DE102019110207A1

DE102019110207A1 - Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsbauteils und Verkleidungsbauteil

Info

Publication number: DE102019110207A1
Application number: DE102019110207.3A
Authority: DE
Inventors: Uwe Schnabel
Original assignee: HIB Trim Part Solutions GmbH
Current assignee: HIB Trim Part Solutions GmbH
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-10-22
Anticipated expiration: 2039-04-18
Also published as: WO2020212022A1; EP3934911A1; DE102019110207B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsbauteils (1) umfassend die Schritte: Anordnen von Fasern auf einer Haftfolie, so dass eine Seite der Haftfolie flächig mit Fasern bedeckt ist, wobei die Fasern an der Seite der Haftfolie anhaften; Anordnen der Haftfolie mit den anhaftenden Fasern an einer Trägerschicht (2), so dass die Fasern zwischen der Haftfolie und der Trägerschicht (2) liegen, wobei zumindest ein Teil der Fasern wenigstens abschnittsweise unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegt; Verbinden der unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegenden Fasern (3) mit der Trägerschicht (2); Entfernen der Haftfolie von der Trägerschicht (2); Bilden einer die Fasern (3) auf der Trägerschicht (2) abdeckenden Schutzschicht (4).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsbauteils sowie ein Verkleidungsbauteil, insbesondere ein Zierteil für den Innenraum von Kraftfahrzeugen.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Verkleidungsbauteile bekannt, welche unterschiedliche optische Eigenschaften und Designs bereitstellen. Darüber hinaus sind auch verschiedene Faserverbundbauteile bekannt. Beispielsweise ist aus der EP 2 816 916 B1 ein Strukturbauteil zur Aufnahme hoher Kräfte bekannt.
Verkleidungsbauteile sollen nicht als Strukturbauteile dienen, sondern sollen insbesondere eine als ästhetische wahrgenommen und wertig wirkende Oberfläche bereitstellen.
Die optische Erscheinung von Faserbauteilen wird von vielen Betrachtern als ästhetisch und wertig wahrgenommen. Daher werden im Bereich des Fahrzeugbaus und insbesondere im Bereich des Sportwagenbaus Faserverbundbauteile auch als Verkleidungsbauteile im Fahrzeuginnenraum oder zur Designgestaltung bestimmter weiterer Fahrzeugbereiche wie beispielsweise im Motorraum verwendet.
Diese werden im Stand der Technik jedoch oft durch nicht verschleißfeste Folien gebildet oder wie die mit hohen Kräften belastbaren Strukturbauteile hergestellt. Nachdem die Verkleidungsbauteile nicht die technischen Anforderungen von Strukturbauteilen erfüllen müssen, sind die entsprechenden Herstellungsverfahren für die zu erfüllende Designfunktion zu teuer.
Insbesondere wird hierfür auf das oben genannte Patent EP 2 816 916 B1 verwiesen, durch welches ein derzeit unter der Bezeichnung „forged carbon“ bekanntes Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundbauteils vorgeschlagen wird. Ein mit einem solchen Verfahren hergestelltes Bauteil ist durch die hohen Drücke und die hohen Temperaturen bei der Herstellung und die dafür nötigen Werkzeuge teuer, bietet jedoch eine interessante und ansprechende optische Erscheinung.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und ein Verkleidungsbauteil bereitzustellen, welche kostengünstig sind und zugleich eine wie bei einem als Strukturbauteil verwendeten Faserverbundbauteil ästhetisch ansprechende Oberfläche bereitstellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsbauteils vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:

Anordnen von Fasern auf einer Haftfolie, so dass eine Seite der Haftfolie flächig mit Fasern bedeckt ist, wobei die Fasern an der Seite der Haftfolie anhaften;
Anordnen der Haftfolie mit den anhaftenden Fasern an einer Trägerschicht, so dass die Fasern zwischen der Haftfolie und der Trägerschicht liegen, wobei zumindest ein Teil der Fasern wenigstens abschnittsweise unmittelbar an der Trägerschicht anliegt;
Verbinden der unmittelbar an der Trägerschicht anliegenden Fasern mit der Trägerschicht;
Entfernen der Haftfolie von der Trägerschicht;
Bilden einer die Fasern auf der Trägerschicht abdeckenden Schutzschicht.

