DE102012005011A1

DE102012005011A1 - Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements mit einer Furnierschicht aus Echtholz und unter Verwendung des Verfahrens hergestelltes Furnierelement

Info

Publication number: DE102012005011A1
Application number: DE201210005011
Authority: DE
Inventors: Stefan Herder; Jörg Reisinger; Peter Salg
Original assignee: Daimler AG; Warema Kunststofftechnik und Maschinenbau GmbH
Current assignee: Warema Kunststofftechnik und Maschinenbau GmbH; Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-19

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements mit einer Furnierschicht (1) aus Echtholz geschaffen, das ein derartiges Einbringen einer Gravur (3) in die Furnierschicht (1), dass eine Sichtseite der Furnierschicht (1) die Gravur (3) mit einer vorgebbaren Tiefe aufweist, ein Aufbringen einer Deckschicht mit einer glatten äußeren Oberfläche auf der Sichtseite der Furnierschicht (1) und ein Verhärten von Stellen der Fumierschicht (1), an denen Kanten der Gravur (3) ausgebildet sind oder auszubilden sind, vor dem Aufbringen der Deckschicht auf der Sichtseite der Furnierschicht (1) aufweist. Weiterhin wird ein Furnierelement geschaffen, unter Verwendung des Verfahrens hergestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements mit einer Furnierschicht aus Echtholz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein unter Verwendung des Verfahrens hergestelltes Furnierelement.
Aus der den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildenden DE 20 1010 002 138 U1 ist ein Furnierelement mit einer Fumierschicht aus Echtholz bekannt, die mit einer tragenden Kunststoffschicht unterbaut ist und deren Sichtseite mit einer Lackschicht oder mit einer transparenten Kunststoffdeckschicht überzogen ist. In das Furnier ist eine mittels Laser geschnittene Gravur mit einer bestimmten Tiefe eingearbeitet. Die Lackschicht bzw. Kunststoffdeckschicht weist eine glatte Oberfläche auf.
Beim Herstellen dieses Furnierelements wird eine Deckschicht, zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial, mittels eines Vorderspritzverfahrens aufgebracht und können hierdurch je nach verwendeter Holzart eine Verformung und ein Verschleiß von Kanten der Gravur (Verrundung) auftreten, was die qualitative Anmutung verringert.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements und ein Furnierelement zu schaffen, mit denen die Nachteile des Stands der Technik beseitigt werden.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements mit einer Furnierschicht aus Echtholz geschaffen, das ein derartiges Einbringen einer Gravur in die Furnierschicht, dass eine Sichtseite der Furnierschicht die Gravur mit einer vorgebbaren Tiefe aufweist, ein Aufbringen einer Deckschicht mit einer glatten äußeren Oberfläche auf der Sichtseite der Furnierschicht und ein Verhärten von Stellen der Furnierschicht, an denen Kanten der Gravur ausgebildet sind oder auszubilden sind, vor dem Aufbringen der Deckschicht auf der Sichtseite der Fumierschicht aufweist.
