DE102014000352A1 - Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014000352A1 DE102014000352A1 DE102014000352.3A DE102014000352A DE102014000352A1 DE 102014000352 A1 DE102014000352 A1 DE 102014000352A1 DE 102014000352 A DE102014000352 A DE 102014000352A DE 102014000352 A1 DE102014000352 A1 DE 102014000352A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- structural component
- surface covering
- method step
- tool
- structural
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B38/00—Ancillary operations in connection with laminating processes
- B32B38/06—Embossing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
- B29C63/02—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/30—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers
- B32B27/304—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising vinyl (co)polymers; comprising acrylic (co)polymers comprising vinyl halide (co)polymers, e.g. PVC, PVDC, PVF, PVDF
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/32—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyolefins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/40—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyurethanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
- B29C59/02—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
- B29C63/0065—Heat treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
- B29L2031/3005—Body finishings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/101—Glass fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
- B32B2262/10—Inorganic fibres
- B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/402—Coloured
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/40—Properties of the layers or laminate having particular optical properties
- B32B2307/402—Coloured
- B32B2307/404—Multi-coloured
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2605/00—Vehicles
- B32B2605/003—Interior finishings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Vehicle Interior And Exterior Ornaments, Soundproofing, And Insulation (AREA)
Abstract
Description
- Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung und ein Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung.
- Aus der Fahrzeugindustrie sind Strukturbauteile bekannt, die vorzugsweise zur Verkleidung im Fahrzeuginnenraum bzw. zur Außenverkleidung des Fahrzeugs genutzt werden. Die nach der Fertigstellung des Fahrzeugs sichtbaren Oberflächen, d. h. Class-A-Oberflächen, müssen dabei erhöhten Qualitätsanforderungen genügen. Diese Qualitätsanforderungen erweisen sich insbesondere für kohlefaserverstärkte Strukturteile als eine Hürde, die ohne weitere Nachbehandlung nicht genommen werden kann. Dabei haben gerade kohlefaserverstärkte Strukturbauteile den Vorteil, trotz ihres geringen Gewichts ein hohes Maß an Stabilität garantieren zu können. Solche Strukturbauteile sind also besonders geeignet zum Einsatz in Kraftfahrzeugen. Es besteht daher ein vermehrtes Interesse daran, vorzugsweise kohlefaserverstärkte Strukturbauteile zur Verfügung zu stellen, deren Oberfläche den geforderten Qualitätsanforderungen genügt. Der Stand der Technik kennt hierfür Methoden, bei denen das gefertigte Strukturbauteil mit einer Kunststoffhaut überzogen wird.
- Offenbarung der Erfindung
- Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung zur Verfügung zu stellen. Wünschenswert sind dabei insbesondere Verbesserungen hinsichtlich des Prozesses, der für die Herstellung benötigten Zeit, Kosten sowie die Qualität der Verbindung von Oberflächenverkleidung und Strukturbauteil.
- Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Oberflächenverkleidung bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt das Strukturbauteil in einer Rohmaterialform bereitgestellt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt das Strukturbauteil von der Rohmaterialform in eine Strukturform überführt wird und wobei in einem vierten Verfahrensschritt das Strukturbauteil durch einen Pressvorgang zumindest teilweise mit der Oberflächenverkleidung verbunden wird.