Vorzugsweise werden die Schritte des Verfahrens in der gegebenen Reihenfolge durchgeführt, wobei weitere Zwischenschritte eingefügt werden können.
Durch das Entfernen der Haftfolie von der Trägerschicht bleiben auf dieser lediglich die an ihr befestigten Fasern zurück, welche sich durch ihre ungeordnete Ausrichtung zumindest teilweise überlagern. Wird die Schutzschicht auf dem Trägerelement bzw. auf den an ihr befestigten Fasern angeordnet, liegen die Fasern dadurch in verschiedenen Ebenen der Schutzschicht. Von der Sichtseite aus betrachtet sind dadurch unterschiedlich ausgerichtete Fasern in unterschiedlichen Abständen zu der die Sichtseite bestimmenden Oberfläche der Schutzschicht sichtbar, wodurch sich eine ästhetisch ansprechende und wertig wirkende Oberfläche ergibt.
Dadurch, dass bei dem Verfahren keine hohen Drücke oder Temperaturen verwendet werden, ist für die Herstellung der Verkleidungsbauteile ein geringerer Energieaufwand nötig und die Anforderungen bezüglich der Belastbarkeit an die Werkzeuge geringer. Zudem verkürzt sich die Zeit, die zur Herstellung einzelner Bauteile benötigt wird, so dass die Kosten für das Herstellungsverfahren und die Materialkosten für das Verkleidungsbauteil geringer sind bei im Stand der Technik bekannten Alternativen. Die Verkleidungsbauteile sind dadurch kosteneffizienter herstellbar und bieten dabei eine ähnliche bzw. fast identische und wertig wirkende Optik.
Vorzugsweise werden die Fasern als eine Vielzahl von Faserbündeln auf der Haftfolie angeordnet, wobei die Faserbündel der Vielzahl von Faserbündeln zueinander verschiedene Längen aufweisen. Faserbündel werden auch als Roving bezeichnet. Insbesondere handelt es sich bei den Faserbündeln um Teilstücke bzw. „Schnipsel“ von Faserbündeln. Diese werden vorzugsweise zueinander ungerichtet an der Haftfolie angeordnet. Die Faserbündel bzw. Rovings weisen jeweils vorzugsweise einen flachen oder elliptischen Querschnitt auf. Die Längen der Roving oder Faserbündel beeinflussen insbesondere die optische Erscheinung des Verkleidungsteils.
Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass beim Entfernen die Haftfolie die mit der Trägerschicht verbundenen Fasern mit der Trägerschicht verbunden und auf ihr angeordnet bleiben und nicht mit der Trägerschicht verbundene Fasern, an der Haftfolie anhaftend, mit der Haftfolie entfernt werden. Vorzugsweise bleiben dadurch nur die unmittelbar mit der Trägerschicht verbunden Fasern an dem Träger zurück.
Bei einer ebenfalls vorteilhaften Ausführung sind die Fasern oder die Faserbündel vorzugsweise bei jedem Schritt des Verfahrens ungerichtet und zueinander chaotisch verteilt. Entsprechend sind die Fasern auf der Haftfolie zueinander ungerichtet bzw. ungeordnet angeordnet und die mit der Trägerschicht verbundenen Fasern zueinander ungerichtet bzw. ungeordnet angeordnet. Werden die Fasern als Faserbündel auf die Haftfolie aufgebracht, sind die Fasern eines Faserbündels zueinander im Wesentlichen parallel, wobei die Fasern verschiedener Faserbündel bzw. die verschiedenen Faserbündel zueinander ungerichtet und chaotisch angeordnet sind.
