DE102013000390B4 - Process for applying a film to a carrier part and carrier part provided with a film - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Aufbringen einer Folie (2) auf ein Trägerteil (1), umfassend folgende Schritte (9), (10), (11):• Verbinden der Folie (2) mit dem Trägerteil (1), wobei die Folie (2) größer als eine Verbundfläche (7) mit dem Trägerteil (1) ist,• Beschnitt der Folie (2) wobei ein Folienüberstand (3) am Trägerteil (1) verbleibt,• Einbringen von Wärme auf den Folienüberstand (3), wobei der Wärmeeintrag berührungslos durch Infrarotstrahlung oder Laserlicht erfolgt und der Folienüberstand (3) durch den Wärmeeintrag minimiert wird.Method for applying a film (2) to a carrier part (1), comprising the following steps (9), (10), (11): • connecting the film (2) to the carrier part (1), the film (2) is larger than a bonded area (7) with the carrier part (1),• trimming of the film (2), with a film overhang (3) remaining on the carrier part (1),• introduction of heat to the film overhang (3), with the heat being applied without contact takes place by infrared radiation or laser light and the excess film (3) is minimized by the heat input.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen einer Folie auf ein Trägerteil nach dem Anspruch 1, sowie ein mit einer Folie versehenes Trägerteil nach dem Anspruch 8.The invention relates to a method for applying a film to a carrier part according to claim 1 and a carrier part provided with a film according to claim 8.

Mit einer Folie versehene Trägerteile, insbesondere Trägerteile mit thermoplastischer Dünnschichtfolie, werden nach Beendigung des Herstellungsprozesses aus dem Werkzeug entnommen und ein Randbeschnitt vorgenommen, um Folienüberstände zu entfernen. Ebenso ist es möglich, den Folienbeschnitt noch im Werkzeug durchzuführen. Ein solches Verfahren ist in der DE 10 2012 016 350 A1 beschrieben. Problematisch ist dabei jedoch, dass die Dünnschichtfolie sich durch ihre geringe Dicke schlecht beschneiden lässt und nach dem Beschnitt Überstände zurückbleiben. Diese Überstände werden in einem weiteren Bearbeitungsschritt minimiert. Ein bekanntes Verfahren zur Minimierung von Überständen an Trägerteilen ist die Verwendung von Heißluft. Die DE 195 30 417 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verrunden von scharfen Kanten an Spritzgussteilen. Die Kanten werden mittels Heißluft fließfähig gemacht, sodass sich das Material im Bereich der scharfen Kanten zurückzieht. Bei einem Bauteil, das eine Trägerschicht und eine Folie umfasst, besteht allerdings die Gefahr, dass bei der Anwendung von Heißluft die dünnen Folienüberstände unkontrolliert auf die Sichtseite des Bauteils wehen.Carrier parts provided with a film, in particular carrier parts with a thermoplastic thin-layer film, are removed from the tool after the end of the manufacturing process and the edges are trimmed in order to remove excess film. It is also possible to cut the film while it is still in the tool. Such a procedure is in DE 10 2012 016 350 A1 described. The problem here, however, is that the thin film is difficult to trim due to its small thickness and that excess material remains after trimming. These overhangs are minimized in a further processing step. A known method for minimizing overhangs on carrier parts is the use of hot air. the DE 195 30 417 A1 describes a process for rounding sharp edges on injection molded parts. The edges are made flowable using hot air so that the material in the area of the sharp edges retracts. In the case of a component that comprises a carrier layer and a film, however, there is a risk that the thin excess film will blow uncontrollably onto the visible side of the component when hot air is used.

Aus der DE 10 2008 017 891 B3 ist ein Verfahren zur Beschichtung von gefalzten Profilelementen bekannt. Aus der DE 10 2009 014 193 A1 ist ein Verfahren zum Zuschneiden einer Folie bekannt, die auf eine Oberfläche, insbesondere eine Karosserieoberfläche, aufbringbar ist. Aus der DE 600 01 803 T2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines dekorierten Gegenstands bekannt. Aus der EP 2 226 183 A2 ist ein Verfahren zum Applizieren einer Lackfolie auf ein Fahrzeugteil bekannt.From the DE 10 2008 017 891 B3 a method for coating folded profile elements is known. From the DE 10 2009 014 193 A1 a method is known for cutting a film to size, which can be applied to a surface, in particular a body surface. From the DE 600 01 803 T2 a method for producing a decorated article is known. From the EP 2 226 183 A2 a method for applying a paint film to a vehicle part is known.

