Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Formkörper, wobei der Formkörper mindestens einen Grundkörper umfasst.The invention relates to a shaped body, wherein the shaped body comprises at least one main body.
Aus der DE 10 2010 043 947 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Licht reflektieren Vorrichtung bekannt, bei dem mindestens ein Grundkörper mit mindestens einem Licht reflektierenden Beschichtungsmaterial beschichtet wird.From the DE 10 2010 043 947 A1 a method for producing a light-reflecting device is known in which at least one base body is coated with at least one light-reflecting coating material.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorgeschlagen wird ein Formkörper, wobei der Formkörper mindestens einen Grundkörper umfasst, wobei der Grundkörper eine Fläche aufweist und wobei auf der Fläche ein Material aufgetragen ist. Ferner umfasst der Grundkörper ein erstes, duroplastisches Polymer und das aufgetragene Material ein zweites, duroplastisches Polymer, wobei das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials mindestens eine erste Komponente umfasst und wobei das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers zusätzlich die erste Komponente des zweiten, duroplastischen Polymers umfasst.Proposed is a shaped body, wherein the shaped body comprises at least one base body, wherein the base body has a surface and wherein on the surface of a material is applied. Furthermore, the base body comprises a first, thermosetting polymer and the applied material a second, thermosetting polymer, wherein the second, thermosetting polymer of the applied material comprises at least a first component and wherein the first, thermosetting polymer of the base body additionally the first component of the second, thermoset Polymer comprises.
Der erfindungsgemäße Formkörper kann vorteilhafterweise kostengünstig und einfach hergestellt werden. Ferner kann durch die zusätzliche Zugabe der ersten Komponente zu dem ersten, duroplastischen Polymer des Grundkörpers gewährleistet werden, dass das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden kann und vorteilhafterweise sicher auf dem Grundkörper haften kann, wobei vorzugsweise ein Ablösen und/oder ein Abfallen des aufgetragenen Materials reduziert bzw. verhindert werden kann. Somit kann der Formschluss zwischen dem Grundkörper und dem aufgetragenen Material sicher gehalten und gewährleistet werden, wodurch die Funktion des Formkörpers erhalten bleibt. Ferner können dadurch Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers und insbesondere des aufgetragenen Materials reduziert werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass bei möglichen Temperaturschwankungen und/oder Schwankungen der Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Formkörpers mögliche Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers einschließlich des aufgetragenen Materials sowie ein mögliches Ablösen des aufgetragenen Materials reduziert werden können. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum und/oder der Herstellungsaufwand, wie beispielsweise die Herstellungszeit und/oder Herstellungskosten, reduziert werden.The molding according to the invention can advantageously be produced inexpensively and simply. Furthermore, it can be ensured by the additional addition of the first component to the first, thermosetting polymer of the body that the applied material can be securely applied to the body and advantageously safely adhere to the body, preferably a detachment and / or a drop of the applied material can be reduced or prevented. Thus, the positive connection between the body and the applied material can be securely held and guaranteed, whereby the function of the molding is maintained. Furthermore, deformations and / or distortions of the shaped body and in particular of the applied material can thereby be reduced. Another advantage is that possible deformations and / or distortions of the shaped body including the applied material as well as a possible detachment of the applied material can be reduced with possible temperature fluctuations and / or fluctuations in the humidity in the environment of the shaped body. Furthermore, the error potential and / or the required installation space and / or the production outlay, such as, for example, the production time and / or production costs, can be reduced.
Durch die Verwendung eines duroplastischen Polymers kann gewährleistet werden, dass der Formkörper auch bei Schwankungen der Temperatur und/oder bei Schwankungen der Luftfeuchtigkeit seine Form beibehält bzw. sich nicht verformt. Ferner ermöglicht ein duroplastisches Polymer eine einfache Herstellung von Formkörpern im Spritzguss-Verfahren, da ein duroplastisches Polymer bei einem Einspritzen in ein Werkzeug niedrigviskos ist und somit einfach die Form des Spritzgieß-Werkzeugs ausfüllen kann. Mit anderen Worten kann ein duroplastisches Polymer einfach und/oder schnell in alle Ecken bzw. zu allen Enden der Form des Spritzgieß-Werkzeugs bzw. in die Kavität gelangen, bevor das duroplastische Polymer bei hoher Werkzeugtemperatur vernetzt und somit aushärtet.By using a thermosetting polymer can be ensured that the molded body retains its shape or does not deform even with fluctuations in temperature and / or fluctuations in humidity. Further, a thermosetting polymer allows easy production of moldings in the injection molding process, since a thermosetting polymer is low viscosity when injected into a tool and thus can easily fill the mold of the injection molding tool. In other words, a thermoset polymer can easily and / or quickly reach all corners or all ends of the mold of the injection mold or into the cavity before the thermosetting polymer cross-links at high mold temperature and thus hardens.
In einer Weiterentwicklung ist der Grundkörper ein mittels eines Spritzguss-Verfahren hergestelltes Formteil. Ferner kann das aufgetragene Material ein im Spritzguss-Verfahren auf die Fläche des Grundkörpers aufgetragenes Material sein. Durch die Verwendung eines Spritzguss-Verfahrens zur Herstellung des Formkörpers kann Aufwand und/oder Zeit eingespart werden. Weiterhin kann der Grundkörper und somit der Formkörper in unterschiedlichen Formen realisiert werden.In a further development, the main body is a molded part produced by means of an injection molding process. Furthermore, the applied material may be an applied by injection molding on the surface of the body material. Through the use of an injection molding process for the production of the molding, effort and / or time can be saved. Furthermore, the main body and thus the shaped body can be realized in different forms.
In einer vorteilhaften Ausführung weist das aufgetragene Material zwei sich gegenüberliegende Oberflächen auf, wobei eine erste Oberfläche an dem Grundkörper angeordnet ist und wobei eine der Grundfläche gegenüberliegende, zweite Oberfläche eine geringe Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, aufweist. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden.In an advantageous embodiment, the applied material on two opposing surfaces, wherein a first surface is disposed on the base body and wherein a base surface opposite, the second surface has a low roughness, in particular a roughness of less than 10 nm. As a result, further processing of the molded article can advantageously be made possible and / or simplified.
Weiterhin kann das aufgetragene Material eine Beschichtung mit mindestens einem Beschichtungsmaterial sein. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass das Material bzw. die Beschichtung sicher und/oder einfach auf dem Grundkörper aufgebracht werden kann.Furthermore, the applied material may be a coating with at least one coating material. In this way it can be ensured that the material or the coating can be safely and / or simply applied to the base body.
In einer beispielhaften Ausgestaltung ist das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials ein Polyurethan oder ein Polyurea. Der Vorteil dieser beispielhaften Ausgestaltung liegt darin, dass der Formkörper sicher und einfach hergestellt werden kann. Ferner kann gewährleistet werden, dass das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden kann und vorteilhafterweise sicher auf dem Grundkörper haften kann, wobei vorzugsweise ein Ablösen und/oder ein Abfallen des aufgetragenen Materials reduziert bzw. verhindert werden kann.In an exemplary embodiment, the second thermoset polymer of the applied material is a polyurethane or a polyurea. The advantage of this exemplary embodiment is that the molded body safe and easy can be produced. Furthermore, it can be ensured that the applied material can be securely applied to the base body and can advantageously adhere securely to the base body, wherein preferably a detachment and / or a drop of the applied material can be reduced or prevented.
