DE102018219863A1 - Process for creating spray skins - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Sprühhaut, die beispielsweise an einer Dekorseite eines Interieur-Bauteils eines Automobils zum Einsatz kommt.The invention relates to a method for creating a spray skin, which is used, for example, on a decorative side of an interior component of an automobile.
Description
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen einer Sprühhaut, die beispielsweise an einer Dekorseite eines Interieur-Bauteils eines Automobils zum Einsatz kommt.The invention relates to a method for creating a spray skin, which is used, for example, on a decorative side of an interior component of an automobile.
Stand der TechnikState of the art
Im Stand der Technik ist es beim Erstellen von Sprühhäuten für den Bereich der Innenverkleidungsbauteile bekannt, eine Galvanoform zu erstellen, an deren Oberfläche ein Kunststoffmaterial aufgetragen wird. Das Erstellen einer solchen Galvanoform, die die entsprechende Narb- und Oberflächenstruktur aufweist, ist jedoch relativ zeitaufwändig, sodass dies beispielsweise für den Prototypenbau ungeeignet ist oder einen relativ kostenintensiven Aspekt der Prototypenfertigung eines Innenverkleidungsbauteils bedingt.In the prior art, when creating spray skins for the area of interior trim components, it is known to create a galvanoform, on the surface of which a plastic material is applied. However, the creation of such a galvanoform, which has the corresponding grain and surface structure, is relatively time-consuming, so that this is unsuitable, for example, for prototype construction or requires a relatively cost-intensive aspect of prototype production of an interior trim component.
Insbesondere wird zunächst aus einem Ureol-Kunststoff ein Fräsmodell zu erstellt, das in einem weiteren Schritt beledert wird, indem das Fräsmodell mit einer Belederungsfolie überzogen wird. Aus dem Belederungsmodell wird eine Silikonform mit einer Stützschale erstellt. Anhand des derart hergestellten Silikonmodells wird wiederum ein sogenanntes Muttermodell gefertigt, indem die Silikonschale mit Epoxidharz verfüllt wird.In particular, a milling model is first created from a Ureol plastic, which is then covered with leather in a further step by covering the milling model with a leather covering film. A silicone mold with a support shell is created from the leather model. On the basis of the silicone model produced in this way, a so-called mother model is in turn produced by filling the silicone shell with epoxy resin.
Das Muttermodell wird in einem nachfolgenden Schritt verwendet, um eine weitere Silikonform zu erstellen, die wiederum zur Ausbildung eines sogenannten Badmodells verwendet wird. Das Badmodell wird in ein Galvano-Bad eingebracht, sodass ein galvanischer Aufbau stattfindet. Das Badmodell ist ein verlorenes Modell.The mother model is used in a subsequent step to create another silicone mold, which in turn is used to form a so-called bathroom model. The bathroom model is placed in an electroplating bath so that an electroplating takes place. The bathroom model is a lost model.
Die Vielzahl der genannten Schritte zeigt, dass der mit dem Erstellen der Galvanoform verbundene Zeitaufwand relativ hoch ist. Dies führt dazu, dass auch die Fertigung einer Sprühhaut anhand der Galvanoform einen entsprechenden Aufwand bedeutet, der zwar für die Serienfertigung gerechtfertigt ist, jedoch für die Erstellung einzelner, individueller Sprühhäute einen zu hohen Aufwand bedeutet.The large number of the steps mentioned shows that the time involved in creating the galvanoform is relatively high. This means that the production of a spray skin based on the electroforming means a corresponding effort, which is justified for series production, but means too much effort for the creation of individual, individual spray skins.
Gegenstand der ErfindungSubject of the invention
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zum Erstellen einer Sprühhaut bereitzustellen, das gegenüber dem Stand der Technik zügiger durchgeführt werden kann, sodass sich auch der damit verbundene finanzielle Aufwand reduziert.The invention aims to provide a method for creating a spray skin which can be carried out more quickly than in the prior art, so that the associated financial outlay is also reduced.
