DE102008031814B3

DE102008031814B3 - Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Bauteil

Info

Publication number: DE102008031814B3
Application number: DE200810031814
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dr. Ludwig; Joachim Flaig; Klaus Piwetzki
Original assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Current assignee: Magna Exteriors Germany GmbH
Priority date: 2008-06-25
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2028-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Bauteil (8), bei dem vorgesehen ist, dass an einer Innenwandung (6, 24) einer Werkzeughälfte (2, 10) eines Formwerkzeugs ein Klebemittel (18) angeordnet wird, dass eine Folie (22) über dieses Klebemittel (18) an der Innenwandung (6, 24) fixiert wird, und dass die fixierte Folie (22) an einer der Innenwandung (6, 24) abgewandten Seite hinterspritzt und somit das mindestens eine Bauteil (8) hergestellt wird, wobei das mindestens eine derart hergestellte Bauteil (8) von der Innenwandung (6, 24) bei gleichzeitigem Lösen der Folie (22) von dem Klebemittel (18) entfernt wird.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Bauteil und eine Vorrichtung zum Herstellen von mindestens einem Bauteil.
Hintergrund der Erfindung
Aus der Druckschrift DE 10 2005 031 884 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Karosserieteils bekannt. Hierbei wird vor dem Einbringen von Kunststoffmaterial in ein Werkzeug eine Außenhaut in ein Werkzeugteil eingelegt und dort gehalten. In einem nächsten Schritt wird das Kunststoffmaterial an einer von dem Werkzeugteil wegweisenden Seite der Außenhaut aufgebracht, wobei die Außenhaut hinterspritzt wird.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Strukturbauteils mit einer Lack-Außenläche ist aus der Druckschrift DE 103 46 219 A1 bekannt. Dabei wird eine Lackfolie ausgeformt und hinterformt. Bevor die Lackfolie dabei mit einem Trägermaterial hinterschäumt wird, wird sie in einem Thermoformwerkzeug thermogeformt, um näherungsweise die Endkontur des zu produzierenden Strukturbauteils zu erhalten. Zur Durchführung des Thermoformens wird die Lackfolie in die untere Hälfte des Thermoformwerkzeugs eingelegt.
Ein Verfahren zum Hinterformen einer Folie mit einem Kunststoffmaterial in einer Werkzeugvorrichtung wird in der Druckschrift DE 10 2004 044 843 A1 vorgestellt. Hierbei ist vorgesehen, dass ein Rand der Folie, der einem Angussbereich der Werkzeugvorrichtung zugewandt ist, in einer Kavität der Werkzeugvorrichtung an eine Stufe angrenzt. Ein Stift dient als ein sogenannter Niederhalter für den Rand der Folie, so dass sich der Rand nicht von der Stufe weg nach oben in die Kavität hinein verformen kann. Weiterhin dient auch ein Stempel zum Niederhalten des Rands der Folie.
Aus der DE 101 38 130 A1 geht ein Verfahren zur Herstellung von Verbundbauteilen und Verbundbauteile mit einer Dekoroberfläche hervor. Dabei erfolgt die Herstellung der Formkörper in einem zweistufigen Verfahren, indem in einer ersten Stufe ein Isocyanatgruppen aufweisendes Prepolymer hergestellt und das Prepolymer in der zweiten Stufe in einer Form mit einer Vernetzerkomponente enthaltend umgesetzt wird.
In dem Artikel http://www.kunststoffe.de/ku/overview news.asp?task=2&news id=267113522-83&nav id=221 Nabce24EL17dQ0Ccl&k1=01&c id= Kunststoffe Technik-Trends: In einem Schritt zur Instrumententafel, 10.07.2006 ist ein Verfahren zur Herstellung eines 2-Komponenten-Kunststoffbauteils beschrieben. Dabei wird zunächst der Träger des Bauteils im Spritzguss aus faserverstärktem PBT/ASA-Blend hergestellt und dann mit einem thermoplastischen Polyester-Elastomer im MuCell-Verfahren umschäumt. Durch die enge chemische Verwandtschaft haften die beiden Materialien miteinander. Die Schaumkomponente bildet direkt an der Werkzeugoberfläche eine Haut, so dass das Bauteil im Sichtbereich einsetzbar ist.
