DE102011087160A1

DE102011087160A1 - Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102011087160A1
Application number: DE102011087160A
Authority: DE
Inventors: Myoung Ryoul LEE; Byoung Seok Kong
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-11-26
Publication date: 2013-03-07
Also published as: US20130056894A1; CN102962944A; KR101293960B1; KR20130025304A

Abstract

Offenbart wird ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge. Bei dem Verfahren wird ein Oberflächenmaterial in eine obere Gießform eingefügt. Ein Grundmaterial eines verflüssigten Harzes wird mit Hilfe einer Einfüllöffnung einer unteren Gießform bereitgestellt. Eine Form von einem gegossenen Produkt des Crash Pads einschließlich des Oberflächenmaterials und des Grundmaterials wird durch das Verbinden der oberen Gießform und der unteren Gießform miteinander und dem anschließenden Kühlen erhalten. Das gegossene Produkt wird nach dem Trennen der oberen Gießform von der unteren Gießform aus einer Gießform herausgenommen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(a) Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge. Genauer betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge mit Hilfe eines Prozess des Hinterspritzgießens bei niedrigem Druck.
(b) Hintergrund der Erfindung
Für gewöhnlich werden ein Vakuum-Gießprozess und ein Pulver-Gießprozess (zum Beispiel Pulverspritzgießen) häufig beim Herstellen von Crash Pads für Fahrzeuge eingesetzt, für die eine Haut aus Weichschaum angebracht wird. Die obigen Prozesse sind jedoch aufgrund von teuren Herstellungsprozessen und der Vielzahl ihrer Prozessschritte kostenaufwändig. Aus diesem Grund ist es betriebswirtschaftlich schwierig, deren Verwendung bei preisgünstigen Fahrzeugen zu rechtfertigen.
Demzufolge wird bei preisgünstigen Fahrzeugen ein Crash Pad aus Hartplastik angebracht. Da diese Art von Crash Pad jedoch wenig Maserung und einen großen Bedarf bei der Verbesserung der Qualität besitzt, wird insbesondere gesehen, dass Weichschaum so gut geeignet ist.
Wie in 1 dargestellt, wurde ein Prozess entwickelt, bei dem ein Polypropylen-Schaum 3 auf eine thermoplastische Olefinhaut 2 laminiert wird, um ein Oberflächenmaterial 1 zu bilden und dann werden das Oberflächenmaterial 1 und ein Grundmaterial aus Polypropylen miteinander verklebt und aufeinander laminiert, um die Qualität des Crash Pads aus Hartplastik zu verbessern.
Bezugnehmend auf 2, wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads unter Verwendung einer Haut aus Weichschaum das Oberflächenmaterial 1 in eine Gießform eingefügt und für das Vakuumgießen vorgeheizt, und dann wird aus einer separaten Gießform 6 ein Grundmaterial 5 bei einer niedrigen Temperatur spritzgegossen. Danach wird auf das Grundmaterial 5 ein Klebstoff überstrichen und dann werden das Oberflächenmaterial 1 und das Grundmaterial 5 miteinander verklebt. Zum Abschluss werden die Produkte aus der Gießform mit Hilfe eines Stanzprozess entnommen.
Bei dem obigen Prozess ist ein Klebeprozess zwischen dem Oberflächenmaterial 1 und dem Grundmaterial 5 notwendig und es braucht eine lange Zeit, um diesen abzuschließen. Des Weiteren ist der Klebeprozess aufgrund der Verwendung eines getrennten ölbasierten Klebstoffs schädlich für die Umwelt. Um diese Einschränkungen zu überwinden, ist es möglich ein Oberflächenmaterial, bei dem ein Polypropylenschaum an eine thermoplastische Olefinhaut laminiert ist, in eine Gießform einzufügen und dann ein Grundmaterial integral auszubilden.
Im Folgenden wird mit Bezugnahme auf 3 ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads mit Hilfe eines Prozess des Hinterspritzgießens bei niedrigem Druck gemäß dem Stand der Technik beschrieben werden.
Das Oberflächenmaterial 1 wird in die Gießform 6 eingefügt und, wenn die Gießform 6 geöffnet ist, dann wird ein geschmolzenes Harz 5, welches eine Temperatur von ungefähr 150°C besitzt und Bestandteile enthält, wie zum Beispiel Polypropylen und thermoplastisches Olefin, auf die Rückseite des Oberflächenmaterials 1 bei einer niedrigen Temperatur spritzgegossen. Wenn die Gießform 6 geschlossen ist, wird danach das geschmolzene Harz 5, das bei einer niedrigen Temperatur spritzgegossen wurde, auf den Polypropylenschaum 3 des Oberflächenmaterials 1 gedrückt, um das Grundmaterial 5 und das Oberflächenmaterial 1 integral auszubilden. Wenn die Temperaturbeständigkeit des Polypropylenschaums 3 des Oberflächenmaterials 1, an welches das geschmalzene Harz 5 spritzgegossen wird, jedoch gering ist, dann kann bei dem Oberflächenmaterial 1 ein Reißer, eine Eindellung und ein Verbiegen auftreten, was die Außenseite des Oberflächenmaterials 1 verdirbt. Auf der anderen Seite, wenn die Temperaturbeständigkeit des Polypropylenschaums 3 hoch ist, dann gibt es keinen Reißer oder Eindellung, aber die Oberflächenqualität, wie zum Beispiel dessen Dämpfung oder Weichheit, kann herabgesetzt sein.
