DE102019118640A1 - Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils und teiltransluzentes Bauteil für eine Fahrzeugkarosserie - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils und teiltransluzentes Bauteil für eine Fahrzeugkarosserie Download PDF

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Norbert Entsfellner
Robin Hofner
Philipp Nikoleizig
Bastian Podgacki
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils (100) für eine Fahrzeugkarosserie mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte:
- Bereitstellen (200) eines transluzenten Bauteils (1),
- Aufbringen (201) einer Grundlackschicht (2) auf eine Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1),
- Aufbringen (202) einer Basislackschicht (3) auf die Grundlack-schicht (2),
- Laserentlacken (203) einer Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1), wobei die Basislackschicht (3) und die Grundlackschicht (2) mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche (11) abgetragen werden,
- Aufbringen (204) einer Klarlackschicht (4) auf die Basislackschicht (3) und die entlackte Lichtaustrittsfläche (11), und
- Erhalt des teiltransluzenten Bauteils (100).

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein teiltransluzentes Bauteil für eine Fahrzeugkarosserie sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
  • STAND DER TECHNIK
  • Teiltransluzente Bauteile werden in moderne Fahrzeugkarosserien insbesondere aus gestalterischen Gründen integriert, damit hinter den Bauteilen angeordnete Beleuchtungseinrichtungen im ausgeschalteten Zustand, d.h. im sogenannten Kaltbild, für einen Betrachter nicht erkennbar sind. Derartig verborgene Beleuchtungseinrichtungen dienen beispielsweise als Begrüßungsbeleuchtung (welcome light) oder können im Zuge einer zunehmenden Autonomisierung von Fahrzeugen für diverse Signallichtfunktionen eingesetzt werden. Das Kaltbild des teiltransluzenten Bauteils soll dem optischen Eindruck des umgebenden Karosserieabschnitts, beispielsweise eines Kotflügels oder einer Stoßstange, entsprechen, und auf die dahinter angeordneten Beleuchtungseinrichtungen soll ein Betrachter erst bei deren Einschalten schließen können.
  • Ein üblicherweise im Stand der Technik eingesetztes teiltransparentes Bauteil umfasst ein transluzentes Bauteil als Grundkörper mit einer mehrschichtigen Lackierung auf einer Ansichtsfläche, wobei die Lackierung aus einem opaken Grundlack, einer farbgebenden Schicht aus einem Basislack sowie einem schützenden, transparenten Klarlack besteht. Eine teilweise Transluzenz ist herstellungsseitig dadurch gegeben, dass die opake Grundlackschicht vor dem Auftragen des Basislacks abschnittsweise mittels Laserentlacken entfernt wird. Eine hinter dem Bauteil angeordnete Lichtquelle kann die vom Grundlack befreiten Bauteilabschnitte durchstrahlen, da der transluzente Grundkörper und die Basislackschicht lediglich zu einer teilweisen Lichtabsorption führen.