- Es ist hierbei in vorteilhafter Weise möglich, die Formung des Strukturbauteils aus der Rohmaterialform in die Strukturform mit dem Verbinden von Oberflächenverkleidung und Strukturbauteil zu kombinieren. Diese Kombination kann den Herstellungsprozess des Strukturbauteils mit der Oberflächenverkleidung verkürzen, insbesondere wenn mehrere Verfahrensschritte zeitlich überlagert werden, d. h. zumindest teilweise zeitgleich ablaufen. Es ist dabei vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt zeitgleich zum oder zeitlich unmittelbar nach dem dritten Verfahrensschritt erfolgt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der vierte Verfahrensschritt durchgeführt wird, bevor das Strukturbauteil ausgehärtet bzw. abgekühlt ist. Dadurch wird in vorteilhafter Weise Zeit gespart, die andernfalls vom Aushärten bzw. Abkühlen des geformten Strukturbauteils in Anspruch genommen würde. Außerdem ist es vorstellbar, dass eine für das Verformen des Strukturbauteils im dritten Verfahrensschritt benötigte Wärme in vorteilhafter Weise dazu genutzt wird, das Verbinden von Oberflächenverkleidung und Strukturform zu unterstützen. Vorzugsweise geht besagte Wärme von dem unmittelbar zeitlich vorher geformten Strukturbauteil aus. Die erfindungsgemäße Kombination von Formung und Verbindung des Strukturbauteils mit der Oberflächenverkleidung führt zu keiner Beeinträchtigung des Strukturbauteils und/oder der Oberflächenverkleidung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist in der Lage, eine qualitativ hochwertige Verbindung zwischen Strukturbauteil und Oberflächenverkleidung zu realisieren. Als Strukturbauteil in der Rohmaterialform wird vorzugsweise ein SMC-Halbzeug (SMC steht für Sheet Molding Compound) verwendet, wobei das SMC-Halbzeug plattenförmige, teigartige Pressmassen aus duroplastischen Reaktionsharzen, wie beispielsweise Epoxy-, Polyester- oder Vinylesterharze, und Glasfasern und/oder Kohlefasern umfasst. Die Materialien können dabei neu oder recycelt sein. Insbesondere aus den kohlefaserhaltigen SMC-Halbzeugen lassen sich nur schwer sichtbare Strukturbauteile realisieren, die beispielsweise für den Einsatz im Interieur- oder Exterieur-Bereich geeignet sind und daher eine Oberflächenverkleidung zur Kaschierung benötigen.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Strukturbauteil im dritten Verfahrensschritt durch einen weiteren Pressvorgang geformt wird oder wobei der dritte Verfahrensschritt durch den Pressvorgang des vierten Verfahrensschritts zur Verbindung des Strukturbauteils mit der Oberflächenverkleidung realisiert wird. Insbesondere lässt sich in vorteilhafter Weise die Verbindung der Oberflächenverkleidung mit dem Strukturbauteil und die Formung des Strukturbauteils durch einen einzigen gemeinsamen Pressvorgang realisieren, wodurch in vorteilhafter Weise Zeit im Herstellungsprozess gespart wird. Es ist aber auch vorstellbar, dass es für Strukturbauteile von Vorteil ist, wenn das Strukturbauteil im dritten Verfahrensschritt vorgepresst ist und zur Verbindung mit der Oberflächenverkleidung erneut gepresst wird. Es ist dabei auch vorstellbar, dass im weiteren Pressvorgang dem Strukturbauteil eine grobe Form gegeben wird und im Pressvorgang des vierten Verfahrensschritts zusätzliche Details in das Strukturbauteil eingepresst werden.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass
- – im ersten Verfahrensschritt eine genarbte oder ungenarbte Oberflächenverkleidung bereitgestellt wird,
- – die Oberflächenverkleidung zumindest teilweise durch eine Kunststoffhaut, vorzugsweise eine Polyurethan oder eine thermoplastische Polyolefine oder Polyvinylchlorid basierte Kunststoffhaut, realisiert wird,
- – die Kunststoffhaut farblos, einfarbig oder mehrfarbig ausgestaltet ist und/oder
- – das Strukturbauteil zumindest teilweise durch Kohlefasern realisiert wird. Kunststoffhäute, die Polyurethan oder thermoplastische Polyolefine oder Polyvinylchlorid aufweisen, lassen sich zuverlässig und unkompliziert zur Oberflächenverkleidung nutzen. Insbesondere weist die Oberflächenverkleidung eine leichte Narbung auf, wie es für die sichtbaren Bereiche von Strukturbauteilen in der Fahrzeugindustrie wünschenswert ist. Weiterhin ist es vorstellbar, dass im ersten Verfahrensschritt aus einer Kunststoffformulierung die Oberflächenverkleidung realisiert wird. Vorzugsweise ist dabei die Polyurethan-Formulierung oder thermoplastische Polyolefine-Formulierung oder Polyvinylchlorid-Formulierung an das Material, insbesondere an die Matrix, des Strukturbauteils angepasst. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Kunststoffhaut ein- oder mehrfarbig sowie farblos ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise auch das farbliche Design des Strukturbauteils durch die Oberflächenverkleidung flexibel anpassen. Insbesondere sind zur Verkleidung kohlefaserhaltige Strukturbauteile (aus kohlefaserhaltigen SMC-Halbzeugen) vorgesehen, wodurch sich ein besonders stabiles und gleichzeitig leichtes Strukturbauteil verkleiden lässt, das idealerweise in Kraftfahrzeugen angebracht werden kann. Dank der Oberflächenverkleidung lassen sich also auch für den Einsatz in Kraftfahrzeugen besonders geeignete Materialen verwenden, die andernfalls auf Grund ihrer natürlichen Oberflächenbeschaffenheit nicht als Strukturbauteil im sichtbaren Bereich einsatzfähig wären.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine vorbestimmte Temperatur und/oder ein vorbestimmter Druck für das Strukturbauteil und die Oberflächenverkleidung im ersten Verfahrensschritt, im zweiten Verfahrensschritt, im dritten Verfahrensschritt und/oder im vierten Verfahrensschritt eingestellt wird. Vorzugsweise wird als Druck ein erster Pressdruck beim Pressvorgang und ein zweiter Druck beim weiteren Pressvorgang eingestellt. Dadurch lässt sich der Druck einstellen, der zum Formen des Strukturbauteils und/oder für dessen Verbindung mit der Oberflächenverkleidung am besten geeignet ist. Vorzugsweise ist
- – beim ersten Verfahrensschritt die Temperatur größer als 80°C, bevorzugt größer als 100°C und besonders bevorzugt zwischen 100°C und 180°C und der Druck größer als 50 bar, bevorzugt größer als 80 bar und besonders bevorzugt zwischen 80 und 150 bar,
- – beim zweiten Verfahrensschritt die Temperatur größer als 80°C, bevorzugt größer als 100°C und besonders bevorzugt zwischen 100°C und 180°C und der Druck größer als 50 bar, bevorzugt größer als 80 bar und besonders bevorzugt zwischen 80 und 150 bar und/oder
- – beim dritten Verfahrensschritt die Temperatur größer als 80'°C, bevorzugt größer als 100°C und besonders bevorzugt zwischen 100°C und 180°C und der Druck größer als 50 bar, bevorzugt größer als 80' bar und besonders bevorzugt zwischen 80 und 150 bar und/oder
- – beim vierten Verfahrensschritt die Temperatur größer als 80°C, bevorzugt größer als 100°C und besonders bevorzugt zwischen 100°C und 180°C und der Druck größer als 50 bar, bevorzugt größer als 80 bar und besonders bevorzugt zwischen 80 und 150 bar.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zur Realisierung des ersten Verfahrensschritts, des zweiten Verfahrensschritts, des dritten Verfahrensschritts und/oder des vierten Verfahrensschritt ein Werkzeug zur Herstellung des Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung genutzt wird und wobei in einem fünften Verfahrensschritt das gefertigte Strukturbauteil mit der Oberflächenverkleidung aus dem Werkzeug entnommen wird. Durch die Verwendung eines gemeinsamen Werkzeugs lässt sich in vorteilhafter Weise die Zeit sparen, die andernfalls für den Transport zwischen mehreren Herstellungsstationen notwendig wäre. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Oberflächenverkleidung im ersten Verfahrensschritt im Werkzeug realisiert wird, wobei beispielsweise eine Polyurethan-Formulierung oder thermoplastische Polyolefine-Formulierung oder Polyvinylchlorid-Formulierung auf eine Seite des Werkzeugs aufgetragen wird. Vorzugsweise weist die besagte Seite des Werkzeugs eine Narbung auf, die zur Realisierung einer genarbten Oberflächenverkleidung führt.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass in einem sechsten Verfahrensschritt ein Class-A geeignetes Strukturbauteil mit der Oberflächenverkleidung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt wird. Solch ein Strukturbauteil lässt sich in vorteilhafter Weise in ein Kraftfahrzeug integrieren.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung, wobei das Werkzeug eine Pressvorrichtung umfasst, wobei die Pressvorrichtung derart konfiguriert ist, dass mit Hilfe der Pressvorrichtung
- – ein Strukturbauteil von einer Rohmaterialform in eine gefertigte Form überführbar ist und
- – eine Verbindung zwischen dem Strukturbauteil und der Oberflächenverkleidung realisierbar ist. In vorteilhafter Weise lässt sich mittels solch eines Werkzeugs gleichzeitig eine Formung und eine Verbindung zur Herstellung des Strukturbauteils mit der Oberflächenverkleidung realisieren. Es ist zudem vorstellbar, dass das Werkzeug derart ausgestaltet ist, dass das Werkzeug durch Einstellung von Druck und Temperatur im Werkzeug aus einer Polyurethan-Formulierung oder thermoplastische Polyolefine-Formulierung oder Polyvinylchlorid-Formulierung eine Oberflächenverkleidung herstellt.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Temperatur und der Druck innerhalb des Werkzeugs einstellbar sind. Vorzugsweise ist die Temperatur zwischen 100°C und 180°C und der Druck zwischen 80 bar und 150 bar verstellbar.