Vorteilhafterweise ist die erste Komponente als ein Polyol oder ein Polyamin ausgeführt. Der Vorteil dieser beispielhaften Ausgestaltung liegt darin, dass der Formkörper sicher und/oder einfach hergestellt werden kann. Ferner kann gewährleistet werden, dass das aufgetragene Material sicher auf dem Grundkörper aufgebracht werden kann und/oder vorteilhafterweise sicher auf dem Grundkörper haften kann, wobei vorzugsweise ein Ablösen und/oder ein Abfallen des aufgetragenen Materials reduziert bzw. verhindert werden kann.Advantageously, the first component is designed as a polyol or a polyamine. The advantage of this exemplary embodiment is that the shaped body can be manufactured safely and / or simply. Furthermore, it can be ensured that the applied material can be securely applied to the base body and / or can advantageously adhere securely to the base body, wherein preferably a detachment and / or a drop of the applied material can be reduced or prevented.
In einer Weiterentwicklung kann das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers Füllstoffe umfassen. Der Vorteil dieser beispielhaften Ausgestaltung liegt darin, dass der Formkörper sicher und/oder einfach hergestellt werden kann. Ferner kann gewährleistet werden, dass der Grundkörper stabil ist und somit seine vorgegebene Form sicher halten kann.In a further development, the first, thermosetting polymer of the main body may comprise fillers. The advantage of this exemplary embodiment is that the shaped body can be manufactured safely and / or simply. Furthermore, it can be ensured that the base body is stable and thus can keep its predetermined shape safely.
Ferner kann eine Konzentration der ersten Komponente in dem ersten, duroplastischen Polymer niedriger sein als eine Konzentration der ersten Komponente in dem zweiten, duroplastischen Polymer. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Funktion, beispielsweise die Stabilität der Form, des Grundkörpers nicht durch die erste Komponente beeinflusst wird.Further, a concentration of the first component in the first thermoset polymer may be lower than a concentration of the first component in the second thermoset polymer. In this way it can be ensured that the function, for example the stability of the shape, of the basic body is not influenced by the first component.
In einer beispielhaften Ausführung ist an dem Grundkörper mindestens ein Element zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers an einer Vorrichtung angeordnet. Mittels der Halteelemente kann der Formkörper an einer Vorrichtung angebracht werden, beispielsweise in einem HUD. Die Halteelemente können somit platzsparend und/oder kostengünstig direkt an den Grundkörper angeordnet werden. Vorzugsweise können die Halteelemente zusammen mit dem Grundkörper im Spritzgussverfahren gegossen werden. Hierdurch können Kosten, beispielsweise Arbeitskosten und/oder Anlagenkosten sowie Zeitaufwand für die Herstellung und/oder Logistik reduziert werden. Ferner kann das Fehlerpotenzial und/oder der benötigte Bauraum reduziert werden.In an exemplary embodiment, at least one element for holding and / or arranging the shaped body is arranged on a device on the base body. By means of the holding elements, the shaped body can be attached to a device, for example in a HUD. The holding elements can thus be arranged to save space and / or cost directly to the body. Preferably, the holding elements can be cast together with the base body by injection molding. As a result, costs, such as labor costs and / or equipment costs and time required for the production and / or logistics can be reduced. Furthermore, the error potential and / or the required installation space can be reduced.
Ferner wird eine Anzeigevorrichtung mit einem Formkörper vorgeschlagen, wobei der Formkörper in der Anzeigevorrichtung angeordnet ist. Das Anzeigesystem kann beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein.Furthermore, a display device with a shaped body is proposed, wherein the shaped body is arranged in the display device. The display system may be arranged, for example, in a vehicle.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers vorgeschlagen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Herstellen eines ersten, duroplastischen Polymers für den Grundkörper und Herstellen eines zweiten, duroplastischen Polymers für das aufzutragende Material, wobei eine erste Komponente sowohl in das zweite, duroplastische Polymer als auch zusätzlich in das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers eingebracht wird,Furthermore, a method for producing a shaped body is proposed, wherein the method comprises the following steps:
Producing a first, thermosetting polymer for the base body and producing a second, thermosetting polymer for the material to be applied, wherein a first component is introduced both into the second, thermosetting polymer and additionally into the first, thermosetting polymer of the base body,
Einbringen des ersten, duroplastischen Polymers in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers,Introducing the first, thermosetting polymer into a first cavity of a first, closed tool for producing the main body,
Unterbrechen des Verfahrens, bis das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist,Interrupting the process until the first, thermosetting polymer of the base body is at least partially crosslinked and / or dimensionally stable,
Öffnen des ersten Werkzeugs und Entformen des Grundkörpers,
Einsetzen des Grundkörpers in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs,
Schließen des zweiten Werkzeugs,
Einbringen des zweiten, duroplastischen Polymers in die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs, wobei das zweite, duroplastische Polymer zumindest teilweise auf der Fläche des Grundkörpers aufgebracht wird,Opening the first tool and demolding the body,
Inserting the main body into a second cavity of a second tool,
Closing the second tool,
Introducing the second, thermosetting polymer into the second cavity of the second tool, wherein the second, thermosetting polymer is at least partially applied to the surface of the base body,
Unterbrechen des Verfahrens, bis beide, duroplastischen Polymere zumindest annähernd vollständig vernetzt sind undInterrupting the process until both thermoset polymers are at least approximately fully crosslinked and
Entformen des Formkörpers.Demolding of the molding.
Das Verfahren hat den Vorteil, dass ein Formkörper mit einem darauf angeordneten Material kostengünstig hergestellt werden kann, wobei der Zeitaufwand zur Herstellung reduziert werden kann. Ferner kann gewährleistet werden, dass das angeordnete Material sicher auf dem Grundkörper angeordnet ist, wobei die Wahrscheinlichkeit, dass sich das angeordnete Material von dem Grundkörper ablöst, verringert bzw. reduziert werden kann.The method has the advantage that a shaped body with a material arranged thereon can be produced inexpensively, wherein the time required for the production can be reduced. Furthermore, it can be ensured that the arranged material is securely arranged on the base body, whereby the probability that the arranged material separates from the base body can be reduced or reduced.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs eine Hälfte mit einer strukturierten Oberfläche umfasst, wobei die strukturierte Oberfläche auf einer der Fläche gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten, duroplastischen Polymers abgebildet wird. Hierdurch kann vorteilhafterweise auf der Oberfläche des auf dem Grundkörper aufgetragenen Materials eine Oberfläche abgebildet werden, welche bestimmte Funktionen erfüllt. Beispielsweise kann eine Oberfläche mit einer geringen Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, abgebildet werden. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine weitere Bearbeitung des Formkörpers ermöglicht und/oder vereinfacht werden.A further embodiment provides that the second cavity of the second tool comprises a half with a structured surface, wherein the structured surface is imaged on a surface of the second, thermosetting polymer opposite the surface. As a result, a surface can advantageously be imaged on the surface of the material applied to the base body, which surface fulfills certain functions. For example, a surface with a low roughness, in particular a roughness of less than 10 nm, can be imaged. As a result, further processing of the molded article can advantageously be made possible and / or simplified.
In einer Weiterentwicklung kann nach dem Schritt des Entformens des Formkörpers der Formkörper in eine Metallisierungsanlage eingesetzt werden, wobei auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, aufgebracht wird.In a further development, after the step of demoulding the shaped body, the shaped body can be inserted into a metallization unit, wherein a further layer, in particular a metallic layer, is applied to the applied material of the shaped body.
Hierdurch kann beispielsweise auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht aufgebracht werden, wobei die weitere Schicht bestimmte Funktionen, insbesondere optische Funktionen, erfüllt. Beispielsweise kann eine optische Schicht abgebildet werden, welche auf die Oberfläche der Schicht auftreffende Lichtstrahlen verändert und/oder ablenken und/oder reflektiert. Vorteilhafterweise ist die weitere Schicht eine reflektierende Oberfläche, welche auftreffende Lichtstrahlen reflektiert, wie beispielsweise ein Spiegel. Der Formkörper kann somit beispielsweise in einem Anzeigesystem eines Fahrzeugs, beispielsweise einem Head-up-Display (HUD) System, als optisches Element zum Leiten und/oder Umlenken der Lichtstrahlen verwendet werden. Durch die Reduzierung von Verformungen und/oder Verzerrungen des Formkörpers, insbesondere des aufgetragenen Materials, kann die optische Funktion des Formkörpers erhalten bleiben.As a result, for example, a further layer can be applied to the applied material of the shaped body, wherein the further layer certain functions, in particular optical functions met. For example, an optical layer can be imaged which alters and / or deflects and / or reflects light beams incident on the surface of the layer. Advantageously, the further layer is a reflective surface that reflects incident light rays, such as a mirror. The shaped body can thus be used, for example, in a display system of a vehicle, for example a head-up display (HUD) system, as an optical element for guiding and / or deflecting the light beams. By reducing deformations and / or distortions of the shaped body, in particular of the applied material, the optical function of the shaped body can be maintained.