  • Nachteilig an teiltransluzenten Bauteilen aus dem Stand der Technik ist, dass die mit Farbstoffpigmenten versetzte Basislackschicht als ein optischer Filter für das von der Lichtquelle ausgesandte Licht wirkt. In der Basislackschicht vollzieht sich aufgrund ihrer spektral selektiven Transmission eine Farbortverschiebung des durchlaufenden Lichtes, was zu einer unerwünschten Veränderung des beabsichtigten Farbeindruckes führt. Es ist daher konzeptionell notwendig, die Farbortverschiebung beim Lichtdurchgang durch die Basislackschicht zu antizipieren und durch eine geeignete Wahl der Lichtfarbe der verwendeten Lichtquellen zu kompensieren. Da die Farbortverschiebung allerdings in hohem Maße von der Farbe und der Dicke der Basislackschicht abhängt, erfordert dieses Vorgehen eine aufwendige, ganzheitliche Planung bzgl. der Auswahl geeigneter Kombinationen aus Beleuchtungseinrichtungen und Basislacken. Alternativ müssen komplex aufgebaute Beleuchtungseinrichtungen verwendet werden, die über eine Vielzahl an Lichtquellen mit unterschiedlichen Lichtfarben verfügen und/oder regelbare Lichtfarben aufweisen. In jedem Fall führt die Verwendung von teiltransluzenten Bauteilen aus dem Stand der Technik also zu nachteilig aufwendigen Prozessen oder Aufbauten mit entsprechend hohen Kosten.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein teiltransluzentes Bauteil für eine Fahrzeugkarosserie sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung vorzuschlagen, womit die vorgenannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden können, d.h. die unerwünschte Farbortverschiebung beim Lichtdurchgang durch das Bauteil zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Herstellungsverfahren gemäß dem Oberbegriff eines der Ansprüche 1, 5 oder 6 sowie einem Bauteil gemäß dem Oberbegriff eines der Ansprüche 9 oder 11 in Verbindung mit den jeweiligen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, zusätzlich zu der opaken Grundlackschicht auch die die Farbortverschiebung erzeugende Basislackschicht abschnittsweise von der Ansichtsfläche des transluzenten Grundkörpers zu entfernen. In den derart entlackten Abschnitten des Bauteils durchläuft das Licht nur den transluzenten und spektral nicht-selektiven Grundkörper sowie die transparente Klarlackschicht, so dass das transmittierte Licht lediglich eine gewisse Intensitätsabschwächung aufweist, jedoch keiner Farbortverschiebung unterliegt.
  • Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines solchen teiltransluzenten Bauteils umfasst mindestens die folgenden Verfahrensschritte:
    • - Bereitstellen eines transluzenten Bauteils,
    • - Aufbringen einer Grundlackschicht auf eine Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils,
    • - Aufbringen einer Basislackschicht auf die Grundlackschicht,
    • - Laserentlacken einer Lichtaustrittsfläche der Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils, wobei die Basislackschicht und die Grundlackschicht mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche abgetragen werden,
    • - Aufbringen einer Klarlackschicht auf die Basislackschicht und die entlackte Lichtaustrittsfläche, und
    • - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils.
  • Beim Laserentlacken trifft gepulste und fokussierte Laserstrahlung, typischerweise mit Energiedichten von einigen J/cm2 und Spitzenleistungen im MW-Bereich, auf die zu entlackende Lichtaustrittsfläche. Die schlagartig eingebrachte Energie führt zu lokaler Sublimation des Lacks oder sprengt das zu entfernende Material in einem kleinen Bereich explosionsartig ab. Die Einwirkzone entspricht dabei lateral der Größe des Laser-Strahlflecks auf der Oberfläche, die Eindringtiefe kann durch die Wahl von Pulsdauer und Energiedichte variiert werden. Indem dieser Prozess vielfach pro Sekunde wiederholt wird, lässt sich die Lichtaustrittsfläche Puls für Puls freilegen. Durch optische Scansysteme werden die Strahlflecken aneinandergesetzt, um eine größere zusammenhängende Fläche zu bearbeiten. In vorteilhafter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Laserentlacken mehrstufig ausgeführt, derart, dass die Lackschichten über der Lichtaustrittsfläche mehrfach von dem Laserstrahl überfahren werden und bei jeder Überfahrt nur ein Teil der Schichtdicke von Basislackschicht und/oder Grundlackschicht abgetragen wird. Beispielsweise werden die Strahlparameter beim Entlacken derart gewählt, dass je Puls eine Einwirktiefe von nur wenigen Mikrometern erzielt wird.