- In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Werkzeug zumindest teilweise eine genarbte Struktur zur Realisierung einer genarbten Oberflächenverkleidung aufweist.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
- Kurze Beschreibung der Figuren
-
1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Ausführungsformen der Erfindung
- In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
- In
1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils3 mit einer Oberflächenverkleidung2 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Es ist dabei vorgesehen, dass das Strukturbauteil3 in seiner Rohmaterialform als plattenförmige teigartige Pressmatten, d. h. als SMC-Halbzeug, bereitgestellt wird. Das SMC-Halbzeug umfasst vorzugsweise duroplastische Reaktionsharze, wie beispielsweise Epoxy-, Polyester- oder Vinylesterharze, und Glasfasern bzw. Kohlefasern, bevorzugt Endlosfasern (neu sowie recycelt). Das SMC-Halbzeug lässt sich zuschneiden und durch einen Pressvorgang, vorzugsweise Fließpressen, zu dem Strukturbauteil3 in die Strukturform überführen. Das Strukturbauteil3 in Strukturform ist vorzugsweise zur Verkleidung sichtbarer Bereiche in oder an einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Beispielsweise ist ein solches Strukturbauteil3 für den Einsatz im Bereich einer Instrumententafel vorgesehen. Die Oberflächen solcher sichtbarer Bereiche, d. h. sichtbare Oberflächen, sollen dabei vorzugsweise eine Krümmungsstetigkeit vorweisen können, um bei einem Passagier einen positiven Eindruck bzw. zumindest keinen schlechten Eindruck beim Betrachten der sichtbaren Oberflächen im Exterieur- und Interieur-Bereich des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Bei den bevorzugt verwendeten Strukturbauteilen, insbesondere bei den mit Kohlefaser verstärkten Komponenten, können die gehobenen Ansprüche an die Oberfläche nicht gewährleistet werden, nachdem das Strukturbauteil seinem Verwendungszweck entsprechend geformt wurde. Es ist vorgesehen, dass zur Kaschierung der ungeeigneten Oberfläche des Strukturbauteils3 das Strukturbauteil mit einer Oberflächenverkleidung2 versehen wird. Vorzugsweise umfasst die Oberflächenverkleidung2 eine Kunststoffhaut, insbesondere eine Polyurethan oder thermoplastische Polyolefine oder Polyvinylchlorid basierte Kunststoffhaut. Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Werkzeug1 zur Herstellung des Strukturbauteils3 mit der Oberflächenverkleidung2 bereitgestellt wird. Das Werkzeug1 weist dabei vorzugsweise eine genarbte Oberfläche4 auf, auf die eine Formulierung, insbesondere eine Polyurethan-Formulierung oder thermoplastische Polyolefine-Formulierung oder Polyvinylchlorid-Formulierung, aufgebracht wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Formulierung angepasst ist an das Strukturbauteil, insbesondere an das Material des Strukturbauteils, d. h. seine Matrix. Weiterhin ist es vorgesehen, dass Druck und/oder Temperatur in einem ersten Verfahrensschritt derart eingestellt werden, dass eine genarbte Oberfläche bereitgestellt wird. Das Bereitstellen der genarbten Oberfläche im Werkzeug ist in der oberen linken Abbildung der1 dargestellt. Im Anschluss an das Bereitstellen der Oberflächenverkleidung mit Hilfe der genarbten Oberfläche des Werkzeugs1 wird in einem zweiten Verfahrensschritt das Strukturbauteil3 in der Rohmaterialform in das Werkzeug1 eingelegt, wie es in der oberen rechten Abbildung der1 illustriert ist. Dabei wird das Strukturbauteil3 in der Rohmaterialform derart in das Werkzeug1 eingelegt, dass die zu verkleidende Oberflächenseite der im ersten Verfahrensschritt bereitgestellten Oberflächenverkleidung2 zugewandt ist. Anschließend wird das Strukturbauteil3 in der Rohmaterialform zusammen mit der Oberflächenverkleidung2 verpresst, wodurch in einem dritten Verfahrensschritt das Strukturbauteil3 in die Strukturform überführt wird und simultan, d. h. gleichzeitig, in einem vierten Verfahrensschritt die Oberflächenverkleidung2 mit dem Strukturbauteil3 verbunden wird. Dabei ist es vorgesehen, dass ein erster Druck, d. h. ein erster Pressdruck, beim Pressvorgang eingestellt wird. In vorteilhafter Weise werden die beiden Materialien durch das Formen des Strukturbauteils3 in die Strukturform und das gleichzeitige Verbinden von Strukturbauteil3 und Oberflächenverkleidung2 nicht nachteilig beeinträchtigt und es entsteht eine für den Einsatz des Strukturbauteils3 erforderliche Oberflächenqualität, die es beispielsweise erlaubt, die verkleidete Oberfläche des Strukturbauteils als Class-A-Oberfläche in einem Kraftfahrzeug zu verwenden. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das gefertigte Strukturbauteil3 mit seiner Oberflächenverkleidung2 , wie es in der unteren Abbildung in1 illustriert ist, in einem fünften Verfahrensschritt aus dem Werkzeug1 entnommen wird, nachdem das Strukturbauteil3 mit der Oberflächenverkleidung2 abgekühlt ist. Dabei weist die Oberflächenverkleidung2 eine durch das Werkzeug1 vorgegebenen Narbung auf, die für die Sichtbare-Oberfläche vorgesehen bzw. erwünscht ist. Es ist auch vorstellbar, dass diese Narbung zur Oberflächenverkleidung farblos, ein- oder mehrfarbig vorgesehen ist. Es ist weiterhin vorstellbar, dass das Werkzeug Pressplatten aufweist, wobei die Pressplatten derart ausgeprägt sind, dass sie formgebend für das zu formende Strukturbauteil3 bzw. für das zu formende Strukturbauteil3 mit der Oberflächenverkleidung2 sind. - In
2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils3 mit einer Oberflächenverkleidung2 gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform dargestellt. - Es ist in dieser Ausführungsform vorgesehen, dass zunächst das Strukturbauteil
3 im zweiten Verfahrensschritt in der Rohmaterialform bereitgestellt und im dritten Verfahrensschritt zum Strukturbauteil3 in Strukturform geformt wird. Vorzugsweise wird für die Formung ein weiterer Pressvorgang genutzt, welcher in der oberen linken Abbildung der1 illustriert ist. Beispielsweise handelt es sich dabei um einen Fließpressvorgang und/oder das Strukturbauteil3 in der Rohmaterialform wird beim weiteren Pressvorgang erhitzt. Anschließend wird auf das noch warme, geformte Strukturbauteil3 in Strukturform eine genarbte Oberflächenverkleidung2 angeordnet, wobei die genarbte Seite der Oberflächenverkleidung2 dem Strukturbauteil3 abgewendet ist. Diese Anordnung ist in der oberen rechten Abbildung der1 dargestellt. Es ist dabei vorgesehen, dass die unabhängig vom Strukturbauteil3 hergestellte Oberflächenverkleidung2 an die Form des Strukturbauteils3 , d. h. dessen Kontur, angepasst ist. Im Anschluss an das Anordnen der Oberflächenverkleidung2 auf dem Strukturbauteil3 wird in einem vierten Verfahrensschritt die Oberflächenverkleidung2 mit dem Strukturbauteil3 , vorzugsweise durch den Pressvorgang, verbunden. Es ist dabei vorstellbar, dass beim Pressvorgang ein erster Druck, insbesondere ein erster Pressdruck, und beim weiteren Pressvorgang ein zweiter Druck, insbesondere ein zweiter Pressdruck, verwendet wird, wobei erster Druck und zweiter Druck jeweils an das im jeweiligen Pressvorgang beabsichtigte Vorhaben (Formung bzw. Verbindung) angepasst sind. Im Anschluss wird das abgekühlte Strukturbauteil mit der Oberflächenverkleidung, wie es in der unteren Abbildung in2 dargestellt ist, aus dem Werkstück entnommen. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung
- 2
- Oberflächenverkleidung
- 3
- Strukturbauteil
- 4
- genarbte Oberfläche des Werkzeugs
- 10
- Druck
- 20
- Temperatur
Claims (9)
- Verfahren zur Herstellung eines Strukturbauteils (
3 ) mit einer Oberflächenverkleidung (2 ), wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine Oberflächenverkleidung (2 ) bereitgestellt wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt das Strukturbauteil (3 ) in einer Rohmaterialform bereitgestellt wird, wobei in einem dritten Verfahrensschritt das Strukturbauteil (3 ) von der Rohmaterialform in eine Strukturform überführt wird, und wobei in einem vierten Verfahrensschritt das Strukturbauteil (3 ) durch einen Pressvorgang zumindest teilweise mit der Oberflächenverkleidung (2 ) verbunden wird. - Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Strukturbauteil (
