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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines eine Beschichtung
aufweisenden Kunststoffbauteils der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Herstellung
eines eine Beschichtung aufweisenden Kunststoffbauteils der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 5 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die
Erfindung ein Kunststoffbauteil der im Oberbegriff des Patentanspruchs
9 angegebenen Art.
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Kunststoffbauteile
wie beispielsweise SMC-Bauteile (Sheet-Moulting-Compound-Bauteile) werden
typischer Weise zur Abdeckung von Poren mit einer so genannten IMC-Beschichtung (InMoldCoating-Beschichtung)
versehen. Dabei wird die Beschichtungsmasse in einem geschlossenem
Werkzeug, in welchem auch die Urformung des Kunststoffbauteils stattfand, über eingebaute
Düsen auf
die Oberfläche
des in dem Werkzeug ausgehärteten Kunststoffs
aufgespritzt.
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Im
Bereich der Bauteilkanten kann in der Regel bei einem derartigen
Verfahren keine Beschichtung erreicht werden. An diesen Stellen
muss aufwendig und kostspielig die Oberfläche nachbehandelt werden.
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Es
ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur
Herstellung eines eine Beschichtung aufweisenden Kunststoffbauteils,
bei welchem nach dem Urformen des Kunststoffbauteils eine Beschichtung
in einem Formhohlraum eines des Kunststoffbauteils aufnehmenden
Werkzeugs eingebracht bzw. auf das Kunststoffbauteil aufgebracht wird,
bereitzustellen, mittels welchem eine bessere Beschichtung des Kunststoffbauteils
möglich
ist.
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Es
ist außerdem
Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Herstellung eines eine Beschichtung
aufweisenden Kunststoffbauteils, in welcher nach einem Urformen
des Kunststoffbauteils eine Beschichtung in einem Formhohlraum eines
in das Kunststoffbauteil aufnehmenden Werkzeugs einbringbar bzw.
auf das Kunststoffbauteil aufbringbar ist, zu schaffen, mit der
in besserer Weise beschichtete Kunststoffbauteile herstellbar sind.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß des Patentanspruchs 1 bzw.
durch eine Anlage gemäß dem Patentanspruch
5 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckgemäßen und nicht-trivialen Weiterbildungen
der Erfindung sind in den übrigen
Patentansprüchen
angegeben.
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Um
ein Verfahren zur Herstellung eines eine Beschichtung aufweisenden
Kunststoffbauteils, bei welchem nach dem Urformen des Kunststoffbauteils eine
Beschichtung in einen Formhohlraum eines des Kunststoffbauteil aufnehmenden
Werkzeugs eingebracht bzw. auf das Kunststoffbauteil aufgebracht wird,
zur Verfügung
zu stellen, wird vor dem Einbringen der Beschichtung eine Schiebeeinrichtung
des Werkzeugs in eine den Formhohlraum erzeugende Beschichtungsstellung
gebracht. Hierdurch kann das Kunststoffbauteil sehr gut auch im
Bereich der Bauteilkanten beschichtet werden. Auch ist die Beschichtungsdicke
durch den in der Beschichtungsstellung erzeugten Formhohlraum sehr
gut einstellbar.
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Vorteilhafterweise
wird dabei die Schiebeeinrichtung vor dem Verbringen in die Beschichtungsstellung
in eine Blockstellung gebracht, in welcher die Schiebeeinrichtung
mit den jeweiligen Kunststoffbauteil auf Block geht. Hierdurch kann
in einer Bauteildickentoleranz, welche beim Pressen und Aushärten des
Kunststoffbauteils entstehen kann, kompensiert werden.
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Wenn
die Beschichtung in einem von einem Werkzeug zum Urformen des Kunststoffbauteils
gesonderten Werkzeug eingebracht bzw. auf das Kunststoffbauteil
aufgebracht wird, ist die Beschichtung besonders einfach ermöglicht,
da das Werkzeug nicht die Voraussetzung zum Urformen erfüllen muss.
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Es
ist von Vorteil, dass neben einer Beschichtungsseite des Kunststoffbauteils
auch eine Kante des Kunststoffbauteils beschichtet wird, wobei eine
Rückseite
unbeschichtet belassen wird.
