DE102012105564A1 - Spritzgussverfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselements für ein Kraftfahrzeug, Verkleidungselement für ein Kraftfahrzeug und Anordnung mit einem eine elektromagnetische Strahlung aussendenden und / oder empfangenden Element und einem Verkleidungselement - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spritzgussverfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes für ein Kraftfahrzeug, welches variantenbedingt eine lokale Beheizung aufweisen kann. Teil der Erfindung ist ferner ein Verkleidungselement mit einer Heizfolie, sowie eine Anordnung mit einem Verkleidungselement und einem eine elektromagnetische Strahlung aussendenden und / oder empfangenden Element.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spritzgussverfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes für ein Kraftfahrzeug. Bei der Herstellung von spritzgegossenen Verkleidungselementen für ein Kraftfahrzeug einer Modellreihe müssen variantenbedingt bei einem Teil der Verkleidungselemente Heizfolien vorgesehen werden. Diese ermöglichen es das Verkleidungselement lokal beheizen zu können, um die Bildung von Eis, Schnee oder Wasserschichten auf diesem lokalen Bereich des Verkleidungselementes zu verhindern bzw. diese störenden Umwelteinflüsse von der Oberfläche des Verkleidungsteils lokal zu entfernen. Dies meist mit dem Zweck den lokalen Bereich für den störungsfreien Durchgang einer elektromagnetischen Strahlung frei zu halten. Die Heizfolie wird hierbei auf der der Sichtseite abgewandten Rückseite des Verkleidungselements (z.B. einer Stoßfängerverkleidung) mittels einer Klebstoffschicht angeordnet. Nachteilig ist hierbei, dass die Heizfolie selbst aufwendig (z.B. mittels zusätzlich umlaufender Kleberaupen) vor Umwelteinflüssen wie Wasser- oder Staubzutritt geschützt werden muss. Zudem können sich bei der Verklebung der Heizfolie innerhalb der Klebstoffschicht Luftgefüllte Hohlräume bilden, wobei diese Hohlräume zu einer ungleichmäßigen Aufheizung des Verkleidungselementes und gegebenenfalls zu störenden Reflektionen der elektromagnetische Strahlung führen.
- Ansätze, die Heizfolie in die Wandstärke des Verkleidungselementes direkt zu integrieren führen dazu, dass diese zwar vor Umwelteinflüssen geschützt ist, durch die Herstellung des Verkleidungselementes im Spritzguss jedoch unweigerlich dazu kommt, dass die Heizfolie sich auf der Oberfläche des spritzgegossenen Verkleidungselementes abzeichnet. Dieser Effekt wird durch eine nachträgliche Lackierung, die üblicherweise an derartigen Verkleidungselementen für ein Kraftfahrzeug vorgenommen werden, noch verstärkt und führt zu einem seitens eines Kunden nicht akzeptablen Oberflächeneindrucks des Verkleidungselementes.
- Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein Spritzgussverfahren anzugeben, welches eine kostengünstige, einfache und qualitativ hochwertige Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes für ein Kraftfahrzeug mit einer variantenbedingten lokalen Beheizung ermöglicht.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Spritzgussverfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte:
- – Bereitstellen eines Formwerkzeuges, das im geschlossenen Zustand zwischen mindestens zwei Formwerkzeugwandungen eine komplementär zu dem Verkleidungselement ausgebildete Kavität definiert, wobei in mindestens einer der Wandungen mindestens eine der Kavität zugewandte Ausnehmung vorgesehen ist,
- – Abfragen einer bereitgestellten Information, ob variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes vorzusehen ist,
- – Anordnen einer, mindestens eine erste Schicht aus einem ersten Kunststoffmaterial und mindestens eine Heizschicht aufweisenden Heizfolie in der Ausnehmung, für den Fall, dass variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes vorgesehen ist oder,
- – Anordnen einer Kunststofffolie in der Ausnehmung oder Verschließen der Ausnehmung mittels eines verlagerbaren Formwerkzeugbereiches, für den Fall, dass variantenbedingt keine lokale Beheizung des Verkleidungselements vorgesehen ist,
- – Schließen des Formwerkzeuges und Einspritzen eines plastifizierten thermoplastischen Kunststoffmaterials in die Kavität, welches nach dem Erstarren das Verkleidungselement bildet,
- – Öffnen des Formwerkzeuges und Entnehmen des spritzgegossenen Verkleidungselements.