Gemäß einer Ausgestaltung wird bei dem Verhärten ein Tempern der Furnierschicht vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 80 und 230°C durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird bei dem Verhärten Druck auf die Fumierschicht ausgeübt und/oder das Verhärten unter Vakuum durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird bei dem Verhärten ein Abkühlen der Furnierschicht vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 0 und 196°C durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird bei dem Verhärten ein Einbringen eines aushärtenden Materials in die Furnierschicht durchgeführt wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird als das aushärtende Material Einkomponentenleim, Zweikomponentenleim, Mehrkomponentenleim, Polyurethan oder Akrylat verwendet.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird das Verhärten derart durchgeführt, dass das Echtholz der Furnierschicht nach dem Verhärten eine im Vergleich zu einem Zustand vor dem Verhärten erhöhte Druckfestigkeit von 50 N/mm2 oder größer, vorzugsweise 60 N/mm² oder größer aufweist, und/oder betragen Kantenradien der Gravur nach dem Aufbringen der Deckschicht weniger als 0,3 mm, bevorzugt weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt ungefähr 0,05 mm.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vor dem Aufbringen der Deckschicht die der Sichtseite der Furnierschicht gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes geschliffen, und/oder werden auf die der Sichtseite des Furnierschicht gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes eine oder zwei Leimschichten aufgebracht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird auf einer einer Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegenden Oberfläche des Furnierelements eine transluzente oder transparente Unterschicht aufgebracht und durchdringt die vorgebbare Tiefe der Gravur vorzugsweise die Furnierschicht und reicht bis zu der transluzenten oder transparenten Unterschicht.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Furnierelement, vorzugsweise zur Verwendung in einem Fahrzeug, geschaffen, das unter Verwendung des vorhergehenden Verfahrens oder eines seiner Ausgestaltungen hergestellt ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, in der gleiche oder äquivalente Teile durchgängig durch die mehreren Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Es zeigen:
1a bis 1d eine schematische Schnittdarstellung einer Verformung und eines Verschleißes von Kanten einer Gravur (Verrundung) bei Verwendung einer Echtholzschicht aus weichem Holz und Aufbringen einer Deckschicht mittels eines Vorderspritzverfahrens zum Verdeutlichen eines Problems im Stand der Technik;
2 eine schematische Schnittdarstellung eines Einbringens eines aushärtenden Materials in eine Furnierschicht bzw. Echtholzschicht eines Furnierelements von einer Sichtseite des Furnierelements nach Erzeugen einer Gravur gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3a eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Furnierelements mit einer Unterschicht und einer darüber angeordneten, nicht kalibrierten Echtholzschicht zum Verdeutlichen eines Problems im Stand der Technik; und
3b eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Furnierelements mit einer Unterschicht, einer darüber angeordneten Leimschicht und einer darüber angeordneten, kalibrierten Echtholzschicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die 1a bis 1d zeigen eine schematische Schnittdarstellung einer Verformung und eines Verschleißes von Kanten einer Gravur (Verrundung) bei Verwendung einer Echtholzschicht aus weichem Holz und Aufbringen einer Deckschicht mittels eines Vorderspritzverfahrens zum Verdeutlichen eines Problems im Stand der Technik.
In 1(a) ist in schematischer Schnittdarstellung eine Echtholzschicht 1 mit einer Unterschicht 2 dargestellt. In der Echtholzschicht 1 aus weichem Holz ist eine Gravur 3 ausgebildet, die bis zu der Unterschicht 2 reicht. Kanten 4 der Gravur 3 besitzen einen kleinen Kantenradius. Wenn, wie in 1(b) bis 1(d) schematisch dargestellt, ein Vorderspritzmaterial 5 im Wege eines Vorderspritzverfahrens auf eine derartige Echtholzschicht 1 aus weichem Holz aufgebracht wird, führt dies aufgrund des hohen Drucks des Vorderspritzmaterials 5 zu einer Verformung und einem Verschleiß der Kanten 4 der Gravur 3. Aufgrund der Verrundung der Kanten 4 verschlechtert sich die qualitative Anmutung des fertig gestellten Furnierelements.
Im Detail wird beim Aufbringen einer Deckschicht mittels des Vorderspritzverfahrens auf eine derartige, mit der Gravur 3 versehene Echtholzschicht bzw. Fumierschicht 1 aus weichem Holz zum Beispiel Kunststoffmaterial mit einer Temperatur von typischerweise zwischen 200 und 250°C auf die Sichtseite der Furnierschicht 1 aufgebracht und dieses Kunststoffmaterial mit einem Druck von typischerweise zwischen 800 und 1000 Bar in die durch die Gravur 3 erzeugten Vertiefungen hineingepresst.
