DE102016109033A1

DE102016109033A1 - Formbauteil und Verfahren zum Herstellen desselbigen

Info

Publication number: DE102016109033A1
Application number: DE102016109033.6A
Authority: DE
Inventors: Ryo Nakajima
Original assignee: Toyota Boshoku Corp
Current assignee: Toyota Boshoku Corp
Priority date: 2015-06-11
Filing date: 2016-05-17
Publication date: 2016-12-15
Also published as: JP6589397B2; US20160361850A1; JP2017001300A

Abstract

Eine Türverkleidung (10) hat ein Basisbauteil (20) mit Fasern, eine Glättungsschicht (25) zum Glätten einer Rückfläche (20B) des Basisbauteils (20) und einen Bügel (30), der an die Seite des Basisbauteils (20) an der Rückfläche (20B) über die Glättungsschicht (25) geschweißt ist. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass sich Material beim Schweißen eines Formteils ausbreitet, und ein Gewicht eines Formbauteils wird reduziert.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Formbauteil und auf ein Verfahren zum Herstellen des Formbauteils.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Formbauteil, das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2009-113 244 A beschrieben ist, war beispielsweise als ein solches bekannt, das in einer Türverkleidung verwendet wird. Gemäß der Offenbarung hat eine Türverkleidung eine Verkleidungstafel (ein Basisbauteil), welches Fasern aufweist, und einen Bügel (ein Formteil), etwa einen Klippsitz, der mittels Schweißens an der Verkleidungstafel angebracht ist.
Für Erzeugnisse, etwa Fahrzeuge, die ein Formbauteil aufweisen, gibt es eine starke Nachfrage danach, deren Gewicht zu verringern, und es ist auch für ein Formbauteil erforderlich, dessen Gewicht zu verringern. Um ein Gewicht des Formbauteils zu verringern, kann ein Formbauteil ein leichtgewichtiges Basisbauteil aufweisen, dessen Masse pro Einheitsvolumen verglichen mit dem Herkömmlichen verringert ist.
Jedoch neigt das leichtgewichtige Basisbauteil verglichen mit dem Herkömmlichen dazu, dass es Zwischenräume zwischen den Fasern hat. Wenn ein Formteil an dem leichtgewichtigen Basisbauteil angebracht wird, dann ist es daher wahrscheinlich, dass ein geschmolzenes Material des Formteils sich durch die Zwischenräume hindurch ausbreitet. Ein solches Ausbreiten des Materials kann die Leistung des Formbauteils senken und mit verbesserten Verfahren kann es weniger wahrscheinlich sein, dass das Ausbreiten des Materials auftritt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Technologie, ein geringeres Auftreten des Ausbreitens von Material beim Schweißen eines Formteils zu erreichen und ein Gewicht eines Formbauteils zu verringern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Technologie hat ein Formbauteil ein Basisbauteil, das Fasern aufweist, eine Glättungsschicht, die eine ebene Fläche hat und die an einer Fläche des Basisbauteils angeordnet ist, und ein Formteil, das auf die ebene Fläche der Glättungsschicht geschweißt ist.
Gemäß der vorliegenden Technologie hat das Formbauteil, das die Glättungsschicht aufweist, kleine Zwischenräume zwischen den Fasern verglichen mit einer Konfiguration, bei der die Glättungsschicht nicht vorhanden ist. Wenn das Formteil an der Seite der einen Fläche des Basisbauteils mittels Verschweißens angebracht wird, dann ist es weniger wahrscheinlich, dass sich geschmolzenes Material für das Formteil durch die Zwischenräume hindurch ausbreitet. Als ein Ergebnis ist es weniger wahrscheinlich, dass die Leistung des Formbauteils gesenkt wird, während das leichtgewichtige Basisbauteil verwendet wird und das Gewicht des Formbauteils verringert wird.
Bei der obigen Konfiguration kann das Basisbauteil die Fasern und ein erstes thermoplastisches Harz aufweisen, und die Fasern können mit dem ersten thermoplastischen Harz aneinander geklebt sein, das Formteil kann aus einem zweiten thermoplastischen Harz gefertigt sein, und die Glättungsschicht kann einen basisbauteilseitigen Abschnitt, der dem Basisbauteil zugewandt ist, und einen formteilseitigen Abschnitt haben, an welchem das Formteil angeschweißt ist, und zumindest der basisbauteilseitige Abschnitt und der formteilseitige Abschnitt können ein drittes thermoplastisches Harz aufweisen.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird das Harz, das in einem Abschnitt der Glättungsschicht in der Nähe des Basisbauteils enthalten ist, mit dem thermoplastischen Harz des Basisbauteils gemischt, und das Harz, das in einem Abschnitt der Glättungsschicht in der Nähe des Formteils enthalten ist, wird mit dem thermoplastischen Harz des Formteils gemischt. Dementsprechend wird die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Formteil und dem Basisbauteil wirkungsvoll sichergestellt.
Bei der obigen Konfiguration kann die Glättungsschicht eine basisbauteilseitige Schicht, eine formteilseitige Schicht und eine Zwischenschicht aufweisen und die basisbauteilseitige Schicht kann der basisbauteilseitige Abschnitt sein, die formteilseitige Schicht kann der formteilseitige Abschnitt sein und die Zwischenschicht kann zwischen der basisbauteilseitigen Schicht und der formteilseitigen Schicht angeordnet sein und weist ein viertes thermoplastisches Harz auf, das einen Schmelzpunkt hat, der höher als der des dritten thermoplastischen Harzes, das in der basisbauteilseitigen Schicht enthalten ist, und als der des dritten thermoplastischen Harzes ist, das in der formteilseitigen Schicht enthalten ist.
Selbst wenn gemäß einer solchen Konfiguration die basisbauteilseitige Schicht und die formteilseitige Schicht, die in der Glättungsschicht enthalten sind, geschmolzen und verformt werden können, behält die Glättungsschicht ihre Form bei, da sie die Zwischenschicht aufweist. Dementsprechend behält das Basisbauteil eine ebene Fläche bei, wenn der Formkörper geschweißt wird. Wenn das Formteil an der einen Fläche des Basisbauteils mittels Schweißens angebracht wird, ist es daher weniger wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Material für das Formteil in die Zwischenräume in dem Basisbauteil ausbreitet.
Bei der obigen Konfiguration kann das Basisbauteil eine Dichte haben, die im Bereich von 0,25 g/cm³ bis 0,5 g/cm³ liegt.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird das Gewicht des Formbauteils wirkungsvoll verringert.
Bei der obigen Konfiguration kann sich die Glättungsschicht über einen gesamten Bereich der einen Fläche des Basisbauteils erstrecken.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird die Glättungsschicht einfach zwischen dem Formteil und dem Basisbauteil vorgesehen.
Bei der obigen Konfiguration kann das Basisbauteil ferner ein Schäumungsmittel aufweisen.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird das Gewicht des Formbauteils wirkungsvoll verringert und dessen Steifigkeit erhöht.
Bei der obigen Konfiguration kann das erste thermoplastische Harz mit dem dritten thermoplastischen Harz, das in dem basisbauteilseitigen Abschnitt enthalten ist, kompatibel sein, und das zweite thermoplastische Harz kann mit dem dritten thermoplastischen Harz, das in dem formteilseitigen Abschnitt enthalten ist, kompatibel sein.
Gemäß einer solchen Konfiguration wird die Glättungsschicht sicher auf das Basisbauteil geklebt und die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Formteil und dem Basisbauteil über die Glättungsschicht wird sichergestellt.
Bei der obigen Konfiguration kann jedes von dem ersten, dem zweiten und dem dritten thermoplastischen Harz ein Polypropylen sein, und das vierte thermoplastische Harz kann ein Polyamid sein.