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Bauteil. Hierbei ist vorgesehen, dass an einer Innenwandung einer Werkzeughälfte eines Formwerkzeugs ein Klebemittel angeordnet wird. Danach wird eine Folie über dieses Klebemittel an der Innenwandung fixiert. In einem weiteren Schritt wird die fixierte Folie an einer der Innenwandung abgewandten Seite hinterfüllt, bspw. hinterspritzt bzw. hinterformt, so dass das mindestens eine Bauteil hergestellt wird. Das mindestens eine derart hergestellte Bauteil wird danach von der Innenwandung entfernt, wobei die Folie von dem Klebemittel gleichzeitig gelöst wird.
Nach einem Anordnen und somit einem Auftragen oder Aufbringen des Klebemittels an mindestens einer Stelle der Innenwandung wird die zu hinterfüllende, bspw. zu hinterformende bzw. zu hinterspritzende Folie in der Werkzeughälfte angeordnet und dabei an der Innenwandung ein- oder angelegt, wobei die Folie an der mindestens einen Stelle der Innenwandung, an der das Klebemittel aufgetragen ist, an der Innenwandung fixiert, üblicherweise verklebt, wird, so dass die Folie an der Innenwandung haftet.
Nach einem Hinterspritzen der Folie durch Kunststoffmaterial und einem Aushärten des Kunststoffmaterials wird das nun fertige Bauteil aus der Werkzeughälfte entnommen und somit aus dieser entfernt. Dies geschieht üblicherweise unter Aufbringung einer Kraft, die groß genug ist, um eine Klebe- bzw. Haftkraft zwischen der Folie und dem Klebemittel zu überwinden. Dabei bleibt das Klebemittel auch nach Entfernen des Bauteils an der Innenwandung in der Regel vollständig bzw. weitgehend haften, d. h. die an dem hergestellten Bauteil verbleibende Folie ist in einer Variante des Verfahrens ohne jegliche Klebemittelrückstände. Durch Vorsehen des Klebemittels kann die Folie während dem Hinterspritzen in einer hierfür geeigneten Position gehalten werden. Die Folie wird durch das Klebemittel vor einem Verrutschen relativ zu der Innenwandung gesichert.
Weiterhin kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass nach dem Entfernen des mindestens einen Bauteils von der Innenwandung das Klebemittel an der Innenwandung verbleibt und zum Herstellen mindestens eines weiteren Bauteils verwendet wird, wobei eine weitere Folie über das an der Innenwandung verbliebene Klebemittel fixiert wird. Somit ist es möglich, das Klebemittel mehrmals nacheinander zum Herstellen mehrerer Bauteile zu verwenden. Das Klebemittel kann hierzu derart dosiert werden, dass es für mehrere Hinterspritzvorgänge ausreicht.
In einer weiteren Variante des Verfahren ist vorgesehen, dass zwischen dem Klebemittel und der Folie eine erste Klebe- bzw. Haft- oder Fixierkraft und zwischen dem Klebemittel und der Innenwandung eine zweite zu der ersten unterschiedliche Klebe- bzw. Haft- oder Fixierkraft bereitgestellt wird. Dabei ist die erste Klebekraft geringer als die zweite Klebekraft ausgebildet, so dass die erste Klebekraft überwunden und die zweite Klebekraft nicht überwunden wird, wenn das mindestens eine hergestellte Bauteil von der Innenwandung entfernt wird.
Eine beschriebene Unterschiedlichkeit der beiden Klebekräfte kann durch eine unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit der Folie und der Innenwandung erreicht werden. Hierzu können die Folie und/oder die Innenwandung auch im Rahmen des Verfahrens zusätzlich mit mindestens einer Substanz beschichtet werden, um somit die verschieden starken Klebekräfte zu erzeugen. Alternativ oder ergänzend kann das Klebemittel auch als ein doppelseitiges Klebeelement, bspw. Klebeband, ausgebildet sein, das auf seinen beiden Seiten zu unterschiedlichen Klebekräften führt.
Durch das Verfahren ergibt sich u. a., dass die Folie zeitlich begrenzt und wieder lösbar über das Klebemittel an der Innenwandung fixiert wird.
