DE102019129952A1 - Method for producing a component with a surface and a galvanically generated metal layer arranged on a limited area of the surface - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Oberfläche und einer auf einem begrenzten Bereich der Oberfläche angeordneten galvanisch erzeugten Metallschicht mit folgenden Schritten:a. Bereitstellen eines Zuschnitts einer Folie mit einer Sichtseite und einer Rückseite, die aus einem Kunststoff mit einer nicht galvanisierbaren Oberfläche gefertigt ist;b. Einlegen der Folie in ein Spritzgusswerkzeug;c. Einspritzen eines galvanisierbaren Kunststoffs zumindest in einem Bereich der Rückseite und/oder in einem Randbereich der Folie;d. Entformen des Bauteils;e. Galvanisieren des Bauteils.The invention relates to a method for producing a component with a surface and an electroplated metal layer arranged on a limited area of the surface, with the following steps: a. Providing a blank of a film with a visible side and a rear side, which is made of a plastic with a surface that cannot be electroplated; b. Inserting the film into an injection molding tool; c. Injecting a galvanizable plastic at least in a region of the rear side and / or in an edge region of the film; d. Demolding the component; e. Electroplating the component.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Oberfläche, insbesondere mit einer Sichtseite, und einer auf wenigstens einem begrenzten Bereich der Oberfläche angeordneten galvanisch erzeugten Metallschicht sowie ein nach diesem Verfahren hergestelltes Bauteil und die Verwendung eines solchen Bauteils.The present invention relates to a method for producing a component with a surface, in particular with a visible side, and an electroplated metal layer arranged on at least one limited area of the surface, as well as a component produced by this method and the use of such a component.
Derartige Verfahren sind beispielsweise bekannt aus den Druckschriften
Es gibt einen Bedarf an Bauelementen, die hauptsächlich zu dekorativen Zwecken in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, und zwar in Form von Blenden, Dekorleisten und dergleichen. Solche Bauteile werden an der Sichtseite mit Folien versehen, die bedruckt werden können und dann den optischen Eindruck zum Beispiel von Holz oder Kohlefasergewebe erzeugen können. Die Folien sind entsprechend der erforderlichen Oberflächenkrümmung plastisch vorgeformt und können oberflächlich gehärtet sein, um einen dauerhaft ansprechenden optischen Eindruck zu vermitteln. Diese Folien werden dann im Spritzgussverfahren hinterspritzt so dass ein die Folie tragendes Bauteil entsteht, das beispielsweise Elemente zur Verklipsung tragen kann. Die so erzeugten Spritzgussbauteile werden dann in einen zuvor galvanisierten Rahmen montiert, so dass das fertige dekorative Bauteil entsteht und beispielsweise in einer Öffnung eines Armaturenbretts oder einer Fahrzeugtür als Verkleidung montiert werden kann. Die Herstellung dieser Bauteile ist aufwändig, da die Bauteile zunächst einzeln hergestellt werden müssen und dann mit sehr engen Toleranzen zusammengefügt werden müssen, um die fertige Blende zu erzeugen. Beschädigungen der Oberflächen, die nicht zuletzt beim Zusammenfügen der Bauteile zu einer fertigen Blende vorkommen können, führen dazu, dass die betroffenen Teile nicht verwendbar sind. Auch können zusammengesetzte Baugruppen im Fahrzeug Knarz- und Knackgeräusche verursachen.There is a need for components which are used mainly for decorative purposes in motor vehicles, specifically in the form of panels, decorative strips and the like. Such components are provided with foils on the visible side, which can be printed and then create the visual impression of wood or carbon fiber fabric, for example. The foils are plastically preformed according to the required surface curvature and can be hardened on the surface in order to give a permanently appealing visual impression. These foils are then back-injected in the injection molding process so that a component carrying the foil is created which, for example, can carry elements for clipping. The injection-molded components produced in this way are then mounted in a previously galvanized frame, so that the finished decorative component is created and can be installed as a cladding in an opening of a dashboard or a vehicle door, for example. The manufacture of these components is complex, since the components must first be manufactured individually and then have to be joined together with very tight tolerances in order to produce the finished panel. Damage to the surfaces, which can occur not least when assembling the components to form a finished panel, means that the affected parts cannot be used. Assembled assemblies in the vehicle can also cause creaking and cracking noises.
Der gattungsbildende Stand der Technik ist aus dem Patent
Es besteht deshalb ein Bedarf daran, solche Bauteile mit einer Sichtseite und einer bereichsweise galvanisierten Oberfläche zu erzeugen, die in der Herstellung und in der Handhabung einfacher und dauerhafter sind. Damit gehen eine geringere Teilevielfalt und geringere Kosten einher.There is therefore a need to produce such components with a visible side and a surface galvanized in some areas, which are simpler and more durable to manufacture and handle. This is accompanied by a lower number of parts and lower costs.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Merkmale weiterer Verfahrensschritte ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by a method with the features of claim 1. Advantageous features of further method steps emerge from the dependent claims.
