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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut gemäß der Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 9 der Erfindung betrifft dieselbe des Weiteren ein Innenraumverkleidungsteil für ein Fahrzeug mit zumindest einer derart hergestellten Slushhaut. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem solchen Innenraumverkleidungsteil.
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Die
DE 197 32 767 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Armaturentafel oder dgl. eines Fahrzeugs, bei dem in an sich bekannter Weise pulverförmiges Slushmaterial in eine die Formgebung einer Slushhaut bestimmende, auf eine Formtemperatur aufheizbare Form eingebracht wird, wobei sich das Slushmaterial durch Rotation der Form an der beheizten Formfläche verteilt und ablagert und anschließend sintert und geliert und nach Abkühlung der Form die Slushhaut durch Entformen aus der Form entnommen wird. Zur Schaffung einer Sollbruchstelle in besagter Slushhaut wird eine Form verwendet, die auf ihrer Formfläche an der zu schaffenden Sollbruchstelle einen Trennsteg trägt. Hierdurch ist im Bereich der Sollbruchstelle eine Verringerung der Schichtdicke des Slushmaterials zu verzeichnen. Die
DE 10 2008 002 405 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von zweifarbigen Slushhäuten, wobei im Wesentlichen vorgesehen ist, dass vor einem ersten Slushvorgang in eine Form ein Steg eingebracht wird, der mit einem Absatz vollständig abgedeckt ist. Nach Fertigung einer zweiteiligen Vorstufe wird ein Vorstufenteil aus der Form entfernt. Hiernach erfolgt ein zweiter Slushvorgang ohne besagtem Aufsatz mit einem Pulver einer anderen Farbe, wobei der in der Form verbleibende Vorstufenteil überslusht wird. Die
DE 101 25 074 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von mit Kanten versehenen Innenraumverkleidungsteilen eines Kraftfahrzeugs, bei dem zunächst eine vorgefertigte Slushhaut in eine Stützform oder dgl. eingelegt wird, um sie in einer bestimmten Lage zu fixieren. Daraufhin werden auf der Slushhaut Stützelemente aufgebracht sowie ein im Wesentlichen formstabiler Träger über den Stützelementen fixiert bzw. auf diese aufgelegt und eine Schaumschicht zwischen Slushhaut und Träger erzeugt sowie abschließend auf ihrer anderen Seite mit Ledermaterial , etwa durch Kleben, kaschiert. Die besagten Stützelemente sind als Einlegerahmen oder als Einzelteile oder durch aufgetragenen Hartschaum oder durch ein mittels einer Hotmeltdosieranlage im zu versteifenden Bereich der Slushhaut aufgetragenes reaktivierbares Versteifungsmaterial ausgeführt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den Stand der Technik aufwandsminimiertes Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut anzugeben, welche Slushhaut aus Herstellungs- und/oder Entformungsgründen und/oder bezüglich ihrer vorgesehenen Funktion Bereiche unterschiedlicher Materialstärke aufweist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, ein Innenraumverkleidungsteil für ein Fahrzeug mit zumindest einer derart hergestellten Slushhaut sowie ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem solchen Innenraumverkleidungsteil zur Verfügung zu stellen.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe demnach zunächst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut, mit folgenden Schritten:
- a) Bereitstellung eines Werkzeugs mit einer die Formgebung der Slushhaut bestimmenden Formfläche,
- b) Erwärmen zumindest der Formfläche auf eine Temperatur, welche zu einem Sintern eines mit der erwärmten Formfläche in Kontakt tretenden Kunststoffpulvers führt,
- c) Bepulvern der erwärmten Formfläche mit besagtem Kunststoffpulver und Rotation, Drehen und/oder Schwenken der Formfläche, so dass sich das Kunststoffpulver, eine Basishaut ausbildend, auf der Formfläche anhaftend verteilt und anschließend sintert,
- d) Aufdicken der Basishaut in ausgewählten Bereichen derselben durch partielles Auftragen eines flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes auf die noch warme Basishaut,
- e) Gelieren und Verfestigen der Basishaut samt des gemäß Schritt d) partiell aufgetragenen Kunststoffes durch definierte Erwärmung des gebildeten Materialverbundes von außen, sowie
- f) Abkühlung des Materialverbundes und Entnahme der fertigen Slushhaut von der Formfläche des Werkzeugs.