  • Vorzugsweise wird beim Laserentlacken die Fokussierung und/oder die Positionierung des Laser-Strahlflecks auf den Lackschichten über der Lichtaustrittsfläche je Überfahrt schrittweise variiert, derart, dass in der Basislackschicht und in der Grundlackschicht eine Fase in einem Übergangsbereich zur entlackten Lichtaustrittsfläche entsteht. Eine solche Fase dient dazu, beim abschließenden Aufbringen der Klarlackschicht eine vollständige Benetzung des Übergangsbereichs zwischen entlackter Lichtaustrittsfläche und der Mantelfläche von Grundlack- und/oder Basislackschicht mit Klarlack zu gewährleisten und somit die Bildung von Lufteinschlüssen zu vermeiden. Zur weiteren Erhöhung der Benetzbarkeit mit Klarlack werden beim Laserentlacken vorteilhaft die Anzahl der Überfahrten und/oder die Variation der Fokussierung und/oder Positionierung des Laser-Strahlflecks derart gewählt werden, dass auf der Fase eine wohldefinierte Mikrostruktur entsteht. Durch eine derartige, kontrollierte und reproduzierbare Erzeugung einer bestimmten Oberflächenstruktur kann eine Anpassung an das intrinsische Benetzungsvermögen des verwendeten Klarlacks erfolgen.
  • In einem zweiten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird das Entlacken der Lichtaustrittsfläche von Grundlackschicht und Basislackschicht in separaten Verfahrensschritten durchgeführt, d.h. es werden mindestens die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
    • - Bereitstellen eines transluzenten Bauteils,
    • - Aufbringen einer Grundlackschicht auf eine Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils,
    • - Laserentlacken einer Lichtaustrittsfläche der Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils, wobei die Grundlackschicht mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche abgetragen wird,
    • - Aufbringen einer Basislackschicht auf die Grundlackschicht und die entlackte Lichtaustrittsfläche,
    • - Laserentlacken der Lichtaustrittsfläche, wobei die Basislackschicht von der Lichtaustrittsfläche abgetragen wird,
    • - Aufbringen einer Klarlackschicht auf die Basislackschicht, und
    • - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils.
    Der Vorteil dieses zweistufigen Entlackungsprozesses liegt in der geringeren thermischen Belastung der verbleibenden Lackschichten im Übergangsbereich zu der entlackten Lichtaustrittsfläche. In Abhängigkeit von der Empfindlichkeit der verwendeten Lacke kann es andernfalls durch den Wärmeeintrag zur Bildung von unerwünschten Schmauchspuren kommen.
  • Als Alternative zur Entfernung der Basislackschicht wird in einem dritten erfindungsgemäßen Verfahren die Verwendung eines mittels Laserbestrahlung entfärbbaren Basislacks vorgeschlagen, d.h. es werden mindestens die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
    • - Bereitstellen eines transluzenten Bauteils,
    • - Aufbringen einer Grundlackschicht auf eine Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils,
    • - Laserentlacken einer Lichtaustrittsfläche der Ansichtsfläche des transluzenten Bauteils, wobei die Grundlackschicht mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche abgetragen wird,
    • - Aufbringen einer entfärbbaren Basislackschicht auf die Grundlackschicht und die entlackte Lichtaustrittsfläche,
    • - Entfärben der entfärbbaren Basislackschicht auf der Lichtaustrittsfläche mittels Laserbestrahlung,
    • - Aufbringen einer Klarlackschicht auf die Basislackschicht, und
    • - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils.
  • Ein derartiger entfärbbarer Basislack, welcher im entfärbten Zustand zu keiner Farbortverschiebung von transmittiertem Licht führt, ist beispielsweise von Fa. Warnecke & Böhm erhältlich.
  • Bei allen vorgenannten Verfahren wird beim Aufbringen der Grundlackschicht, der Basislackschicht und der Klarlackschicht jeweils eine Lackschichtdicke von vorzugsweise 10 µm bis 50 µm erzeugt. Diese Lackschichtdicken entsprechen dem Aufbau einer modernen Fahrzeuglackierung und es wird so gewährleistet, dass das Kaltbild des derart hergestellten teiltransluzenten Bauteils dem optischen Eindruck benachbarter Karosserieabschnitte gleicht.
