-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Kraftfahrzeug, welches in zumindest einem ersten Teilbereich zumindest teilweise transmittierend für elektromagnetische Strahlung eines ersten vorgebbaren Frequenzbereichs ist, sowie ein entsprechendes Bauteil. Insbesondere wird das Verfahren angewendet, um eine Abdeckung für eine Radarantenne in einem Kraftfahrzeug herzustellen.
-
Der Trend zu einer stärkeren Automatisation der Kraftfahrzeuge, insbesondere im Hinblick auf ein zumindest teilautomatisiertes Fahren der Kraftfahrzeuge, führt zu einer größeren Zahl von Sensoren in heutigen und künftigen Kraftfahrzeugen. Die Funktion dieser Sensoren beruht dabei regelmäßig auf der Detektion von elektromagnetischer Strahlung mit bestimmten Frequenzbereichen. So sind beispielsweise passive Sensoren ausgebildet, die sichtbares Licht aufnehmen, somit als Kamera wirken. Weiterhin sind aktive Sensoren bekannt, bei denen eine Strahlung wie beispielsweise eine Radarstrahlung emittiert und dann eine reflektierte Radarstrahlung durch einen entsprechenden Sensor wieder detektiert wird. Letztere Systeme werden vielfältig eingesetzt, beispielsweise zur Messung von Abständen oder zur Messung von Geschwindigkeiten von anderen Verkehrsteilnehmern. Diese Sensoren müssen dabei so im Kraftfahrzeug ausgebildet sein, dass diese einerseits funktional sind, also die entsprechende elektromagnetische Strahlung detektieren und/oder emittieren können und andererseits müssen sie vor Umwelteinflüssen geschützt sein, um zu verhindern, dass beispielsweise Wasser und gegebenenfalls darin gelöste Stoffe wie beispielsweise Salz die entsprechenden Sensoren angreift. Zudem müssen die Sensoren auch vor mechanischen Beeinflussungen geschützt werden. Hierzu sind Abdeckungen bekannt, die transmittierend für die entsprechende elektromagnetische Strahlung sind und die beispielsweise auch in ein Markenemblem integriert sein können, wie beispielsweise aus der
DE 198 19 709 C2 bekannt.
-
Die bisher als bekannt angenommenen Verfahren zur Herstellung solcher Abdeckungen beruhen üblicherweise darauf, dass mehrere Elemente verbunden werden, um einerseits Funktionalität und den Schutz der Sensoren zu gewährleisten und andererseits technische Freiheit bei der optischen Gestaltung, beispielsweise im Hinblick auf darzustellende Marken zu haben. Mögliche Lufteinschlüsse beim Herstellprozess können beim Durchstrahlen mit Radarwellen zu Messfehlern führen. Zudem ist dieses Herstellungsverfahren relativ aufwendig.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein einfaches, flexibles und zuverlässiges Herstellungsverfahren für entsprechende Bauteile, insbesondere Abdeckungen für Radarsensoren, anzugeben.
-
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
-
Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vor-geben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für ein Kraftfahrzeug, welches in zumindest einem ersten Teilbereich zumindest teilweise transmittierend für Strahlung eines ersten vorgebbaren Frequenzbereichs ist, umfasst zumindest die folgenden Schritte:
- A) Bereitstellen einer Folie, wobei die Folie zumindest im später den ersten Teilbereich bildenden Bereich transmittierend für Strahlung eines ersten vorgebbaren Frequenzbereichs ist;
- B) Einlegen der Folie in ein Spritzwerkzeug, so dass die Lage der Folie relativ zum Spritzwerkzeug festgelegt ist;
- C) zumindest einseitiges Anspritzen einer ersten Schicht aus einem thermoplastischen Werkstoff an die Folie, wobei ein für die Strahlung des ersten Frequenzbereichs transmittierender thermoplastischer Werkstoff eingesetzt wird.
-
Die Strahlung umfasst bevorzugt elektromagnetische Strahlung und/oder Schalwellen.
-
Unter dem Begriff Folie wird im Rahmen dieses Dokumentes ein dünnes Blatt überwiegend aus einem Kunststoff verstanden. Überwiegend aus einem Kunststoff ist hier so zu verstehen, dass die Folie eine metallische Beschichtung aufweisen kann. Es handelt sich insbesondere um Folien zumindest umfassend Polypropylen (PP), Polyester (PE), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polyethylenterephthalat (PET).
