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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Holzzierteils sowie ein Fahrzeug mit einem derartigen Holzzierteil.
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Beim Einsatz von Holz in unterschiedlichen Anwendungen kann durch eine entsprechende Wahl der Holzart sowie durch ein entsprechend optisches Erscheinen des Holzes ein erwünschter, insbesondere hochwertiger, Eindruck erzeugt werden. Hierzu kommen insbesondere Holzzierteile zur Anwendung, die vorrangig dekorative Zwecke erfüllen, um beispielsweise einem Raum einen edlen, bzw. hochwertigen Eindruck zu verleihen. Die Auswahl sowie Herstellung derartiger Holzzierteile ist mitunter aufwändig und teuer. So müssen beispielsweise Holzarten mit einer erwünschten Farbe und/oder erwünschten Oberflächenstruktur gefunden und einander angepasst werden. Dies schränkt die reproduzierbare Herstellung der Holzzierteile ein.
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Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, ist es aus der
DE 20 2007 058 034 B4 bekannt, ein Grundmaterial, insbesondere ein Furnier, des Holzzierteils, mit einer Folie zu bedecken, die mit einem Muster versehen ist.
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Nachteilig hierbei ist, dass der Einsatz der Folie einen zusätzlichen Verarbeitungsschritt erfordert und insbesondere dadurch zu erhöhten Herstellungskosten führt. Zudem wird durch den Einsatz der Folie die Anmutung des aus Holz hergestellten Furniers verfälscht. Mitunter entsteht der Eindruck, dass es sich beim Holzzierteil nicht um Holz handelt.
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Aus der
DE 10 2004 051 828 B4 ist bekannt, ein Grundmaterial eines Holzzierteils mit einem Muster zu versehen. Hierbei wird das Grundmaterial zunächst abfotografiert und anschließend gebleicht. Danach erfolgt ein Bedrucken der gebleichten Oberfläche des Grundmaterials mit einem Muster, das einer Überlagerung des aufgenommenen Bildes und einem erwünschten Bild entspricht. Nachteilig hierbei ist dass das resultierende Muster stets abhängig vom optischen Aussehen und/oder der Oberflächenstruktur des Grundmaterials ist. Die reproduzierbare Herstellung von Holzzierteilen, also insbesondere das Herstellen unterschiedlicher Holzzierteile mit gleichem optischem und/oder haptischem Eindruck ist somit nicht möglich. Auch individuell ausgestaltete Holzzierteile lassen sich hierdurch nicht realisieren. Zudem wird das Bedrucken des Grundmaterials durch das Bleichen erschwert, insbesondere weil hierdurch die Oberfläche des Grundmaterials aufgeraut und/oder zerstört wird.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, zur Herstellung eines Holzzierteils ein verbessertes oder zumindest alternatives Herstellungsverfahren anzugeben, das sich insbesondere durch eine verbesserte Reproduzierbarkeit und/oder eine individuelle Gestaltung sowie reduzierte Herstellungskosten auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein aus Holz hergestelltes Grundmaterial eines Holzzierteils bleichfrei vorzubehandeln und somit für das Abbilden eines vorgegebenen, insbesondere beliebigen, Musters vorzubereiten. Dabei wird das Muster durch den Auftrag von Tinte auf das Grundmaterial aufgebracht. Hierdurch kann im Prinzip auf zusätzliche gedruckte Bestandteile des Holzzierteils, insbesondere eine Folie und dergleichen, verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten des Holzzierteils reduziert werden. Eine Folie kann allerdings dennoch eingesetzt werden, um den Umformprozess positiv zu beeinflussen oder zusätzlich zur dekorbildenden Schicht eine abschließende Schutzschicht zu bilden, d. h. mit dem Zweck den Prozess zu vereinfachen in dem ein Schritt eingespart werden kann, nämlich das aufwendige Holzbedrucken oder die abschließende Beschichtung des Gesamtbauteils.
