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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils mit einem Formkörper mit einem Oberflächenbereich (32), der galvanisierbar ist, und einem Oberflächenbereich (33), der nicht galvanisierbar ist, und ein Formteil, das nach einem solchen Verfahren hergestellt ist.
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Aus der Patentschrift
DE 1 270 351 A sind Verfahren zum Galvanisieren bekannt, die Kunststoffformteile mit einer Oberflächenschicht überziehen. Bei diesen Verfahren tritt das Problem auf, dass die galvanisierten Kunststoffformteile vollständig mit einer metallischen Oberflächenschicht umgeben sind und ein anschließendes Heißprägen des Formteils nicht mehr möglich ist, da dieses die durch Galvanisieren erzeugte metallische Oberfläche zerstören würde oder eine durch Heißprägen aufbringbare Schicht nicht auf der galvanisierten Schicht haften würde.
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Aus der Patentschrift
DE 10 2007 009 583 A1 ist ein Verfahren zur partiellen Galvanisierung von Formteilen unter Zuhilfenahme von Folien bekannt. Bei diesem Verfahren tritt das Problem auf, dass die partiell galvanisierten Bereiche auf dem Formkörper mit speziellen Folien erzeugt werden müssen. Dies weist den Nachteil auf, dass das Verfahren zur partiellen Galvanisierung nur aufwändig unter Zuhilfenahme von Folien durchzuführen ist und lediglich Verbundteile hergestellt werden können, die sich dreidimensional durch Folien herstellen lassen.
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Aus der
DE 10 2006 037 535 A1 ist ein Verbunderzeugnis mit selektiver Galvanisierung bekannt, das aus einem Hartkunststoffbauteil und einem Weichkunststoffbauteil besteht. Zur Herstellung des Weichkunststoffbauteils wird ein Thermoplast aus styrolbasierendem Elastomer und Polyolefin eingesetzt und dieses auf den Hartkunststoffteil an gewünschter Stelle aufgebracht. Der Hartkunststoffteil wird im Übrigen selektiv mit einer galvanisierten Oberfläche versehen. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf dem Dekorerzeugnis, das einen farbigen Träger als Hartkunststoffbauteil aufweist, ein Aufdruck oder eine Prägung aufgebracht ist, die mit einem transparenten Weichkunststoffbauteil überspritzt ist.
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Aus der
DE 103 07 334 B4 ist eine Abdeckeinrichtung für ein Airbagmodul eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem in einem Spritzgussprozess zwei Materialströme unterschiedlicher Zusammensetzung und unterschiedlicher Eigenschaften zur Erzeugung von unterschiedlichen Kunststoffteilkomponenten zur Anwendung kommen. Die Kunststoffteilkomponenten weisen dabei unterschiedliche Beschichtungseigenschaften für eine Beschichtung auf. Eine Kunststoffteilkomponente ist zur Ausbildung eines Emblems mit einem Material beschichtet. Dieses kann aufgalvanisiert werden. Nicht galvanisierbare Bereiche können dabei mit einer Kunststoffschicht versehen oder eingefärbt sein.
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Weiterhin ist aus der
DE 195 17 338 A1 ein aus Kunststoff geformtes Verbunderzeugnis bekannt, bei dem ein erstes Teil aus einem beschichtbaren Polymer besteht und ein zweites Teil, das über das erste Teil geformt ist, aus einem nicht beschichtbaren Polymer besteht, wobei ein Bereich des ersten Teils unbedeckt bleibt. Eine metallische Schicht ist auf den gesamten Bereich des ersten Teiles aufgebracht.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, das oben genannte Verfahren so zu verändern, so dass weniger Arbeitsschritte erforderlich sind und beliebige Formkörper partiell galvanisch beschichtet und durch Heißprägung bedruckt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2 gelöst. Ein folienloses Formteil, das nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellt ist, ist in Anspruch 8 angegeben.
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Die Erfindung gibt in Schritten ein folienloses Herstellen eines Formkörpers mit einem Oberflächenbereich, der galvanisierbar ist, und einen Oberflächenbereich, der nicht galvanisierbar, jedoch heißprägbar ist, an und ein Galvanisieren der Oberfläche des Formkörpers und ein Heißprägen des nicht galvanisierbaren Oberflächenbereichs.