Das Verfahren sieht bei einer ebenfalls vorteilhaften Weiterbildung vor, dass die Haftfolie eine statisch aufladbare Folie ist, die Haftfolie mit einer vorbestimmten statischen Ladung aufgeladen wird und die Fasern beim Anordnen auf der Haftfolie durch eine von der statischen Ladung verursachten statische Anziehung an der Haftfolie anhaften.
Hierbei ist eine Weiterführung des Verfahrens vorteilhaft, bei welcher die an der Haftfolie anhaftenden Fasern zumindest abschnittsweise mehrlagig an der Haftfolie anhaften und eine Faserschicht bilden, welche zumindest abschnittsweise durch mehrere Faserlagen bestimmt ist. Durch eine Anzahl der an der Haftfolie anhaftenden Faserlagen wird eine Schichtdicke der Faserschicht bestimmt, wobei die Anzahl der an der Haftfolie anhaftenden Faserlagen bzw. die dadurch gebildete Schichtdicke durch die vorbestimmte statische Ladung festgelegt wird. Je höher die statische Ladung desto mehr Fasern werden angezogen, desto mehr Faserlagen werden an der Haftfolie gebildet bzw. gehalten und desto größer ist die sich ergebende Schichtdicke. Die Schichtdicke kann sich hierbei abschnittsweise unterscheiden. Beispielsweise können abschnittsweise weniger Fasern bereitgestellt werden oder die statische Ladung und die sich daraus ergebende statische Anziehung abschnittsweise unterschiedlich sein.
Als Zwischenschritt ist es auch möglich, die mit der Trägerschicht verbundenen Fasern statisch zu entladen, so dass diese sich nicht gegenseitig abstoßen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Haftfolie aus PTFE (Polytetrafluorethylen) gebildet oder damit beschichtet ist, wobei dafür beispielsweise ein derzeit unter der Bezeichnung „Teflon“ bekanntes PTFE Material verwendet werden kann. Alternativ kann die Haftfolie auch aus einem anderen statisch aufladbaren Material gebildet oder damit beschichtet sein. Die Haftfolie kann auch als Haftelement ausgebildet werden, bei welcher eine Seite des Elements statisch aufladbar ist. Zudem ist eine mit Klebstoff beschichtete Haftfolie verwendbar.
Für metallische Fasern kann auch eine Haftfolie durch Magnetismus bzw. Elektromagnetismus bereitgestellt werden.
Bei dem Verfahren kann zudem vorgesehen werden, dass die Haftfolie beim Verbinden der unmittelbar an der Trägerschicht anliegenden Fasern gegen die Trägerschicht gepresst wird. Eine Presskraft bei einem solchen Anpressen ist hierbei vergleichsweise gering und liegt vorzugsweise zwischen 0,1 N/mm² und 2,0 N/mm².
Werden die Fasern als eine Vielzahl von Faserbündeln oder Rovings auf der Haftfolie angeordnet und mit der Haftfolie gegen die Trägerschicht gepresst, verlieren die Faserbündel bzw. Rovings ihre jeweilige Ausgangsform und werden flach gepresst, so dass die einzelnen Fasern eines Rovings zwar weiterhin zueinander im Wesentlichen parallel verlaufen, jedoch ihren Zusammenhalt verlieren.
Ferner ist bei einer vorteilhaften Variante vorgesehen, dass an der Trägerschicht ein Adhäsiv flächig aufgetragen wird, so dass sich eine Klebeschicht bildet, auf welcher die Fasern der zweiten Vielzahl von Fasern beim Anordnen der Haftfolie an der Trägerschicht angeordnet werden. Entsprechend werden die unmittelbar an der Trägerschicht anliegenden Fasern mit der Trägerschicht durch verkleben verbunden. Als unmittelbar an dem Trägerelement anliegend gelten bei dieser Variante alle Fasern, welche unmittelbar an der Klebeschicht anliegen.
