DE102017129555B4

DE102017129555B4 - Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017129555B4
Application number: DE102017129555.0A
Authority: DE
Inventors: Andreas Löffler; Hans-Joachim Ludwig
Original assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Current assignee: Rehau Automotive SE and Co KG
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2023-01-12
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: DE102017129555A1; EP3723991B1; WO2019115368A1; EP3723991A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten (1, 2) aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug,wobei die Farbschichten (1, 2) auf einer dünnwandigen, die Geometrie des Bauteils zumindest teilweise definierenden Trägerstruktur (3) aufgebracht werden,wobei die Trägerstruktur (3) aus einem transparenten oder transluzenten Polymermaterial besteht und bereits vor dem Auftragen der Farbschichten (1, 2) eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens einer Raumkrümmung aufweist,wobei die Trägerstruktur (3) eine in der bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbare Außenseite (A) und eine der Außenseite (A) gegenüberliegende Rückseite (B) aufweist,wobei die wenigstens zwei Farbschichten (1, 2) auf die Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) aufgebracht werden und infolge durch die Trägerstruktur (3) hindurch auf der Außenseite (A) zumindest abschnittsweise sichtbar oder erkennbar sind,wobei die Trägerstruktur (3) einen ersten Bereich (6) oder erste Bereiche (6) aufweist, bei denen auf der Außenseite (A) nur eine erste Farbschicht (1) oder nur Teile einer ersten Farbschicht (1) erkennbar sind, undwobei die Trägerstruktur (3) ferner einen zweiten Bereich (8) oder zweite Bereiche (8) aufweist bei denen auf der Außenseite (A) nur die wenigstens eine weitere Farbschicht (2) oder nur Teile der wenigstens einen weiteren Farbschicht (2) erkennbar sind,dadurch gekennzeichnet, dassdas Verfahren folgende Schrittreihenfolge aufweist:- Beschichten und gleichzeitiges Maskieren des ersten Bereichs (6) oder der ersten Bereiche (6) durch das Aufbringen der ersten Farbschicht (1) auf der Rückseite (B) der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur (3) mittels eines Tintenstrahldruckers (10), der zur Ausbildung der ersten Farbschicht (1) eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) aufbringt,- zeitgleiches oder nachfolgendes Aushärten und/oder Verfestigen der ersten Farbschicht (1), wobei das Aushärten und/oder Verfestigen teilweise oder vollständig erfolgt,- Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht (2) zumindest auf den unmaskierten zweiten Bereich (8) oder zumindest auf die unmaskierten zweiten Bereiche (8) auf der Rückseite (B) der Trägerstruktur, wobei der zweite Bereich (8) oder die zweiten Bereiche (8) durch eine lokale Oberflächenunregelmäßigkeit (12) oder durch lokale Oberflächenunregelmäßigkeiten (12) auf der Außenseite (A) und/oder auf der Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) vorgegeben ist oder sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug, wobei die Farbschichten auf einer dünnwandigen, die Geometrie des Bauteils zumindest teilweise definierenden Trägerstruktur aufgebracht werden, wobei die Trägerstruktur aus einem transparenten oder transluzenten Polymermaterial besteht und bereits vor dem Auftragen der Farbschichten eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens einer Raumkrümmung aufweist, wobei die Trägerstruktur eine in der bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbare Außenseite und eine der Außenseite gegenüberliegende Rückseite aufweist, wobei die wenigstens zwei Farbschichten auf die Rückseite der Trägerstruktur aufgebracht werden und infolge durch die Trägerstruktur hindurch auf der Außenseite zumindest abschnittsweise sichtbar oder erkennbar sind, wobei die Trägerstruktur einen ersten Bereich oder erste Bereiche aufweist, bei denen auf der Außenseite nur eine erste Farbschicht oder nur Teile einer ersten Farbschicht erkennbar sind, und wobei die Trägerstruktur ferner einen zweiten Bereich oder zweite Bereiche aufweist bei denen auf der Außenseite nur die wenigstens eine weitere Farbschicht oder nur Teile der wenigstens einen weiteren Farbschicht erkennbar sind.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgt das Aufbringen der Farbschichten auf die Trägerstrukturen bevor diese Trägerstrukturen in eine dreidimensionale Form gebracht werden. Durch die nachträgliche Umformung bzw. Verformung der Trägerstruktur ist es jedoch nicht möglich komplexe Strukturen durch die Farbschichten scharf voneinander abzugrenzen, da durch den Umformungs- bzw. Verformungsvorgang eine genaue, und insbesondere wiederholgenaue, Fertigung einer komplexen Struktur (z.B. eines Farbgitters oder zueinander paralleler Linien) nicht möglich ist. Bei bereits dreidimensional vorgeformten Trägerstrukturen wird daher zum Aufbringen der ersten Farbschicht eine Maskierschablone auf der Trägerstruktur abgelegt und dann mit einem Beschichtungsverfahren (z.B. durch eine Sprühlackierung) diese erste Farbschicht aufgebracht. Dieser Verfahrensschritt ist jedoch zeitaufwendig, ungenau in der Positionierung und verhindert mitunter eine teilweise Mitbeschichtung (sog. Overspray) des zweiten Bereiches nicht zuverlässig.
