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the component in the edge forming with Recesses is provided. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Apparatus for carrying out the method according to one the claims 1 to 14. Vorrichtung nach Anspruch 15, umfassend – eine Einrichtung zum Einlegen und Fixieren eines Bauteils – eine Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils – eine Einrichtung zum Stanzen und Umformen – eine Einrichtung zum Fertigstanzen – eine Einrichtung zum Abkühlen.Apparatus according to claim 15, comprising - An institution for inserting and fixing a component A means for heating the component - one Device for punching and forming - a device for final punching - An institution to cool down. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils eine Heißluftquelle vorgesehen ist.Device according to claims 15 and 16, characterized in that that as a means of heating the component is a hot air source is provided. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils eine IR-Strahlenquelle vorgesehen ist.Device according to claims 15 and 16, characterized in that that as a means of heating the component is provided an IR radiation source. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils ein Heizspiegel vorgesehen ist.Device according to claims 15 and 16, characterized in that that as a means of heating the component is provided a heating mirror. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass als Einrichtung zum Erwärmen des Bauteils eine Mikrowellen-Strahlenquelle vorgesehen ist.Device according to claims 15 and 16, characterized in that that as a means of heating the component is provided a microwave radiation source. Bauteil aus Polymermaterial, auf mindestens einer Seite oberflächenbeschichtet, mit einem Durchbruch, der eine Randformung aufweist, wobei der den Durchbruch begrenzende Bauteilabschnitt eine besonders hohe Qualität aufweist, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.Component made of polymer material, on at least one Side surface coated, with a breakthrough having edge shaping, wherein the Breakthrough limiting component section has a particularly high quality, prepared according to the method of any one of claims 1 to 14th Bauteil nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität des den Durchbruch begrenzende oberflächenbeschichtete Bauteilabschnitts durch folgende Eigenschaften charakterisiert ist: – Haftung der Oberflächenbeschichtung – Steinschlagbeständigkeit der Oberflächenbeschichtung – Schwitzwasserbeständigkeit – Medienbeständigkeit – Mechanik – Optik – Maßhaltigkeit.Component according to claim 21, characterized that the quality the breakthrough limiting surface-coated component section characterized by the following properties: - Liability the surface coating - Rockfall resistance the surface coating - condensation resistance - Media resistance - Mechanics - optics - Dimensional accuracy. Bauteil nach einem der Ansprüche 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Lackierung und/oder eine auf die Oberfläche des Bauteils aufgebrachte Folie und/oder eine Metallisierung ist.Component according to one of claims 21 or 22, characterized that the surface coating a paint and / or applied to the surface of the component Foil and / or a metallization is. Bauteil nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallisierung eine Metallfolie und/oder eine in einem Vakuumverfahren aufgebrachte Metallschicht ist.Component according to claim 23, characterized that the metallization is a metal foil and / or one in one Vacuum method applied metal layer is. Verwendung eines Bauteils gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24 als Stoßfängerüberzug mit einem Durchbruch für eine Scheibenreinigungsanlage und/oder eine Parkdistanzkontrollvorrichtung und/oder eine Anhängekupplung und/oder eine Sensoranordnung und/oder eine Antennenanordnung und/oder eine lichtaussendende Anordnung und/oder ein Zierelement und/oder eine Funktionselement und/oder ein Fußgängerschutzelement und/oder eine Abdeckung und/oder eine Klappe und/oder ein Kotflügel und/oder ein Spoiler und/oder eine Schwellerverkleidung und/oder eine Tür und/oder ein Heckdeckel und/oder ein Dachmodul und/oder eine Ornamentation sein.Use of a component according to one of claims 21 to 24 as a bumper cover with a breakthrough for a windscreen cleaning system and / or a parking distance control device and / or a trailer hitch and / or a sensor arrangement and / or an antenna arrangement and / or a light emitting arrangement and / or an ornamental element and / or a functional element and / or a pedestrian protection element and / or a cover and / or a flap and / or a fender and / or a spoiler and / or sill panel and / or door and / or a trunk lid and / or a roof module and / or an ornamentation be. Verwendung eines Bauteils gemäß einem der Ansprüche 21 bis 24 als Bauteil in der Möbelindustrie, der Medizintechnik und Pharmatechnik, der Landwirtschaft, der Lebensmitteltechnik, der Spielzeugindustrie, der Konsumgüterindustrie, der Elektrotechnik, im Fensterbau, in der Gebäudetechnik, bei Verpackungsmitteln, etc..Use of a component according to one of claims 21 to 24 as a component in the furniture industry, medical technology and pharmaceutical technology, agriculture, food technology, the toy industry, the consumer goods industry, electrical engineering, in window construction, in building technology, at Packaging materials, etc.
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