Das Klebemittel kann zumindest stellen- oder punktweise oder je nach Bedarf sogar vollständig, d. h. die gesamte Innenwandung abdeckend, an der Innenwandung angeordnet, üblicherweise aufgetragen, werden.
Als Klebemittel kann eine adhäsive Schicht verwendet werden. Es ist weiterhin möglich, dass das Klebemittel auf die Innenwand gesprüht wird. Bei Benutzung eines Sprühklebers als Klebemittel kann die gesamte Innenwandung der Werkzeug hälfte eingesprüht werden. Sprühkleber sind von unterschiedlichen Herstellern verfügbar und haben die Eigenschaft, dass sie aus einem flüssigen und viskosen Zustand aus einem Reservoir in Tröpfchenform zerstäubt und somit als Nebel bereitgestellt werden und somit im Rahmen der Erfindung auf die Innenwandung aufgebracht werden können.
Bei der Auswahl des Klebemittels, das typischerweise als Sprühkleber ausgebildet ist, sind u. a. die erwähnten unterschiedlichen Klebekräfte und somit Hafteigenschaften zu berücksichtigen. So ist die Innenwandung üblicherweise aus Metall und die Folie in der Regel aus Kunststoff. In diesem Fall ist ein Klebemittel zu wählen, das an Metall besser als an Kunststoff haftet.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Herstellen von mindestens einem Bauteil. Diese Vorrichtung weist mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung, mindestens eine Folienhandhabungseinrichtung und mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung auf. Dabei ist die mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung dazu ausgebildet, an einer Innenwandung einer Werkzeughälfte eines Formwerkzeugs ein Klebemittel anzuordnen. Die mindestens eine Folienhandhabungseinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Folie an der Innenwandung anzuordnen und dabei über das Klebemittel an der Innenwandung zu fixieren. Die mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung ist dazu ausgebildet, das mindestens eine durch Hinterspritzen der Folie hergestellte Bauteil von der Innenwandung zu entfernen und dabei die Folie von dem Klebemittel zu lösen.
Als eine weitere Komponente kann die Vorrichtung ein Formwerkzeug mit mindestens zwei Werkzeughälften, die jeweils eine Innenwandung aufweisen, und/oder mindestens eine Hinterspritzeinrichtung aufweisen, wobei die Hinterspritzein richtung dazu ausgebildet ist, die fixierte Folie an einer der Innenwandung abgewandten Seite der Folie zu hinterfüllen, bspw. zu hinterspritzen bzw. zu hinterformen. Die Innenwandung jeweils einer Werkzeughälfte bildet eine sog. Kavität der jeweiligen Werkzeughälfte.
Die mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung der Vorrichtung kann als Sprüheinrichtung zum Auftragen des Klebemittels ausgebildet sein. Je nach Konsistenz des aufzubringenden Klebemittels ob nun gas- oder nebelförmig oder ggf. flüssig, wobei unterschiedliche geeignete Viskositäten vorgesehen sein können, ist eine zum bspw. automatischen Aufbringen des Klebemittels ausgebildete Klebemittelaufbringeinrichtung als Komponente der Vorrichtung auszuwählen. Mit einer derartigen Klebemittelaufbringeinrichtung kann die Viskosität des Klebemittels beeinflusst und somit eingesteilt werden.
Die Vorrichtung kann mindestens eine Kontrolleinrichtung aufweisen, die zumindest dazu ausgebildet ist, eine Kraft für die mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung, mit der das hergestellte Bauteil zu entfernen ist, einzustellen. Somit ist es möglich, die Kraft derart einzustellen, dass die voranstehend genannte erste Klebekraft zwischen der Folie und dem Klebemittel überwunden, die zweite genannte Klebekraft zwischen dem Klebemittel und der Innenwand jedoch nicht überwunden wird. Hierzu kann die Kontrolleinrichtung geeignete Steuerungs- und Regelungseinrichtungen aufweisen, um die Kräfte beim Entfernen oder Entnehmen des Bauteils von oder aus der Innenwandung zu kontrollieren. Hierzu kann die Kontrolleinrichtung mit mindestens einem Sensor zusammenwirken.
