DE102008005778B4

DE102008005778B4 - Verfahren zur Herstellung eines Formteilrohlings für kaschierte Formteile

Info

Publication number: DE102008005778B4
Application number: DE102008005778.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Stocker
Original assignee: Peguform GmbH
Current assignee: SMP Deutschland GmbH
Priority date: 2008-01-23
Filing date: 2008-01-23
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2028-01-24
Also published as: DE102008005778A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Formteilrohlings für die Herstellung von kaschierten Formteilen (6), insbesondere für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, mit den Schritten
- Aufbringen einer Trennschicht auf die Werkzeugoberfläche eines Formwerkzeugs (1),
- Einfüllen eines Schaumrohstoffes in das Formwerkzeug (1) ,
- Einlegen eines Trägers (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff in das Formwerkzeug (1),
- Ausschäumen der Werkzeugkavität und
- Entformen des Formteilrohlings und Entnahme aus dem Formwerkzeug (1) nach dem Erstarren des Schaums (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht durch Einlegen einer Trennfolie (2) aus einem thermoplastischem Kunststoff in das Formwerkzeug (1) aufgebracht und die Trennfolie (2) vor dem Einfüllen des Schaumrohstoffes erwärmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formteilrohlings für die Herstellung von kaschierten Formteilen, insbesondere für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. .
Kaschierte Formteile für die Herstellung von Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen werden üblicherweise dadurch erhalten, dass auf einen Träger aus einem thermoplastischen Kunststoff, der beispielsweise über ein Spritzgießverfahren gewonnen wurde, in einem Formwerkzeug ein Polyurethanschaum aufgetragen wird. Das so gewonnene Bauteil wird dann anschließend mit einer Dekorfolie, einem Stoff oder auch mit Leder kaschiert. Bei diesem Verfahren ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Formteilrohlinge, die im Formwerkzeug ausgeformt werden, leicht und ohne Beschädigung aus dem Werkzeug entformbar sind. Zur Erleichterung der Entformung werden daher üblicherweise Trennmittel eingesetzt, beispielsweise in Form von Lösungen oder Dispersionen, die vor dem Formgebungsprozess auf die Oberfläche des Formwerkzeugs aufgesprüht werden. Diese Trennmittelsysteme bestehen meist aus trennaktiven Wirkstoffen und einem Trägermedium, in der Regel organische Lösungsmittel, wie beispielsweise chlorierte Kohlenwasserstoffe, und Wasser. Bei der Trennung selber verbleibt häufig Trennmittel auf dem zu trennenden Formteil, was vielfach zu Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung führt. Es muss daher ein Reinigungsschritt zwischengeschaltet werden, der zusätzliche Kosten generiert. Als weiterer Nachteil bei diesem Verfahren kommt hinzu, dass regelmäßig bzw. vor jeder Formgebung Trennmittel auf die Oberflächen des Formwerkzeugs aufgetragen werden muss, was ebenfalls zu einer nicht unbeträchtlichen Erhöhung der Kosten führt, da die Trennmittel verhältnismäßig teuer sind und es einer umfangreichen und teuren Verfahrenstechnik bedarf, um die Trennmittel gleichmäßig und sicher zu applizieren. Hinzu kommt, dass diese Trennmittelsysteme erhebliche Mengen an Lösungsmittel in die Umwelt emittieren.
Um diese Nachteile zu umgehen, wurden Trennmittelkompositionen entwickelt, die beispielsweise dem auszuformenden Schaumrohstoff zugegeben werden und beim Ausschäumen innerhalb der Formmassen an deren Grenzflächen wandern und so den Trennprozess begünstigen. Hier entfällt zwar das ständige Auftragen des Trennmittels auf die Formwerkzeugoberfläche, jedoch sind damit nicht die Probleme bei der Weiterverarbeitung gelöst, da die Trennmittelsysteme an der Oberfläche des Formteilrohlings Schwierigkeiten bei der Weiterverarbeitung verursachen und weiterhin eine Reinigung der Oberfläche erforderlich ist.
