DE102008013332A1

DE102008013332A1 - Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102008013332A1
Application number: DE102008013332A
Authority: DE
Inventors: Lars Claren; Karl Mies; Manfred Rotterdam
Original assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Current assignee: Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2008-03-08
Publication date: 2009-04-02
Also published as: WO2009036907A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für ein Kfz sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kfz. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Formhaut in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen (RIM) in einem formgebenden Werkzeug hergestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird die Formhaut hinterschäumt. In einem dritten Verfahrensschritt wird die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden, wobei die Trägerschicht unter Zwischenlage der Schaumschicht an die Formhaut angeformt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Formhaut mit einer die Sichtseite bildenden Außenseite und einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht hinterlegt ist, wobei die Formhaut und die Trägerschicht stoffschlüssig verbunden sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils der vorstehend genannten Art, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren (slush molding), Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen (RIM/reaction injection molding) hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird, und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird.
Innenausstattungsteile der vorstehend genannten Art finden beispielsweise Anwendung als Türinnenverkleidungen, Instrumententräger oder dergleichen. Üblicherweise bestehen solche Innenausstattungsteile aus einer nicht selbsttragend stabilen Formhaut, einer Schaumschicht und einer formstabilen Trägerschicht. Die Formhaut besitzt häufig eine die Sichtseite bildende Außenseite, die beispielsweise bei einem Instrumententräger aus einem UV-stabilen Polyurethan besteht. Diese Außenseite kann eine typische Narbung aufweisen, je nach gewünschter Anmutung des Innenausstattungsteils. Die Rückseite der Formhaut ist häufig mit einem PU-Schaum hinterschäumt, um dem Innenausstattungsteil eine weiche Haptik (softtouch) zu verleihen. Die hinterschäumte Formhaut kann auf eine formstabile Kunststoffträgerschicht aufgebracht sein.
Bekannte Innenausstattungsteile der vorbezeichneten Art werden in der Regel so hergestellt, dass zunächst eine Formhaut, beispielsweise als Polyurethanformteil, hergestellt wird. In einem separaten Arbeitsgang wird eine Trägerschicht bzw. ein Substrat hergestellt, dass für die entsprechende Formstabilität des herzustellenden Innenausstattungsteils sorgt und die auftretenden mechanischen Kräfte aufnimmt. Die Trägerschicht wird dabei in der Regel als formstabiles, verhältnismäßig steifes Kunststoffsubstrat oder Naturfasersubstrat mit einer zu der Formhaut komplementären Kontur in einem separaten Arbeitsgang hergestellt. Bekannte Substrate können beispielsweise als harzgebundene Naturfaser-Substrate ausgebildet sein. Bei einem bekannten Verfahren werden Bahnen aus thermoplastischen Material und Matten aus Naturfaser aufgeheizt, in einem Werkzeug kalt (d. h. ohne weitere Wärmezufuhr) miteinander verpresst und in die gewünschte Form gebracht sowie beschnitten. Alternativ hierzu ist es möglich, harzgebundene Naturfasern heiß zu verpressen oder Naturfasermatten mit Harz zu tränken und zu verpressen. In jedem Falle ist das derart in Form gebrachte Substrat zu beschneiden. In einem weiteren Arbeitsgang wird dann die Formhaut mit einem PU-Schaum hinterschäumt und gegebenenfalls unter Einwirkung von Druck und/oder Temperatur mit dem Substrat verbunden. Diese Verfahren sind verhältnismäßig aufwendig, insbesondere deshalb, weil das die Trägerschicht bildende Substrat entsprechend dem herzustellenden Innenausstattungsteil zugeschnitten werden muss. Auch ist das Verfahren im Hinblick auf die erforderlichen Werkzeuge verhältnismäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Innenausstattungsteil der eingangs genannten Art bereit zu stellen, welches sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass es einfach und kostengünstig herstellbar ist. Darüber hinaus soll ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitgestellt werden, welches mit verhältnismäßig einfachen Werkzeugen und mit verhältnismäßig geringem Rohstoffeinsatz durchführbar ist.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird zunächst gelöst mit einem Innenausstattungsteil für ein Kraftfahrzeug umfassend eine Formhaut mit einer die Sichtseite bildenden Außenseite und einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht hinterlegt ist, wobei die Formhaut und die Trägerschicht stoffschlüssig verbunden sind, wobei das Innenausstattungsteil sich dadurch auszeichnet, dass die Trägerschicht an die Formhaut angeformt ist. Hierdurch ist es möglich, das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung in einem einzigen Werkzeug herzustellen, der Verfahrensschritt der separaten Herstellung eines formstabilen Substrats entfällt. Damit entfällt auch das aufwendige Zuschneiden des Substrats. Schlussendlich lässt sich das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung mit geringstem Rohstoffeinsatz herstellen, da Verschnitt nicht anfällt.
