DE102018212741A1 - Verfahren zum Aufkaschieren einer Oberflächenstruktur - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Aufkaschieren einer Oberflächenstruktur (12) mit den Schritten:- Anordnen einer Trägerstruktur (10) in einer vorbestimmten Position;- Aufbringen einer Klebstoffschicht (11) zumindest auf einen Teilabschnitt einer zu kaschierenden Oberfläche (10o) der Trägerstruktur (10),- Anordnen der Oberflächenstruktur (12) auf der zu kaschierenden Oberfläche (10o) der Trägerstruktur (10), wobei in mindestens einem Nahtbereich (13) die Oberflächenstruktur (12) mit Hilfe mindestens eines Nahtschwertes (14) ortsfest fixiert wird,dadurch gekennzeichnet, dassdie Oberflächenstruktur (12) zumindest abschnittsweise im Nahtbereich mit der Klebstoffschicht (11) in berührendem Kontakt steht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufkaschieren einer Oberflächenstruktur gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
  • Im heutigen Fahrzeugbau werden Oberflächen im Fahrzeuginnenraum bzw. in der Fahrgastzelle von Kraftfahrzeugen mit Dekoren versehen, um für den Fahrzeuginsassen einen ansprechenden optischen Eindruck zu erzeugen. Es hat sich dabei etabliert, auf einen Kunststoffträger Dekore, die beispielsweise in Form von Folien mit Holzoptik oder Carbonoptik vorliegen, aufzukleben. Darüber hinaus ist es auch bekannt Häute aus Leder oder Kunstleder mit Hilfe von Presskaschierverfahren auf Trägerstrukturen zu montieren, um eine Lederoptik zu erzeugen.
  • Die Lederbezüge werden aus einzelnen Teilstücken ausgebildet, wobei die Einzelteile miteinander vernäht werden. Dies erfolgt üblicherweise in einer Sattlerei und ist somit dem Montageprozess bzw. dem Kaschierprozess vorgelagert. Da diese Nähte auch die Echtheit eines Lederbezugs simulieren können, werden Schmucknähte zu dekorativen Zwecken auch in durchgehende Lederbezüge eingebracht. In beiden Fällen ist es wichtig, die Position und den Verlauf der Nähte im fertig verkleideten Produkt sicher und reproduzierbar abzubilden. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, werden ein oder mehrere Nähte des Nähkleides für den Kaschiervorgang mittels eines oder mehreren Nahtschwertern fixiert. Aus der DE 20 2012 005 376 U1 ist ein modulares Nahtschwert, zum Fixieren von Kraftfahrzeugbauteilen bekannt. Durch solche Nahtschwerter werden die Nähte an der richtigen Position fixiert und ein Verschieben während des Kaschiervorgangs verhindert. Eine Verschiebung des Lederbezugs während des Kaschiervorgangs, würde zu einem ungewollten Verlauf der Naht oder zu einer ungewollten Position der Naht führen, so dass sich eine qualitativ schlechte Optik ergeben würde.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Es ist eine spezielle Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, mit dem besonders kurze Taktzeiten realisierbar sind.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Weitere Ausführungsformen sind in den hierauf rückbezogenen abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Aufkaschieren einer Oberflächenstruktur vor, mit den Schritten:
    • - Anordnen einer Trägerstruktur in einer vorbestimmten Position;
    • - Aufbringen einer Klebstoffschicht zumindest auf einen Teilabschnitt einer zu kaschierenden Oberfläche der Trägerstruktur,
    • - Anordnen der Oberflächenstruktur auf der zu kaschierenden Oberfläche der Trägerstruktur, wobei in mindestens einem Nahtbereich die Oberflächenstruktur mit Hilfe mindestens eines Nahtschwertes ortsfest fixiert wird. Weiterhin kann die Oberflächenstruktur zumindest abschnittsweise im Nahtbereich mit der Klebstoffschicht in berührendem Kontakt stehen. Als Oberflächenstruktur eignen sich insbesondere Lederhäute aus Echt- oder Kunstleder sowie textile Bezüge aus einem Gewirke oder Gestrick, die jeweils eine Naht oder mehrere Nähte aufweisen. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, dass die Oberflächenstruktur durch den Kleber fixiert wird und während des nachfolgenden Kaschierprozess durch die stoffschlüssige Verbindung ortsfest positioniert bleibt. Beim Anordnen der Trägerstruktur in der vorbestimmten Position befindet sich die Trägerstruktur in einer solchen Stellung, Ausrichtung oder Lage, dass ein Aufbringen der Klebstoffschicht oder ein Aufbringen der textilen Oberflächenstruktur auf besonders einfache Weise möglich ist. Mit anderen Worten bietet die vorbestimmte Position den Vorteil, dass die Trägerstruktur für die notwendigen Verfahrensschritte, Aufbringen der Klebstoffschicht und Anordnen der textilen Oberflächenstruktur, vorteilhaft ist. Die Klebstoffschicht kann dabei lediglich auf einen Teilabschnitt der zu kaschierenden Oberfläche aufgebracht sein, oder alternativ dazu, auch die zu kaschierende Oberfläche vollständig benetzen.