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Die
Erfindung stellt des Weiteren eine Anlage zur Herstellung eines
eine Beschichtung aufweisenden Kunststoffbauteils, in welchen nach
einem Urformen des Kunststoffbauteils eine Beschichtung in einem
Formhohlraum eines des Kunststoffbauteil aufnehmenden Werkzeugs
einbringbar bzw. auf das Kunststoffbauteil aufbringbar ist, bereit,
bei der eine Schiebeeinrichtung des Werkzeugs vorgesehen ist, welche
vor dem Einbringen der Beschichtung in eine den Formhohlraum erzeugende
Beschichtungsstellung bringbar ist. Hierdurch kann in der Beschichtungsstellung
sehr gut die Beschichtung auch auf die Kanten des Kunststoffbauteils
aufgebracht werden. Die Dicke der Beschichtung ist durch die den
Formhohlraum erzeugende Beschichtungsstellung in komfortabler Weise
einstellbar.
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Dabei
ist es von Vorteil, dass das Kunststoffbauteil aufnehmende Werkzeug
ein weiteres, von einem Werkzeug zum Urformen des Kunststoffbauteils gesondertes
Werkzeug ist. Somit kann die Beschichtung in dem gesonderten Werkzeug
sehr gut vorgenommen werden, da das gesonderte Werkzeug nicht mehr
die Voraussetzung zum Urformen des Kunststoffbauteils mitbringen
muss.
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Vorteilhafterweise
ist dabei die Schiebereinrichtung von einer Kantenaufnahme des Werkzeugs seitlich
beabstandet. Dadurch kann die Kantenaufnahme so ausgebildet sein,
dass die Kanten des Kunststoffbauteils durchlaufend beschichtbar
sind.
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In
weiterer Ausführungsform
weist dabei die Kantenaufnahme des Werkzeugs einen um eine korrespondierende
Kante des Kunststoffbauteils umlaufenden Formhohlraum auf. Hierdurch
ist gewährleistet,
dass die Beschichtung im Bereich der Kanten eine wünschenswerte,
gleichmäßige Dicke
erreicht.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein Kunststoffbauteil mit einer
nach dem Urformen des Kunststoffbauteils aufgebrachten Beschichtung,
wobei das Kunststoffbauteil eine um eine Kante umlaufende ununterbrochene
Beschichtung aufweist.
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Dabei
ist neben einer Beschichtungsseite auch eine Kante des Kunststoffbauteils
beschichtet, wobei eine Rückseite
unbeschichtet ist.
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Vorteilhafterweise
ist das Kunststoffbauteil nach einem Verfahren oder in einer Anlage
mit wenigstens einem der oben ausgeführten Merkmale hergestellt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
sowie anhand der Zeichnungen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht einer Anlage zur Herstellung eines eine
Beschichtung aufweisenden Kunststoffbauteils, in welcher nach einem
Urformen des Kunststoffbauteils eine Beschichtung in einem Formhohlraum
eines das Kunststoffbauteil aufnehmenden Werkzeugs einbringbar bzw. auf
das Kunststoffbauteil aufbringbar ist, wobei das Werkzeug eine Schiebereinrichtung
aufweist, welche vor dem Einbringen der Beschichtung in eine den Formhohlraum
erzeugende Beschichtungsstellung bringbar ist, wobei die Schiebereinrichtung
mit dem Kunststoffbauteil auf Block gestellt ist;
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2 eine
schematische Schnittansicht auf eine Anlage zur Herstellung eines
eine Beschichtung aufweisenden Kunststoffbauteils, in welcher nach
einem Urformen des Kunststoffbauteils eine Beschichtung in einen
Formhohlraum eines das Kunststoffbauteil aufnehmenden Werkzeug einbringbar
bzw. auf das Kunststoffbauteil aufbringbar ist, wobei das Werkzeug
eine Schiebeeinrichtung aufweist, welcher vor dem Einbringen der
Beschichtung in eine den Formhohlraum erzeugende Beschichtungsstellung bringbar
ist, wobei die Schiebereinrichtung in der Beschichtungsstellung
dargestellt ist.
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In 1 ist
eine Anlage 10 zur Herstellung eines eine in 1 noch
nicht dargestellte Beschichtung 12 aufweisenden Kunststoffbauteils 14 dargestellt.