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Das Grundmaterial kann aus Echtholz gefertigt sein, ob durch verschiedene Fertigungsverfahren mechanisch oder chemischer Behandlungsart abgeändert oder in seiner Naturform belassen. Hierunter fallen beispielsweise Furniere, technische Furniere, Pressspan oder Holzverbundwerkstoffe.
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Des Weiteren wird eine Umweltbelastung durch das bleichfreie Vorbehandeln reduziert. Ferner wird durch das Aufbringen des vorgegebenen Musters die reproduzierbare sowie individuelle Ausgestaltung des Holzzierteils ermöglicht. Dem Erfindungsgedanken entsprechend umfasst das Verfahren zur Herstellung des Holzzierteils das Herstellen des Grundmaterials aus Holz. Dabei wird das Grundmaterial vorzugsweise als Furnier hergestellt. Vorteilhaft kommen hierbei Echthölzer zum Einsatz. Anschließend wird das Grundmaterial bleichfrei vorbehandelt. Die Vorbehandlung dient der Vorbereitung des Grundmaterials zum Auftragen von Tinte, die als nachfolgender Verfahrensschritt erfolgt. Dabei wird die Tinte derart auf das Grundmaterial aufgetragen, dass hierdurch ein vorgegebenes Muster auf das Grundmaterial abgebildet wird.
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Ein vorgegebenes Muster ist in diesem Zusammenhang ein solches Muster, das insbesondere unabhängig vom Grundmaterial auf dieses aufgebracht wird. Das heißt, dass das Grundmaterial mit einem beliebigen Muster versehen werden kann, um insbesondere ein erwünschtes und/oder vorgegebenes optisches Erscheinen des Holzzierteils zu erreichen. Auch kann sich das Muster auf die Form des fertigen Grundmaterials beziehen, insbesondere indem es Konturen aufweist, welche der Form oder der Maserung des Grundmaterials folgen. Das vorgegebene Muster kann dabei ein beliebiges sein. Insbesondere kann das Muster einfarbig sein. Das Muster kann jedoch auch mehrfarbig sein und mehrere Farbverläufe aufweisen. Hierdurch ist es insbesondere möglich, auf das Grundmaterial ein Holzmuster abzubilden. Folglich können günstigere und/oder leichter herstellbare Grundmaterialien mit solchen Mustern von hochwertigeren und/oder schwerer herstellbaren Holzarten versehen werden. Beispielsweise ist es möglich Muster zu beschreiben, welche Verfahren abbilden, welche mehrere Holzarten in Verbindung bringen oder alternativ nur durch komplizierte Bearbeitungsschritte wie bspw. Intarsienarbeiten möglich wären.
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Die Vorbehandlung dient, wie bereits erwähnt, dem Zweck, das Grundmaterial für das Auftragen der Tinte und somit für das Abbilden des vorgegebenen Musters vorzubereiten. Bevorzugt dient die Vorbehandlung auch dem Zweck, eine zeitliche optische und/oder chemische Veränderung des Grundmaterials zu verhindern oder zumindest zu reduzieren.
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Zum Erreichen des letztgenannten Zwecks kann das Grundmaterial beispielsweise gebeizt werden. Da das Beizen jedoch die Aufrauhung und/oder das Aufstellen von Holzfasern zur Folge hat, die den Tintenauftrag zur Abbildung des vorgegebenen Musters erschweren, erfolgt das Vorbehandeln des Grundmaterials vorzugsweise ohne den Einsatz von Beize.