Wie in 4 dargestellt, kann zusätzlich dazu der Polypropylenschaum 3 geschmolzen werden und durch die Wärme und den Einspritzdruck des geschmolzenen Harzes 5 zusammengedrückt werden. Demzufolge kann die Dicke des Polypropylenschaums 3 bis zu einem Verhältnis von ungefähr 0,6 oder weniger verringert werden, nach dem Gießen zu vor dem Gießen, und die Wiederherstellungsrate des Schaums kann verringert sein. Da im Allgemeinen zwei oder mehr Anschnitte 7 verstreut angeordnet sind, um diese großen Bauteile (zum Beispiel ein Crash Pad) spritzzugießen, kann sich ein Gas, welches von dem geschmolzenen Harz 5 erzeugt wurde, wie in 5 dargestellt, zwischen den Anschnitten 7 während des Zusammendrückens der Gießform 6 sammeln. In diesem Fall kann an einer Schnittstelle zwischen dem Oberflächenmaterial 1 und dem Grundmaterial 5 ein Anschwellen auftreten, wie zum Beispiel ein Verbiegen.
Aus diesem Grund kann Polyethylenschaum oder thermoplastischer Olefinschaum in einer Schaumschicht anstatt in einem Polypropylenschaum verwendet werden, um die Oberflächenqualität zu verbessern (zum Beispiel Dämpfung und Weichheit). In diesem Fall können jedoch Reißer oder Eindellungen zunehmen. Ein Stoff kann ebenfalls in der Schaumschicht anstatt des Polypropylenschaums verwendet werden. Die Struktur des Stoffs an der Oberfläche kann jedoch an der Oberfläche nach dem Gießen überschrieben werden, wobei sich die Außenseite verschlimmert und die wahrgenommene Qualität verringert wird. Wenn ein Schutzfilm des thermoplastischen Olefins an der Einspritzoberfläche des Schaums laminiert ist, um das Einreißen oder Verbiegen des Schaums mit guter Oberflächenqualität zu verhindern, dann kann der Fluss des hochtemperierten Harzes von dem Teil des Einspritzanschnitts verschlechtert werden, wobei das Verbiegen der Oberfläche nach dem Spritzgießen bei niedriger Temperatur zunimmt.
Die in diesem Abschnitt zur Beschreibung des Hintergrunds offenbarten obigen Informationen dienen nur zur Erleichterung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können deshalb Informationen enthalten, die keinen Stand der Technik bilden, welche dem Fachmann in diesem Land bereits bekannt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge zur Verfügung, welches die Herstellungszeit und Komplexität durch das integrale Ausbilden eines Grundmaterials mit Hilfe von Spritzgießen bei niedriger Temperatur ohne einen getrennten Klebeprozess nach dem Einfügen eines Oberflächenmaterials in eine Gießform verringert.
Die vorliegende Erfindung stellt ebenso ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge zur Verfügung, welches den Schaden von einem Oberflächenmaterial minimiert und die Wiederherstellungsrate des Oberflächenmaterials durch das Minimieren des auf einen Polypropylenschaum (Weichschaum) angewandten Drucks und Wärme durch das Minimieren des Drucks des auf einen Polypropylenschaum (Weichschaum) angewandten Drucks und Wärme während dem integralen Ausbilden eines Grundmaterials und des Oberflächenmaterials maximiert, wobei eine Schaumschicht mit hoher Dichte unter dem Weichschaum des Oberflächenmaterials verwendet wird, und das Anschwellen der Außenseite von einem Oberflächenmaterial durch das Absorbieren von Gas verhindert, welches von einem geschmolzenen Harz des Grundmaterials erzeugt wurde.
In einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge zur Verfügung, umfassend: Einfügen eines Oberflächenmaterials in eine obere Gießform; Bereitstellen eines Grundmaterials eines verflüssigten Harzes mit Hilfe einer Einfüllöffnung einer unteren Gießform; Erhalten einer Form eines gegossenen Produkts des Crash Pads einschließlich des Oberflächenmaterials und des Grundmaterials durch das Verbinden der oberen Gießform und der unteren Gießform miteinander und dann anschließend Kühlen; und Entnehmen des gegossenen Produkts von einer Gießform nach dein Trennen der oberen Gießform von der unteren Gießform.
Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das Verfahren des Weiteren das Vakuum-Komprimieren des Oberflächenmaterials an einer inneren Oberfläche der oberen Gießform durch das Abgeben von Luft im Inneren der oberen Gießform mit Hilfe eines Luftauslass der oberen Gießform vor dem Bereitstellen des Grundmaterials nach dem Einfügen des Oberflächenmaterials aufweisen.
Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann das Oberflächenmaterial eine Oberflächenschicht und eine Schaumschicht aufweisen, welche an eine rückwärtige Oberfläche der Oberflächenschicht laminiert ist. Die Schaumschicht kann eine obere Schicht, welche die tatsächliche Oberfläche der Oberflächenschicht kontaktiert und eine Struktur mit niedriger Dichte besitzt, und eine untere Schicht mit einer Struktur mit hoher Dichte aufweisen, an welche ein geschmolzenes Harz gespritzt wird. Die untere Schicht kann Wärme und Druck des geschmolzenen Harzes blockieren.
Andere Aspekte und beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden unten stehend diskutiert.
KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
Die obigen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail mit Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen von diesen beschrieben werden, welche von den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, welche unten stehend nur zur Veranschaulichung dienen, und somit für die vorliegende Erfindung nicht einschränken sind, und wobei:
1 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Oberflächenmaterial eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einem Stand der Technik veranschaulicht;
2 ist eine schematische Ansicht, welche ein beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einem Stand der Technik veranschaulicht;
3 ist eine schematische Ansicht, welche ein weiteres beispielhaftes Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einem Stand der Technik veranschaulicht;
4 ist ein Bild, welches ein durch Druck und Wärme von einem geschmolzenen Harz komprimiertes Oberflächenmaterial im Stand der Technik veranschaulicht;
5 ist eine schematische Ansicht, welche das Anschwellen von einem Oberflächenmaterial, welches durch eine Gaskonzentration verursacht wurde, in einem Stand der Technik veranschaulicht;
6 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
7 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
8 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
9 ist eine Querschnittsansicht, welche die Absorption von Gas veranschaulicht, welches bei einer unteren Schicht einer Schaumschicht während des Formpressens von einem geschmolzenen Harz erzeugt wurde.
Die in den Zeichnungen dargelegten Bezugszeichen enthalten eine Bezugnahme auf die folgenden Elemente, wie unten stehend diskutiert:
Bezugszeichenliste

10: Oberflächenmaterial
11: Oberflächenschicht
12: obere Schicht
13: untere Schicht
14: Gießform
14a: obere Gießform
14b: untere Gießform
15: Anschnitt
16: Grundmaterial
17: Luftauslass
18: Schaumschicht

Es versteht sich, dass die angefügten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgerecht sind, und eine irgendwie vereinfachte Repräsentation von unterschiedlichen bevorzugten Merkmalen, welche für die grundsätzlichen Prinzipien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht sind, darstellen. Die speziellen Konstruktionsmerkmale der vorliegenden Erfindung wie hierin offenbart, einschließlich, zum Beispiel bestimmter Abmaße, Orientierungen, Stellen und Gestaltungen, werden zum Teil von der bestimmten beabsichtigten Anwendung und der Verwendungsumgebung bestimmt werden.
In den Figuren beziehen sich Bezugszeichen auf dieselben oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung über die mehreren Figuren der Zeichnungen hinweg.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird nun im Detail auf unterschiedliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele davon in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht und unten stehend beschrieben sind. Während diese Erfindung in Verbindung mit beispielhaften Ausführungsformen beschrieben werden wird, versteht es sich, dass die vorliegende Beschreibung die Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Im Gegenteil, soll die Erfindung nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen abdecken, sondern ebenso unterschiedliche Alternativen, Abänderungen, Äquivalente und andere Ausführungsformen, welche in dem Erfindungsgedanken und dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein können, wie sie in den beigefügten Patentansprüchen festgelegt sind.
Es versteht sich, dass der Ausdruck ”Fahrzeug” oder „Fahrzeug...” oder andere ähnliche Ausdrücke, wie sie hierin verwendet werden, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen mit einschließt, wie zum Beispiel Personenkraftwagen einschließlich allradangetriebene Offroader (SUV), Busse, Lastwagen, unterschiedliche Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge einschließlich einer Vielzahl von Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen, und dieser schließt Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Plug-in Hybrid Elektrofahrzeuge, wasserstoffangetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit alternativem Kraftstoff (zum Beispiel Kraftstoffe, die aus Ressourcen mit Ausnahme von Erdöl erzeugt wurden) mit ein. Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehrere Kraftquellen besitzt, zum Beispiel sowohl mit Benzin angetriebene als auch elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
6 ist eine schematische Ansicht, welche ein Verfahren/Prozess zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 7 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge, welches die Hitzebeständigkeit eines Oberflächenmaterials 10 verbessert und sowohl der Qualität der Außenflächen als auch der wahrgenommenen Qualität durch das Herstellen eines Crash Pads mit Hilfe von Spritzengießen bei niedrigem Druck genügt. Mit der wahrgenommenen Qualität ist der Grad der Dämpfung oder der Weichheit gemeint, welche eine Oberfläche aufweist oder das Maß, bis zu welchem ein Material einem Druck oder Gewicht nachgibt.
Das Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads kann das Einfügen eines Oberflächenmaterials 10 in eine Gießform, das Spritzgießen eines Grundmaterials 16 bei einem niedrigen Druck und das Entnehmen eines Produkts aufweisen. Als erstes kann das Oberflächenmaterial 10 in eine obere Gießform 14a eingefügt werden. Falls notwendig, kann in diesem Fall das Oberflächenmaterial 10 vorgeheizt sein. Das Oberflächenmaterial 10 des Crash Pads kann eine Oberflächenschicht 11 und eine Schaumschicht 18 aufweisen. Die Schaumschicht 18 kann derart ausgebildet sein, dass sie eine mehrschichtige Struktur besitzt, und auf diese Weise Eindellung, Verbiegen und Einreißen der Oberfläche während des Spritzgießens bewältigt und die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität (zum Beispiel, den Grad von Dämpfung oder Weichheit) sogar nach dem Spritzgießen verbessert. Auf diese Weise ist das Oberflächenmaterial 10 sowohl hitzebeständig als auch von hoher wahrgenommener Qualität, welches beide Probleme der zuvor oben stehend erörterten Konstruktionen sind.