Aufgabe der Erfindung ist es deswegen, ein mit einer Folie versehenes Trägerteil sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, das es ermöglicht, Folienüberstände an einem Trägerteil zuverlässig zu minimieren und dabei die Sichtfläche nicht zu beschädigen.It is therefore the object of the invention to create a carrier part provided with a film and a method for its production which makes it possible to reliably minimize film overhangs on a carrier part and not to damage the visible surface.

Die Aufgabe ist gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 8. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 8. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufbringen einer Folie auf ein Trägerteil. Dabei wird zunächst eine Folie mit einem Trägerteil verbunden, die Folie ist dabei größer als seine Verbundfläche mit dem Trägerteil. Anschließend wird ein Beschnitt der Folie vorgenommen. Dabei verbleibt bereichsweise ein Folienüberstand am Trägerteil. Abschließend wird Wärme auf den nach dem Beschnitt verbleibenden Folienüberstand eingebracht. Der Wärmeeintrag auf das Trägerteil erfolgt berührungslos durch Infrarotstrahlung oder Laserlicht. Durch den berührungslosen Wärmeeintrag mit Infrarotstrahlung oder Laserlicht werden die Überstände angeschmolzen und ziehen sich an die Kante des Trägerteils zurück. Im ursprünglichen Zustand sind in der Folie Spannungen vorhanden. Durch das Einbringen von Wärme durch Infrarotstrahlung oder Laserlicht können sich diese Spannungen in der Folie wieder abbauen, was dazu führt, dass sich die Folie an den Rand des Trägerteils zurückzieht. Es bildet sich eine leichte Wulst am Rand des Trägerteils aus, die jedoch durch die geringe Dicke der Folie so gering ausfällt, dass sie kaum zu sehen ist und die optische Erscheinung des Bauteils sowie dessen Funktionalität nicht beeinflusst. Die Folienüberstände werden durch dieses Verfahren minimiert, ohne die Sichtfläche zu beeinflussen. Im Gegensatz zur Verwendung von Heißluft entsteht durch den Einsatz von Laserlicht oder Infrarotstrahlung eine gleichmäßige und glatte Wulst, es können keine Folienüberstände auf die Sichtfläche geweht werden. Ein Grund für den verbleibenden Folienüberstand sind auftretende Fertigungstoleranzen am Trägerteil. Damit das Trägerteil beim Beschnitt nicht beschädigt wird, muss ein ausreichend großer Folienüberstand verbleiben. So wird sichergestellt, dass auch Trägerteile mit Fertigungstoleranzen nicht durch den Beschnitt der Folie beschädigt werden. Ein weiterer Grund für die verbleibenden Überstände ist die Dicke der aufgebrachten Folie. Dünne Folien lassen sich nur schlecht ohne Überstände beschneiden, da die dünnen Folien nicht vorgespannt werden bevor sie beschnitten werden, die Folie weicht bei einem Beschnitt dem Schneidwerkzeug aus. Zudem sind verfahrensbedingt nicht alle Bauteilgeometrien ohne Überstände zu beschneiden. Beispielsweise bei engen Kehren verbleibt auch nach dem Beschnitt immer ein Überstand. Die Folie kann durch Hinterspritzen oder Kaschieren mit dem Trägerteil verbunden werden. Der sich anschließende Beschnitt kann durch einen Laser, ein UV-Messer oder Stanzen erfolgen.This problem is solved by a method for applying a film to a carrier part. In this case, a foil is first connected to a carrier part, the foil being larger than the area of its connection to the carrier part. The film is then trimmed. A film overhang remains on the carrier part in some areas. Finally, heat is applied to the excess film remaining after trimming. The heat is applied to the carrier part without contact using infrared radiation or laser light. The non-contact application of heat with infrared radiation or laser light melts the protruding parts and pulls them back to the edge of the carrier part. In the original state, there are tensions in the film. By introducing heat through infrared radiation or laser light, these tensions in the film can be released again, which causes the film to pull back to the edge of the carrier part. A slight bulge forms on the edge of the carrier part, but this is so small due to the thinness of the film that it is hardly visible and does not affect the visual appearance of the component or its functionality. This process minimizes the excess film without affecting the visible surface. In contrast to the use of hot air, the use of laser light or infrared radiation creates an even and smooth bead, no excess film can be blown onto the visible surface. One reason for the remaining excess film is the manufacturing tolerances that occur on the carrier part. To ensure that the carrier part is not damaged during trimming, a sufficiently large overhang of the foil must remain. This ensures that carrier parts with manufacturing tolerances are not damaged when the film is cut. Another reason for the remaining overhangs is the thickness of the film applied. Thin foils are difficult to cut without protrusions, since the thin foils are not pretensioned before they are trimmed, and the foil deviates from the cutting tool when trimmed. In addition, due to the process, not all component geometries can be cut without overhangs. With tight turns, for example, there is always an overhang even after trimming. The film can be connected to the carrier part by injection molding or lamination. The subsequent trimming can be done with a laser, a UV knife or punching.