Um eine hochqualitative Anmutung zu erzielen, ist es erforderlich, dass beim fertig gestellten Furnierelement die Kanten 4 der Gravur 3 möglichst kleine Kantenradien aufweisen. Beim Einschneiden der Gravur 3 in Echtholz mit Hilfe von herkömmlichen Fräsverfahren oder unter Verwendung eines Lasers kann zum Beispiel die Gravur 3 erzeugt werden, deren Kanten 4 einen Kantenradius von ungefähr bis zu 0,05 mm aufweisen. Kleine Kantenradien zwischen etwa 0,3 mm und 0,05 mm sind insbesondere bei hinterleuchteten Symbolen und Darstellungen vorteilhaft, da bei derartigen Furnierelementen ein größerer Kantenradius eine unmittelbar sichtbare Verschlechterung der Anmutung zur Folge hat.
Wenn das für die Furnierschicht 1 verwendete Echtholz eine zu geringe Härte aufweist, führt ein Vorderspritzverfahren oftmals zu einer unerwünschten Verformung und einem Verschleiß der Kanten 4 der Gravur 3. Diese Verformung/dieser Verschleiß zeigt sich in Form einer Verrundung der Kanten 4 der Gravur 3, d. h. in einer Vergrößerung der Kantenradien.
Um eine derartige Verformung/einen derartigen Verschleiß zu vermeiden, konnte bisher entweder nur Echtholz ab einer bestimmten Härte (Hartholz) verwendet werden, oder es konnten bei Verwendung von weicheren Hölzern lediglich Verfahren zum Aufbringen einer Deckschicht angewendet werden, bei denen ein geringerer Druck als bei Vorderspritzverfahren auf eine Sichtseite der Furnierschicht 1 ausgeübt wird, wie zum Beispiel ein Lackierverfahren.
Mit einer Beschränkung auf Hölzer ab einer bestimmten Härte ist jedoch eine starke Einschränkung bezüglich der möglichen Oberflächen verbunden. Bei Verzicht auf die Anwendung eines Vorderspritzverfahrens sind die Möglichkeiten zur Herstellung von preiswerten und gleichzeitig hochqualitativen Oberflächen von Furnierelementen beschränkt. Zum Beispiel können bei Verwendung von weichen Hölzern keine hochqualitativen Furnierelemente mit Gravuren und einer Deckschicht aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt werden.
Es ist anzumerken, dass in der nachstehenden Beschreibung insbesondere von einem Furnierelement ausgegangen wird, das zur Verwendung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug geeignet ist.
Es ist ebenso anzumerken, dass die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele an einem Aufbau angewendet werden, wie er in 1a gezeigt ist.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Einbringens eines aushärtenden Materials in eine Furnierschicht bzw. Echtholzschicht eines Furnierelements von einer Sichtseite des Furnierelements nach Erzeugen einer Gravur gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Wie in 2. schematisch dargestellt ist, wird durch Einbringen eines aushärtenden Materials 6 in die Echtholzschicht 1 deren Holzstruktur verfüllt. Hierdurch erhalten auch Kanten 4 einer Gravur 3 eine ausreichende Härte, so dass eine Verformung und ein Verschleiß der Kanten 4 bei einem anschließenden Vorderspritzverfahren verhindert oder in einem zumindest ausreichenden Ausmaß minimiert wird.
Im dargestellten Beispiel erfolgt das Einbringen des aushärtenden Materials 6 nach Ausbilden der Gravur 3. Das Einbringen des aushärtenden Materials 6 in die Echtholzschicht 1 kann auch vor Ausbilden der Gravur 3 erfolgen.
Das Einbringen des aushärtenden Materials 6 in die Echtholzschicht 1 kann auch von der einer Sichtseite der Echtholzschicht 1 gegenüberliegenden Seite erfolgen. Bei einem derartigen Vorgehen muss lediglich darauf geachtet werden, dass das aushärtende Material 6 bis zu der Sichtseite der Echtholzschicht 1 bzw. bis in die Kanten 4 der Gravur 3 gelangt.
