DE102010043947A1

DE102010043947A1 - Verfahren zur Herstellung eines Reflektionsspiegels

Info

Publication number: DE102010043947A1
Application number: DE201010043947
Authority: DE
Inventors: Stephan Geise; Carsten Weiss; Stefan Apelt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-05-16
Also published as: CN102555154A; FR2967372A1; ITMI20112026A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Licht reflektieren Vorrichtung 6, bei dem mindestens ein Grundkörper 4 mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial 3 beschichtet wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial 3 auf mindestens eine Oberfläche 2 einer Form 1 aufgebracht und anschließend der Grundkörper 4 auf das Beschichtungsmaterial 3 aufgebracht wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung 6 zur Reflexion von Licht, zumindest bestehend aus mindestens einem Grundkörper 4, welcher mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial 3 beschichtet ist. Erfindungsgemäß besteht der Grundkörper 4 zumindest teilweise aus einem gefüllten Werkstoff und/oder einem geschäumten Werkstoff.

Description

Hintergrund
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Licht reflektieren Vorrichtung, bei dem mindestens ein Grundkörper mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial beschichtet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Reflexion von Licht, zumindest bestehend aus mindestens einem Grundkörper, welcher mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial beschichtet ist.
Stand der Technik
Reflektionsspiegel aus Kunststoff werden in mehreren aufeinander folgenden Prozessschritten hergestellt. Hierzu werden zunächst durch das Spritzgieß- oder Spritzprägeverfahren standardmäßig auf einer Spritzgießmaschine Grundkörper, auch Rohling genannt, abgeformt. Diese werden in einem nachfolgenden Prozessschritt in einer separaten Beschichtungsanlage mit einer Reflexionsschicht beschichtet. Der Prozessschritt erfolgt insbesondere bei kleinen Stückzahlen in zentralen Beschichtungsanlagen. Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist, dass es durch die räumliche Trennung zwischen beiden Prozessschritten notwendig ist, einen separaten Reinigungsvorgang zwischenzuschalten, bei dem die Rohlinge von eventuell anhaftenden Verunreinigungen befreit werden, um Oberflächenfehler zu vermeiden.
Aus der EP-A-0 123 374 ist das sogenannte „Inmould-Coating” (IMC-Verfahren) entwickelt, bei dem „Sheet Molding Compounds” (SMC) zu Dekorzwecken mit einer dünnen Beschichtung überzogen werden. Hierzu wird nach der Aushärtung des duroplastischen Materials eine Werkzeughälfte des Werkzeugs geöffnet und eine entsprechende Lackmenge in den Hohlraum eingefüllt. Durch erneutes Schließen wird der Lack auf der zu beschichtenden Oberfläche verteilt und härtet anschließend aus.
Aus der DE-A-10 2005 061 451 ist ein weiteres Beschichtungsverfahren bekannt, welches insbesondere für die Herstellung von Dekorschichten eingesetzt wird. Hierbei wird eine Lackschicht in ein geöffnetes Werkzeug eingebracht und parallel in einem anderen Werkzeug ein Kunststoffträger bereitgestellt. Zwischen dem Träger und der Lackschicht verbleibt ein Hohlraum, in den die farbige Dekorschicht mittels einer Spritzgießmaschine eingespritzt wird.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, welches die Herstellung von Reflektionsspiegeln in einem Arbeitsablauf ohne nachträgliche Beschichtung oder Bearbeitung ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Oberfläche einer Form aufgebracht und anschließend der Grundkörper auf das Beschichtungsmaterial aufgebracht wird. Die Beschichtung wird also in vorteilhafter Weise während der Formfüllung in der Form an den Grundkörper angeformt. Hierzu wird vor der Füllung der Form mit dem Grundkörpermaterial das Beschichtungsmaterial auf eine Oberfläche der Form aufgebracht. Ein nachträgliches Beschichten inklusive der erforderlichen Zwischenschritte entfällt somit. Weiterhin kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Vielzahl an Werkstoffen, beispielsweise gefüllte oder geschäumte Werkstoffe eingesetzt werden, die aufgrund der vorhandenen Oberflächenfehler mit herkömmlichen Beschichtungsverfahren nicht beschichtet werden können. Darüber hinaus können durch die Integration von Formgebung und Beschichtung die Arbeits- und Anlagenkosten deutlich reduziert werden.