Figurenlistelist of figures
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in den nachfolgenden Beschreibungen näher erläutert. Für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente werden gleiche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Projektionsvorrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 3 eine schematische Darstellung eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 eine schematische Darstellung eines Schnitts eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 5 ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 6 eine schematische Darstellung eines Schnitts eines Werkzeugs gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung eines Schnitts eines Werkzeugs mit einem Grundkörper gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following descriptions. The same reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similarly acting, wherein a repeated description of the elements is dispensed with. Show it: - 1 a schematic representation of a vehicle with a projection device according to an embodiment of the present invention;
- 2 a schematic representation of a vehicle with a projection device according to an embodiment of the present invention;
- 3 a schematic representation of a shaped body according to an embodiment of the present invention;
- 4 a schematic representation of a section of a shaped body according to an embodiment of the present invention;
- 5 a method for producing a shaped article according to an embodiment of the present invention;
- 6 a schematic representation of a section of a tool according to an embodiment of the present invention;
- 7 a schematic representation of a section of a tool with a main body according to an embodiment of the present invention.
Ausführungsformen der Erfindung:Embodiments of the invention:
1 zeigt eine schematische Darstellung einer Draufsicht eines Fahrzeugs 20, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Autos, mit einer Projektionsvorrichtung 22, wobei die Projektionsvorrichtung 22 als Head-up-Display bzw. HUD ausgeführt sein kann. Die Projektionsvorrichtung 22 kann alternativ auch als Anzeigevorrichtung oder als Anzeigeeinheit bezeichnet werden. Die Projektionsvorrichtung 22 ist derart in dem Fahrzeug 20 angeordnet, dass ein Betrachter 24 die mittels der Projektionsvorrichtung 22 projizierten Bilddarstellungen betrachten kann, wobei die Projektionsvorrichtung 22 Informationen an den Betrachter 24 ausgeben kann. Diese ausgegebenen Informationen können beispielsweise Informationen über den Fahrzeugzustand, wie die Geschwindigkeit, die Drehzahlanzeige und/oder die Tankfüllung, und/oder Informationen zu Navigationshinweisen und/oder Informationen von Fahrsicherheitssystemen und/oder Informationen des Entertainment Systems sein. 1 shows a schematic representation of a plan view of a vehicle 20 , For example, a motor vehicle, such as a car, with a projection device 22 , wherein the projection device 22 can be executed as a head-up display or HUD. The projection device 22 may alternatively be referred to as a display device or as a display unit. The projection device 22 is so in the vehicle 20 arranged that a viewer 24 the by means of the projection device 22 projected image representations, the projection device 22 Information to the viewer 24 can spend. This output information may be, for example, information about the vehicle state, such as the speed, the speed display and / or the tank filling, and / or information on navigation instructions and / or information from driving safety systems and / or information of the entertainment system.
2 zeigt ein Teil eines Fahrzeugs 20 mit einer Projektionsvorrichtung 22. Das Fahrzeug 20 wird von einem Fahrer 24 bedient. In dieser Ausgestaltung ist die Projektionsvorrichtung 22 entsprechend eines Head-Up Displays ausgeführt. Die Projektionsvorrichtung 22 ist ausgebildet, um in einem Sichtbereich des Fahrers 24 ein, für den Fahrer 24 sichtbares Bild auf einer virtuellen Leinwand 26 darzustellen, wobei die virtuelle Leinwand in der Umwelt zu schweben scheint. Die Projektionsvorrichtung 22 umfasst hierfür eine bildgebende Einheit 30, beispielsweise eine Picture Generating Unit (PGU) sowie mindestens eine optische Einrichtung 32, beispielsweise eine HUD-Optik mit zum Beispiel mindestens einem Spiegel. Die Bildgebereinheit 30 umfasst insbesondere eine Hinterleuchtungseinheit oder ein Laser sowie gegebenenfalls eine Projektionsfläche für den Laser oder als LCD-Display und strahlt Lichtstrahlen 28 aus. Die Lichtstrahlen 28 werden im weiteren Verlauf an der Optik gespiegelt, reflektiert, umgelenkt und/oder gebeugt. Die mithilfe der Optik 32 gespiegelten, reflektierten, umgelenkten und/oder gebeugten Lichtstrahlen 28 werden auf eine Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder einen Combiner projiziert. An der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 oder dem Combiner werden die Lichtstrahlen 28 in Richtung des Betrachters 24 reflektiert. Ein Bild erscheint somit für einen Betrachter 24 auf einer virtuellen, schwebenden Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 dargestellt, wobei sich die virtuelle Leinwand 26 vor dem Fahrzeug 20 bzw. in Fahrtrichtung vor der Windschutzscheibe 34 des Fahrzeugs 20 befindet. Ein Combiner kann beispielsweise vor der Windschutzscheibe 34 im Innenraum des Fahrzeugs 20 angeordnet sein. Das Bild kann mit der Umwelt des Fahrzeugs 20 überlagert werden und kann Informationen, entsprechend den Informationen von 1, an den Fahrer 24 bzw. den Betrachter ausgeben. Mittels des Bildes können beispielsweise Informationen über die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 20 dargestellt, sowie Informationen über die zugelassene Höchstgeschwindigkeit. Ebenfalls werden Informationen über Fahrsicherheitssysteme, beispielsweise eine Information über einen Tempomat, und Navigationshinweise dargestellt. Mittels dieser Informationen wird insbesondere ein Fahrer 24 über den Fahrzeugzustand eines Fahrzeugs informiert. Mittels eines Head-up Displays können diese Informationen mit der Umwelt überlagert dargestellt werden, wodurch der Betrachter 24 die Umwelt weiterhin im Blick hat bzw. sich schnell wieder auf den Straßenverkehr fokussieren kann. 2 shows a part of a vehicle 20 with a projection device 22 , The vehicle 20 is from a driver 24 served. In this embodiment, the projection device 22 executed according to a head-up display. The projection device 22 is designed to be in a driver's field of vision 24 one, for the driver 24 visible image on a virtual canvas 26 where the virtual screen seems to float in the environment. The projection device 22 includes an imaging unit for this purpose 30 , For example, a Picture Generating Unit (PGU) and at least one optical device 32 For example, a HUD optics with, for example, at least one mirror. The imager unit 30 includes in particular a backlight unit or a laser and optionally a projection surface for the laser or as an LCD display and emits light rays 28 out. The rays of light 28 are subsequently mirrored at the optics, reflected, deflected and / or diffracted. The use of optics 32 mirrored, reflected, deflected and / or diffracted light rays 28 be on a windshield 34 of the vehicle 20 or a combiner projected. On the windshield 34 of the vehicle 20 or the combiner becomes the light rays 28 in the direction of the viewer 24 reflected. An image thus appears for a viewer 24 on a virtual, floating canvas 26 in front of the vehicle 20 shown, with the virtual screen 26 in front of the vehicle 20 or in the direction of travel in front of the windshield 34 of the vehicle 20 located. A combiner, for example, in front of the windshield 34 in the interior of the vehicle 20 be arranged. The picture can match the environment of the vehicle 20 can be superimposed and information, according to the information of 1 to the driver 24 or spend the viewer. By means of the image, for example, information about the speed of the vehicle 20 as well as information on the maximum speed allowed. Also will be Information about driving safety systems, such as information about a cruise control, and navigation instructions shown. By means of this information, in particular, a driver 24 informed about the vehicle condition of a vehicle. By means of a head-up display, this information can be displayed overlaid with the environment, giving the viewer 24 Keeping an eye on the environment or being able to focus quickly on traffic again.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Formkörpers 40 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Der Formkörper 40 kann in einer Anzeigevorrichtung bzw. in einer Projektionsvorrichtung 22 gemäß 2 angeordnet sein, wobei der Formkörper 40 beispielsweise zum Bereitstellen einer Optik bzw. eines optischen Elements verwendet werden kann. 3 shows a schematic representation of a shaped body 40 according to an embodiment of the present invention. The molded body 40 can in a display device or in a projection device 22 according to 2 be arranged, wherein the shaped body 40 For example, can be used to provide an optical or an optical element.
