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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer mechanischen Schwächung in ein mehrschichtiges Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs mittels Laser. Die Erfindung betrifft außerdem ein solches mehrschichtiges Verkleidungsteil.
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Verkleidungsteile in einem Fahrzeuginnenraum eines Kraftfahrzeuges werden üblicherweise zur Verbesserung des optischen Eindrucks und damit auch der Wertanmutung häufig als Sandwichaufbau mit weichem Unterbau ausgeführt, um zusätzlich eine angenehme Haptik erzeugen zu können. Wenn in derartige Verkleidungsteile eine für den Fahrzeuginsassen nicht sichtbare Schwächung eingebracht werden soll, z. B. für die Integration eines Airbags, wird diese mechanische Schwächung häufig in Form einer Laserperforation umgesetzt, die von der Rückseite des Verkleidungsteils ausgeführt wird und üblicherweise bis kurz unter die Oberfläche des Dekors reicht.
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Hierbei wird mittels des Laser das Material, bestehend aus Träger, Weichkomponente und einem Teil des Dekors lokal verbrannt, wodurch heiße Verbrennungsgase entstehen, die das umgebende Material, welches eigentlich unverändert bleiben soll, thermisch beeinflussen oder sogar schädigen können. Problematisch sind dabei insbesondere heiße Verbrennungsgase im Bereich der Weichkomponente bzw. Weichschicht, da diese durch den Einschluss zwischen der Trägerschicht und der Dekorschicht nicht über die Oberfläche abgeführt werden können. Bei entsprechender thermischer Schädigung kann es dann zu sichtbaren Einfallstellen oder Aufwölbungen/Verformungen des Dekors bzw. der Dekorschicht kommen, indem sich die Weichkomponente/Weichschicht durch die thermische Schädigung räumlich verändert. Darüber hinaus sind auch Materialschäden der Dekorschicht möglich, die durch die ungewünschten heißen Verbrennungsgase im Bereich der Schwächung entstehen. Zum Teil zeigen sich diese Schädigungen jedoch erst bei entsprechenden Langzeitprüfungen und somit beim Nutzer erst nach einer entsprechenden Nutzungszeit.
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Um die zuvor beschriebenen Schädigungen durch heiße Verbrennungsgase möglichst minimieren zu können, ist es bekannt, die mechanische Schwächung, z. B. in mehreren Umläufen einzubringen, wodurch pro Umlauf weniger Material verbrannt werden muss und somit auch weniger heiße Verbrennungsgase entstehen. Durch den hieraus resultierenden längeren Zyklus kann mehr Wärme durch die vorhandene Wärmeleitung der Materialien abgeführt werden, wobei eine zusätzliche Kühlung der Oberflächen unterstützend eingesetzt werden kann. Durch die Verlängerung der Zykluszeit entstehen jedoch im Produktionsablauf höhere Fertigungskosten.
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Alternativ werden, z. B. bei kaschierten Verkleidungsteilen die Komponenten aus Trägerschicht, Weichschicht und Dekorschicht komplett einzeln oder als Teilzusammenbau aus Träger- und Weichschicht geschwächt, um die heißen Verbrennungsgase direkt an die Umgebungsluft abführen zu können. Da bei diesem Verfahren Komponenten einzeln oder als Teilzusammenbau geschwächt werden, müssen für jedes Verkleidungsteil mindestens zwei Laserschwächungen durchgeführt werden, was die Produktionszeit und somit auch die Kosten wiederum erhöht. Außerdem muss die nachfolgende Positionierung der Komponenten zueinander äußerst exakt ausgeführt werden, damit die einzelnen Schwächungen ausreichend genau übereinander liegen und ein problemloses Öffnen eines Airbags ermöglichen.