Als aushärtendes Material 6 kann jedes geeignete Material verwendet werden, wie zum Beispiel Einkomponentenleim, Zweikomponentenleim, Mehrkomponentenleim, Polyurethan oder Akrylat. Spezielle Beispiele sind Kunstharzleimtypen, wie zum Beispiel Melamin-, Harnstoff- und Phenolharzleim. Ein Einbringen von Polyurethan kann zum Beispiel durch Auftragen auf und Eindringen der Iso-Komponente von Polyurethan (PU) in die Furnierschicht 1 und anschließende Flutung mit Diolen bzw. Polyolen erfolgen.
Das Aufbringen auf und das Eindringen des aushärtenden Materials 6 in die Furnierschicht 1 kann sowohl von der Sichtseite der Furnierschicht 1 als auch von der der Sichtseite gegenüberliegenden Seite der Fumierschicht 1 erfolgen. Beim Aufbringen des aushärtenden Materials 6 auf die der Sichtseite der Furnierschicht 1 gegenüberliegenden Seite muss lediglich sichergestellt werden, dass aushärtendes Material 6 bis zu der Sichtseite der Furnierschicht 1 gelangt. Ebenso ist darauf zu achten, dass das aushärtende Material 6 eine optionale nachfolgende Oberflächenbehandlung, wie zum Beispiel Bleichen oder Schleifen, zulässt.
Das Aufbringen auf und das Eindringen des aushärtenden Materials 6 in die Furnierschicht 1 kann sowohl vor als auch nach dem Erzeugen der Gravur 3 durchgeführt werden. Wenn dies vor dem Erzeugen der Gravur 3 durchgeführt wird, muss lediglich darauf geachtet werden, dass das aushärtende Material 6 kompatibel mit dem Verfahren ist, mit dem die Gravur 3 erzeugt wird, zum Beispiel Fräsen oder Einschneiden der Gravur 3 mittels eines Laserstrahls.
3a zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Furnierelements mit einer Unterschicht und einer darüber angeordneten, nicht kalibrierten Echtholzschicht zum Verdeutlichen eines Problems im Stand der Technik.
Die nicht kalibrierte Echtholzschicht 1 weist Unebenheiten 7 auf, die bei Anwendung eines Vorderspritzverfahrens komprimiert werden. Durch die im Laufe der Zeit erfolgende Wiederausdehnung der Unebenheiten 7, die aufgrund der festen Unterschicht 2 nur in Richtung der Sichtseite des Furnierelements erfolgen kann, kommt es zu einer Verschlechterung der Glattheit der Oberfläche der Deckschicht.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
3b zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Furnierelements mit einer Unterschicht, einer darüber angeordneten Leimschicht und einer darüber angeordneten, kalibrierten Echtholzschicht gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Durch ein Kalibrieren weist die Echtholzschicht 9 an ihrer der Sichtseite gegenüber liegenden Oberfläche keine Unebenheiten 7 auf.
Das Kalibrieren wird derart durchgeführt, dass vor dem Aufbringen der Deckschicht die der Sichtseite der Echtholzschicht 9 gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes geschliffen wird. Zusätzlich oder alternativ können auf die der Sichtseite der Echtholzschicht gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes ein oder zwei Leimschichten aufgebracht werden (Kaschieren).
Dies ist insbesondere in den Fällen vorteilhaft, bei denen das Furnierelement mit einer tragenden Kunststoffschicht unterbaut ist. Das Aufbringen der Deckschicht erfolgt mittels eines Vorderspritzverfahrens unter Anwendung eines vergleichsweise hohen Drucks. Durch diesen Druck werden vorstehende Unebenheiten auf der der Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegende Oberfläche verdichtet.