Der Formkörper 40 umfasst mindestens einen Grundkörper 42. Der Grundkörper 42 weist eine Fläche 44 auf, wobei auf der Fläche 44 ein Material 46 aufgetragen ist. Vorteilhafterweise weist der Grundkörper 42 zwei Flächen auf, insbesondere eine erste Fläche 44 und eine der ersten Fläche 44 gegenüberliegende, zweite Fläche 45, wobei das Material 46 auf der ersten Fläche 44 aufgetragen ist. In einer beispielhaften Ausführung kann der Grundkörper ein mittels eines Spritzguss-Verfahren hergestelltes Formteil und/oder das aufgetragene Material 46 ein im Spritzguss-Verfahren auf die Fläche des Grundkörpers 42 aufgetragenes Material 46 sein.The molded body 40 includes at least one main body 42 , The main body 42 has an area 44 on, being on the surface 44 a material 46 is applied. Advantageously, the base body 42 two surfaces, in particular a first surface 44 and one of the first surface 44 opposite, second surface 45 , where the material 46 on the first surface 44 is applied. In an exemplary embodiment, the base body may be a molded part produced by means of an injection molding method and / or the applied material 46 an injection molding process on the surface of the body 42 applied material 46 be.
Der Grundkörper 42 umfasst ein erstes, duroplastisches Polymer, wobei das aufgetragene Material 46 ein zweites, duroplastisches Polymer umfasst. Insbesondere kann das aufgetragene Material 46 eine Beschichtung mit mindestens einem Beschichtungsmaterial sein. Vorzugsweise ist das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 beispielsweise Bulk-Moulding Compound, bzw. BMC, wobei das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 beispielsweise ein Polyurethan oder ein Polyurea sein kann. Weiterhin kann das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 Füllstoffe umfassen.The main body 42 comprises a first, thermosetting polymer, wherein the applied material 46 a second thermosetting polymer. In particular, the applied material 46 a coating with at least one coating material. Preferably, the first, thermoset polymer of the main body 42 For example, bulk-molding compound, or BMC, wherein the second, thermosetting polymer of the applied material 46 for example, a polyurethane or a polyurea can be. Furthermore, the first, thermosetting polymer of the main body 42 Fillers include.
Vorteilhafterweise umfasst das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 mindestens eine erste Komponente. Weiterhin umfasst das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 zusätzlich die erste Komponente des zweiten, duroplastischen Polymers des aufgetragenen Materials 46. Die erste Komponente kann beispielsweise als ein Polyol oder ein Polyamin ausgeführt sein. In einer Weiterentwicklung ist eine Konzentration der ersten Komponente in dem ersten, duroplastischen Polymer niedriger ist als eine Konzentration der ersten Komponente in dem zweiten, duroplastischen Polymer.Advantageously, the second, thermosetting polymer comprises the applied material 46 at least one first component. Furthermore, the first, thermosetting polymer of the main body comprises 42 additionally the first component of the second thermoset polymer of the applied material 46 , The first component may be embodied, for example, as a polyol or a polyamine. In a further development, a concentration of the first component in the first thermosetting polymer is lower than a concentration of the first component in the second thermoset polymer.
In einer Weiterentwicklung weist das aufgetragene Material 46 zwei sich gegenüberliegende Oberflächen auf, wobei eine erste Oberfläche an dem Grundkörper 42 angeordnet ist und wobei eine der Grundfläche gegenüberliegende, zweite Oberfläche 48 eine geringe Rauigkeit, insbesondere eine Rauigkeit kleiner als 10 nm, aufweist. Die erste Oberfläche des aufgetragenen Materials 46 ist insbesondere an und/oder auf der ersten Fläche 44 des Grundkörpers 42 angeordnet.In a further development, the applied material 46 two opposing surfaces, wherein a first surface on the base body 42 is arranged and wherein one of the base surface opposite, second surface 48 has a low roughness, in particular a roughness of less than 10 nm. The first surface of the applied material 46 is in particular on and / or on the first surface 44 of the basic body 42 arranged.
Ferner sind in dieser Ausführungsform an dem Grundkörper 42 zwei Elemente 50, 52 angeordnet, insbesondere ein erstes Elemente 50 sowie ein zweites Elemente 52, wobei die zwei Elemente 50, 52 zum Halten und/oder zum Anordnen des Formkörpers 40 an einer Vorrichtung verwendet werden können. In dieser vorteilhaften Ausführung sind die zwei Halteelemente 50, 52 auf der zweiten Fläche 45 des Grundkörpers 42 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Halteelemente 50, 52 auf der Seite des Grundkörpers 42 angebracht, welche dem aufgetragenen Material 46 gegenüberliegt. Vorteilhafterweise sind die Halteelemente 50, 52 einstückig mit dem Grundkörper 42 verbunden und werden beispielsweise im Spritzguss-Verfahren mit an den Grundkörper 42 angeformt. Die Halteelemente 50,52 weisen insbesondere jeweils einen Kugelkopf 54 auf, mittels welchem der Formkörper 40 an einer Vorrichtung angeordnet werden kann. Mit anderen Worten weist ein Element 50, 52 jeweils eine Ausformung 54 auf, wobei die Ausformung 54 eine kugelförmige Form aufweist. Diese Ausformung 54 kann vorteilhafterweise an einer Vorrichtung in einer entsprechenden Aushöhlung eingebracht werden.Furthermore, in this embodiment, on the base body 42 two elements 50 . 52 arranged, in particular a first elements 50 as well as a second elements 52 where the two elements 50 . 52 for holding and / or for arranging the shaped body 40 can be used on a device. In this advantageous embodiment, the two holding elements 50 . 52 on the second surface 45 of the basic body 42 arranged. In other words, the retaining elements 50 . 52 on the side of the main body 42 attached, which the applied material 46 opposite. Advantageously, the retaining elements 50 . 52 integral with the main body 42 connected and, for example, in the injection molding process with the body 42 formed. The holding elements 50 . 52 in particular each have a ball head 54 on, by means of which the molding 40 can be arranged on a device. In other words, an element indicates 50 . 52 one shape each 54 on, with the shaping 54 has a spherical shape. This shape 54 can be advantageously introduced to a device in a corresponding cavity.
4 zeigt schematische Darstellung eines Schnitts eines Teils eines Formkörpers 40 bzw. eine schematische Schnittdarstellung eines Ausschnitts des Formkörpers 40 gemäß 3. Der Formkörper 40 gemäß 4 ist entsprechend dem Formkörper 40 gemäß 3 ausgeführt. 4 shows a schematic representation of a section of a part of a shaped body 40 or a schematic sectional view of a section of the molding 40 according to 3 , The molded body 40 according to 4 is according to the molding 40 according to 3 executed.