Bei gekrümmten Bauteilen aus der Glasindustrie, die nicht für Kraftfahrzeuge relevant sind, sind Tintenstrahl-Druckverfahren bekannt. Als Beispiele seien hier die Dokumente JP 2012-179 874 A und DE 20 2004 011 153 U1 genannt.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, das gegenüber dem Stand der Technik die schnellere und zuverlässigere Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch folgendes Verfahren gelöst:

Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug, wobei die Farbschichten auf einer dünnwandigen, die Geometrie des Bauteils zumindest teilweise definierenden Trägerstruktur aufgebracht werden, wobei die Trägerstruktur aus einem transparenten oder transluzenten Polymermaterial besteht und bereits vor dem Auftragen der Farbschichten eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens einer Raumkrümmung aufweist, wobei die Trägerstruktur eine in der bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbare Außenseite und eine der Außenseite gegenüberliegende Rückseite aufweist, wobei die wenigstens zwei Farbschichten auf die Rückseite der Trägerstruktur aufgebracht werden und infolge durch die Trägerstruktur hindurch auf der Außenseite zumindest abschnittsweise sichtbar oder erkennbar sind, wobei die Trägerstruktur einen ersten Bereich oder erste Bereiche aufweist, bei denen auf der Außenseite nur eine erste Farbschicht oder nur Teile einer ersten Farbschicht erkennbar sind, und wobei die Trägerstruktur ferner einen zweiten Bereich oder zweite Bereiche aufweist bei denen auf der Außenseite nur die wenigstens eine weitere Farbschicht oder nur Teile der wenigstens einen weiteren Farbschicht erkennbar sind, wobei das Verfahren folgende Schrittreihenfolge aufweist:

- Beschichten und gleichzeitiges Maskieren des ersten Bereichs oder der ersten Bereiche durch das Aufbringen der ersten Farbschicht auf der Rückseite der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur mittels eines Tintenstrahldruckers, der zur Ausbildung der ersten Farbschicht eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite der Trägerstruktur aufbringt,
- zeitgleiches oder nachfolgendes Aushärten und/oder Verfestigen der ersten Farbschicht, wobei das Aushärten und/oder Verfestigen teilweise, partiell oder vollständig erfolgt,
- Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht zumindest auf den unmaskierten zweiten Bereich oder zumindest auf die unmaskierten zweiten Bereiche auf der Rückseite der Trägerstruktur.