Dazu kann die Schaumschicht 18, welche auf der anderen Seite der Oberflächenschicht 11 angeordnet ist, zwei oder mehr Arten von Olefinpolymer-basiertem Schaum aufweisen, welche unterschiedliche Aufschäumungsverhältnisse oder Arten besitzen und aufeinander gestapelt sind. Die Arten des Olefinpolymer-basierten Schaums können ein Olefin-basiertes thermoplastisches Elastomer (TPE) mit zumindest einem von Polypropylen, Polyethylen, Polypropylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C₄~C₁₂-α-Olefine, und Polyethylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C4~C₁₂-α-Olefine aufweisen. Der Olefinpolymer-basierte Schaum kann ebenfalls zumindest einen aus Styrol-basiertem TPE, Urethan-basiertem TPE, Ester-basiertem TPE, Amid-basiertem TPE und Vinylacetat-basiertem TPE bei einem Fassungsvermögen (content) von 50% oder weniger aufweisen, um die physikalischen Eigenschaften einer Folie zu verbessern.
Wenn die Schaumschicht 18 dazu eingerichtet ist, eine Mehrschicht mit einer oberen Schicht 12 und einer unteren Schicht 13 zu besitzen, wobei die untere Schicht 13, welche ein Injektionsharz 16 kontaktiert, einen Schaum mit einer hohen Hitzebeständigkeit aufweisen kann, und die untere Schicht 12, welche mit dem Oberflächenmaterial 10 verbunden ist, um auf diese Weise die wahrgenommene Qualität zu beeinflussen, kann einen Schaum aufweisen, welcher eine bessere wahrgenommene Qualität besitzt, wie zum Beispiel eine erhöhte Dämpfungseigenschaft.
Wie in 7 dargestellt, kann das Oberflächenmaterial 10 des Crash Pads für Fahrzeuge gemäß der Ausführungsform die Oberflächenschicht 11 und die Schaumschicht 18 aufweisen. In diesem Fall kann die Oberflächenschicht 11 eine Folie aus thermoplastischem Olefin, Folie aus Polyvinylchlorid, Folie aus PVC-Gemisch und Folie aus Polyurethan aufweisen, welche häufig als Innenraummaterial für Fahrzeuge verwendet werden.
Die Folie aus TPO kann ein Olefin-basiertes thermoplastisches Elastomer (TPE) einschließlich zumindest einem aus Polypropylen, Polyethylen, Polypropylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C₄~C₁₂-α-Olefine, und Polyethylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C₄~C₁₂-α-Olefine aufweisen. Die Folie aus TPO kann zumindest einen aus Styrol-basiertem TPE, Urethan-basiertem TPE, Ester-basiertem TPE, Amid-basiertem TPE und Vinylacetat-basiertem TPE mit einem Fassungsvermögen von ungefähr 0,1 Gewichts-% bis zu ungefähr 50 Gewichts-% aufweisen, um die physikalischen Eigenschaften einer Folie zu verbessern, und kann des Weiteren einen Prozess zum Strahlungsvernetzen zum Verbessern der Instanthaltung für das Stanzen und der Oberflächenbeschaffenheit bezüglich Abrieb aufweisen. In diesem Fall können die Kratzfestigkeit, Dauerhaltbarkeit, die chemische Beständigkeit und die Abriebfestigkeit zudem durch das weitere Beschichten eines chlorhaltigen Polypropylen-basierten Harz, Acryl-basierten Harz und Urethan-basierten Harz auf die Oberfläche der Oberflächenschicht 11 verbessert werden.
Die Schaumschicht 18 kann in einer Mehrschicht ausgebildet werden, und bei dieser Ausführungsform kann sie eine mehrschichtige Struktur einschließlich einer oberen Schicht 12 und einer unteren Schicht 13 aufweisen. Die Schaumschicht 18 kann drei Schichten einschließlich einer oberen Schicht 12, einer Zwischenschicht und einer unteren Schicht, oder mehr aufweisen. Insbesondere, wenn die Schaumschicht 18 in einer Mehrschicht ausgebildet ist, dann können Schäume mit unterschiedlichen Aufschäumungsverhältnissen oder Arten verwendet werden. Da die obere Schicht 12 mit dem Oberflächenmaterial 10 kombiniert ist, welches die Oberflächenschicht 11 bildet und die wahrgenommene Qualität beeinflusst, kann die obere Schicht 12 unter Verwendung von PP/PE/TPO Schaum für das Vakuumgießen gebildet werden.
Da die untere Schicht 13 in Kontakt mit einem Injektionsharz 16 mit hoher Temperatur kommt, kann die untere Schicht 13 zudem unter Verwendung eines PP Schaums für das Spritzgießen ausgebildet werden, welches eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit besitzt. Zu diesem Zweck kann der TPE Schaum als die Schaumschicht 18 verwendet werden. Insbesondere kann der Schaum ein Olefin-basiertes thermoplastisches Elastomer (TPE) einschließlich zumindest einem aus Polypropylen, Polyethylen, Polypropylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C₄~C₁₂-α-Olefine, und Polyethylen Copolymer oder Terpolymer einschließlich C₂ oder C₄~C₁₂-α-Olefine aufweisen. Zudem kann der Schaum zumindest einen aus Styrol-basiertem TPE, Urethan-basiertem TPE, Ester-basiertem TPE, Amid-basiertem TPE und Vinylacetat-basiertem TPE mit einem Fassungsvermögen von 50% oder weniger aufweisen, um die physikalischen Eigenschaften einer Folie zu verbessern.
Die obere Schicht 12 kann des Weiteren bei einem Verhältnis von ungefähr 5 bis zu ungefähr 50 aufgeschäumt werden, um die wahrgenommene Qualität während des Spritzgießens zu verbessern, und die untere Schicht 13 kann bei einem Verhältnis von ungefähr 1 zu ungefähr 30 aufgeschäumt werden, um die Hitzebeständigkeit zu verbessern.