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Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das Grundmaterial bei der Vorbehandlung thermisch und/oder durch elektromagnetische Strahlung behandelt. Dies erfolgt dabei derart, dass ein Alterungsprozess des Grundmaterials, insbesondere eine Verfärbung und/oder eine Veränderung der Oberflächenstruktur, beschleunigt wird. Die Behandlung erfolgt dabei in dem Maße bzw. soweit, bis der Alterungsprozess abgeschlossen ist. Das heißt, dass das Grundmaterial in dem Maße bzw. solange thermisch und/oder durch elektromagnetische Strahlung behandelt wird, bis keine oder nur noch eine geringe Verfärbung bzw. Veränderung der Oberflächenstruktur eintritt. Zur Bestimmung der entsprechenden Parameter der thermischen Behandlung und/oder der elektromagnetischen Bestrahlung kann je nach Holzsorte zuvor mit unterschiedlichen Parametern behandelt werden, wie bspw. mit Prozesstemperaturen von 130°C bis 170°C bei 1 h bis 4 h mit definierter Prozessfeuchte bei der thermischen Behandlung. Anschließend können diese Parameter zur Vollbehandlung des Grundmaterials herangezogen werden.
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Die elektromagnetische Strahlung ist eine Beliebige. Insbesondere kann hierfür Licht bzw. UV-Strahlung, gegebenenfalls in Verbindung mit definierter Feuchte, zum Einsatz kommen, um den Alterungsprozess des Holzes bei Lichteinwirkung zu beschleunigen.
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Durch die thermische Behandlung werden Alterungsprozesse durch Einwirkung von Wärme bzw. Kälte beschleunigt. Durch die Bestrahlung durch elektromagnetische Strahlung werden entsprechende Alterungsprozesse, insbesondere in Folge von Lichteinstrahlung, beschleunigt. Das thermische Vorbehandeln und/oder die elektromagnetischer Bestrahlung führen also zu einer Lichtechtheit des Grundmaterials bzw. des Holzzierteils. Hierbei erfolgt das Auftragen der Tinte derart, dass die Farbe mit den bereits bekannten Farben des Grundmaterials abgestimmt werden kann.
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Eine vorteilhafte Variante sieht eine thermische Vorbehandlung des Grundmaterials und/oder eine Vorbehandlung des Grundmaterials mit Druck beziehungsweise durch Verpressen vor. Insbesondere können die thermische Vorbehandlung und die Vorbehandlung mit Druck kombiniert werden. Dabei wird durch das Verpressen, beziehungsweise der Behandlung mit Druck ein Glätten der Oberfläche des Grundmaterials erzielt, das den Auftrag von Tinte zum Abbilden des vorgegebenen Musters erleichtert bzw. verbessert. Insbesondere ist hierdurch das Abbilden beliebiger Muster auf dem Grundmaterial möglich, weil der Auftrag der Tinte und/oder das abzubildende Muster beliebig gewählt werden können. Beispielsweise kann das Grundmaterial bei erhöhten Temperaturen in einer Presse vorbehandelt werden. Hierzu kommen insbesondere Temperaturen von 100°C bis 150°C, insbesondere 130°C, und Drücke von 5 bis 7 MPa, insbesondere 6 MPa zum Einsatz. Dabei kann das Grundmaterial beispielsweise 5 Min. lang behandelt werden. Anschließend erfolgt vorzugsweise ein Herunterkühlen des Grundmaterials bei reduziertem bzw. abnehmendem Druck. Insbesondere kann das Grundmaterial bei einem Druck von 1,4 MPa innerhalb von 10 Min. wieder auf Umgebungstemperatur bzw. Raumtemperatur runtergekühlt werden. Die thermische Vorbehandlung des Grundmaterials bzw. die Vorbehandlung des Grundmaterials durch Pressen, bzw. mit Druck entspricht also in Zügen dem aus der Papierherstellung bekannten Satinieren, welches jedoch über Kalanderwalzen, gegebenenfalls auch unter Einsatz von Beschichtungsstoffen verläuft.