Die Verwendung eines Tintenstrahldruckers, und somit des Tintenstrahldruckverfahrens, für die Beschichtung und gleichzeitige Maskierung des ersten Bereiches ermöglicht es, im Vergleich zu Verfahren des Stands der Technik, eine sehr präzise Maskierung mit einer hohen Ortsauflösung auf der dreidimensional vorgeformten Trägerstruktur aufzubringen. Bei dem Beschichten und gleichzeitigen Maskieren des ersten Bereichs oder der ersten Bereiche durch das Aufbringen der ersten Farbschicht auf der Rückseite der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur mittels eines Tintenstrahldruckers, der zur Ausbildung der ersten Farbschicht eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite der Trägerstruktur aufbringt, kann ein Druckkopf des Tintenstrahldruckers mittels eines Manipulators (z.B. mittels eines Roboters oder einer Verfahreinheit) über die Rückseite der Trägerstruktur bewegt werden. Alternativ oder in Kombination kann die Trägerstruktur selbst in Relation zu dem Druckkopf mittels eines Manipulators bewegt werden. Der Abstand des Tintenstrahldruckers bzw. des Druckkopfs des Tintenstrahldruckers von der Oberfläche der Rückseite liegt bevorzugt zwischen 3 mm und 50 mm.
Die Rückseite der Trägerstruktur des Bauteils wird auch „second-surface“ oder B-Seite genannt. Die Trägerstruktur weist bevorzugt eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens zwei Raumkrümmungen auf.
Das Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht auf den zweiten Bereich oder auf die zweiten Bereiche auf der Rückseite der Trägerstruktur kann mittels eines sich vom Tintenstrahldrucken unterscheidenden Beschichtungsverfahren erfolgen. Aufgrund dessen, dass die mittels des Tintenstrahldruckers aufgebrachte erste Farbschicht bereits die Maskierung auf der Trägerstruktur ausbildet, kann für die wenigstens eine weitere Farbschicht ein Beschichtungsverfahren gewählt werden, welches eine im Vergleich zum Tintenstrahldruck größere Flächenleistung (also lackierte Fläche pro Zeit) aufweist. Durch die Kombination des sehr präzisen Tintenstrahldrucks mit einem Beschichtungsverfahren mit größerer Flächenleistung lässt sich ein Verfahren mit hoher Genauigkeit und gleichzeitig hoher Geschwindigkeit realisieren.
Das abweichende Beschichtungsverfahren kann ein Spritzlackierverfahren oder ein Sprühlackierverfahren oder eine Streichlackierung oder eine Tauchlackierung oder eine Walzenlackierung oder ein Plattierungsverfahren, insbesondere ein PVD-Verfahren oder ein CVD-Verfahren, oder ein galvanisches Abscheidungsverfahren umfassen.
Das Aushärten und/oder Verfestigen der ersten Farbschicht kann zumindest teilweise durch Energiezufuhr ermöglicht und/oder beschleunigt werden. Es können insbesondere UV härtende Lacke (also Lacke die durch ultraviolettes Licht aushärten) verwendet werden. Bevorzugt ist in diesem Fall wenigstens eine UV-Lichtquelle mit dem Tintenstahldrucker bzw. mit dem Druckkopf des Tintenstrahldruckers gekoppelt. Weiter bevorzugt befindet sich in jeder Bewegungsrichtung (insbesondere in der Vor- und Rückwärtsrichtung) des Druckkopfes eine in der jeweiligen Bewegungsrichtung vorlaufend angeordnete UV-Lichtquelle an dem Tintenstrahldrucker bzw. an dem Druckkopf.
Die erste Farbschicht wird bevorzugt mit wenigsten 100 dpi, bevorzugt mit wenigstens 200 dpi, weiter bevorzugt mit wenigsten 300 dpi auf die Rückseite der Trägerstruktur aufgedruckt. Wobei dpi die Punktdichte „dots per inch“, also „Punkte pro Zoll“ bedeutet.
Der zweite Bereich oder die zweiten Bereiche ist oder sind durch eine lokale Oberflächenunregelmäßigkeit oder durch lokale Oberflächenunregelmäßigkeiten auf der Außenseite und/oder auf der Rückseite der Trägerstruktur vorgegeben. Diese Oberflächenunregelmäßigkeit oder diese Oberflächenunregelmäßigkeiten können dann mittels der wenigstens einen weiteren Farbschicht zusätzlich visuell hervorgehoben werden.