Durch geeignete Einstellung der Haltekräfte wird beim Entfernen bzw. Entnehmen oder Herausziehen des Bauteils aus der Werkzeughälfte die hinterspritzte Folie von dem Klebemittel und somit der Innenwandung leicht gelöst, ohne hierbei beschädigt zu werden.
Die beschriebene Vorrichtung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Vorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Vorrichtung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Das Verfahren kann mit der Vorrichtung zumindest teilweise automatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden. Einzelne Schritte des Verfahrens können hierbei von einzelnen Komponenten der Vorrichtung üblicherweise automatisch umgesetzt werden.
Mit der Erfindung wird somit u. a. erreicht, dass Folien, üblicherweise Kunststofffolien, bei der Herstellung des Bauteils mit adhäsiven Hilfsmitteln, an dem Formwerkzeug, d. h. an mindes tens einer Innwandung des Formwerkzeugs, zeitlich begrenzt fixiert werden können. Die Erfindung eignet sich bspw. für thermogeformte Folien, die in Formwerkzeugen, die als Hinterpritzwerkzeuge ausgebildet sein können, zeitlich fixiert werden.
Mit dem Klebemittel bzw. adhäsivem Hilfmittel, das als Sprühkleber ausgebildet sein kann, kann zur Herstellung des Bauteils mindestens eine Folie oder Kunststofffolie zeitlich begrenzt in einer Kavität zum Hinterfüllen, bspw. Hinterspritzen, der mindestens einen Folie oder Kunststofffolie gehalten werden. Es ist vorgesehen, dass die besagte Kavität durch die Werkzeughälfte des Formwerkzeugs gebildet und von der Innenwandung der Werkzeughälfte begrenzt ist.
Durch den Einsatz des Klebemittels, bspw. eines Sprühklebers, können thermogeformte Folien ohne zusätzliche mechanische Hilfsmittel oder Elemente über ein Zeitintervall von beispielsweise einigen Sekunden in der Kavität befestigt gehalten werden. Besagtes Zeitintervall kann an einen zeitlichen Ablauf der Herstellung bzw. eines Fertigungsprozesses des Bauteils angepasst werden. Das Zeitintervall ist in der Regel durch einen ersten Zeitpunkt, ab dem die Folie nach der Anordnung an der Innenwandung in dieser Innenwandung fixiert ist, und einen zweiten Zeitpunkt, ab dem das fertige Bauteil und somit die Folie wieder von der Innenwandung und somit dem Klebemittel entfernt ist, begrenzt.
Bei sog. Hinterspritzverfahren wird die zu hinterspritzende Folie üblicherweise in das Werkzeug bzw. Formwerkzeug eingelegt. Danach wird das Werkzeug geschlossen und die Folie mit einem Kunststoff hinterspritzt. Falls die Folie in dem Werkzeug jedoch nur eingelegt ist, kann sich diese während dem Hinterspritzens prozessbedingt verschieben.
Um dies zu vermeiden, kann die Folie bspw. dadurch innerhalb des Werkzeugs befestigt werden, dass diese in Ausgestaltung der Erfindung mit Hilfe des Klebemittels zeitlich begrenzt fixiert wird.
Eine mögliche Anwendung der Erfindung kann bei der Herstellung von Bauteilen, die beispielsweise als Verkleidungsteile von Kraftfahrzeugen ausgebildet sind, vorgesehen sein. Ein derartiges Bauteil kann bspw. als Spoiler ausgebildet sein, der mehrere Öffnungen für Beleuchtungsmittel, üblicherweise Bremsleuchten, umfasst. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise auch um ein Spiegelgehäuse oder eine andere Beleuchtungsmittel integrierende Einrichtung handeln. In diesem Fall weist die Folie, aus der das Bauteil durch Hinterspritzen der Folie zu bilden ist, bereits die für die Bremsleuchten vorgesehenen Öffnungen auf. Dadurch, dass die Folie im Rahmen des Verfahrens nunmehr an der Innenwandung bzw. in der Kavität temporär fixiert wird, ist die Folie für den Herstellungsschritt des Hinterspritzens an der Innenwandung durch die temporäre Fixierung über das Klebemittel passgenau angeordnet. Somit wird u. a. vermieden, dass an dem herzustellenden Bauteil aufgrund eines Verrutschens oder Verschiebens der Folie während der Herstellung bspw. Überstände entstehen.
