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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug sowie eine mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte Instrumententafel. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Instrumententafel.
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Zur Anzeige unterschiedlicher Betriebsparameter weisen moderne Kraftfahrzeuge eine Vielzahl diverser Instrumente, wie z.B. Tachometer, Drehzahlmesser, Thermometer oder Dergleichen auf. Zur Integration derartiger Instrumente bzw. zumindest deren Anzeigeeinheiten sowie zur Anordnung von Betätigungsvorrichtungen, wie z.B. Kippschaltern, Knöpfen oder Dergleichen, werden Instrumententafeln verwendet, die beispielsweise eine oder mehrere Aussparungen zur Aufnahme der Instrumente bzw. der Betätigungsvorrichtungen aufweisen und darüber hinaus zum Verkleiden von Bereichen im Innenraum des Kraftfahrzeugs ausgebildet sind. Oftmals erstrecken sich Instrumententafeln im Innenraum des Kraftfahrzeugs von der Fahrertür zur Beifahrertür hin und verkleiden somit einen Teilbereich der Karosserie, der im üblichen Fall dem Motorraum benachbart ist.
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Herkömmliche Instrumententafeln weisen zur Gewährleistung einer Formstabilität ein verhältnismäßig steifes Trägerteil auf, das zur Erzielung eines optischen und/oder haptischen Effekts auf zumindest einer Seite mit einem Oberflächenteil versehen ist. Das Oberflächenteil weist eine flexible Haut sowie einen elastischen Schaum auf, der zwischen der Haut und dem Trägerteil angeordnet ist.
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In einer konventionellen Massenfertigung werden zur Herstellung von Instrumententafeln die Trägerteile oftmals mittels eines Spritzgusswerkzeugs in einem Spritzgussverfahren erzeugt. Anschließend wird das Trägerteil zusammen mit einer Hautschicht in ein Aufschäumwerkzeug eingelegt und bei geschlossenem Aufschäumwerkzeug eine Schaumschicht zwischen dem Trägerteil und der Haut erzeugt. Nach dem Aushärten des Schaums ist die Haut über den Schaum mit dem Trägerteil verbunden. Durch die elastische Nachgiebigkeit des Schaums weist die somit erzeugte Instrumententafel eine relativ weiche Haptik auf.
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Für Kleinserien oder den Prototypenbau ist dieses Herstellungsverfahren insbesondere aufgrund der hohen Werkzeugkosten der für dieses Verfahren erforderlichen Werkzeuge nicht wirtschaftlich anwendbar. Ferner kann die Herstellung dieser Werkzeuge mehrere Monate in Anspruch nehmen, sodass durch dieses Verfahren die Produktentwicklungszeiten unnötig verlängert würden.
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Aus diesem Grund haben sich additive Fertigungsverfahren zur Herstellung von Prototypen von Instrumententafeln durchgesetzt. Gemäß einem bekannten Verfahren wird die Instrumententafel mittels eines Lasersinterverfahrens erzeugt. Hierbei wird beispielsweise das Trägerteil gemeinsam mit der Haut durch Lasersintern erzeugt, sodass eine zusätzliche Fixierung der Haut auf dem Trägerteil entfällt. Mittels solcher additiver Verfahren lassen sich Instrumententafeln mit nahezu beliebigen Geometrien herstellen. Diese Verfahren haben allerdings den Nachteil, dass die Hautseite der Instrumententafel aufgrund der fehlenden Dämpfungsschicht wesentlich steifer als bei vergleichbaren Instrumententafeln aus der Serienproduktion ist. Somit unterscheidet sich die Haptik dieser Instrumententafeln deutlich von der Haptik herkömmlicher Instrumententafeln aus einer Serienproduktion. Auf diese Weise hergestellte Prototypen unterscheiden sich somit stark von den in Serie zu erzeugenden Produkten und sind daher als Wiedergabe eines zu erreichenden Soll-Zustands eines Serienprodukts nur bedingt zu verwenden.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel, einer Instrumententafel sowie einem Kraftfahrzeug zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug, eine Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Instrumententafel zu schaffen, die auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine verbesserte Oberflächenhaptik der Hautseite der Instrumententafel gegenüber nach dem Stand der Technik additiv hergestellten Instrumententafeln gewährleisten.