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Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass nur diejenigen Oberflächenbereiche, die galvanisierbar sind, in einem Galvanisierungsverfahren mit einer metallischen Oberflächenschicht überzogen werden und die Oberflächenbereiche, die nicht galvanisierbar sind, durch das Galvanisieren nicht mit einer Oberflächenschicht versehen werden, so dass diese anschließend für den Schritt eines Heißprägens verwendet werden können.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Herstellens des Formkörpers aus einem galvanisierbaren Material und des Aufbringens von Oberflächenbereichen aus einem nicht galvanisierbaren Material durch Anwendung eines Zweikomponentenspritzverfahrens. Dabei wird auf den Körper aus nicht galvanisierbarem Material galvanisierbarer Kunststoff aufgebracht oder umgekehrt, wodurch der Formkörper in einem Stück mit geringem Aufwand und wenigen Schritten herzustellen ist und die bei der Galvanisierung auszulassenden Bereiche einfach durch Aufbringen des ungalvanisierbaren Kunststoff-Materials definiert werden können.
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In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte des Herstellens eines Formkörpers aus einem nicht galvanisierbaren und heißprägbaren Material und des Aufbringens von Oberflächenbereichen aus einem galvanisierbaren Material auf den Formkörper. Dadurch wird es möglich, dass der Formkörper in einem Stück mit geringem Aufwand und wenigen Schritten herzustellen ist und die bei der Galvanisierung zu beschichtenden Bereiche einfach durch Aufbringen des galvanisierbaren Materials definiert werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte des Herstellens eines Formkörpers aus einem beliebigen Material, auf das ein nicht galvanisierbares Material und ein galvanisierbares Material aufbringbar sind, des Aufbringens von Oberflächenbereichen aus einem nicht galvanisierbaren Material auf den Formkörper und des Aufbringens von Oberflächenbereichen aus einem galvanisierbaren Material auf den Formkörper. Dadurch ist der Vorteil gegeben, dass sowohl die Menge an galvanisierbarem Material als auch nicht galvanisierbarem Material zur Herstellung des Formteils verringert und der Materialaufwand reduziert werden kann.
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Alternativ kann das Verfahren den Schritt des Aufspritzens eines galvanisierbaren Materials auf den Formkörper umfassen, wobei die zu galvanisierenden Oberflächebereiche mit geringem Aufwand durch Aufspritzen mit herkömmlichen Mitteln hergestellt werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufdruckens eines galvanisierbaren Materials auf den Formkörper und/oder des Aufdruckens eines nicht galvanisierbaren Materials auf den Formkörper. Dies können z. B. Lacke mit den genannten Eigenschaften sein, die durch Siebdruckverfahren aufgebracht sind.
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Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Oberflächenbereich aus einem entsprechenden Material besonders einfach herstellbar ist und die entsprechenden Oberflächenbereiche durch das Druckverfahren gut voneinander abgegrenzt werden können.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte des Herstellens von Oberflächenbereichen aus einem Material, das Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) umfasst und des Herstellens von Oberflächenbereichen aus einem Material, das Polycarbonat umfasst, wodurch das Galvanisieren und das Heißprägen in gewünschter Weise durchführbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt eines Heißprägens mit dem Verwenden einer Heißprägefolie.
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Außerdem wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch ein Formteil gelöst, das einen galvanisierbaren Oberflächenbereich und einen nicht galvanisierbaren heißprägbaren Oberflächenbereich aufweist.
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Weiter wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe durch ein Formteil gelöst, bei welchem der galvanisierbare Oberflächenbereich zumindest teilweise galvanisiert ist und der nicht galvanisierbare und heißprägbare Oberflächenbereich zumindest teilweise heißgeprägt ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Formteils nach dem Stand der Technik;
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2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Formteils;
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3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils in Querschnittsansicht;
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4 eine Draufsicht auf das in 3 gezeigte Formteil und
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5 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Formteils.
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Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise der dargestellten Erfindung.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Formteils 1 nach dem Stand der Technik.
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Dieses Formteil 1 weist einen Oberflächenbereich 2 auf, dessen Oberflächenschicht durch Galvanisieren erzeugt wird. Weiter weist das Formteil 1 einen Oberflächenbereich 3 auf, dessen Oberflächenschicht durch Heißprägen erzeugt oder bearbeitet ist.