- In vorteilhafter Weise kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren dasselbe Formwerkzeug für mehrere Varianten eines spritzgegossenen Verkleidungselementes eingesetzt werden, nämlich eine Variante mit einer lokalen Beheizung des Verkleidungselementes und gleichzeitig für eine Variante, bei der keine lokale Beheizung des Verkleidungselementes vorgesehen ist. Mittels der ersten Schicht aus einem ersten Kunststoffmaterial der Heizfolie wird ein Stoffschluss zwischen dem eingespritzten plastifizierten thermoplastischen Kunststoffmaterial und der Heizfolie ermöglicht, so dass in besonders vorteilhafter Weise eine vollständig dichte und blasenfreie Anbindung der Heizfolie mit dem Verkleidungselement bereits bei der Herstellung des Verkleidungselementes erzielt wird. Hierdurch lassen sich nachfolgende Applikations- und Abdichtungsmaßnahmen, wie sie bisher im Stand der Technik notwendig waren, einsparen und zudem eine kontinuierlich gleichbleibende Qualität der Verbindung der Heizfolie mit dem Verkleidungselement erreichen. Das mit Wärmeenergie versehene in die Kavität eingespritzte plastifizierte thermoplastische Kunststoffmaterial, welches nach dem Erstarren das Verkleidungselement bildet, führt durch den Eintrag selbiger thermischer Energie zum Anschmelzen des ersten Kunststoffmaterials der ersten Schicht der Heizfolie und zu einem stoffschlüssigen Verschweißen dieser ersten Schicht mit dem entstehenden Verkleidungselement. Die Heizfolie kann alternativ so angeordnet werden, dass die erste Schicht der Ausnehmung zugewandt ist. Das eingespritzte plastifizierte thermoplastische Material kann sich dann direkt mit der Heizschicht (gegebenenfalls mittels einer darauf aufgebrachten Haftvermittlerschicht) oder mit einem oder mehreren nicht von der Heizschicht überlappten Abschnitten der ersten Schicht verbinden.
- Für den Fall, dass keine lokale Beheizung des Verkleidungselementes vorgesehen ist, wird in die entsprechende Ausnehmung in der Wandung des Formwerkzeuges keine Heizfolie sondern eine in den Abmessungen der Heizfolie vorzugsweise identische Kunststofffolie ohne eine Heizschicht eingelegt, welche sich analog mit dem entstehenden Verkleidungselement stoffschlüssig verbindet. Vorteilhaft ist hierbei, dass kein plastifiziertes thermoplastisches Material in den Bereich der Ausnehmung eingespritzt wird, da sich die dort bildende Materialanhäufung oder Aufdickung auf der Sichtseite des Verkleidungselementes abzeichnen würde. Dies resultiert aus der größeren Schwindung des dann größeren Materialvolumens der Aufdickung im Vergleich zu der Wanddicke des Verkleidungselementes im angrenzenden Bereich.
- Das erste Kunststoffmaterial der Heizfolie oder das Kunststoffmaterial der Kunststofffolie ist vorzugsweise so gewählt, dass es mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial verträglich ist, so dass während des Spritzgießens des Verkleidungselementes eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Heizfolie und dem Verkleidungselement oder zwischen der Kunststofffolie und dem Verkleidungselement entsteht. Alternativ oder ergänzend kann mittels einer Haftvermittlerschicht, welche auf der entsprechenden Folie aufgetragen ist oder wird, die Haftung mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial erreicht oder verbessert werden. Die erste Schicht kann auch nur durch eine Haftvermittlerschicht gebildet sein, das erste Kunststoffmaterial also durch den Haftvermittler gebildet sein.
- Besonders bevorzugt weist die Heizfolie eine Sandwichstruktur mit der ersten Schicht, einer zweiten Schicht aus einem zweiten Kunststoffmaterial und der dazwischen eingebetteten Heizschicht auf. Alternativ oder ergänzend kann mittels einer Haftvermittlerschicht, welche auf der entsprechenden Folie aufgetragen ist oder wird, die Haftung mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial erreicht oder verbessert werden. Die zweite Schicht kann auch nur durch eine Haftvermittlerschicht gebildet sein, das zweite Kunststoffmaterial also durch den Haftvermittler gebildet sein.