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Es ist ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut mit Bereichen unterschiedlicher Materialstärke geschaffen, welches keiner komplizierten Werkzeugtechnik und/oder Verfahrensführung bedarf. Die Erfindung geht dabei von einer bereichsweise geringstmöglichen Materialstärke einer herkömmlich hergestellten Slushhaut (Basishaut) aus, die jedoch noch innerhalb des herkömmlichen Werkzeugs zur Herstellung der Slushhaut in vorbestimmten Bereichen derselben, d.h. partiell, durch Auftragen, insbesondere Aufsprühen, eines flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes eine Materialaufdickung erfährt. Durch den Kontakt des aufgetragenen Kunststoffes mit der noch warmen Basishaut gehen die beiden Materialien eine Verbindung ein und verschmelzen. Im nachgelagerten Schritt wird die Umgebung und somit auch das Werkzeug samt Formfläche auf bevorzugt über 200 °C erwärmt um das Produkt zu sintern und zu verfestigen (s. auch unten). Aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultieren vorteilhafterweise Material- und Energieeinsparungen, da die Basishaut lediglich in den Bereichen gezielt aufgedickt wird, welche einer solchen Aufdickung aufgrund beispielsweiser bestimmter Funktionen der Slushhaut und/oder infolge Entformung der fertigen Slushhaut benötigen. Die durch die Basishaut gespeicherte Materialwärme wird vorteilhaft energiesparend zur Verschmelzung (Verbindung) der Aufdickung/en mit der Basishaut genutzt.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach ist bevorzugt vorgesehen, dass im Hinblick auf den Schritt b) die Formfläche auf eine Temperatur von etwa 220°C bis etwa 240°C erwärmt wird. In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand hat sich eine Temperatur von etwa 235°C als besonders vorteilhaft herausgestellt. Im Hinblick auf den Schritt b) ergibt sich eine besonders einfache und funktionssichere Maßnahme der Erwärmung der Formfläche bevorzugt dadurch, dass diese von außen mittels einer gasbetriebenen Umluftanlage zur Erzeugung erwärmter Luft erwärmt wird. Weiter bevorzugt ist vorgesehen, dass das Auftragen, vorzugsweise Aufsprühen, des flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes auf die noch warme Basishaut computergesteuert mittels eines an sich bekannten Roboters, insbesondere Sprüh-Roboters, durchgeführt wird. Besagte Roboter erlauben bei minimierter Fertigungszeit eine qualitativ hochwertige, maßgetreue sowie reproduzierbare Materialaufdickung der Basishaut. Im Hinblick auf den Schritt e) der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass der gemäß Schritt d) erstellte Materialverbund auf eine Temperatur größer 200°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 210°C bis 270°C erwärmt wird. Hierdurch ist ein homogener Materialverbund zwischen der Basishaut und der/den Materialaufdickung/en erzielbar. Zum einen erfahren hierdurch die Partikel des Kunststoffpulvers eine gute Auslegierung und somit Fügeverbindung untereinander, zum anderen verbinden sich die besagten Partikel auch viel besser mit dem Kunststoff der aufgebrachten Materialaufdickung. Auch im Hinblick auf den Schritt e) ergibt sich eine besonders einfache und funktionssichere Maßnahme der Erwärmung des Materialverbundes bevorzugt dadurch, dass dieser ebenfalls von außen mittels einer gasbetriebenen Umluftanlage zur Erzeugung erwärmter Luft auf die gewünschte Temperatur erwärmt wird. Weiter bevorzugt wird somit sowohl die Erwärmung der Formfläche als auch des Materialverbundes mittels ein und derselben Umluftanlage durchgeführt. Was das Kunststoffpulver zur Ausbildung der Basishaut und den flüssigen oder zähflüssigen Kunststoff zur Ausbildung der Materialaufdickung/en anbelangt, sind diese bevorzugt materialeinheitlich. Hierdurch ist ein besonders inniger Verbund realisierbar. Weiter bevorzugt findet hierzu ein thermoplastischer Kunststoff, insbesondere ein PVC (PVC = Polyvinylchlorid) Verwendung. Vorteilhaft wird die erfindungsgemäß hergestellte Slushhaut zur Erzeugung eines Innenraumverkleidungsteils eines Fahrzeugs, insbesondere einer Armaturentafel, eines Tür- oder Seitenverkleidungsteils, eines Airbags und/oder dgl. mehr, verwendet.
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Die Erfindung betrifft auch ein Innenraumverkleidungsteil für ein Fahrzeug, mit zumindest einer Slushhaut, hergestellt nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit zumindest einem Innenraumverkleidungsteil der vorstehenden Art.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:
- 1 äußerst schematisch eine Innenansicht der Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit Blick auf ein besagte erfindungsgemäße Slushhaut aufweisendes Innenraumverkleidungsteil, und
- 2 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäß hergestellten und noch auf einer Formfläche eines Werkzeugs befindlichen Slushhaut.