Bei herkömmlichen Vorgehensweisen kann vorgesehen sein, dass die Folie in die Kavität eingelegt und mit einem Überstand bspw. geklammert und somit mechanisch fixiert wird. Allerdings muss ein derart entstandener Überstand nachträglich entfernt werden. Zudem ist eine derartige mechanische Fixierung bspw. durch Klammern oder Klemmen, in einem inneren Bereich des herzustellenden Bauteils und somit an einer zu hinterspritzenden Innenseite der Folie nicht immer möglich.
Es ist beim Stand der Technik somit typischerweise vorgesehen, die Folie während der Herstellung über mechanische Hilfsmittel temporär zu fixieren. Bei einer derartigen Vorgehensweise muss die Folie über ein derartiges mechanisches Hilfsmittel, bspw. Halte- bzw. Befestigungsmittel, gegen die Innenwandung gedrückt werden. An einem Punkt oder einer Stelle, an der das Halte- bzw. Befestigungsmittel die Folie gegen die Innenwandung drückt, kann jedoch kein Material hinterspritzt werden. Ein Hinterspritzen an dieser Stelle ist jedoch in einem weiteren Arbeitsschritt nachzuholen.
Je nach Ausbildung des Klebemittels wird die Folie in einer Variante des Verfahrens unter Bereitstellung einer quantifizierbaren leichten Adhäsion an der Innenwandung leicht fixiert. Die hierzu vorzusehenden Klebekräfte zwischen der Folie und dem Klebemittel sowie zwischen dem Klebemittel und der Innenwandung können durch eine chemische Zusammensetzung des Klebemittels eingestellt werden. Die besagten Klebekräfte lassen sich auch dadurch kontrollieren und somit regeln, dass im Rahmen des Verfahrens beachtet wird, wie dick eine Schicht des an der Innenwand aufzutragenden Klebemittels gewählt wird. Weiterhin kann auch berücksichtigt werden, welche Form die Folie innerhalb der Werkzeughälfte annimmt. Somit kann das Klebemittel gezielt an bestimmten Stellen, bspw. Ecken oder Kanten, oder an größeren, glatten oder stetigen Flächen, die die Folie innerhalb der Werkzeughälfte bildet, gezielt aufgetragen werden.
Kunststoffteile werden üblicherweise lackiert. Durch Vorsehen des Hinterspritzens einer Folie mit einem Kunststoff kann somit ein als Kunststoffteil ausgebildetes Bauteil hergestellt werden, bei dem die Folie als Ersatz für einen Lack, der ansonsten auf das Kunststoffteil aufzutragen wäre, genutzt wird. Die Erfindung ist für alle als sog. Folienteile ausgebildeten Bauteile, bspw. im Automobilbau, und somit für Bauteile, die hinterspritzte Folien umfassen, einsetzbar.
Ein Auftragen bzw. Einbringen des Klebemittels an der Innenwandung, ein Anordnen bzw. ein Einlegen der Folie und demnach ein geeignetes Positionieren des Klebemittels und der Folie kann maschinell und demnach automatisiert bspw. durch einen Roboter als eine mögliche Komponente der Vorrichtung, vorgenommen werden.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
Die 1 bis 6 zeigen in schematischer Darstellung Details einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Durchführung mehrerer Schritte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Detaillierte Beschreibung
Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.
Die 1 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Werkzeughälfte 2 eines Formwerkzeugs einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 4. Diese erste Werkzeughälfte 2 umfasst eine Innenwandung 6, die die Werkzeughälfte 2 nach innen begrenzt und somit eine Kavität bildet. Eine Form der Werkzeughälfte 2 und somit eine Kontur der Innenwandung 6 wird bei einer Herstellung des Formwerkzeugs durch eine Form des letztendlich herzustellenden Bauteils 8 (5) bestimmt. Das Formwerkzeug der Vorrichtung 4 umfasst üblicherweise noch eine zweite in 4 gezeigte Werkzeughälfte 10. Bei einer Herstellung des Bauteils 8 werden die beiden Werkzeughälften 2, 10 aneinander gefügt, so dass das Formwerkzeug unter Bildung eines Hohlraums, in den während der Herstellung Kunststoffmaterial eingespritzt wird, geschlossen wird.