  • Weiterhin kann das Nahtschwert entfernt werden, nachdem die Klebstoffschicht eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Oberflächenstruktur und der Trägerstruktur erzeugt. Vorteilhafter Weise kann das Nahtschwert oder die gegebenenfalls mehreren Nahtschwerter mechanisch unabhängig von dem Werkzeug ausgebildet sein, so dass die Nahtschwerter nicht mit dem Kaschierwerkzeug verbunden sind. Darüber hinaus kann die Anzahl der Nahtschwerter reduziert werden, wodurch sich auch die Komplexität des Werkzeugs reduziert
  • Zur Beschleunigung des Aushärteprozess des Klebers kann Energie in die Klebstoffschicht eingebracht werden. Hieraus ergibt sich auch der Vorteil, dass die Taktzeit des gesamten Kaschierverfahrens reduziert wird.
  • Um die Taktzeit weiter zu verkürzen, können die Schritte Einbringen von Energie in die Klebstoffschicht, und Anordnen der Oberflächenstruktur auf der zu kaschierenden Oberfläche der Trägerstruktur zeitgleich erfolgen.
  • Bevorzugt kann zum Einbringen der Energie eine Infrarot (IR) Quelle an einer vorbestimmten Position angeordnet werden. Durch den Einsatz elektromagnetischer Strahlung z.B. in Form von IR-Strahlung kann auf besonders einfache Weise Strahlungswärme durch die Oberfläche hindurch in die Klebstoffschicht gebracht werden. Die Gefahr einer Beschädigung oder einer ungewollten Verformung der Oberflächenstruktur gegenüber der Einbringung mittels Kontaktwärme ist dadurch wesentlich reduziert. Das Einbringen der Energie wird beendet, sobald die Temperatur der Klebstoffschicht einen vorbestimmten Wert erreicht hat. Vorteilhafterweise kann die Strahlenquelle entfernt werden und somit Platz geschaffen werden für den nachfolgenden Prozessschritt. Die Aktivierungstemperatur des Klebstoffs liegt dabei im Bereich zwischen 140°C und 180°C.
  • Abschließend wird die Oberflächenstruktur mit einem Presskaschierstempel auf die Trägerstruktur gepresst. Dies bietet den Vorteil, dass eine gezielte Umformung des Gestrickes auf eine gewünschte Gestalt bzw. Oberflächenkontur erzeugt wird.