-
Kunststofffolien haben den Vorteil, dass diese leicht zu einem Bauteil formbar sind, welches transmittierend insbesondere für Radarstrahlung, aber auch für andere elektromagnetische Strahlung oder Ultraschallwellen ist. Unter dem Begriff transmittierend wird im Rahmen dieses Dokumentes verstanden, dass das entsprechende Material oder Bauteil eine minimale Durchlässigkeit oder Transmission für elektromagnetische Strahlung des entsprechenden Frequenzbereichs aufweist. Insbesondere wird unter dem Begriff transmittierend verstanden, dass das entsprechende Material oder Bauteil einen Transmissionsgrad von mindestens 0,9, bevorzugt mindestens 0,95, besonders bevorzugt 0,97. aufweist. Insbesondere bei Radarstrahlung kann dies auch dadurch ausgedrückt werden, dass die Dämpfung der entsprechenden Radarstrahlung bei höchstens 10%, bevorzugt höchstens 5%, besonders bevorzugt 3% liegt. Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff transmittierend auch einen Transmissionsgerad von kleiner als 1 umfasst, dass also das Material einen Teil der eintretenden elektromagnetischen Strahlung reflektiert und/oder absorbiert werden kann. Die eingesetzten Folien weisen üblicherweise eine Dicke von weniger als 2 mm [Millimeter], insbesondere weniger als 1 mm.
-
Die entsprechende Folie kann beschichtet sein, insbesondere metallisch beschichtet, bevorzugt mit einer Schichtdicke von weniger als 10 µm [Mikrometer], bevorzugt weniger als 5 µm, insbesondere weniger 3 µm. Besonders bevorzugt sind Beschichtungen aus Indium, da diese die Transmission beziehungsweise die Dämpfung der entsprechenden elektromagnetischen Strahlung nur geringfügig verschlechtern, wenn die Schichtdicke gering genug ist. Gleichzeitig kann dadurch eine zumindest teilweise metallische Optik des entsprechenden Bauteils erreicht werden.
-
Alternativ kann die Folie zumindest bereichsweise auch metallisch glänzend ausgeführt sein. Hierunter wird eine Folie verstanden, die aus einem Kunststoff ausgeführt ist, der jedoch durch eine bestimmte Oberflächenbehandlung und/oder einen schichtweisen Aufbau optisch einen metallisch glänzenden Effekt erzeugt. Eine solche Folie hat den Vorteil, dass sie einerseits zur Erzeugung zumindest teilweise metallisch glänzender Bauteile dienen kann und andererseits aufgrund des fehlenden Metalls eine relativ höhere Transmission der entsprechenden elektromagnetischen Strahlung als metallisch beschichtete Folien aufweist.
-
Ein Bauteil, welches zumindest in Teilbereichen einen metallisch glänzenden Effekt aufweist, ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Bauteil neben seiner transmittierenden Eigenschaft beispielsweise auch ein Markenemblem eines entsprechenden Kraftfahrzeugherstellers darstellt. Diese weisen oftmals historisch bedingt metallische oder metallisch glänzende Elemente auf.
-
Grundsätzlich kann die Folie einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein. Besteht die Folie aus mehreren Schichten, können alle Schichten aus einem identischen oder auch zumindest teilweise aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sein.
-
Durch das zumindest einseitige Anspritzen von Kunststoff im Schritt C) wird ein Bauteil erzeugt, welches durch den angespritzten Kunststoff eine deutlich höhere Stabilität aufweist als die ursprüngliche Folie und welches sehr flexibel in seiner Formgebung sein kann. Die erste Schicht ist dabei bevorzugt vollflächig auf einer Seite der Folie ausgebildet. Je nach Anwendungsfall kann es auch möglich sein, die erste Schicht nur in Teilbereichen der Folie auszubilden, beziehungsweise einen oder mehrere Bereiche in Schritt C) von der Ausbildung der ersten Schicht auszunehmen.
-
Durch die deutlich bessere definierbare Verfahrensführung beim Spritzen oder Spritzgießen im Vergleich zum Klebevorgang, insbesondere bedingt durch den Druck, unter den das thermoplastische Material in das Spritzwerkzeug, insbesondere die Spritzgussform oder Kavität, eingebracuth wird, kann dabei eine Situation geschaffen werden, bei der beispielsweise Luftblasen, die zu Artefakten beim Durchgang der elektromagnetischen Strahlung führen, praktisch nicht mehr oder in deutlich geringerem Umfang ausgebildet werden.