Gemäß einer solchen Konfiguration kann das Auftreten des Ausbreitens des geschmolzenen Materials für das Formteil in die Zwischenräume in dem Basisbauteil einfach verhindert werden und die Steifigkeit des Formbauteils wird einfach sichergestellt.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Technologie beinhaltet ein Verfahren zum Herstellen eines Formbauteils das Ausbilden einer Glättungsschicht an einer Fläche eines Basisbauteils, das Platzieren des Basisbauteils an einem unteren Formwerkzeug so, dass die Glättungsschicht einem Formgebungsraum eines oberen Formwerkzeugs zugewandt ist, das Absenken des oberen Formwerkzeugs, so dass das Basisbauteil in die Glättungsschicht zwischen dem oberen Formwerkzeug und dem unteren Formwerkzeug gehalten wird, und das Einspritzen von geschmolzenem Harz in den Formgebungsraum sowie das Formen eines Formteils einstückig mit dem Basisbauteil.
Wenn das Formteil einstückig mit dem Basisbauteil mittels Spritzgießens geformt wird, ist es wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Harz in einen Raum zwischen dem Basisbauteil und dem Formwerkzeug in Folge des Einspritzdrucks ausbreitet. Gemäß der vorliegenden Technologie wird die Glättungsschicht vor dem Formteilformvorgang an dem Basisbauteil angeordnet. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass zwischen dem Basisbauteil und dem Formwerkzeug ein Zwischenraum erzeugt wird, und es ist weniger wahrscheinlich, dass sich geschmolzenes Harz in einem Raum zwischen dem Basisbauteil und dem Formwerkzeug ausbreitet.
Das Verfahren kann ferner das Aufwärmen des Basisbauteils und der Glättungsschicht aufweisen, so dass das in dem Basisbauteil und der Glättungsschicht enthaltene thermoplastische Harz weich gemacht wird, und bei dem Verfahren kann nach dem Einspritzen das geschmolzene Harz in dem Formgebungsraum mit dem in der Glättungsschicht enthaltenen, weich gemachten thermoplastischen Harz gemischt werden.
Gemäß einem solchen Verfahren ist es ferner weniger wahrscheinlich, dass das geschmolzene Harz sich in dem Raum zwischen dem Basisbauteil und dem Formwerkzeug ausbreitet, und es ist weniger wahrscheinlich, dass es sich in die Zwischenräume zwischen den Fasern ausbreitet.
Das Verfahren kann ferner das Pressen der an der einen Fläche des Basisbauteils ausgebildeten Glättungsschicht mit einer erwärmten, flachen Platte beinhalten, so dass das in dem Basisbauteil und der Glättungsschicht enthaltene thermoplastische Harz geschmolzen und gemischt werden kann und eine Fläche der Glättungsschicht flach gemacht werden kann.
Gemäß einem solchen Verfahren hat die Glättungsschicht auf einfache Weise eine ebene Fläche und wird einfach an das Basisbauteil geklebt.
Bei dem Verfahren kann das Basisbauteil das erste thermoplastische Harz aufweisen, das geschmolzene Harz kann das zweite thermoplastische Harz sein und das Ausbilden der Glättungsschicht kann das Ausbilden von drei Schichten beinhalten, die eine dem Basisbauteil zugewandte basisbauteilseitige Schicht, eine formteilseitige Schicht, an der das Formteil angeschweißt ist, und eine Zwischenschicht zwischen der basisbauteilseitigen Schicht und der formteilseitigen Schicht aufweisen, und die basisbauteilseitige Schicht und die formteilseitige Schicht können das dritte thermoplastische Harz aufweisen, und die Zwischenschicht kann das vierte thermoplastische Harz aufweisen, das einen Schmelzpunkt hat, der höher als jener des in der basisbauteilseitigen Schicht enthaltenen dritten thermoplastischen Harzes und als der des in der formteilseitigen Schicht enthalten dritten thermoplastischen Harzes ist.
Selbst wenn gemäß einem solchen Verfahren die basisbauteilseitige Schicht und die formteilseitige Schicht, die in der Glättungsschicht enthalten sind, geschmolzen und verformt werden können, behält die Glättungsschicht ihre Form bei, da sie die Zwischenschicht aufweist. Dementsprechend behält das Basisbauteil eine ebene Fläche bei, wenn das Formteil geschweißt wird. Wenn das Formteil an der einen Fläche des Basisbauteils mittels Verschweißens angebracht wird, ist es daher weniger wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Material für das Formteil in die Zwischenräume in dem Basisbauteil ausbreitet.
Bei dem Verfahren kann das Aufwärmen das Aufwärmen des Basisbauteils und der Glättungsschicht, die die drei Schichten aufweist, bei einer Temperatur aufweisen, die niedriger als der Schmelzpunkt des vierten thermoplastischen Harzes ist.
Gemäß einem solchen Verfahren ist es weniger wahrscheinlich, dass die Glättungsschicht verformt wird, und sie behält ihre flache Form bei, und die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Formteil und dem Basisbauteil über die Glättungsschicht wird sichergestellt.
Gemäß der vorliegenden Technologie ist es weniger wahrscheinlich, dass sich Material beim Schweißen eines Formteils ausbreitet und ein Gewicht eines Formbauteils wird verringert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht, die einen Teil einer Türverkleidung, die eine Verkleidungstafel und einen Bügel aufweist, der mit der Verkleidungstafel verbunden ist, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gesehen von einer Fahrzeugaußenseite darstellt.
2 ist eine Schnittansicht einer Formvorrichtung, bei der eine Vorläufertafel eingesetzt ist.
3 ist eine Schnittansicht der Formvorrichtung, die geschlossen ist und kein eingespritztes, geschmolzenes Harz aufweist.
4 ist eine Schnittansicht der Formvorrichtung, die geschlossen ist und die das eingespritzte, geschmolzene Harz aufweist.
5 ist eine Schnittansicht der Formvorrichtung, die geöffnet ist, nachdem ein Bügel geformt wurde.
6 ist eine Schnittansicht eines Verbindungsabschnitts des Basisbauteils und des Bügels.
7 ist eine Schnittansicht einer Thermoplastharzfolie gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
8 ist eine Schnittansicht eines Verbindungsabschnitts eines Basisbauteils und eines Bügels.
9 ist eine Schnittansicht einer Formvorrichtung in einem Glättungsschichtausbildungsvorgang gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, wobei eine Thermoplastharzfolie und eine Vorläufertafel in die Formvorrichtung eingesetzt sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Erstes Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 1 bis 6 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Technologie beschrieben. Wie in 1 dargestellt ist, hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Türverkleidung 10 (ein Beispiel eines Formbauteils) eine Verkleidungstafel 11 und einen Bügel 30 (ein Beispiel eines Formteils), etwa einen Klippsitz. Der Bügel 30 ist durch Verschweißen an der Verkleidungstafel 11 angebracht. Die Verkleidungstafel 11 hat mehrere Bügel 30. Lediglich ein Bügel 30 ist in jeder Zeichnung beschrieben.
Wie in 1 dargestellt ist, hat die Verkleidungstafel 11 eine ebene Plattenform und hat ein Basisbauteil 20 mit einer fahrzeuginnenseitigen Fläche, die einer Fahrzeuginnenseite zugewandt ist, und die fahrzeuginnenseitige Fläche ist mit einer Haut 21 bedeckt. Das Basisbauteil 20 hat eine hintere Fläche 20B, die der fahrzeuginnenseitigen Fläche 20A entgegengesetzt ist. Die Haut 21 ist aus synthetischem Leder, Naturleder oder Fasern gefertigt, und ist mittels Klebstoff an einer Fläche des Basisbauteils 20 angebracht. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Hautanbringungsvorgang, bei dem die Haut 21 an dem Basisbauteil 20 angebracht wird, nach dem Anbringen eines Bügels 30 ausgeführt, was später beschrieben wird. Der Hautanbringungsvorgang kann gleichzeitig mit dem Durchführen des Pressformens des Basisbauteils ausgeführt werden.