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Form ein Spritzgießwerkzeug ist und das Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer Kavität des Spritzgießwerkzeugs aufgebracht wird und/oder dass die Form ein Spritzgießwerkzeug ist und der Grundkörper aus einem spritzfähigen Material geformt wird, wobei das spritzfähige Material in mindestens eine Kavität des Spritzgießwerkzeugs eingespritzt wird. Reflektierende Vorrichtungen können also erfindungsgemäß im Spritzguss bzw. im Spritzprägeverfahren hergestellt werden, wobei die reflektierende Beschichtung während der Formfüllung im Werkzeug angeformt wird. Dabei wird vor der Formfüllung mit dem Trägermaterial die reflektierende Schicht auf eine Oberfläche einer Werkzeughälfte aufgebracht. Die Spritzgusstechnik ermöglicht insbesondere die effiziente und kostengünstige Herstellung von Reflekionsspiegeln aus Kunststoff in Massenproduktion.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zunächst das Beschichtungsmaterial auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer Kavität eines geöffneten Spritzgießwerkzeugs aufgebracht wird, das Verfahren dann unterbrochen wird, bis das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise ausgehärtet ist, das Spritzgießwerkzeug geschlossen und dann das spritzfähige Material in mindestens eine verbleibende Kavität des Spitzgießwerkzeugs gespritzt wird und abschließend die fertige Vorrichtung entformt wird. Ein derart ausgestaltetes Herstellungsverfahren ist schnell, effizient und ermöglicht die kostengünstige Herstellung von reflektierenden Vorrichtungen, insbesondere Reflektionsspiegeln.
In alternativer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial zunächst auf mindestens eine Oberfläche mindestens einer Kavität eines geöffneten Spritzgießwerkzeugs aufgebracht wird, das Verfahren dann unterbrochen wird, bis das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise ausgehärtet ist, anschließend das Spritzgießwerkzeug lediglich teilweise geschlossen wird, dann das spritzfähige Material in mindestens eine verbleibende Kavität des Spitzgießwerkzeugs gespritzt wird, woraufhin das Spritzgießwerkzeug vollständig geschlossen und abschließend die fertige Vorrichtung entformt wird.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das spritzfähige Material ein gefüllter thermo- oder duroplastischer Werkstoff, beispielsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristall-Polymer (LCP) oder BMC (Bulk Molding Compound), und/oder ein physikalisch oder chemisch geschäumter Werkstoff, beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT), ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Beschichtungsmaterial ein Spiegellack, vorzugsweise 2K-PUR-Spiegellack, ist.
Die Aufgabe wird ferner durch eine Vorrichtung gelöst, bei welcher der Grundkörper zumindest teilweise aus einem gefüllten Werkstoff und/oder einem geschäumten Werkstoff besteht.
In vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der gefüllte Werkstoff ein gefüllter thermo- oder duroplastischer Werkstoff ist, beispielsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristall-Polymer (LCP) oder BMC (Bulk Molding Compound).
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, dass der geschäumte Werkstoff ein physikalisch oder chemisch geschäumter Werkstoff, beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT), ist.
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der folgenden Figuren beispielhaft näher erläutert.
Es zeigen
1 einen schematischen Querschnitt einer beispielhaften Form zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 einen schematischen Querschnitt der Form gemäß 1 in geschlossenem Zustand und
3 einen schematischen Querschnitt der Form gemäß 1 mit einer entformten erfindungsgemäßen Vorrichtung.
1 zeigt eine geöffnete Form 1, vorzugsweise ein Spritzgießwerkzeug, auf deren untere innere Oberfläche 2 ein Beschichtungsmaterial 3, vorzugsweise eine reflektierende Lackschicht, aufgetragen wurde. Das Beschichtungsmaterial 3 wurde hierzu zunächst auf die innere Oberfläche 2 der geöffneten Form 1 durch Auftragen einer dünnen Schicht, vorzugsweise einer Spiegellackschicht, aufgebracht. Nach einer kurzen Aushärtezeit des Beschichtungsmaterials 3 wird die Form 1 vollständig geschlossen und anschließend das Material, das den Grundkörper 4 bildet, in die verbleibende Kavität 5, hinter das Beschichtungsmaterial 3 gespritzt, vorzugsweise durch eine Düse eines Spritzgussmaschine (2). Anschließend wird die Form 1 wieder geöffnet und die fertige Vorrichtung 6 entformt (3). Die erfindungsgemäße Vorrichtung 6 umfasst also einen Grundkörper 4, der mit einem Beschichtungsmaterial 3 beschichtet ist. Der Grundkörper 4 besteht vorzugsweise aus einem gefüllten thermo- oder duroplastischen Werkstoff, beispielsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristall-Polymer (LCP) oder BMC (Bulk Molding Compound), und/oder einem physikalisch oder chemisch geschäumten Werkstoff, beispielsweise Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT). Das Beschichtungsmaterial 3 ist vorzugsweise ein Spiegellack, insbesondere 2K-PUR-Spiegellack.
In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Material, das den Grundkörper 4 bildet, nach dem Auftragen des Beschichtungsmaterials 3 in die nur teilweise geschlossene Form 1 eingespritzt werden. Anschließend wird die Form 1 vollständig geschlossen, wobei das Grundkörpermaterial dann die verbleibende Kavität 5 ausfüllt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 6 kann in allen Systemen zum Einsatz kommen, bei denen durch Spiegel Lichtstrahlen umgelenkt werden sollen, also beispielsweise bei Scheinwerferreflektoren oder Head-up Displays.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0123374 A [0003]
DE 102005061451 A [0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Licht reflektieren Vorrichtung, bei dem mindestens ein Grundkörper mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) auf mindestens eine Oberfläche (2) einer Form (1) aufgebracht und anschließend der Grundkörper (4) auf das Beschichtungsmaterial (3) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (1) ein Spritzgießwerkzeug ist und das Beschichtungsmaterial (3) auf mindestens eine Oberfläche (2) mindestens einer Kavität (5) des Spritzgießwerkzeugs aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Form (1) ein Spritzgießwerkzeug ist und der Grundkörper (4) aus einem spritzfähigen Material geformt wird, wobei das spritzfähige Material in mindestens eine Kavität (5) des Spritzgießwerkzeugs eingespritzt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch, a) Aufbringen des Beschichtungsmaterials (3) auf mindestens eine Oberfläche (2) mindestens einer Kavität (5) eines geöffneten Spritzgießwerkzeugs, b) Unterbrechen des Verfahrens, bis das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise ausgehärtet ist, c) Schließen des Spritzgießwerkzeugs, d) Spritzen des spritzfähigen Materials in mindestens eine verbleibende Kavität (5) des Spitzgießwerkzeugs und e) Entformen der fertigen Vorrichtung (6).
Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch, a) Aufbringen des Beschichtungsmaterials (3) auf mindestens eine Oberfläche (2) mindestens einer Kavität (5) eines geöffneten Spritzgießwerkzeugs, b) Unterbrechen des Verfahrens, bis das Beschichtungsmaterial zumindest teilweise ausgehärtet ist, c) teilweises Schließen des Spritzgießwerkzeugs, d) Spritzen des spritzfähigen Materials in mindestens eine verbleibende Kavität (5) des Spitzgießwerkzeugs, e) vollständiges Schließen des Spritzgießwerkzeugs und f) Entformen der fertigen Vorrichtung (6).
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das spritzfähige Material ein gefüllter thermo- oder duroplastischer Werkstoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristall-Polymer (LCP) oder BMC (Bulk Molding Compound), und/oder ein physikalisch oder chemisch geschäumter Werkstoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT), ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beschichtungsmaterial (3) ein Spiegellack, vorzugsweise 2K-PUR-Spiegellack, ist.
Vorrichtung (6) zur Reflexion von Licht, zumindest bestehend aus mindestens einem Grundkörper, welcher mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das der Grundkörper (4) zumindest teilweise aus einem gefüllten Werkstoff und/oder einem geschäumten Werkstoff besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gefüllte Werkstoff ein gefüllter thermo- oder duroplastischer Werkstoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC), Polybutylenterephthalat (PBT), Polyphenylensulfid (PPS), Flüssigkristall-Polymer (LCP) oder BMC (Bulk Molding Compound, ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der geschäumte Werkstoff ein physikalisch oder chemisch geschäumter Werkstoff, vorzugsweise Polycarbonat (PC) oder Polybutylenterephthalat (PBT), ist.