-
In Schritt B) wird die Folie in ein Spritzwerkzeug, auch als Spritzgussform oder Kavität bezeichnet, eingelegt und fixiert.
-
Dies kann beispielsweise durch die Ausbildung mindestens eines Halteelementes erfolgen, welches an der Folie ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Folie über ihre Wandung im Spritzwerkzeug fixiert werden, beispielsweise bei einer bereits dreidimensional verformten Folie. Alternativ oder zusätzlich kann durch einen Unterdruck im Spritzwerkzeug und/oder durch eine statische Aufladung der Folie eine Festlegung im Spritzwerkzeug erfolgen. Sofern im Inneren der Folie beziehungsweise des Bauteils Öffnungen erzeugt werden können, kann die Folie alternativ oder zusätzlich vorteilhafter Weise durch entsprechende Kerne im Spritzwerkzeug fixiert werden.
-
Ist mindestens ein Halteelement ausgebildet, so kann dieses so gestaltet werden, dass es nach Fertigstellung des Bauteils abgetrennt wird, beispielsweise durch Schneiden, Brechen, Fräsen o. ä. Es kann alternativ oder zusätzlich auch so ausgestaltet sein, dass es mit umspritzt wird und somit im Bauteil verbleibt.
-
Bevorzugt handelt sich hierbei um ein Spritzgussverfahren, bei dem der entsprechende thermoplastische Werkstoff unter Druck in die entsprechende Kavität eingespritzt wird. Hierbei ist der thermoplastische Werkstoff auf eine Temperatur oberhalb seiner Schmelztemperatur erhitzt und kühlt nach dem Eindrücken in die Kavität ab, wobei er erstarrt, so dass sich eine entsprechende Schicht aus dem thermoplastischen Material bildet. Bevorzugt wird dabei als thermoplastischer Werkstoff Polycarbonat und/oder Polymethylmetacrylat eingesetzt, da dieser eine hohe Beständigkeit und Schlagzähigkeit aufweist.
-
Bevorzugt wird nicht nur eine erste Schicht eines entsprechenden thermoplastischen Werkstoffs aufgebracht, sondern mindestens zwei Schichten eines thermoplastischen Werkstoff. Hierbei können sich diese im Hinblick auf den thermoplastischen Werkstoff, aber auch im Hinblick auf eine eventuell ausgebildete Färbung des thermoplastischen Werkstoffs unterscheiden. So ist es beispielsweise bevorzugt, eine erste Schicht, die im verbauten Bauteil im Kraftfahrzeug außen liegt, transluzent, d. h. transmittierend für das sichtbare Licht, auszubilden, so dass hinter der ersten Schicht liegende weitere Schichten wie beispielsweise die Folie, sichtbar bleiben. Eine in Bezug auf den verbauten Zustand des Bauteils im Kraftfahrzeug innen liegend ausgebildete zweite Schicht kann dabei bevorzugt farbig ausgebildet sein, um so einen bestimmten optischen Effekt für den Betrachter zu erzeugen.
-
Bevorzugt wird dabei der thermoplastische Werkstoff so angespritzt und ist insbesondere die entsprechende Kavität oder das Spritzwerkzeug so ausgebildet, dass auch Verbindungselemente zur Verbindung des Bauteils mit einer anderen Struktur wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug gespritzt werden. Hierbei kann es sich insbesondere um Clips oder Rastverbindungen handeln.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Frequenzbereich der elektromagnetischen Strahlung so vorgegeben, dass er den Frequenzbereich einer Radarstrahlung abdeckt.
-
Hierunter wird insbesondere der Frequenzbereich der so genannten Ultrakurzwellen verstanden mit einem Frequenzbereich von etwa 300 MHz bis 30 MHz, der Frequenzbereich der so genannten Dezimeterwellen mit einem Frequenzbereich von 3 GHz bis 300 MHz, der Frequenzbereich der so genannten Zentimeterwellen mit einem Frequenzbereich von 30 GHz bis 3 GHz und/oder der Frequenzbereich der so genannten Millimeterwellen mit einem Frequenzbereich von 300 GHz bis 30 GHz. Ganz besonders bevorzugt ist der Frequenzbereich von 76 GHz bis 81 GHz.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Strahlung Schallwellen umfasst. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Verfahrensführung, bei der der Frequenzbereich Frequenzen von 16 kHz [Kilohertz], insbesondere 20 kHz und mehr umfasst. Bevorzugt umfasst der Frequenzbereich Schallwellen von 24 kHz. Diese Frequenzen im Bereich des Ultraschalls haben sich als besonders vorteilhaft insbesondere für die Abstandsmessung erwiesen.
