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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Innenverkleidungsteilen für Kraftfahrzeuge
mit Kunststoffhäuten
und insbesondere höherwertigen
Kunststoff-Formhäuten, gemäß Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Kunststoffhäute werden
häufig
im Kraftfahrzeuginnenraum als Dekor für Innenverkleidungsteile beispielsweise
für die
Instrumententafel eingesetzt. Entsprechend der gewünschten
Haptik und der Außengestalt
des Innenverkleidungsteils werden flache Folienzuschnitte, vorgeformte
Folienzuschnitte oder höherwertige
Kunststoff-Formhäute
verarbeitet. Flache Folienzuschnitte lassen sich gerade bei einfachen
Geometrien unmittelbar als Dekor verwenden. Eine detailreichere
Außengestalt
kann durch das Vorformen der Folienzuschnitte erzielt werden, das typisch
in einem Tiefzieh- oder Vakuumformverfahren durchgeführt wird.
Die weitestgehenden Möglichkeiten
zur Darstellung von Oberflächendetails
bieten die letztgenannten höherwertigen
Kunststoff-Formhäute.
Diese sind u. a. durch Sprüh-,
Schlickergieß-, Pulversinter-
oder Rotationssinterverfahren herstellbar. Hierzu wird auf die Offenbarung
der amtlichen Veröffentlichungen
EP 0 556 664 A1 ,
WO 87 00482 A1 verwiesen.
Beim Rotationssinterverfahren wird ein Polymer – als Paste, Pulver oder Granulat – in eine
beheizte Werkzeugform eingebracht und anschließend wird die Werkzeugform
einer Kombination von einer Rotations- und/oder Taumelbewegung unterworfen.
Bei diesem Vorgang klebt das Polymer zunächst an der Oberfläche der
Innenseite der Werkzeugform an und schmilzt dann auf. Das aufgeschmolzene
Polymer verteilt sich im Laufe der Rotations-/Taumelbewegung auf
der Oberfläche
der Innenseite der Werkzeugform und bildet dort eine Polymerschicht.
Die abgekühlte
Polymerschicht kann anschließend
der Werkzeugform entnommen werden und steht der Weiterverarbeitung
zur Verfügung.
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Wenngleich
bislang vorwiegend einfarbig gestaltete Kunststoffhäute verarbeitet
wurden, ist eine Zunahme der Dekore mit mehreren Abschnitten unterschiedlicher
Oberflächenfarbe
zu verzeichnen.
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Soweit
Folienzuschnitte verarbeitet werden, lässt sich eine mehrfarbige Oberfläche durch
verklebte oder verschweißte
Abschnitte von Folienteilen unterschiedlicher Farbe erreicht. Da
sich eine optisch einwandfreie Trennlinie zwischen den Bereichen
unterschiedlicher Farbe nicht oder nur mit großem Aufwand herstellen lässt, wird
die Verbindungsstelle häufig
in einer Ziernaht oder Zierfuge angeordnet.
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Um
bei den beschriebenen hochwertigen Kunststoff-Formhäuten mehrere
sauber getrennte Abschnitte unterschiedlicher Farbe zu erhalten,
wird bei dem oben beschriebenen Sinterverfahren eine Werkzeugform
eingesetzt, die längs
der herzustellenden Farbtrennlinie einen schmalen Steg aufweist,
gegen den eine weiche Dichtung am Pulverkasten zur Anlage gelangt.
Dies zeigen beispielsweise die amtlichen Veröffentlichungen
JP 60208210 A ,
US 4,610,620 ,
EP 0 475 004 A1 und
EP 0 339 222 A2 . Die
durch den Steg in der Kunststoff-Formhaut
ausgebildete Nut dient dabei dazu, eine exakte Trennung zwischen
den benachbarten Farben zu erzielen. Die Farbtrennlinie liegt dabei
in einer Kante am Grund der Nut, so dass eine unscharfe Farbtrennlinie
optisch versteckt und für
den Betrachter nicht sichtbar ist. Bei diesem bekannten Verfahren
muss allerdings dennoch eine exakte Positionierung des Stegs auf der
Dichtung gewährleistet
sein. Bei genauerem Betrachten kann die unscharfe Farbtrennlinie
innerhalb der Nut wahrgenommen werden.
