DE102008028608A1

DE102008028608A1 - Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor und Bauteil sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE102008028608A1
Application number: DE102008028608A
Authority: DE
Inventors: Andreas Beckmann
Original assignee: MoellerTech GmbH; MollerTech GmbH
Current assignee: MoellerTech GmbH; MollerTech GmbH
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2009-12-24

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor, bei dem das Oberflächendekor, ein Steindekor aufweisend, auf einem Trägerbauteil aus Kunststoff gebildet wird, indem das Steindekor mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt, hinterpresst oder hinterblasen wird, sowie ein Bauteil.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor und ein Bauteil mit einem Oberflächendekor sowie dessen Verwendung.
Hintergrund der Erfindung
Solche Bauteile, die wenigstens abschnittsweise mit einem Oberflächendekor versehen sind, werden für verschiedene Verwendungszwecke hergestellt und eingesetzt. Hierzu gehört insbesondere die Nutzung im Zusammenhang mit Verkleidungsbauteilen bei Kraftfahrzeugen, in der Möbelindustrie oder der Bauindustrie.
Aus dem Dokument DE 198 22 425 C1 ist ein Verkleidungsteil für Dekorationszwecke, insbesondere im Innenbereich von Fahrgasträumen von Fahrzeugen, bekannt, bei dem eine auf der Sichtseite eines Basisteiles aufgebrachte dekorative Deckschicht aus Naturstein besteht. Hierzu wird aus einem Natursteinblock die negative Form des Basisteiles herausgearbeitet und beides dauerhaft zu einem Verbund mittels Verkleben zusammengefügt. Anschließend wird die sichtseitige Oberfläche herausgearbeitet und abschließend Klarlack aufgebracht.
Im Dokument DE 199 09 869 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Verkleidungsteils beschrieben, bei dem eine dünne Zierschicht auf ein Trägerelement aufgebracht wird, wobei die dünne Zierschicht aus einem organischen und/oder kristallinen, in dünner Schicht bruchgefährdeten Material besteht, insbesondere Naturstein. Die Zierschicht wird mittels eines Klebematerials aufgebracht. Ein ähnliches Verfahren zum Aufbringen einer Dekorschicht ist aus dem Dokument DE 10 2005 050 825 A1 bekannt. Eine beispielsweise als Steinfurnierschicht ausgeführte Dekorschicht wird aufgeklebt.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor sowie ein Bauteil und dessen Verwendung zu schaffen, mit denen die Gebrauchseigenschaften des Bauteils in optimierter Art und Weise eingestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie ein Bauteil nach dem unabhängigen Anspruch 7 und dessen Verwendung nach dem unabhängigen Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Unteransprüche.
Die Erfindung umfasst den Gedanken eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor, bei dem das Oberflächendekor ein Steindekor aufweisend auf einem Trägerbauteil aus Kunststoff gebildet wird, indem das Steindekor mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt, hinterpresst oder hinterblasen wird. Verwendbare Kunststoffmaterialien umfassen insbesondere auch Biopolymere.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Bauteil mit einem Oberflächendekor geschaffen, bei dem das Oberflächendekor ein Steindekor aufweisend auf einem Trägerbauteil aus Kunststoff gebildet ist, indem das Steindekor mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt, hinterpresst oder hinterblasen ist. Dabei können sowohl ungeschäumte als auch geschäumte Kunststoffmaterialien verwendet werden.
Das Bauteil kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung in einer Bauteilart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauteilarten verwendet werden: Möbelbauteil, Kraftfahrzeugbauteil wie Kraftfahrzeugverkleidungsbauteil, Bauteil für einen Innenausbau, Verkleidungsbauteil und Bauteil mit einem sichtbaren Steindekor.
Die Erfindung hat gegenüber dem Stand der Technik insbesondere den Vorteil, dass eine zwischen dem Trägerteil und dem Steindekor im Stand der Technik vorgesehene, zusätzliche haftungsbildende Klebeschicht eingespart wird. Die Abwesenheit der Klebeschicht hat darüber hinaus den Vorteil, dass hiervon ausgehende, störende Einflüsse vermieden werden. In diesem Zusammenhang wird beispielsweise auf eine in bestimmten Ausführungsformen gewünschte lichttransparente Ausgestaltung des Bauteils verwiesen, bei der sich die bekannte Klebstoffschicht nachteilig auf die Erscheinungsform des Bauteils auswirkt. Mit Hilfe des Hinterspritzens, Hinterpressens oder Hinterblasens können individuell an gewünschte Anwendungszwecke angepasste Bauteile mit Steindekoroberflächen-Abschnitten hergestellt werden.
Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik besteht darin, dass mittels Einstellen der Prozessparameter beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen, beispielsweise hinsichtlich der Viskosität des aufgebrachten Kunststoffmaterials die Erscheinung des Steindekors auf der Sichtseite des Bauteils gezielt beeinflusst werden kann. Mittels Wahl der Prozessparameter, zum Beispiel hinsichtlich Temperatur und/oder Druck, kann eingestellt werden, in welchem Umfang das Kunststoffmaterial, welches zum Beispiel ein Biopolymer sein kann, auf das Steindekor einwirkt, wozu beispielsweise auch ein teilweises Eindringen/Durchdringen von Kunststoffmaterial in Zwischenräume des Steindekors gehören kann. Hierdurch wird dann die Ausbildung des Steindekors auf seiner Sichtseite beeinflusst.
Das Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen ermöglicht einen einstufigen Herstellungsprozess für das Bauteil mit wenigstens abschnittsweiser Ausbildung einer Steindekoroberfläche. Das Steindekor ist als Natursteindekor gebildet. Natursteindekore sind in verschiedenen Ausführungsformen verfügbar, beispielsweise als Sandsteindekore.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Kunststoffmaterial beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen des Steindekors auf eine Haft vermittelnde Schicht aufgebracht wird, die an dem Steindekor rückseitig gebildet ist. Die sogenannte Haftvermittlerschicht kann im gleichen Werkzeug hergestellt werden, in welchem dann das Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen ausgeführt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Steindekor bereits mit der Haftvermittlerschicht versehen in das Hinterspritz-, Hinterpress- oder Hinterblaswerkzeug eingeführt wird. Die Haftvermittlerschicht kann eine rückseitige Vlies-, Mischvlies-, Elastomer-, Thermoplast- oder Harzbeschichtung umfassen. Vliese oder Mischvliese werden mittels aufgesprühten Klebers an die Rückseite des Steindekors gebunden oder durch An- beziehungsweise Aufschmelzen des Fasermaterials. Auch der Einsatz von Klebewebs oder Pulverklebern hierfür kann vorgesehen sein. Alternativ oder ergänzend können zum Verkleben in Verbindung mit der Haftvermittlerschicht thermoplastische Klebesysteme wie Co-Polyester, Co-Polyamide oder Polyurethane eingesetzt werden. Alternativ ist auch die Verwendung von duroplastischen Systemen wie beispielsweise 2-Komponenten-Systeme oder reaktive Systeme möglich, die vernetzend eingestellt sind. Beim Einsatz von thermoplastischen Bindemitteln in der Haftvermittlerschicht können diese in Abhängigkeit von den Prozessparametern hinsichtlich Druck und Temperatur beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen in das Steindekor eindringen. Hierdurch wird die Sicht seite des Steindekors, welche beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen gegen die Werkzeugoberfläche gedrückt wird, beeinflusst. Das thermoplastische Bindemittel wird an- oder aufgeschmolzen und dringt teilweise in das Steindekor ein, wodurch eine Verfestigung der Steinstruktur eintritt. Die in der Haftvermittlerschicht wahlweise vorgesehenen Bindemittel können also mittels Wahl geeigneter Prozessparameter dazu genutzt werden, das Aussehen der Sichtseite des Steindekors gezielt je nach Anwendungszweck zu beeinflussen, indem Oberflächeneffekte bei dem Herstellungsprozess geschaffen werden. Der Umfang und die Art derartiger Oberflächeneffekte wird hierbei auch mittels Wahl der Haftvermittlerschicht, bei der es sich je nach Ausführungsform auch um ein Schichtsystem handeln kann, beeinflusst. Ein Vlies kann beispielsweise so gezielt dazu eingesetzt werden, das Eindringen des Bindemittels in die Strukturen des Steindekors zu hemmen oder zu befördern oder durch Aufschmelzen selbst in das Steindekor einzudringen.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass eine Sichtseite des Steindekors mit einer Oberflächenstrukturierung versehen wird, indem die Sichtseite des Steindekors beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen mit dem Kunststoffmaterial gegen eine polierte oder eine strukturierte Werkzeugoberfläche gedrückt wird. Indem die Sichtseite des Steindekors beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen mit dem Kunststoffmaterial gegen eine strukturierte Werkzeugoberfläche gedrückt wird, überlagert sich eine durch das Werkzeug ausgelöste Strukturierung der Steindekoroberfläche mit der ursprünglichen Steindekorkonturierung vor dem Hinerspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen. Die