Da hierbei die wenigstens eine weitere Farbschicht exakt auf die Oberflächenunregelmäßigkeit oder die Oberflächenunregelmäßigkeiten aufgebracht werden muss/müssen und das Druckbild nicht gegenüber der Oberflächenunregelmäßigkeit oder gegenüber den Oberflächenunregelmäßigkeiten verrutschen darf, ist das erfindungsgemäße Verfahren mit seiner exakten und präzisen Maskierung des oder dieser zweiten Bereiche (in diesem Fall der Oberflächenunregelmäßigkeit/en) durch die mittels eines Tintenstrahldruckers aufgebrachte erste Farbschicht bzw. Maskierung besonders geeignet.
Die lokale Oberflächenunregelmäßigkeit kann durch eine Vertiefung oder eine Sicke oder eine Rille oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug oder eine Satinierung oder eine Narbung oder ein erhabenes Muster und/oder ein im Material der Trägerstruktur versenktes Muster gebildet sein, oder die lokalen Oberflächenunregelmäßigkeiten können durch Sicken und/oder Rillen und/oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug und/oder Satinierungen und/oder Narbungen und/oder erhabene Muster und/oder im Material der Trägerstruktur versenkte Muster gebildet sein.
Vor oder während des Schritts des Aufbringens der ersten Farbschicht können die jeweiligen Toleranzabweichungen in den Realabmessungen der Trägerstruktur zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur ermittelt, und das zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur hinterlegte Druckbild anhand dieser ermittelten Toleranzabweichungen umgerechnet und an diese Realabmessungen angepasst werden, sodass die erste Farbschicht in einer zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur entsprechenden Weise auf dem vorgesehenen ersten Bereich oder auf den vorgesehenen ersten Bereichen aufgebracht wird. Vorzugsweise sind die Idealabmessungen der Trägerstruktur in einer Steuerung des Tintenstrahldruckers hinterlegten. Weiter vorzugsweise ist in der oder in einer Steuerung des Tintenstrahldruckers das Druckbild zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur hinterlegt. Die aufgrund des Herstellungsprozesses (beispielsweise in einem generativen Verfahren oder im Spritzguß oder durch eine Thermoformung) nicht auszuschließenden Toleranzabweichungen in den Realabmessungen der Trägerstruktur lassen sich hierdurch kompensieren. Insbesondere für den Fall, dass eine vorstehend beschriebene Oberflächenunregelmäßigkeit oder vorstehend beschriebene Oberflächenunregelmäßigkeiten maskiert werden müssen, bleibt so gewährleistet, dass die Maskierung (also die erste Farbschicht) an der richtigen Stelle oder an den richtigen Stellen (also zum Beispiel um die Oberflächenunregelmäßigkeit/en herum) von dem Tintenstrahldrucker aufgebracht wird.
Die Toleranzabweichung kann anhand eines optischen Messverfahrens, insbesondere mittels einer optischen Bilderfassung und Bildauswertung und/oder mittels eines Triangulationsverfahrens und/oder mittels eines Konfokalmessverfahrens ermittelt werden.
Die erste Farbschicht und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht kann in sich durch eine Vielzahl von Einzelschichten aufgebaut werden oder aufgebaut sein. Das heißt die erste Farbschicht und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht kann insbesondere aus wenigstens zwei oder mehr Einzelschichten aufgebaut sein.
Die wenigsten eine weitere Farbschicht kann durch eine Metallbeschichtung, insbesondere durch eine Chrombeschichtung, gebildet werden. Unter der wenigstens einen weiteren Farbschicht ist folglich nicht zwingend eine Lackschicht zu verstehen, sondern kann auch eine Beschichtung durch ein Metall gemeint sein.
Die erste Farbschicht und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht kann in mehreren, nebeneinanderliegenden Bahnen aufgebracht werden. Die erste Farbschicht und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht müssen folglich nicht zwingend in einem Durchlauf auf die Trägerstruktur aufgebracht werden, sondern können auch in mehreren Bahnen aufgebracht werden. Die nebeneinanderliegenden Bahnen können sich hierbei auch in ihren Randbereichen überlappen. Die Bahnen können bevorzugt eine Breite zwischen 5 mm bis 300 mm aufweisen.