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Es
sind weiterhin Verfahren zur Herstellung von mehrfarbigen höherwertigen
Kunststoff-Formhäuten bekannt,
bei denen mittels Masken bestimmte Teilbereiche der Werkzeugform
abgedeckt werden. In einem weiteren Verfahrensschritt werden dann
die abgedeckten Bereiche mit einem anders farbigen Polymer abgedeckt.
Dies funktioniert in Schlickergieß-, Pulversinter- oder Rotationssinterverfahren
gleichermaßen
wie in Sprühverfahren.
Hierzu wird auf die in den amtlichen Veröffentlichungen
EP 0 392 186 A2 und
WO 95 032 850 A1 beschriebenen Verfahren
verwiesen.
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Die
unterschiedlichen Oberflächenbereiche bei
Kunststoffhäuten
können
mit den bisher bekannten Verfahren entweder nicht optisch scharf
abgegrenzt werden oder es bedarf einem hohen fertigungstechnischen
Aufwand.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
von Innenverkleidungsteilen für
Kraftfahrzeuge mit einer Kunststoffhaut bereitzustellen, bei dem
die Kunststoffhäute
mit mehreren unterscheidbaren Oberflächenabschnitten auf einfache
und kostengünstige
Weise herstellbar und benachbarte Oberflächenabschnitte exakt und optisch
einwandfrei voneinander abgrenzbar sind.
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Diese
Aufgabe wird dabei durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Mittels
des Folientransferdruckes bzw. Heißfolientransferdruckes lässt sich
gezielt ein Farbauftrag auf rotationsgeformte Kunststoffhäute auf
definierte Bereiche aufbringen.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung einer mehrfarbigen Kunststoffhaut werden nachfolgend beispielshalber
beschrieben, wobei veranschaulichend auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird.
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Es
zeigen:
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1 einen
Ausschnitt eines Nutbereichs zwischen zwei Farbbereichen im Querschnitt
durch eine höherwertige
Kunststoff-Formhaut in einem Haut-Schaum-Träger-Verbund, die in ein Druckwerkzeug eingelegt
ist,
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2 einen
Ausschnitt eines Nutbereichs zwischen zwei Farbbereichen im Querschnitt
durch einen Haut-Schaum-Träger-Verbund,
der zusammen mit einer Trägerfolie
in ein kombiniertes Druck- und Schaumwerkzeug eingelegt ist;
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3 einen
Ausschnitt eines Nutbereichs zwischen zwei Farbbereichen im Querschnitt
durch einen Haut-Schaum-Träger-Verbund,
der ohne Trägerfolie
in ein kombiniertes Druck- und Schaumwerkzeug eingelegt ist.
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Die
Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Innenverkleidungsteilen
für Kraftfahrzeuge
mit einer Kunststoffhaut, wobei die Kunststoffhaut mit mehreren
unterscheidbaren Oberflächenabschnitten
hergestellt werden kann. Die mehreren unterscheidbaren Oberflächenabschnitte
der Kunststoffhaut, insbesondere unterschiedlich farbig ausgebildete
Oberflächenabschnitte,
sind optisch exakt voneinander abgetrennt. Unterscheidbare Oberflächenabschnitte
sind hierbei sowohl Oberflächenbereiche
die sich hinsichtlich der Farbe, der Beschaffenheit als auch der
Flächenform
unterscheiden.
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In
einem erfindungsgemäßen Verfahren
wird zunächst
in einem ersten Verfahrensabschnitt eine höherwertige Kunststoff-Formhaut 1 mit
Oberflächenabschnitten
aus zwei unterschiedlich farbigen Kunststoffen 11, 12 mittels
eines bekannten Verfahrens, beispielsweise eines Schlickergieß-, Pulversinter-
oder eines Rotationssinterverfahrens hergestellt. Es können hierbei
Sinterverfahren eingesetzt werden, bei denen die Abtrennung unterschiedlicher Farbbereiche
in der Werkzeugform mittels eines Trennstegs erfolgt. Mit diesen
Verfahren gesinterte Kunststoff-Formhäute 1 weisen zwischen
den unterschiedlichen Farbbereichen 11, 12 eine
längs der Farbtrennlinie
verlaufende Nut 13 auf.