2 zeigt die Vorrichtung 4 bei einem ersten Schritt der hier vorgestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung. Dabei sind in 2 eine Klebemittelaufbringeinrichtung 12 sowie eine Kontrolleinrichtung 14, die eine Recheneinheit 16 umfassen kann, als weitere Komponenten der hier beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung 4 schematisch dargestellt. Mit Hilfe der Klebemittelaufbringeinrichtung 12 wird im Rahmen des Verfahrens entlang der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 ein Klebemittel 18 flächig aufgetragen.
In der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das Klebemittel 18 vor dem eigentlichen Aufbringen an der Innenwandung 6 als ein sog. Sprühkleber vorliegt und durch die Klebemittelaufbringeinrichtung 12 an der Innenwandung aufgesprüht wird. Eine Dosierung einer Dicke des Klebemittels 18 wird in der vorliegenden Ausführungsform des Verfahrens über die Kontrolleinrichtung 14, die hier die Klebemittelaufbringeinrichtung 12 kontrolliert, gesteuert und/oder geregelt. Insgesamt werden hierbei durchzuführende Bewegungen der Klebemittelaufbringvorrichtung 12 sowie ein Sprühen des Klebemittels 18 automatisch durchgeführt.
3 zeigt in schematischer Darstellung als weitere Komponente der hier vorgestellten Ausführungsform der Vorrichtung 4 eine Folienhandhabungseinrichtung 20. Diese Folienhandhabungseinrichtung 20 ist dazu ausgebildet, ebenfalls durch die Kontrolleinrichtung 14 kontrolliert, eine Folie 22, die hier als Kunststofffolie ausgebildet ist, in die erste Werkzeughälfte 2 einzulegen und somit in dieser ersten Werkzeughälfte 2 anzuordnen. Dabei gerät die Folie 22 in Kontakt mit dem Klebemittel 18 und wird somit über das Klebemittel 18 an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 fixiert. In der vorliegenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Folie 22 eine Öffnung bzw. Ausnehmung 24 aufweisen kann.
Die 4 zeigt einen weiteren Schritt der hier vorgesteilten Ausführungsform des Verfahrens, wobei in 4 die bereits voranstehend erwähnte zweite Werkzeughälfte 10 als weitere Komponente der Vorrichtung 4 schematisch dargestellt ist. Bei dem vorzunehmenden Schritt des Hinterspritzens der Folie 22 wird die zweite Werkzeughälfte 10 unter Bildung eines Hohlraums zwischen der Folie 22 und einer Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 relativ zu der ersten Werkzeughälfte 2 positioniert.
In den vorliegenden Figuren weist die Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 zu dem Klebemittel 18 einen ersten Abstand auf, zwischen dem Klebemittel 18 und der Folie 22 ist ein zweiter Abstand vorgesehen, weiterhin ist zwischen der Folie 22 und der Innenwandung 24 der zweiten Werkzeug hälfte 10 ein dritter Abstand vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, dass in den gezeigten Figuren die besagten Abstände nicht maßstabsgerecht dargestellt sind. Üblicherweise ist das Klebemittel 18 an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 bündig und demnach direkt aufgetragen, so dass der Abstand zwischen der Innenwandung 6 und dem Klebemittel 18 vernachlässigbar klein ist. Ausserdem ist die Folie 22 an dem Klebemittel 18 ebenfalls unmittelbar an- bzw. aufgelegt, so dass der genannte zweite Abstand zwischen dem Klebemittel 18 und der Folie 22 vernachlässigbar gering ist. Der dritte Abstand zwischen der Folie 22 und der Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 ist je nach Dicke des herzustellenden Bauteils 8 endlich zu dimensionieren bzw. einzustellen. Eine Dicke des herzustellenden Bauteils 8 beträgt üblicherweise einige Millimeter bis zu einigen Zentimetern. Je nachdem, wie dick das Bauteil 8 auszubilden ist, wird die zweite Werkzeughälfte 10 und somit die Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 relativ zu der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 und somit auch relativ zu der Folie 22 positioniert.