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Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Instrumententafel bzw. dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:
- - Erzeugen eines Trägerteils der Instrumententafel aus einem Trägermaterial beispielsweise, und
- - Anordnen sowie Fixieren eines Oberflächenteils mit einer Dämpfungsschicht aus einem Dämpfungsmaterial sowie einer auf der Dämpfungsschicht angeordneten Hautschicht aus einem Hautmaterial auf dem Trägerteil, wobei die Dämpfungsschicht zwischen dem Trägerteil und der Hautschicht angeordnet wird.
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Erfindungsgemäß wird die Dämpfungsschicht mittels eines additiven Fertigungsverfahrens als Zellenstruktur mit einer Vielzahl von Einheitszellen erzeugt.
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Das Erzeugen des Trägerteils erfolgt vorzugsweise mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, sodass durch Materialhinzufügung das Trägerteil erzeugt wird. Dieses Erzeugen kann hierbei beispielsweise schichtweise oder abschnittsweise erfolgen. Hierfür kann das Trägermaterial beispielsweise in einer fließ- oder rieselfähigen Form bereitgestellt werden und anschließend aushärten. Alternativ kann das Trägerteil auch mittels eines herkömmlichen Spritzgussverfahrens, wie z.B. Vakuumspritzguss, und/oder durch ein spanendes Fertigungsverfahren, wie z.B. Fräsen, erzeugt werden.
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In einem weiteren Verfahrensschritt wird auf dem Trägerteil ein Oberflächenteil mit einer Dämpfungsschicht aus einem Dämpfungsmaterial sowie einer Hautschicht aus einem Hautmaterial derart angeordnet und fixiert, dass die Dämpfungsschicht zwischen der Hautschicht und dem Trägerteil angeordnet ist. Vorzugsweise wird die Hautschicht derart auf der Dämpfungsschicht angeordnet, dass die Dämpfungsschicht vollständig oder zumindest im Wesentlichen von der Hautschicht kaschiert ist.
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Die Dämpfungsschicht weist eine plattenförmige bzw. im Wesentlichen plattenförmige Ausbildung auf. Das bedeutet, dass eine Dicke der Dämpfungsschicht geringer als eine Breite und eine Länge der Dämpfungsschicht ist. Das Erzeugen der Dämpfungsschicht erfolgt erfindungsgemäß ebenfalls mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, wobei hierfür das gleiche additive Fertigungsverfahren wie zur Erzeugung des Trägerteils oder ein alternatives additives Fertigungsverfahren verwendet werden kann. Überdies wird die Dämpfungsschicht erfindungsgemäß als Zellenstruktur mit einer Vielzahl von Einheitszellen additiv erzeugt. Unter einer Zellenstruktur wird eine Struktur verstanden, die eine Vielzahl von Einheitszellen bzw. Poren aufweist. Dabei können die Einheitszellen gleich- oder verschiedenartig ausgebildet sein, wobei vorgesehen sein kann, dass die Einzelzellen miteinander fluidkommunizierend gekoppelt sind. Unter einer Zellenstruktur wird im Rahmen der Erfindung auch eine porenförmige Struktur mit einer Vielzahl von Poren verstanden. Zellen bzw. Poren können sowohl komplett nach außen abgeschlossen sein, wie z. B. durch eine Wand, oder zumindest teilweise Durchbrüche in der Wand aufweisen. Die Wand kann auch als Käfig ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Zellenstruktur eine Vielzahl von Stabelementen aufweisen, durch welche die einzelnen Zellen voneinander abgegrenzt sind. Zur Erzeugung besonderer mechanischer Eigenschaften der Dämpfungsschicht können die Stabelemente auch innerhalb der Zellen angeordnet sein und Trennwände miteinander verbinden. Die Zellen können gleich groß bzw. im Wesentlichen gleich groß sein oder unterschiedliche Größen aufweisen. Vorzugsweise weisen die Zellen eine einheitliche Form auf. Alternativ kann die Zellenstruktur auch mehrere unterschiedliche Zellenformen aufweisen.
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Eine Zellenstruktur hat den Vorteil, dass hierdurch Dämpfungsschichten herstellbar sind, die dieselben bzw. ähnliche mechanische Eigenschaften wie geschäumte Dämpfungsschichten aus der Serienfertigung, z.B. Elastizität, Flexibilität, Festigkeit oder dergleichen aufweisen. Durch das Erzeugen der Dämpfungsschicht mittels eines additiven Fertigungsverfahrens sind keine speziellen Werkzeuge, z.B. Aufschäumwerkzeuge, zur Herstellung der Dämpfungsschicht erforderlich. Somit sind Oberflächenteile erzeugbar, die Oberflächenteilen aus der Serienfertigung entsprechen bzw. im Wesentlichen entsprechen und insbesondere eine deutlich geringere Steifigkeit als Oberflächenteile aufweisen, welche mittels herkömmlicher additiver Fertigungsverfahren hergestellt sind.