  • Die als Lichtaustrittsöffnung fungierende, entlackte oder entfärbte Lichtaustrittsfläche eines erfindungsgemäßen teiltransluzenten Bauteils umfasst in vorteilhafter Ausführungsform eine Mehrzahl von isolierten Strukturen, wobei der Durchmesser dieser Strukturen jeweils 90 µm bis 150 µm beträgt und wobei der Abstand zwischen benachbarten Strukturen in etwa dem typischen Strukturdurchmesser entspricht. Beispielsweise kann die Lichtaustrittsfläche aus einer Vielzahl an kreisförmigen Strukturen bestehen, welche in einer regelmäßigen Gitteranordnung vorliegen. Der Zweck einer derartigen Ausführungsform besteht darin, für das menschliche Auge eines Betrachters in einem typischen Sehabstand von mindestens 30 cm im Kaltbild des teiltransluzenten Bauteils ein opakes Erscheinungsbild analog einer vollflächig lackierten Karosserie zu erzeugen, dennoch aber eine in Summe ausreichend große Lichtaustrittsfläche zur Erzeugung des gewünschten Lichteffektes bei eingeschalteter Beleuchtungseinrichtung zu gewährleisten.
  • BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
    • 1 eine Querschnittsansicht eines teiltransluzenten Bauteils aus dem Stand der Technik,
    • 2 eine Illustration des ersten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
    • 3 eine Illustration des zweiten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,
    • 4 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Bauteils,
    • 5 eine Illustration des dritten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens, und
    • 6 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Bauteil.
  • 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines teiltransluzenten Bauteils 100 aus dem Stand der Technik mit einer dahinter angeordneten Beleuchtungseinrichtung 6. Das teiltransluzente Bauteil 100 umfasst das transluzente Bauteil 1 als Grundkörper, welcher aus einem Kunststoff, beispielsweise aus PC (Polycarbonat), PC-HAT (Polycarbonat - High Temperature), Polycarbonate/Acrylnitril Butadien Styrol (PC/ABS), Polypropylen (PP) oder PEI (Polyetherimid) oder im Falle eines Einsatzes des Bauteils 100 im Innenraum eines Fahrzeugs aus einem dort gebräuchlichen Werkstoff, gefertigt ist, sowie die Lackierung aus dem opaken Grundlack 2 als Grundierung und/oder Füller, dem Basislack 3 als farbgebender Schicht und dem transparenten Klarlack 4 als Schutzschicht. Die Grundlackschicht 2 ist im Bereich der Lichtaustrittsfläche 11 mittels Laserentlacken entfernt worden und dieser Abschnitt dient als Lichtaustrittsöffnung für die von der Beleuchtungseinrichtung 6 ausgesandten Lichtstrahlen 60. Beim Durchtritt durch die Basislackschicht 3 erfahren die Lichtstrahlen 60 eine unerwünschte und kompensationsbedürftige Farbortverschiebung aufgrund der spektral selektiven Transmissionseigenschaften des pigmentierten Basislacks 3. Aufgrund der inhomogenen Dicke der Basislackschicht 3 im Bereich der Lichtaustrittsöffnung 11 ist auch der Effekt der Farbortverschiebung lokal unterschiedlich stark ausgeprägt, wodurch die zu seiner Kompensation notwendigen Maßnahmen weiter verkompliziert werden.
  • Die 2, 3 und 5 illustrieren die erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des teiltransluzenten Bauteils 100. Im jeweils ersten Verfahrensschritt 200 wird ein aus dem Stand der Technik bekanntes, transluzentes Bauteil 1 bereitgestellt. Dessen Ansichtsfläche 10 ist zur Lackierung vorbereitet und weist in der finalen Einbausituation in einer Fahrzeugkarosserie nach außen. Das Aufbringen 201 der Grundlackschicht 2, das Aufbringen 202 der Basislackschicht 3, 30 und das Aufbringen 204 der Klarlackschicht 4 erfolgt jeweils vollflächig, beispielsweise mittels Spritzauftragung, bei typischen Dicken der einzelnen Lackschichten von 10 µm bis 50 µm.