Diese verdichteten Unebenheiten dehnen sich im Laufe der Zeit wieder aus. Aufgrund der Festigkeit der tragenden Unterschicht erfolgt diese Ausdehnung in Richtung Sichtseite des Furnierelements, was eine Verschlechterung in Bezug auf die Glattheil der Deckschicht und der qualitativen Anmutung zur Folge hat. Durch ein Kalibrieren der der Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegende Oberfläche können Unebenheiten vor dem Aufbringen der Deckschicht abgeschliffen werden und somit der nachteilige Effekt einer Komprimierung und erneuten Ausdehnung der Unebenheiten verhindert oder erheblich verringert werden.
Bei dem Kaschieren der der Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegende Oberfläche mittels einer Leimschicht dringt Leim in das Echtholz der Fumierschicht und dessen Hohlräume ein und es wird die der Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegende Oberfläche verharzt bzw. stabilisiert. Hierdurch kann eine Komprimierung von vorhandenen Unebenheiten beim Aufbringen der Deckschicht mittels eines Vorderspritzverfahrens vermieden oder stark reduziert werden. Eine zweite Leimschicht kann als ”elastische Schicht” aufgetragen werden. Der Leim dieser zweiten Leimsicht ist nachgiebiger als das Material der Deckschicht. Bei einem erneuten Ausdehnen der Unebenheiten des Holzes der Furnierschicht erfolgt die Ausdehnung verstärkt in Richtung der zweiten Leimschicht, wodurch ein positiver Effekt in Bezug auf die Glattheit der Oberfläche der Deckschicht erreicht wird.
Bei Anwendungsfällen, bei denen eine Verrundung der Kanten des Furniers aufgrund der Anwendung eines Vorderspritzverfahrens tolerierbar ist und zum Beispiel vielmehr eine dauerhafte Glattheit der äußeren Oberfläche des Vorderspritzmaterials gewünscht ist, können die zwei zuvor genannten Verfahren jeweils für sich allein oder in Kombination miteinander angewendet werden.
Diese Verfahren können auch dann in vorteilhafter Weise angewendet werden, wenn die tragende Kunststoffschicht mit Hilfe eines Spritzgussverfahrens auf der der Sichtseite der Furnierschicht gegenüberliegenden Oberfläche aufgebracht wird. Da bei einem derartigen Spritzgussverfahren hohe Drücke angewendet werden, können vorhandene Unebenheiten auf der der Sichtseite der Furnierschicht gegenüberliegenden, nicht kalibrierten Oberfläche hierdurch komprimiert werden. Das spätere erneute Ausdehnen dieser Unebenheiten kann eine Verschlechterung der Glattheit der Deckschicht verursachen. Durch ein Anwenden der vorhergehenden Verfahren für sich alleine oder in Kombination kann vor einem Aufbringen der tragenden Kunststoffschicht mittels eines Spritzgussverfahrens dieser nachteilige Effekt verhindert oder verringert werden.
Bei dem Kaschieren dringt der Leim der Leimschicht 8 zumindest über eine kurze Strecke in die Echtholzschicht 9 und deren Hohlräume ein und verharzt bzw. stabilisiert die der Sichtseite der Echtholzschicht 9 gegenüberliegende Oberfläche.
Durch diese Verfahrensschritte wird ein verbesserter Aufbau des Unterbaus erreicht. Dieser verbesserte Aufbau des Unterbaus führt bei Durchführung eines Vorderspritzverfahrens zu einer gleichmäßigeren Kraftverteilung und damit zu einem verbesserten Ergebnis, insbesondere in Bezug auf eine dauerhafte Glattheit der Oberfläche des Vorderspritzmaterials.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Tempern des in 1 gezeigten Aufbaus durchgeführt.