Die Trägerschicht kann beispielsweise angegossen oder aufgesprüht sein.
Zweckmäßigerweise ist zwischen der Formhaut und der Trägerschicht wenigstens eine Schaumschicht vorgesehen. Die Schaumschicht dient in erster Linie der gewünschten Haptik des Innenausstattungsteils, diese kann allerdings auch als Haftvermittlerschicht für die aufzubringende Trägerschicht dienen.
Bei einer bevorzugten Variante des Innenausstattungsteils gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerschicht kunststoffgebundene Naturfasern umfasst.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kraftfahrzeug, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen in einem formgebenden Werkzeug hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird, wobei das Verfahren gemäß der Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass die Trägerschicht unter Zwischenlage der Schaumschicht zumindest mittelbar an die Formhaut angeformt wird.
Die Formhaut kann beispielsweise durch ein PUR-RIM-Verfahren oder durch PVC-slush molding erhalten worden sein. Die Formhaut kann alternativ aus einem aliphatischen Polyurethan bestehen und durch Sintern (TPU-slush molding) erhalten worden sein. Dabei wird in bekannter Art und Weise pulverförmiges Polyurethan in eine beheizte Form gekippt und in dieser verteilt. Das Material schmilzt an den aufgeheizten Formwänden auf und bildet ein nach Aushärtung entformbare Haut. Nach Herstellen der Formhaut kann diese beispielsweise mit einer schäumfähigen Masse, vorzugsweise Polyurethan (PUR) überflutet werden. Die Überflutung kann in einem Werkzeug stattfinden, in welches die Formhaut eingelegt wurde oder sich bereits durch den vorhergehenden Fertigungsprozess befindet. Das Werkzeug kann beim Überfluten geöffnet sein oder eine mit der schäumfähigen Masse zu füllende Kavität aufweisen.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerschicht auf die Schaumschicht aufgesprüht oder aufgegossen wird.
Die Trägerschicht kann beispielsweise nach dem Ausreagieren der Schaumschicht in dem Werkzeug zur Herstellung der Formhaut ohne Positionsveränderung derselben aufgebracht werden.
Als Trägerschicht kann eine aushärtbare Faser-Harz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen werden.
Insbesondere kann als Trägerschicht eine aushärtbare Naturfaser-Kunstharz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen werden.
Zweckmäßigerweise wird die Trägerschicht bei geöffnetem Werkzeug auf die bereits ausreagierte Schaumschicht aufgebracht.
Eine gleichmäßige Verteilung der die Trägerschicht bildenden Suspension kann beispielsweise durch entsprechende Bewegung der Form oder durch Relativbewegung eines Sprühkopfs zur Form erzielt werden.
Als Kunststoffe kommen sowohl thermoplastische als auch duroplastische Materialien in Betracht. Als Thermoplasten kommen beispielsweise thermoplastische Olefine in Betracht. Als Duroplasten können beispielsweise Akrylat- oder Epoxyharze Anwendung finden.
Als Fasern kommen beispielsweise Holzfasern mit einer Länge von etwa bis zu 10 mm in Betracht. Die Trägerschicht kann beispielsweise mit einer Dicke von zwischen 2 und 4 mm aufgebracht werden.
Je nach verwendetem Harz oder Kunststoff kann die Trägerschicht bei geschlossenem Werkzeug unter Temperatureinwirkung ausgehärtet werden. Nach dem Ausreagieren des Faser-Harzgemisches/Faser-Kunststoffgemisches, welches den steifen Träger des Innenausstattungsteils bildet, kann dieses entnommen werden. Zwecks Erhöhung der Stabilität des Trägers ist es ggf. zweckmäßig, diesen in einem geschlossenen Werkzeug zu verdichten.