Das Basisbauteil 20 hat holzartig Fasern, die erhalten werden, wenn Holzfasern oder Bastpflanzenfasern, etwa Kenaf, gewoben werden, und hat thermoplastisches Harz. Das Basisbauteil 20 ist durch Eintauchen der Fasern in das thermoplastische Harz ausgebildet. Wie in 2 dargestellt ist, wird eine Vorläufertafel P, die eine Mattenform hat, durch Pressformen zusammengedrückt, so dass sie eine Dichte hat, die höher als die der Vorläufertafel ist. Somit wird das Basisbauteil 20 ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Basisbauteil 20 Kenaf und Polypropylen. Ein herkömmliches Basisbauteil hat eine Dicke von etwa 2 mm und eine Dichte von 0,5 g/cm³ oder mehr. Das Basisbauteil 20 hat eine Dicke von etwa 3 mm, nachdem die Vorläufertafel P durch das Pressformen zusammengepresst wurde, und die Dicke ist größer als die des herkömmlichen Basisbauteils. Das Basisbauteil 20 hat eine Dichte von 0,25 bis 0,5 g/cm³. Das Basisbauteil ist ein leichtgewichtiges Basisbauteil. Mit einem solchen Basisbauteil 20 wird das Gewicht der Türverkleidung 10 wirkungsvoll verringert und diese hat eine gute Steifigkeit. Ein Verhältnis des Anteils von Kenaf zu dem Anteil von Polypropylen beträgt etwa 5:5 (Masseverhältnis). Das heißt, ein Verhältnis des Anteils von Pflanzenfaser zu dem Anteil von thermoplastischen Harz beträgt etwa 5:5. Das Verhältnis der Faser zu thermoplastischem Harz ist nicht darauf beschränkt. Wenn das Verhältnis des Anteils von Faser zu dem Anteil von thermoplastischem Harz zunimmt, dann ist es wahrscheinlich, dass zwischen den Fasern Zwischenräume erzeugt werden, und die vorliegende Technologie ist ziemlich wirkungsvoll darin, dass das Basisbauteil einen größeren Anteil von Fasern hat, da es gemäß der vorliegenden Technologie weniger wahrscheinlich ist, dass das Ausbreiten von Harz durch die Zwischenräume auftritt. Wenn das Verhältnis des Anteils von thermoplastischem Harz zu dem Anteil von Fasern zunimmt, ist es wahrscheinlich, dass die Fasern ausreichend miteinander verbunden (verklebt) werden. Dementsprechend liegt das Verhältnis des Anteils von Fasern zu dem Anteil des thermoplastischen Harzes in dem Bereich von 4:6 zu 5,5:4,5.
Das Basisbauteil 20 hat Fasern und thermoplastisches Harz (erstes thermoplastisches Harz), das die Fasern miteinander verklebt. Das thermoplastische Harz ist ein Bindemittel, das die Fasern verbindet. Das thermoplastische Harz, das in dem Basisbauteil 20 enthalten ist, ist nicht im Besonderen eingeschränkt, sondern kann Polyolefin (Polypropylen, Polyethylen), Polyesterharz (aliphatisches Polyesterharz, wie etwa Polylactide und Polycaprolactone, aromatisches Polyethylenharz, wie etwa Polyethylenterephthalat), Polystyrol, Polyacrylharz (Methacrylat, Acrylat), Polyamidharz, Polycarbonatharz und Polyacetalharz aufweisen. Lediglich eines dieser Materialien kann verwendet werden, oder es können zwei oder mehrere dieser Materialien verwendet werden. Von den obigen Materialien kann zumindest eines von Polyolefin und Polyesterharz, und Polypropylen vorzugsweise als das Polyolefin, verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird Polypropylen verwendet, das eine geringe Schwere hat und zum Verringern des Gewichts des Basisbauteils 20 vorzuziehen ist.
Wie in 1 und 3 bis 5 dargestellt ist, hat das Basisbauteil 20 ferner eine Glättungsschicht 25 an der Rückfläche 20B (einer Fläche, einer Fahrzeugaußenfläche) davon. Das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 bilden einen Verkleidungstafelhauptkörper 23 und der Verkleidungstafelhauptkörper 23 und die Haut 21 bilden die Verkleidungstafel 11. Das Basisbauteil 20 hat ferner den Bügel 30, der an der Seite dessen Rückfläche 20B über die Glättungsschicht 25 mittels Verschweißenss angebracht ist. Als nächstes werden Konfigurationen des Bügels 30 und der Glättungsschicht 25 beschrieben.
Der Bügel 30 wird durch Formen von thermoplastischem Harz (dem zweiten thermoplastischen Harz) ausgebildet. Das für den Bügel 30 verwendete thermoplastische Harz muss nicht im Besonderen beschränkt sein, sondern kann verschiedene thermoplastische Harze aufweisen. Polyolefin wird vorzugsweise verwendet, da es für das Spritzformen einfach verwendet kann und vorzugsweise für den Bügel 30, der eine gute Festigkeit hat, verwendet wurde. Insbesondere ist Polypropylen, etwa Propylenhomopolymer und Ethylen-Propylen-Blockcopolymer vorzuziehen. In diesem Ausführungsbeispiel wird als das thermoplastische Harz, das in dem Bügel 30 enthalten ist, Polypropylen verwendet.
Wie in 1 dargestellt ist, hat der Bügel 30 im Wesentlichen die Form eines halben Zylinders. Die zylindrische Form ändert ihren Durchmesser zwischen einem Basisabschnitt und einem distalen Endabschnitt davon. Der Bügel 30 hat einen großen Durchmesser an der Seite der Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 der Verkleidungstafel 11. Der Bügel 30 hat eine Wand 31 an einer Seite des distalen Endabschnitts davon und die Wand 31 ist eben und hat eine halbkreisartige Form. Die Wand 31 hat ein Kreisloch 32 an einer Kante der Wand 31. Der Bügel 30 ist über einen Klipp, der durch das Kreisloch 32 einzusetzen ist, an einem Fahrzeugblech befestigt und ist ein Montageabschnitt zum Montieren der Türverkleidung 10 an dem Fahrzeugblech.
Wie in 6 dargestellt ist, ist die Glättungsschicht 25 lediglich durch eine Schicht gebildet, die thermoplastisches Harz (das dritte thermoplastische Harz) enthält. Das in der Glättungsschicht 25 enthaltene thermoplastische Harz ist nicht im Besonderen beschränkt und kann verschiedene Arten aufweisen. Das in der Glättungsschicht 25 enthaltene thermoplastische Harz kann vorzugsweise ein Harz sein, das dem in dem Basisbauteil 20 enthaltenen Harz (Polypropylen in diesem Ausführungsbeispiel) ähnlich ist, oder/und kann thermoplastisches Harz sein, das in dem Bügel 30 enthalten ist (in diesem Ausführungsbeispiel Polypropylen), oder kann Harz sein, das mit einem solchen Harz kompatibel ist, um die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Bügel 30 und dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 sicherzustellen, der das Basisbauteil 20 aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel wird als das in der Glättungsschicht 25 enthaltene thermoplastische Harz Polypropylen verwendet.
