DE102019113849A1

DE102019113849A1 - Verfahren zum Herstellen einer Schwächung einer Airbagabdeckung in einer mehrschichtigen Instrumententafel

Info

Publication number: DE102019113849A1
Application number: DE102019113849.3A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Wittenbecher; Oliver Kuhl
Original assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Current assignee: Jenoptik Automatisierungstechnik GmbH
Priority date: 2019-05-23
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-11-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Schwächung einer Airbagabdeckung (10) in einer mehrschichtigen Instrumententafel (9), umfassend die Schritte:Herstellen (100) eines Trägers (1) mit einer ersten Dicke (D1) und mit einer einen Schwächungsbereich (4) bildenden verringerten Dicke (D2);Aufbringen (200) mindestens einer an einer Ansichtsseite (11) anliegenden Dekorschicht (3) auf den Träger (1);Perforieren (300) des Trägers (1) und der Dekorschicht (3) im Schwächungsbereich (4) mittels einem Laser (6) von einer der Ansichtsseite (11) gegenüberliegenden Rückseite (12) derart, dass eine Restwandstärke (5) in der Dekorschicht (3) verbleibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Airbagabdeckung in mehrschichtigen Instrumententafeln durch Laserperforation und eine Instrumententafel.
Es ist bekannt, Airbagabdeckungen mittels Laserperforation herzustellen. Dies erfolgt durch das Einbringen von Schwächungslinien, meist von der Rückseite, da eine Sichtbarkeit im Fahrgastraum vermieden werden soll. Mehrschichtige Instrumententafeln bestehen meist aus einem Träger, einer inneren Formschicht und einem Oberflächenmaterial, welches je nach gewünschtem Dekorzweck unterschiedlich gewählt wird. Im Folgenden wird diese Schicht als Dekorschicht bezeichnet.
Für die Herstellung einer Airbagabdeckung ist es normalerweise notwendig, alle Schichten entlang der Aufreißlinien zu schwächen um ein zuverlässiges Aufreißen der Airbagabdeckung sicherzustellen. Hierfür sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren der Laserperforation bekannt.
Eine besondere Herausforderung ist die Herstellung von Airbagabdeckungen mit fasrigen Dekorschichten, wie z.B. Leder, Kunstleder oder Mikrofaservliese. Alle Veränderungen in der Faserstruktur führen zu Aufwerfungen und damit zur Sichtbarkeit der Schwächungslinie im Fahrgastraum.
Es ist weiterhin bekannt, in den Träger im Bereich der Airbagabdeckung durchgehende Schlitze einzuformen. Für die Stabilität des Trägers werden senkrecht zu den Schlitzen Stege angeformt. Die nachfolgend aufzubringenden Schichten werden getrennt voneinander geschwächt und in einem nachfolgenden Prozess zusammen gefügt. Dieses Verfahren erfordert eine aufwendige Justierung, um die Schwächungslinien genau zueinander auszurichten.
Es wurden Versuche unternommen, die Schwächungslinie nach dem Schichtaufbau einzubringen, d.h. durch die abgeformten, durchgehenden Schlitze des Trägers in die Formschicht und in die Dekorschicht zu lasern. Es ist notwendig, auch in die Dekorschicht zu lasern, um ein sicheres Aufreißen der Airbagklappe zu gewährleisten. Die Dekorschicht wird in Richtung des Fahrzeuginnenraums nicht durchgehend perforiert.
Es verbleibt eine Restwandstärke, welche die Sichtbarkeit der Perforation verhindern soll. In den Versuchen wurde festgestellt, dass in fasrigen Dekorschichten trotz Restwandstärke eine Sichtbarkeit deutlich gegeben ist. wenn man in abgeformte, durchgehende Schlitze des Trägermaterials lasert. Der Grund wird in den fehlenden Stegen gesehen, welche als Stützen verbleiben könnten.
Aufgabe der Erfindung ist eine reproduzierbare Schwächung von mehrschichtigen Instrumententafeln im vorgefertigten Verbund aus Träger, Formschicht und fasriger Dekorschicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Verfahren zum Herstellen einer Schwächung in eine mehrschichtige Airbagabdeckung gelöst, welches folgende Schritte umfasst:

