DE102008058192A1

DE102008058192A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht

Info

Publication number: DE102008058192A1
Application number: DE102008058192A
Authority: DE
Inventors: Marc Ortelt; Bernt Küpper; Andy Heinrich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2008-11-20
Filing date: 2008-11-20
Publication date: 2010-05-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht, wobei zumindest ein Oberflächenabschnitt (5) eines zur Herstellung des Innenraumbauteils einsetzbaren Werkzeugs (1) mit mindestens einer Abdeckmaske (2) abgedeckt wird, zur Erzeugung eines ersten Farbschichtbereichs (3) die Oberfläche des Werkzeugs (1) abschnittsweise mit einem ersten farbigen Medium beschichtet wird, die mindestens eine Abdeckmaske (2) entfernt wird, um den Oberflächenabschnitt (5) des Werkzeugs (1) wieder freizulegen, der zumindest eine, nach dem Entfernen der mindestens einen Abdeckmaske (2) freigelegte Oberflächenabschnitt (5) des Werkzeugs (1) zur Erzeugung eines zweiten Farbschichtbereichs (4) mit einem zweiten farbigen Medium beschichtet wird und das Werkzeug (1) zur Herstellung des Innenraumbauteils mit der mehrfarbigen Oberflächenschicht verwendet wird, wobei während des Schritts des Entfernens der Abdeckmaske (2) im Bereich des freigelegten Oberflächenabschnitts (5) des Werkzeugs (1) eine Strömung eines gasförmigen Mediums (7) erzeugt wird, die der Strömungsrichtung der während des Entfernens der Abdeckmaske (2) in diesen Bereich eindringenden Umgebungsluft (6) entgegengerichtet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht, wobei zumindest ein Oberflächenabschnitt eines zur Herstellung des Innenraumbauteils einsetzbaren Werkzeugs mit mindestens einer Abdeckmaske abgedeckt wird, zur Erzeugung eines ersten Farbschichtbereichs die Oberfläche des Werkzeugs abschnittsweise mit einem ersten farbigen Medium beschichtet wird, die mindestens eine Abdeckmaske entfernt wird, um den Oberflächenabschnitt des Werkzeugs wieder freizulegen, der zumindest eine, nach dem Entfernen der mindestens einen Abdeckmaske freigelegte Oberflächenabschnitt des Werkzeugs zur Erzeugung eines zweiten Farbschichtbereichs mit einem zweiten farbigen Medium beschichtet wird und das Werkzeug zur Herstellung des Innenraumbauteils mit der mehrfarbigen Oberflächenschicht verwendet wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 6 zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht.
Mehrfarbige Oberflächenbeschichtungen eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs, wie zum Beispiel einer Instrumententafel oder einer Türverkleidung, können beispielsweise durch Pulversprühen hergestellt werden. Dabei kommen so genannte Abdeckmasken zum Einsatz, welche lösbar auf der Oberfläche eines zur Herstellung des Innenraumbauteils verwendeten Werkzeugs angeordnet werden und diejenigen Teilbereiche bedecken, die zunächst nicht mit einem ersten, auf das Werkzeug aufzubringenden Medium, wie zum Beispiel einem farbigen Pulver, in Berührung kommen dürfen. Die Ränder der Abdeckmasken definieren so genannte Farbtrennungsbereiche. Beim Entfernen der Abdeckmasken besteht die Gefahr, dass Teile des ersten Mediums durch Luftströmungen und unter Umständen auch durch ihre Gewichtskraft den durch den Rand der jeweiligen Abdeckmaske definierten Farbtrennbereich überqueren und so in denjenigen Bereich der Oberfläche des Werkzeugs gelangen, der nicht mit dem ersten Medium beschichtet werden soll. Dieser Effekt wird häufig auch als Farbverschleppung bezeichnet. Diese Farbverschleppungen führen zu Schäden auf der Oberfläche des Innenraumbauteils, die entweder hohe Ausschussraten zur Folge haben oder aber kostenintensive Nacharbeiten erfordern.