- Vorzugsweise ist das erste Kunststoffmaterial der ersten Schicht, das zweite Kunststoffmaterial der zweiten Schicht sowie das eingespritzte Kunststoffmaterial identisch bzw. aus der gleichen Kunststoffmaterialgruppe gewählt.
- Besonders vorteilhaft kann bei einem Sandwichaufbau die zweite Schicht eine poröse und / oder geschäumte Struktur aufweisen. In diesem Fall ist die Heizfolie vorzugsweise so angeordnet, dass die zweite Schicht der Ausnehmung zugewandt ist. Im hergestellten Verkleidungselement ist die Heizschicht bzw. die Heizfolie in Folge so thermisch isoliert, dass die in der Heizschicht bzw. der Heizfolie entstehende Wärme primär in Richtung des Verkleidungselementes abgestrahlt wird und somit die Effizienz der lokalen Beheizung erheblich gesteigert wird. Gegebenenfalls kann es notwendig sein, für diese Fälle im Bereich der Ausnehmung eine im Vergleich zu den angrenzenden Bereichen des Formwerkzeugs erhöhte Kühlung des Formwerkzeuges vorzusehen, um durch die thermische Isolierung der porösen und / oder geschäumten Struktur eine Überhitzung der Heizschicht durch die Wärmeenergie des eingespritzten plastifizierten thermoplastischen Kunststoffmaterials zu vermeiden.
- Die zweite Schicht kann um das 1,1-fache bis 20-fache dicker sein als die erste Schicht. Vorzugsweise wird für diesen Fall die Heizfolie so angeordnet, dass die zweite Schicht der Ausnehmung zugewandt ist. Die größere Dicke der zweiten Schicht dient ebenfalls der thermischen Isolierung der Heizschicht bzw. der Heizfolie, so dass die in der Heizschicht bzw. der Heizfolie entstehende Wärme primär in Richtung des Verkleidungselementes abgestrahlt wird und somit die Effizienz der lokalen Beheizung erheblich gesteigert wird.
- Als ein alternatives erfindungsgemäßes Spritzgussverfahren kann das Kunststoffmaterial der Kunststofffolie so gewählt werden, dass es mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial unverträglich ist, so dass nach dem Spritzgießen des Verkleidungselements die Kunststofffolie von dem Verkleidungselement abziehbar ist. In vorteilhafterweise kann die Kunststofffolie dann recycelt bzw. sogar erneut innerhalb des Verfahrens eingesetzt werden. Vorzugsweise ist das Kunststoffmaterial der Kunststofffolie aus der Gruppe der Silikone oder aus der Gruppe der Fluorpolymere gewählt.
- Die Dicke der Heizfolie oder die Dicke der Kunststofffolie entspricht vorzugsweise dem 0,5-fachen bis 1,5-fachen der Tiefe der Ausnehmung. Besonders bevorzugt entspricht die Dicke der Heizfolie oder die Dicke der Kunststofffolie dem 0,9-fachen bis 1,1-fachen der Tiefe der Ausnehmung, so dass der Schmelzefluss des eingespritzten plastifizierten thermoplatischen Kunststoffmaterials nur unwesentlich beeinflusst wird. Vorteilhafterweise können in diesem bevorzugten Dickenbereich der entsprechenden Folien die Abzeichnungen von Fließströmungen auf dem erstarrten Verkleidungselement effektiv vermieden werden.
- Im Bereich der Ausnehmung kann mindestens eine Haltevorrichtung für die Heizfolie oder die Kunststofffolie vorgesehen sein. Besonders bevorzugt kann im Bereich der Ausnehmung mindestens eine mit einer Ansaugvorrichtung verbundene Ansaugöffnung vorgesehen sein. Alternativ oder in Kombination zu Ansaugöffnungen kann die Haltevorrichtungen eine magnetisch basierte Haltevorrichtung (elektromagnetisch oder dauermagnetisch), eine Steckverbindung, eine Vorrichtung auf Basis von Klettverschlüssen, eine Nadelverbindung oder eine Kombinationen der vorgenannten Möglichkeiten sein. Bei Verwendung einer Haltevorrichtung auf Basis von Klettverschlüssen, kann die an der Heizfolie verbleibende Klettverschlussseite zudem als Befestigungspunkt für weitere Anbauteile dienen, z.B. eine Kabelführung oder Kabelklemme. Gleiches gilt bei Steckverbindungen, die vorteilhafterweise gleichzeitig als späterer Anschluss zur Stromversorgung der Heizschicht verwendbar ist.