Der Gegenstand des Anspruchs 1 stellt ein entsprechendes Verfahren bereit. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.The subject matter of
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Erstellen einer Sprühhaut bereit, das die Schritte aufweist: Erstellen eines Datensatzes einer negativen Narbstruktur, Erstellen eines Bauteils mit einer negativen Narbstruktur anhand der erstellten Daten mittels eines additiven Verfahrens, Besprühen der negativen Narbstruktur mit einem Kunststoffmaterial und Entformen des ausgehärteten Kunststoffmaterials von der negativen Narbstruktur. Da das Bauteil mit der negativen Narbstruktur mittels eines additiven Verfahrens hergestellt wird, kann die Zeit zum Erstellen einer Sprühhaut mit einer bestimmten Struktur deutlich verkürzt werden. Die Sprühhaut kann beispielsweise für ein Innenverkleidungsbauteil eines Automobils, wie eine Instrumententafel, verwendet werden.The invention provides a method for creating a spray skin, which has the steps: creating a data record of a negative grain structure, creating a component with a negative grain structure based on the data created by means of an additive method, spraying the negative grain structure with a plastic material and demolding the hardened Plastic material from the negative grain structure. Since the component with the negative grain structure is produced by means of an additive process, the time for creating a spray skin with a specific structure can be significantly reduced. The spray skin can be used, for example, for an automotive interior trim component, such as an instrument panel.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die negative Narbstruktur vor Aufbringen des Kunststoffmaterials mit einem Trennmittel versehen wird oder das zum Erstellen der negativen Narbstruktur verwendete Material eine selbsttrennende Eigenschaft aufweist.According to one embodiment of the invention, it is provided that the negative grain structure is provided with a release agent before the plastic material is applied, or that the material used to create the negative grain structure has a self-separating property.
Das Kunststoffmaterial kann ein Polyurethan-Kunststoffmaterial sein. Das Polyurethan-Kunststoffmaterial lässt sich besonders vorteilhaft verarbeiten, sodass eine kostengünstige Fertigung ermöglicht wird.The plastic material can be a polyurethane plastic material. The polyurethane plastic material can be processed particularly advantageously, so that cost-effective production is possible.
Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das additive Verfahren ein FDM-Verfahren ist, wobei es gemäß einer weiter bevorzugten Variante vorgesehen ist, dass die Korngröße des verwendeten Materials zwischen 100µm und 300µm beträgt. Mit dem FDM-Verfahren/Schmelzschichtverfahren, insbesondere bei Verwendung der genannten Korngröße, lässt sich ein Bauteil zügig und in hoher Oberflächenqualität erstellen.In particular, it can be provided that the additive method is an FDM method, whereby according to a further preferred variant it is provided that the grain size of the material used is between 100 μm and 300 μm. With the FDM process / melt layer process, especially when using the grain size mentioned, a component can be created quickly and with a high surface quality.
Alternativ kann das additive Verfahren ein STL-Verfahren sein, wobei bevorzugt ist, dass eine Polymersuspension mit Kunststoffpartikeln mit einer Korngröße zwischen 10pm und 100µm eingesetzt wird. Auch auf diese Weise kann ein qualitativ hochwertiges Bauteil erstellt werden.Alternatively, the additive method can be an STL method, it being preferred that a polymer suspension with plastic particles with a particle size between 10 pm and 100 μm is used. A high-quality component can also be created in this way.
Bei der Fertigung einer Sprühhaut kann das Bauteil mit der negativen Narbstruktur auf eine Temperatur im Bereich von 50°C bis 80°C, bevorzugt im Wesentlichen 60°C, erwärmt sein. Somit werden ein schonender Fertigungsprozess sowie ein energieeffizientes Verfahren ermöglicht. Ferner werden thermische Belastungen für das Bauteil mit der negativen Narbstruktur verringert.When manufacturing a spray skin, the component with the negative grain structure can be heated to a temperature in the range from 50 ° C. to 80 ° C., preferably essentially 60 ° C. This enables a gentle manufacturing process and an energy-efficient process. Furthermore, thermal loads for the component with the negative grain structure are reduced.
Es ist bevorzugt, dass beim Besprühen der negativen Narbstruktur mit einem Kunststoffmaterial eine Schichtdicke von 500µm bis 3000µm, bevorzugt von 1000µm bis 2000µm, aufgetragen wird.It is preferred that when spraying the negative grain structure with a plastic material a layer thickness of 500 µm to 3000 µm, preferably from 1000 µm to 2000 µm, is applied.
Ferner kann gemäß einer weiteren Ausführungsform vor dem Besprühen der negativen Narbstruktur mit einem Kunststoffmaterial ein Lack aufgebracht werden. Somit wird das optische Äußere der Sprühhaut an ihrer Sichtseite weiter verbessert. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorgesehen, dass der Lack mit einer Schichtdicke zwischen 50 bis 200µm, bevorzugt 50 bis 100µm, aufgetragen wird, so dass eine hohe Beständigkeit sichergestellt wird.Furthermore, according to a further embodiment, a varnish can be applied before spraying the negative grain structure with a plastic material. The visual appearance of the spray skin on its visible side is thus further improved. In this context, it is particularly provided that the lacquer is applied with a layer thickness between 50 to 200 μm, preferably 50 to 100 μm, so that a high level of resistance is ensured.