Das Material der Glättungsschicht 25 an der Seite der vorderen Fläche 25A, die mit dem Basisbauteil 20 in Kontakt ist, betritt das Basisbauteil 20 durch die Zwischenräume zwischen den Fasern. Die Glättungsschicht 25 wird mit einer erwärmten Platte gepresst, die eine ebene Pressfläche hat, und die Rückfläche 25B, die der Seite des Basisbauteils 20 entgegengesetzt ist, wird so ausgebildet, dass sie eine ebene Fläche ist. Die Glättungsschicht 25 hat die Rückfläche 25B mit einer höheren Glätte und einer geringeren Rauigkeit als die Rückfläche 20B des Basisbauteils 20. Somit hat der Verkleidungstafelhauptkörper 23, der das Basisbauteil 20 aufweist, einen glatte und ebene Rückfläche 23A. Die Glättungsschicht 25 ist an der Rückfläche 23A des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 enthalten und daher hat der Verkleidungstafelhauptkörper 23 einen Abschnitt an der Seite der Rückfläche 23A, der ein höheres Verhältnis des Anteils des thermoplastischen Harzes als das Basisbauteil 20 hat. Der Verkleidungstafelhauptkörper 23, der die Glättungsschicht 25 und ein leichtgewichtiges Basisbauteil aufweist, weist das thermoplastische Harz mit einer Menge auf, die zum Verkleben des Bügels 30 an der Seite der Rückfläche 23A ausreichend ist. Der Verkleidungstafelhauptkörper 23, der die Glättungsschicht 25 aufweist, hat eine größere Menge von Polypropylen an dem Abschnitt an der Seite der Rückfläche 23A verglichen mit einem Basisbauteil, das die Glättungsschicht 25 nicht hat.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die Glättungsschicht 25 aus einer Thermoplastharzfolie F gefertigt und die Thermoplastharzfolie F ist durch Erwärmung auf die Vorläufertafel P geschweißt. Somit ist die Glättungsschicht 25 einstückig in dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 mit dem Basisbauteil 20 enthalten. Die Thermoplastharzfolie F hat eine konstante Dicke von etwa 100 µm und ist eine Einzelschichtstruktur, die lediglich eine Art von Harz aufweist. In 1 bis 6 ist die Dicke der Thermoplastharzfolie F und der Glättungsschicht 25 mit größerer Dicke als die tatsächliche Abmessung dargestellt.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, ist die Glättungsschicht 25 im Wesentlichen über den gesamten Bereich der Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 angeordnet. Gemäß einer solchen Konfiguration stellt die eine Thermoplastharzfolie F die Glättungsschicht 25 jeweils zwischen den Bügeln 30 und dem Basisbauteil 20 bereit. Außerdem sind die Bügel 30 gemeinsam mit geschmolzenem Harz ausgebildet, das von einer Düse abgegeben wird und über einen Angusskanal, der Formvertiefungen für die Bügel 30 verbindet, übertragen wird. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass das Harz von dem Angusskanal entweicht.
Als nächstes wird eine Formvorrichtung M zum Formen des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 und des Bügels 30 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben. Die Formvorrichtung M dieses Ausführungsbeispiels ist eine Spritzformvorrichtung, die eine Einspritzeinheit 40, ein oberes Formwerkzeug 41, ein unteres Formwerkzeug 42 und ein Gleitformwerkzeug 43 aufweist.
Die Einspritzeinheit 40 ist eine Einheit der Schneckenbauart und ist über dem oberen Formwerkzeug 41 in diesem Ausführungsbeispiel angeordnet. Das obere Formwerkzeug 41 hat einen Heißangusskanal H, durch welchen geschmolzenes Harz 35 übertragen wird. Der Heißangusskanal H ist mit einem Bügelformraum S2 zum Formen eines jeden Bügels 30 in Verbindung und das geschmolzene Harz 35 wird von der Einspritzeinheit 40 durch den Heißangusskanal H in jeden Bügelformraum S2 zugeführt. Eine gemeinsame Einspritzeinheit 40 wird zum Zuführen des geschmolzenen Harzes zu den Bügelformräumen S2 verwendet, und daher ist es wahrscheinlich, dass das geschmolzene Harz 35 in jeden der Bügelformräume S2 mit im Wesentlichen gleichem Einspritzdruck abgegeben wird.
Das obere Formwerkzeug 41 ist an der Formvorrichtung 4 mit einem geeigneten Verfahren, etwa Verschweißen, Druckeinsetzen oder Verschrauben befestigt. Wie in 5 dargestellt ist, hat das obere Formwerkzeug 41 einen Vorsprung, der nach unten vorragt, und es hat eine Vertiefung 41A, in der das Gleitformwerkzeug 43 angeordnet ist. Die Vertiefung 41A ist in einer unteren Fläche des oberen Formwerkzeugs 41 ausgebildet. Das untere Formwerkzeug 42 ist an einer Antriebsvorrichtung 44 über eine Welle befestigt und ist zwischen einer offenen Position in 2 und einer Formposition in 3 in Vertikalrichtung bewegbar. Wie in 3 dargestellt ist, hat das untere Formwerkzeug 42 eine Vertiefung, um den Vorsprung des oberen Formwerkzeugs 41 in der Formposition zu empfangen und ist dem oberen Formwerkzeug 41 entgegengesetzt, um von diesem in der Formposition durch einen Raum getrennt zu werden, der gleich einer Dicke des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 ist, der das Basisbauteil 20 aufweist.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, hat die Formvorrichtung M einen Basisbauteilformraum S1 zwischen dem oberen Formwerkzeug 41 und dem unteren Formwerkzeug 42. Die Vorläufertafel P und die Thermoplastharzfolie F werden in dem Basisbauteilformraum S1 angeordnet und gehalten und durch das obere Formwerkzeug 41 und das untere Formwerkzeug 42 zusammengedrückt. Somit wird der Verkleidungstafelhauptkörper 23 ausgebildet, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 aufweist. Der Verkleidungstafelhauptkörper 23 hat einen ebenen Abschnitt und Wände, die sich von Außenkanten des ebenen Abschnitts nach oben erstrecken. Kantenabschnitte der Vorläufertafel P werden durch Scherkräfte abgeschnitten, die durch Schließen des oberen Formwerkzeugs 41 und des unteren Formwerkzeugs 42 verursacht werden. Somit wird das Basisbauteil 20 so geformt, dass es eine präzise Abmessung hat.
Das Gleitformwerkzeug 43 ist über die Welle an der Antriebsvorrichtung 45 befestigt und ist entlang einer Fläche 46 der Vertiefung 41A zwischen einer Formposition in 3 und einer Öffnungsposition in 5 schräg bewegbar. Wenn das Gleitformwerkzeug 43 sich in der Formposition befindet, dann ist eine untere Fläche des Gleitformwerkzeugs 43 mit einer unteren Fläche des oberen Formwerkzeugs 41 bündig. Die Vertiefung 41A hat den Bügelformraum S2 darin zwischen dem oberen Formwerkzeug 41 und dem Gleitformwerkzeug 43, das sich in der Formposition befindet. Eine Abmessung des Bügelformraums S2 ist gleich wie eine Form des zu formenden Bügels 30.
Die Antriebsvorrichtungen 44, 45 können jede Antriebsvorrichtung wie ein durch einen Elektromotor betätigtes Stellglied, ein Luftzylinder, ein Hydraulikzylinder und ein elektromagnetisches Solenoidstellglied sein. Die Antriebsvorrichtung 44, 45 wird durch eine nicht dargestellte Steuereinrichtung gesteuert. Die Steuereinrichtung erfasst Rotationspositionen des Elektromotors mit einem in dem Elektromotor montierten Impulswertgeber und bewegt das untere Formwerkzeug 42 und das Gleitformwerkzeug 43 gemäß der erfassten Rotationspositionen so, dass es sich in der offenen Position oder in der Formposition befindet.
Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Türverkleidung 10 unter Bezugnahme auf 2 bis 5 beschrieben. Das Verfahren zum Herstellen der Türverkleidung 10 hat einen Vorläufertafelformvorgang zum Formen der Vorläufertafel P, einen Glättungsschichtausbildungsvorgang zum Ausbilden der Glättungsschicht 25 an einer Fläche der Vorläufertafel P, einen Basistafelformvorgang zum Formen des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 einschließlich des Basisbauteils 20 aus der Vorläufertafel P, und einen Formteilformvorgang zum einstückigen Formen des Bügels 30 mit dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 an der Rückfläche 23A des Verkleidungstafelhauptkörpers 23, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 aufweist.
In dem Vorläufertafelformvorgang wird eine durch Mischen von Kenaffaser und Polypropylen erhaltene Matte mit Druck erwärmt und geformt. Ein pressgeformter Gegenstand wird in Stücke geschnitten, die eine vorbestimmte Länge haben, die länger als die Länge des geformten Basisbauteils 20 ist. Somit wird eine Vorläufertafel P aus einer ebenen Platte erhalten.