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Unter Anordnen und Fixieren des Oberflächenteils wird erfindungsgemäß sowohl das Anordnen und Fixieren eines fertiggestellten Oberflächenteils als auch das Herstellen des Oberflächenteils auf dem Trägerteil bzw. das Herstellen des Trägerteils auf dem Oberflächenteil verstanden. Beispielsweise kann in diesem Rahmen die Hautschicht auf der Dämpfungsschicht angeordnet und fixiert werden, wenn die Dämpfungsschicht bereits auf dem Trägerteil angeordnet und fixiert ist. Alternativ kann das fertige Oberflächenteil auf dem Trägerteil angeordnet und fixiert werden. Gemäß einer Variante des Verfahrens kann das Trägerteil beispielsweise additiv auf einer bloßen Dämpfungsschicht bzw. der Dämpfungsschicht des fertig hergestellten Oberflächenteils oder einer auf der Dämpfungsschicht angeordneten Zwischenbindungsschicht erzeugt werden.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel hat gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise Instrumententafeln als Prototypen oder in Kleinserie herstellbar sind, welche auf der Hautseite eine Haptik aufweisen, die einer Haptik der Hautseite von herkömmlichen Instrumententafeln aus einer Serienproduktion entspricht bzw. zumindest im Wesentlichen entspricht. Somit lassen sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Instrumententafeln herstellen, die eine größere Ähnlichkeit zu Instrumententafeln aus der Serienproduktion aufweisen. Das Verfahren ist demnach auch für die Herstellung individualisierter Instrumententafeln mit einer individualisierten Geometrie und/oder einer individualisierten Optik und/oder einer individualisierten Haptik wirtschaftlich einsetzbar.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Hautschicht ebenfalls mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt wird. Die Hautschicht kann beispielsweise mittels Lasersintern erzeugt werden. In einem folgenden Verfahrensschritt kann die Hautschicht auf der Dämpfungsschicht fixiert werden, z.B. durch Kleben. Alternativ kann die Dämpfungsschicht additiv auf der Hautschicht erzeugt werden. Ein additives Erzeugen der Hautschicht hat den Vorteil, dass feine Oberflächenstrukturen in der Hautschicht erzeugbar sind. Hierdurch können Haptik und Optik der Hautschicht bzw. des Oberflächenteils verbessert bzw. dem Oberteil der Serienfertigung mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig weiter angeglichen werden.
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Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass die Hautschicht direkt auf der Dämpfungsschicht additiv erzeugt wird. Die Dämpfungsschicht kann hierbei beispielsweise bereits auf dem Trägerteil angeordnet und fixiert sein. Alternativ kann die Hautschicht auf der Dämpfungsschicht additiv erzeugt werden bevor die Dämpfungsschicht auf dem Trägerteil angeordnet bzw. fixiert wird. Vorzugsweise werden die Dämpfungsschicht und die Hautschicht in einem kontinuierlichen additiven Fertigungsprozess bzw. mittels derselben additiven Fertigungsstation hergestellt. Somit sind die Herstellungskosten sowie Herstellungszeiten weiter reduzierbar.