Die negative Narbstruktur kann beispielsweise eine negative Lederoberfläche, eine Holzstruktur oder eine sich geometrisch wiederholende Narbung sein. Eine sich geometrisch wiederholende Narbung umfasst beispielsweise bestimmte geometrische Elemente, wie Rechtecke, Kreise, geradlinige oder gekrümmte Linien, die wiederholt angeordnet sind, um ein bestimmtes Muster auszubilden.The negative grain structure can be, for example, a negative leather surface, a wood structure or a geometrically repeating grain. A geometrically repeating grain comprises, for example, certain geometric elements, such as rectangles, circles, straight or curved lines, which are arranged repeatedly to form a certain pattern.
Es ist bevorzugt, dass die Narbstruktur eine Narbtiefe im Bereich von 0,1 - 1mm aufweist, so dass die Narbung an der Sprühhaut entsprechend optisch und/oder haptisch wahrnehmbar ist.It is preferred that the grain structure has a grain depth in the range of 0.1-1 mm, so that the grain on the spray skin can be perceived optically and / or haptically.
Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung einer negativen Narbstruktur, die mittels eines additiven Verfahrens hergestellt wurde, zum Erstellen einer Sprühhaut, wobei die negative Narbstruktur mit einem Kunststoffmaterial besprüht und das ausgehärtete Kunststoffmaterial von der negativen Narbstruktur entformt wird. In diesem Zusammenhang können ein oder mehrere der zuvor genannten Verfahrensaspekte zum Einsatz kommen.Furthermore, the invention relates to the use of a negative grain structure, which was produced by means of an additive method, to create a spray skin, the negative grain structure being sprayed with a plastic material and the hardened plastic material being removed from the negative grain structure. In this context, one or more of the aforementioned method aspects can be used.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt einen schematischen Verfahrensablauf zum Erstellen einer Sprühhaut1 shows a schematic process flow for creating a spray skin
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformDetailed description of the preferred embodiment
Anhand der beigefügten Figur wird die Erfindung anhand einer Ausführungsform beschrieben. Weitere in diesem Zusammenhang genannte Modifikationen bestimmter Einzelmerkmale können jeweils miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung darzustellen. Auch wenn die beschriebene Ausführungsform rein beispielhaft, und nicht einschränkend ist, können Einzelmerkmale der beschriebenen Ausführungsform zur Spezifizierung der Erfindung herangezogen werden.The invention is described with reference to an embodiment with reference to the attached figure. Further modifications of certain individual features mentioned in this context can each be combined with one another in order to represent further embodiments of the invention. Even if the described embodiment is purely exemplary and is not restrictive, individual features of the described embodiment can be used to specify the invention.
In einem ersten Verfahrensschritt
Nachfolgend wird der derart erstellte Datensatz in einem zweiten Schritt
Der derart erstellte Datensatz wird zu einer Steuereinrichtung einer 3D-Druckeinrichtung übertragen, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Zuführeinrichtung für ein Filament, einen Extruder sowie eine Düse umfasst. Anhand der in der Steuereinrichtung der 3D-Druckeinrichtung vorhandenen Informationen wird auf einer Platte ein Bauteil mit einer negativen Narbstruktur erstellt (Schritt
Nachdem das Bauteil mit der negativen Narbstruktur hergestellt wurde, kann zumindest die gedruckte Seite mit einem Trennmittel versehen werden (Schritt
Zur Vorbereitung der Fertigung einer Sprühhaut wird in einem weiteren Schritt ein Lack mit einer Schichtdicke von 50-200µm, bevorzugt im Wesentlichen 75µm, auf die Oberfläche der negativen Narbstruktur aufgetragen. Der Lack wird demnach die Sichtseite der Sprühhaut bilden und das optische Äußere der Sprühhaut entsprechend beeinflussen.To prepare the production of a spray skin, in a further step, a lacquer with a layer thickness of 50-200 μm, preferably essentially 75 μm, is applied to the surface of the negative grain structure. The paint will accordingly form the visible side of the spray skin and influence the optical exterior of the spray skin accordingly.
Nachfolgend wird die mit dem Lack versehene Oberfläche der negativen Narbstruktur mit einem PU-Kunststoffmaterial (Polyurethan-Kunststoffmaterials) besprüht (Schritt
Nachdem das aufgesprühte PU-Kunststoffmaterial ausgehärtet ist, wird die derart erstellte Sprühhaut von der negativen Narbstruktur entfernt. Die Sprühhaut weist Eigenschaften wie eine konventionell erstellte Sprühhaut auf, und kann mittels eines bekannten Verfahrens zur Beschichtung der Dekorseite einer Instrumententafel verwendet werden.After the sprayed PU plastic material has hardened, the spray skin created in this way is removed from the negative grain structure. The spray skin has properties like a conventionally created spray skin and can be used by means of a known method for coating the decorative side of an instrument panel.
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2018
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