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Gemäß dem Stand der Technik wird dieses Formteil 1 durch mechanisches Kombinieren zweier Einzelformteile 4 und 5 beispielsweise durch Zusammenstecken oder Zusammenschrauben erzeugt, von denen eines eine galvanisierte Oberfläche 2 aufweist und das andere eine Oberfläche 3 aufweist, die mittels Heißprägens erzeugt worden ist. Dadurch weist das gesamte Formteil 1 eine strukturierte Oberfläche mit zwei unterschiedlichen Beschichtungen oder Oberflächenbeschaffenheiten auf.
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Die mechanische Verbindung der zwei Einzelformteile 4 und 5 weist insbesondere den Nachteil auf, dass sich diese mit der Zeit lösen kann. Besonders bei der Verwendung des Formteils 1 in Fahrzeugen können durch eine gelöste Verbindung unerwünschte Geräusche entstehen. Insbesondere entsteht der Nachteil, dass das Formteil 1 mit zwei unterschiedlichen Oberflächen nur aufwändig durch mehrere Arbeitschritte herzustellen ist.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Formteils 11 mit gleicher Oberflächenstruktur wie das in 1 gezeigte Formteil 1.
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Dabei umfasst das in einem Stück ausgebildete, folienlos hergestellte Formteil 11 einen Formkörper 14 mit einem Oberflächenbereich 12, der galvanisierbar ist, und einem Oberflächenbereich 13, der nicht galvanisierbar, jedoch heißprägbar ist. Die unterschiedlichen Bereiche 12, 13 sind dabei durch Aufbringen von entsprechenden Materialien oder Schichten auf den Formkörper herstellbar, wie beispielsweise durch Aufdrucken, Aufspritzen, Aufsprühen oder durch chemische oder elektrochemische Behandlung. Außerdem kann ein galvanisierbarer Oberflächenbereich 12 durch mechanisches Aufrauen der Oberfläche erzeugt werden, beispielsweise durch Anschleifen, Strahlen, Polieren oder Honen des Formkörpers 14. Ein nicht galvanisierbarer Oberflächenbereich kann beispielsweise durch Aufbringen eines Schutzlacks auf den Formkörper 14 erzeugt werden.
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Weiter umfasst das in einem Stück ausgebildete, folienlos hergestellte Formteil 11 Aussparungen oder Schlitze 15, die eine Grenze zwischen dem galvanisierbaren Oberflächenbereich 12 und dem nicht galvanisierbaren Oberflächenbereichs 13 bilden. Dies weist den Vorteil auf, dass eine im folienlosen Galvanisierungsschritt ausgebildete, nicht vollkommen gleichmäßig ausgebildete Kante der Galvanisierungsschicht 16 außerhalb des Sichtbereiches eines Betrachters verläuft. Dadurch gewinnt dieser den Eindruck einer gleichmäßigen Ausbildung des Randbereichs der Metallschicht 16.
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Diese Aussparungen oder Schlitze 15 können nach dem Galvanisierungsschritt wieder verschlossen werden, beispielsweise durch Zuschmelzen, Heißprägen oder Füllen mit einem geeigneten Kunststoff.
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Das Formteil 11 mit zwei unterschiedlichen Beschichtungen 12, 13 wird derart erzeugt, dass der gesamte Formkörper 14 beispielsweise in ein Galvanisierungsbad getaucht wird, wodurch sich auf den galvanisierbaren Oberflächen 12 eine metallische Schicht ausbildet. Die nicht galvanisierbare, jedoch heißprägbare Oberfläche 13 wird während dieses Schrittes nicht mit einer metallischen Schicht überzogen.
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Insbesondere kann der Formkörper 14 ein Kunststoffformteil sein, das durch Kunststoffgalvanisierung galvanisiert wird. Insbesondere kann in dem Verfahren zu Herstellung von galvanisierten und nicht galvanisierten Oberflächen ein chemisches Ätzverfahren zum Einsatz kommen, wie dies im Ausführungsbeispiel nach 3 angenommen sei.
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Ein solches Teil weist den Vorteil auf, dass geeignete bekannte Materialien für das Herstellen von galvanisierbaren und nicht galvanisierbaren Oberflächenbereichen eingesetzt werden können und das Herstellen des Formkörpers (3) mit diesen Oberflächenbereichen mit besonders geringem Aufwand durchgeführt werden kann.