  • Bei dem in 2 illustrierten Verfahren werden die Grundlackschicht 2 und die darauf applizierte Basislackschicht 3 im Bereich der Lichtaustrittsfläche 11 in einem einzigen Verfahrensschritt des Laserentlackens 203 entfernt. Zur Gewährleistung eines präzisen Lackabtrags unter Vermeidung von Abbrand oder sonstiger Beeinträchtigungen der auf dem Bauteil 1 verbleibenden Abschnitte von Grundlackschicht 2 und Basislackschicht 3 müssen die Prozessparameter beim Laserentlacken 203 sorgfältig an den Lacktyp und die Lackschichtdicke angepasst werden, beispielsweise die Fokussierung und Größe des Laser-Strahlflecks sowie die entsprechende Energiedichte und Pulsdauer. Insbesondere kann es dabei erforderlich sein, eine Vielzahl von Überfahrten des Laser-Strahlflecks über die abzutragenden Abschnitte der Lackschichten 2, 3 vorzunehmen, wobei je Überfahrt beispielsweise nur bis zu einer Tiefe von wenigen Mikrometern abgetragen wird. Im Vergleich dazu besteht bei dem in 3 illustrierten Verfahren mit zwei separaten Verfahrensschritten des Laserentlackens 203 von Grundlackschicht 2 und Basislackschicht 3 eine geringere Anfälligkeit für die Erzeugung ungewollter Schmauchspuren oder sonstiger störender Artefakte in den verbleibenden Lackschichtabschnitten, da die Prozessdauer des Laserentlackens 203 jeweils wesentlich geringer ist und somit eine wesentlich geringere, abzuführende Wärmemenge eingebracht wird. Die Herausforderung bei einer derartigen, zweistufigen Entlackungsstrategie liegt in der Notwendigkeit einer präzisen Reproduzierbarkeit in der Positionierung des Bauteils 1 relativ zum Laser-Strahlfleck.
  • Das finale Aufbringen 204 der Klarlackschicht 4 wird vorteilhaft mit einem niedrigviskosen Lack durchgeführt, welcher eine vollständige Benetzung der freigelegten Lichtaustrittsfläche 11, insbesondere im Bereich der Mantelflächen der angrenzenden Grundlackschicht 2 und Basislackschicht 3, erzeugt. Insbesondere ist das Einschließen von Luftblasen in der Klarlackschicht 4 zu vermeiden, da diese zu ungewollter Brechung und Reflexion von transmittiertem Licht führen können. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Abschnittes eines erfindungsgemäßen, teiltransluzenten Bauteils 100, bei welchem zum Zwecke der besseren Benetzbarkeit die Fase 5 auf der Mantelfläche von Grundlackschicht 2 und Basislackschicht 3 im Übergang zu der Lichtaustrittsfläche 11 des transluzenten Bauteils 1 aufgeprägt ist. Zusätzlich weist die Fase 5 die mikrostrukturierte Oberfläche 50 auf, welche etwa als Folge des mehrstufigen Entlackungsprozesses treppenartig ausgebildet sein kann oder aber als eine geometrische Mikrostruktur ausgebildet ist, beispielsweise als ein Muster aus feinskaligen Dellen oder als mäanderförmige Topographien. Eine derartige Mikrostrukturierung dient der weiteren Erhöhung der Benetzbarkeit durch den Klarlack 4, so dass der Klarlack 4 beim Aufbringen effektiv wie durch einen Kapillareffekt in die Lichtaustrittsöffnung oberhalb der entlackten Lichtaustrittsfläche 11 fließt und eine dichte, Lufteinschluss-freie Schutzschicht bildet. Die Bildung der Fase 5 samt Oberflächenstruktur 50 wird durch eine geeignete Wahl der Prozessparameter beim Laserentlacken erzeugt, insbesondere durch eine sequentielle Variation der Fokussierung oder der Positionierung des Laser-Strahlflecks zwischen aufeinanderfolgenden Überfahrten über den abzutragenden Bereich der Lackierung über der Lichtaustrittsfläche 11.