Alternativ zu einer Verbindung der Fasern über eine Klebeschicht sieht das Verfahren bei einer vorteilhaften Variante vor, dass die unmittelbar an der Trägerschicht anliegenden Fasern durch das Pressen und vorzugsweise durch ein Erhitzen auf die Trägerschicht laminiert werden, so dass die Fasern stoffschlüssig mit der Trägerschicht verbunden werden.
Die Schutzschicht ist vorzugsweise starr und kratzfest. Um eine umgeformte Oberfläche bereitstellen zu können sieht das Verfahren gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung vor, dass die Trägerschicht mit den mit ihr verbundenen Fasern vor dem Bilden der Schutzschicht zu einem Formlagenverbund umgeformt wird. Beispielsweise kann die Trägerschicht als Folie und insbesondere als flexible Folie ausgebildet sein, so dass die Trägerschicht mit den Fasern durch Aufbringen auf einen Träger umgeformt werden kann, wobei der Träger zur Befestigung des Verkleidungsteils beispielsweise am Fahrzeug dient. Alternativ kann die Trägerschicht jedoch aus im Wesentlichen starr sein und durch Zuführen von Hitze oder durch Pressen umgeformt werden. Alternativ kann die Trägerschicht auch aus einem Gewebe zusammen mit einer thermoplastischen Lage gebildet sein, wobei die thermoplastische Lage insbesondere als thermoplastische Folie zwischen dem Gewebe und den Fasern angeordnet ist.
Der Formlagenverbund kann bei einer weiteren Verfahrensweiterbildung auf einen Träger aufgeklebt oder in einem Spritzgussverfahren mit einem Träger hinterspritzt werden. Die Schutzschicht wird vorzugsweise erst nachfolgend aufgetragen. Darüber hinaus ist der Träger insbesondere aus Kunststoff gebildet.
Beim Bilden der Schutzschicht wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform des Verfahrens ein Deckmaterial auf die Fasern mit der Trägerschicht verbundenen Fasern aufgetragen, so dass die Fasern lokal von dem Material und der sich daraus bildenden Schutzschicht bedeckt sind und die Schutzschicht auf einer von der Trägerschicht weg weisenden Seite der Fasern eine geschlossenporige Oberfläche bildet. Die geschlossenporige Oberfläche bestimmt eine Sichtseite des Verkleidungsbauteils. Das Material kann beispielsweise händisch aber auch maschinell durch Kanülen lokal aufgetragen werden.
Das die Schutzschicht bildende Deckmaterial ist transparent und umfasst vorzugsweise ein PMMA (Polymethylmethacrylat), PC (Polycarbonat) oder PUR (Polyurethan) Material. Alternativ kann das Material auch ein anderer kratzfest und transparent aushärtender Lack sein.
Die Schutzschicht kann optional auch durch eine TPU Folie (thermoplastisches Polyurethan) oder einen PUR Verguss bzw. eine PUR Vergussmasse (Polyurethan) gebildet werden. Durch die Schutzschicht werden die Fasern vorzugsweise vollständig eingekapselt und/oder durchtränkt. Darüber hinaus ist die Schutzschicht, insbesondere eine aus PUR gebildete Schutzschicht oder eine als Folie aufgetragene Schutzschicht, thermoplastisch und somit 3D verformbar.
Eine TPU Folie, aus welcher die Schutzschicht gebildet wird, weist vorzugsweise eine Dicke von 200 bis 300 µm auf. Zur Bildung der Schutzschicht wird die Folie auf einer von der Trägerschicht wegweisenden Seite der Fasern aufgelegt und anschließend mit Druck und Hitze mit den Fasern bzw. gegen die Trägerschicht gepresst, wodurch die aus der Folie gebildete Schutzschicht an ihrer von der Trägerschicht wegweisenden Seite eine geschlossenporige Oberfläche ausbildet und zugleich die Fasern einschließt.