8 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 9 ist eine Querschnittsansicht, welche die Absorption von Gas veranschaulicht, welches bei einer unteren Schicht einer Schaumschicht während des Formpressens von einem geschmolzenen Harz erzeugt wurde. Hier bezieht sich das Aufschäumungsverhältnis auf die Dichte des Schaums. Das Aufschäumungsverhältnis ist ein inverses Verhältnis zu der Dichte.
Die obere Schicht 12 kann mit einer Schaumstruktur mit niedriger Dichte ausgebildet werden, um die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität eines Crash Pads zu erhöhen. Die untere Schicht kann mit einer Schaumstruktur mit hoher Dichte ausgebildet werden, um Wärme und Druck eines geschmolzenen Harzes 16, welches auf das Oberflächenmaterial 10 während dem Spritzgießen eingespritzt wird, zu blockieren. Auf diese Weise kann die Dicke der Schaumschicht 18 beibehalten werden, und die Abweichung der Dicke in Übereinstimmung mit den Stellen der Schaumschicht 18 kann minimiert werden. Ebenso kann die Wiederherstellungsrate des Schaums aufgrund der Schaumschicht mit hoher Dichte 18 erhöht werden. Zum Beispiel zeigt die Verbesserung bei der Wiederherstellungsrate der Schaumschicht 18 aufgrund der unteren Schicht 13 der Struktur mit hoher Dichte, dass die Dicke der Schaumschicht 18 nach dem Gießen um ungefähr 0,8% oder mehr im Vergleich zu derjenigen vor dem Gießen zunimmt.
Die untere Schicht 13 der Struktur mit hoher Dichte kann Gas absorbieren, welches von dem geschmolzenen Harz 16 erzeugt wurde, um das Anschwellen und Verbiegen des Oberflächenmaterials 10 aufgrund der Gaskonzentration zwischen den bestehenden Anschnitten zu verhindern. Das Material des Schaums mit hoher Dichte kann ein PP Schaum Material oder ein polares Polymermaterial aufweisen, welches identisch mit dem Grundmaterial 16 für das weiche Verbinden mit dem Grundmaterial 16 ist, und kann ein Material aufweisen, welches homo-PP von ungefähr 10 Gewichts-% oder mehr enthält, um den Effekt der Hitzebeständigkeit des Produkts zu verbessern. Zusätzlich dazu kann die geschäumte Dicke der oberen Schicht 12 von ungefähr 0,5 mm bis zu ungefähr 9,5 mm reichen, um die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität nicht zu beeinflussen, und die untere Schicht 13 kann ebenfalls in der Dicke von ungefähr 0,5 mm bis zu ungefähr 9,5 mm reichen, um die Temperatur des eingespritzten Harzes auszuhalten.
Das Aufschäumungsverhältnis, die Art des Materials und die Dicke können in Übereinstimmung mit den Gießbedingungen des eingespritzten Harzes und der Zufriedenheit mit der an der Oberfläche wahrgenommene Qualität variieren. insbesondere kann die Dicke der Schaumschicht 18 einschließlich der oberen Schicht 12 und der unteren Schicht 13 von ungefähr 1 mm bis zu ungefähr 10 mm reichen. Der Grund dafür, warum die Dicke der Schaumschicht 18 auf den obigen Bereich beschränkt ist, liegt darin, dass wenn die Dicke von einer Schicht 0,5 mm beträgt, welches der minimale Erhaltungszustand der Schaumschicht 18 ist. Wenn zum Beispiel die obere Schicht 12 unterhalb von ungefähr 0.5 mm gehalten wird, dann kann die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität verringert sein, wenn sie mit dem Oberflächenmaterial 10 kombiniert wird. Zusätzlich dazu, wenn die untere Schicht 13 unterhalb von ungefähr 0,5 mm gehalten wird, dann kann sie die Temperatur (ungefähr 150°C bis zu 250°C) des eingespritzten Harzes 16 nicht ertragen, was ein Verbiegen, Eindellen und Einreißen während des Spritzgießens zur Folge haben kann. Demzufolge muss die Schaumschicht 18 eine Dicke von ungefähr 1 mm oder mehr besitzen. Genauer, bezieht sich bei dem obigen Beispiel der Bereich von 1 mm auf die Dicke der Schaumschicht 18, welche aus zwei Schichten besteht (das heißt, die obere Schicht 12 und die untere Schicht 13). Aus diesem Grund wird eine Hälfte von 1 mm, das heißt 0,5 mm, der neue Bereich für die einzelne obere Schicht oder die einzelne untere Schicht.
Wenn die Dicke der Schaumschicht 18 ungefähr 10 mm übersteigt, dann kann eine Verringerung der Scharfe eines Bauteils nach dem Gießen, eine Abweichung von anderen Baugruppen und eine Erhöhung der Kosten auftreten. Demzufolge muss die Schaumschicht 18 eine Dicke von ungefähr 10 mm oder weniger besitzen.