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Aus der
DE 103 18 962 A1 ist beispielsweise eine Verkleidung für ein Airbaggehäuse eines Kraftfahrzeugs bekannt, welches karosseriefest angeordnet ist und sich über eine Austrittsöffnung des Airbaggehäuses erstreckt. Die Verkleidung weist hierbei einen mehrschaligen Aufbau auf.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Verfahren sowie ein Verkleidungsteil anzugeben, bei welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden werden können.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken – wie bereits bisher bekannt – eine mechanische Schwächung mittels Laser in ein mehrschichtiges Verkleidungsteil eines Kraftfahrzeugs einzubringen, wobei jedoch das Verkleidungsteil erfindungsgemäß während des Einbringens der mechanischen Schwächung zumindest im Bereich derselben aktiv gekühlt wird. Die aktive Kühlung kann beispielsweise mittels Druckluft oder mittels gekühlter Druckluft erfolgen und verhindert die bisher aufgrund der heißen Verbrennungsgase entstehenden unerwünschten Verformungen bzw. Deformationen. Das erfindungsgemäße Verkleidungsteil deckt beispielsweise einen Airbag ab und ist im Bereich einer Airbagauslassöffnung mittels des Lasers mechanisch geschwächt, so dass der Airbag im Auslösefall möglichst ungehindert und leicht durch das Verkleidungsteil treten kann. Das Verkleidungsteil selbst ist mehrschichtig aufgebaut, nämlich aus einer sichtbaren Dekorschicht, einer Trägerschicht sowie einer dazwischen angeordneten gasdurchlässigen Weichschicht bzw. Weichkomponente. Insbesondere die Laserbearbeitung der Weichschicht sorgt dabei für die unerwünschte Verformung im Bereich der Dekorschicht, da die Weichschicht einerseits von der Trägerschicht und andererseits von der Dekorschicht gegenüber der Umwelt isoliert ist und dadurch eine Wärmeabfuhr nicht ohne weiteres möglich ist. Durch den Umstand jedoch, dass die Weichschicht gasdurchlässig ist, ist es möglich, diese beim Einbringen der mechanischen Schwächung mittels des Lasers mit Druckluft zu fluten und dadurch die beim Lasern entstehenden heißen Verbrennungsgase schnell abzuführen, ohne dass die Dekorschicht bzw. das umliegende Material der Weichschicht Schaden nimmt. Selbstverständlich kann der Laser nicht nur die Trägerschicht und die Weichschicht durchtrennen, sondern zusätzlich auch noch die Dekorschicht zumindest schwächen, was ein besonders leichtes Reißen der Dekorschicht im Auslösefall eines Airbags unterstützen soll.
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Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein mehrschichtiges Verkleidungsteil anzugeben, welches beispielsweise als Airbagabdeckung ausgebildet ist, und welches eine sichtbare Dekorschicht, eine Trägerschicht sowie eine dazwischen angeordnete gasdurchlässige Weichschicht besitzt. Um dabei beim Einbringen der mechanischen Schwächung in die Weichschicht eine unterwünschte Deformation der Weichschicht bzw. der Dekorschicht durch heiße Verbrennungsgase vermeiden zu können, ist in der Trägerschicht und/oder an einer im Einbauzustand nicht sichtbaren Stelle der Dekorschicht zumindest eine Einlassöffnung vorgesehen, durch welche Kühlluft in das Verkleidungsteil einleitbar ist. Die Einlassöffnung ist dabei vorzugsweise in der Nähe der mechanischen Schwächung angeordnet, wodurch ein zuverlässiges Kühlen in diesem Bereich während des Einbringens der mechanischen Schwächung möglich wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist in der Trägerschicht und/oder an einer im Einbauzustand nicht sichtbaren Stelle der Dekorschicht zusätzlich zumindest eine Auslassöffnung vorgesehen, durch welche in das Verkleidungsteil eingeleitete Kühlluft aus dem Verkleidungsteil wieder ausströmen kann. Hierdurch wird nicht nur eine Strömung innerhalb der Weichschicht möglich, sondern auch quer zu dieser, was eine besonders effektive Kühlung ermöglicht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Verkleidungsteil mit einer angedeuteten mechanischen Schwächung,
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2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A durch das erfindungsgemäße Verkleidungsteil während des Herstellens der mechanischen Schwächung.