Bei dem Tempern der Furnierschicht 1 zwischen ungefähr 80 und 230°C, bevorzugt 80 und 160°C, das zum Beispiel unter Verwendung von Infrarotstrahlen oder Mikrowellen, in einer Klimakammer oder einem geeigneten Ofen, gegebenenfalls unter Sauerstoffausschluss durchgeführt werden kann, erfolgt eine dauerhafte Erhöhung der Festigkeit des derart behandelten Echtholzes. Die optimalen Einstellungen für das Tempern (z. B. Dauer und Temperatur(verlauf)) können je nach Holzart durch einige einfache Versuche ermittelt werden.
Optional kann während der Temperbehandlung Druck auf die Furnierschicht 1 ausgeübt werden, und/oder die Temperbehandlung unter Vakuum an der Furnierschicht 1 ausgeübt werden.
Dies ist derart durchzuführen, dass sich das Volumen von Zellen des Echtholzes der Fumierschicht durch den Druck und/oder das Vakuum verkleinert und dieser Zustand mit Hilfe eines in der Furnierschicht 1 vorhandenen Ligninanteils fixiert wird. Dadurch kann die Härte (Druckfestigkeit) des Echtholzes der Furnierschicht 1 zusätzlich erhöht werden.
Es kann gegebenenfalls erforderlich sein, den Druck und/oder das Vakuum so lange auszuüben bzw. angelegt zu lassen, bis das Echtholz der Furnierschicht wieder eine Temperatur unterhalb der für das Tempern angewendeten Temperatur, zum Beispiel Raumtemperatur, erreicht hat.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Eine temporäre Erhöhung der Härte von Echtholz bei dem in 1 gezeigten Aufbau lässt sich durch Abkühlen der Furnierschicht 1 auf eine Temperatur zwischen etwa 0 und –196°C erreichen. Das Abkühlen der Furnierschicht 1 kann zum Beispiel durch entsprechend abgekühlte Luft bzw. einen entsprechend abgekühlten Luftstrom, durch ein entsprechendes Abkühlen einer Auflage, auf der sich das Furnierelement befindet, oder durch ein entsprechendes Abkühlen einer Halterung, in der das Furnierelement eingespannt ist, erzielt werden. Weiter sind auch alle anderen geeigneten Kühlverfahren anwendbar, wie zum Beispiel Kühlen mit Trockeneis oder flüssigem Stickstoff.
Wie bei dem Temperverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel kann auch bei dem Abkühlen der Furnierschicht 1 der für jede Holzart geeignete bzw. erforderliche Temperaturbereich durch einige einfache Versuche ermittelt werden.
Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann das Aufbringen einer Deckschicht mittels eines Vorderspritzverfahrens typischerweise bei einer Temperatur in dem Bereich zwischen 200 und 250°C erfolgen. Das durch das Abkühlen bewirkte temporäre Härten der Kanten 4 der Gravur 3 bleibt trotz der vergleichsweise hohen Temperatur des Kunststoffmaterials ausreichend lange erhalten, so dass eins Verformung und ein Verschleiß der Kanten 4 der Gravur 3 (Verrundung) vermieden wird.
Es ist anzumerken, dass die zuvor beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispiele auf jede zweckmäßige Weise miteinander kombiniert werden können, um ein Furnierelement zu erzielen, das eine hohe Qualität der Kanten der Gravur aufweist.
Allgemein ist bezüglich jedem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele das Folgende anzumerken.
Die zuvor beschriebenen Verfahren werden derart durchgeführt dass das Echtholz der Furnierschicht zum Zeitpunkt des Aufbringens der Deckschicht eine im Vergleich zu einem unbehandelten Zustand erhöhte Druckfestigkeit von 50 N/mm² oder größer, vorzugsweise 60 N/mm² oder größer, aufweist, Dadurch kann eine Verformung/ein Verschleiß der Kanten der Gravur beim Aufbringen einer Deckschicht mittels eines Vorderspritzverfahrens sicher vermieden werden.