- Herstellen eines Trägers mit einer ersten Dicke D1 und mit einer einen Schwächungsbereich bildenden verringerten Dicke D2;
- Aufbringen mindestens einer an einer Ansichtsseite anliegenden Dekorschicht auf den Träger;
- Perforieren des Trägers und der Dekorschicht im Schwächungsbereich mittels einem Laser von einer der Ansichtsseite gegenüberliegenden Rückseite derart, dass eine Restwandstärke in der Dekorschicht verbleibt.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

1 Instrumententafel mit einer integrierten Airbagabdeckung;
2 Seitenansicht einer Instrumententafel mit einem Schwächungsbereich;
3 Seitenansicht einer Instrumententafel mit einem Schwächungsbereich;
4 Sicht auf den Träger mit einem linearen Schwächungsbereich;
5 Sicht auf den Träger mit einem sinusförmigen Schwächungsbereich;

In 1 ist stark vereinfacht eine Instrumententafel 9 mit einer integrierten Airbagabdeckung 10 dargestellt.
Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine mehrschichtige Instrumententafel 9 mit einer Ansichtsseite 11 und einer Rückseite 12, welche der Ansichtsseite 11 gegenüberliegt. Die Ansichtsseite 11 ist im Fahrgastinnenraum sichtbar. Die Instrumententafel 9 besteht aus dem Träger 1 mit einer Dicke D1, der Formschicht 2 und der Dekorschicht 3. Der Träger 1 wird aus Kunststoffmaterialien hergestellt, z.B. TPO, PP oder ABS.
Die Formschicht 2 und die Dekorschicht 3 werden ungeschwächt auf den Träger aufgebracht, ein übliches Verfahren ist das Kaschieren.
Im Träger1 ist ein Schwächungsbereich 4 dargestellt. Der Träger hat im Schwächungsbereich 4 eine verringerte Dicke D2. Der Schwächungsbereich 4 mit der verringerten Dicke D2 kann, wie in 2 dargestellt, auf der der Formschicht zugewandten Seite eingebracht sein.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Schwächungsbereich 4 auf der Rückseite 12 des Trägers einzubringen. Dies ist in 3 aufgezeigt.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, auf die Formschicht 2 zu verzichten und die Dekorschicht 3 direkt auf den Träger 1 aufzubringen. Vor dem Aufbringen der Dekorschicht 3 kann diese mit fixierenden Mitteln beschichtet werden, dies verringert die Sichtbarkeit der Perforationsline 8 auf der Ansichtsseite 11. Die Formschicht 2 besteht meist aus einem aufgeschäumten Material, welcher die Haptik der Instrumententafel 9 verbessern soll. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass für verschiedene Effekte noch weitere Schichten auf den Träger aufgebracht werden. In der nachfolgenden Beschreibung wird von einem dreischichtigen Aufbau ausgegangen.
Mit einem gepulsten Laserstrahl 6 werden von der Rückseite Perforationen in den Schwächungsbereich 4 eingebracht. Das Aufreißverhalten wird mit der Tiefe und der Geometrie der Perforationen reguliert, d.h. mit dem Durchmesser und dem Abstand zwischen den einzelnen Perforationen.
Erfindungswesentlich ist hier die Kombination aus dem Schwächungsbereich 4 mit verringerter Dicke D2 des Trägers und der Laserperforation durch alle Schichten bis in die Dekorschicht 3 hinein.
Die Dekorschicht 3 wird nicht vollständig perforiert. Es verbleibt eine Restwandstärke 5, da auf der Ansichtsseite keine Perforationen sichtbar sein sollen. Die Regelung der Restwandstärke in der Dekorschicht erfolgt sensorgesteuert nach bekannten Verfahren. Ein Sensor 7 ist auf der Ansichtsseite 11 positioniert und registriert Strahlung, welche während der Laserperforation durch die Dekorschicht 3 hindurchtritt. Mit Erreichen eines Referenzwertes erfolgt die Abschaltung der Laserstrahlung 6. Nach erfolgter Relativbewegung zwischen Laser - Instrumententafel - Sensor wird in definiertem Abstand die nächste Perforation hergestellt.
Durch Vorversuche kann über die Modifikation der Perforationstiefe, der Abstände zwischen den Perforationslöchern und deren Durchmessern ein Optimum zwischen sicherem Aufreißverhalten und Unsichtbarkeit der Perforationslinie 8 im Fahrgastraum gefunden werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann erreicht werden, dass durch die Schwächung aller Schichten in einem Arbeitsgang auf effektive Weise zum einen das Aufreißverhalten der Airbagabdeckung 10 gesichert erfolgt. Zum anderen wird durch die zwischen den Perforationen verbleibenden Stegen des Trägers eine stützende Funktion erreicht, welche ein Absinken der perforierten Dekorschicht 3, und damit eine Sichtbarkeit der Perforationslinie 8 auf der Ansichtsseite 11, verhindert.
4 zeigt die Ansicht auf den Träger 1 mit einem linear geschwächten Bereich und einer mittig eingebrachten linearen Perforationsline 8.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist in 5 aufgezeigt. Erfahrungen der Anmelderin haben gezeigt, dass man die Sichtbarkeit einer Perforationslinie 8 zusätzlich abmindern kann, wenn man nicht linear perforiert, sondern einen um eine Gerade alternierenden Verlauf perforiert. In 5 wurde hier beispielhaft ein sinusförmiger Verlauf gewählt. Der Schwächungsbereich 4 mit verringerter Dicke D2 wird im Beispiel ebenfalls in sinusförmiger Form angelegt.
Es ist natürlich genauso möglich, den Schwächungsbereich 4 mit verringerter Dicke D2 linear auszulegen und die Perforationslinie 8 mit einem um eine Gerade alternierenden Verlauf zu lasern.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Träger
2: Formschicht
3: Dekorschicht
4: Schwächungsbereich
5: Restwandstärke
6: Laserstrahl
7: Sensor
8: Perforationslinie
9: Instrumententafel
10: Airbagabdeckung
11: Ansichtsseite
12: Rückseite