-
Grundsätzlich ist eine Verfahrensführung bevorzugt, bei der vor Schritt A) die Folie zumindest einseitig zumindest in Teilbereichen bedruckt wird.
-
Hierbei kann sowohl ein einfarbiger Druck aufgebracht werden, es können jedoch auch mehrfarbige Drucke ausgebildet werden. Es können bevorzugt nur Teilbereiche der Folie bedruckt werden, um später bestimmte optische Effekte im Bauteil erzielen zu können. Beispielsweise können Bereiche ausgelassen werden, in denen eine metallische Beschichtung sichtbar bleibt. Insbesondere können so Bereiche eines entsprechenden Markenlogos, welche im verbauten Zustand am Kraftfahrzeug sichtbar sein sollen, aufgedruckt oder freigelassen werden. Bevorzugt wird als Druckverfahren ein Siebdruckverfahren eingesetzt.
-
Es ist bevorzugt, als Folie mindestens eine der folgenden Folien einzusetzen:
- a) eine transluzente Kunststofffolie;
- b) eine metallisch beschichtete Kunststofffolie; und
- c) eine metallisch glänzende Kunststofffolie.
-
Grundsätzlich ist es bevorzugt, eine Folie aus einem Material einzusetzen, welches einen höheren Schmelzpunkt als der mindestens eine thermoplastische Werkstoff aufweist, welcher in Schritt C) zum Einsatz kommt, um in Schritt C) eine Beschädigung der Folie zu vermeiden. Unter einer transluzenten Folie wird insbesondere eine Folie verstanden, die zumindest teilweise für sichtbares Licht durchlässig ist. Die Folie ist bevorzugt aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polycarbonat (PC), Polymethylmethacrylat (PMMA) und/oder Polyethylenterephthalat (PET) aufgebaut. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann diese Folie metallisch beschichtet werden, bevorzugt durch physikalische Gasphasenabscheidung (physical vapour deposition, PVD) oder Sputtern. Bevorzugt sind Kunststofffolien, die mit einer sehr dünnen Schicht eines Metalls, insbesondere mit einer dünnen Schicht Indium versehen sind.
-
Unter einer metallisch glänzenden Kunststofffolie wird eine Folie verstanden, die beispielsweise durch einen mehrschichtigen Aufbau einen optisch metallisch glänzenden erzeug, ohne jedoch eine metallische Beschichtung aufzuweisen.
-
Grundsätzlich ist die Folie bevorzugt als Mehrschichtfolie aufgebaut, in dem beispielsweise eine Trägerfolie, beispielsweise aus Polycarbonat (PC) oder PMMa mit einer Indium-Beschichtung versehen wird, die auf der Trägerfolie gegenüberliegenden Seite mit einer weiteren Kunststoffschicht zum Schutz vor mechanischen oder chemischen Einflüssen versehen ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird dem in Schritt C) einseitig eine erste Schicht aus einem thermoplastischen Material an die Folie angespritzt.
-
Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn nur ein einfacher Aufbau notwendig oder gewollt ist, oder wenn die Anforderungen an die Stabilität und Haltbarkeit des Bauteils nicht zu groß sind. Hierbei kann die erste Schicht sowohl auf einer Seite der Folie ausgebildet werden, die im verbauten Zustand im Kraftfahrzeug außen ist, als auch innen. Es kann also hinterspritzt oder vorgespritzt werden.