- Vorzugsweise ist das Verkleidungselement eine Stoßfängerverkleidung, eine Kotflügelverkleidung, eine Schwellerverkleidung, eine Kühlerverkleidung, eine Motorhaubenverkleidung, eine Dachverkleidung, eine Heckklappenverkleidung, eine Rahmenverkleidung oder eine Türaußenverkleidung.
- Weiterhin Teil der Erfindung ist ein Verkleidungselement aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial für ein Kraftfahrzeug, auf dessen der Sichtseite des Verkleidungselements gegenüberliegenden Rückseite mindestens eine Heizfolie mit mindestens einer ersten Schicht aus einem ersten Kunststoffmaterial und mindestens einer Heizschicht angeordnet ist, wobei die Heizfolie mittels eines Spritzgussverfahrens, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, über die erste Schicht stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement verbunden ist. Die Vorteile eines erfindungsgemäßen Verkleidungselementes und mögliche Ausgestaltungen sind in vorstehender Beschreibung des Verfahrens offenbart. Ein erfindungsgemäßes Verkleidungselement weist eine gegenüber dem Stand der Technik deutlich verbesserte Abdichtung der Heizfolie vor Umwelteinflüssen auf und lässt sich zudem kostengünstig und in Großserie herstellen.
- Teil der Erfindung ist zudem eine Anordnung mit einem eine elektromagnetische Strahlung aussendenden und / oder empfangenden Element und einem erfindungsgemäßen Verkleidungselement, wobei das Element so in Relation zu dem Verkleidungselement angeordnet ist, dass die Heizfolie im Betriebszustand den Durchstrahlungsbereich des Verkleidungselementes für die elektromagnetische Strahlung beheizt. Das eine elektromagnetische Strahlung aussendenden und / oder empfangenden Element kann eine Radareinheit sein, insbesondere eine Nahbereichsradareinheit (NBR), ein Short-Range-Radarsensor, ein Blind-Spot-Monitoring-Sensor, ein Multi-Mode-Sensor und/oder einen Forward-Collision-Warning-Sensor.
- Ausführungsbeispiele
- Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen erläutert.
- Es zeigen schematisch:
-
1 Querschnitte durch ein bereitgestelltes Formwerkzeug in verschiedenen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 Querschnitte durch ein bereitgestelltes Formwerkzeug in verschiedenen Schritten des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem alternativen Verfahrensschritt, -
3 einen Querschnitt durch ein bereitgestelltes Formwerkzeug mit einer alternativen Haltevorrichtung einer Heizfolie innerhalb der Ausnehmung, -
4 einen Querschnitt durch ein bereitgestelltes Formwerkzeug mit einer weiteren alternativen Haltevorrichtung einer Heizfolie innerhalb der Ausnehmung, -
5a –c Querschnitte durch ein bereitgestelltes Formwerkzeug mit einer alternativ ausgebildeten Heizfolie, -
6 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Anordnung. - In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- Die
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Ablauf des Spritzgussverfahrens zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes1 für ein Kraftfahrzeug. Dargestellt ist in den verschiedenen Schritten des Spritzgussverfahrens jeweils eine schematische Schnittdarstellung durch das bereitgestellte Formwerkzeug2 , welches aus zwei Formwerkzeugwandungen3 ,4 besteht, welche aufeinander zu und voneinander weg verlagerbar sind. Der erste Schritt des erfindungsgemäßen Spritzgussverfahrens besteht im Bereitstellen des Formwerkzeuges2 , das im geschlossenen Zustand zwischen den zwei Formwerkzeugwandungen3 ,4 eine komplementär zu dem Verkleidungselement1 ausgebildete Kavität5 definiert. In der Formwerkzeugwandung4 ist eine der Kavität5 zugewandte Ausnehmung6 vorgesehen. In einem nächsten Verfahrensschritt erfolgt die