  • In einer weiteren Alternative des Verfahrens können die Verfahrensschritte Aufbringen der Klebstoffschicht und Anordnen der Oberflächenstruktur zeitgleich erfolgen. Gemäß dieser Ausführungsform wird eine Oberfläche, an der bereits eine Klebstoffschicht angeordnet ist, in einem Verfahrensschritt auf die Trägerstruktur aufgebracht. Die Verwendung einer Oberflächenstruktur auf die bereits eine Klebstoffschicht, beispielsweise in Form einer Klebstofffolie aufgebracht ist, bietet den Vorteil, dass die Taktzeit des Herstellungsverfahrens weiter reduziert werden kann.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass der Einsatz der Kompressions-Kaschier-Technologie dadurch erleichtert wird mit Hilfe der durch Klebstoff vorfixierten Oberflächenstruktur. Zudem ist keine hohe Anzahl an Nahtschwertern notwendig, da für mehrere Bauteile ein Nahtschwert verwendet werden kann. Vorteilhafterweise kann auch auf aufwändige, komplizierte Werkzeugtechnologie beim Presskaschieren verzichtet werden, da die Nahtschwerter nicht an dem Pressstempel angeordnet sind und damit keine Kollision Teilen des Kaschierwerkzeugs verursachen. Nicht zuletzt können Kaschierwerkzeuge sehr kostenreduziert gegenüber. dem Stand der Technik erzeugt und in dem Verfahren verwendet werden.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert werden. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • 1 beispielhaft eine bekannte Trägerstruktur,
    • 2 einen Querschnitt durch eine Baugruppe nach dem Verfahrensschritt, in dem die Oberflächenstruktur auf die Trägerstruktur aufgebracht wurde,
    • 3 den Verfahrensschritt des Einbringens von Energie in die Klebstoffschicht, und
    • 4 den Verfahrensschritt, bei dem die Oberflächenstruktur presskaschiert wird.
  • 1 zeigt beispielhaft einen Instrumententafelträger 10, der als Trägerstruktur 10 zur Erläuterung des Verfahrens dienen soll. Alternativ zu dem dargestellten I-Tafelträger können als Trägerstruktur 10 auch sämtliche im Interieur befindliche Verkleidungsteile dienen, wie Handschuhkasten, Mittelarmlehnen, Blenden, Armauflagen in den Türverkleidungen, Türverkleidungen, Dachhimmel, usw. Dieser Instrumententafelträger 10 weist eine Oberfläche 10o auf, die mit Hilfe einer textilen Oberflächenstruktur kaschiert werden soll. Diese Oberfläche kann, wie in 1 dargestellt, lediglich einen Abschnitt betreffen, wie beispielsweise die obere Oberfläche der Hutze des sogenannten Kombiinstruments. Die zu kaschierende Oberfläche 10o kann jedoch auch der Teil der Oberfläche der Trägerstruktur 10 sein, der von einem Fahrzeuginsassen im Innenraum des Fahrzeugs sichtbar wäre. Weiterhin alternativ kann die Oberfläche 10o auch die gesamte Oberfläche der Trägerstruktur 10 umfassen, wobei dann auch von einem Fahrzeuginsassen nicht sichtbare Bereiche der Trägerstruktur 10 kaschiert werden würden.
  • Die 2 zeigt eine Seitenansicht und stellt beispielhaft einen Querschnitt durch die Hutze des Kombiinstruments der in 1 gezeigten Trägerstruktur 10 dar. In vorbestimmten Bereichen der Oberfläche der Trägerstruktur 10 sind mehrere Klebstoffschichten 11 aufgebracht. In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform können die Klebstoffschichten 11 durchgängig sein, so dass sie zusammenhängend ausgebildet sind und die zu kaschierende Oberfläche der Trägerstruktur 10 benetzen. Auf die Klebstoffschicht 11 ist die Oberflächenstruktur 12 aufgebracht.
  • In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform ist die Klebstoffschicht 11 durchgängig ausgebildet und benetzt die gesamte Oberfläche 10o der Trägerstruktur 10.