Das Bauteil kann ein Exterieur-Bauteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Stoßfängerverkleidung oder eine Kühlergrillverkleidung oder eine Kotflügelverkleidung oder eine A-, B-, C-, oder D-Säulenverkleidung oder eine Spoileraußenhaut oder eine Schwellerverkleidung oder eine Türaußenverkleidung oder eine Türklappenaußenverkleidung sein.
Das Bauteil kann einen Bestandteil eines Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeuges, insbesondere einen Bestandteil einer Stoßfängerverkleidung oder einer Kühlergrillverkleidung oder einer Kotflügelverkleidung oder einer A-, B-, C-, oder D-Säulenverkleidung oder einer Spoileraußenhaut oder einer Schwellerverkleidung oder einer Türaußenverkleidung oder einer Türklappenaußenverkleidung bilden.
Die Trägerstruktur kann mittels eines generativen Verfahrens (z.B. 3D-Druck) oder im Spritzgußverfahren oder durch eine Thermoformung hergestellt werden oder hergestellt sein.
Das transparente oder transluzente Polymermaterial der Trägerstruktur kann insbesondere Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Polystyrol (beispielsweise PS, ABS, ASA), thermoplastisches Polyester (beispielsweise PET, PBT) oder ein Bioplymer (beispielsweise Zelluloseacetat, Polyhydroxybutyrat, Polymilchsäure, Polyhydroxyalkaonat) umfassen.
Weiterhin Teil der Erfindung ist ein Bauteil das mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:

1 den Verfahrensschritt des Beschichtens und gleichzeitigen Maskierens des ersten Bereichs durch das Aufbringen der ersten Farbschicht;
2 Darstellung des Druckkopfes des Tintenstrahldruckers während des Beschichtens der Rückseite der Trägerstruktur;
3 Querschnittsdarstellung der Trägerstruktur nach dem Aufbringen der ersten Farbschicht;
4 Querschnittsdarstellung der Trägerstruktur nach dem Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht;
5 Aufbringung der erste Farbschicht in mehreren, nebeneinanderliegenden Bahnen.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den 1 bis 5 wird ein Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten 1, 2 aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Die Farbschichten 1, 2 werden hierbei auf einer dünnwandigen, die Geometrie des Bauteils zumindest teilweise definierenden Trägerstruktur 3 aufgebracht. Die Trägerstruktur 3 besteht aus einem transparenten oder transluzenten Polymermaterial und weist bereits vor dem Auftragen der Farbschichten 1, 2 eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens einer Raumkrümmung (vgl. insbesondere 1 bis 4) auf. Die Trägerstruktur 3 weist eine in der bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbare Außenseite A und eine der Außenseite A gegenüberliegende Rückseite B auf (vgl. insbesondere 3 und 4) auf. Die wenigstens zwei Farbschichten 1, 2 werden auf die Rückseite B der Trägerstruktur 3 aufgebracht und sind infolge (aufgrund des transparenten oder transluzenten Polymermaterials der Trägerstruktur) durch die Trägerstruktur 3 hindurch auf der Außenseite A zumindest abschnittsweise sichtbar oder erkennbar. Die Trägerstruktur 3 weist einen ersten Bereich 6 oder erste Bereiche 6 auf, bei denen auf der Außenseite A nur eine erste Farbschicht 1 oder nur Teile einer ersten Farbschicht 1 erkennbar sind (vgl. insbesondere 3). Die Trägerstruktur 3 weist ferner einen zweiten Bereich 8 oder zweite Bereiche 8 auf bei denen auf der Außenseite A nur die wenigstens eine weitere Farbschicht 2 oder nur Teile der wenigstens einen weiteren Farbschicht 2 erkennbar sind (vgl. insbesondere 4).
Das Verfahren weist folgende Schrittreihenfolge auf:

Beschichten und gleichzeitiges Maskieren des ersten Bereichs 6 oder der ersten Bereiche 6 durch das Aufbringen der ersten Farbschicht 1 auf der Rückseite B der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur 3 mittels eines Tintenstrahldruckers 10, der zur Ausbildung der ersten Farbschicht 1 eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite B der Trägerstruktur 3 aufbringt (vgl. 1 und 2);
zeitgleiches oder nachfolgendes Aushärten und/oder Verfestigen der ersten Farbschicht 1, wobei das Aushärten und/oder Verfestigen teilweise, partiell oder vollständig erfolgt (vgl. insbesondere 3);
Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht 2 zumindest auf den unmaskierten zweiten Bereich 8 oder zumindest auf die unmaskierten zweiten Bereiche 8 auf der Rückseite B der Trägerstruktur (vgl. 4).