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht zur Verfügung zu stellen, mittels derer Farbverschleppungen bei der Oberflächenbeschichtung auf einfache Weise wirksam verhindert werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 6 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht zeichnet sich dadurch aus, dass während des Schritts des Entfernens der Abdeckmaske im Bereich des freigelegten Oberflächenabschnitts des Werkzeugs eine Strömung eines gasförmigen Mediums erzeugt wird, die der Strömungsrichtung der während des Entfernens der Abdeckmaske in diesen Bereich eindringenden Umgebungsluft entgegengerichtet ist. Durch diese Maßnahme kann dem bei der Abdeckmaskenentnahme auftretenden Unterdruck, der ein unerwünschtes Einströmen der Umgebungsluft zur Folge hat, gezielt entgegengewirkt werden, so dass Teile des auf die Oberfläche des Werkzeugs aufgebrachten ersten Mediums den durch den Rand der jeweiligen Abdeckmaske definierten Farbtrennbereich nicht mehr überqueren können. Dabei wird während des Entfernens der Abdeckmaske insbesondere in einem Bereich zwischen dem zuvor abgedeckten Oberflächenabschnitt und einer diesem Oberflächenabschnitt zugewandten Seite der Abdeckmaske eine der eindringenden Umgebungsluft entgegengerichtete Strömung des gasförmigen Mediums erzeugt. Das in der vorstehend beschriebenen Weise vorbereitete Werkzeug kann zur Herstellung eines Innenraumbauteils mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht verwendet werden. Dadurch können Farbverschleppungen, die bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren häufig auftreten, auf effiziente Art und Weise verhindert werden, so dass zum Beispiel kostenintensive Nacharbeiten vermieden werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums erzeugt wird, die mindestens so groß wie die Strömungsgeschwindigkeit der einströmenden Umgebungsluft ist. Um die Effizienz bei der Vermeidung von Farbverschleppungen noch weiter zu erhöhen, ist in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums erzeugt wird, die höher als die Strömungsgeschwindigkeit der einströmenden Umgebungsluft ist.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Möglichkeit, dass die Strömung des gasförmigen Mediums mittels mindestens einer Druckluftquelle erzeugt wird.
Vorzugsweise wird zumindest einer der Farbschichtbereiche durch Pulversprühen erzeugt. Es besteht auch die Möglichkeit, dass alle Farbschichtbereiche auf der Oberfläche des Werkzeugs durch Pulversprühen erzeugt werden.
Das hier vorgestellte Verfahren kann nicht nur bei reinen Pulversprühverfahren eingesetzt werden, sondern auch auf andere Fertigungsverfahren übertragen werden, bei denen mehrfarbige Oberflächenschichten auf einem Innenraumbauteil unter Verwendung einer Abdeckmaskentechnik erzeugt werden. Zu diesen Verfahren zählen zum Beispiel:

– Pulversprühen mit anschließendem Slushen,
– Slushen mit zwei verschiedenfarbigen Pulverkomponenten (so genannte Zweifarb-Slushtechnik).

Bei der so genannten Slush-Technik (kurz: Slushen) handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Oberflächen von Innenraumbauteilen eines Kraftfahrzeugs. Das Oberflächenmaterial wird dabei zusammen mit einer Unterschäumung unter Wärmeeinwirkung geformt. Die Slush-Technik gewährleistet insbesondere eine nahezu gleichmäßige Materialstärke und eine hochwertige Oberflächenanmutung.
Gemäß Anspruch 6 zeichnet sich eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht dadurch aus, dass die Vorrichtung Mittel zur Erzeugung einer Strömung eines gasförmigen Mediums umfasst, die beim Entfernen der Abdeckmaske in einen Bereich zwischen dem Oberflächenabschnitt und einem diesem Oberflächenabschnitt zugewandten Abschnitt der Abdeckmaske einbringbar ist. Dadurch kann auf einfache Weise verhindert werden, dass die einströmende Umgebungsluft auf Grund einer Sogwirkung Partikel des ersten Mediums mitzieht, so dass diese Partikel sich nicht mehr in dem nach dem Entfernen der Abdeckmaske freigelegten Abschnitt der Oberfläche des Werkzeugs ablagern können und dort Farbfehler verursachen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 geeignet.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Mittel zur Erzeugung einer Strömung eines gasförmigen Mediums mindestens eine Druckluftquelle umfassen. Vorzugsweise ist die mindestens eine Druckluftquelle in die Abdeckmaske integriert.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
1a bis 1d schematisch stark vereinfachte Darstellungen des prinzipiellen Ablaufs eines Verfahrens zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung, die den Schritt des Entfernens der Abdeckmaske von der Oberfläche des Werkzeugs des Kraftfahrzeugs veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 1a bis 1d soll nachfolgend der prinzipielle Ablauf eines Verfahrens zur Herstellung eines Innenraumbauteils 1 eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Pulversprühverfahren eingesetzt, mittels dessen eine mindestens zweifarbige Oberflächenbeschichtung eines zur Herstellung des Innenraumbauteils eingesetzten Werkzeugs 1 erzeugt wird.
Das Werkzeug 1, auf das eine mehrfarbige Oberflächenbeschichtung aufgebracht werden soll und das zum Beispiel für die Herstellung einer Instrumententafel oder einer Türverkleidung eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein kann, wird in einem ersten Verfahrensschritt, der in 1a dargestellt ist, zunächst mit mindestens einer Abdeckmaske 2 versehen. Diese Abdeckmaske 2 bedeckt denjenigen Oberflächenabschnitt 5 der zu beschichtenden Oberfläche des Werkzeugs 1, der zunächst nicht mit einem auf das Werkzeug 1 aufzubringenden ersten Medium, wie zum Beispiel einem ersten farbigen Pulver, in Berührung kommen darf. Die Ränder der Abdeckmaske 2 definieren dabei so genannte Farbtrennungsbereiche.
In einem sich daran anschließenden Schritt, der in 1b dargestellt ist, wird auf die Oberfläche des Werkzeugs 1 ein erstes Medium (insbesondere ein erstes farbiges Pulver) durch Pulversprühen aufgebracht. In denjenigen Bereichen der Oberfläche des Werkzeugs 1, die nicht von der Abdeckmaske 2 bedeckt sind, wird somit ein erster Farbschichtbereich 3 erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 1c und 2 wird in einem nächsten Verfahrensschritt die Abdeckmaske 2 von der Oberfläche des Werkzeugs 1 entfernt, so dass der darunter liegende Oberflächenabschnitt 5 des Werkzeugs 1 wieder freigegelegt wird. Um zu verhindern, dass die während der Abdeckmaskenentnahme unter die Abdeckmaske 2 einströmende Umgebungsluft 6 auf Grund einer Sogwirkung Pulverpartikel des ersten Mediums mitzieht, so dass diese sich im freigegebenen Oberflächenabschnitt 5 des Werkzeugs 1 ablagern und dort Farbfehler verursachen, wird während des Entfernens der Abdeckmaske 2 in einem Bereich zwischen dem Oberflächenabschnitt 5 und einer diesem Oberflächenabschnitt 5 zugewandten Seite der Abdeckmaske 2 eine der eindringenden Umgebungsluft 6 entgegengerichtete Strömung eines gasförmigen Mediums 7 erzeugt. Dieses gasförmige Medium 7 kann insbesondere Druckluft sein, die mittels mindestens einer Druckluftquelle erzeugt wird, die vorzugsweise innerhalb der Abdeckmaske 2 angeordnet ist. Die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums 7 ist mindestens so hoch wie diejenige der Umgebungsluft 6. Vorzugsweise ist die Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums 7 höher als die Strömungsgeschwindigkeit der Umgebungsluft 6.
In einem letzten Verfahrensschritt, der in 1d dargestellt ist, wird auf den vormals von der Abdeckmaske 2 abgedeckten und nunmehr wieder freigelegten Oberflächenabschnitt 5 des Werkzeugs 1 durch Pulversprühen ein zweites Medium (insbesondere ein zweites farbiges Pulver) aufgebracht, so dass dort ein zweiter Farbschichtbereich 4 erzeugt wird.
Das in der vorstehend beschriebenen Weise vorbereitete Werkzeug 1 kann nun zur Herstellung eines Innenraumbauteils mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht verwendet werden.
Anhand des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird deutlich, dass mit Hilfe des hier vorgestellten Verfahrens die bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren auftretenden Probleme im Hinblick auf Farbverschleppungen wirksam vermieden werden können. Das hier vorgestellte Konzept kann nicht nur bei reinen Pulversprühverfahren eingesetzt werden, sondern auch auf andere Fertigungsverfahren übertragen werden, bei denen unter Einsatz von Maskentechniken mehrfarbige Beschichtungen auf einer Oberfläche eines Werkzeugs 1 erzeugt werden. Zu diesen Verfahren zählen zum Beispiel:

Bei der so genannten Slush-Technik handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Oberflächen von Innenraumbauteilen eines Kraftfahrzeugs. Das Oberflächenmaterial wird dabei zusammen mit einer Unterschäumung unter Wärmeeinwirkung geformt. Die Slush-Technik gewährleistet insbesondere eine nahezu gleichmäßige Materialstärke sowie eine hochwertige Oberflächenanmutung.

1: Werkzeug
2: Abdeckmaske
3: erster Farbschichtbereich
4: zweiter Farbschichtbereich
5: Oberflächenabschnitt
6: Umgebungsluft
7: gasförmiges Medium

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht, bei dem – zumindest ein Oberflächenabschnitt (5) eines zur Herstellung des Innenraumbauteils einsetzbaren Werkzeugs (1) mit mindestens einer Abdeckmaske (2) abgedeckt wird, – zur Erzeugung eines ersten Farbschichtbereichs (3) die Oberfläche des Werkzeugs (1) abschnittsweise mit einem ersten farbigen Medium beschichtet wird, – die mindestens eine Abdeckmaske (2) entfernt wird, um den Oberflächenabschnitt (5) des Werkzeugs (1) wieder freizulegen, – der zumindest eine, nach dem Entfernen der mindestens einen Abdeckmaske (2) freigelegte Oberflächenabschnitt (5) des Werkzeugs (1) zur Erzeugung eines zweiten Farbschichtbereichs (4) mit einem zweiten farbigen Medium beschichtet wird, und – das Werkzeug (1) zur Herstellung des Innenraumbauteils mit der mehrfarbigen Oberflächenschicht verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schritts des Entfernens der Abdeckmaske (2) im Bereich des freigelegten Oberflächenabschnitts (5) des Werkzeugs (1) eine Strömung eines gasförmigen Mediums (7) erzeugt wird, die der Strömungsrichtung der während des Entfernens der Abdeckmaske (2) in diesen Bereich eindringenden Umgebungsluft (6) entgegengerichtet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums (7) erzeugt wird, die mindestens so groß wie die Strömungsgeschwindigkeit der einströmenden Umgebungsluft (6) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsgeschwindigkeit des gasförmigen Mediums (7) erzeugt wird, die höher als die Strömungsgeschwindigkeit der einströmenden Umgebungsluft (6) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömung des gasförmigen Mediums (7) mittels mindestens einer Druckluftquelle erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Farbschichtbereiche (3, 4) durch Pulversprühen erzeugt wird.
Vorrichtung zur Herstellung eines Innenraumbauteils eines Kraftfahrzeugs mit einer mehrfarbigen Oberflächenschicht, umfassend – ein Werkzeug (1), – Mittel zur Erzeugung eines ersten Farbschichtbereichs (3) auf der Oberfläche des Werkzeugs (1), – zumindest eine lösbar auf einem Oberflächenabschnitt (5) des Werkzeugs (1) anbringbare Abdeckmaske (2), – Mittel zur Erzeugung eines zweiten Farbschichtbereichs (4) auf dem Oberflächenabschnitt (5) des Innenraumbauteils (1) nach dem Entfernen der Abdeckmaske (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Mittel zur Erzeugung einer Strömung eines gasförmigen Mediums (7) umfasst, die beim Entfernen der Abdeckmaske (2) in einen Bereich zwischen dem Oberflächenabschnitt (5) und einem diesem Oberflächenabschnitt (5) zugewandten Abschnitt der Abdeckmaske (2) einbringbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung einer Strömung eines gasförmigen Mediums (7) mindestens eine Druckluftquelle umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Druckluftquelle in die Abdeckmaske (2) integriert ist.