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Alternativ oder zusätzlich wird das Grundmaterial bei der Vorbehandlung mit einem Kunstharz infiltriert. Das Infiltrieren des Grundmaterials hat insbesondere einen verbesserten bzw. leichteren Auftrag der Tinte zum Abbilden des Musters zur Folge. Hierzu können beliebige Kunstharze zum Einsatz kommen, sofern diese den Tintenauftrag zum Abbilden des vorgegebenen Musters ermöglichen. Insbesondere kann es sich beim Kunstharz um Epoxidharze bzw. Polyurethan handeln. Es ist ferner möglich, das Grundmaterial vor dem Auftrag der Tinte zu grundieren. Die Grundierung kann hierbei auf beliebige Art erfolgen, sofern ein anschließender Auftrag von Tinte möglich ist. Die Grundierung dient dem Schutz des Grundmaterials und/oder einem vereinfachten Auftragen der Tinte. Hierdurch wird insbesondere eine Haftung der Tinte verbessert. Hierzu kommen beispielsweise Lacke bzw. Primer zum Einsatz. Auch der Einsatz von Beize zum Grundieren des Grundmaterials ist vorstellbar.
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Es versteht sich, dass die vorgenannten Vorbehandlungsarten beliebig kombinierbar sind. Insbesondere ist es vorstellbar, das Grundmaterial zunächst thermisch und/oder mit elektromagnetischer Strahlung vorzubehandeln, um einen Alterungsprozess zu beschleunigen bzw. weitestgehend abzuschließen. Anschließend kann das Grundmaterial thermisch und/oder chemisch und/oder mechanisch durch Verpressen behandelt werden, um eine verbesserte Basis für das Auftragen der Tinte zu schaffen. Sodann können eine Vorbehandlung mit Kunstharz und/oder eine Grundierung folgen. Anschließend erfolgt der Tintenauftrag.
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Dabei wird die Tinte derart auf das Grundmaterial aufgetragen, dass hierdurch ein vorgegebenes Muster auf dem Grundmaterial abgebildet wird. Dies hängt in der Regel von der Art der Vorbehandlung des Grundmaterials ab. Insbesondere können je nach Vorbehandlung des Grundmaterials eine andere Art des Tintenauftrags bzw. eine andere Tintenart und/oder eine andere Tintenzusammensetzung erforderlich sein.
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Es versteht sich, dass das Holzzierteil nach dem Tintenauftrag weiter behandelt werden kann. Insbesondere ist es vorstellbar, das Holzzierteil nach dem Tintenauftrag zum Abbilden des Druckmusters mit einer Schutzschicht zu versehen, um das Muster bzw. das Grundmaterial mechanisch und/oder chemisch und/oder vor elektromagnetischer Strahlung, insbesondere vor Lichtstrahlung, zu schützen.
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Im Allgemeinen erfolgt der Tintenauftrag auf eine beliebige Weise, sofern hierdurch das Abbilden eines solchen vorgegebenen Musters möglich ist.
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Gemäß einer Variante erfolgt das Auftragen der Tinte durch ein Druckverfahren. Das Druckverfahren ermöglicht ein einfacher und/oder präziser Auftrag von Tinte auf das Grundmaterial zum Abbilden des vorgegebenen Musters. Insbesondere können derartige Druckverfahren in bestehenden Herstellungsverfahren, insbesondere in bestehenden Anlagen zur Herstellung von Holzzierteilen, integriert werden.
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Hierbei werden Direktdruckverfahren bevorzugt, bei denen eine Übertragung des vorgegebenen Musters von einer Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere einem Computer, auf eine zugehörige Druckeinrichtung möglich ist. Dadurch wird die Herstellung des Holzzierteils kostengünstiger und/oder effizienter. Auch kann die zugehörige Anlage unterschiedliche Holzzierteile mit verhältnismäßig kleinem Aufwand mit unterschiedlichen Mustern versehen. Beim Direktdruck bzw. Digitaldruck können beliebige Arten des Druckverfahrens zum Einsatz kommen. Insbesondere ist es vorstellbar, zum Auftrag der Tinte das Grundmaterial relativ zu einer Tintenquelle zu bewegen. Auch ist es möglich, die Tintenquelle relativ zum Grundmaterial zu bewegen. Selbstverständlich ist auch eine Kombination daraus vorstellbar.