Das Verfahren erfolgt vorzugsweise in einem einzigen Werkzeug. Das Verfahren kann jedoch auch in mehreren Werkzeugen durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch das Innenausstattungsteil gemäß der Erfindung,
2 eine Draufsicht auf die Rückseite der Formhaut mit bereits aufgebrachter Schaumschicht, wie sie sich dem Betrachter beim Blick in das geöffnete Werkzeug ergibt und
3 eine Ansicht nach dem Aufsprühen des Faser-Harzgemischs für den Träger, wie sie sich dem Betrachter beim Blick in das geöffnete Werkzeug ergibt.
Das Innenausstattungsteil 1 gemäß der Erfindung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Instrumententräger ausgebildet. Die 1 zeigt einen Querschnitt durch das fertige entformte Innenausstattungsteil 1. Dieses umfasst eine Formhaut 2 aus einem aliphatischen Polyurethan mit einer in Einbaulage dem Betrachter zugekehrten Sichtseite 3 und einer in Einbaulage dem Betrachter abgekehrten Rückseite, die mit einer Schaumschicht 4 aus Polyurethan hinterlegt bzw. hinterschäumt ist. Die Schaumschicht 4 wiederum ist mit einer formstabilen Trägerschicht 5 hinterlegt. Die Trägerschicht 5 besteht in zuvor beschriebenen Art und Weise aus einer Naturfaser-Harzmischung, die durch Aufsprühen angeformt wurde.
Das Ausformen der Formhaut, das Aufbringen der Schaumschicht und das Aufbringen der Trägerschicht erfolgt, wie das vorstehend bereits beschrieben wurde, vorzugsweise in einem einzigen nicht dargestellten Werkzeug. Die Schichten können jeweils nacheinander in ein geöffnetes Werkzeug oder in ein Werkzeug welches mit zueinander komplementären Formhälften jeweils ausfüllbare Kavitäten für die Schaumschicht und die Trägerschicht bildet, eingebracht worden sein.
Wenn eine oder mehrere Schichten des Innenausstattungsteils 1, beispielsweise die Schaumschicht 4 und die Trägerschicht 5 in ein jeweils geöffnetes Werkzeug eingebracht werden, kann entweder durch eine entsprechende Bewegung des Werkzeugs oder durch eine Relativbewegung eines Sprühkopfs zum Werkzeug sichergestellt werden, dass die Schichten in der entsprechenden Dicke gleichmäßig über die Rückseite der Formhaut 2 verteilt werden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn beispielsweise wie in 1 dargestellt, ein Instrumententräger hergestellt werden soll, der ein im Querschnitt etwa U-förmiges Profil aufweist.

1: Innenausstattungsteil
2: Formhaut
3: Sichtseite
4: Schaumschicht
5: Trägerschicht

Claims

Innenausstattungsteil (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Formhaut (2) mit einer die Sichtseite (3) bildenden Außenseite und mit einer Rückseite, die mit einer formstabilen Trägerschicht (5) hinterlegt ist, wobei die Formhaut (2) und die Trägerschicht (5) stoffschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) zumindest indirekt an die Formhaut (2) angeformt ist.
Innenausstattungsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) angegossen oder aufgesprüht ist.
Innenausstattungsteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Formhaut (2) und der Trägerschicht (5) wenigstens eine Schaumschicht (4) vorgesehen ist.
Innenausstattungsteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (5) kunststoffgebundene Naturfasern umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Innenausstattungsteils für ein Kfz, bei welchem in einem ersten Verfahrensschritt eine Formhaut in einem Sinterverfahren, Gießverfahren oder durch Reaktionsspritzgießen in einem formgebenden Werkzeug hergestellt wird, in einem zweiten Verfahrensschritt die Formhaut hinterschäumt wird und in einem dritten Verfahrensschritt die Formhaut mit einer Trägerschicht verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht unter Zwischenlage der Schaumschicht an die Formhaut angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht auf die Schaumschicht aufgesprüht oder aufgegossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht nach dem Ausreagieren der Schaumschicht in dem Werkzeug zur Herstellung der Formhaut ohne Positionsveränderung derselben aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht eine aushärtbare Faser-Harz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Trägerschicht eine aushärtbare Naturfaser-Kunstharz-Suspension in das Werkzeug eingesprüht oder eingegossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht bei geöffnetem Werkzeug auf die Schaumschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht bei geschlossenem Werkzeug unter Temperatureinwirkung ausgehärtet wird.