Nach einer Umformung und vorzugsweise nach einer Verklebung oder Hinterspritzung des Formlagenverbunds mit dem Träger kann zudem eine transparente Oberflächenschicht auf einer von der Trägerschicht wegweisende Fläche der Schutzschicht ausgebildet werden, so dass die Schutzschicht eine die Fasern umgebende Zwischenlage bzw. Zwischenschicht zwischen der Trägerschicht und der Oberflächenschicht bildet. Eine vorzugsweise geschlossen porige Oberfläche der Schutzschicht bestimmt durch die transparente Oberflächenschicht hindurch zusammen mit der Oberflächenschicht weiterhin die Sichtseite des Verkleidungsteils. Die Oberflächenschicht kann aus PUR (Polyurethan) oder einem kratzfesten Schutzlack gebildet werden.
Damit die Fasern enger an der Trägerschicht anliegen und nicht einzelne Faserenden weit von der Trägerschicht abstehen, kann als Ausführungsvariante auch vorgesehen werden, dass die bereits mit der Trägerschicht verbundenen Fasern nach dem Entfernen der Haftfolie durch einen Zwischenschritt an die Trägerschicht angepresst werden.
Die Fasern sind insbesondere Basaltfasern, Carbonfasern, Kunststofffasern, metallische Fasern, mit Metall bedampfte oder andere durch elektrostatische Aufladung anziehbare Fasern.
Ferner wird bei einer Variante des Verfahrens vorgeschlagen, dass die Fasern als Faserstücke ausgebildet sind, die jeweils eine Länge zwischen 2 mm und 200 mm, vorzugsweise Längen von 3 mm bis 25 mm und weiter vorzugsweise Längen von 5 mm bis 10 mm aufweisen. Werden die Fasern als Vielzahl von Faserbündeln bzw. Faserbündelstücke auf der Haftfolie und mittels der Haftfolie auf der Trägerschicht angeordnet, weisen die Faserbündel jeweils Längen zwischen 2 mm und 200 mm, vorzugsweise Längen von 3 mm bis 25 mm und weiter vorzugsweise Längen von 5 mm bis 10 mm auf.
Die einzelnen Fasern und/oder Faserbündel weisen vorzugsweise gegenüber einander unterschiedliche Längen auf.
Darüber hinaus sind die Fasern insbesondere recycelte Fasern, welche beispielsweise als Faserverschnitt aus anderen Herstellungsverfahren gewonnen und bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wiederverwendet werden können.
Die Fasern sind vorzugsweise vor dem Aufbringen auf die Trägerschicht nicht miteinander verbunden und somit insbesondere kein „Prepreg“, Gewebe, Gelege oder dergleichen. Zudem sind die Fasern kein Vlies und im Wesentlichen voneinander unabhängig. An der Haftfolie und daraus resultierend auf der Trägerschicht sind die Fasern daher chaotisch, ungeordnet und zueinander ungerichtet.
Vorzugsweise werden Fasern als Faserstränge bzw. Faserbündel bereitgestellt, welche eine Vielzahl von einzelnen parallel ausgerichteten Fasern bzw. Faserfilamenten umfassen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verkleidungsbauteil für ein Fahrzeug, welches vorzugsweise durch das vorstehend beschriebene Verfahren hergestellt ist. Das Verkleidungsbauteil umfasst eine Schutzschicht, welche eine Sichtseite des Verkleidungsbauteils bildet, eine Trägerschicht, welche zu einer von der Sichtseite abgewandten Rückseite des Verkleidungsbauteils weist, und eine zwischen der Schutzschicht und der Trägerschicht angeordnete Faserschicht. Die Faserschicht umfasst eine Vielzahl von Fasern, welche von der Trägerschicht hin zu der Schutzschicht zumindest abschnittsweise mehrlagig angeordnet und zueinander unregelmäßig ausgerichtet sind. Die Fasern sind jeweils zumindest abschnittsweise unmittelbar mit der Trägerschicht verbunden und überlagern sich gegenseitig abschnittsweise. Die Schutzschicht erstreckt sich zudem zwischen die Fasern und bildet an der Sichtseite des Verkleidungsbauteils eine geschlossenporige Oberfläche. Rückseitig umfasst das Verkleidungsbauteil den Träger zur Befestigung bzw. befestigenden Anordnung des Verkleidungsbauteils am Einsatzort. Für die Befestigung kann der Träger Befestigungselemente aufweisen.