3 ) im dritten Verfahrensschritt durch einen weiteren Pressvorgang geformt wird oder wobei der dritte Verfahrensschritt durch den Pressvorgang des vierten Verfahrensschritts zur Verbindung des Strukturbauteils (3 ) mit der Oberflächenverkleidung (2 ) realisiert wird. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – im ersten Verfahrensschritt eine genarbte oder narbfreie (ungenarbte) Oberflächenverkleidung (
2 ) bereitgestellt wird, – die Oberflächenverkleidung (2 ) zumindest teilweise durch eine Kunststoffhaut, vorzugsweise eine Polyurethan oder thermoplastisch Polyolefin oder Polyvinylchlorid basierte Kunststoffhaut, realisiert wird, – die Kunststoffhaut farblos, einfarbig oder mehrfarbig ausgestaltet wird und/oder – als Strukturbauteil (3 ) ein kohlefaserhaltiges Strukturbauteil im zweiten Verfahrensschritt zur Verfügung gestellt wird. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine vorbestimmte Temperatur und/oder ein vorbestimmter Druck für das Strukturbauteil (
3 ) und die Oberflächenverkleidung (2 ) im ersten Verfahrensschritt, im zweiten Verfahrensschritt, im dritten Verfahrensschritt und/oder im vierten Verfahrensschritt eingestellt wird. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Realisierung des ersten Verfahrensschritts, des zweiten Verfahrensschritts, des dritten Verfahrensschritts und/oder des vierten Verfahrensschritt ein Werkzeug zur Herstellung des Strukturbauteils (
3 ) mit einer Oberflächenverkleidung (2 ) genutzt wird und wobei in einem fünften Verfahrensschritt das gefertigte Strukturbauteil (3 ) mit der Oberflächenverkleidung (2 ) aus dem Werkzeug entnommen wird. - Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem sechsten Verfahrensschritt ein geeignetes Strukturbauteil (
3 ) mit Oberflächenverkleidung (2 ), die als Sichtfläche gemäß Kundenspezifikation geeignet ist, für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt wird. - Werkzeug (
1 ) zur Herstellung eines Strukturbauteils (3 ) mit einer Oberflächenverkleidung (2 ), wobei das Werkzeug (1 ) eine Pressvorrichtung umfasst, wobei die Pressvorrichtung derart konfiguriert ist, dass mit Hilfe der Pressvorrichtung – ein Strukturbauteil (3 ) von einer Rohmaterialform in eine gefertigte Form überführbar ist und – eine Verbindung zwischen dem Strukturbauteil (3 ) und der Oberflächenverkleidung (2 ) realisierbar ist. - Werkzeug (
1 ) gemäß Anspruch 8, wobei die Temperatur und der Druck innerhalb des Werkzeugs einstellbar sind. - Werkzeug (
1 ) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Werkzeug zumindest teilweise eine genarbte Struktur zur Realisierung einer genarbten Oberflächenverkleidung aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014000352.3A DE102014000352B4 (de) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014000352.3A DE102014000352B4 (de) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014000352A1 true DE102014000352A1 (de) | 2015-07-16 |
DE102014000352B4 DE102014000352B4 (de) | 2022-06-30 |
Family
ID=53484682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014000352.3A Active DE102014000352B4 (de) | 2014-01-16 | 2014-01-16 | Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014000352B4 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07237265A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Hino Motors Ltd | ガラス繊維強化樹脂成形品及びその製造方法 |
EP0816051A2 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Paul Kiefel Gmbh | Kaschierverfahren und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10136391A1 (de) | 2001-07-26 | 2003-02-13 | Heidel Gmbh & Co Kg | Verfahren und Formwerkzeug zur Herstellung von genarbten Gießhäuten aus Polyurethan für Fahrzeuginnenverkleidungen |
-
2014
- 2014-01-16 DE DE102014000352.3A patent/DE102014000352B4/de active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07237265A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Hino Motors Ltd | ガラス繊維強化樹脂成形品及びその製造方法 |