  • 5 illustriert das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eines teiltransluzenten Bauteils 100 unter Verwendung eines entfärbbaren Basislacks 30. Das Aufbringen 202 dieses speziellen Basislacks 30 erfolgt nach dem lokalen Entfernen des Grundlacks 2 mittels Laserentlacken 203. Das Entfärben 205 des entfärbbaren Basislacks 30 über der Lichtaustrittsfläche 11 erfolgt ebenfalls mittels Laserstrahlung, die in der Basislackschicht 30 lokal eine chemische Reaktion hervorruft, welche zu einer dauerhaften Lichtdurchlässigkeit des bestrahlten Abschnitts führt, ohne dass es zu einer Ablation kommt.
  • 6 zeigt eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen, teiltransluzenten Bauteils 100. Bei diesem besteht die Lichtaustrittsfläche 11 aus einer Vielzahl an isolierten, kreisförmigen Strukturen 11a-d, über welchen die Grundlackschicht und die Basislackschicht 3 mittels Laserentlacken entfernt wurden und welche lediglich mit dem transparenten Klarlack 4 bedeckt sind. Über den in 6 dargestellten Ausschnitt des Bauteils 100 hinaus wird das Flächenelement F periodisch wiederholt; die Lichtaustrittsfläche 11 wird somit aus einem quadratischen Gitter von isolierten Strukturen entsprechend der hier dargestellten Strukturen 11a-d gebildet. Die Strukturen 11a-d weisen einen Durchmesser D von vorzugsweise 90 µm bis 150 µm auf und sind zueinander im Abstand A angeordnet, wobei vorzugsweise A=D gilt, so dass der Anteil der Strukturen 11a-d an dem gesamten Flächenelement F rund 20% beträgt. Bei einer solchen Wahl der Größen D und A wird das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges bis zu einem minimalen Sehabstand von etwa 30 cm unterschritten, so dass der optische Eindruck im Kaltbild des teiltransluzenten Bauteils von der Dekorfläche 12 bestimmt wird, d.h. von Farbe und Struktur der Basislackschicht 3 sowie dem Glanz der Klarlackschicht 4. Gleichzeitig ist mit den vorgenannten Wertebereichen für Durchmesser D und Abstand A gewährleistet, dass das optische System aus teiltransluzentem Bauteil 100 und dahinter angeordneter Beleuchtungseinrichtung eine vertretbare Effizienz, d.h. einen in der Praxis ausreichenden Flächentransmissionsgrad bei eingeschalteter Lichtquelle, aufweist sowie eine hinnehmbare Komplexität des Herstellungsprozesses. Alternativ zu der in 6 dargestellten Lichtaustrittsgeometrie mit einer aus kreisförmigen Strukturen 11a-d in quadratischer Gitteranordnung gebildeten Lichtaustrittsfläche 11, können erfindungsgemäß auch andere Strukturen und/oder Strukturanordnungen hergestellt werden. Dabei müssen allerdings die charakteristische Strukturgröße, analog dem Durchmesser D, sowie der Anteil der Strukturen an dem Flächenelement F im Bereich der vorgenannten Werte liegen, um die geforderte Kombination aus opakem Kaltbild und ausreichendem Flächentransmissionsgrad des teiltransluzenten Bauteils zu ermöglichen.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    transluzentes Bauteil
    10
    Ansichtsfläche
    11
    Lichtaustrittsfläche
    11a-d
    isolierte Strukturen
    12
    Dekorfläche
    100
    teiltransluzentes Bauteil
    2
    Grundlackschicht
    3
    Basislackschicht
    30
    entfärbbare Basislackschicht
    4
    Klarlackschicht
    5
    Fase
    50
    Mikrostruktur
    6
    Beleuchtungseinrichtung
    60
    Lichtstrahl
    200
    Bereitstellen des transluzenten Bauteils
    201
    Aufbringen der Grundlackschicht
    202
    Aufbringen der Basislackschicht
    203
    Laserentlacken
    204
    Aufbringen der Klarlackschicht
    205
    Entfärben der Basislackschicht
    D
    Durchmesser
    A
    Abstand
    F
    Flächenelement