Abfrage einer bereitgestellten Information7 , ob eine lokale Beheizung des Verkleidungselements1 vorzusehen ist. Infolge der abgefragten Information erfolgt als erste Alternative das Anordnen einer mindestens eine erste Schicht10 aus einem ersten Kunststoffmaterial10‘ und mindestens eine Heizschicht14 aufweisenden Heizfolie8 in der Ausnehmung6 für den Fall, dass variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselements vorgesehen ist. Dies ist schematisch in dem linken Ast der1 dargestellt. Alternativ erfolgt in Abhängigkeit der Abfrage der bereitgestellten Information7 das Anordnen einer Kunststofffolie11 in der Ausnehmung6 für den Fall, dass variantenbedingt keine lokale Beheizung des Verkleidungselements1 vorgesehen ist. Dies ist schematisch in dem rechten Ast der1 dargestellt. In beiden Fällen wird durch das Schließen des Formwerkzeuges2 und das Einspritzen eines plastifizierten thermoplastischen Kunststoffmaterials13 in die Kavität5 , welches nach dem Erstarren das Verkleidungselement1 bildet, selbiges im Spritzguss hergestellt. Zum Abschluss des Spritzgussverfahrens zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselements1 erfolgt das Öffnen des Formwerkzeugs2 und das Entnehmen des spritzgegossenen Verkleidungselements1 (dieser Schritt ist hier nicht näher dargestellt). Das erste Kunststoffmaterial10‘ der Heizfolie8 und das Kunststoffmaterial11‘ der Kunststofffolie11 sind so gewählt, dass es mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial13 verträglich ist, so dass während des Spritzgießens des Verkleidungselements1 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Heizfolie8 und dem Verkleidungselement1 bzw. zwischen der Kunststofffolie11 und dem Verkleidungselement1 entsteht, je nachdem, ob variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselements1 vorzusehen ist oder nicht. Als Alternative zu dem in1 dargestellten Verfahrensablauf kann das Kunststoffmaterial11‘ der Kunststofffolie11 auch so gewählt werden, dass es mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial13 unverträglich ist, so dass nach dem Spritzgießen des Verkleidungselements1 die Kunststofffolie11 von dem Verkleidungselement1 abziehbar ist. Als unverträgliche Kunststoffmaterialgruppen haben sich insbesondere folgende Paarungen als vorteilhaft erwiesen: Polypropylen (PP) mit Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polypropylen (PP) mit Polyethylen hoher Dichte (PE-HD), Polypropylen (PP) mit Polyamid (PA), Polypropylen (PP) mit Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Polypropylen (PP) mit Kunststoffmaterial auf Basis von Silikon. Das einspritzbare thermoplastische Kunststoffmaterial13 ist hierbei vorzugsweise das Polypropylen (PP). Die Abziehbarkeit der so ausgebildeten Kunststofffolie11 meint hierbei, dass zum Entfernen der Kunststofffolie11 von dem Verkleidungselement1 eine vergleichsweise geringe Kraft notwendig ist bzw. keine zusätzlichen Werkzeuge erforderlich sind, die Folie also per Hand abziehbar ist. Vorteilhafterweise kann in diesem Fall die Kunststofffolie11 mehrfach eingesetzt bzw. einem Recyclingprozess zugeführt und wieder in das Verfahren eingebracht werden. Die Dicke d der Heizfolie8 oder die Dicke d‘ der Kunststofffolie11 entspricht dem 0,5-fachen bis 1,5-fachen der Tiefe t der Ausnehmung6 . In dem in1 gezeigten Ausführungsbeispiel entspricht die Dicke d der Heizfolie8 und die Dicke d‘ der Kunststofffolie11 dem Einfachen der Tiefe t der Ausnehmung6 , so dass die Heizfolie8 bzw. die Kunststofffolie11 nicht über die Formwerkzeugwandung4 hervorsteht, sobald die entsprechende Folie in der Ausnehmung6 angeordnet ist. Im Bereich der Ausnehmung6 sind mehrere Haltevorrichtungen15 vorgesehen, die in diesem Ausführungsbeispiel als mit einer Ansaugvorrichtung verbundene Ansaugöffnungen15 für die Heizfolie8 oder die Kunststofffolie11 ausgebildet sind. - Die