Wie in 4 ersichtlich kann die wenigstens eine weitere Farbschicht 2 hierbei auch zusätzlich auf die erste Farbschicht 1 aufgetragen werden, da diese den ersten Bereich 6 oder die ersten Bereiche 6 vor der wenigsten einen weiteren Farbschicht 2 maskiert.
Bei dem Beschichten und gleichzeitigen Maskieren des ersten Bereichs 6 oder der ersten Bereiche 6 durch das Aufbringen der ersten Farbschicht 1 auf der Rückseite B der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur 3 mittels eines Tintenstrahldruckers 10, der zur Ausbildung der ersten Farbschicht 1 eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite B der Trägerstruktur 3 aufbringt, kann ein Druckkopf des Tintenstrahldruckers 10 mittels eines Manipulators (z.B. mittels eines Roboters oder einer Verfahreinheit) über die Rückseite B der Trägerstruktur 3 bewegt werden. Alternativ oder in Kombination kann die Trägerstruktur 3 selbst in Relation zu dem Druckkopf mittels eines Manipulators bewegt werden.
Das Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht 2 auf den zweiten Bereich 8 oder auf die zweiten Bereiche 8 auf der Rückseite B der Trägerstruktur 3 erfolgt mittels eines sich vom Tintenstrahldrucken unterscheidenden Beschichtungsverfahren. Das abweichende Beschichtungsverfahren kann ein Spritzlackierverfahren oder ein Sprühlackierverfahren oder eine Streichlackierung oder eine Tauchlackierung oder eine Walzenlackierung oder ein Plattierungsverfahren, insbesondere ein PVD-Verfahren oder ein CVD-Verfahren, oder ein galvanisches Abscheidungsverfahren umfassen.
Das Aushärten und/oder Verfestigen wird zumindest teilweise durch Energiezufuhr ermöglicht und/oder beschleunigt. Bevorzugt wird für die Pigmenttinte oder für die Farbstofftinte ein UV härtendes Material verwendet.
Die erste Farbschicht 1 wird mit wenigsten 100 dpi, bevorzugt mit wenigstens 200 dpi, weiter bevorzugt mit wenigsten 300 dpi auf die Rückseite B der Trägerstruktur 3 aufgedruckt.
Der zweite Bereich 8 ist oder die zweiten Bereiche 8 sind durch eine lokale Oberflächenunregelmäßigkeit 12 oder durch lokale Oberflächenunregelmäßigkeiten 12 auf der Außenseite A und/oder auf der Rückseite B der Trägerstruktur 3 vorgegeben (vgl. 3 und 4). Die lokale Oberflächenunregelmäßigkeit 12 ist durch eine Vertiefung oder eine Sicke oder eine Rille oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug oder eine Satinierung oder eine Narbung oder ein erhabenes Muster und/oder ein im Material der Trägerstruktur 3 versenktes Muster gebildet, oder die lokalen Oberflächenunregelmäßigkeiten 12 sind durch Sicken und/oder Rillen und/oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug und/oder Satinierungen und/oder Narbungen und/oder erhabene Muster und/oder im Material der Trägerstruktur versenkte Muster gebildet.