Vorteilhafter Weise handelt es sich bei der Folie um eine thermoplastische Dünnschichtfolie. Die Dicke der Folie ist dabei kleiner gleich 0,25 mm. Dünnschichtfolien sind tiefziehfähig, deswegen lassen Sie sich besonders gut verarbeiten. Weiterhin können im Werkzeug eingebrachte Geometrien wie Narbabformungen durch eine Dünnschichtfolie besser auf das Bauteil übertragen werden.The film is advantageously a thermoplastic thin-layer film. The thickness of the film is less than or equal to 0.25 mm. Thin-layer foils can be deep-drawn, which is why they are particularly easy to process. Furthermore, geometries incorporated in the tool, such as grain impressions, can be better transferred to the component using a thin-layer film.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Beschnitt durch einen Laser durchgeführt und der gleiche Laser anschließend als Wärmequelle für die Minimierung des Folienüberstandes verwendet. Für den Beschnitt wird das Laserlicht fokussiert und anschließend aufgefächert eingesetzt um als Wärmequelle die Folienüberstände zu minimieren. Zudem kann der Laser robotergeführt sein. Diese doppelte Verwendung des Lasers spart eine zusätzliche Vorrichtung entweder zur Durchführung des Grobbeschnittes oder zur Minimierung der Überstände ein.In a further advantageous development of the invention, the trimming is performed by a laser carried out and the same laser is then used as a heat source to minimize the overhang of the foil. For the trimming, the laser light is focused and then fanned out in order to minimize the excess film as a heat source. In addition, the laser can be robot-guided. This dual use of the laser saves an additional device either to perform the rough trimming or to minimize the overhang.

Eingesetzt werden können die durch das beschriebene Verfahren hergestellten Trägerteile an Sichtflächen in einem Fahrzeuginnenraum. Dies ist besonders Vorteilhaft durch die optische Aufwertung der Sichtfläche. Als Beispiele können A-, B- und C-Säulenverkleidungen, Instrumententafeln oder Mittelkonsolen sowie weitere Sichtteile genannt werden.The carrier parts produced by the method described can be used on visible surfaces in a vehicle interior. This is particularly advantageous due to the optical improvement of the visible surface. Examples include A, B and C pillar panels, instrument panels or center consoles and other visible parts.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren in beispielhafter Weise näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 ein mit einer Folie versehenes Trägerteil bei dem ein Beschnitt durch einen Laser vorgenommen wird;
  • 2 ein mit einer Folie versehenes Trägerteil bei dem Wärme auf den Folienüberstand eingebracht wird;
  • 3 ein mit einer Folie versehenes Trägerteil mit minimierten Folienüberständen;
  • 4 ein Verfahren zum Aufbringen einer Folie auf ein Trägerteil.
The invention is explained in more detail below with reference to figures in an exemplary manner. show:
  • 1 a carrier part provided with a foil, in which a trimming is carried out by a laser;
  • 2 a carrier part provided with a foil, in which heat is applied to the excess foil;
  • 3 a foil-covered carrier part with minimized foil overhangs;
  • 4 a method for applying a foil to a carrier part.