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Bevorzugt sind diejenigen Ausführungsformen, bei denen die Tinte durch eine Tintenbestrahlung auf das Grundmaterial aufgetragen wird. Vorteilhaft hierbei ist, dass bereits bekannte Druckverfahren zum Einsatz kommen können, die eine Integration des Druckvorgangs in bestehende Einrichtungen bzw. Anlagen erleichtern. Auch ist das Bedienen solcher Anlagen zur Tintenbestrahlung hinlänglich bekannt. Dies erfolgt vorteilhaft durch eine sogenannte Ink-Jet-Druckmaschine, die im Continuous-Ink-Jet-Mode oder in Drop-on-demand-Mode betrieben werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, die Tinte durch eine Sublimation auf das Grundmaterial aufzutragen. Hierzu kann die Tinte, welche sich auf einem Trägermaterial befindet und über Hitzeeinwirkung dampfförmig wird, von diesem gelöst werden und in das Grundmaterial eingebracht werden.
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Bei dem Tintenauftrag können generell beliebige Tintenarten zum Einsatz kommen. Dabei ist die jeweilige Tintenart bzw. Tintenzusammensetzung auf das Grundmaterial, und/oder die Vorbehandlung und/oder einer möglichen späteren Bearbeitung des Holzzierteils, insbesondere des Grundmaterials, abgestimmt. Diese Abstimmung beinhaltet beispielsweise eine ausreichende Haftung der Tinte am vorbehandelten Grundmaterial und/oder eine Verträglichkeit der Tinte mit einer anschließend aufzubringenden Schutzschicht. Unter Berücksichtigung derartiger Abstimmungen können beispielsweise Farbstofftinten bzw. Pigmenttinten zum Einsatz kommen. Auch ist es möglich lösemittelbasierte Tinten bzw. wasserbasierte oder monomer- und polymerbasierte Tinten zu verwenden. Hierzu zählen beispielsweise auch die UV-härtenden Tinten.
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Wie vorstehend erwähnt, ist es möglich, das vorliegende erfindungsgemäße Verfahren in bestehende Herstellungsprozesse von Holzzierteilen zu integrieren. Besagte Prozesse können insbesondere eine Umformung des Holzzierteils, insbesondere des Grundmaterials, umfassen. Ist nach dem Tintenauftrag eine Umformung des Holzzierteils erwünscht, so erfolgt das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren vorzuweise derart, dass das Grundmaterial im Anschluss des vorliegenden Herstellungsverfahren zerstörungsfrei umformbar, insbesondere verformbar, ist. Dies erfolgt insbesondere mit einer entsprechenden Wahl der Tinte, welche entsprechende Eigenschaften aufweist, sowie entsprechende Wahl der Vorbehandlung, die das Grundmaterial umformbar macht bzw. die die Umformbarkeit des Grundmaterials in ausreichendem Maß erhält. Beispielsweise kann das Grundmaterial auf ein stabilisierendes Grundbauteil für den Einsatz als Interieur-Teil eines Kraftfahrzeugs aufgezogen, aufgepresst, hinterspritzt oder kaschiert werden. Hierzu kann beispielsweise ein solches geeignetes Kunstharz zum Infiltrieren des Grundmaterials ausgewählt werden. Insbesondere der Einsatz von verformbarem Polyurethan als Kunstharz verleiht dem Grundmaterial eine Umformbarkeit bzw. eine Flexibilität, die je nach Auswahl der Zusammensetzung des Kunstharzes, insbesondere durch eine Auswahl der entsprechenden Additive, an die geforderte Umformbarkeit angepasst werden kann. Hierzu können auch Epoxidharze zum Einsatz kommen.