-
Alternativ ist es bevorzugt, in Schritt C) über ein Mehrkomponenten Spritzgussverfahren mindestens zwei Schichten aus einem thermoplastischen Material anzuspritzen. Hierbei können für die mindestens zwei Schichten identische oder unterschiedliche thermoplastische Materialien eingesetzt werden. Hierbei kann beispielsweise eine erste Schicht aus einem ersten thermoplastischen Material auf einer ersten Seite der Folie ausgebildet werden und eine zweite Schicht aus einem zweiten thermoplastischen Material auf einer zweiten, der ersten Seite gegenüberliegenden, Seite der Folie ausgebildet werden. Erstes und zweites thermoplastisches Material können identisch oder unterschiedlich sein, insbesondere unterschiedliche Kunststoffe darstellen und/oder sich durch entsprechende Zusätze insbesondere im Hinblick auf ihre Farbe und/oder Transluzenz unterscheiden. Alternativ ist es auch möglich, mittels eines Mehrkomponentenspritzverfahrens zwei oder mehr Schichten auf einer Seite der Folie anzuspritzen und zusätzlich mindestens eine Schicht auf der anderen Seite der Folie anzuspritzen. Es ist auch möglich, mehrere Folien mit dazwischenliegenden angespritzten Schichten vorzusehen..
-
So können insbesondere bestimmte optische Eigenschaften des entsprechenden Bauteils erzeugt werden, indem beispielsweise eine erste Schicht auf einer ersten Seite der Folie aus einem transluzenten Material wie beispielsweise ungefärbtes (klares) Polycarbonat angespritzt wird und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Bauteils eine nicht oder weniger transluzente (oder auch ebenfalls transparente) Schicht eines thermoplastischen Materials angespritzt wird. Es sei ausdrücklich drauf hingewiesen, dass bevorzugt unterschiedliche thermoplastische Materialien für die erste Schicht und die zweite Schicht zum Einsatz kommen können, die beispielsweise ein identisches Grundmaterial wie beispielsweise PMMA oder PC umfassen, jedoch unterschiedlich Zusätze können, so dass beispielsweise unterschiedliche optische Eigenschaften erzeugt werden können. Bei dieser Verfahrensführung kann insbesondere eine Kavität gewählt werden, die in ihrem axialen Zentrum die Folie aufnimmt und die zum Spritzen beweglich ist, sodass es möglich ist, zunächst die erste Schicht auf die erste Seite der Folie aufzubringen und dann nach einer Drehung um beispielsweise 180° [Grad] die zweite Schicht auf die zweite Seite der Folie.
-
Bevorzugt ist grundsätzlich eine Verfahrensführung, bei der als thermoplastisches Material Polycarbonat oder PMMA eingesetzt wird. So kann insbesondere eine Schicht zumindest teilweise aus Polycarbonat oder PMMA aufgebaut sein.
-
Es ist möglich, durch das Mehrkomponenten-Spritzverfahren auf einer Seite der Folie mehrere Schichten auszubilden, sodass ein komplexer Aufbau des Bauteils auf einfache Art und Weise möglich wird, sodass es beispielsweise auch möglich ist, unterschiedliche Bereiche transmittierend für unterschiedliche Frequenzbereiche im Bauteil vorzusehen, sodass beispielsweise ein Teilbereich des Bauteils für die Transmission von Radarstrahlung optimiert ist, während ein anderer Teilbereich für die Transmission von sichtbarem Licht optimiert ist.
-
Es ist erfindungsgemäß möglich, dass die Folie nicht vollflächig auf beiden Seiten eine entsprechende ersten Schicht oder zweiten Schicht aus thermoplastischen Material erhält, sondern dass diese nur in Teilbereichen ausgebildet werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Art Fenster vorzusehen, an die beispielsweise ein optischer Sensor angeschlossen wird, während ein anderer Teilbereich zur Transmission von Radarstrahlung optimiert ist.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird zwischen Schritt A) und B) die Folie dreidimensional verformt. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die Verformung durch ein Hochdruckformverfahren erfolgt.
-
Die dreidimensionale Verformung der Folie ermöglicht die Ausgestaltung eines Bauteils mit vergleichsweise komplexen Strukturen, insbesondere auch die Abbildung beispielsweise von dreidimensionalen Markenlogos im Bauteil, die so auf einfache Art und Weise möglich wird. Bei einem Hochdruckformverfahren wird die Folie mit einem Medium wie beispielsweise Luft unter einem vergleichsweise hohen Druck von beispielsweise 20 bis 300 bar beaufschlagt und die Folie so in eine dreidimensionale form gepresst und dadurch dauerhaft verformt.
-
Vorteilhafter Weise wird vor Schritt B) die Folie durch ein Trennverfahren, insbesondere ein Scherschneidverfahren, aus einem Rohling erhalten. Hierbei sind vielfältige Trennverfahren möglich, beispielsweise Laserschneidverfahren o. ä. Besonders bevorzugt sind Schereschneidverfahren, insbesondere Stanzverfahren. Je nach den notwendigen Geometrien können mehrere Trennvorgänge erforderlich sein.