1 zeigt ein mit einer Folie 2 versehenes Trägerteil 1. Bei der Folie 2 handelt es sich bevorzugt um eine thermoplastische Dünnschichtfolie mit einer Dicke kleiner gleich 0,25 mm. Das Trägerteil besteht bevorzugt aus einem Thermoplast. Das Trägerteil 1 ist an der Verbundfläche 7 mit der Folie verbunden. Die Folie 2 kann dabei auf das Trägerteil 1 kaschiert sein oder auch hinterspritzt werden. Ein Laser 4 nimmt einen Beschnitt der Folie 2 vor. Neben der Verwendung eines Lasers kann der Beschnitt auch durch ein Ultraschallmesser (UV-Messer) oder ein Stanzverfahren erfolgen. Aufgrund von Fertigungstoleranzen bei der Herstellung des Trägerteils 1 verbleibt ein Folienüberstand 3. 1 shows a carrier part 1 provided with a film 2. The film 2 is preferably a thermoplastic thin-layer film with a thickness of less than or equal to 0.25 mm. The carrier part preferably consists of a thermoplastic. The carrier part 1 is connected to the film at the bonding surface 7 . The film 2 can be laminated onto the carrier part 1 or can also be back-injected. A laser 4 trims the film 2 . In addition to using a laser, trimming can also be done using an ultrasonic knife (UV knife) or a punching process. Due to manufacturing tolerances in the manufacture of the carrier part 1, a film overhang 3 remains.

Die 2 zeigt das mit einer Folie 2 versehene Trägerteil 1 nach dem Beschnitt. Auf den verbliebenden Folienüberstand 3 wird durch eine Wärmequelle 5 Wärme eingebracht. Der Wärmeeintrag kann entweder durch einen Laser erfolgen, ebenso ist die Verwendung einer Infrarotstrahlung möglich. Durch den Wärmeeintrag können sich die in der Folie 2 vorhandenen Spannungen lösen und das Folienmaterial zieht sich an das Trägerteil zurück. Die Folienüberstände 3 werden soweit minimiert, dass das Trägerteil problemlos weiterverarbeitet werden kann und die Sichtfläche nicht negativ beeinflusst wird.the 2 shows the carrier part 1 provided with a film 2 after trimming. Heat is applied to the remaining excess film 3 by a heat source 5 . The heat can be introduced either by a laser, or infrared radiation can also be used. The stresses present in the film 2 can be relieved by the heat input and the film material pulls back against the carrier part. The excess film 3 is minimized to such an extent that the carrier part can be further processed without any problems and the visible surface is not adversely affected.

3 zeigt das mit einer Folie 2 versehene Trägerteil 1 nach dem Einbringen von Wärme. Der Folienüberstand 3 wurde durch den Wärmeeintrag minimiert. Der minimierte Folienüberstand 6 bildet am Rand des Trägerteils 1 eine leichte Wulst 8 aus. Diese Wulst 8 fällt durch die geringe Dicke der Folie 2 nur sehr gering aus und ist kaum zu sehen. Die optische Erscheinung des Bauteils sowie dessen Funktionalität wird nicht beeinträchtigt. 3 shows the carrier part 1 provided with a film 2 after the introduction of heat. The excess film 3 was minimized by the heat input. The minimized projection 6 of the film forms a slight bulge 8 on the edge of the carrier part 1 . Due to the small thickness of the film 2, this bead 8 is only very small and can hardly be seen. The visual appearance of the component and its functionality are not affected.

4 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Aufbringen einer Folie auf ein Trägerteil. Im ersten Bearbeitungsschritt 9 wird die Folie 2 mit dem Trägerteil 1 verbunden. Die Folie 2 ist dabei größer als die Verbundfläche 7 mit dem Trägerteil 1. Der Verbund von Folie 2 und Trägerteil 1 kann beispielsweise durch Hinterspritzen oder Kaschieren erfolgen. 4 shows the method according to the invention for applying a film to a carrier part. In the first processing step 9, the film 2 is connected to the carrier part 1. The film 2 is larger than the bond area 7 with the carrier part 1. The bond between the film 2 and the carrier part 1 can take place, for example, by back-injection molding or lamination.

Im zweiten Bearbeitungsschritt 10 erfolgt ein Beschnitt der Folie 2. Dieser Beschnitt kann durch einen Laser, ein UV-Messer oder durch ein Stanzverfahren erfolgen. Dabei verbleibt ein Folienüberstand 3 am Trägerteil 1.In the second processing step 10, the film 2 is trimmed. This trimming can be performed by a laser, a UV knife or by a stamping process. A film overhang 3 remains on the carrier part 1.