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1 zeigt demnach die Fahrgastzelle 1 eines Fahrzeugs 2, vorliegend einen Kraftfahrzeugs, mit einem Innenraumverkleidungsteil 3 in Form einer Armaturentafel. Das Innenraumverkleidungsteil 3 respektive die Armaturentafel weist eine sogenannte Slushhaut 4 auf, welche beispielsweise zur Erstellung des besagten Innenraumverkleidungsteils 3 mit einem Kunststoffschaum hinterspritzt ist. Die Slushhaut 4 kann eine optisch und haptisch ansprechende, beispielsweise eine nicht zeichnerisch dargestellte „genarbte“ Oberfläche aufweisen. Herkömmlich weist eine derartige Slushhaut 4 eine durchschnittliche Materialstärke von 1 bis 1,2 mm auf. Die Slushhaut 4 besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem PVC (PVC = Polyvinylchlorid).
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Besagte Slushhaut 4 wird im Allgemeinen aus einem Kunststoffpulver, insbesondere PVC-Pulver, hergestellt, welches auf eine erwärmte und die gewünschte Formgebung und gegebenenfalls bestimmte Oberflächenbeschaffenheit der Slushhaut 4 bestimmende Formfläche 5 eines Werkzeugs 6 aufgebracht bzw. aufgepulvert wird. Das die besagte Formfläche 5 aufweisende Werkzeug 6 ist äußerst schematisch in 2 gezeigt.
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Die Formfläche 5 wird üblicherweise auf eine zum Sintern des Kunststoffpulvers geeignete Temperatur aufgewärmt. Die Temperatur liegt bevorzugt in einem Bereich von 220°C bis 240°C. In Versuchen zum Anmeldungsgegenstand hat sich im Hinblick auf besagtes PVC-Pulver eine Temperatur von 235°C bewährt. Die Erwärmung der Formfläche 5 erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel von außen mittels einer nicht zeichnerisch dargestellten, an sich bekannten gasbetriebenen Umluftanlage zur Erzeugung erwärmter Luft. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Art der Erwärmung, sondern erfasst jedwede an sich bekannte geeignete Maßnahme zur Erwärmung. So kann auch vorgesehen sein, dass die Formfläche 5 des Werkzeugs zum Beispiel elektrisch erwärmt wird, indem beispielsweise in das Werkzeug 6 elektrisch betriebene Heizwendeln oder dgl. angeordnet sind, wodurch eine Erwärmung der Formfläche 5 von innerhalb des Werkzeugs 6 erfolgt (nicht zeichnerisch dargestellt). Das Werkzeug 6 besteht im Allgemeinen aus einem Metall, insbesondere aus Nickel oder Aluminium.
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Das Bepulvern der erwärmten Formfläche
5 mit dem Kunststoffpulver erfolgt bei rotierender, drehender und/oder schwenkender Formfläche
5, wodurch sich das Kunststoffpulver, eine Kunststoffhaut ausbildend, auf der Formfläche
5 anhaftend verteilt und anschließend sintert. Herkömmlich schließt sich zur Ausbildung der fertigen Slushhaut
4 an diesen Schritt unmittelbar ein nochmaliges Erhitzen der Kunststoffhaut an, um das anhaftende Kunststoffpulver komplett zu gelieren und insbesondere auch die Rückseite derselben, d. h. die der Formfläche
5 zugewandte Oberfläche zu homogenisieren und so eine gleichmäßige Oberfläche zu erhalten. Hieraus resultiert eine nach dem Abkühlen weiterverarbeitbare Slushhaut
4, welche im Allgemeinen eine Materialstärke von 1 mm bis 1,2 mm aufweist. Diese Slushhaut
4 nach dem Stand der Technik kann dann während ihrer Weiterverarbeitung eine Verstärkung beispielsweise gemäß der einleitend gewürdigten
DE 101 25 074 A1 erfahren.
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Demgegenüber ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kunststoffhaut, nachfolgend als Basishaut 7 bezeichnet, nach dem Bepulvern zunächst in ausgewählten Bereichen derselben partiell aufgedickt wird. Dieses erfolgt mittels eines flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes, welcher auf die noch warme Basishaut 7 aufgetragen wird. Bei dem Kunststoff zur Erstellung besagter Aufdickung/en 8 handelt es sich bevorzugt um einen zum Kunststoffpulver zur Herstellung der Basishaut 7 materialeinheitlichen Kunststoff, demnach um einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere PVC. Das Auftragen des flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes erfolgt bevorzugt durch Aufsprühen, weiter bevorzugt computergesteuert mittels eines an sich bekannten Roboters, insbesondere Sprüh-Roboters (nicht zeichnerisch dargestellt). Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Art des Auftragens flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes zur Ausbildung der Aufdickung/en 8, sondern erfasst jedwede hierzu geeignete Maßnahme, beispielsweise auch ein Aufpinseln des flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes auf die Basishaut 7.