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Ist eine Verformung bzw. Umformung des Grundmaterials bzw. des Holzzierteils erwünscht, so wird ein solches vorgegebenes Muster auf das Grundmaterial aufgebracht, das nach dem Umformprozess ein erwünschtes Muster, insbesondere ein Holzmuster, ergibt. Hierdurch wird ein Holzzierteil erhalten, das die typische Maserung des Holzes aufweist und gleichzeitig auf der Oberfläche das gewünschte Farbmuster. Die Maserung ist dabei sowohl auf den nicht-bedruckten als auch den bedruckten Bereichen optisch erkennbar beziehungsweise sichtbar. In den bedruckten Bereichen scheint die Maserung durch und ist – soweit nicht mit einer dicken Lackschicht bedeckt – auch haptisch zu spüren.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es insbesondere möglich, leichter herstellbare und/oder günstigere Holzsorten als Grundmaterial zu verwenden und diese mit einem Muster einer hochwertigeren Holzsorte und/oder schwerer herstellbaren Holzarbeiten zu versehen, um die optischen Eigenschaften derer zu imitieren. Hierdurch ist es möglich einen hochwertigeren Eindruck zu erzielen.
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Durch die Vorbehandlung, insbesondere durch das Glätten des, kann eine Oberflächenstruktur des Grundmaterials verloren gehen. Dementsprechend wird ein originärer haptischer Eindruck des Grundmaterials durch das Herstellungsverfahren überdeckt. Somit kann insbesondere ein ebenes bzw. glattes Holzzierteil hergestellt werden. Zudem ist es hierdurch möglich, auf das Grundmaterial ein beliebiges Muster abzubilden, das auf die originäre Oberflächenstruktur des Grundmaterials quasi vernachlässigt werden kann.
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Vorstellbar ist es jedoch auch, das Herstellungsverfahren derart zu gestalten, dass eine Oberflächenstruktur, insbesondere eine Maserung, des Grundmaterials erhalten bleibt. Hierzu wird beispielsweise lediglich eine dünne Schicht von Tinte zum Abbilden des vorgegebenen Musters aufgetragen, die eine solche Oberflächenstruktur des Grundmaterials nicht oder nur geringfügig verändert.
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Das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Holzzierteil kann in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen.
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Das Holzzierteil kann beispielsweise in einen Innenraum eines Fahrzeugs eingesetzt werden. Beim Innenraum kann es sich beispielsweise um eine Fahrgastzelle des Fahrzeugs handeln. Vorstellbar sind auch der Einsatz des Holzzierteils in einem Kofferraum bzw. einem Handschuhfach des Fahrzeugs. Der Einsatz des Holzzierteils im Fahrzeug führt zu einem hochwertigerem Erscheinen bzw. einer Aufwertung des Fahrzeugs. Hierbei können insbesondere Grundmaterialien aus günstigeren Holzarten mit Mustern von hochwertigeren Holzarten versehen werden. Dies führt insbesondere zu reduzierten Herstellungskosten des Fahrzeugs. Zudem können hierdurch individuelle Holzzierteile bereitgestellt werden, sodass das Fahrzeug individuell gestaltet werden kann. Ferner können quasi identische Holzzierteile bereitgestellt werden, um unterschiedliche Fahrzeuge mit gleichen Holzzierteilen zu versehen. Des Weiteren können identisch hergestellte Holzzierteile als Ersatzteile verwendet werden.
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Bei einer weiteren Variante kann das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren derart erfolgen, dass eine Anmutung des aus Holz, insbesondere aus Echtholz, hergestellten Grundmaterial zumindest teilweise bewahrt wird. Hierzu zählen die Haptik des Grundmaterials, die durch eine Erhaltung der Oberflächenstruktur erzielt werden kann, sowie ein optisches Durchscheinen des Grundmaterials.