In einem dritten Bearbeitungsschritt 11 wird Wärme auf den Folienüberstand 3 eingebracht. Der Wärmeeintrag kann berührungslos durch Infrarotstrahlung oder Laserlicht erfolgen. Durch diesen Wärmeeintrag zieht sich der Folienüberstand 3 an das Trägerteil 1 zurück.In a third processing step 11, heat is applied to the excess film 3. The heat can be applied without contact using infrared radiation or laser light. As a result of this heat input, the excess film 3 pulls back onto the carrier part 1 .

Bezugszeichenlistereference list

11
Trägerteilcarrier part
22
Foliefoil
33
Folienüberstandfilm overhang
44
Laserlaser
55
Wärmequelleheat source
66
Minimierter FolienüberstandMinimized film overhang
77
Verbundflächecomposite surface
88th
Wulstbead
99
Erster BearbeitungsschrittFirst processing step
1010
Zweiter BearbeitungsschrittSecond processing step
1111
Dritter BearbeitungsschrittThird processing step

Claims (10)

Verfahren zum Aufbringen einer Folie (2) auf ein Trägerteil (1), umfassend folgende Schritte (9), (10), (11): • Verbinden der Folie (2) mit dem Trägerteil (1), wobei die Folie (2) größer als eine Verbundfläche (7) mit dem Trägerteil (1) ist, • Beschnitt der Folie (2) wobei ein Folienüberstand (3) am Trägerteil (1) verbleibt, • Einbringen von Wärme auf den Folienüberstand (3), wobei der Wärmeeintrag berührungslos durch Infrarotstrahlung oder Laserlicht erfolgt und der Folienüberstand (3) durch den Wärmeeintrag minimiert wird.Method for applying a film (2) to a carrier part (1), comprising the following steps (9), (10), (11): • connecting the film (2) to the carrier part (1), the film (2) being larger than a bond area (7) with the carrier part (1), • trimming the film (2) with a film overhang (3) remaining on the carrier part (1), • application of heat to the film overhang (3), the heat input being contactless by infrared radiation or laser light and the film overhang (3) being minimized by the heat input. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschnitt durch einen Laser (4), ein Ultraschallmesser oder Stanzen erfolgt.procedure after claim 1 , characterized in that the trimming is carried out by a laser (4), an ultrasonic knife or punching. Verfahren nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) eine thermoplastische Dünnschichtfolie ist.procedure after claim 1 - 2 , characterized in that the film (2) is a thermoplastic thin-layer film. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (2) durch Hinterspritzen, Kaschieren, Hinterpressen oder ein RTM-Verfahren mit dem Trägerteil (1) verbunden wird.procedure after claim 1 - 3 , characterized in that the film (2) is connected to the carrier part (1) by back-injection molding, lamination, back-pressing or an RTM process. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Minimierung des Folienüberstandes (3) dadurch erfolgt, dass sich durch den eingebrachten Wärmeeintrag in der Folie (2) vorhandene Spannungen lösen und sich die Folie (2) dadurch an das Trägerteil (1) zurückzieht.procedure after claim 4 , characterized in that the projection of the film (3) is minimized by the heat input in the film (2) releasing existing stresses and causing the film (2) to retract onto the carrier part (1). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Beschnitt durch Laserlicht der Laser (4) zunächst den Beschnitt durchführt und anschließend als Wärmequelle (5) für die Minimierung des Folienüberstandes (3) verwendet wird.procedure after claim 1 or 2 characterized in that in the case of trimming by laser light, the laser (4) first carries out the trimming and is then used as a heat source (5) for minimizing the overhanging film (3). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeeintrag einer Temperatur entspricht, die mindestens im Bereich der Erweichungstemperatur der Folie (2) liegt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat input corresponds to a temperature which is at least in the range of the softening point of the film (2). Mit einer Folie (2) versehenes Trägerteil (1), dadurch gekennzeichnet, dass Folienüberstände (3) an einem Trägerteil (1) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7 minimiert werden.With a film (2) provided carrier part (1), characterized in that film projections (3) on a carrier part (1) by a method according to one of Claims 1 - 7 be minimized. Trägerteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einer Folie (2) versehene Trägerteil (1) an Sichtflächen in einem Fahrzeuginnenraum eingesetzt wird.carrier part claim 8 , characterized in that the carrier part (1) provided with a film (2) is used on visible surfaces in a vehicle interior. Trägerteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einer Folie (2) versehene Trägerteil (1) an Außenflächen in einem Fahrzeug eingesetzt wird.carrier part claim 8 , characterized in that the carrier part (1) provided with a film (2) is used on the outer surfaces of a vehicle.
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