ursprüngliche Oberflächenausbildung des Steindekors kann so gezielt verändert werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Oberflächenstrukturierung des natürlichen Steindekors erhalten bleibt, indem die Prozessparameter so gewählt werden, dass beim Drücken der Sichtseite gegen eine polierte Werkzeugoberfläche im Wesentlichen keine Veränderung der ursprünglichen Oberflächenausbildung stattfindet, sondern vielmehr der Glanzgrad des Steindekors beeinflusst wird. Im Unterschied hierzu ist bei zweckmäßigen Ausgestaltungen des Verfahrens die wenigstens teilweise Abformung der Struktur auf der Werkzeugoberfläche auf das Steindekor vorgesehen. Unabhängig davon, ob das Steindekor gegen eine eher glatte Werkzeugoberfläche oder einer strukturierte Werkzeugoberfläche gedrückt wird, ermöglicht das Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen die Sichtseite des Steindekors gezielt hinsichtlich ihrer Optik und/oder Haptik zu gestalten.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als Steindekor ein flexibles Steindekor verwendet wird und das Trägerbauteil im Bereich des Steindekors mit einem zwei- oder dreidimensional verstreckten Abschnitt gebildet wird, in welchem ein Biegeradius des Steindekors zwischen etwa 0,2 mm und etwa 10 mm, bevorzugt zwischen etwa 0,2 mm und etwa 3 mm beträgt und weiter bevorzugt zwischen etwa 0,5 mm und etwa 3 mm. Die Nutzung des Hinterspritzens, Hinterpressens oder Hinterblasens ermöglicht es, Steindekore mit solchen Biegeradien zu verarbeiten, ohne dass es bei der Herstellung zum Bruch oder einer anderen Beschädigung des Steindekors kommt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass auf der Sichtseite des Steindekors eine Oberflächenversiegelung aufgebracht wird. Zur Oberflächenversiegelung kann beispielsweise das Aufbringen einer transparenten Folie oder einer transparenten Materialschicht vorgesehen sein. Aber auch der Einsatz von Lackmaterialien, die zweckmäßigerweise lösungsmittelfrei sind, kann vorgesehen sein.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht eine zumindest abschnittsweise lichttransparente Ausführung im Bereich des Steindekors vor. Eine lichttransparente Ausführung des Bauteils in mit dem Steindekor versehenen Abschnitten wird beispielsweise mittels Verwendung von Materialien erreicht, die nach dem Aushärten opake oder transparente Schichten bilden. Als derartige Kunststoffmaterialien können beispielsweise Acryl Nitril Butadien Styrol (ABS), Polycarbonat (PC), Elends aus Polycarbonat und Acryl Nitril Butadien Styrol (PC/ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS), Polyurethan (PUR) verwendet werden. Letztere können als thermoplastische oder ausreagierende 2-Komponenten-Systeme vorliegen. Je nach Anforderungsprofil können diese Kunststoffe Füllstoffe wie Talkum, Kreide, Glas- und/oder Naturfasern enthalten, um mechanische und/oder thermische Anforderungen an das jeweilige Bauteil zu verbessern. Wahlweise können die Materialien auch geschäumt sein.
Die Wahl lichttransparenter oder opaker Kunststoffmaterialien ermöglicht die Nutzung einer Hinterleuchtung bei der Verwendung des Bauteils, sofern das Steindekor dünn genug gestaltet ist oder eine Gesteinsart ausgewählt wird, um Licht durchscheinen zu lassen. Die Verwendung von Biopolymeren wird bevorzugt, um ein vollständiges aus natürlichen Rohstoffen gebildetes Bauteil zu erhalten. Als Beispiele für Biopolymere seien Polylactid (PLA) und Polyhydroxybutyrat (PHB) genannt. Ebenso ist die Verwendung von sogenannten Elends aus Biopolymeren und synthetischen Werkstoffen möglich. Aus Steifigkeitsgründen kann ein aus Biopolymer bestehendes Trägerbauteil auch mit Naturfasern wie Flachs-, Hanf-, Ramie-, Jute-, Kokos- oder Cellulosefasern oder einer beliebigen Kombination hiervon verstärkt sein.
Im Zusammenhang mit vorteilhaften Ausgestaltungen des Bauteils mit einem Oberflächendekor gelten die in Verbindung mit zugehörigen Ausgestaltungen des Verfahrens vorangehend gemachten Erläuterungen entsprechend.
Die vorgeschlagenen Technologien für Bauteile mit einer wenigstens abschnittsweise ausgebildeten Steindekoroberfläche ermöglichen einen individuellen Herstellungsprozess und hiervon ausgehend eine individuelle Bauteilausbildung, die es erlauben, solche Bauteile für verschiedene Anwendungszwecke herzustellen. Das Bauteil mit einer wenigstens teilweise ausgebildeten Steindekoroberfläche kann seinerseits in verschiedene Bauteile integriert werden oder auch als solches ein Anwendungsbauteil bilden.
Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung
In einem Ausführungsbeispiel wird in ein Hinterspritzwerkzeug ein Steindekor, welches seinerseits wahlweise rückseitig mit einer Haftvermittlerschicht versehen ist, eingebracht. Anschließend wird das Werkzeug geschlossen, um danach dem üblichen Hinterspritzprozess entsprechend ein schmelzflüssiges Kunststoffmaterial auf die Rückseite des Steindekors aufzubringen. Auf diese Weise wird das Steindekormaterial gegen die Werkzeuginnenfläche gedrückt, die glatt oder strukturiert ausgebildet sein kann, um eine Sichtseite des Steindekormaterials gezielt zu beeinflussen hinsichtlich seine Optik und/oder Haptik. Prozessparameter wie Druck und Temperatur beim Hinterspritzen sind so eingestellt, dass ein Bindemittel, beispielsweise ein thermoplastisches oder ein duroplastisches Bindemittel, aus der Haftvermittlerschicht wenigstens teilweise in die Struktur des Steindekors eindringt. Anschließend wird das Kunststoffmaterial abgekühlt und aus dem Werkzeug entformt.
Für das schmelzflüssige Kunststoffmaterial werden beispielsweise die folgenden Werkstoffe verwendet: ABS, PC/ABS, PC, PMMA, PS, PUR oder Biopolymere. Mit Hilfe dieser Werkstoffe ist insbesondere auch eine wenigstens teilweise transparente oder opake Ausbildung des Trägerbauteils ermöglicht, um Hinterleuchtungsbereiche bei dem Kunststoffbauteil im Bereich des Steindekors zu schaffen. Weiterhin kann das Erscheinungsbild der Kunststoffe durch Zugabe von sogenannten Farbbatchen variiert werden. Außerdem ist denkbar, dass schmelzeflüssige Kunststoffmaterial mit Hilfe chemischer und/oder physikalischer Treibmittel zu schäumen.
Der vorstehend beschriebene Prozess kann den Technologien des Hinterpressens oder Hinterblasens, die als solche in verschiedenen Ausführungen bekannt sind, entsprechend abgewandelt werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19822425 C1 [0003]
- DE 19909869 C2 [0004]
- DE 102005050825 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Bauteils mit einem Oberflächendekor, bei dem das Oberflächendekor ein Steindekor aufweisend auf einem Trägerbauteil aus Kunststoff gebildet wird, indem das Steindekor mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt, hinterpresst oder hinterblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen des Steindekors auf eine Haft vermittelnde Schicht aufgebracht wird, die an dem Steindekor rückseitig gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sichtseite des Steindekors mit einer Oberflächenstrukturierung versehen wird, indem die Sichtseite des Steindekors beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen mit dem Kunststoffmaterial gegen eine polierte oder eine strukturierte Werkzeugoberfläche gedrückt wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Steindekor ein flexibles Steindekor verwendet wird und das Trägerbauteil im Bereich des Steindekors mit einem zwei- oder dreidimensional verstreckten Abschnitt gebildet wird, in welchem ein Biegeradius des Steindekors zwischen etwa 0,2 mm und etwa 10 mm beträgt, bevorzugt zwischen etwa 0,5 mm und etwa 3,0 mm und weiter bevorzugt zwischen etwa 0,2 mm und etwa 3 mm beträgt.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Sichtseite des Steindekors eine Oberflächenversiegelung aufgebracht wird.
Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zumindest abschnittsweise lichttransparente Ausführung im Bereich des Steindekors.
Bauteil mit einem Oberflächendekor, bei dem das Oberflächendekor ein Steindekor aufweisend auf einem Trägerbauteil aus Kunststoff gebildet ist, indem das Steindekor mit einem Kunststoffmaterial hinterspritzt, hinterpresst oder hinterblasen ist.
Bauteil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zumindest abschnittsweise lichttransparente Ausführung im Bereich des Steindekors.
Bauteil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steindekor ein flexibles Steindekor ist und das Trägerbauteil im Bereich des Steindekors mit einem zwei- oder dreidimensional verstreckten Abschnitt gebildet ist, in welchem ein Biegeradius des Steindekors zwischen etwa 0,5 mm und etwa 3 mm beträgt.
Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen des Steindekors auf eine Haft vermittelnde Schicht aufgebracht ist, die an dem Steindekor rückseitig gebildet ist.
Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sichtseite des Steindekors mit einer Oberflächenstrukturierung versehen ist, indem die Sichtseite des Steindekors beim Hinterspritzen, Hinterpressen oder Hinterblasen mit dem Kunststoffmaterial gegen eine polierte oder eine strukturierte Werkzeugoberfläche gedrückt wird.
Bauteil nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Sichtseite des Steindekors eine Oberflächenversiegelung aufgebracht ist.
Verwendung eines Bauteils nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 12 in einer Bauteilart ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Bauteilarten: Möbelbauteil, Kraftfahrzeugbauteil wie Kraftfahrzeugverkleidungsbauteil, Bauteil für einen Innenausbau, Verkleidungsbauteil und Bauteil mit einem sichtbaren Steindekor.