  • Für den Kaschierprozess werden ein oder mehrere Nähte 13 der Oberflächenstruktur 12, die beispielsweise als Nähkleid oder Lederhaut ausgebildet ist, mittels eines Nahtschwerts 14 fixiert. Durch das Nahtschwert 14 wird die Naht 13 an der vorbestimmten positioniert. Eine solche vorbestimmte Position ergibt sich beispielsweise aus ästhetischen Gründen, wobei es im Allgemeinen erwünscht ist, dass die Naht 13 exakt auf oder parallel zu Kanten der darunterliegenden Trägerstruktur 10 verlaufen. Selbstverständlich können aber auch andere Positionen oder Verläufe der Naht 13 ein vorteilhaftes Design erzeugen. Die Positionierung der Nähte 13 erfolgt über Nahtschwerter 14, die nicht fest mit der Kaschierform bzw. dem Kaschierwerkzeug verbunden sind. Nach dem Positionieren der Oberflächenstruktur 12 wird das Nahtschwert 14 entfernt, und die Nähte 13 nur über die Klebstoffschicht 11 fixiert. Der anschließende Kaschiervorgang wird dann ohne Nahtschwert durchgeführt. Die speziellen Klebstoffe verhindern ein Verschieben der Nähte beim Kaschieren. Hierfür eignen sich insbesondere thermoplastische Klebstoffe.
  • 3 zeigt den Prozessschritt des Aufheizens. In Bereichen, in denen die Klebstoffschicht 11 vorgesehen ist, wird mit Hilfe von Wärmequellen 15 durch elektromagnetische Strahlung, zum Beispiel in Form von Infrarot Strahlung, Wärme in die Klebstoffschicht eingebracht. Dadurch wird der Klebstoff 11 aktiviert, so dass sich dieser mit der textilen Oberflächenschicht 12 und der darunterliegenden Trägerstruktur 10 verbindet.
  • Nachdem die Klebstoffschicht 11 eine ausreichende Temperatur erreicht hat, werden die Wärmequellen 15 entfernt. Danach wird ein Pressstempel 14 aufgebracht und die textile Oberflächenstruktur 12 gegen die Trägerstruktur 10 gepresst. In diesem, in 4 gezeigten Schritt, wird die Oberflächenstruktur 12 vollständig auf die Trägerstruktur 10 aufkaschiert. Zeitgleich kann eine Kühlvorrichtung in dem Presskaschierstempel 14 vorgesehen sein, mit dem durch die textile Oberflächenschicht 12 hindurch die Klebstoffschicht 11 abgekühlt wird. Die Abkühlung bietet den Vorteil, dass die Vernetzung der Klebstoffschicht 11 mit der textilen Oberflächenschicht 12 und der Trägerstruktur 10 schneller erfolgt, so dass die Taktzeit des Verfahrens reduziert werden kann.
  • 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
    • DE 202012005376 U1 [0003]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Aufkaschieren einer Oberflächenstruktur (12) mit den Schritten: - Anordnen einer Trägerstruktur (10) in einer vorbestimmten Position; - Aufbringen einer Klebstoffschicht (11) zumindest auf einen Teilabschnitt einer zu kaschierenden Oberfläche (10o) der Trägerstruktur (10), - Anordnen der Oberflächenstruktur (12) auf der zu kaschierenden Oberfläche (10o) der Trägerstruktur (10), wobei in mindestens einem Nahtbereich (13) die Oberflächenstruktur (12) mit Hilfe mindestens eines Nahtschwertes (14) ortsfest fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenstruktur (12) zumindest abschnittsweise im Nahtbereich mit der Klebstoffschicht (11) in berührendem Kontakt steht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nahtschwert entfernt wird, nachdem die Klebstoffschicht eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Oberflächenstruktur (12) und der Trägerstruktur (10) erzeugt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch den Schritt - Einbringen von Energie in die Klebstoffschicht (11).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet, durch die Schritte: - Einbringen von Energie in die Klebstoffschicht (11), und - Anordnen der Oberflächenstruktur (12) auf der zu kaschierenden Oberfläche (10o) der Trägerstruktur (10) zeitgleich erfolgen.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen der Energie eine Infrarot (IR) Quelle (15) an einer vorbestimmten Position angeordnet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die textile Oberflächenstruktur (12) mit einem Presskaschierstempel (14) auf die Trägerstruktur (10) gepresst wird.
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