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Entsprechend den 1 und 2 weist ein erfindungsgemäßes mehrschichtiges Verkleidungsteil 1, insbesondere eine Airbagabdeckung, eine sichtbare Dekorschicht 2, eine Trägerschicht 3 sowie eine dazwischen angeordnete gasdurchlässige Weichschicht 4 (Weichkomponente) auf. Um nun ein Austreten eines hinter dem Verkleidungsteil 1 angeordneten Airbags zu ermöglichen, ist das Verkleidungsteil 1 zumindest bereichsweise mit einer mechanischen Schwächung 5 versehen, die jedoch von der Dekorseite aus für einen Kunden nicht wahrnehmbar sein soll.
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Betrachtet man die 2, so kann man erkennen, dass die mechanische Schwächung 5 die Trägerschicht 3 und die Weichschicht 4 komplett durchtrennt und die Dekorschicht 2 noch teilweise. Das Einbringen dieser mechanischen Schwächung 5 erfolgt mittels eines Lasers 6, der mit seinem Laserstrahl 7 das Material der Trägerschicht 3, der Weichschicht 4 und teilweise der Dekorschicht 2 verbrennt.
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Beim Einbrennen der mechanischen Schwächung 5 mittels des Lasers 6 können die heißen Verbrennungsgase insbesondere im Bereich der Weichschicht 4 jedoch nicht optimal abgeleitet werden, da die Weichschicht 4 einerseits von der Dekorschicht 2 und andererseits von der Trägerschicht 3 begrenzt ist. Erfindungsgemäß wird nun deshalb das Verkleidungsteil 1 insbesondere im Bereich der einzubringen mechanischen Schwächung 5 während des Einbringens derselben aktiv gekühlt. Hierzu ist beispielsweise in der Trägerschicht 3 und/oder einer im Einbauzustand nicht sichtbaren Stelle der Dekorschicht 2 eine Einlassöffnung 8 (vgl. 2) vorgesehen, durch welche Kühlluft 9 in das Verkleidungsteil 1 einleitbar ist. Die Kühlluft 9 kann dabei Umgebungstemperatur haben oder zusätzlich aktiv gekühlt werden. Gemäß der 2 ist dabei die Einlassöffnung 8 in der Trägerschicht 3 angeordnet, wobei diese selbstverständlich – wie oben erwähnt – auch an einer im späteren Einbauzustand nicht sichtbaren Stelle der Dekorschicht 2 vorgesehen werden kann.
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Zusätzlich kann im Bereich der Trägerschicht 3 und/oder an einer im Einbauzustand nicht sichtbaren Stelle der Dekorschicht 2 eine Auslassöffnung 10 vorgesehen sein, durch welche in das Verkleidungsteil 1 eingeleitete Kühlluft 9 wieder aus dem Verkleidungsteil 1 ausströmen kann.
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Zwischen der Einlassöffnung 8 und der Auslassöffnung 9 ist dabei die mittels des Lasers 6 eingebrachte mechanische Schwächung 5, so dass bei einem aktiven Belüften bzw. Kühlen des Verkleidungsteils 1 die im Bereich der Trägerschicht 3, der Weichschicht 4 und der Dekorschicht 2 entstehenden heißen Verbrennungsgase ohne Probleme über die gas- bzw. luftdurchlässige Weichschicht 4 abgeführt werden können. Durch das aktive Kühlen des Verkleidungsteils 1 während des Einbringens der mechanischen Schwächung 5 können die bisher auftretenden und unerwünschten Deformationen, insbesondere im Bereich der Dekorschicht 2 zuverlässig verhindert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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