DE102011122615A1

DE102011122615A1 - Bauteil sowie Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102011122615A1
Application number: DE102011122615A
Authority: DE
Inventors: Vanessa Hüger; Olga Gneiting
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-27

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1), insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bauteil (1) eine erste Komponente (3) und eine zweite, als Lichtleiter (4) dienende Komponente umfasst, und wobei die zweite Komponente an die erste Komponente (3) angeflutet wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Bauteil (1), insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste Komponente (3) und eine zweite, als Lichtleiter (4) dienende Komponente, wobei die zweite Komponente aus Polyurethan besteht oder Polyurethan umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Bauteil, insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Ein Verfahren und ein Bauteil der vorgenannten Art sind aus der DE 10 2005 036 533 A1 bekannt. Das darin offenbarte Bauteil ist beispielsweise ein Verkleidungselement für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, wobei in das Verkleidungselement eine Ambiente-Beleuchtung integriert ist. Zu diesem Zweck wird eine erste, nicht transparente Trägerschicht des Verkleidungselements in einem Spritzgussverfahren hergestellt. In einem zweiten Fertigungsschritt wird im gleichen Prozess eine transparente Komponente als Lichtleiter an der Trägerschicht angebracht. Der Lichtleiter kann mit einer Lichtquelle wie einer LED verbunden werden.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Angabe eines Verfahrens der eingangs genannten Art, mit dem effektiv qualitativ hochwertige lange Lichtleiter hergestellt werden können. Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Bauteil der eingangs genannten Art zu schaffen, das qualitativ hochwertig und für den Einbau in ein Kraftfahrzeug geeignet ist.
Diese Probleme werden hinsichtlich des Verfahrens durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich des Bauteils durch ein Bauteil der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die zweite Komponente an die erste Komponente angeflutet wird. Durch das Anfluten können lange Lichtleiter über lediglich einen Anschnitt hergestellt werden, so dass der Lichtleiter keine als Fehlstellen wirkende Bindenähte aufweist. Zusätzlich kann eine hohe Abbildungsgenauigkeit der Auskopplungsstruktur des Lichtleiters erreicht werden. Weiterhin gewährleistet das Anfluten eine große Gestaltungsfreiheit in der Geometrie des Lichtleiters.
Es besteht die Möglichkeit, dass die zweite Komponente aus Polyurethan (PU) besteht oder Polyurethan umfasst. Die Verwendung eines entsprechend weich und elastisch eingestellten Polyurethans für den Lichtleiter kann bei einem in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs eingebauten Bauteil Knarz- und Klappergeräusche vermeiden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die zweite Komponente bei einer Temperatur zwischen 40°C und 100°C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 50°C und 80°C, insbesondere zwischen 55°C und 70°C, beispielsweise bei etwa 60°C verarbeitet wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Komponente bei der Verarbeitungstemperatur eine dynamische Viskosität von weniger als 100 mPas, vorzugsweise von weniger als 80 mPas, insbesondere von weniger als 60 mPas, beispielsweise von etwa 40 mPas aufweist. Dadurch ergibt sich während der Herstellung ein vergleichsweise kleiner Einspritzdruck, der zu einer geringen Werkzeugbeanspruchung und einem geringen Energiebedarf führt.
Es besteht die Möglichkeit, dass die erste Komponente in einem Spritzgusswerkzeug im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass im Anschluss an das Spritzen der ersten Komponente die zweite Komponente unter Zuhilfenahme des gleichen Werkzeugs an die erste Komponente angeflutet wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Teil des Spritzgusswerkzeugs nach dem Spritzen der ersten Komponente gedreht wird, insbesondere um 180° gedreht wird, die gespritzte erste Komponente einer weiteren Kavität des Spritzgusswerkzeugs zugeführt wird und die zweite Komponente in diese weitere Kavität geflutet wird.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass nach dem Spritzen der ersten Komponente mindestens ein Kernzug des Spritzgusswerkzeugs gezogen wird, um eine weitere Kavität zu schaffen, in die die zweite Komponente geflutet wird.
Gemäß Anspruch 8 ist vorgesehen, dass die zweite Komponente aus Polyurethan besteht oder Polyurethan umfasst. Die Wahl eines entsprechend weichen und elastischen Polyurethans verhindert bei der Verwendung beispielsweise als Blende im Innenraum eines Kraftfahrzeugs die geschilderten Knarz- und Klappergeräusche. Weiterhin kann mit Polyurethan als zweiter Komponente das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Bauteils genutzt werden, so dass das Bauteil einen qualitativ hochwertigen langen Lichtleiter ohne als Fehlstellen wirkende Bindenähte aufweisen kann.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Komponente aus Polycarbonat (PC) oder aus Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder aus Polybutylenterephthalat (PBT) oder aus Polyethylenterephthalat (PET) oder aus mehreren dieser Werkstoffe besteht oder Polycarbonat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Polybutylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat umfasst. Die vorgenannten Materialien eignen sich als Ausgangsmaterialien für das Spritzgießen der ersten Komponente und können dabei einzeln oder in Kombinationen wie PC/ABS oder PC/PBT oder PC/PET eingesetzt werden.