Bei dem Glättungsschichtformvorgang wird die an der einen Fläche der Vorläufertafel P angeordnete Thermoplastharzfolie F durch eine erwärmte Platte gepresst und die Glättungsschicht 25 wird an der einen Fläche der Vorläufertafel P ausgebildet. Somit wird die Glättungsschicht 25 an der Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 ausgebildet und der Verkleidungstafelhauptkörper 23 wird erhalten. Die erwärmte Platte hat eine ebene Pressfläche und wird auf eine Temperatur erwärmt, die es dem in der Thermoplastharzfolie F und der Vorläufertafel P enthaltenen Polypropylen ermöglicht zu schmelzen. Daher wird bei dem Glättungsschichtausbildungsvorvorgang ein Teil der geschmolzenen Thermoplastharzfolie F und in der geschmolzenen Vorläufertafel P enthaltenes Polypropylen miteinander gemischt, so dass die Glättungsschicht 25 auf die Vorläufertafel P geschweißt wird, und die eine Fläche der Vorläufertafel P wird der Pressfläche der erwärmten Platte folgend geglättet.
In dem Basisbauteilformvorgang wird die Vorläufertafel P auf eine Temperatur erwärmt, die dem Polypropylen das Schmelzen und Weichwerden ermöglicht (etwa 200 °C in diesem Ausführungsbeispiel), und die erwärmte Vorläufertafel P wird auf das untere Formwerkzeug 42 gelegt, das sich in der in 2 dargestellten offenen Position befindet, so dass die eine Fläche, die die Glättungsschicht 25 hat, nach oben zeigt und dem Bügelformraum S2 zugewandt ist. Dann wird, wie in 3 dargestellt ist, das untere Formwerkzeug 42 auf die Formposition bewegt und das obere Formwerkzeug 41 und das untere Formwerkzeug 42 werden geschlossen. Dann werden die Kantenabschnitte der Vorläufertafel P durch die Scherkraft abgeschnitten und die Vorläufertafel P wird durch die Flächen des oberen Formwerkzeugs 41 und des unteren Formwerkzeugs 42, die den Basisbauteilformraum S1 bilden, gepresst, und der Verkleidungstafelhauptkörper 23 einschließlich des Basisbauteils 20 wird erhalten. Bei diesem Vorgang wird ein Abschnitt der Vorläufertafel P, der dem Bügelformraum S2 entspricht, nicht gepresst, und daher ist der Abschnitt von dessen Umgebung relativ erhaben, wie in 3 dargestellt ist. Das heißt, der Abschnitt hat eine niedrige Dichte.
In dem Formteilformvorgang wird der Verkleidungstafelhauptkörper 23, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 aufweist, durch das obere Formwerkzeug 41 und das untere Formwerkzeug 42 gepresst und das geschmolzene Harz 35 wird durch die Einspritzeinheit 40 über den Heißangusskanal H in jeden Bügelformraum S2 eingespritzt. Das eingespritzte, geschmolzene Harz 35 wird mit dem in der Glättungsschicht 25 enthaltenen Polypropylen und einem Teil des weich gemachten Polypropylens, das in dem Basisbauteil 30 enthalten ist, an dem erhabenen Abschnitt als ein einheitliches Teil gemischt. Dementsprechend wird der Bügelformraum S2 mit dem geschmolzenen Harz 35 gefüllt und derart abgekühlt, dass der Bügel 30 geformt wird, wie in 4 dargestellt ist. Dann werden, wie in 5 dargestellt ist, das untere Formwerkzeug 42 und das Gleitformwerkzeug 43 auf die obere Position bewegt und die Verkleidungstafel 11 weist den Bügel 30 auf, der an dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 befestigt ist, der das Basisbauteil 20 aufweist.
Als nächstes werden der Betriebsablauf und die vorteilhaften Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Türverkleidung 10 dieses Ausführungsbeispiels hat das Basisbauteil 20, das Fasern aufweist, die Glättungsschicht 25, die die Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 abflacht, und den Bügel 30, der über die Glättungsschicht 25 an die Rückfläche 23A des Verkleidungstafelhauptkörpers 23, der das Basisbauteil 20 aufweist, geschweißt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat die Türverkleidung 10 die Glättungsschicht 25 und daher betritt das in der Glättungsschicht 25 enthaltene, geschmolzene Harz die Zwischenräume zwischen den Fasern, die in dem Abschnitt des Basisbauteils 20 an der Seite der Rückfläche 20B enthalten sind. Dementsprechend werden die Zwischenräume zwischen den Fasern kleiner in dem Abschnitt des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 in der Nähe der Rückfläche 23A verglichen mit dem Basisbauteil ohne die Glättungsschicht 25. Wenn der Bügel 30 durch Verschweißen an der Rückfläche 23A des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 angebracht ist, dann ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Material für den Bügel 30 (das geschmolzene Harz 35) durch die Zwischenräume ausbreitet. Da es weniger wahrscheinlich ist, dass das Ausbreiten des geschmolzenen Harzes 35 auftritt, kann eine große Anzahl von Bügeln 30 mit dem geschmolzenen Harz 35 geformt werden, welches von einem Anguss in dem Formteilformvorgang eingespritzt wird. Als ein Ergebnis wird die Anzahl der Angüsse der Formvorrichtung M beim Herstellen einer Türverkleidung 10 verringert und die Steuerung zum Öffnen und Schließen der Angüsse ist einfach. Falls sich geschmolzenes Harz in dem Formteilformvorgang ausbreiten kann, kann in dem Formteil (dem Bügel 30) ein fehlerhaftes Teil erzeugt werden oder das ausgebreitete Harz kann beim Verfestigen schrumpfen. Als ein Ergebnis kann die Gestaltung der Türverkleidung 10 schlechter werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es weniger wahrscheinlich, dass ein solches Problem verursacht wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist es weniger wahrscheinlich, dass die Leistungsfähigkeit der Türverkleidung 10 durch Verwendung des leichtgewichtigen Basisbauteils verringert wird und das Gewicht der Türverkleidung 10 wird reduziert.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Basisbauteil 20 aus thermoplastischem Harz und Fasern, die durch das thermoplastische Harz miteinander verklebt werden, gefertigt. Der Bügel 30 ist durch Formen aus thermoplastischem Harz gefertigt. Die Glättungsschicht 25 hat thermoplastisches Harz zumindest in einem Abschnitt in der Nähe der vorderen Fläche 25A, die dem Basisbauteil 20 zugewandt ist, und einem Abschnitt in der Nähe der hinteren Fläche 25B, die den Bügel 30 hat. Gemäß einer solchen Konfiguration wird das Harz, das in dem Abschnitt der Glättungsschicht 25 in der Nähe der dem Basisbauteil 20 zugewandten vorderen Fläche 25A enthalten ist, mit dem thermoplastischen Harz des Basisbauteils gemischt, und Harz, das in dem Abschnitt der Glättungsschicht 25 in der Nähe der Rückfläche 25B enthalten ist, die den Bügel 30 aufweist, wird mit dem thermoplastischen Harz des Bügels 30 gemischt. Dementsprechend werden die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Bügel 30 und dem Verkleidungstafelhauptkörper 23, der das Basisbauteil 20 aufweist, wirkungsvoll sichergestellt.
Die Verklebungsfestigkeit (vertikale Zugfestigkeit) zwischen dem Bügel 30 und dem Verkleidungstafelhauptkörper 23, der das Basisbauteil 20 aufweist, wurde in einem Beispiel und einem Vergleichsbeispiel gemessen. Ein Versuchsstück hat das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25, und der Bügel 30 ist in dem Beispiel an der Glättungsschicht 25 angebracht, und in dem Vergleichsbeispiel hat ein Versuchsstück keine Glättungsschicht 25 und der Bügel ist durch Verschweißen direkt an dem Basisbauteil angebracht. Die Materialien und ein Formverfahren des Bügels und des Basisbauteils in dem Vergleichsbeispiel sind ähnlich wie jene des Bügels 30 und des Basisbauteils 20 in dem Beispiel mit Ausnahme der Glättungsschicht 25. Die Verklebungsfestigkeit wurde folgendermaßen gemessen.