Das auf die Fläche 44 des Grundkörpers 42 aufgetragene Material 46 ist vorteilhafterweise aus einem zweiten, duroplastischen Polymer aufgebaut, beispielsweise ein Polyurethan oder ein Polyurea. Beispielsweise kann das aufgetragene Material 46 als Lack bzw. als Lackschicht bezeichnet werden. Vorteilhafterweise setzt sich das aufgetragene Material 46 bzw. das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 aus zwei Komponenten zusammen, insbesondere einer ersten Komponente 56, beispielsweise einem Polyol oder einem Polyamin sowie einer zweiten Komponente 58, beispielsweise einem Isocyanat. Mit anderen Worten wird das Material 46 zum Auftragen auf den Grundkörper 42 aus mindestens zwei Komponenten zusammengesetzt, insbesondere einer ersten Komponente 56 sowie einer zweiten Komponente 58. Eine Komponente kann beispielsweise auch als Bestandteil bezeichnet werden. Die beiden Komponenten werden zur Herstellung des duroplastischen Polymers des aufgetragenen Materials 46 zusammen gemischt, insbesondere vor dem Einspritzen des Polymers in ein Werkzeug. Beim Aushärten des aufgetragenen Materials 46 vernetzen sich die Komponenten zu einem Material bzw. einer Schicht. In einer Weiterentwicklung können noch weitere Komponenten in das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 eingemischt bzw. zugegeben werden.That on the surface 44 of the basic body 42 applied material 46 is advantageously constructed of a second, thermosetting polymer, for example a polyurethane or a polyurea. For example, the applied material 46 be referred to as a lacquer or as a lacquer layer. Advantageously, the applied material sets 46 or the second, thermosetting polymer of the applied material 46 from two components together, in particular a first component 56 For example, a polyol or a polyamine and a second component 58 For example, an isocyanate. In other words, the material becomes 46 for application to the base body 42 composed of at least two components, in particular a first component 56 and a second component 58 , For example, a component may also be referred to as a component. The two components are used to make the thermoset polymer of the applied material 46 blended together, especially prior to injecting the polymer into a tool. When curing the applied material 46 The components combine to form a material or a layer. In a further development, further components can be incorporated into the second, thermoset polymer of the applied material 46 be mixed or added.
Der Grundkörper 42 ist vorteilhafterweise aus einem ersten, duroplastischen Polymer aufgebaut. Der Grundkörper 42 bzw. das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 ist vorteilhafterweise aus zwei Komponenten aufgebaut, insbesondere aus einer ersten Komponente 56 sowie einer zweiten Komponente 60, wobei die zweite Komponente 60 auch als Grundkomponente 60 bezeichnet werden kann. Eine Komponente kann beispielsweise auch als Bestandteil bezeichnet werden. Die beiden Komponenten werden zur Herstellung des ersten, duroplastischen Polymers des Grundkörpers 42 zusammen gemischt, insbesondere vor dem Einspritzen des Polymers in ein Werkzeug. Beim Aushärten des aufgetragenen Materials vernetzen sich die Komponenten zu einem Material bzw. einer Schicht. In einer Weiterentwicklung können noch weitere Komponenten in das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 eingemischt bzw. zugegeben werden.The main body 42 is advantageously constructed of a first thermosetting polymer. The main body 42 or the first, thermosetting polymer of the main body 42 is advantageously constructed of two components, in particular of a first component 56 and a second component 60 , wherein the second component 60 also as a basic component 60 can be designated. For example, a component may also be referred to as a component. The two components are used to produce the first thermoset polymer of the main body 42 blended together, especially prior to injecting the polymer into a tool. During curing of the applied material, the components crosslink to form a material or a layer. In a further development, other components in the first, thermosetting polymer of the body can 42 be mixed or added.
Der Grundkörper weist als zweite Komponente 60 bzw. als Grundkomponente 60 vorteilhafterweise ein erstes, duroplastisches Polymer auf, beispielsweise ein duroplastisches Bulk-Moulding Compound, bzw. BMC, Trägermaterial. Die erste Komponente 56 duroplastischen Polymers des Grundkörpers 42 entspricht vorteilhafterweise der ersten Komponente 56 des aufgetragenen Materials 46. Die erste Komponente 56 kann vorteilhafterweise entsprechend ein Polyol oder ein Polyamin sein. Durch die zusätzliche Einbringung der ersten Komponente 56 des zweiten, duroplastischen Polymers des aufgetragenen Materials 46 in das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers 42 bewirkt, dass durch die aktiven OH-Gruppen der ersten Komponente 56 das aufgetragene Material 46 sicher auf dem Grundkörper haften kann. Vorteilhafterweise bilden sich mittels der aktiven OH-Gruppen der ersten Komponente 56 eine oder mehrere Verbindungen 62 zwischen der ersten Komponente 56 des aufgetragenen Materials 46 sowie der ersten Komponente 56 des Grundkörpers 42.The main body has as a second component 60 or as a basic component 60 Advantageously, a first, thermosetting polymer, for example, a thermosetting bulk-molding compound, or BMC, carrier material. The first component 56 thermosetting polymer of the main body 42 advantageously corresponds to the first component 56 of the applied material 46 , The first component 56 may advantageously be correspondingly a polyol or a polyamine. By the additional introduction of the first component 56 of the second thermoset polymer of the applied material 46 in the first, thermosetting polymer of the main body 42 causes by the active OH groups of the first component 56 the applied material 46 can safely adhere to the body. Advantageously, the first component is formed by means of the active OH groups 56 one or more connections 62 between the first component 56 of the applied material 46 and the first component 56 of the basic body 42 ,
Das aufgetragene Material 46 kann auch als PUR-Schicht bezeichnet werden. Mit anderen Worten werden Teile bzw. Bestandteile der PUR-Schicht in das BMC des Grundkörpers 42 eingebracht, wodurch sich diese Teile bei einer Aushärtung in das BMC des Grundkörpers 42 einlagern. Hierdurch kann die Haftung des aufgetragenen Materials 46 auf dem Grundkörper 42 verbessert werden.The applied material 46 can also be referred to as PUR layer. In other words, parts or components of the PUR layer in the BMC of the body 42 introduced, causing these parts when cured in the BMC of the body 42 store. This allows the adhesion of the applied material 46 on the body 42 be improved.
In einer Weiterentwicklung weist der Grundkörper 42 eine weitere, dritte Komponente 64 auf, wobei die dritte Komponente 64 Füllstoffe sind. Die Füllstoffe sind beispielsweise Glasfasern/oder Kohlefasern, wobei die Füllstoffe die Stabilität des Grundkörpers 42 erhöhen und/oder verbessern.In a further development, the basic body 42 another, third component 64 on, with the third component 64 Fillers are. The fillers are for example glass fibers / or carbon fibers, wherein the fillers, the stability of the body 42 increase and / or improve.
In einer Weiterentwicklung weist der Grundkörper 42 eine weitere, vierte Komponente 66 auf, wobei die vierte Komponente 66 ein thermoplastisches Polymer ist. Durch die Verwendung eines Thermoplast 66 bzw. eines thermoplastischen Polymers 66 als vierte Komponente 66 kann vorteilhafterweise eine negative Schwindung realisiert werden. Eine negative Schwindung ist insbesondere eine Ausdehnung des Polymers beim Aushärten des Polymers. Hierdurch können vorteilhafterweise Einfallstellen durch Materialanhäufungen ausgeglichen bzw. reduziert werden. Mit anderen Worten dehnt sich ein thermoplastisches Polymer beim Aushärten aus und gleicht somit Einfallstellen beim Aushärten des duroplastischen Polymers aus.In a further development, the basic body 42 another, fourth component 66 on, the fourth component 66 is a thermoplastic polymer. By using a thermoplastic 66 or a thermoplastic polymer 66 as the fourth component 66 can advantageously be realized a negative shrinkage. A negative shrinkage is in particular an expansion of the polymer during curing of the polymer. As a result, sink marks can advantageously be compensated or reduced by material accumulations. In other words, a thermoplastic polymer expands upon curing and thus counteracts sink marks upon curing of the thermoset polymer.