Im Nachfolgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen detailliert beschrieben. Darin zeigen
1 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Bauteils;
2 eine schematische Skizze zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das aus 1 ersichtliche Bauteil 1 ist im abgebildeten Ausführungsbeispiel als Blende ausgeführt, die mit der Innenverkleidung 2 eines Kraftfahrzeugs verklipst ist. Die Blende besteht zum weitaus größten Teil aus einer ersten Komponente 3 und umfasst weiterhin eine als Lichtleiter 4 dienende zweite Komponente, die im abgebildeten Ausführungsbeispiel am unteren inneren Rand der ersten Komponente 3 angeordnet ist. Der Lichtleiter 4 erstreckt sich insbesondere ohne Bindenaht über die gesamte Länge des Bauteils 1 in die Zeichenebene der 1 hinein. Auf der Außenseite der ersten Komponente 3 kann optional eine beispielsweise als Lack oder Folie ausgebildete Dekorschicht 13 vorgesehen sein.
Die erste Komponente 3 kann beispielsweise aus Polycarbonat oder aus Acrylnitril-Butadien-Styrol oder aus Polybutylenterephthalat oder aus Polyethylenterephthalat oder aus mehreren dieser Werkstoffe bestehen oder Polycarbonat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Polybutylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat umfassen. Der Lichtleiter kann aus Polyurethan bestehen oder Polyurethan umfassen. Insbesondere kann das Polyurethan des Lichtleiters 4 bei 60°C eine dynamische Viskosität von etwa 44 mPs aufweisen.
2 verdeutlicht, dass in einem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst die erste Komponente 3 des Bauteils 1 in einem Spritzgussverfahren hergestellt wird. 2 zeigt dabei schematisch ein Spritzgusswerkzeug 5 mit einem Aufnahmetrichter 6 für Kunststoffgranulat 7 und einem Einspritzkanal 8. Weiterhin ist eine PU-Anlage 9 vorgesehen, die einen ersten Tank 10 für Polyol und einen zweiten Tank 11 für Isocyanat aufweist, die in einem Mischkopf 12 für das Anfluten gemischt werden können.
Das Spritzgusswerkzeug 5 ist als Doppelkavitäten-Werkzeug ausgebildet. Die Spritzgießanlage ist mit einer Drehteller- oder Wendeplattentechnik versehen, wobei nach dem in der oberen Hälfte der 2 angedeuteten Spritzen der ersten Komponente 3 zumindest eine Werkzeughälfte um 180° gedreht wird. Danach wird die erste Komponente 3 einer weiteren Kavität des Spritzgusswerkzeugs zugeführt, die Raum für das Anfluten der zweiten als Lichtleiter 4 dienenden Komponente lässt. Alternativ kann nach dem Spritzen der ersten Komponente 3 mindestens ein Kernzug des Spritzgusswerkzeugs gezogen wird, um eine weitere Kavität zu schaffen, in die die zweite Komponente geflutet wird.
Nach dem Anfluten der zweiten Komponente kann das nun mit einem integrierten Lichtleiter 4 versehene Bauteil 1 entformt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005036533 A1 [0002]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1), insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bauteil (1) eine erste Komponente (3) und eine zweite, als Lichtleiter (4) dienende Komponente umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente an die erste Komponente (3) angeflutet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente aus Polyurethan besteht oder Polyurethan umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente bei einer Temperatur zwischen 40°C und 100°C, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 50°C und 80°C, insbesondere zwischen 55°C und 70°C, beispielsweise bei etwa 60°C verarbeitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente bei der Verarbeitungstemperatur eine dynamische Viskosität von weniger als 100 mPas, vorzugsweise von weniger als 80 mPas, insbesondere von weniger als 60 mPas, beispielsweise von etwa 40 mPas aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente in einem Spritzgusswerkzeug (5) im Spritzgussverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Spritzgusswerkzeugs (5) nach dem Spritzen der ersten Komponente (3) gedreht wird, insbesondere um 180° gedreht wird, die gespritzte erste Komponente (3) einer weiteren Kavität des Spritzgusswerkzeugs (5) zugeführt wird und die zweite Komponente in diese weitere Kavität geflutet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Spritzen der ersten Komponente (3) mindestens ein Kernzug des Spritzgusswerkzeugs (5) gezogen wird, um eine weitere Kavität zu schaffen, in die die zweite Komponente geflutet wird.
Bauteil (1), insbesondere für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine erste Komponente (3) und eine zweite, als Lichtleiter (4) dienende Komponente, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Komponente aus Polyurethan besteht oder Polyurethan umfasst.
Bauteil (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt ist.
Bauteil (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente (3) aus Polycarbonat oder aus Acrylnitril-Butadien-Styrol oder aus Polybutylenterephthalat oder aus Polyethylenterephthalat oder aus mehreren dieser Werkstoffe besteht oder Polycarbonat oder Acrylnitril-Butadien-Styrol oder Polybutylenterephthalat oder Polyethylenterephthalat umfasst.