Es wurden jeweils für das Beispiel und das Vergleichsbeispiel fünfzehn Versuchsstücke vorbereitet. Jedes Versuchsstück in dem Beispiel beinhaltet ein Stück eines Basisbauteils mit der Glättungsschicht daran und einen Bügel, der an die Glättungsschicht geklebt ist. In dem Vergleichsbeispiel beinhaltet jedes Versuchsstück ein Stück eines Basisbauteils und eines daran angeklebten Bügels. Das Basisbauteil wurde an einer Messvorrichtung befestigt und eine Wand des Bügels wurde durch einen Anschlagabschnitt der Messvorrichtung gehalten. Dann wurde der Anschlagabschnitt der Messvorrichtung in Vertikalrichtung zu der Rückfläche des Basisbauteils bewegt, so dass er von der Rückfläche beabstandet wurde, bis ein Verklebungsabschnitt des Bügels und der Glättungsschicht oder des Basisbauteils brach, und eine zum Zeitpunkt des Bruchs an dem Verklebungsabschnitt wirkende Spannung (N) wurde gemessen.
Als ein Ergebnis des Messversuchs liegt die in dem Vergleichsbeispiel erhaltene Verklebungsfestigkeit in dem Bereich von 300 bis 400 (N) und die in dem Beispiel erhaltene Verklebungsfestigkeit liegt in dem Bereich von 250 bis 600 (N). Ein Durchschnittswert der Verklebungsfestigkeit im Beispiel wurde um etwa 150 (N) von einem Durchschnittswert der Verklebungsfestigkeit des Vergleichsbeispiels erhöht. Die im Beispiel erhaltene Verklebungsfestigkeit ist gleich wie oder größer als die in einem herkömmlichen Erzeugnis erhaltene Verklebungsfestigkeit, welches ein Basisbauteil und einen Bügel aufweist, das aus einer Art geschmolzenen Harzes durch Einspritzformen hergestellt wurde. Die im Beispiel erhaltene Verklebungsfestigkeit ist ein effektiver Wert für die Türverkleidung 10.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel beinhaltet das Verfahren zum Herstellen der Türverkleidung 10 den Glättungsschichtausbildungsvorgang und den Formteilformvorgang. In dem Glättungsschichtausbildungsvorgang wird die Glättungsschicht 25 an der Rückfläche 20B des Basisbauteils 20, das Fasern aufweist, angeordnet, um eine geglättete Fläche bereitzustellen, und der Verkleidungstafelhauptkörper 23, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 aufweist, wird erhalten. In dem Formteilformvorgang sind das obere Formwerkzeug 41 und das Gleitformwerkzeug 43, das den Bügelformraum S2 zum Formen des Bügels 30 hat, an der Rückfläche 23A des Verkleidungstafelhauptkörpers 23 oder der Rückfläche 25B der Glättungsschicht 25 angeordnet. Das geschmolzene Harz 35 wird in den Bügelformraum S2 eingespritzt, um den Bügel 30 einstückig mit dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 zu formen, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25 aufweist. Wenn der Bügel einstückig mit dem Basisbauteil durch Einspritzformen geformt wird, dann ist es wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Harz in Folge des Einspritzdrucks in einen Raum zwischen dem Basisbauteil und den Formwerkzeugen (einem oberen Formwerkzeug und einem Gleitformwerkzeug) ausbreitet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Glättungsschicht 25 an dem Basisbauteil 20 angeordnet und der Verkleidungstafelhauptkörper 23 wird in dem Glättungsschichtausbildungsvorgang vor dem Formteilformvorgang erhalten. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass zwischen dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 und dem oberen Formwerkzeug 42 und dem Gleitformwerkzeug 43 ein Zwischenraum erzeugt wird, und es ist weniger wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Harz 35 in einen Raum zwischen dem Verkleidungstafelhauptkörper 23 und den Formwerkzeugen ausbreitet.
Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels
Bei dieser Modifikation hat ein Basisbauteil eine Konfiguration, die sich von der des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet.
Bei dieser Modifikation kann das Basisbauteil zusätzlich zu Kenaf und Polypropylen ein Schäumungsmittel aufweisen. Das in dem Basisbauteil enthaltene Schäumungsmittel schäumt auf oder dehnt sich aus, wenn es auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird. Das Basisbauteil, das ein solches Schäumungsmittel aufweist, hat eine Dichte, die geringer als die eines Basisbauteils ist, das das Schäumungsmittel nicht aufweist, und ist ein sogenanntes leichtgewichtiges Basisbauteil. Bei einem solchen Basisbauteil wird das Gewicht der Türverkleidung wirkungsvoll reduziert und dessen Steifigkeit erhöht. Das Basisbauteil hat Zwischenräume, in denen die Schäumungsmittel aufschäumen und Harz kann sich in die Zwischenräume in der Nähe der Glättungsschicht beim Formen des Bügels ausbreiten. Bei dieser Modifikation werden die Zwischenräume mit der Glättungsschicht gefüllt und es ist weniger wahrscheinlich, dass das Ausbreiten von Harz auftritt.
Zweites Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 7 und 8 wird ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Technologie beschrieben. Die Teile, die gleich wie jene des obigen Ausführungsbeispiels sind, sind mit den gleichen Zahlen oder Zeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich Konfigurationen einer Glättungsschicht 125.
Die Glättungsschicht 125 hat eine basisbauteilseitige Schicht 26, eine formteilseitige Schicht 28 und eine Zwischenschicht 27 zwischen der basisbauteilseitigen Schicht 26 und der formteilseitigen Schicht 28. Die basisbauteilseitige Schicht 26 ist dem Basisbauteil 20 zugewandt und der Bügel 30 ist an der formteilseitigen Schicht 28 angebracht. Die Zwischenschicht 27 beinhaltet thermoplastisches Harz (ein viertes thermoplastisches Harz), das einen Schmelzpunkt hat, der höher als der der basisbauteilseitigen Schicht 26 und der formteilseitigen Schicht 28 ist. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Glättungsschicht 125 die basisbauteilseitige Schicht 26, die das dritte thermoplastische Harz aufweist, die Zwischenschicht 27, die das vierte thermoplastische Harz aufweist, und die formteilseitige Schicht 28, die das dritte thermoplastische Harz aufweist. Die drei Schichten sind in dieser Reihenfolge geschichtet.
Das thermoplastische Harz, das in jeder der Schichten 26, 27, 28 der Glättungsschicht 125 enthalten ist, ist nicht beschränkt und kann verschiedene Arten von Harz sein. Das dritte thermoplastische Harz, das in der basisbauteilseitigen Schicht 26 und der formteilseitigen Schicht 28 enthalten ist, ist vorzugsweise die gleiche Art eines Harzes wie das thermoplastische Harz, das in dem Basisbauteil 20 enthalten ist (in diesem Ausführungsbeispiel Polypropylen) und das thermoplastische Harz, das in dem Bügel 30 enthalten ist (in diesem Ausführungsbeispiel Polypropylen), oder das Harz, das mit in dem Basisbauteil 20 enthaltenen thermoplastischen Harz oder jenem in dem Bügel 30 (Polypropylen) kompatibel ist. Dementsprechend ist die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Bügel 30 und dem Basisbauteil 20 sichergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird Polypropylen als das dritte thermoplastische Harz verwendet.