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Der nicht mit einer metallischen Schicht überzogene Oberflächenbereich 13 (2) wird nach dem Galvanisierungsschritt durch Heißprägen weiter verarbeitet. Allerdings kann der dem Galvanisierungsverfahren nachfolgende Schritt auch ein Inmould-Dekorationsverfahren (IMD), Film Insert Molding-Verfahren (FIM), und ein Drucken oder Tempern umfassen.
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Dadurch ist der Vorteil erreicht, dass das Formteil 11 in einem Stück gefertigt werden kann und mechanische Verbindungen zwischen Einzelteilen mit unterschiedlicher Oberflächenbehandlung entfallen. Insbesondere wird dadurch der Vorteil erreicht, dass mit einfachen Mittel und geringem Aufwand ein Formteil mit zwei unterschiedlichen Beschichtungen oder Oberflächen hergestellt werden kann.
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3 zeigt einen Querschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Formteils 31.
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Der in diesem Formteil 31 verwendete Formkörper 35 umfasst Oberflächenbereiche 32, die in einem Galvanisierungsverfahren galvanisierbar sind, und Oberflächenbereiche 33, die nicht galvanisierbar sind.
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Die Oberflächenbereiche 32 und 33 können jeweils durch Aufbringen eines Materials auf den Formkörper 31 mit den gewünschten Eigenschaften erzeugt werden. Das Aufbringen des Materials kann beispielsweise durch Aufspritzen, Anstreichen oder Aufdrucken erfolgen.
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Der galvanisierbare Oberflächenbereich 32 kann insbesondere aus Stahl, Edelstahl, Buntmetall, Messing, Aluminium, Druckguss oder aus ABS-Kunststoff oder andere galvanisierbare Kunststoffe bestehen.
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Der nicht galvanisierbare Oberflächenbereich 33 kann dabei aus jedem Material bestehen, das nicht galvanisierbar ist. Insbesondere kann der Oberflächenbereich 33 Polycarbonat umfassen.
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Bei Aufbringen von sowohl einem galvanisierbaren Oberflächenbereich 32 als auch einem nicht galvanisierbaren Oberflächenbereich 33 kann der Formkörper 35 aus jedem Material hergestellt sein, auf das diese Materialien wirksam aufgebracht werden können. Beispielsweise kann der Formkörper aus Holz, Gummi, Metall oder jedem geeigneten Kunststoff bestehen.
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Durch Eintauchen in ein Galvanisierungsbad oder in einem Galvanisierungsverfahren wird der Oberflächenbereich 32 mit einer Galvanisierungsschicht überzogen, während der Oberflächenbereich 33 ungalvanisiert bleibt und für ein späteres Heißprägen verwendet werden kann.
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Weiter umfasst der Formkörper 35 eine Aussparung oder einen Schlitz 34. Dabei kann die Grenze oder der Abschluss des galvanisierten Bereichs 32 in der Aussparung 34 vorgesehen sein. Dadurch ist der Vorteil gegeben, dass eine ungleichmäßige Ausbildung des Grenzbereichs der Galvanisierungsschicht innerhalb der Aussparung oder des Schlitzes verläuft, wodurch der Abschluss oder die Kante der Galvanisierungsschicht von außen nicht sichtbar ist und es durch den Schlitz für einen Betrachter der Eindruck einer gleichmäßigen Kante der Galvanisierungsschicht entsteht.
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Diese Herstellung weist den Vorteil auf, dass das Formteil 31 leicht mit der gewünschten, doppelten Oberflächenbeschaffenheit herstellbar ist und eine mehrstückige Zusammensetzung aus mehreren, unterschiedlich beschichteten Einzelteilen vermieden werden kann.
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4 zeigt eine Draufsicht auf das in 3 gezeigte Formteil 31.
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Dieses Formteil 31 weist die mit einem Galvanisierungsüberzug bereitgestellte Oberfläche 32 auf. Zusätzlich ist die nicht mit einer Galvanisierungsschicht überzogene Aussparung oder Kante 34 vorgesehen, die dazu dient, einem Betrachter den Eindruck eines gleichmäßigen Abschlusses der Galvanisierangsschicht zu vermitteln. Weiterhin ist die mit einer Heißprägung versehene Oberfläche 33 auf dem Formkörper freigehalten, die in dieser Ausführungsform von der galvanisierbaren Oberfläche 32 umgeben wird.
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5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Formteils 51, das einen Formkörper 53 umfasst, der aus einem heißprägbaren Material hergestellt ist.