In der DE 100 34 737 C2 wird ein Verfahren zur Herstellung einer permanenten Entformungsschicht durch Plasmapolymerisation beschrieben, bei dem als Precursor für die Polymerisationsreaktion vorzugsweise Silikonverbindungen, fluorierte Silikonverbindungen, Kohlenwasserstoffe und wenigstens ein Siloxan, bevorzugt Hexamethyldisiloxan oder Octamethyltrisiloxan, eingesetzt werden. Durch zeitliche Variation der Polymerisationsbedingungen wird ein Gradientenschichtenaufbau in der Entformungsschicht erzeugt. Die Bedingungen werden dabei so gewählt, dass eine im Wesentlichen geschlossene Beschichtung der Oberfläche des Formwerkzeugs erreicht wird. Die Schichtdicke selber beträgt zwischen 1 nm und 10 µm. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht in dem hohen apparativen Aufwand, in der komplizierten Technik sowie in dem hohen Investitionsaufwand für eine entsprechende Plasmaanlage, so dass dieses Verfahren bei der industriellen Fertigung von Bauteilen für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen noch keinen Eingang gefunden hat. Alternativ ist auch schon vorgeschlagen worden, eine Folie in das Werkzeug einzulegen, welche als Trennschicht wirkt.
Die DE 198 22 113 C1 beschreibt die Verwendung einer Dekorschicht, die in das Formwerkzeug eingelegt und anschließend mit einem Trägerteil über eine Schaumstoffschicht verbunden wird. Hierzu wird die Dekorschicht, beispielsweise eine Dekorfolie, unmittelbar in das Unterteil des Formwerkzeugs eingelegt und ersetzt übliche Formen-Trennmittel, die auf die Formoberfläche aufgetragen werden.
Ähnliche Konzepte sind beispielsweise aus der DE 37 31 088 A1 , der DE 17 04 653 A oder der DD 1 35 330 A3 bekannt. Auch dort werden jeweils Trennfolien in unterschiedlichen Ausprägungen beschrieben, die in die Formteile von Werkzeugen eingelegt werden und direkt als Trennschicht anstelle von Trennmitteln wirken. Es besteht somit weiterhin Bedarf an einem Verfahren, das die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.
Gelöst wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass vor dem Einfüllen des Schaumrohstoffes in das Schäumwerkzeug eine Trennfolie als Trennschicht auf die Werkzeugoberfläche aufgebracht wird. Anschließend wird der Schaumrohstoff eingefüllt und dann der Träger in das Formwerkzeug eingelegt. Nach dem Schließen des Werkzeugs reagieren die Komponenten des Schaumrohstoffes miteinander, wobei die Werkzeugkavität ausgeschäumt wird. Nach dem Erstarren des Schaums kann der Formteilrohling entformt und dem Werkzeug entnommen werden.
Die Haftung der Folie an der Werkzeugoberfläche wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass die Trennfolie vor dem Einfüllen des Schaumrohstoffes erwärmt wird, so dass die Verformbarkeit der Folie erhöht wird und sich die Folie besser an die Werkzeugoberfläche anpasst.
Der Träger für den Formteilrohling besteht in der Regel aus einem thermoplastischen Kunststoff, der üblicherweise durch ein Spritzgießprozess erhalten wird.
Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Trennfolie besteht ebenfalls aus einem thermoplastischen Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC) oder Polyester. Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die Trennfolie eine Adhäsionsfolie aus PVC oder PE ist. Adhäsionsfolien sind weiche, sehr glatte Kunststofffolien, die ohne Klebstoff auf glatten Oberflächen haften. Dies hat bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den Vorteil, dass die Trennfolie bereits beim Einlegen direkt an die Werkzeugoberfläche angelegt werden kann und ein Verrutschen der Folie verhindert wird. Die Dicke solcher Folien liegt zwischen 1 µm und 500 µm, wobei vorzugsweise Foliendicken zwischen 10 µm und 50 µm eingesetzt werden.
Es kann die Anpassung bzw. Haftung der Folie an der Werkzeugoberfläche dadurch verbessert werden, dass werkzeugseitig zwischen der Oberfläche des Werkzeugs und der Folie ein Vakuum angelegt wird, wodurch die Trennfolie dicht an der Werkzeugoberfläche angesaugt wird.
Als Schaum für die Herstellung von Formteilrohlingen für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen wird üblicherweise Polyurethanschaum eingesetzt.
Nach dem Erstarren des Schaums kann das Formteil problemlos aus der Form entnommen und weiterverarbeitet werden. Die Folie selber geht eine Verbindung mit dem Schaum ein und haftet fest an der Oberfläche des Rohlings, wodurch sich insbesondere für die Weiterverarbeitung Vorteile ergeben, da nun eine saubere glatte Oberfläche vorliegt, die mit einem geeigneten Kleber beschichtet werden kann, um anschließend mit Folie, Leder oder anderen Dekormaterialien kaschiert zu werden.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Zeichnungen ausführlich erläutert. Dabei zeigt