Das eingespritzte Harz (geschmolzenes Harz 16 für das Grundmaterial) kann auf eine Unterfläche der unteren Oberflächenschicht 13, das heißt der Schaumschicht 18 des Oberflächenmaterials 10, mit Hilfe des Anschnitts 15 einer Spritzgießmaschine eingespritzt werden, in einem Zustand, bei dem das eingespritzte Harz auf eine Temperatur von ungefähr 150°C bis zu ungefähr 250°C geschmolzen ist. Da der Schaum des Weiteren nicht in unterschiedlichen Aufschäumungsverhältnissen und Materialien zum gleichen Zeitpunkt eingespritzt werden kann, wird ein getrennter Kombinationsprozess zum Laminieren der unterschiedlichen Schäume benötigt. Das Laminierverfahren kann thermisches Laminieren, Klebstofflaminieren und Arten des Heißklebelaminierens umfassen, bevorzugt thermisches Laminieren.
Wenn die Oberflächenschicht 11 mit der oberen Schicht 12 der Schaumschicht 18 mit Hilfe des thermischen Laminierens kombiniert wird, dann muss die Temperatur der Oberflächenschicht 11 direkt vor dem Laminieren bei zumindest ungefähr 50°C bis zu 300°C beibehalten werden, um eine Foliierung nach dem Gießen zu verhindern. Das Oberflächenmaterial 10 kann in eine obere Gießform 14a eingefügt werden, und dann, falls notwendig, kann die innere Luft der oberen Gießform 14a abgegeben werden, um dem Oberflächenmaterial 10 zu erlauben, an einer Zieloberfläche im Inneren der oberen Gießform 14a vakuum-komprimiert zu werden und gleichzeitig das Grundmaterial 16 von einem Zustand des verflüssigten Harz an eine obere Oberfläche durch die untere Gießform 14b bereitzustellen. Wenn sich die Gießform 14 in einem geöffneten Zustand befindet, dann kann das verflüssigte Harz 16 mit Hilfe des Anschnitts 15 auf das Oberflächenmaterial 10 gespritzt werden. Hier kann ein Luftauslass 17 in der oberen Gießform 14a zum Herauslassen von Luft ausgebildet sein. Wenn die Luft im Inneren der oberen Gießform 14a durch eine Vakuumpumpe (nicht dargestellt) herausgelassen wird, dann kann das Oberflächenmaterial 10 auf der Unterseite der oberen Gießform 14a vakuum-komprimiert werden.
Eine Heißkanaldüse ist ebenfalls in der unteren Gießform 14b angeordnet, um das Grundmaterial 16 eines verflüssigten Harzes bereitzustellen, und das Grundmaterial 16 des verflüssigten Harzes, welches von der Heißkanaldüse bereitgestellt wurde, kann PP oder TPO Harz aufweisen, welches ein Olefinharz ist, aber die Ausführungsformen sind nicht darauf beschränkt.
Als nächstes kann die obere Gießform 14a nach unten mit der unteren Gießform 14b verbunden werden. Hier kann das verflüssigte Harz 16, welches der unteren Gießform 14b bereitgestellt wurde, in einer gegossenen Form der Gießform 14 zum Ausbilden des Grundmaterials 16 ausgebildet werden, und ebenfalls integral mit dem Oberflächenmaterial 10 ausgebildet werden, das zu diesem Zeitpunkt noch nicht abgekühlt ist, ohne einen separaten Klebstoff.
Danach kann sich die obere Gießform 14a anheben und das ausgeformte Teil des Crash Pads kann von der unteren Gießform 14b getrennt werden. Das Teil des Crash Pads kann mit Hilfe von Stanzen bearbeitet werden, so dass es eine geeignete Größe besitzt, und auf diese Weise wird ein inneres Material entnommen, das vollständig geschmolzen wurde. Hier kann der Prozess des Stanzens identisch mit einem gewöhnlichen Stanzprozess sein, welcher für das Gießen eines inneren Materials für Fahrzeuge verwendet wird, und eine detaillierte Beschreibung von selbigem wird ausgelassen werden.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detaillierter basierend auf der folgenden Ausführungsform beschrieben werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
BEISPIEL
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung und sollen selbige nicht einschränken. Ein Crash Pad für Fahrzeuge gemäß einer Ausführungsform kann eine Oberflächenschicht 11 und eine Schaumschicht 18 umfassen. Die Oberflächenschicht 11 kann von demselben Verfahren wie ein gewöhnliches Verfahren konfiguriert sein, und die Schaumschicht 18 kann in einer Struktur hergestellt werden, bei der die obere Schicht 12, welche aus einem PP/PE/TPO Schaummaterial zum Vakuumgießen gebildet ist, welches ein großes Aufschäumungsverhältnis besitzt (zum Beispiel ungefähr 15 oder mehr), an der unteren Schicht 13 laminiert wird, welche aus einem PP Schaummaterial zum Spritzgießen gebildet ist, welches ein geringeres Verhältnis (zum Beispiel ungefähr 15 oder weniger) und eine große Hitzebeständigkeit besitzt.
PRÜFBEISPIEL 1
Die untere Schicht der Schaumschicht wird mit der gleichen mehrschichtigen Struktur wie die Ausführungsform 1 gebildet, mit der Ausnahme, dass die untere Schicht aus TPO/PP/PE Folien gebildet wird.
PRÜFBEISPIEL 2
Die Schaumschicht wird mit einer einzigen Schichtstruktur aus PP Schaum für das Spritzgießen gebildet, und die Oberflächenschicht wird unter Verwendung derselben Konfiguration wie eine gewöhnliche gebildet.
PRÜFBEISPIEL 3
Die Schaumschicht wird mit einer einzigen Schichtstruktur aus PP/PE/TPO Schaum für das Vakuumgießen gebildet, und die Oberflächenschicht wird unter Verwendung derselben Konfiguration wie eine gewöhnliche gebildet.