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Das heißprägbare Material kann beispielsweise ein Polyethylen (PS), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polystyrol (PS), Polybutadien (PBT), Polyamid, Polyphtalamid, Polyetherimid, Polyphenylensulfid, Polyetherketon und beliebige Mischungen aus diesen Materialien umfassen.
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Diese Materialien können zusätzlich glasfaserverstärkt sein. Insbesondere ist die Verwendung von glasverstärktem Polyamid PA-GF vorteilhaft, da dieses Material besonders stabil ist und genarbt werden kann.
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Die Oberfläche des Formkörpers 53 kann mittels einer Heißprägung mit einer Struktur versehen werden, beispielsweise einem Dekor. Bei der Heißprägung des Materials kann eine Heißprägefolie verwendet werden, die ermöglicht, dass bei der Heißprägung beliebige Farben oder Bilder auf das Material aufgebracht werden.
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Auf den aus heißprägbarem Material hergestellten Formkörper 53 ist eine galvanisierbare Schicht 52 aufgebracht, die in einem Galvanisierungsschritt mit einer metallischen Oberfläche überzogen wird.
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Die Aufbringung der galvanisierbaren Schicht kann durch Aufspritzen oder durch Aufdrucken erfolgen.
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Die Verwendung einer galvanisierbaren Schicht aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) ist besonders vorteilhaft, da sich dieses Material besonders für den Galvanisierungsschritt eignet.
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Das Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Formteils kann mittels unterschiedlicher Einzelschritte und Verfahren durchgeführt werden.
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Das Herstellen des Formköpers 53 kann durch jedes geeignete und bekannte Formverfahren zum folienlosen Erzeugen einer dreidimensionalen Struktur erfolgen, wie beispielsweise Fräsen, Spritzgießen, Aufschäumen, Pressen oder Sintern.
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Die galvanisierbaren und ungalvanisierbaren Oberflächenbereiche können durch Bearbeiten der Oberfläche des Formkörpers 53 hergestellt werden, beispielsweise durch Anschleifen, Strahlen, Polieren oder Honen des Formkörpers. Ebenfalls sind chemische Ätzverfahren oder physikalische Verfahren möglich, die die Oberfläche des Formkörpers mit Hilfe von Strahlen geeignet verändern oder funktionale Schichten implantieren, beispielsweise Elektronenstrahlverfahren oder Plasmaverfahren.
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Das Aufbringen der galvanisierbaren oder nicht galvanisierbaren Materialen auf den Formkörper kann durch jedes geeignete Verfahren erfolgen, das in der Lage ist, die entsprechende Substanz oder das Material auf den Formkörper 53 aufzubringen, beispielsweise Eintauchen, Ansprühen, Aufdrucken, Aufkleben und Pulverbeschichten.
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Das Heißprägen der heißprägbaren Bereiche kann unter Verwendung einer Folie durchgeführt werden, durch die Farben oder Bilder auf die Heißprägestelle aufbringbar sind.
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Weiter können bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Formteils folgende Herstellungsschritte verwendet werden:
Bereitstellen oder Erzeugen einer Aussparung oder eines Schlitzes in dem Formkörper.
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Herstellen einer galvanisierbaren Oberflächenschicht auf dem Formkörper, deren Rand innerhalb der Aussparung oder des Schlitzes verläuft.
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Herstellen einer nicht galvanisierbaren Oberflächenschicht auf dem Formkörper, deren Rand innerhalb der Aussparung oder des Schlitzes verläuft.
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Verschließen der Aussparung oder des Schlitzes in einem dem Galvanisieren nachfolgenden Schritt, beispielsweise durch Heißprägen, Temperieren, Druck-Behandeln oder Gießen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Formteil
- 2
- Oberflächenbereich
- 3
- Oberflächenbereich
- 4
- Einzelformteil
- 5
- Einzelformteil
- 11
- Formteil
- 12
- Oberflächenbereich
- 13
- Oberflächenbereich
- 14
- Formkörper
- 15
- Aussparung/Schlitze
- 16
- Galvanisierungsschicht
- 31
- Formteil
- 32
- Oberflächenbereich
- 33
- Oberflächenbereich
- 34
- Aussparung/Schlitz
- 35
- Formkörper
- 51
- Formteil
- 52
- galvanisierbare Fläche
- 53
- Formkörper