In einem nicht näher dargestellten Verfahrensschritt können vor oder während des Schritts des Aufbringens der ersten Farbschicht 1 die jeweiligen Toleranzabweichungen in den Realabmessungen der Trägerstruktur 3 zu den, vorzugsweise in einer Steuerung des Tintenstrahldruckers 10 hinterlegten, Idealabmessungen der Trägerstruktur 3 ermittelt, und das zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur 3, vorzugsweise in der Steuerung, hinterlegte Druckbild anhand dieser ermittelten Toleranzabweichungen umgerechnet und an diese Realabmessungen angepasst werden, sodass die erste Farbschicht 1 in einer zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur 3 entsprechenden Weise auf dem vorgesehenen ersten Bereich 6 oder auf den vorgesehenen ersten Bereichen 6 aufgebracht werden. Die Toleranzabweichung kann anhand eines optischen Messverfahrens, insbesondere mittels einer optischen Bilderfassung und Bildauswertung und/oder mittels eines Triangulationsverfahrens und/oder mittels eines Konfokalmessverfahrens ermittelt werden.
Die erste Farbschicht 1 und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht 2 kann in sich durch eine Vielzahl von Einzelschichten (d.h. insbesondere aus wenigstens zwei Einzelschichten) aufgebaut werden.
Die wenigsten eine weitere Farbschicht 2 kann durch eine Metallbeschichtung, insbesondere durch eine Chrombeschichtung, gebildet werden.
Die erste Farbschicht 1 wird in mehreren, nebeneinanderliegenden Bahnen T aufgebracht (vgl. 5).
Das Bauteil kann ein Exterieur-Bauteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Stoßfängerverkleidung oder eine Kühlergrillverkleidung oder eine Kotflügelverkleidung oder eine A-, B-, C-, oder D-Säulenverkleidung oder eine Spoileraußenhaut oder eine Schwellerverkleidung oder eine Türaußenverkleidung oder eine Türklappenaußenverkleidung sein, oder einen Bestandteil der vorgenannten Bauteile bilden.
Die Trägerstruktur 3 kann mittels eines generativen Verfahrens (z.B. 3D-Druck) oder im Spritzgußverfahren oder durch eine Thermoformung hergestellt werden oder hergestellt sein.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines wenigstens zwei Farbschichten (1, 2) aufweisenden Bauteils für ein Kraftfahrzeug, wobei die Farbschichten (1, 2) auf einer dünnwandigen, die Geometrie des Bauteils zumindest teilweise definierenden Trägerstruktur (3) aufgebracht werden, wobei die Trägerstruktur (3) aus einem transparenten oder transluzenten Polymermaterial besteht und bereits vor dem Auftragen der Farbschichten (1, 2) eine dreidimensional ausgebildete Geometrie mit wenigstens einer Raumkrümmung aufweist, wobei die Trägerstruktur (3) eine in der bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbare Außenseite (A) und eine der Außenseite (A) gegenüberliegende Rückseite (B) aufweist, wobei die wenigstens zwei Farbschichten (1, 2) auf die Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) aufgebracht werden und infolge durch die Trägerstruktur (3) hindurch auf der Außenseite (A) zumindest abschnittsweise sichtbar oder erkennbar sind, wobei die Trägerstruktur (3) einen ersten Bereich (6) oder erste Bereiche (6) aufweist, bei denen auf der Außenseite (A) nur eine erste Farbschicht (1) oder nur Teile einer ersten Farbschicht (1) erkennbar sind, und wobei die Trägerstruktur (3) ferner einen zweiten Bereich (8) oder zweite Bereiche (8) aufweist bei denen auf der Außenseite (A) nur die wenigstens eine weitere Farbschicht (2) oder nur Teile der wenigstens einen weiteren Farbschicht (2) erkennbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schrittreihenfolge aufweist: - Beschichten und gleichzeitiges Maskieren des ersten Bereichs (6) oder der ersten Bereiche (6) durch das Aufbringen der ersten Farbschicht (1) auf der Rückseite (B) der dreidimensional ausgebildeten Trägerstruktur (3) mittels eines Tintenstrahldruckers (10), der zur Ausbildung der ersten Farbschicht (1) eine flüssige oder pulverförmige Pigmenttinte oder eine flüssige oder pulverförmige Farbstofftinte auf die Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) aufbringt, - zeitgleiches oder nachfolgendes Aushärten und/oder Verfestigen der ersten Farbschicht (1), wobei das Aushärten und/oder Verfestigen teilweise oder vollständig erfolgt, - Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht (2) zumindest auf den