2 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Spritzgussverfahrens zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes1 für ein Kraftfahrzeug. In2 sind ebenfalls verschiedene Verfahrensschritte schematisch mit einem im Querschnitt dargestellten Formwerkzeug2 dargestellt. Analog zu1 erfolgt nach dem Abfragen einer bereitgestellten Information7 , ob variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes1 vorzusehen ist, als erste Alternative das vorstehend beschriebene Anordnen einer mindestens eine erste Schicht10 aus einem ersten Kunststoffmaterial10‘ und mindestens eine Heizschicht14 aufweisenden Heizfolie8 in der Ausnehmung6 für den Fall, dass variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes vorgesehen ist (vgl. linker Ast der2 ). In Abweichung zu1 erfolgt nach der Abfrage einer bereitgestellten Information7 , ob variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes1 vorzusehen ist für den Fall, dass diese Beheizung nicht vorzusehen ist, das Verschließen der Ausnehmung6 mittels eines verlagerbaren Formwerkzeugbereiches12 . Das Verschließen der Ausnehmung6 mittels eines verlagerbaren Formwerkzeugbereiches12 kann über einen seitlich einfahrenden Formwerkzeugbereich12 in Form eines Schiebers und / oder ein sich in Richtung der Kavität5 verlagernden Formwerkzeugbereich12 oder durch das Einlegen eines metallischen Formwerkzeugbereiches12 mittels eines Handlingsystems (z. B. eines Roboters) oder per Hand erfolgen. - In
3 ist eine weitere Variante eines bereitzustellenden Formwerkzeuges2 in einem schematischen Querschnitt dargestellt. Im Bereich der Ausnehmung6 ist eine Haltevorrichtung21 in Form einer Steckeraufnahme21 vorgesehen. Der entsprechende Stecker20 ist an der Heizfolie8 angeformt, so dass beim Verbinden des Steckers20 mit der Steckeraufnahme21 die Heizfolie8 innerhalb der Ausnehmung6 gehalten wird. Die Heizfolie8 weist eine Sandwich-Struktur mit der ersten Schicht10 sowie einer zweiten Schicht9 aus einem zweiten Kunststoffmaterial9‘ und der dazwischen eingebetteten Heizschicht14 auf. Die Heizfolie8 wird so angeordnet, dass die zweite Schicht9 der Ausnehmung6 zugewandt ist. Neben der Steckverbindung20 ,21 sind im Bereich der Ausnehmung6 ferner zwei mit einer Ansaugvorrichtung verbundene Ansaugöffnungen15 für die Heizfolie8 bzw. die hier nicht dargestellte Kunststofffolie11 vorgesehen. Der Stecker20 kann vorteilhafterweise nach der Herstellung des Verkleidungselementes1 zur Kontaktierung bzw. Bestromung der Heizfolie8 genutzt werden. - Als weitere Alternative zeigt
4 eine der3 vergleichbare Querschnittsdarstellung, wobei jedoch als Haltevorrichtung im Bereich der Ausnehmung6 eine Klettverbindung23 ,24 vorgesehen ist. Ein erster Teil23 dieser Klettverbindung ist mit der Formwerkzeugwandung4 verbunden, während der mit diesem ersten Teil23 verbindbare zweite Teil24 der Klettverbindung23 ,24 an der Heizfolie8 angeformt ist. Vorteilhafterweise kann der zweite Teil24 der Klettverbindung nach Abschluss des erfindungsgemäßen Spritzgussverfahrens zur Befestigung von z. B. Kabeln erneut verwendet werden. Beispiele für Klettverbindungen können 3M Dual LockTM oder 3M ScotchmateTM sein. Die zweite Schicht9 ist in diesem Ausführungsbeispiel um das 1,1-fache bis 20-fache dicker als die erste Schicht10 , um eine thermische Isolierung der Heizschicht14 der Heizfolie8 zu erreichen, die eine Abstrahlung von Wärme in Richtung weg von dem Verkleidungsteil1 verringert. - Die