Für die Herstellung des Grundkörpers 42 wird insbesondere eine BMC-Spritzgießmaschine mit einem Spritzgießwerkzeug benötigt. Im Herstellungsprozess des duroplastischen BMC-Trägermaterials für den Grundkörper 42 wird vorteilhafterweise das Polyol oder Polyamin des später aufzutragenden Polyurethan- oder Polyurea-Lacks des aufgetragenen Materials 46 eingemischt und durch die aktiven OH-Gruppen des Polyols oder Polyamins insbesondere die Voraussetzung für eine gute Haftung gleicher Kunststoffe ermöglicht. Die geringe Menge der Lackkomponente bzw. der ersten Komponenten 56 hat bei dem Spritzgießprozess im ersten Spritzgießwerkzeug vorzugsweise kaum bzw. keinen Einfluss auf das hochgefüllte BMC-Trägermaterial. Die negative Schwindung bzw. die Ausdehnung des Materials gleicht mögliche Einfallstellen auf der Fläche 44 aus, die durch Materialanhäufung, beispielsweise durch die Halteelemente, entstehen würden.For the production of the basic body 42 In particular, a BMC injection molding machine with an injection mold is needed. In the manufacturing process of the thermosetting BMC carrier material for the main body 42 Advantageously, the polyol or polyamine of later applied polyurethane or polyurea lacquer of the applied material 46 mixed and made possible by the active OH groups of the polyol or polyamine in particular the prerequisite for good adhesion of the same plastics. The small amount of the paint component or the first components 56 preferably has little or no influence on the highly filled BMC carrier material in the injection molding process in the first injection molding tool. The negative shrinkage or the expansion of the material resembles possible sink marks on the surface 44 from, which would be caused by material accumulation, for example by the holding elements.
Für die Auftragung des Materials 46 wird insbesondere eine Spritzgießmaschine mit einer Lackdosieranlage und mit einem zweiten Werkzeug bzw. mit einem zweiten Spritzgießwerkzeug benötigt. In dem zweiten Spritzgießwerkzeug für die Einspritzung des Materials 46 ist insbesondere ein Formeinsatz mit hochgenauen Freiformfläche eingebaut. Nach der Entformung des Grundkörpers 42 aus dem BMC-Spritzgießwerkzeug wird der Grundkörper 42 hierfür nach einer Kühlstrecke, beispielsweise von 5 bis 15 Minuten, mit einem Handling in das Lack-Spritzgießwerkzeug eingelegt. Über einen Dosierkopf am zweiten Werkzeug wird der Lack, der zu einem Polyurethan oder Polyurea zusammengemischt ist, in den Spalt bzw. in eine Kavität des zweiten Werkzeugs eingespritzt. Da keine Füllstoffe im Material 46 bzw. im Lack enthalten sind und der Lack niederviskos ist, wird die Oberfläche des Formeinsatzes nicht bzw. kaum abgerieben und/oder beschädigt. Eine Oberflächenrauigkeit von kleiner 10 nm des Formeinsatzes wird vorzugsweise auf eine Oberfläche 48 des aufgetragenen Materials 46 übertragen. Ferner werden mögliche Fehlstellen im Grundkörper 42 mit dem Material 46 bzw. mit dem Lack aufgefüllt. Durch die gute Haftung unter artverwandten Kunststoffen geht der Lack bei der Vernetzung eine Verbindung 62 mit den OH-Gruppen des gefüllten Trägerkunststoffs des Grundkörpers 42 ein. Hierdurch entsteht insbesondere ein haftfestes Zweikomponenten-Freiformflächenbauteil. Nach einer bestimmten Vernetzungszeit wird der Formkörper 40 mit einem Handling aus dem Spritzgießwerkzeug bzw. aus der Spritzgießmaschine genommen und gegebenenfalls einer Metallisierungsanlage zugeführt.For the application of the material 46 In particular, an injection molding machine with a Lackdosieranlage and with a second tool or with a second injection mold is needed. In the second injection mold for the injection of the material 46 In particular, a mold insert with high-precision freeform surface is installed. After removal of the body 42 the BMC injection mold becomes the main body 42 for this purpose after a cooling section, for example from 5 to 15 minutes, with a handling in the paint injection mold inserted. Via a dosing head on the second tool, the paint, which is mixed together to form a polyurethane or polyurea, is injected into the gap or into a cavity of the second tool. Because no fillers in the material 46 or contained in the paint and the paint is low viscosity, the surface of the mold insert is not or hardly abraded and / or damaged. A surface roughness of less than 10 nm of the mold insert is preferably applied to a surface 48 of the applied material 46 transfer. Furthermore, possible defects in the body are 42 with the material 46 or filled with the paint. Due to the good adhesion of related plastics, the paint connects with the crosslinking 62 with the OH groups of the filled carrier plastic of the main body 42 one. In particular, this results in an adherent two-component free-form surface component. After a certain crosslinking time, the shaped body becomes 40 taken with a handling from the injection mold or from the injection molding machine and optionally fed to a metallization.
Mit anderen Worten ist bei der Herstellung des duroplastischen Bulk-Molding-Compound Trägermaterials des Grundkörpers 42 eine Komponente bzw. die erste Komponente 56 des aufgetragenen Materials 46 bzw. des aufgetragenen Lacks hinzugegeben und somit die Voraussetzung für eine gute Haftung gleicher Kunststoffe gegeben. Die geringe Menge der ersten Komponente 56 hat vorteilhafterweise beim Spritzgießprozess in einem ersten Spritzgießwerkzeug zur Herstellung des Grundkörpers 42 keinen Einfluss auf das hochgefüllte Trägermaterial des Grundkörpers 42.In other words, in the production of the thermosetting bulk molding compound carrier material of the base body 42 a component or the first component 56 of the applied material 46 or the applied paint added and thus given the condition for good adhesion of the same plastics. The small amount of the first component 56 has advantageously in the injection molding in a first injection mold for the production of the body 42 no influence on the highly filled carrier material of the main body 42 ,
In 5 wird ein Verfahren 70 zum Herstellen eines Formkörpers 40 mit den folgenden Schritten gezeigt:In 5 becomes a procedure 70 for producing a shaped body 40 shown with the following steps:
In einem ersten Schritt 72 wird ein erstes, duroplastisches Polymer für den Grundkörper und ein zweites, duroplastisches Polymer für das aufzutragende Material hergestellt, wobei eine erste Komponente sowohl in das zweite, duroplastische Polymer als auch zusätzlich in das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers eingebracht wird.In a first step 72 For example, a first, thermosetting polymer for the base body and a second, thermosetting polymer for the material to be applied is produced, wherein a first component is introduced both into the second, thermosetting polymer and additionally into the first, thermosetting polymer of the base body.
In einem zweiten Schritt 74 wird das erste, duroplastische Polymer in eine erste Kavität eines ersten, geschlossenen Werkzeugs zum Herstellen des Grundkörpers eingebracht.In a second step 74 the first, thermosetting polymer is introduced into a first cavity of a first, closed tool for producing the base body.
In einem dritten Schritt 76 wird das Verfahren unterbrochen, bis das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist.In a third step 76 the process is interrupted until the first, thermosetting polymer of the base body is at least partially crosslinked and / or dimensionally stable.
In einem vierten Schritt 78 wird das erste Werkzeug geöffnet und der Grundkörper entformt.In a fourth step 78 The first tool is opened and the body removed from the mold.
In einem fünften Schritt 80 wird der Grundkörper in eine zweite Kavität eines zweiten Werkzeugs eingesetzt. Mit anderen Worten wird nach der Entformung des Grundkörpers aus dem ersten Werkzeug das Bauteil, gegebenenfalls nach einer Kühlstrecke, mit einem Handling in das zweite Spritzgießwerkzeug eingelegt.In a fifth step 80 the base body is inserted into a second cavity of a second tool. In other words, after the demoulding of the main body from the first tool, the component, optionally after a cooling section, is inserted with a handling in the second injection mold.