Mit dem Ausdruck ”im Vergleich zu einem unbehandelten Zustand” ist der Zustand gemeint, in dem sich das Echtholz der Fumierschicht vor einem Durchführung der zuvor beschriebenen Verfahren befindet.
Weitere Eigenschaften des Echtholzes der behandelten Furnierschicht, die sich vorteilhaft auf die qualitative Anmutung des fertig gestellten Furnierelements auswirken, wenn die Deckschicht mit Hilfe eines Vorderspritzverfahrens oder eines anderen Verfahrens mit einer vergleichbaren Einwirkung auf das Echtholz der Fumierschicht in Bezug auf Temperatur und Druck aufgebracht wird, sind eine Rohdichte von 400 kg/m³ oder größer (vorzugsweise 500 kg/m³), eine Zugfestigkeit von 90 N/mm² oder größer (vorzugsweise 100 N/mm² oder größer), eine Biegefestigkeit von 100 N/mm² oder größer (vorzugsweise 140 N/mm² oder größer) und einen Elastitzitätsmodul von 8000 N/mm² oder größer (vorzugsweise 10000 N/mm² oder größer).
Alle genannten Werte, einschließlich der der Druckfestigkeit, werden gemäß den einschlägigen DIN-Normen bestimmt bzw. angegeben (z. B. DIN 52185, DIN 52186, DIN 52187, DIN 52188, DIN 52189, DIN 52192).
Bei einer Druckfestigkeit von 50 N/mm² oder größer, bevorzugt 60 N/mm² oder größer des Echtholzes der Furnierschicht betragen, entsprechend kleine Kantenradien nach dem Einschneiden der Gravur vorausgesetzt, nach dem Aufbringen der Deckschicht die Kantenradien der Gravur weniger als 0,3 mm, bevorzugt weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt etwa 0,05 mm.
Bei Furnierelementen mit eingeschnittener Gravur beträgt die Dicke der Deckschicht auf der Holzoberfläche üblicherweise ungefähr 1,2 mm und in einem Bereich der eingeschnittenen Gravur (die mit Deckschichtmaterial gefüllt ist) üblicherweise ungefähr 1,5 mm. Das Material der Deckschicht, üblicherweise ein Kunststoff, weist die Eigenschaft auf, im Laufe der Zeit zu schrumpfen. Aus dem Umstand, dass die Dicke der Deckschicht über das Furnierelement hinweg nicht gleichmäßig groß ist, ergibt sich ein unterschiedlich starkes Schrumpfen der Dicke der Deckschicht, d. h. in einem Bereich der Gravur kommt es zu einer stärkeren Absenkung der Oberfläche der Deckschicht als in einem Bereich der nicht gravierten Holzoberfläche. Andererseits weist das Echtholz der Furnierschicht die Eigenschaft auf, sich unter Feuchtigkeitseinfluss auszudehnen. Hierdurch kommt es zu einer weiteren Vergrößerung der Unebenheit der Oberfläche der Deckschicht.
Mit den zuvor beschriebenen Verfahren, mit denen eine dauerhafte Erhöhung der Härte des Echtholzes der Furnierschicht erzielt wird, ist der weitere Vorteil verbunden, dass das Echtholz der Furnierschicht daran gehindert wird, sich unter Feuchtigkeitseinfluss auszudehnen, bzw. es wird ein derartiges Ausdehnen zumindest stark verringert. Hierdurch wird der negative Effekt einer Ausdehnung des Holzes der Fumierschicht auf die Glattheit der Oberfläche der Deckschicht verhindert oder zumindest stark verkleinert.
Bei den zuvor beschriebenen Verfahren kann zum Beispiel Polymethylmethacrylat (PMMA) als Material der Deckschicht verwendet werden.