PRÜFBEISPIEL 4
Die Schaumschicht wird mit einer einzigen Lage von Stoff (zum Beispiel Vliesstoff, Gewebe, etc.) gebildet, und die Oberflächenschicht wird unter Verwendung derselben Konfiguration wie eine gewöhnliche gebildet.

Um Reißer, Eindellung, Verbiegung, Dickenabweichung und die Eigenschaften der wahrgenommenen Qualität der Oberfläche nach dem Spritzgießen zu überprüfen, wurde eine Probe von derselben Größe und desselben Zustands hergestellt, und die Eigenschaften wurden während des obigen Prozess überprüft, und dessen Ergebnis ist als Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1

Aufteilung	Art der Schaumschicht	Reißer/Eindellung während des Spritzgießens	Oberfläche der Außenseite nach Spritzgießen (Verbiegen der Oberfläche, Dickenabweichung)	Wahrgenomnmene Qualität der Oberfläche nach Spritzgießen (Dämpfung/Weichheit)
Beispiel	Obere Schicht: PP/PE/TPO Schaum für Vakuumgießen	O	O	O
Prüfbeispiel 1	Obere Schicht: PP/PE/TPO Schaum für Vakuumgießen	O	X	O
Prüfbeispiel 2	PP Schaum für Spritzgießen (hohe Hitzebeständigkeit, geringes Verhält.: 15 oder weniger)	O	O	X
Prüfbeispiel 3	PP/PE/TPO Schaum für Vakuumgießen (hohes Verhält.: 15 oder mehr)	X	X	O
Prüfbeispiel 4	Stoff (Vliesstoff, Gewebe, etc.)	O	X	X

In Tabelle 1 steht O dafür, dass es keine Reißer, Eindellung, Verbiegung der Oberfläche und Dickenabweichung gibt, und die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität ausgezeichnet ist. X bedeutet das Gegenteil von O.
Wie in Tabelle 1 dargestellt, ergänzen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Beschränkungen der gewöhnlichen Schaumschichten 18, und haben bestätigt, dass das Spritzgießen (keine Reißer und Eindellung), die äußere Oberfläche nach dem Spritzgießen und die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität nach dem Spritzgießen gut sind.
Im Lichte des oben stehenden Verfahrens verringert die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise die Herstellungskosten und die Komplexität des gesamten Prozess, da das Oberflächenmaterial und das Grundmaterial ohne einen getrennten Klebeprozess durch das integrale Ausformungen des Grundmaterials an dem Oberflächenmaterial mit Hilfe eines Verfahrens des Hinterspritzgießens bei niedrigem Druck miteinander verbunden werden können. Da eine Schaumschicht mit hoher Dichte zwischen einem Grundmaterial und einem Oberflächenmaterial eines Crash Pads eingefügt wird, auf welches ein Weichschaum angewandt wird, und die Schaumschicht mit hoher Dichte den Druck und die Wärme des Harzes während des Spritzgießens blockiert, kann die Dicke des Oberflächenmaterials zudem beibehalten werden, und die Abweichung bei der Dicke in Übereinstimmung mit deren Ort kann minimiert werden, wobei sich auf diese Weise die Wiederherstellungsrate des Schaums verbessert. Zusätzlich dazu kann die Schaumschicht mit hoher Dichte das Anschwellen und Verbiegen des Oberflächenmaterials durch das Absorbieren des Gases, welches von einem geschmolzenen Harz erzeugt wird, verhindern, welches durch die Gaskonzentration zwischen den Anschnitten im Stand der Technik verursacht wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Außenseite der Oberfläche durch das Verhindern von Eindellung, Reißern und dem Verbiegen des Oberflächenmaterials zu verbessern, und ebenfalls die an der Oberfläche wahrgenommene Qualität, wie zum Beispiel Dämpfung oder Weichheit, sogar nach dem Spritzgießen zu verbessern.
Die Erfindung wurde im Detail mit Bezugnahme auf deren beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Der Fachmann erkennt jedoch, dass an diesen Ausführungsformen Veränderungen durchgeführt werden können, ohne dabei von den Prinzipien der Erfindung und dem Erfindungsgedanken abzuweichen, wobei deren Schutzumfang in den angehängten Patentansprüchen und ihren Äquivalenten festgelegt wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge, umfassend die Schritte des: Einfügen eines Oberflächenmaterials in eine obere Gießform; Bereitstellen eines Grundmaterials eines verflüssigten Harzes mit Hilfe einer Einfüllöffnung einer unteren Gießform in die untere Gießform; Erhalten einer Form eines gegossenen Produkts des Crash Pads, welche das Oberflächenmaterial und das Grundmaterial durch das Verbinden der oberen Gießform und der unteren Gießform miteinander aufweist und dann anschließend Kühlen; und Entnehmen des gegossenen Produkts aus der Gießform nach dem Trennen der oberen Gießform von der unteren Gießform.