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils (100) für eine Fahrzeugkarosserie mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Bereitstellen (200) eines transluzenten Bauteils (1), - Aufbringen (201) einer Grundlackschicht (2) auf eine Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1), - Aufbringen (202) einer Basislackschicht (3) auf die Grundlackschicht (2), - Laserentlacken (203) einer Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1), wobei die Basislackschicht (3) und die Grundlackschicht (2) mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche (11) abgetragen werden, - Aufbringen (204) einer Klarlackschicht (4) auf die Basislackschicht (3) und die entlackte Lichtaustrittsfläche (11), und - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils (100).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserentlacken (203) mehrstufig ausgeführt wird, derart, dass die Lackschichten (2, 3) über der Lichtaustrittsfläche (11) mehrfach von dem Laserstrahl überfahren werden und bei jeder Überfahrt nur ein Teil der Schichtdicke von Basislackschicht (3) und/oder Grundlackschicht (2) abgetragen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserentlacken (203) die Fokussierung und/oder die Positionierung des Laser-Strahlflecks auf den Lackschichten (2, 3) über der Lichtaustrittsfläche (11) je Überfahrt schrittweise variiert wird, derart, dass in der Basislackschicht (3) und in der Grundlackschicht (2) eine Fase (5) in einem Übergangsbereich zur entlackten Lichtaustrittsfläche (11) entsteht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserentlacken (203) die Anzahl der Überfahrten und/oder die Variation der Fokussierung und/oder Positionierung des Laser-Strahlflecks derart gewählt werden, dass auf der Fase (5) eine wohldefinierte Mikrostruktur (50) entsteht.
  5. Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils (100) für eine Fahrzeugkarosserie mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Bereitstellen (200) eines transluzenten Bauteils (1), - Aufbringen (201) einer Grundlackschicht (2) auf eine Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils, - Laserentlacken (203) einer Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils, wobei die Grundlackschicht (2) mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche (11) abgetragen wird, - Aufbringen (202) einer Basislackschicht (3) auf die Grundlackschicht (2) und die entlackte Lichtaustrittsfläche (11), - Laserentlacken (203) der Lichtaustrittsfläche (11), wobei die Basislackschicht (3) von der Lichtaustrittsfläche (11) abgetragen wird, - Aufbringen (204) einer Klarlackschicht (4) auf die Basislackschicht (3), und - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils (100).
  6. Verfahren zur Herstellung eines teiltransluzenten Bauteils (100) für eine Fahrzeugkarosserie mindestens umfassend die folgenden Verfahrensschritte: - Bereitstellen (200) eines transluzenten Bauteils (1), - Aufbringen (201) einer Grundlackschicht (2) auf eine Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1), - Laserentlacken (203) einer Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) des transluzenten Bauteils (1), wobei die Grundlackschicht (2) mittels eines Laserstrahls von der Lichtaustrittsfläche (11) abgetragen wird, - Aufbringen (202) einer entfärbbaren Basislackschicht (30) auf die Grundlackschicht (2) und die entlackte Lichtaustrittsfläche (11), - Entfärben (205) der entfärbbaren Basislackschicht (30) auf der Lichtaustrittsfläche (11) mittels Laserbestrahlung, - Aufbringen (204) einer Klarlackschicht (4) auf die Basislackschicht (30), und - Erhalt des teiltransluzenten Bauteils (100).
  7. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbringen der Grundlackschicht (2), der Basislackschicht (3, 30) und der Klarlackschicht (4) jeweils eine Lackschichtdicke von 10 µm bis 50 µm erzeugt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Laserentlacken (203) jeweils eine Lichtaustrittsfläche (11) entlackt wird, welche eine Mehrzahl von isolierten Strukturen (11a, 11b, 11c, 11d) umfasst, wobei ein Durchmesser (D) der Strukturen (11a, 11b, 11c, 11d) jeweils 90 µm bis 150 µm beträgt.
  9. Teiltransluzentes Bauteil (100) für eine Fahrzeugkarosserie umfassend ein transluzentes Bauteil (1) mit einer Ansichtsfläche (10), dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) eine Klarlackschicht (4) aufweist und eine Dekorfläche (12) der Ansichtsfläche (10) eine Grundlackschicht (2), eine Basislackschicht (3) und eine Klarlackschicht (4) aufweist.