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Es
können
in dem ersten Verfahrensabschnitt auch bekannte Sinterverfahren
verwendet werden, bei der eine mehrfarbige Kunststoff-Formhaut mit
unmittelbar eben aneinanderliegenden Farbbereichen hergestellt wird.
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In
einem nachfolgenden weiteren Verfahrensabschnitt wird auf der Sichtseite
der Kunststoff-Formhaut 1 durch
Erzeugen eines Farbauftrags, zum Beispiel Auftrag einer dünnen Farbschicht 2 ein Farbstreifen
mit exakter Kontur im Bereich der unscharfen Farbtrennlinie 14 aufgebracht.
Dies wird durch den Einsatz eines Folientransferdruckes bzw. Heißfolientransferdruckes
erzielt. Der Auftrag der Lackschicht auf den Bereich der unscharfen
Farbtrennlinie 14 erfolgt hierbei über eine lackbeschichtete Trägerfolie 3.
Dabei wird die Trägerfolie 3 mittels eines
beheizten Prägestempels 4 des
Druckwerkzeugs auf den Bereich der Farbtrennlinie 14 angepresst
und anschließend
entfernt. Der Farbauftrag 2 kann ein Farbstreifen, eine
Farblinie, ein Schriftzug, die grafische Nachbildung einer Oberflächenstruktur oder
dergleichen sein und in genarbten oder ungenarbten Oberflächenabschnitten
der Kunststoff-Formhaut 1 erzeugt werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die im ersten Verfahrensabschnitt hergestellte
Kunststoff-Formhaut 1 nachfolgend zunächst zu einem Haut-Schaum-Träger-Verbund 18 weiterverarbeitet
wird und anschließend
in einem weiteren Verfahrensabschnitt auf der Sichtseite der Kunststoff-Formhaut 1 mittels
eines Folientransferdruck- oder Heißtransferdruckverfahrens ein
Farbauftrag 2 erzeugt wird.
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1 zeigt
einen Nutbereich einer Kunststoff-Formhaut 1 zwischen zwei
Farbbereichen 11, 12 in einem Haut-Schaum-Träger-Verbund 18,
die in ein Druckwerkzeug eingelegt ist, in einer vergrößerten Ansicht
im Querschnitt. Hierbei ist der erste Farbbereich 11 der
Kunststoff-Formhaut
auf der linken Seite und der zweite Farbbereich 12 der
Kunststoff-Formhaut auf der rechten Seite der Nut 13 angelegt.
Die Farbtrennlinie 14 verläuft im Nutgrund. Der Haut-Schaum-Träger-Verbund 18 umfasst
hierbei die Kunststoff-Formhaut 1, den Schaum 15 und den
Kunststoff-Träger 17.
Wie bereits zu der ersten Ausführungsvarianten
beschrieben, wird hierbei in einem nachfolgenden weiteren Verfahrensabschnitt auf
der Sichtseite der Kunststoff-Formhaut 1 durch Auftrag
einer dünnen
Farbschicht 2 ein Farbstreifen mit exakter Kontur im Bereich
der unscharfen Farbtrennlinie 14 aufgebracht. Dies wird
durch den Einsatz eines Folientransferdruckes bzw. Heißfolientransferdruckes
erzielt. Der Auftrag der Lackschicht auf den Bereich der unscharfen
Farbtrennlinie 14 erfolgt hierbei über eine lackbeschichtete Trägerfolie 3. Dabei
wird die Trägerfolie 3 mittels
eines beheizten Prägestempels 4 des
Druckwerkzeugs auf den Bereich der Farbtrennlinie 14 angepresst
und anschließend
entfernt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist es auch möglich
die Lackschicht unmittelbar auf einen beheizten Prägestempel
aufzutragen, und den Prägestempel
auf den Bereich der Farbtrennlinie zu pressen.