Die vorstehend offenbarten Merkmale sind beliebig kombinierbar, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.
Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

1 bis 4 Querschnitte durch verschiedene Varianten eines Verkleidungsbauteils;
5 schematische Aufsicht auf ein Verkleidungsbauteil von der Sichtseite;
6a und bfotografische Abbildung zweier Verkleidungsbauteile mit verschiedenen Materialien aus der Aufsicht;
7a bis d fotografische Abbildungen eines Verkleidungsbauteils in verschiedenen Beleuchtungs- bzw. Blickwinkeln.

Die 1 bis 5 sind beispielhaft schematisch. Bei den 6 und 7 handelt es sich um fotografische Abbildungen zur Veranschaulichung der erzielbaren optischen Eigenschaften eines mit erfindungsgemäßen Verkleidungsbauteils bzw. eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Verkleidungsbauteils. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren weisen auf gleiche funktionale und/oder strukturelle Merkmale hin.
1 zeigt ein Verkleidungsbauteil 1 im Querschnitt. Die einzelnen Fasern 3 des Verkleidungsbauteils 1 liegen jeweils zumindest abschnittsweise auf der Trägerschicht 2 an und sind über diesen Abschnitt mit der Trägerschicht 2 verbunden. Die orthogonal zu der Darstellungsebene verlaufenden Fasern 3' liegen in einer anderen, nicht dargestellten Schnittebene unmittelbar an der Trägerschicht 2 an und sind dort mit der Trägerschicht 2 verbunden. Die Fasern 3 sind untereinander nur über die Trägerschicht 2 und die Schutzschicht 4 verbunden, jedoch nicht unmittelbar miteinander. Die Schutzschicht 4 ist so ausgebildet, dass sie die Fasern 3 zu der Sichtseite S hin vollständig bedeckt und zu der Sichtseite S hin eine geschlossenporige Oberfläche bereitstellt.
Werden die Fasern 3, 3' in einer nicht gezeigten alternativen Ausführung als Stücke von Rovings bzw. Faserbündel aufgebracht, werden die Faserbündel beim Pressen der Haftfolie gegen die Trägerschicht 2 auf- bzw. verpresst, so dass die Faserbündel ihre ursprüngliche Querschnittsform verlieren und sich ihre einzelnen Fasern flächig verteilen. Die Fasern 3, 3' eines Faserbündels verlaufen weiterhin im Wesentlichen parallel, wobei die Fasern verschiedener Faserbündel zueinander ungerichtet sind. In 1 würden die Fasern 3 eines Faserbündels daher im Wesentlichen Deckungsgleich in der Darstellungsebene liegen, wobei die Fasern 3' eines Faserbündels in der Darstellungsebene nebeneinander angeordnet wären.
In 2 ist eine Ausführungsalternative eines Verkleidungsbauteils dargestellt, welches grundsätzlich dem Verkleidungsbauteil aus 1 entspricht, wobei die Schutzschicht 4 in 2 mit einer ebenfalls geschlossenporigen, jedoch eine Ebene bildende Oberfläche ausgebildet ist, wodurch eine glatte und ebene Oberfläche zu der Sichtseite S des Verkleidungsteils bereitgestellt wird.
Alternativ dazu kann, wie in 3 dargestellt, die Schutzschicht 4 wie in 1 eine unebene Oberfläche zu der Sichtseite S hin ausbilden, wobei das Verkleidungsbauteil eine Oberflächenschicht 5 aufweist, wodurch die Unebenheiten der Schutzschicht ausgeglichen und zu der Sichtseite S des Verkleidungsbauteils eine ebene Oberfläche bereitgestellt werden kann. Die Oberflächenschicht 5 ist wie die Schutzschicht 4 ebenfalls transparent ausgebildet, so dass die darunter liegende, durch die Fasern 3, 3' gebildete Struktur sichtbar ist.