  10. Teiltransluzentes Bauteil (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das teiltransparente Bauteil (100) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
  11. Teiltransluzentes Bauteil (100 für eine Fahrzeugkarosserie umfassend ein transluzentes Bauteil (1) mit einer Ansichtsfläche (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Ansichtsfläche (10) eine Grundlackschicht (2), eine entfärbbare Basislackschicht (30) und eine Klarlackschicht (4) aufweist, wobei die Basislackschicht (30) auf einer Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) entfärbt ist.
  12. Teiltransluzentes Bauteil (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das teiltransparente Bauteil (100) mittels eines Verfahrens nach Anspruch 6 hergestellt ist.
  13. Teiltransluzentes Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundlackschicht (2), die Basislackschicht (3, 30) und die Klarlackschicht (4) jeweils eine von 10 µm bis 50 µm aufweisen.
  14. Teiltransluzentes Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (11) der Ansichtsfläche (10) eine Mehrzahl von isolierten Strukturen (11a, 11b, 11c, 11d) umfasst, wobei ein Durchmesser (D) der Strukturen jeweils 90 µm bis 150 µm beträgt.
  15. Teiltransluzentes Bauteil (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand (A) zwischen benachbarten Strukturen (11a, 11b, 11c, 11d) 90 µm bis 150 µm beträgt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021134377A1 (de) 2021-12-22 2023-06-22 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Außenverkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug
DE102021134062A1 (de) 2021-12-21 2023-06-22 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines durchleuchtbaren Außenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs
DE102021134475A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines durchleuchtbaren Außenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs
WO2023204927A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 Magna Exteriors Inc. Backlit vehicle panel and badge arrangements

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419197A1 (de) * 1993-06-11 1994-12-15 Volkswagen Ag Verfahren zum Herstellen einer ein farbiges Dekor aufweisenden Lackierung
DE10116633A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-10 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Taste oder Blende, insbesondere Taste oder Blende für einen Schalter, sowie Verfahren zur Herstellung
US20040239750A1 (en) * 2001-08-29 2004-12-02 Bernward Kneer Method for the production of a dial and dial produced according to said method
DE102004033358A1 (de) * 2004-07-01 2006-02-02 Tampoprint Ag Verfahren zur Optimierung eines Belichtungsvorgangs und dazu geeignete Vorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4419197A1 (de) * 1993-06-11 1994-12-15 Volkswagen Ag Verfahren zum Herstellen einer ein farbiges Dekor aufweisenden Lackierung
DE10116633A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-10 Valeo Schalter & Sensoren Gmbh Taste oder Blende, insbesondere Taste oder Blende für einen Schalter, sowie Verfahren zur Herstellung
US20040239750A1 (en) * 2001-08-29 2004-12-02 Bernward Kneer Method for the production of a dial and dial produced according to said method
DE102004033358A1 (de) * 2004-07-01 2006-02-02 Tampoprint Ag Verfahren zur Optimierung eines Belichtungsvorgangs und dazu geeignete Vorrichtung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US2004/0 239 750 A1 WPI-Abstract *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021134062A1 (de) 2021-12-21 2023-06-22 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines durchleuchtbaren Außenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs
EP4201694A1 (de) * 2021-12-21 2023-06-28 REHAU Automotive SE & Co. KG Verfahren zur herstellung eines durchleuchtbaren aussenverkleidungsteils eines kraftfahrzeugs
DE102021134377A1 (de) 2021-12-22 2023-06-22 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Außenverkleidungsteils für ein Kraftfahrzeug
EP4205995A1 (de) * 2021-12-22 2023-07-05 REHAU Automotive SE & Co. KG Verfahren zur herstellung eines aussenverkleidungsteils für ein kraftfahrzeug
DE102021134475A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Rehau Automotive Se & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines durchleuchtbaren Außenverkleidungsteils eines Kraftfahrzeugs
WO2023204927A1 (en) * 2022-04-22 2023-10-26 Magna Exteriors Inc. Backlit vehicle panel and badge arrangements

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