5 zeigt eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Spritzgussverfahrens zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes1 für ein Kraftfahrzeug. In5a bis5c sind ebenfalls verschiedene Verfahrensschritte schematisch mit einem im Querschnitt dargestellten Formwerkzeug2 dargestellt. Die5a zeigte eine weitere Variante in einer schematischen Querschnittsdarstellung eines bereitgestellten Formwerkzeuges2 . Im Bereich der Ausnehmung6 sind Haltevorrichtungen30 vorgesehen, welche als vorstehende Nadeln30 ausgebildet sind. Eine in der Ausnehmung6 anzuordnende Heizfolie8 weist eine Sandwich-Struktur mit der ersten Schicht10 und einer zweiten Schicht9 aus einem zweiten Kunststoffmaterial9‘ und der dazwischen eingebetteten Heizschicht14 auf. Die zweite Schicht9 weist eine poröse und / oder geschäumte Struktur auf. In diese geschäumte Struktur können die innerhalb der Ausnehmung6 vorstehenden Nadeln30 eindringen und somit die Heizfolie8 innerhalb der Ausnehmung6 haltern (vgl.5b ). Zusätzlich ist mindestens eine mit einer Ansaugvorrichtung verbundene Ansaugöffnung15 vorgesehen. Die Gesamtdicke d der Heizfolie8 entspricht dem 1,1-fachen der Tiefe t der Ausnehmung6 . Dies vor dem Hintergrund, dass der entstehende Druck durch das in die Kavität eingespritzte plastifizierte thermoplastische Kunststoffmaterial13 die poröse und / oder geschäumte zweite Schicht9 komprimiert und in Folge sich die Dicke d während dieses Verfahrensschrittes verringert. Ziel ist es hierbei, dass die Heizfolie8 in diesem Verfahrensschritt möglichst flächenbündig in der Formwerkzeugwandung4 angeordnet ist und entsprechend vor der Druckaufbringung in die Kavität5 vorsteht. Nach dem nicht näher dargestellten Öffnen des Formwerkzeugs2 und dem Entnehmen des spritzgegossenen Verkleidungselements1 hat sich die erste Schicht10 stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement1 verbunden (vgl.5c ). Die poröse und / oder geschäumte zweite Schicht9 ist so ausgebildet, dass die in der Heizschicht14 entstehende Wärme verringert weg von dem Verkleidungselement1 abgestrahlt wird, sondern die Wärmeabstrahlung der Heizfolie8 bzw. der Heizschicht14 auf die Sichtseite16 des Verkleidungselementes1 konzentriert wird. - Das in den vorstehenden Ausführungsbeispielen herstellbare Verkleidungselement
1 kann eine Stoßfängerverkleidung, eine Kotflügelverkleidung, eine Schwellerverkleidung, eine Kühlerverkleidung, eine Motorhaubenverkleidung, eine Dachverkleidung, eine Heckklappenverkleidung, eine Rahmenverkleidung oder eine Türaußenverkleidung sein. Erfindungsgemäß entsteht so ein Verkleidungselement1 für ein Kraftfahrzeug, auf dessen der Sichtseite16 des Verkleidungselements1 gegenüberliegenden Rückseite17 mindestens eine Heizfolie8 mit mindestens einer ersten Schicht10 aus einem ersten Kunststoffmaterial10‘ und mindestens einer Heizschicht14 angeordnet ist, wobei die Heizfolie8 mittels eines Spritzgussverfahrens, insbesondere nach einem der vorstehend beschriebenen Spritzgussverfahren, über die erste Schicht10 stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement1 verbunden ist. - Die
6 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem eine elektromagnetische Strahlung18 aussendenden und / oder empfangenden Element19 und einem erfindungsgemäßen Verkleidungselement1 . Das Element19 ist so in Relation zu dem Verkleidungselement1 angeordnet, dass die Heizfolie8 im Betriebszustand den Durchstrahlungsbereich40 des Verkleidungselements1 für die elektromagnetische Strahlung18 beheizt. Bei dem Element19 handelt es sich um eine Radarsende- und Empfangseinheit, insbesondere eine Nahbereichsradareinheit (NBR), ein Short-Range-Radarsensor, ein Blind-Spot-Monitoring-Sensor, ein Multi-Mode-Sensor und/oder einen Forward-Collision-Warning-Sensor.