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Weiter bevorzugt wird zunächst auf der Dämpfungsschicht eine Zwischenbindungsschicht aus einem Zwischenbindungsmaterial erzeugt und anschließend die Hautschicht auf der Zwischenbindungsschicht der Dämpfungsschicht angeordnet. Das Zwischenbindungsmaterial ist vorzugsweise zum verbesserten Anbinden der Hautschicht an die Dämpfungsschicht ausgebildet. Vorzugsweise weist das Zwischenbindungsmaterial das Dämpfungsmaterial und/oder das Trägermaterial auf. Weiter bevorzugt wird die Zwischenbindungsschicht mittels eines additiven Fertigungsverfahrens direkt auf dem Trägerteil erzeugt. Im Rahmen der Erfindung wird die Zwischenbindungsschicht als Bestandteil des Trägerteils bezeichnet. Eine Zwischenbindungsschicht hat den Vorteil, dass eine Anbindung des Oberflächenteils an das Trägerteil mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig verbesserbar ist.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Trägerteil durch Lasersintern erzeugt. Lasersintern ist ein additives Fertigungsverfahren bei dem das herzustellende Bauteil schichtweise aufgebaut wird. Als Ausgangsmaterial wird beispielsweise ein feines Granulat verwendet, welches zunächst zu einer Granulatschicht angeordnet wird, z.B. auf einer Bauplattform. Mittels eines Laserstrahls wird das Granulat der Granulatschicht gezielt aufgeschmolzen und anschließend durch Abkühlen verfestigt. Auf der somit erzeugten Bauteilschicht sowie der nicht aufgeschmolzenen Granulatschicht wird anschließend eine weitere Granulatschicht erzeugt. Hierfür kann vorgesehen sein, dass die Bauplattform um eine Schichtdicke abgesenkt wird, um einen Höhenabstand der obersten Granulatschicht zum Laser konstant zu halten. Das Erzeugen sowie das gezielte Aufschmelzen von Granulatschichten werden solange wiederholt bis das Trägerteil fertiggestellt ist. Lasersintern hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig auch sehr komplexe Strukturen erzeugbar sind und Trägerteile herstellbar sind, die herkömmlichen Trägerteilen insbesondere an Steifigkeit und Festigkeit entsprechen bzw. im Wesentlichen entsprechen.
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Vorzugsweise wird die Dämpfungsschicht direkt auf dem Trägerteil erzeugt. Dabei wird die Dämpfungsschicht beispielsweise direkt auf dem Trägermaterial oder dem Zwischenbindungsmaterial erzeugt. Ein direktes Erzeugen der Dämpfungsschicht auf dem Trägerteil hat den Vorteil, dass ein zusätzliches Fixieren der Dämpfungsschicht auf dem Trägerteil entfallen kann. Hierdurch können erforderliche Verfahrensschritte und somit Herstellungskosten der Instrumententafeln weiter reduziert werden. Durch geeignete Verfahrensparameter bei der Herstellung der Dämpfungsschicht kann eine Fixierung der Dämpfungsschicht an dem Trägerteil gezielt beeinflusst werden.
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Gemäß einer bevorzugten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Dämpfungsschicht mittels eines adhäsiven Fügeverfahrens auf dem Trägerteil fixiert wird. Hierfür kann beispielsweise ein physikalisch abbindender Klebstoff, wie z.B. ein Schmelzklebstoff, Kontaktklebstoff oder dergleichen, oder ein chemisch härtender Klebstoff, wie z.B. ein Polymerisationsklebstoff, Polyadditionsklebstoff, Polykondensationsklebstoff oder dergleichen, verwendet werden. Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass Trägerteil und Oberflächenteil in parallel ablaufenden Prozessen herstellbar und in einem Arbeitsschritt miteinander verbindbar sind. Qualitätskontrollen von Oberflächenteil und Trägerteil können ebenfalls separat voneinander durchgeführt werden, ohne dabei den Herstellungsprozess der Instrumententafel zu verzögern. Durch die Parallelisierung dieser Herstellungs- sowie Qualitätssicherungsprozesse kann die Fertigungszeit der Instrumententafel reduziert werden. Überdies hat ein adhäsives Fügen den Vorteil, dass hierdurch eine sichere Fixierung des Oberflächenteils am Trägerteil mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig erzielbar ist.
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Es ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass die Zellen mit einer Zellenlänge sowie einer Zellenbreite derart erzeugt werden, dass die Zellenlänge größer als die Zellenbreite ist. Hierdurch weisen die Zellen einen Querschnitt auf, der eher von einer elliptischen Hüllkurve als einer kreisförmigen Hüllkurve umgebbar ist. Derartige Zellen zeichnen sich durch ihre Anisotropie auf. Somit ist auf vorteilhafte Weise sowie mit einfachen Mitteln eine Dämpfungsschicht erzeugbar, die richtungsabhängige physikalische Eigenschaften aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass die Zellenstruktur mit Knotenpunkten, an denen mehr als zwei Zellen einander kontaktieren, erzeugt wird, wobei die Knotenpunkte derart erzeugt werden, dass diese eine runde oder im Wesentlichen runde Schnittfläche aufweisen. An Trennwänden der Zellen sind die Knotenpunkte vorzugsweise Zylinderförmig ausgebildet und erstrecken sich entlang einer Kontaktkante von benachbarten Trennwänden. Bei Kontaktstellen von Stabelementen sind die Knotenpunkte vorzugsweise kugelförmig ausgebildet.