EP0816051A2 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-07 | Paul Kiefel Gmbh | Kaschierverfahren und Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Übersetzugn von JP H07- 237 265 A * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014000352B4 (de) | 2022-06-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017115451B4 (de) | Vorimprägnierter Kohlenstofffaser-Verbundvorläuferwerkstoff mit verbesserter Formbarkeit und Kraftfahrzeug-Strukturkomponente | |
EP3037247B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Sandwichbauteiles | |
DE102012016309B4 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Sandwichplatte sowie Sandwichplatte | |
EP3383657B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kfz-innenausstattungsbauteils | |
DE102014215935A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Fertigung von Bauteilen aus einem faserverstärkten Verbundmaterial | |
EP2242682A1 (de) | VERFAHREN ZUM VERBINDEN VON ZWEI RUMPFSEKTIONEN UNTER SCHAFFUNG EINES QUERSTOßES SOWIE QUERSTOßVERBINDUNG | |
EP2279915A2 (de) | Mehrfarbige Innenausstattungskomponenten | |
DE60022419T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Formen von Dachverkleidungen | |
DE102010013713A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines faserverstärkten thermoplastischen Verbundbauteils | |
EP2822762B1 (de) | Verfahren zum herstellen von bauteilen aus faserverstärktem verbundwerkstoff | |
DE102014107098A1 (de) | Formteil und verfahren sowie vorrichtung zum herstellen eines solchen formteils | |
DE102015211670A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Serienfertigung von Bauteilen aus einem faserverstärkten Verbundmaterial | |
DE102009025366B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines langfaserverstärkten Thermoplastprofils und Vorrichtung dafür | |
WO2018202473A1 (de) | Fahrzeugaussenflächenbauteil und verfahren zum herstellen eines fahrzeugaussenflächenbauteils | |
DE102009053947B4 (de) | Verfahren zum Herstellen von Bauteilen | |
DE102008007879B4 (de) | Carbonfaserverbundbauteil | |
DE102013203611A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils mit speziellen Compositeoberflächen | |
EP2744639A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum partiellen kaschieren eines bauteiles, insbesondere eines fahrzeugteiles | |
EP3587096A1 (de) | Fahrzeugaussenflächenbauteil und verfahren zum herstellen eines fahrzeugaussenflächenbauteils | |
DE102014000352B4 (de) | Verfahren und Werkzeug zur Herstellung eines Strukturbauteils mit einer Oberflächenverkleidung | |
DE102014221356B4 (de) | Baugruppe mit Einzelkomponenten aus einem faserverstärkten Verbundmaterial | |
DE102014207948B4 (de) | Verfahren zum stoffschlüssigen Verbinden von Fahrzeugbauteilen | |
DE202015105716U1 (de) | Fertigungsvorrichtung | |
DE102015015016B4 (de) | Rückenlehnenspannteil | |
AT518085B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kfz-Innenausstattungsbauteils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ADIENT US LLC, PLYMOUTH, US Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE Owner name: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A.R.L., LU Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE Owner name: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A R.L., LU Free format text: FORMER OWNER: JOHNSON CONTROLS GMBH, 51399 BURSCHEID, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KUTZENBERGER WOLFF & PARTNER PATENTANWALTSPART, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ADIENT US LLC, PLYMOUTH, US Free format text: FORMER OWNER: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A.R.L., LUXEMBOURG, LU Owner name: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A R.L., LU Free format text: FORMER OWNER: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A.R.L., LUXEMBOURG, LU |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: KUTZENBERGER WOLFF & PARTNER PATENTANWALTSPART, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ADIENT US LLC, PLYMOUTH, US Free format text: FORMER OWNER: ADIENT LUXEMBOURG HOLDING S.A R.L., LUXEMBOURG, LU |
|
R020 | Patent grant now final |