4 zeigt als weitere Komponente der hier vorgestellten Ausführungsform der Vorrichtung 4 eine Hinterspritzeinrichtung 26 in schematischer Darstellung. Diese Hinterspritzeinrichtung 26 ist dazu ausgebildet, Kunststoffmaterial 28, das je nach vorzunehmendem Hinterspitzverfahren fluid und somit gasförmig oder flüssig ist, in den Hohlraum zwischen der Folie 22 und der Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 einzubringen und dabei die Folie 22 an einer der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 abgewandten und somit der der Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 zugewandten Seite zu hinterspritzen.
Auch hier ist vorgesehen, dass Arbeitsschritte der zweiten Werkzeughälfte 10 sowie der Hinterspritzeinrichtung 26, bspw. Bewegungen der zweiten Werkzeughälfte 10 sowie der Hinterspritzeinrichtung 26 sowie eine Dosierung des Kunststoffmaterials durch die Hinterspritzeinrichtung 26 durch die Kontrolleinrichtung 14 automatisch kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt werden.
Im Rahmen des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Hohlraum zwischen der Folie 22 und der Innenwandung 24 der zweiten Werkzeughälfte 10 durch die Hinterspritzeinrichtung 26 vollständig mit Kunststoffmaterial 28 gefüllt wird. Nach Aushärten des Kunststoffmaterials 28 wird die zweite Werkzeughälfte 10 wieder entfernt.
5 zeigt die Vorrichtung 4 nach dem Entfernen der zweiten Werkzeughälfte 10. Weiterhin zeigt 5 in schematischer Darstellung das nunmehr fertig hergestellte Bauteil 8. Dieses Bauteil 8 weist als Komponenten bzw. Bestandteile die Folie 22 sowie das zwischenzeitlich ausgehärtete Kunststoffmaterial 28 auf, mit dem die Folie 22 hinterspritzt ist.
Außerdem zeigt 5 in schematischer Darstellung eine Bauteilhandhabungseinrichtung 30. Mit dieser Bauteilhandhabungseinrichtung 30 wird das Bauteil 8 aus der ersten Werkzeughälfte 2 entfernt bzw. herausgenommen. Hierbei wird die Bauteilhandhabungseinrichtung 30 durch die Kontrolleinrichtung 14 kontrolliert und somit gesteuert und/oder geregelt, so dass die Bauteilhandhabungseinrichtung 30 eine Beaufschlagung des Bauteils 8 voll automatisch durchführen kann.
Es ist zudem vorgesehen, dass die Bauteilhandhabungseinrichtung 30 das über das Klebemittel 18 an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 fixierte Bauteil 8 durch mindestens einen Saugnapf 32 ergreift bzw. erfasst. Bei dem Entfernen des Bauteils ist eine Kraft, mit der die Bauteil handhabungseinrichtung 30 das ergriffene bzw. erfasste Bauteil 8 aus der ersten Werkzeughälfte 2 entnimmt und somit entfernt derart einzustellen, dass eine Klebekraft zwischen der Folie 22 und dem Klebemittel 18 überwunden wird. Somit ist die Kraft, mit der die Bauteilhandhabungseinrichtung 30 während des Entfernens das Bauteil 8 beaufschlagt, größer als die erste Klebekraft zwischen der Folie 22 und dem Klebemittel 18. Allerdings ist die besagte erste Klebekraft geringer als eine zweite Klebekraft, die zwischen der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 und dem Klebemittel 18 bereit gestellt ist.
6 zeigt die Vorrichtung 4 nach Entfernen des hergestellten Bauteil 8 aus der ersten Werkzeughälfte 2. Hierbei ist zu erkennen, dass das Klebemittel 18, wie bereits in 2 dargestellt, an der Innenwandung 6 der zweiten Werkzeughälfte 2 haftet und somit klebt. Eine Aufgabe des Klebemittels 18, die im Rahmen der beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens vorgesehen ist, besteht darin, die Folie 22 und somit das Bauteil 8, sobald dieses hergestellt ist, an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 vorübergehend und somit zeitlich begrenzt zu fixieren.