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Vorzugsweise wird die Wabenstruktur derart erzeugt, dass die Waben eine sechseckige Grundform aufweisen. Derartige Wabenstrukturen weisen einen besonders gleichmäßigen Aufbau und somit gleichmäßige mechanische Eigenschaften auf, da mit sechseckigen Waben eine Wabenstruktur mit einer besonders hohen Wabendichte erzielbar ist. Eine auf diese Weise hergestellte Dämpfungsschicht hat den Vorteil, dass diese gleichmäßige mechanische Eigenschaften und somit eine einheitliche Haptik aufweist.
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Weiter bevorzugt wird ein Dämpfungsmaterial verwendet, das dem Hautmaterial und/oder dem Trägermaterial entspricht. Besonders bevorzugt sind Dämpfungsmaterial, Hautmaterial und Trägermaterial gleich. Gleiche Materialien haben insbesondere den Vorteil, dass eine stoffschlüssige Verbindung mit einfachen Mitteln erzielbar ist. Ferner können eine Herstellung der Instrumententafel durch die Verwendung gleicher Materialien vereinfacht sowie Herstellungskosten reduziert werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch eine Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug gelöst. Die Instrumententafel weist ein Trägerteil aus einem Trägermaterial und mindestens ein auf einer Seite des Trägerteile angeordneten Oberflächenteil mit einer Dämpfungsschicht aus einem Dämpfungsmaterial und einer Hautschicht aus einem Hautmaterial auf. Die Dämpfungsschicht ist zwischen der Hautschicht und dem Trägerteil angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Instrumententafel gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt.
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Bei der erfindungsgemäßen Instrumententafel ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat die erfindungsgemäße Instrumententafel gegenüber herkömmlichen additiv hergestellten Instrumententafeln den Vorteil, dass diese mechanische Eigenschaften aufweist, die mechanischen Eigenschaften in Großserie hergestellter Instrumententafeln ähnlicher sind als Instrumententafeln, die nach bekannten Verfahren als Prototyp oder in Kleinserie hergestellt sind. Die erfindungsgemäße Instrumententafel weist aufgrund der besonderen Ausbildung der Dämpfungsschicht auf der Hautseite eine Haptik auf, die einer Haptik der Hautseite von herkömmlichen Instrumententafeln aus einer Serienproduktion entspricht bzw. zumindest im Wesentlichen entspricht. Ferner ist die erfindungsgemäße Instrumententafel mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise mittels additiver Herstellungsverfahren herstellbar.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst. Erfindungsgemäß weist das Kraftfahrzeug eine erfindungsgemäße Instrumententafel auf. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug mindestens ein Instrument auf, das in die Instrumententafel eingebettet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu der erfindungsgemäßen Instrumententafel gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass dieses mindestens eine als Prototyp oder in Kleinserie hergestellte Instrumententafel mit mechanischen Eigenschaften aufweist, die mechanischen Eigenschaften in Großserie hergestellter Instrumententafeln ähnlicher sind als Instrumententafeln, die nach bekannten Verfahren als Prototyp oder in Kleinserie hergestellt sind. Die erfindungsgemäße Instrumententafel weist aufgrund der besonderen Ausbildung der Dämpfungsschicht auf der Hautseite eine Haptik auf, die einer Haptik der Hautseite von herkömmlichen Instrumententafeln aus einer Serienproduktion entspricht bzw. zumindest im Wesentlichen entspricht. Ferner ist die erfindungsgemäße Instrumententafel mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise mittels additiver Herstellungsverfahren herstellbar.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug, eine erfindungsgemäße Instrumententafel sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
- 1a in einer Draufsicht eine erste Ausführungsform einer Zellenstruktur,
- 1b in einer Draufsicht eine zweite Ausführungsform einer Zellenstruktur,
- 2a in einer Seitenansicht einen Ausschnitt einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Instrumententafel,
- 2b in einer Seitenansicht einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Instrumententafel,
- 3 in einer Frontalansicht eine erfindungsgemäße Instrumententafel,
- 4 in einer Draufsicht ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug, und
- 5 in einem Ablaufdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1a ist eine erste Ausführungsform und in 1b eine zweite Ausführungsform einer Zellenstruktur 7 schematisch dargestellt, wobei jeweils nur eine obere Schicht der Zellenstruktur 7 erkennbar ist. Vorzugsweise sind die Zellenstrukturen 7 derart ausgebildet, das die einzelnen übereinander angeordneten Schichten identisch sind. Die Zellenstrukturen 7 weisen eine Vielzahl von Zellen 8 auf, die derart nebeneinander angeordnet sind, dass benachbarte Zellen 8 eine gemeinsame Wand 11 aufweisen. Die in 1b dargestellte Zellenstruktur 7 weist eine Vielzahl von Knotenpunkten 10 mit einem kreisförmigen Querschnitt auf, die an mehr als zwei Zellen 8 angrenzen. Bei den gezeigten Zellenstrukturen handelt es sich lediglich um Beispiele, es können auch andere Zellenstrukturen, z.B. mit einem kubischen Aufbau, im Rahmen der Erfindung erzeugt werden.