-
Bevorzugt es auch eine Verfahrensführung, bei dem alternativ oder zusätzlich vor Schritt B) die Folie durch ein Trennverfahren, insbesondere ein Scherschneidverfahren, mit Öffnungen versehen wird.
-
Bevorzugt wird nach Schritt C) eine Beschichtung auf einer Oberfläche des Bauteils aufgebracht.
-
Besonders bevorzugt ist hierbei eine Beschichtung, die UV beständig ist, um das Bauteil vor den Auswirkungen von UV-Bestrahlung, insbesondere Versprödung, zu schützen. Diese Beschichtung ist vorteilhafter Weise auf einer Seite des Bauteils ausgebildet, die im verbauten Zustand am Kraftfahrzeug außen liegt und dem Sonnenlicht ausgesetzt werden kann. Weiterhin weist die Beschichtung bevorzugt eine große Härte auf, um das Bauteil mechanisch zu schützen, insbesondere vor Verkratzen oder ähnlichem. Insbesondere eine sogenannte Hardcoat Beschichtung ist vorteilhafterweise ausgebildet. Beispielsweise kann als Beschichtung eine Beschichtung ausgebildet werden, die unter dem Namen UVHC5000 vertrieben wird. Die entsprechende Beschichtung kann dabei bevorzugt an die verwendeten Materialien angepasst werden.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es insbesondere Bauteile herzustellen, die als Abdeckungen für Radarsensoren dienen. Diese können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders einfach, zuverlässig und kostengünstig ausgeführt werden.
-
Weiterhin wird ein Bauteil, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen.
-
Bevorzugt ist das Bauteil ausgeführt als Abdeckung eines Sensors, die zumindest in einem Teilbereich transmittierend für Radarstrahlung ist.
-
Eine solche Abdeckung kann auch als Radom für ein Kraftfahrzeug verstanden werden. Die Abdeckung kann bevorzugt gleichzeitig das Markenlogo eines Kraftfahrzeugherstellers zeigen bzw. umfassen.
-
Die für das erfindungsgemäße Verfahren offenbarten Details und Vorteile lassen sich auf das erfindungsgemäße Bauteil übertragen und anwenden und umgekehrt.
-
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Darstellung einer entsprechenden Verfahrensführung,
- 2 ein erstes Beispiel eines Bauteils; und
- 3 ein zweites Beispiel eines Bauteils.
-
1 zeigt eine exemplarische Verfahrensführung zur Herstellung eines Bauteils. Zunächst wird in einem ersten Verfahrensschritt 1 die Folie ein- oder zweiseitig bedruckt. Als Folie wird hierbei Mehrschichtfolie eingesetzt, transluzent und metallisch beschichtet ist.. Hierbei erfolgt der Siebdruck in Teilbereichen in schwarzer Farbe, um so Teilbereiche der an für sich transparenten bzw. transluzenten Folie opak auszubilden. In einem anschließenden zweiten Verfahrensschritt 2 wird die bedruckte Folie einer dreidimensionalen Verformung unterzogen. Hierbei wird ein 3D Hochdruckformverfahren an der Folie vorgenommen, um beispielsweise eine gekrümmte Oberfläche der Folie zu erzeugen und/oder erhabene Bereiche beispielsweise für ein Markenemblem auszubilden.
-
Danach wird die bereits verformte Folie einem oder mehreren Stanzschritten 3 unterworfen. Danach wird die Folie in ein entsprechendes Spritzwerkzeug eingelegt (4), wobei in diesem Beispiel mindestens ein entsprechendes Halteelement die Folie relativ zum Spritzwerkzeug festlegt. Alternative Festlegungsverfahren sind möglich und oben beschrieben. In einem Mehrkomponentenspritzverfahren 5 wird die Folie beidseitig mit Polycarbonat oder PMMA umspritzt, wobei auf einer ersten Seite der Folie eine erste Schicht aus ungefärbtem, klaren, Polycarbonat oder PMMA ausgebildet wird, während auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden, zweiten Seite der Folie eine zweite Schicht aus einem transparenten oder gefärbten Polycarbonat oder PMMA angespritzt wird. Hierdurch entsteht ein Sandwich, in welchem die Folie zwischen den beiden Polycarbonat- und/oder PMMASchichten aufgenommen ist. Die Polycarbonat/PMMA-Schichten bilden dabei eine Verstärkung der Folie, die gleichzeitig die Folie schützt und die Form des Bauteils definiert und gewährleistet. Durch die Ausbildung unterschiedlicher Schichten können optische Eigenschaften des späteren Bauteils vorgegeben werden.