Bei dem Kunststoffbauteil 14 kann es sich beispielsweise
um ein SMC-Bauteil (Sheet-Moulting-Compound-Bauteil) aus duroplastischem
Werkstoff handeln. Dieses Kunststoffbauteil 14 soll beispielsweise
für den
Einsatz in der Automobilindustrie beispielsweise als Haube oder
Heckdeckel im Pressverfahren hergestellt werden.
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Nach
einem Urformen des Kunststoffbauteils 14 wird bzw. ist
das Kunststoffbauteil 14 von einem Werkzeug 16 aufgenommen.
Das Werkzeug 16 lässt sich
dabei grob in drei Bereiche 18, 20, 22 aufteilen. Der
obere Bereich 18 des Werkzeugs 16 bildet eine obere
Begrenzung 24 eines Formhohlraums 26 aus, in welchen
das Kunststoffbauteil 14 aufgenommen ist. Der seitliche
Bereich 20 bildet die untere Begrenzung 28 des
Formhohlraums 26 im Bereich einer Kante 30 des
Kunststoffbauteils 14 aus. Dabei ist der seitliche Bereich 20 in 1 und 2 nur
einfach dargestellt, prinzipiell ist es allerdings möglich, dass der
seitliche Bereich 20 in gleicher Weise auch auf der anderen,
in 1 nicht dargestellten Seite des Werkzeugs 16 in
gleicher Weise ausgebildet ist. Der untere Bereich 22 des
Werkzeugs 16 bildet die untere Begrenzung 32 des
Formhohlraums 26 insbesondere für einen Mittelbereich 34 des
Formhohlraums 26.
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Ein
Seitenbereich 36 des Formhohlraums 26 wird somit
durch den seitlichen Bereich 20 des Werkzeugs 16 und
durch den oberen Bereich 18 des Werkzeugs 16 ausgebildet.
Dieser Seitenbereich 36 dient als Kantenaufnahme 38 des
Werkzeugs 16. Die Kantenaufnahme 38 des Werkzeugs 16 ist
korrespondierend zu der Kante 30 des Kunststoffbauteils 14 ausgebildet,
dass heißt,
sie ist derart geformt, dass die Kante 30 des Kunststoffbauteils 14 formpassend
aufgenommen werden kann. Der untere Bereich 22 des Werkzeugs 16 ist
nun als eine Schiebeeinrichtung 40 ausgebildet. Die Schiebeeinrichtung 40 kann
dabei mittels einer nicht dargestellten Steuereinrichtung in mittels
eines Pfeils 42 dargestellter Richtung bewegt, insbesondere
verschoben werden. Somit kann die Schiebeeinrichtung 40 also
entweder in Richtung des Formhohlraums 26 und somit dessen Volumen
reduzierend verschoben werden, oder aber in entgegengesetzter Richtung
und dabei den Formhohlraum 26 erweiternd bewegt werden.
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In 1 ist
eine Situation dargestellt, in der die Schiebereinrichtung 40 des
Werkzeugs 16 in eine Blockstellung 44 gebracht
ist. In der Blockstellung 44 drückt die Schiebereinrichtung 40 das
Kunststoffbauteil 14, welches in das Werkzeug 16 eingebracht
ist, formpassend an die obere Begrenzung 24 des Formhohlraums 26.
Gleichzeitig ist die durch die Schiebereinrichtung 40 gebildete
untere Begrenzung 32 des Formhohlraums 26 direkt
formpassend an das Kunststoffbauteil 14 herangeschoben.
Hierdurch kann eine Bauteildickentoleranz des Kunststoffbauteils 14 in sehr
guter Weise kompensiert werden. Unabhängig von einer geringen Variabilität bei der
Dicke des Kunststoffbauteils 14, welches in das Werkzeug 16 eingebracht
ist, kann durch die Blockstellung 44 der Schiebereinrichtung 40 erreicht
werden, dass der Mittelbereich 34 des Formhohlraums 26 komplett
und formangepasst durch das Kunststoffbauteil 14 ausgefüllt ist.