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In 2a und 2b sind Ausschnitte von zwei bevorzugten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Instrumententafel schematisch abgebildet. Die in 2a gezeigte Instrumententafel 1 weist ein Trägerteil 3 auf, auf dem ein Oberflächenteil 4 angeordnet ist. Das Oberflächenteil 4 weist eine Dämpfungsschicht 5 sowie eine Hautschicht 6 auf. Die Dämpfungsschicht 5 ist auf dem Trägerteil 3 fixiert. Die Hautschicht 6 ist auf einer Sichtseite der Instrumententafel 1, also auf einer Seite, die im eingebauten Zustand der Instrumententafel 1 einer Fahrgastzelle 12 des Kraftfahrzeugs 2 zugewandt ist, angeordnet. Die in 2b abgebildete zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Instrumententafel 1 unterscheidet sich von der in 2a abgebildeten ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Instrumententafel 1 in dem Merkmal, dass zwischen der Dämpfungsschicht 5 und dem Trägerteil 3 eine Zwischenbindungsschicht 9 angeordnet ist. Die Zwischenbindungsschicht 9 weist beispielsweise eine Steifigkeit auf, die geringer als die Steifigkeit des Trägerteils 3 und höher als die Steifigkeit der Dämpfungsschicht 5 ist.
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In 3 ist eine erfindungsgemäße Instrumententafel 1 schematisch in einer Frontalansicht gezeigt. In dieser Ansicht ist die Hautschicht 6 der Instrumententafel 6 erkennbar. Die Dämpfungsschicht 5 sowie das Trägerteil 3 sind hinter der Hautschicht 3 angeordnet. Diese Perspektive bietet sich im eingebauten Zustand der Instrumententafel 1 einem Fahrer des Kraftfahrzeugs 2. Die Instrumententafel 1 weist eine Mehrzahl von Aussparungen 13 zur Anordnung von Instrumenten bzw. von Anzeigen von Instrumenten sowie von Bedienelementen, wie z.B. Schaltern, auf.
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In 4 ist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 2 schematisch in einer Draufsicht abgebildet. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Karosserie 14 auf, durch die eine Fahrgastzelle 12 nach außen abgegrenzt ist. Zwischen einem Motorraum 15 und der Fahrgastzelle 12 ist eine erfindungsgemäße Instrumententafel 1 angeordnet.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird eine Trägerteil 3 der Instrumententafel 1 aus einem Trägermaterial mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird eine Dämpfungsschicht 5 aus einem Dämpfungsmaterial mittels eines additiven Fertigungsverfahrens als Zellenstruktur erzeugt. In einem dritten Verfahrensschritt 300 wird eine Hautschicht 6 aus einem Hautmaterial auf der Dämpfungsschicht 5 mittels eines additiven Fertigungsverfahrens erzeugt. Dämpfungsschicht 5 und Hautschicht 6 bilden ein Oberteil 4 der Instrumententafel 1. In einem vierten Verfahrensschritt 400 wird die Dämpfungsschicht 5 des Oberteils 4 auf dem Trägerteil 3 fixiert, z.B. durch Kleben.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Instrumententafel
- 2
- Kraftfahrzeug
- 3
- Trägerteil
- 4
- Oberflächenteil
- 5
- Dämpfungsschicht
- 6
- Hautschicht
- 7
- Zellenstruktur
- 8
- Zelle
- 9
- Zwischenbindungsschicht
- 10
- Knotenpunkt
- 11
- Wand
- 12
- Fahrgastzelle
- 13
- Aussparung
- 14
- Karosserie
- 15
- Motorraum
- 100
- erster Verfahrensschritt
- 200
- zweiter Verfahrensschritt
- 300
- dritter Verfahrensschritt
- B
- Zellenbreite
- L
- Zellenlänge