Wird bereits durch die Schutzschicht 4 eine ebene Oberfläche zu der Sichtseite hin bereitgestellt, kann zusätzlich, wie in 4 dargestellt, eine Oberflächenschicht 5 vorgesehen sein, wobei die vorzugsweise kratz- und schlagfeste Oberflächenschicht 5 die darunter liegenden Fasern 3, 3' und die Schutzschicht 4 zusätzlich schützt.
In 5 ist ein Verkleidungsbauteil 1 aus der Drauf- bzw. Aufsicht dargestellt, wobei die transparente Schutzschicht nicht mit einem Bezugszeichen versehen ist. Dargestellt ist nur ein Teil der Fasern 3 auf der Trägerschicht 2, wobei die chaotische, zueinander ungerichtete Ausrichtung zu erkennen ist. Die in 5 dargestellten Fasern 3 können ebenfalls Faserbündel bzw. Faserbündelstücke sein.
Die als 6a und 6b sowie 7a bis 7d abgebildete fotografische Abbildung sollen die durch das Verfahren erreichbare Oberflächenstruktur bzw. die optische Erscheinung illustrieren.
Bei dem in 6a abgebildeten Verkleidungsbauteil wurden als Fasern bzw. als Faserbündel Carbonfasern verwendet, wobei die sichtbaren Schnipsel jeweils Teile eines flach gepressten Faserbündels sind.
Für das in 6b abgebildete Verkleidungsbauteil wurde eine Mischung aus Carbon- und Basaltfasern verwendet. Dafür wurden Faserbündel aus Carbonfasern und Faserbündel aus Basaltfasern gemischt und gemäß dem Verfahren verarbeitet, wobei sich durch die unterschiedlichen Materialien abschnittsweise unterschiedliche optische Eigenschaften ergeben.
In den 7a bis 7d ist ein Verkleidungsbauteil in verschiedenen Blick- bzw. Lichteinfallswinkeln dargestellt, durch welche die durch die Fasern bzw. Faserbündel gebildete Struktur erkennbar wird sowie, dass die Faserbündel zueinander chaotisch angeordnet sind. Darüber hinaus ist deutlich erkennbar, dass in den verschiedenen 7a bis 7d durch den sich ändernden Lichteinfalls- bzw. Betrachtungswinkel jeweils andere Fasern reflektieren bzw. sichtbar sind und optisch hervortreten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2816916 B1 [0002, 0006]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsbauteils (1) umfassend die Schritte: Anordnen von Fasern auf einer Haftfolie, so dass eine Seite der Haftfolie flächig mit Fasern bedeckt ist, wobei die Fasern an der Seite der Haftfolie anhaften; Anordnen der Haftfolie mit den anhaftenden Fasern an einer Trägerschicht (2), so dass die Fasern zwischen der Haftfolie und der Trägerschicht (2) liegen, wobei zumindest ein Teil der Fasern wenigstens abschnittsweise unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegt; Verbinden der unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegenden Fasern (3) mit der Trägerschicht (2); Entfernen der Haftfolie von der Trägerschicht (2); Bilden einer die Fasern (3) auf der Trägerschicht (2) abdeckenden Schutzschicht (4).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Fasern (3) als eine Vielzahl von Faserbündeln auf der Haftfolie angeordnet werden und wobei die Faserbündel der Vielzahl von Faserbündeln zueinander verschiedene Längen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei beim Entfernen die Haftfolie die mit der Trägerschicht (2) verbundenen Fasern (3) mit der Trägerschicht (2) verbunden und auf ihr angeordnet bleiben und nicht mit der Trägerschicht (2) verbundene Fasern, an der Haftfolie anhaftend, mit der Haftfolie entfernt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fasern oder die Faserbündel auf der Haftfolie zueinander ungerichtet angeordnet sind und die mit der Trägerschicht (2) verbundenen Fasern (3) oder Faserbündel zueinander ungerichtet angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haftfolie eine statisch aufladbare Folie ist, die Haftfolie mit einer vorbestimmten statischen Ladung aufgeladen wird und die Fasern beim Anordnen auf der Haftfolie durch eine von der statischen Ladung verursachten statische Anziehung an der Haftfolie anhaften.