Claims (12)
- Spritzgussverfahren zur Herstellung eines spritzgegossenen Verkleidungselementes (
1 ) für ein Kraftfahrzeug, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Formwerkzeuges (2 ), das im geschlossenen Zustand zwischen mindestens zwei Formwerkzeugwandungen (3 ,4 ) eine komplementär zu dem Verkleidungselement (1 ) ausgebildete Kavität (5 ) definiert, wobei in mindestens einer der Wandungen (4 ) mindestens eine der Kavität (5 ) zugewandte Ausnehmung (6 ) vorgesehen ist, – Abfragen einer bereitgestellten Information (7 ), ob variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes (1 ) vorzusehen ist, – Anordnen einer, mindestens eine erste Schicht (10 ) aus einem ersten Kunststoffmaterial (10‘ ) und mindestens eine Heizschicht (14 ) aufweisenden Heizfolie (8 ) in der Ausnehmung (6 ), für den Fall, dass variantenbedingt eine lokale Beheizung des Verkleidungselementes (1 ) vorgesehen ist, oder – Anordnen einer Kunststofffolie (11 ) in der Ausnehmung (6 ) oder Verschließen der Ausnehmung (6 ) mittels eines verlagerbaren Formwerkzeugbereiches (12 ), für den Fall, dass variantenbedingt keine lokale Beheizung des Verkleidungselementes (1 ) vorgesehen ist, – Schließen des Formwerkzeuges (2 ) und Einspritzen eines plastifizierten thermoplastischen Kunststoffmaterials (13 ) in die Kavität (5 ), welches nach dem Erstarren das Verkleidungselement (1 ) bildet, – Öffnen des Formwerkzeuges (2 ) und entnehmen des spritzgegossenen Verkleidungselementes (1 ). - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ersten Kunststoffmaterial (
10‘ ) der Heizfolie (8 ) oder das Kunststoffmaterial (11‘ ) der Kunststofffolie (11 ) so gewählt wird, dass es mit dem thermoplastische Kunststoffmaterial (13 ) verträglich ist, so dass während des Spritzgießens des Verkleidungselementes (1 ) eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Heizfolie (8 ) und dem Verkleidungselement (1 ) oder zwischen der Kunststofffolie (11 ) und dem Verkleidungselement (1 ) entsteht. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie (
8 ) eine Sandwichstruktur mit der ersten Schicht (10 ), einer zweiten Schicht (9 ) aus einem zweiten Kunststoffmaterial (9‘ ) und der dazwischen eingebetteten Heizschicht (14 ) aufweist. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (
10 ) und / oder die zweite Schicht (9 ) eine poröse und / oder geschäumte Struktur aufweist. - Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (
9 ) um das 1,1 fache bis 20 fache dicker ist als die erste Schicht (10 ). - Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie (
8 ) so angeordnet wird, dass die zweite Schicht (9 ) der Ausnehmung (6 ) zugewandt ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoffmaterial (
11‘ ) der Kunststofffolie (11 ) so gewählt wird, dass es mit dem thermoplastische Kunststoffmaterial (13 ) unverträglich ist, so dass nach dem Spritzgießen des Verkleidungselementes (1 ) die Kunststofffolie (11 ) von dem Verkleidungselement (1 ) abziehbar ist. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) der Heizfolie (
8 ) oder die Dicke (d‘) der Kunststofffolie (11 ) dem 0,5-fachen bis 1,5fachen der Tiefe (t) der Ausnehmung (6 ) entspricht. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ausnehmung (
6 ) mindestens eine Haltevorrichtung (15 ,21 ,23 ,30 ), insbesondere eine mit einer Ansaugvorrichtung verbundene Ansaugöffnung (15 ), für die Heizfolie (8 ) oder die Kunststofffolie (11 ) vorgesehen ist. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verkleidungselement (
1 ) eine Stoßfängerverkleidung, eine Kotflügelverkleidung, eine Schwellerverkleidung, eine Kühlerverkleidung, eine Motorhaubenverkleidung, eine Dachverkleidung, eine Heckklappenverkleidung, eine Rahmenverkleidung oder eine Türaußenverkleidung ist. - Verkleidungselement (
1 ) aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial (13 ) für ein Kraftfahrzeug auf dessen, der Sichtseite (16 ) des Verkleidungselementes (1 ) gegenüberliegenden Rückseite (17 ), mindestens eine Heizfolie (8 ) mit mindestens einer ersten Schicht (10 ) aus einem ersten Kunststoffmaterial (10‘ ) und mindestens einer Heizschicht (14 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizfolie (8 ) mittels eines Spritzgussverfahrens, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, über die erste Schicht (10 ) stoffschlüssig mit dem Verkleidungselement (1 ) verbunden ist. - Anordnung mit einem eine elektromagnetische Strahlung (
18 ) aussendenden und / oder empfangenden Element (19 ) und einem Verkleidungselement (1 ) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (19 ) so in Relation zu dem Verkleidungselement (1 ) angeordnet ist, dass die Heizfolie (8 ) im Betriebszustand den Durchstrahlungsbereich (40 ) des Verkleidungselementes (1 ) für die elektromagnetische Strahlung (18 ) beheizt.
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