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Hieran schließt sich ein Gelieren und Verfestigen der Basishaut 7 samt des partiell aufgetragenen flüssigen oder zähflüssigen Kunststoffes respektive der Aufdickung/en 8 durch definiertes Erwärmen des nunmehr gebildeten Materialverbundes 9 an. Die Erwärmung des besagten Materialverbundes 9 erfolgt noch innerhalb des Werkzeugs 6 und zwar auf eine Temperatur größer 200°C. In besagten Versuchen zum Anmeldungsgegenstand hat sich eine Temperatur von 210°C bis 270°C als besonders vorteilhaft erwiesen. Zum einen erfahren hierdurch die Partikel des Kunststoffpulvers zur Erstellung der Basishaut 7 eine gute Auslegierung und somit Fügeverbindung untereinander.Zum anderen verbinden sich die besagten Partikel auch viel besser mit dem Kunststoff der aufgebrachten MaterialAufdickung/en 8, wodurch ein homogener Materialverbund 9 zwischen der Basishaut 7 und dem besagte Materialaufdickung/en 8 bildenden Kunststoff erzielbar ist. Der gebildete Materialverbund 9 wird hierbei von außen und bevorzugt ebenfalls mittels einer gasbetriebenen Umluftanlage zur Erzeugung erwärmter Luft auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erfolgt somit die Erwärmung sowohl der Formfläche 5 als auch des gebildeten Materialverbundes 9 aus Basishaut 7 und aufgetragenem flüssigen oder zähflüssigen Kunststoff mittels ein und derselben Umluftanlage, wodurch der anlagentechnische Aufwand minimiert ist.
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2 zeigt insoweit die erfindungsgemäß hergestellte und noch auf der Formfläche 5 des Werkzeugs 6 befindliche Slushhaut 4, welche aus besagter Basishaut 7 sowie darauf aufgetragener Aufdickung/en 8 aus einem flüssigen oder zähflüssigen Kunststoff besteht. Nach dem Aushärten und/oder Abbinden der verwendeten Kunststoffe infolge Wärmeeintrag sowie Abkühlen der Slushhaut 4 kann diese zur Weiterverarbeitung, beispielsweise zum Hinterspritzen mit dem oben bereits erwähnten Kunststoffschaum der Formfläche 5 des Werkzeugs 6 entnommen werden.
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Die in Versuchen hergestellte Slushhaut 4 weist eine Basishaut 7 mit einer Materialstärke von durchschnittlich 1,0 mm auf, auf welcher Material-Aufdickung/en 8 mit einer Materialstärke von durchschnittlich bis zu 0,5 mm aufgetragen sind. Wie bereits oben angedeutet, sind die Bereiche der Slushhaut 4 mit minimierter Materialstärke (Basishaut 7) insbesondere Bereiche geringer Belastung oder Bereiche, die beispielsweise im Hinblick auf eine Airbag-Abdeckung Sollbruchstellen derselben ausbilden. Die Bereiche der Slushhaut 4 mit maximierter Materialstärke (Basishaut 7 zzgl. Aufdickung 8), sind insbesondere Bereiche erhöhter Belastung oder Bereiche, die beispielsweise im Hinblick auf eine Airbag-Abdeckung Sollbruchstellen derselben begrenzen (nicht zeichnerisch dargestellt).
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Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel stellt auf eine Slushhaut 4 für eine Armaturentafel eines Fahrzeugs 2, insbesondere Kraftfahrzeugs, ab. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf besagte Armaturentafel, sondern erfasst jedwedes Innenraumverkleidungsteil 3 eines Fahrzeugs, wie beispielsweise auch ein Tür- oder Seitenverkleidungsteil, einen Airbag und/oder dgl. mehr, und darüber hinaus ohne Beschränkung auf Fahrzeuge 2 jedwedes andere Teil, welches die erfindungsgemäß hergestellte Slushhaut 4 aufweisen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgastzelle
- 2
- Fahrzeug
- 3
- Innenraumverkleidungsteil
- 4
- Slushhaut
- 5
- Formfläche
- 6
- Werkzeug
- 7
- Basishaut
- 8
- Aufdickung
- 9
- Materialverbund
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19732767 A1 [0002]
- DE 102008002405 A1 [0002]
- DE 10125074 A1 [0002, 0014]