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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 eine Innenansicht eines Fahrzeugs,
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2 einen Schnitt durch ein Holzzierteil,
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3 einen Schnitt durch eine Druckeinrichtung bei einem Schritt zur Herstellung des Holzzierteils,
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4 einen Schnitt durch eine Umformeinrichtung bei einem anderen Schritt zur Herstellung des Holzzierteils.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, dessen Innenraum 2 zu sehen ist. Im Innenraum 2 ist ein Armaturenbrett 3 des Fahrzeugs 1 zu sehen, an dem fahrerseitig ein Lenkrad 4 angeordnet ist. Zur Veredelung bzw. optischen Aufwertung des Fahrzeugs 1, insbesondere des Innenraums 2, ist das Armaturenbrett 3 mit mehreren Holzzierteilen 5 versehen.
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In 2 ist ein Schnitt durch ein solches Holzzierteil 5 gezeigt. Das Holzzierteil 5 weist einen Träger 6, ein Kaschiervlies 7, ein aus Holz, insbesondere Echtholz, hergestelltes Grundmaterial 8, eine Grundierung 9, ein vorgegebenes Muster 10, eine Folie 11 sowie eine Schutzschicht 12 auf.
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Das Grundmaterial 8 ist insbesondere als Furnier 8' hergestellt, wobei hierzu vorzugsweise Echtholz zum Einsatz kommt. Zum Aufbringen des Musters 10 auf das Grundmaterial 8 wird das Grundmaterial 8 zunächst vorbehandelt. Hierzu wird das Grundmaterial 8 zunächst thermisch und mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere mit Licht, behandelt, um einen Alterungsprozess des Grundmaterials 8 zu beschleunigen. Hierdurch soll der Alterungsprozess soweit vorangetrieben werden, dass nach der Herstellung des Holzzierteils 5 insbesondere keine weitere Verfärbung bzw. keine weiteren oberflächlichen Änderungen des Grundmaterials 8 erfolgen. Anschließend wird das Grundmaterial 8 zum Glätten thermisch und mit Druck behandelt. Hierzu wird das Grundmaterial 8, ähnlich wie beim Satinieren von Papier, bei erhöhten Temperaturen, beispielsweise bei 130°C, in einer Heißpresse zwischen zwei Pressblechen ca. 5 Min. lang einem Druck von ungefähr 6 MPa ausgesetzt. Im Anschluss wird das Grundmaterial 8 bei ca. 1,4 MPa innerhalb von ca. 10 Min. wieder auf Umgebungstemperatur runtergekühlt. Hierdurch ist das Grundmaterial 8 zum Aufbringen des Musters 10 vorbereitet.
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Das Musters 10 wird durch den Auftrag von Tinte 13 auf das Grundmaterial 8 realisiert. Dabei wird die Tinte 13 derart auf das Grundmaterial 8 aufgetragen, dass hierdurch das Muster 10, insbesondere ein Holzmuster 10', auf das Grundmaterial 8 abgebildet wird. Das Muster 10 ist vorzugsweise ein Holzmuster 10' einer Holzsorte, die hochwertiger ist als die zur Herstellung des Grundmaterials 8 verwendete Holzsorte.
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Zum Abbilden des Musters 10 kann insbesondere Lösungsmitteltinte 13', UV-Tinte 13''', Wasserbasierte Tinte, Latextinte oder Sublimationstinte 13'' zum Einsatz kommen. In allen Fällen kann im Zuge der Abstimmung von Tinte, Grundmaterial und gewünschten Eigenschaften Primer 14' vor Aufbringen der Tinte 13 aufgebracht werden. Im Falle der Verwendung von Sublimationstinte 13'' im Speziellen wird auf das Grundmaterial 8 vor dem Aufbringen der Tinte 13 und somit Abbilden des Musters 10 die Grundierung 9 aufgebracht. Hierzu kommen beispielsweise Primer 14 bei Sublimationstinte insbesondere Polyestermaterial zum Einsatz.
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Ebenso kann zum Abbilden des Musters 10 bereits bedruckte Folie zum Einsatz kommen. Diese kann unterstützend bei den im Umformprozess auftretenden Spannungen wirken, aber auch die Haftung der Schutzschicht 12 am Holzzierteil 5 verbessern. Als Schutzschicht 12 kommt vorzugsweise eine Polyurethanbeschichtung 15 oder Polymethylmethacrylat zum Einsatz.