Ein wie zuvor beschrieben hergestelltes Furnierelement kann auf der der Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegende Oberfläche eine transluzente oder transparente Unterschicht, zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial, aufweisen. Wenn die Gravur bis zu einer derartigen Unterschicht eingeschnitten ist und das Furnierelement mit einer Hinterleuchtung versehen ist, wird ein Furnierelement realisiert, bei dem Licht der Hinterleuchtung durch die transluzente oder transparente Unterschicht und die Gravur hindurch- und an der Sichtseite des Furnierelements austritt.
Derartige hinterleuchtete Funierelemente können dekorativen Zwecken dienen, jedoch zusätzlich auch die Funktion eines Schalters oder Reglers aufweisen. Um den letztgenannten Zweck zu erfüllen, kann zum Beispiel eine geeignete Sensorik in dem Furnierelement selbst oder auf der Rückseite des Furnierelements vorgesehen sein.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorhergehend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist, sondern dass verschiedene Änderungen und Ausgestaltungen durchgeführt werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
Bezüglich weiterer Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf die Offenbarung der Zeichnung verwiesen.
Bezugszeichenliste

1: Echtholzschicht
2: Unterschicht
3: Gravur
4: Kante
5: Vorderspritzmaterial
6: aushärtendes Material
7: Unebenheit
8: Leimschicht
9: kalibrierte Echtholzschicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 201010002138 U1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN 52185 [0068]
DIN 52186 [0068]
DIN 52187 [0068]
DIN 52188 [0068]
DIN 52189 [0068]
DIN 52192 [0068]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Furnierelements mit einer Furnierschicht (1) aus Echtholz, das aufweist: derartiges Einbringen einer Gravur (3) in die Furnierschicht (1), dass eine Sichtseite der Furnierschicht (1) die Gravur (3) mit einer vorgebbaren Tiefe aufweist; und Aufbringen einer Deckschicht mit einer glatten äußeren Oberfläche auf der Sichtseite der Furnierschicht (1), gekennzeichnet durch Verhärten von Stellen der Furnierschicht (1), an denen Kanten der Gravur (3) ausgebildet sind oder auszubilden sind, vor dem Aufbringen der Deckschicht auf der Sichtseite der Furnierschicht (1).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Verhärten ein Tempern der Furnierschicht (1) vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 80 und 230°C durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei bei dem Verhärten Druck auf die Furnierschicht (1) ausgeübt wird und/oder das Verhärten unter Vakuum durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei bei dem Verhärten ein Abkühlen der Furnierschicht (1) vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 0 und –196°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei dem Verhärten ein Einbringen eines aushärtenden Materials (6) in die Furnierschicht (1) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei als das aushärtende Material (6) Einkomponentenleim, Zweikomponentenleim, Mehrkomponentenleim, Polyurethan oder Akrylat verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verhärten derart durchgeführt wird, dass das Echtholz der Furnierschicht (1) nach dem Verhärten eine im Vergleich zu einem Zustand vor dem Verhärten erhöhte Druckfestigkeit von 50 N/mm² oder größer, vorzugsweise 60 N/mm² oder größer aufweist, und/oder Kantenradien der Gravur (3) nach dem Aufbringen der Deckschicht weniger als 0,3 mm, bevorzugt weniger als 0,1 mm, besonders bevorzugt ungefähr 0,05 mm betragen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei vor dem Aufbringen der Deckschicht die der Sichtseite der Fumierschicht (1) gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes geschliffen wird, und/oder auf die der Sichtseite des Fumierschicht (1) gegenüberliegende Oberfläche des Echtholzes eine oder zwei Leimschichten (8) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei auf einer einer Sichtseite des Furnierelements gegenüberliegenden Oberfläche des Furnierelements eine transluzente oder transparente Unterschicht (2) aufgebracht wird und die vorgebbare Tiefe der Gravur (3) vorzugsweise die Furnierschicht (1) durchdringt und bis zu der transluzenten oder transparenten Unterschicht (2) reicht.
Furnierelement, vorzugsweise zur Verwendung in einem Fahrzeug, das unter Verwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.