Da nach Entfernen des Bauteils 8 weiterhin Klebemittel 18 an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 haftet, ist es nunmehr möglich das Klebemittel 18 erneut zu verwenden und eine weitere Folie 22' für ein weiteres herzustellendes Bauteil 8' über das Klebemittel 18 an der Innenwandung 6 der ersten Werkzeughälfte 2 zu fixieren. Bei einer Fortsetzung des hier beschriebenen Verfahrens folgen somit dem anhand von 6 schematisch dargestellten Zustand die anhand der 3, 4 und 5 beschriebenen Schritte des Verfahrens erneut.

Claims

Verfahren zum Herstellen von mindestens einem Bauteil (8), bei dem vorgesehen ist, dass an einer Innenwandung (6, 24) einer Werkzeughälfte (2, 10) eines Formwerkzeugs ein Klebemittel (18) angeordnet wird, dass eine Folie (22) über dieses Klebemittel (18) an der Innenwandung (6, 24) fixiert wird, und dass die fixierte Folie (22) an einer der Innenwandung (6, 24) abgewandten Seite hinterspritzt und somit das mindestens eine Bauteil (8) hergestellt wird, wobei das mindestens eine derart hergestellte Bauteil (8) von der Innenwandung (6, 24) bei gleichzeitigem Lösen der Folie (22) von dem Klebemittel entfernt wird (18), wobei vorgesehen ist, dass zwischen dem Klebemittel (18) und der Folie (22) eine erste Klebekraft und zwischen dem Klebemittel (18) und der Innenwandung (6, 24) eine zweite Klebekraft bereitgestellt wird, wobei die erste Klebekraft geringer als die zweite Klebekraft ausgebildet ist, so dass die erste Klebekraft überwunden und die zweite Klebekraft nicht überwunden wird, wenn das mindestens eine hergestellte Bauteil (8) von der Innenwandung (6, 24) entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nach Entfernen des mindestens einen Bauteils (8) von der Innenwandung (6, 24) das Klebemittel (18) an der Innenwandung (6, 24) verbleibt und zum Herstellen mindestens eines weiteren Bauteils (8) verwendet wird, wobei eine weitere Folie (22) über das an der Innenwandung (6, 24) verbliebene Klebemittel (18) fixiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Folie (22) zeitlich begrenzt und lösbar über das Klebemittel (18) an der Innenwandung (6, 24) fixiert wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem das Klebemittel (18) zumindest stellenweise an der Innenwandung (6, 24) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem das Klebemittel (18) gesamtflächig auf der Innenwandung (6, 24) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem als Klebemittel (18) eine adhäsive Schicht verwendet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem das Klebemittel (18) auf die Innenwandung (6, 24) gesprüht wird.
Vorrichtung zum Herstellen von mindestens einem Bauteil (8), die mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung (12), mindestens eine Folienhandhabungseinrichtung (20) und mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung (30) aufweist, wobei die mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, an einer Innenwandung (6, 24) einer Werkzeughälfte (2, 10) eines Formwerkzeugs ein Klebemittel (22) anzuordnen, wobei die mindestens eine Folienhandhabungseinrichtung (20) dazu ausgebildet ist, eine Folie (22) an der Innenwandung (6, 24) anzuordnen und dabei über das Klebemittel (18) an der Innenwandung (6, 24) zu fixieren, und wobei die mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung (30) dazu ausgebildet ist, das mindestens eine durch Hinterspritzen der Folie (22) hergestellte Bau teil (8) von der Innenwandung (6, 24) zu entfernen und dabei die Folie (22) von dem Klebemittel (18) zu lösen, wobei die Vorrichtung mindestens eine Kontrolleinrichtung (14) aufweist, die zumindest dazu ausgebildet ist, eine Kraft für die mindestens eine Bauteilhandhabungseinrichtung (30), mit der das hergestellte Bauteil (8) zu entfernen ist, einzustellen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, die das Formwerkzeug und mindestens eine Hinterspritzeinrichtung (26) aufweist, die dazu ausgebildet ist, die fixierte Folie (22) an einer der Innenwandung (6, 24) abgewandten Seite zu hinterspritzen.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der die mindestens eine Klebemittelaufbringeinrichtung (12) als Sprüheinrichtung zum Auftragen des Klebemittels (18) ausgebildet ist.