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Das Aufbringen der Tinte 13 erfolgt beispielsweise mit Hilfe eines Druckverfahrens bzw. einem Digitaldruck, insbesondere mittels Tintenbestrahlung. Bei der Tintenbestrahlung kommt, wie in 3 gezeigt, eine Druckeinrichtung 16 zum Einsatz, die einen Direktdruck bzw. Digitaldruck ermöglicht. Hierzu ist die Druckeinrichtung 16 kommunizierend mit einer hier nicht gezeigten Steuereinrichtung, insbesondere einem Computer, verbunden. Hierdurch kann das erwünschte Muster 10 direkt von der Steuereinrichtung auf die Druckeinrichtung 16 übertragen werden. Die Tintenstrahlung erfolgt dadurch, dass Tinte 13 aus einem Behälter 17 mit einem Druckwechsel von beispielsweise –10 bar bis 30 bar, beispielsweise mit 30 bar hinausbefördert wird. Die Druckeinrichtung 16 weist eine Zerteilvorrichtung 18 auf, die wenigstens einen piezoelektrischen Schwinger 18' aufweisen kann welche den Druckwechsel verursacht, welcher die Tinte 13 in kleine Tintentröpfchen 19 zerteilt. Anschließend strömen die Tintentröpfchen 19 durch eine Ablenkeinrichtung 20, die Ablenkelektroden 21 aufweist, welche die Tintentröpfchen 19 derart umlenkt, dass sie auf einer vorgegebenen bzw. erwünschten Stelle des Grundmaterials 8 landen. Somit wird das Muster 10 auf das Grundmaterial 8 abgebildet.
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Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, die Druckeinrichtung 16 und das Grundmaterial 8 relativ zueinander zu bewegen.
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Die Herstellung des Holzzierteils 5, insbesondere das Vorbehandeln und/oder Bedrucken des Grundmaterials 8, können in einem bestehenden Herstellungsprozess eingebunden werden. Zu diesem Herstellungsprozess kann beispielsweise das in 4 gezeigte Umformen des Grundmaterials 8 zählen. Dabei wird das Grundmaterial 8 nach dem Aufbringen der Tinte 13 zum Abbilden des vorgegebenen Musters 10 verformt. Hierbei erfolgt das Herstellen des Holzzierteils 5, insbesondere des Grundmaterials 8 derart, dass eine solche Umformung des Grundmaterials 8 zerstörungsfrei möglich ist. Das heißt, dass das Grundmaterial 8 nach dem Aufbringen der Tinte 13 zum Abbilden des Musters 10 in eine Umformeinrichtung 22 beispielsweise in eine Umformpresse 22' eingebracht und umgeformt wird, ohne dass das Muster 10 oder das Grundmaterial 8 zerstört werden. In diesem Beispiel ergibt sich das erwünschte Muster 10 erst nach dem Umformen des Grundmaterials B. Dementsprechend wird durch den Digitaldruck ein solches Muster 10 auf das Grundmaterial 8 abgebildet, das durch die Umformung des Grundmaterials 8 ein erwünschtes Muster 10 ergibt.
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Auch ist denkbar, dass zuerst verformt und anschließend bedruckt wird, d. h. das bereits in der Umformeinrichtung 22 geformte und zur Stabilisierung bereits hinterspritzte Grundmaterial 8 relativ zum Druckkopf 16 bewegt wird, sodass ein maximal möglicher Abstand des Druckkopfs 16 zur bedruckten Fläche des geformten Grundmaterials 8 nicht überschritten wird, dementsprechend entlang der komplexen Bauteilformen gelenkt wird. Die Relativbewegungen können durch eine geeignete Robotik für die dafür notwendigen mehrachsigen Bewegungsführungen des Grundmaterials 8 umgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202007058034 B4 [0003]
- DE 102006047950 B4 [0004]
- DE 102004051828 B4 [0006]