In einem sechsten Schritt 82 wird das zweite Werkzeug geschlossen.In a sixth step 82 the second tool is closed.
In einem siebten Schritt 84 wird das zweite, duroplastische Polymer in die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs eingebracht, wobei das zweite, duroplastische Polymer zumindest teilweise auf der Fläche des Grundkörpers aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird insbesondere im zweiten Spritzgießprozess die Polyurea- oder Polyurethanschicht auf die Fläche des Grundkörpers aufgetragen, die durch die gute Haftung unter artverwandten Kunststoffen bei der Vernetzung eine Verbindung mit dem hochgefüllten Trägerkunststoff des Grundkörpers eingeht.In a seventh step 84 the second, thermosetting polymer is introduced into the second cavity of the second tool, wherein the second, thermosetting polymer is at least partially applied to the surface of the base body. In other words, in particular in the second injection molding process, the polyurea or polyurethane layer is applied to the surface of the base body, which forms a bond with the highly filled carrier plastic of the main body due to the good adhesion under art-related plastics in the cross-linking.
In einer Weiterentwicklung umfasst die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs insbesondere eine Hälfte mit einer strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierte Oberfläche auf einer Oberfläche des aufgebrachten Materials abgebildet wird. Vorzugsweise wird die strukturierte Oberfläche auf einer der Fläche des Grundkörpers gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten, duroplastischen Polymers des aufgebrachten Materials abgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung wird das zweite, duroplastische Polymer auf der ganzen ersten Fläche des Grundkörpers aufgebracht.In a further development, the second cavity of the second tool comprises in particular a half with a structured surface, wherein the structured surface is imaged on a surface of the applied material. The structured surface is preferably imaged on a surface of the second, thermoset polymer of the applied material opposite the surface of the base body. In an advantageous embodiment, the second thermosetting polymer is applied to the entire first surface of the base body.
In einem achten Schritt 86 wird das Verfahren unterbrochen, bis beide, duroplastischen Polymere zumindest annähernd vollständig vernetzt sind.In an eighth step 86 the process is interrupted until both thermoset polymers are at least approximately fully crosslinked.
In einem neunten Schritt 88 wird der Formkörper entformt. Mit anderen Worten kann nach einer vorgegebenen Härtezeit der Formkörper aus dem zweiten Werkzeug entnommen werden.In a ninth step 88 the molding is removed from the mold. In other words, after a predetermined curing time, the molded body can be removed from the second tool.
Mit anderen Worten ist mittels des Verfahrens 70 insbesondere die Herstellung eines Formkörpers bzw. eines Freiformflächenbauteils aus zwei haftfesten Kunststoffkomponenten in einem Spritzgießverfahren umsetzbar.In other words, by means of the method 70 in particular, the production of a shaped body or a freeform surface component from two adhesive plastic components in an injection molding implemented.
In einer vorteilhaften Ausführung kann in einem zehnten Schritt 90 insbesondere nach dem Schritt des Entformens des Formkörpers der Formkörper in eine Metallisierungsanlage eingesetzt werden bzw. einer Metallisierungsanlage zugeführt werden, wobei auf das aufgetragene Material des Formkörpers eine weitere Schicht, insbesondere eine metallische Schicht, aufgebracht wird. Durch die metallische Schicht kann dem Formkörper eine optische Funktion gegeben werden, wodurch der Formkörper beispielsweise als optisches Element verwendet werden kann, welches Lichtstrahlen reflektiert und/oder umgelenkt. Der Formkörper kann beispielsweise als ein Spiegel ausgeführt sein.In an advantageous embodiment, in a tenth step 90 be used in particular after the step of demoulding the shaped body of the moldings in a metallization or fed to a metallization, wherein the applied material of Shaped another layer, in particular a metallic layer is applied. By the metallic layer, the molded body can be given an optical function, whereby the molded body can be used for example as an optical element which reflects and / or deflects light beams. The shaped body can be designed, for example, as a mirror.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Werkzeugs 100 bzw. eines ersten Spritzgießwerkzeugs 100 bzw. eines ersten Spritzgusswerkzeugs 100 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei das erste Werkzeug 100 bzw. das erste Spritzgießwerkzeug 100 in einer ersten Spritzgießmaschine angeordnet sein kann. Mittels des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 kann vorteilhafterweise der Grundkörper hergestellt bzw. gefertigt bzw. gespritzt werden. Hierfür weist das erste Spritzgießwerkzeug 100 eine erste Werkzeughälfte 102 sowie eine zweite Werkzeughälfte 104 auf. Zwischen der ersten Werkzeughälfte 102 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 und der zweiten Werkzeughälfte 104 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 ist eine erste Kavität 106 eingebracht, wobei eine Kavität einen leeren bzw. nicht ausgefüllten Bereich darstellt. In die erste Kavität 106 bzw. in den Leerraum wird das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers in einem flüssigen Zustand eingespritzt. Hierfür weist das erste Spritzgießwerkzeug 100 einen Anguss 110 auf, wobei der Anguss 110 weiterhin einen Dosierkopf umfassen kann. Der Dosierkopf kann beispielsweise zum Dosieren des ersten, duroplastischen Polymers des Grundkörpers verwendet werden, sodass die richtige Menge an Polymer in die erste Kavität 106 eingespritzt wird. Das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers wird entsprechend des Pfeils 112 in die erste Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 eingespritzt. Nach dem Einspritzen bzw. Einbringen des ersten, duroplastischen Polymers in die erste Kavität 106 wird das Verfahren unterbrochen bis das erste, duroplastische Polymer des Grundkörpers zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist. Anschließend wird das erste Spritzgießwerkzeug 100 geöffnet, wobei die erste Werkzeughälfte 102 und/oder die zweite Werkzeughälfte 104 von der jeweils anderen Werkzeughälfte wegbewegt wird. Der Grundkörper wird mithilfe von mindestens einem Auswerfer 114 aus dem ersten Spritzgießwerkzeug 100 und somit aus der ersten Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 ausgeworfen bzw. herausgedrückt. Hierfür geben die Auswerfer an definierten Stellen Druck auf den Grundkörper und drücken den Grundkörper somit aus der ersten Kavität 106 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 heraus. In dieser Ausführungsform werden drei Auswerfer 114 verwendet, wobei die drei Auswerfer 114 in der zweiten Werkzeughälfte 104 des ersten Spritzgießwerkzeugs 100 eingebracht sind. Anschließend kann der Grundkörper 42 beispielsweise von einem Handling, beispielsweise einem Roboterarm, übernommen werden und zur weiteren Bearbeitung an eine weitere Maschine bzw. an ein weiteres Werkzeug einer weiteren Maschine weitergegeben werden. 6 shows a schematic representation of a first tool 100 or a first injection molding tool 100 or a first injection molding tool 100 according to an embodiment of the present invention, wherein the first tool 100 or the first injection mold 100 can be arranged in a first injection molding machine. By means of the first injection mold 100 can advantageously be made of the basic body or manufactured or injected. For this purpose, the first injection mold 100 a first tool half 102 and a second tool half 104 on. Between the first half of the mold 102 of the first injection mold 100 and the second tool half 104 of the first injection mold 100 is a first cavity 106 introduced, wherein a cavity is an empty or unfilled area. In the first cavity 106 or in the void, the first, thermosetting polymer of the body is injected in a liquid state. For this purpose, the first injection mold 100 a sprue 110 on, with the sprue 110 may further comprise a dosing. The dosing head can be used for example for dosing the first, thermosetting polymer of the base body, so that the correct amount of polymer in the first cavity 106 is injected. The first, thermosetting polymer of the main body is according to the arrow 112 in the first cavity 106 of the first injection mold 100 injected. After injection or introduction of the first, thermosetting polymer in the first cavity 106 the process is interrupted until the first, thermosetting polymer of the base body is at least partially crosslinked and / or dimensionally stable. Subsequently, the first injection mold 100 open, with the first tool half 102 and / or the second tool half 104 is moved away from the other half of the mold. The main body is made using at least one ejector 114 from the first injection mold 100 and thus from the first cavity 106 of the first injection mold 100 ejected or pushed out. For this purpose, the ejector at defined locations pressure on the body and thus push the body from the first cavity 106 of the first injection mold 100 out. In this embodiment, three ejectors 114 used, the three ejectors 114 in the second half of the mold 104 of the first injection mold 100 are introduced. Subsequently, the main body 42 For example, be taken from a handling, such as a robot arm, and passed on for further processing to another machine or to another tool another machine.