Lediglich im Bereich der Kantenaufnahme 38 ist auch in
der Blockstellung 44 der Schiebereinrichtung 40 noch
ein Resthohlraum 46 ausgebildet. Dieser Resthohlraum 46 des
Formhohlraums 26 weist dabei ein derart großes Volumen
auf, dass ein Herabsenken des aufgenommenen Kunststoffbauteils 14 bedingt
durch ein Schieben der Schiebereinrichtung 40 in dem aufgenommenen
Kunststoffbauteil 14 entgegengesetzter Richtung (2,
Pfeil 42) vorgenommen werden kann, ohne dass die Kante 30 des
Kunststoffbauteils 14 direkt die Begrenzung 28 der
Kantenaufnahme 38 berührt.
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In 2 ist
die Schiebereinrichtung 40 des Werkzeugs 16 in
einer Beschichtungsstellung 48 dargestellt. Ausgehend von
der in 1 dargestellten Blockstellung 42 kann
ein bestimmter Längenbereich gewählt werden,
um den die Schiebereinrichtung 40 in dem Formhohlraum 26 entgegengesetzter
Richtung (Pfeil 42, 2) verschoben
werden soll. Die Länge
ist frei einstellbar, wobei hierdurch die Dicke der Beschichtung 12 des
Kunststoffbauteils 14 variabel wählbar ist. In der Beschichtungsstellung 48 ist nun
durch den Formhohlraum 26 zwischen der oberen Begrenzung 24 des
oberen Bereichs 18 des Werkzeugs 16 und dem Kunststoffbauteil 14 ein
Beschichtungsvolumen 50 vorhanden, in welchen die Beschichtung 12 einbringbar,
insbesondere einspritzbar ist. Aufgrund des vorhandenen Beschichtungsvolumens 50 für den InMoldCoating-Prozess
ist dann nur ein geringer Fühldruck
erforderlich, mit entsprechend günstigeren
Voraussetzungen für
die Dimensionierung wenigstens einer Düse, welche im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
nicht dargestellt ist. Ein Einspritzaggregat kann in an sich bekannter
Weise ausgebildet sein. Da der Resthohlraum 46 zwischen den
Kunststoffbauteil 14 und der unteren Begrenzung 28 der
Kantenaufnahme 38 des Werkzeugs 16 nun ein zumindest
annähernd
gleichgroßes
Volumen wie das Beschichtungsvolumen 50 aufweist, kann
die Kante 30 des Kunststoffbauteils 14 ebenfalls
sehr gut mit der Beschichtung 12 beschichtet werden.
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Das
Kunststoffbauteil 14 weist deswegen nach Aufbringen der
Beschichtung 12 in den Formhohlraum 26 des Werkzeugs 16 eine
die Kante 30 umlaufende ununterbrochene Beschichtung auf. Eine
Rückseite 52 des
Kunststoffbauteils 14 bleibt dabei unbeschichtet, da die
Rückseite 52 auch
in der Beschichtungsstellung 48 direkt an der Schiebereinrichtung 40 anliegt,
so dass kein Beschichtungsvolumen 50 in diesen Bereich
vorhanden ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist dabei das Werkzeug 16 ein gesondertes, von einem Werkzeug 16 zum
Urformen des Kunststoffbauteils 14 verschiedenes Werkzeug 16.
Dies hat den Vorteil, dass das Urformen in an sich bekannter Weise
in einem entsprechend ausgebildeten Werkzeug 16 durchführbar ist
und das urgeformte Kunststoffbauteil 14 im Anschluss in
das Werkzeug 16 eingebracht wird. Allerdings ist es auch
vorstellbar, dass Urformen und Aufbringen der Beschichtung wie vorliegend
beschrieben in ein und demselben Werkzeug 16 stattfinden.
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- 10
- Anlage
- 12
- Beschichtung
- 14
- Kunststoffbauteil
- 16
- Werkzeug
- 18
- Bereich
- 20
- Bereich
- 22
- Bereich
- 24
- Begrenzung
- 26
- Formhohlraum
- 28
- Begrenzung
- 30
- Kante
- 32
- Begrenzung
- 34
- Mittelbereich
- 36
- Seitenbereich
- 38
- Kantenaufnahme
- 40
- Schiebereinrichtung
- 42
- Pfeil
- 44
- Blockstellung
- 46
- Resthohlraum
- 48
- Beschichtungsstellung
- 50
- Beschichtungsvolumen
- 52
- Rückseite