Das vierte thermoplastische Harz, das in der Zwischenschicht 27 enthalten ist, hat vorzugsweise einen Schmelzpunkt, der höher als die Temperatur der erwärmten Vorläufertafel in dem Basisbauteilformvorgang oder/und die Temperatur des geschmolzenen Harzes 35 ist, das in dem Formteilformvorgang eingespritzt wird. Gemäß einer solchen Konfiguration behält die Glättungsschicht 125 ihre Form während des Formteilformvorgangs bei. In diesem Ausführungsbeispiel wird als das vierte thermoplastische Harz Polyamid verwendet und Polyamid hat einen Schmelzpunkt, der höher als der von Polypropylen (dem ersten thermoplastischen Harz, dem zweiten thermoplastischen Harz, dem dritten thermoplastischen Harz) ist.
Bei der Glättungsschicht 125 betritt das in der basisbauteilseitigen Schicht 26 enthaltene Polypropylen die Zwischenräume zwischen den in dem Basisbauteil 20 enthaltenen Fasern, und zudem wird in der formteilseitigen Schicht enthaltenes Polypropylen durch eine erwärmte Platte, die eine ebene Pressfläche hat, und die eine ebene Fläche bereitstellt, gepresst. Ferner hat die Glättungsschicht 125 die Zwischenschicht 27 zwischen der basisbauteilseitigen Schicht 26 und der formteilseitigen Schicht 28, und die Zwischenschicht 27 wird in dem Basisbauteilformvorgang und dem Formteilformvorgang nicht geschmolzen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass durch die gesamten Schichten ein Durchgangsloch ausgebildet wird. Bei der Glättungsschicht 125 hat die formteilseitige Schicht 28 eine ebene Fläche mit einer geringeren Rauigkeit als die Rückfläche 20B des Basisbauteils, und die Glättungsschicht 125 ist so konfiguriert, dass sie weniger verformbar ist. Die Glättungsschicht 125 und das Basisbauteil 20 bilden einen Verkleidungstafelhauptkörper 123 und der Verkleidungstafelhauptkörper 123 hat eine Rückfläche 123A, die flach ist.
Die Thermoplastharzfolie F in 7 ist durch Verschweißen mittels Wärme bei einer vorbestimmten Temperatur, die niedriger als der Schmelzpunkt des vierten thermoplastischen Harzes ist, an der Vorläufertafel P angebracht, und die Glättungsschicht 125 ist einstückig mit dem Basisbauteil 20 ausgebildet. Die Thermoplastharzfolie F hat eine konstante Dicke in dem Bereich von etwa 100 µm bis 300 µm und weist drei Schichten auf. In 8 ist die Glättungsschicht 125 mit einer größeren Dicke als die Tatsächliche dargestellt.
Die Glättungsschicht 125 verhindert, dass Außenluft, die Wasser oder Feuchtigkeit enthält, das Basisbauteil 20 durch die Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 betritt und funktioniert als ein Luftstopper. Die Zwischenschicht 27, die in der Glättungsschicht 125 enthalten ist, verhindert hauptsächlich, dass Außenluft das Basisbauteil 20 betritt. In dem Basisbauteil 20, welches Naturfasern (insbesondere Pflanzenfasern) aufweist, können die Fasern in Folge der Feuchtigkeit korrodieren. Jedoch funktioniert in diesem Ausführungsbeispiel die Glättungsschicht 125 als der Luftstopper und sie stoppt einen Luftstrom. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Korrosion der Fasern auftritt. Die Glättungsschicht besteht aus mehreren Schichten und die Glättungsschicht beinhaltet auf einfache Weise eine funktionale Schicht, die eine gewünschte Funktion hat. Dementsprechend hat die Türverkleidung 10 verbesserte Eigenschaften und Qualitäten.
In diesem Ausführungsbeispiel hat die Glättungsschicht 125 die basisbauteilseitige Schicht 26, die eine dem Basisbauteil 20 zugewandte Vorderfläche 25A aufweist, und die formteilseitige Schicht 28, die eine Rückfläche 125B aufweist, an der der Bügel 30 angebracht ist. Zumindest die basisbauteilseitige Schicht 26 und die formteilseitige Schicht 28 beinhalten das thermoplastische Harz. Gemäß einer solchen Konfiguration wird das in der basisbauteilseitigen Schicht 26 der Glättungsschicht 125 enthaltene Harz teilweise mit dem thermoplastischen Harz des Basisbauteils 20 gemischt, und das in der formteilseitigen Schicht 28 der Glättungsschicht 125 enthaltene Harz wird teilweise mit dem thermoplastischen Harz des Bügels 30 gemischt. Somit wird die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Bügel 30 und dem Basisbauteil 20 sichergestellt. In diesem Ausführungsbeispiel wird das eingespritzte, geschmolzene Harz 35 durch die Zwischenschicht 27 der Glättungsschicht 125 blockiert und nicht mit dem in dem Basisbauteil 20 enthaltenen Polypropylen gemischt. Jedoch funktioniert die Glättungsschicht 125 als eine Klebschicht zwischen dem geschmolzenen Harz 35 und dem Basisbauteil 20, und die Glättungsschicht 125 wird an das Basisbauteil 20 und den Bügel 30 geklebt. Daher wird die Verklebungsfestigkeit zwischen dem Bügel 30 und dem Basisbauteil 20 wirkungsvoll sichergestellt.
Falls in diesem Ausführungsbeispiel die basisbaueilseitige Schicht 26 und die formteilseitige Schicht 28, die in der Glättungsschicht 125 enthalten sind, geschmolzen und verformt werden können, behält die Glättungsschicht 125 ihre Form bei, da sie die Zwischenschicht 27 aufweist. Dementsprechend hält der Verkleidungstafelhauptkörper 123, der das Basisbauteil 20 aufweist, die Rückfläche 123A, an der der Bügel 30 angeschweißt ist, flach bzw. eben. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das geschmolzene Material des Bügels 30 beim Anbringen des Bügels 30 an der Rückfläche 123A des Verkleidungstafelhauptkörpers 123 durch Verschweißen in die Zwischenräume in dem Basisbauteil 20 ausbreitet.
Drittes Ausführungsbeispiel
Unter Bezugnahme auf 9 wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Teile, die gleich wie in den obigen Ausführungsbeispielen sind, sind mit den gleichen Zahlen oder Zeichen bezeichnet und werden nicht beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den obigen Ausführungsbeispielen in dem Glättungsschichtausbildungsvorgang.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Türverkleidung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat den Vorläufertafelformvorgang, in welchem die Vorläufertafel P geformt wird, einen Glättungsschicht- und -Basisbauteil-Formvorgang, und den Formteilformvorgang. In dem Glättungsschicht- und -Basisbauteil-Formvorgang werden der Glättungsschichtausbildungsvorgang und der Basisbauteilausbildungsvorgang gleichzeitig ausgeführt. Das heißt, das Ausbilden der Glättungsschicht 25, 125 an einer Fläche der Vorläufertafel P und das Formen des Verkleidungstafelhauptkörpers 23, 123, der das Basisbauteil 20 und die Glättungsschicht 25, 125 aufweist, werden in einem Schritt ausgeführt. In dem Formteilformvorgang wird der Bügel 30 einstückig mit dem Verkleidungstafelhauptkörper 23, 123 geformt.
Wie in 9 dargestellt ist, ist die Thermoplastharzfolie F in dem Glättungsschicht- und -Basisbauteil-Formvorgang an einer Rückfläche der Vorläufertafel P angeordnet und der in dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Basisbauteilformvorgang wird ausgeführt. Dann wird das Basisbauteil 20 geformt und die Glättungsschicht 25, 125 wird zur gleichen Zeit an der Rückfläche 20B des Basisbauteils 20 ausgebildet. Dementsprechend wird der Verkleidungstafelhauptkörper 23, 123, ausgebildet. Weitere Vorgänge sind gleich wie jene des ersten Ausführungsbeispiels und werden nicht beschrieben.
Weitere Ausführungsbeispiele
Die vorliegende Technologie ist nicht auf die zuvor unter Bezugnahme auf die Zeichnungen angegebene Beschreibung beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Technologie die folgenden Ausführungsbeispiele aufweisen.