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Werkzeugs 120 bzw. eines zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 bzw. eines zweiten Spritzgusswerkzeugs 120 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wobei das zweite Werkzeug 120 bzw. das zweite Spritzgießwerkzeug 120 in einer zweiten Spritzgießmaschine angeordnet sein kann. Mittels des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 kann vorteilhafterweise ein Material auf den Grundkörper 42 aufgebracht bzw. aufgetragen bzw. aufgespritzt werden und somit der Formkörper hergestellt bzw. gefertigt werden. Hierfür weist das zweite Spritzgießwerkzeug 120 eine erste Werkzeughälfte 122 sowie eine zweite Werkzeughälfte 124 auf. Zwischen der ersten Werkzeughälfte 122 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 und der zweiten Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 ist eine zweite Kavität 126 eingebracht, wobei eine Kavität einen leeren bzw. nicht ausgefüllten Bereich darstellt. In die Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 wird der Grundkörper 42 eingelegt bzw. eingesetzt. In dieser vorteilhaften Ausführung wird der Grundkörper 42 auf die zweite Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 aufgesetzt und kontaktiert somit die zweite Werkzeughälfte 124. Der Grundkörper 42 weist eine Fläche 44 auf. Oberhalb der Fläche 44 des Grundkörpers 42 befindet sich die zweite Kavität 126. In die zweite Kavität 126 bzw. in den Leerraum oberhalb des Grundkörpers 42 bzw. oberhalb der Fläche 44 des Grundkörpers 42 wird das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials in einem flüssigen Zustand eingespritzt. Hierfür weist das zweite Spritzgießwerkzeug 120 einen Anguss 130 auf, wobei der Anguss 130 weiterhin einen Dosierkopf umfassen kann. Der Dosierkopf kann beispielsweise zum Dosieren des zweiten, duroplastischen Polymers des aufgetragenen Materials verwendet werden, sodass die richtige Menge an Polymer in die zweite Kavität 126 eingespritzt wird. Das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 wird entsprechend des Pfeils 132 in die zweite Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 eingespritzt. Nach dem Einspritzen bzw. Einbringen des zweiten, duroplastischen Polymers in die zweite Kavität 126 wird das Verfahren unterbrochen bis das zweite, duroplastische Polymer des aufgetragenen Materials 46 zumindest teilweise vernetzt und/oder formstabil ist. Anschließend wird das zweite Spritzgießwerkzeug 120 geöffnet, wobei die erste Werkzeughälfte 122 und/oder die zweite Werkzeughälfte 124 von der jeweils anderen Werkzeughälfte wegbewegt wird. Der hergestellte Formkörper wird mithilfe von mindestens einem Auswerfer 134 aus dem zweiten Spritzgießwerkzeug 120 und somit aus der zweiten Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 ausgeworfen bzw. herausgedrückt. Hierfür geben die Auswerfer an definierten Stellen Druck auf den Formkörper und drücken den Formkörper somit aus der zweiten Kavität 126 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 heraus. In dieser Ausführungsform werden drei Auswerfer 134 verwendet, wobei die drei Auswerfer 134 in der zweiten Werkzeughälfte 124 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120 eingebracht sind. Anschließend kann der Formkörper beispielsweise von einem Handling, beispielsweise einem Roboterarm, übernommen werden und zur weiteren Bearbeitung an eine weitere Maschine bzw. an ein weiteres Werkzeug, zum Beispiel einer weiteren Maschine, beispielsweise einer Metallisierungsanlage, weitergegeben werden. 7 shows a schematic representation of a second tool 120 or a second injection mold 120 or a second injection molding tool 120 according to an embodiment of the present invention, wherein the second tool 120 or the second injection mold 120 can be arranged in a second injection molding machine. By means of the second injection mold 120 can advantageously a material on the body 42 applied or sprayed or sprayed and thus the molded body to be manufactured or manufactured. For this purpose, the second injection mold 120 a first tool half 122 and a second tool half 124 on. Between the first half of the mold 122 of the second injection mold 120 and the second tool half 124 of the second injection mold 120 is a second cavity 126 introduced, wherein a cavity is an empty or unfilled area. In the cavity 126 of the second injection mold 120 becomes the basic body 42 inserted or inserted. In this advantageous embodiment, the basic body 42 on the second half of the mold 124 of the second injection mold 120 placed and thus contacted the second mold half 124 , The main body 42 has an area 44 on. Above the surface 44 of the basic body 42 there is the second cavity 126 , In the second cavity 126 or in the empty space above the body 42 or above the surface 44 of the basic body 42 the second thermosetting polymer of the applied material is injected in a liquid state. For this purpose, the second injection mold 120 a sprue 130 on, with the sprue 130 may further comprise a dosing. For example, the dosing head may be used to dose the second thermoset polymer of the applied material so that the proper amount of polymer is in the second cavity 126 is injected. The second, thermosetting polymer of the applied material 46 will be according to the arrow 132 in the second cavity 126 of the second injection mold 120 injected. After injection or introduction of the second, thermosetting polymer in the second cavity 126 the process is interrupted until the second, thermosetting polymer of the applied material 46 at least partially crosslinked and / or dimensionally stable. Subsequently, the second injection mold 120 open, with the first tool half 122 and / or the second tool half 124 is moved away from the other half of the mold. The molded body is produced by means of at least one ejector 134 from the second injection mold 120 and thus from the second cavity 126 of the second injection mold 120 ejected or pushed out. For this purpose, the ejector at defined locations pressure on the molding and thus push the molding from the second cavity 126 of the second injection mold 120 out. In this embodiment, three ejectors 134 used, the three ejectors 134 in the second half of the mold 124 of the second injection mold 120 are introduced. Subsequently, the shaped body can be taken over, for example, from a handling, for example a robot arm, and forwarded for further processing to another machine or to another tool, for example a further machine, for example a metallization system.
In einer Weiterentwicklung umfasst die zweite Kavität des zweiten Werkzeugs bzw. dass das zweite Spritzgießwerkzeugs 120 insbesondere eine Hälfte, vorzugsweise die erste Werkzeughälfte 122 des zweiten Spritzgießwerkzeugs 120, mit einer strukturierten Oberfläche, wobei die strukturierte Oberfläche auf einer Oberfläche des aufgebrachten Materials abgebildet wird. Vorzugsweise wird die strukturierte Oberfläche auf einer der Fläche des Grundkörpers gegenüberliegenden Oberfläche des zweiten Polymers des aufgebrachten Materials abgebildet. In einer vorteilhaften Ausführung wird das zweite Polymer auf der ganzen ersten Fläche des Grundkörpers aufgebracht.In a further development, the second cavity of the second tool or that of the second injection mold comprises 120 in particular a half, preferably the first mold half 122 of the second injection mold 120 , with a structured surface, wherein the structured surface is imaged on a surface of the deposited material. Preferably, the structured surface is imaged on a surface of the body opposite the surface of the second polymer of the deposited material. In an advantageous embodiment, the second polymer is applied to the entire first surface of the base body.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE 102010043947 A1 [0002]DE 102010043947 A1 [0002]