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die an der Haftfolie anhaftenden Fasern zumindest abschnittsweise mehrlagig an der Haftfolie anhaften und eine Faserschicht bilden, welche zumindest abschnittsweise durch mehrere Faserlagen bestimmt ist, wobei eine Schichtdicke der Faserschicht durch eine Anzahl der an der Haftfolie anhaftenden Faserlagen bestimmt wird, wobei die Anzahl der an der Haftfolie anhaftenden Faserlagen durch die vorbestimmte statische Ladung bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, wobei die Haftfolie aus PTFE gebildet oder damit beschichtet ist oder aus einem anderen statisch aufladbaren Material gebildet oder damit beschichtet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haftfolie beim Verbinden der unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegenden Fasern (3) gegen die Trägerschicht (2) gepresst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an der Trägerschicht (2) ein Adhäsiv flächig aufgetragen wird, so dass sich eine Klebeschicht bildet, auf welcher die Fasern beim Anordnen der Haftfolie an der Trägerschicht (2) angeordnet werden und die unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegenden Fasern (3) mit der Trägerschicht (2) durch Verkleben verbunden werden.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 8, wobei die unmittelbar an der Trägerschicht (2) anliegenden Fasern (3) durch das Pressen auf die Trägerschicht (2) laminiert werden, so dass die Fasern stoffschlüssig mit der Trägerschicht (2) verbunden werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trägerschicht (2) mit den mit ihr verbundenen Fasern (3) vor dem Bilden der Schutzschicht (4) zu einem Formlagenverbund umgeformt wird.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Formlagenverbund auf einen Träger aufgeklebt oder in einem Spritzgussverfahren mit einem Träger hinterspritzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei nach der Umformung zu einem Formlagenverbund eine transparente Oberflächenschicht (5) auf einer von der Trägerschicht (2) wegweisende Fläche der Schutzschicht (4) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Bilden der Schutzschicht (4) ein Deckmaterial auf die Fasern mit der Trägerschicht (2) verbundenen Fasern aufgetragen wird, so dass die Fasern lokal von dem Material und der sich daraus bildenden Schutzschicht (4) bedeckt sind und die Schutzschicht (4) auf einer von der Trägerschicht (2) weg weisenden Seite der Fasern eine geschlossenporige Oberfläche bildet, wobei die geschlossenporige Oberfläche eine Sichtseite des Verkleidungsbauteils bestimmt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fasern Basaltfasern, Carbonfasern, Kunststofffasern, metallische Fasern, mit Metall bedampfte oder andere durch elektrostatische Aufladung anziehbare Fasern sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fasern und/oder Faserbündel unterschiedliche Längen aufweisen.
Verkleidungsbauteil für ein Fahrzeug umfassend eine Schutzschicht, welche eine Sichtseite des Verkleidungsbauteils bildet, eine Trägerschicht (2), welche zu einer von der Sichtseite abgewandten Rückseite des Verkleidungsbauteils weist, eine zwischen der Schutzschicht (4) und der Trägerschicht (2) angeordnete Faserschicht, und einen Träger zur befestigenden Anordnung des Verkleidungsbauteils, wobei die Faserschicht eine Vielzahl von Fasern umfasst, welche von der Trägerschicht (2) hin zu der Schutzschicht (4) zumindest abschnittsweise mehrlagig angeordnet und zueinander unregelmäßig ausgerichtet sind, die Fasern jeweils zumindest abschnittsweise unmittelbar mit der Trägerschicht (2) verbunden sind und sich gegenseitig abschnittsweise überlagern und wobei sich die Schutzschicht (4) zwischen die Fasern erstreckt und an der Sichtseite des Verkleidungsbauteils eine geschlossenporige Oberfläche bildet.