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Schwächung einer Airbagabdeckung (10) in einer mehrschichtigen Instrumententafel (9), umfassend die Schritte: Herstellen (100) eines Trägers (1) mit einer ersten Dicke (D1) und mit einer einen Schwächungsbereich (4) bildenden verringerten Dicke (D2); Aufbringen (200) mindestens einer an einer Ansichtsseite (11) anliegenden Dekorschicht (3) auf den Träger (1); Perforieren (300) des Trägers (1) und der Dekorschicht (3) im Schwächungsbereich (4) mittels einem Laser (6) von einer der Ansichtsseite (11) gegenüberliegenden Rückseite (12) derart, dass eine Restwandstärke (5) in der Dekorschicht (3) verbleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (3) fasriges Material umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht (3) vor dem Schritt des Aufbringens (200) mit einem fixierenden Mittel beschichtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aufbringens (200) mittels Kaschieren erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Restwandstärke (5) mittels eines an der Ansichtsseite (11) angeordneten Sensors (7) gesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Perforierens (300) das Erzeugen einer Perforationslinie (8) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwächungsbereich (4) mit der verringerten Dicke (D2) und die Perforationslinie (8) zumindest bereichsweise geradlinig eingebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwächungsbereich (4) mit der verringerten Dicke (D2) und die Perforationslinie (8) zumindest bereichsweise mit einem um eine Gerade alternierenden Verlauf eingebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwächungsbereich (4) mit der verringerten Dicke (D2) geradlinig und die Perforationslinie (8) mit einem um eine Gerade alternierenden Verlauf eingebracht werden.
Mehrschichtige Instrumententafel (9), welche nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wird.