unmaskierten zweiten Bereich (8) oder zumindest auf die unmaskierten zweiten Bereiche (8) auf der Rückseite (B) der Trägerstruktur, wobei der zweite Bereich (8) oder die zweiten Bereiche (8) durch eine lokale Oberflächenunregelmäßigkeit (12) oder durch lokale Oberflächenunregelmäßigkeiten (12) auf der Außenseite (A) und/oder auf der Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) vorgegeben ist oder sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das die lokale Oberflächenunregelmäßigkeit (12) durch eine Vertiefung oder eine Sicke oder eine Rille oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug oder eine Satinierung oder eine Narbung oder ein erhabenes Muster und/oder ein im Material der Trägerstruktur versenktes Muster gebildet ist, oder die lokalen Oberflächenunregelmäßigkeiten (12) durch Sicken und/oder Rillen und/oder einen im Material der Trägerstruktur versenkten Schriftzug und/oder und/oder Satinierungen und/oder Narbungen und/oder erhabene Muster und/oder im Material der Trägerstruktur versenkte Muster gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der wenigstens einen weiteren Farbschicht (2) auf den zweiten Bereich (8) oder auf die zweiten Bereiche (8) auf der Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) mittels eines sich vom Tintenstrahldrucken unterscheidenden Beschichtungsverfahren erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das abweichende Beschichtungsverfahren ein Spritzlackierverfahren oder ein Sprühlackierverfahren oder eine Streichlackierung oder eine Tauchlackierung oder eine Walzenlackierung oder ein Plattierungsverfahren, insbesondere ein PVD-Verfahren oder ein CVD-Verfahren, oder ein galvanisches Abscheidungsverfahren umfasst.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten und/oder Verfestigen zumindest teilweise durch Energiezufuhr ermöglicht und/oder beschleunigt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbschicht (1) mit wenigsten 100 dpi, bevorzugt mit wenigstens 200 dpi, weiter bevorzugt mit wenigsten 300 dpi auf die Rückseite (B) der Trägerstruktur (3) aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor oder während des Schritts des Aufbringens der ersten Farbschicht (1) jeweilige Toleranzabweichungen in den Realabmessungen der Trägerstruktur (3) zu den, vorzugsweise in einer Steuerung des Tintenstrahldruckers (10) hinterlegten, Idealabmessungen der Trägerstruktur (3) ermittelt, und das zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur (3), vorzugsweise in der Steuerung, hinterlegte Druckbild anhand dieser ermittelten Toleranzabweichungen umgerechnet und an diese Realabmessungen angepasst wird, sodass die erste Farbschicht (1) in einer zu den Idealabmessungen der Trägerstruktur (3) entsprechenden Weise auf dem vorgesehenen ersten Bereich (6) oder auf den vorgesehenen ersten Bereichen (6) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzabweichungen anhand eines optischen Messverfahrens, insbesondere mittels einer optischen Bilderfassung und Bildauswertung und/oder mittels eines Triangulationsverfahrens und/oder mittels eines Konfokalmessverfahrens ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbschicht (1) und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht (2) in sich durch eine Vielzahl von Einzelschichten aufgebaut wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigsten eine weitere Farbschicht (2) durch eine Metallbeschichtung, insbesondere durch eine Chrombeschichtung, gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Farbschicht (1) und/oder die wenigstens eine weitere Farbschicht (2) in mehreren, nebeneinanderliegenden Bahnen (T) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Exterieur-Bauteil eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eine Stoßfängerverkleidung oder eine Kühlergrillverkleidung oder eine Kotflügelverkleidung oder eine A-, B-, C-, oder D-Säulenverkleidung oder eine Spoileraußenhaut oder eine Schwellerverkleidung oder eine Türaußenverkleidung oder eine Türklappenaußenverkleidung ist, oder einen Bestandteil einer Stoßfängerverkleidung oder einer Kühlergrillverkleidung oder einer Kotflügelverkleidung oder einer A-, B-, C-, oder D-Säulenverkleidung oder einer Spoileraußenhaut oder einer Schwellerverkleidung oder einer Türaußenverkleidung oder einer Türklappenaußenverkleidung bildet.