-
Anschließend werden in einem Verfahrensschritt 6 die Halteelemente entfernt. Daran anschließend wird zumindest einseitig die Oberfläche des nunmehr entstehenden Bauteils lackiert bzw. beschichtet in einem Beschichtungsschritt 7. Die dabei entstehende Beschichtung dient insbesondere dem mechanischen Schutz des Bauteils aber auch einem Schutz vor UV (Ultraviolett)-Strahlung, die eine Versprödung des Bauteils bewirken kann. Ferner bewirkt die Beschichtung auch einen Schutz vor chemischen Veränderungen.
-
2 zeigt ein erstes Beispiel eines Bauteils 8. Dieses Bauteil 8 wurde nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt. Es weist eine Folie 9 auf, die in diesem Beispiel einseitig mit einer ersten Schicht 10 eines thermoplastischen Materials hinterspritzt wurde. Hierbei handelt es sich um eine erste Schicht 10 aus einem Polycarbonat. Auf der anderen Seite weist die Folie 9 eine Oberflächenbeschichtung 11 auf, die dem Schutz der Folie 9 und des Bauteils 10 vor UV-Strahlung und vor mechanischer Beanspruchung dient, die jedoch nicht angespritzt wurde sondern durch Lackieren, oder eschichten, Fluten oder Bedrucken aufgetragen wurde.
-
3 zeigt ein zweites Beispiel eines Bauteils 8, welches nach dem hier beschriebenen Verfahren hergestellt wurde. In diesem zweiten Beispiel ist die Folie 9 auf einer ersten Seite (der Innenseite) mit einer ersten Schicht 10 eines thermoplastischen Materials, in diesem Falle Polycarbonat, versehen. Diese erste Schicht 10 des thermoplastischen Materials ist dabei nicht oder nur geringfügig transparent bzw. transluzent, umso einen im Wesentlichen undurchsichtigen Hintergrund für das Bauteil zu bilden. Auf einer anderen Seite der Folie 9 ist eine zweite Schicht 12 eines thermoplastischen Materials ausgebildet. Es handelt sich hierbei ebenfalls um eine Schicht aus Polycarbonat, die jedoch andere optische Eigenschaften als die erste Schicht 10 aufweisen kann, insbesondere klar ausgeführt ist. Durch die entsprechende Bedruckung der Folie 9 in beiden gezeigten Beispielen kann so ein optischer Effekt auf dem Bauteil erzeugt werden. Bevorzugt ist dabei grundsätzlich, dass die entsprechende Farbe der Bedrückung so gewählt wird, dass diese nur zu einer geringen Dämpfung der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere der Radarstrahlung, führt. Gleichzeitig sind die Bauteile 8 transmittierend für elektromagnetische Strahlung eines vorgebbaren Frequenzbereichs, insbesondere für Radarstrahlung. Auf der zweiten Schicht 12 ist auch hier eine entsprechende Oberflächenbeschichtung 11 aufgebracht.
-
Die Bauteile 8 sind dabei bevorzugt so ausgebildet, dass sie zumindest in Teilbereichen transmittierend bzw. durchlässig für Radarstrahlung sind. So können die entsprechenden Bauteile 8 als Abdeckungen für Radarsensoren dienen, die diese vor mechanischen Einwirkungen und auch vor Umwelteinflüssen wie beispielsweise Regen oder Salzwasser schützen, die aber gleichzeitig die Funktion des entsprechenden Sensors gewährleisten. Die entsprechenden Bauteile 8 können auf einfache Art und Weise individuell angepasst hergestellt werden, sodass die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- erster Verfahrensschritt
- 2
- zweiter Verfahrensschritt
- 3
- Stanzschritt
- 4
- Einlegen
- 5
- Mehrkomponentenspritzen
- 6
- Entfernen der Halteelemente
- 7
- Beschichtung
- 8
- Bauteil
- 9
- Folie
- 10
- erste Schicht
- 11
- Oberflächenbeschichtung
- 12
- zweite Schicht
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