1 den Querschnitt eines Schäumwerkzeugs und
2 den Querschnitt eines kaschierten Formteils.

In der 1 ist ein Schäumwerkzeug 1 nach dem Ausschäumen mit einem in einen Schaum 3 eingelegten Träger 4 zu erkennen. Die Oberfläche des Werkzeugs ist mit einer Trennfolie 2 bedeckt, die einen direkten Kontakt des Schaums 3 mit der Werkzeugoberfläche verhindert. Zwischen dem Schaum 3 und dem Träger 4 sowie der Folie 2 ist eine feste Verbindung ausgebildet, so dass beim Herausnehmen des Formteilrohlings aus dem Schäumwerkzeug 1 die Folie 2 auf der Oberfläche des Rohlings verbleibt. Anschließend wird die mit der Folie 2 beschichtete Oberfläche des Formteilrohlings mit einer Dekorfolie, Leder oder anderen Dekormaterialien 5 kaschiert, was in der 2 wiedergegeben ist.
Bezugszeichenliste

1: Formwerkzeug (Schäumwerkzeug)
2: Trennfolie
3: Schaum
4: Träger
5: Dekorfolie (Leder)
6: kaschiertes Formteil

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Formteilrohlings für die Herstellung von kaschierten Formteilen (6), insbesondere für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, mit den Schritten - Aufbringen einer Trennschicht auf die Werkzeugoberfläche eines Formwerkzeugs (1), - Einfüllen eines Schaumrohstoffes in das Formwerkzeug (1) , - Einlegen eines Trägers (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff in das Formwerkzeug (1), - Ausschäumen der Werkzeugkavität und - Entformen des Formteilrohlings und Entnahme aus dem Formwerkzeug (1) nach dem Erstarren des Schaums (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht durch Einlegen einer Trennfolie (2) aus einem thermoplastischem Kunststoff in das Formwerkzeug (1) aufgebracht und die Trennfolie (2) vor dem Einfüllen des Schaumrohstoffes erwärmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennfolie (2) eine Kunststofffolie aus einem thermoplastischen Kunststoff, ausgewählt aus der Gruppe Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), Polystyrol (PS), Polycarbonat (PC) oder Polyester eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Trennfolie (2) eine Adhäsionsfolie aus PVC oder PE eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfolie (2) eine Foliendicke zwischen 1 µm und 500 µm, vorzugsweise zwischen 10 µm und 50 µm, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schaum (3) ein Polyurethanschaum eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfolie (2) durch Anlegen eines Vakuums auf der Werkzeugoberfläche angesaugt wird.
Formteilrohling für die Herstellung von kaschierten Formteilen (6) für Innenverkleidungen von Kraftfahrzeugen, hergestellt nach einem der vorgenannten Verfahren.