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Bei
der in den Figuren dargestellten zweifarbigen Kunststoff-Formhaut 1 die
zwischen den zwei Farbbereichen 11, 12 eine Nut 13 aufweist,
wird mittels des oben beschriebenen Verfahrens ein Farbstreifen 2 in
den Nutbereich eingebracht. Anstelle eines Farbstreifens 2 lassen
sich auch Design-Linien oder Schriftzüge in den Nutbereich einbringen.
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Schriftzügen, Design-Linien,
Farbstreifen können
mittels des zuvor beschriebenen Folientransferdrucks auch in sogenannte
Ziernuten an einfarbigen Kunststoff-Formhäuten für Innenverkleidungs-Elemente
in Kraftfahrzeugen eingebracht werden.
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Noch
weiter vorzugsweise kann der weitere Verfahrensabschnitt auch beim
Hinterschäumverfahren
zur Herstellung von Instrumententafeln und anderen Fahrzeuginnenausstattungsteilen
erfolgen.
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Hinterschäumverfahren
finden Anwendung, um eine vorgefertigte Kunststoff-Formhaut mittels
eines Schaums auf einem starren Träger oder einer ähnlichen
starren Trag- oder Stützstruktur
fest anzuordnen. Insbesondere werden Hinterschäumverfahren angewendet zur
Herstellung von Instrumententafeln aus einem Haut-Schaum-Träger-Verbund.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
EP 1 862 290 A2 bekannt.
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Um
die gesinterte Kunststoff-Formhaut 1 weiterzuverarbeiten,
und im Bereich der im Nutgrund liegenden Trennlinie 14 ein
Farbauftrag zu erzeugen, wird in einem Werkzeugunterteil eines kombinierten Druck-
und Schaumwerkzeuges auf einem der Nut 13 korrespondierenden
vorzugsweise beheizbarem Steg eine lackbeschichtete Trägerfolie 3 aufgelegt. Zum
Hinterschäumen
werden anschließend
die Kunststoff-Formhaut 1 und der Kunststoff-Träger 17 in
bekannter Weise in dem aus Werkzeugunterteil und Werkzeugoberteil
bestehenden Haltewerkzeug aufgenommen. Hierbei liegt die becherförmig vertiefte
Kunststoff-Formhaut 1 unterhalb des Kunststoff-Trägers 17 mit
der Sichtseite auf dem Werkzeugunterteil auf. In den Spalt zwischen
Kunststoff-Formhaut 1 und Kunststoff-Träger 17 wird anschließend ein
flüssiger,
Schaum bildender und aushärtender
Kunststoff wie beispielsweise ein reaktives Polyurethan 15 eingefüllt. Beim
Hinterschäumen
wird der Kunststoff-Träger 17 mit
dem geforderten Spaltmaß über der
Kunststoff-Formhaut 1 fest gegen den Schaumdruck gehalten.
Der durch die chemische Reaktion aufschäumende Kunststoff breitet sich
in dem Spalt zwischen Kunststoff-Formhaut 1 und Kunststoff-Träger 17 aus
und härtet
im weiteren Verlauf aus. Durch die im Spalt herrschenden Temperatur-
und Druckverhältnisse
wird die auf der Trägerfolie 3 befindliche
Farbe 2 auf die Trennlinie 14 im Nutgrund übertragen.
Der zuvor beschriebene Farbauftrag beim Hinterschäumverfahren
ist schematisch in 2 gezeigt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, ist es auch
möglich die
Lackschicht 2 unmittelbar auf einen beheizten Prägestempel 4 eines
kombinierten Druck- und Schaumwerkzeugs aufzutragen, und den Prägestempel
auf den Bereich der Farbtrennlinie zu pressen. Wie zuvor beschrieben
wird hierbei aufgrund der beim Hinterschaumverfahren herrschenden
Temperatur- und Druckverhältnisse
die Lackschicht 2 auf die Trennlinie 14 im Nutgrund übertragen.