(1) Die für das Basisbauteil verwendete Faser ist nicht notwendigerweise eine Holzfaser oder eine Bastpflanzenfaser, sondern kann jede andere Faser sein. Das Basisbauteil kann eine Dichte haben, die anders als die der obigen Ausführungsbeispiele ist.
(2) Ein flüssiges Harz kann über eine Fläche des Basisbauteils als die Glättungsschicht angeordnet sein.
(3) Das in jedem von dem Basisbauteil, dem Bügel und der Glättungsschicht enthaltene Harz ist in den obigen Ausführungsbeispielen von der gleichen Art von thermoplastischem Harz (Polypropylen). Jedoch kann das in jedem der Komponenten enthaltene Harz verschieden sein.
(4) In den obigen Ausführungsbeispielen wird die Vorläufertafel an das Basisbauteil geformt, nachdem das Mattenbauteil in dem Basisbauteilformvorgang in die Vorläufertafel geformt wurde. Das Mattenbauteil kann in dem Basisbauteilformvorgang direkt an das Basisbauteil geformt werden und die Glättungsschicht kann an dem Mattenbauteil ausgebildet werden.
(5) In den obigen Ausführungsbeispielen wird der Glättungsschichtausbildungsvorgang vor oder zur gleichen Zeit wie der Basisbauteilformvorgang ausgeführt. Der Glättungsschichtausbildungsvorgang kann zumindest vor dem Formteilformvorgang ausgeführt werden. Die Reihenfolge beim Ausführen der Vorgänge kann wie erforderlich geändert werden.
(6) Der Basisbauteilformvorgang und der Formteilformvorgang können in verschiedenen Vorrichtungen ausgeführt werden.
(7) Das Formbauteil kann an Fahrzeugkomponenten angewendet werden, die anders als die Türverkleidung sind, etwa eine „Quarter-Trim“-verkleidung, ein Säulenbesatz oder Baumaterialien.

ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN

10: Türverkleidung (Formbauteil), 20: Basisbauteil, 20B: Rückfläche (eine Fläche), 25, 125: Glättungsschicht, 26: basisbauteilseitige Schicht, 27: Zwischenschicht, 28: formteilseitige Schicht, 30: Bügel (Formteil), 41: oberes Formwerkzeug (Formwerkzeug), 43: Gleitformwerkzeug (Formwerkzeug), S2: Bügelformraum (Formraum)

Eine Türverkleidung (10) hat ein Basisbauteil (20) mit Fasern, eine Glättungsschicht (25) zum Glätten einer Rückfläche (20B) des Basisbauteils (20) und einen Bügel (30), der an die Seite des Basisbauteils (20) an der Rückfläche (20B) über die Glättungsschicht (25) geschweißt ist. Dementsprechend ist es weniger wahrscheinlich, dass sich Material beim Schweißen eines Formteils ausbreitet, und ein Gewicht eines Formbauteils wird reduziert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009-113244 A [0002]

Claims

Formbauteil mit: einem Basisbauteil, welches Fasern aufweist; einer Glättungsschicht, die eine glatte Fläche hat und die an einer Fläche des Basisbauteils angeordnet ist; einem Formteil, das an der glatten Fläche der Glättungsschicht angeschweißt ist.
Formbauteil gemäß Anspruch 1, wobei das Basisbauteil die Fasern und ein erstes thermoplastisches Harz aufweist, wobei die Fasern durch das erste thermoplastische Harz miteinander verklebt sind, das Formteil aus einem zweiten thermoplastischen Harz gefertigt ist, und die Glättungsschicht einen basisbauteilseitigen Abschnitt hat, der dem Basisbauteil zugewandt ist, und einen formteilseitigen Abschnitt hat, an welchem das Formteil angeschweißt ist, und zumindest der basisbauteilseitige Abschnitt und der formteilseitige Abschnitt ein drittes thermoplastisches Harz aufweisen.
Formteil gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Glättungsschicht eine basisbauteilseitige Schicht, eine formteilseitige Schicht und eine Zwischenschicht aufweist, die basisbauteilseitige Schicht der basisbauteilseitige Abschnitt ist, die formteilseitige Schicht der formteilseitige Abschnitt ist, und die Zwischenschicht zwischen der basisbauteilseitigen Schicht und der formteilseitigen Schicht angeordnet ist und ein viertes thermoplastisches Harz aufweist, das einen Schmelzpunkt hat, der höher als der des dritten thermoplastischen Harzes ist, das in der basisbauteilseitigen Schicht enthalten ist, und als der des dritten thermoplastischen Harzes, das in der formteilseitigen Schicht enthalten ist.
Formbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Basisbauteil eine Dichte hat, die im Bereich von 0,25 g/cm³ bis 0,5 g/cm³ liegt.
Formbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich die Glättungsschicht über einen gesamten Bereich der einen Fläche des Basisbauteils erstreckt.
Formbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Basisbauteil ferner ein Schäumungsmittel aufweist.
Formbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das erste thermoplastische Harz mit dem in dem basisbauteilseitigen Abschnitt enthaltenen dritten thermoplastischen Harz kompatibel ist, und das zweite thermoplastische Harz mit dem in dem formteilseitigen Abschnitt enthaltenen dritten thermoplastischen Harz kompatibel ist.
Formbauteil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedes von dem ersten, zweiten und dritten thermoplastischen Harz ein Polypropylen ist, und das vierte thermoplastische Harz ein Polyamid ist.
Verfahren zum Herstellen eines Formbauteils mit: Ausbilden einer Glättungsschicht an einer Fläche eines Basisbauteils; Platzieren des Basisbauteils an einem hinteren Formwerkzeug, so dass die Glättungsschicht einem Formraum eines oberen Formwerkzeugs zugewandt ist; Absenken des oberen Formwerkzeugs, um das Basisbauteil und die Glättungsschicht zwischen dem oberen Formwerkzeug und dem unteren Formwerkzeug zu halten; und Einspritzen von geschmolzenem Harz in den Formraum und Formen eines Formteils einstückig mit dem Basisbauteil.
Verfahren gemäß Anspruch 9, ferner mit: Erwärmen des Basisbauteils und der Glättungsschicht so, dass thermoplastisches Harz, das in dem Basisbauteil und der Glättungsschicht enthalten ist, weich wird, wobei nach dem Einspritzen das geschmolzene Harz in dem Formraum mit dem weich gemachten thermoplastischen Harz, das in der Glättungsschicht enthalten ist, gemischt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, ferner mit: Pressen der Glättungsschicht, die an der einen Fläche des Basisbauteils ausgebildet ist, mit einer erwärmten glatten Platte, so dass das in dem Basisbauteil und der Glättungsschicht enthaltene thermoplastische Harz geschmolzen und gemischt wird und eine Fläche der Glättungsschicht glatt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Basisbauteil das erste thermoplastische Harz aufweist, das geschmolzene Harz das zweite thermoplastische Harz ist, und das Ausbilden der Glättungsschicht das Ausbilden von drei Schichten aufweist, die eine basisbauteilseitige Schicht, die dem Basisbauteil zugewandt ist, eine formteilseitige Schicht, an der das Formteil angeschweißt ist, und eine Zwischenschicht zwischen der basisbauteilseitigen Schicht und der formteilseitigen Schicht aufweist, wobei die basisbauteilseitige Schicht und die formteilseitige Schicht das dritte thermoplastische Harz aufweisen, und die Zwischenschicht ein viertes thermoplastisches Harz aufweist, das einen Schmelzpunkt hat, der höher als der des dritten thermoplastischen Harzes ist, das in der basisbauteilseitigen Schicht enthalten ist, und als der des dritten thermoplastischen Harzes ist, das in der formteilseitigen Schicht enthalten ist.
Verfahren gemäß Anspruch 12, wobei das Erwärmen das Erwärmen des Basisbauteils und der Glättungsschicht, die die drei Schichten aufweist, bei einer Temperatur, die niedriger als der Schmelzpunkt des vierten thermoplastischen Harzes ist, aufweist.