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend das Vakuum-Komprimieren des Oberflächenmaterials an einer inneren Oberfläche der oberen Gießform durch das Abgeben von Luft im Inneren der oberen Gießform mit Hilfe eines Luftauslass der oberen Gießform, vor dem Bereitstellen des Grundmaterials, nach dem Einfügen des Oberflächenmaterials in die obere Gießform.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: das Oberflächenmaterial eine Oberflächenschicht und eine Schaumschicht aufweist, welche an einer rückwärtigen Oberfläche der Oberflächenschicht laminiert ist; die Schaumschicht eine obere Schicht, welche die tatsächliche Oberfläche der Oberflächenschicht kontaktiert und eine Struktur mit niedriger Dichte besitzt, und eine untere Schicht mit einer Struktur mit hoher Dichte aufweist, an welche ein geschmolzenes Harz gespritzt wird; und die untere Schicht die Wärme und den Druck des geschmolzenen Harzes blockiert.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Oberflächenschicht mit der oberen Schicht der Schaumschicht mittels thermischen Laminierens kombiniert ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei wenn die Oberflächenschicht mit der oberen Schicht der Schaumschicht mittels thermischen Laminierens kombiniert wird, dann wird die Temperatur der Oberflächenschicht direkt vor dem Laminieren bei zumindest ungefähr 50°C bis zu ungefähr 300°C beibehalten.
Verfahren nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend das Ablassen von innerer Luft der oberen Gießform, um es dem Oberflächenmaterial zu erlauben, an einer Zieloberfläche im Inneren der oberen Gießform vakuum-komprimiert zu werden.
Verfahren nach Anspruch 6, des Weiteren umfassend das gleichzeitige Bereitstellen des Grundmaterials von einem Zustand des verflüssigten Harzes an eine obere Oberfläche durch die untere Gießform 14b zum selben Zeitpunkt wie das Ablassen.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei wenn die obere Gießform und die untere Gießform nicht geschlossen sind, um eine Gießform zu bilden, dann kann das verflüssigten Harz auf das Oberflächenmaterial mit Hilfe eines Anschnitts eingespritzt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Luftauslass 17 in der oberen Gießform zum Ablassen von Luft ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine Heißkanaldüse in der unteren Gießform ausgebildet ist, um dem Grundmaterial von einem verflüssigten Harz bereitzustellen, und das Grundmaterial des verflüssigten Harzes, welches von der Heißkanaldüse bereitgestellt wurde, ist entweder Polypropylen oder thermoplastisches Olefinharz.
System zum Herstellen eines Crash Pads für Fahrzeuge, mit: einer oberen Gießform, welche dazu eingerichtet ist, ein Oberflächenmaterial und ein Grundmaterial von einem verflüssigten Harz mit Hilfe einer Einfüllöffnung in einer unteren Gießform aufzunehmen, wobei die untere Gießform dazu eingerichtet ist, das Grundmaterial von einem verflüssigten Harz mit Hilfe der Einfüllöffnung aufzunehmen, wobei eine Form von einem gegossenen Produkt des Crash Pads, welches das Oberflächenmaterial und das Grundmaterial aufweist, durch das Verbinden der oberen Gießform und der unteren Gießform miteinander und dem anschließenden Kühlen erhalten wird, und durch das Entnehmen des gegossenen Produkts aus der Gießform nach dem Trennen der oberen Gießform von der unteren Gießform.
System nach Anspruch 11, wobei das Oberflächenmaterial an einer inneren Oberfläche der oberen Gießform durch das Ablassen von Luft im Inneren der oberen Gießform mit Hilfe eines Luftauslasses der oberen Gießform vakuum-komprimiert wird, vor dem Bereitstellen des Grundmaterials, nach dem Einfügen des Oberflächenmaterials in die obere Gießform.
System nach Anspruch 11, wobei: das Oberflächenmaterial eine Oberflächenschicht und eine Schaumschicht aufweist, welche an einer rückwärtigen Oberfläche der Oberflächenschicht laminiert ist; die Schaumschicht eine obere Schicht, welche die Oberfläche der Oberflächenschicht kontaktiert und eine Struktur mit niedriger Dichte besitzt, und eine untere Schicht mit einer Struktur mit hoher Dichte aufweist, an welche ein geschmolzenes Harz gespritzt wird; und die untere Schicht die Wärme und den Druck des geschmolzenen Harzes blockiert.
System nach Anspruch 13, wobei die Oberflächenschicht mit der oberen Schicht des Schaumschicht mittels thermischen Laminierens kombiniert wird.
System nach Anspruch 14, wobei wenn die Oberflächenschicht mit der oberen Schicht der Schaumschicht mittels thermischen Laminierens kombiniert wird, dann wird die Temperatur der Oberflächenschicht direkt vor dem Laminieren bei zumindest ungefähr 50°C bis zu ungefähr 300°C beibehalten.
System nach Anspruch 11, wobei ein Lufteinlass, welcher in der oberen Gießform ausgebildet ist, dazu eingerichtet ist, um innere Luft der oberen Gießform abzulassen, um es dem Oberflächenmaterial zu erlauben, an einer Zieloberfläche im Inneren der oberen Gießform vakuum-komprimiert zu werden.
System nach Anspruch 16, wobei die untere Gießform dazu eingerichtet ist, gleichzeitig das Grundmaterial von einem Zustand des verflüssigten Harzes an eine obere Oberfläche bereitzustellen.
System nach Anspruch 17, wobei wenn die obere Gießform und die untere Gießform nicht geschlossen sind, um eine Gießform zu bilden, dann kann das verflüssigten Harz auf das Oberflächenmaterial mit Hilfe eines Anschnitts eingespritzt werden.
Das Verfahren nach Anspruch 17, wobei eine Heißkanaldüse in der unteren Gießform ausgebildet und dazu eingerichtet ist, um das Grundmaterial von einem verflüssigten Harz bereitzustellen, und das Grundmaterial des verflüssigten Harzes, welches von der Heißkanaldüse bereitgestellt wurde, ist entweder Polypropylen oder thermoplastisches Olefinharz.