Weil bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit einer Oberfläche und einer auf einem begrenzten Bereich der Oberfläche angeordneten galvanisch erzeugten Metallschicht und den folgenden Verfahrensschritten:
- a) Bereitstellen eines Zuschnitts einer Folie mit einer Sichtseite und einer Rückseite, die aus einem Kunststoff mit einer nicht galvanisierbaren Oberfläche gefertigt ist;
- b) Einlegen der Folie in ein Spritzgusswerkzeug;
- c) Einspritzen eines galvanisierbaren Kunststoffs zumindest in einem Bereich der Rückseite und/oder in einem Randbereich der Folie;
- d) Entformen des Bauteils;
- e) Galvanisieren des Bauteils,
- a) providing a blank of a film with a visible side and a rear side, which is made of a plastic with a surface that cannot be electroplated;
- b) placing the film in an injection molding tool;
- c) injection of a galvanizable plastic at least in a region of the rear side and / or in an edge region of the film;
- d) demolding the component;
- e) electroplating the component,
Die Oberflächenbeschichtung, auch „Hardcoat“ genannt, wird in der Herstellung der Folie aufgebracht. Diese kann dann beispielsweise rückseitig bedruckt werden, anschließend vorgeformt werden durch Thermoformen oder Hochdruckformen (high pressure forming). Der Zuschnitt wird dann beispielsweise ausgestanzt und dann der Hardcoat durch Wärme und/oder UV-Strahlung gehärtet, wobei die Aushärtung auch nach dem Spritzgießvorgang erfolgen kann. Danach kann der Vorformling im Spritzgießwerkzeug hinterspritzt und nach dem Entformen galvanisiert werden.The surface coating, also called “hardcoat”, is applied during the production of the film. This can then be printed on the back, for example, and then preformed by thermoforming or high pressure forming. The blank is then punched out, for example, and the hardcoat is then hardened by heat and / or UV radiation, the hardening also being able to take place after the injection molding process. The preform can then be back-injected in the injection molding tool and galvanized after removal from the mold.
Unter einem „Zuschnitt“ ist im Zusammenhang der vorliegenden Beschreibung nicht nur eine ebene Folie zu verstehen, sondern auch ein aus einer ebenen Folie hergestellter dreidimensional geformter Formling für das Spritzgussverfahren, ein sogenannter Einleger.In the context of the present description, a “blank” is to be understood as meaning not only a flat film, but also a three-dimensional molded article produced from a flat film for the injection molding process, a so-called insert.
Bevorzugt wird die Folie vor dem Zuschneiden mit einem Dekor bedruckt. Die Folie wird dann bis in die beim Zuschneiden erzeugten Randbereiche gleichmäßig und ohne Randeffekte mit einer Dekoroberfläche ausgestattet.The film is preferably printed with a decoration before it is cut to size. The film is then provided with a decorative surface evenly and without edge effects, right down to the edge areas created during cutting.
Es wird weiter bevorzugt, dass die Folie vor dem oben genannten Schritt c, dem Einspritzen eines galvanisierbaren Kunststoffs zumindest in einem Bereich der Rückseite und/oder einem Randbereich der Folie, plastisch vorgeformt wird. Durch diesen Schritt werden mechanische Spannungen im späteren komplettierten Bauteil minimiert.It is further preferred that the film is plastically preformed before the above-mentioned step c, the injection of an electroplatable plastic, at least in a region of the rear side and / or an edge region of the film. This step minimizes mechanical stresses in the later completed component.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird zusätzlich zu dem bereichsweisen Einspritzen eines galvanisierbaren Kunststoffs auch das Einspritzen eines transparenten oder transluzenten nicht galvanisierbaren Kunststoffs vorgesehen. Es handelt sich dann um ein Zwei- oder Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, bei dem das mit der Folie verbundene Spritzgussmaterial bereichsweise galvanisierbar ist, um einen entsprechenden optischen Eindruck und eine entsprechende Oberflächenqualität zu erzeugen, in anderen Bereichen aber durchleuchtbar ist, um eine Innenraumbeleuchtung eines Kraftfahrzeugs, Betätigungssymbole oder Informationssymbole erzeugen zu können. Dabei kann es insbesondere auch vorgesehen sein, dass der nicht galvanisierbare, transluzente oder transparente Kunststoff in einem Bereich der Rückseite der Folie angeordnet wird. Wenn dieser Kunststoff hinterleuchtet oder durchleuchtet wird, ergibt sich die Möglichkeit, die Folie bei ausgeschalteter Beleuchtung mit einem Holzdekor, einem Karbonfaserdekor oder einer ähnlichen Oberflächengestaltung zu versehen, die bei ausgeschalteter Beleuchtung eine einheitliche Sichtseite bietet, während bei eingeschalteter Hintergrundbeleuchtung im Dunkeln auf der Folie Schriftzüge, Symbole oder andere grafische Elemente erzeugt werden können. Weiter besteht vorteilhaft die Möglichkeit, das Bauteil nach dem Galvanisieren zumindest an der Sichtseite noch zu hydrophobieren und/oder zu versiegeln, damit die Anhaftung von Verschmutzungen an der Oberfläche im Gebrauch minimiert wird. Schließlich kann vorgesehen sein, dass im Schritt c der Randbereich der Folie an seinem äußeren Umfang von dem galvanisierbaren Kunststoff umgeben wird, sodass die Sichtseite der Folie ohne Absatz an die Oberfläche des eingespritzten Kunststoffs anschließt, der Randbereich also flächig und bündig an die Folie angeformt wird. Im anschließenden Galvanikprozess ergibt sich dann eine präzise, konturenscharfe Umrandung der im Prozess nicht galvanisierten Folie.In a particularly preferred embodiment, in addition to the injection of a galvanizable plastic in regions, the injection of a transparent or translucent, non-galvanizable plastic is also provided. It is then a two- or multi-component injection molding process, in which the injection molding material connected to the film can be electroplated in some areas in order to create a corresponding optical impression and a corresponding surface quality, but in other areas it can be illuminated to provide interior lighting in a motor vehicle, To be able to generate actuation symbols or information symbols. It can also be provided in particular that the translucent or transparent plastic that cannot be electroplated is arranged in a region of the rear side of the film. If this plastic is backlit or backlit, there is the option of providing the film with a wood decor, carbon fiber decor or a similar surface design when the lighting is switched off, which offers a uniform visible side when the lighting is switched off, while writing on the film in the dark when the backlighting is switched on , Symbols or other graphic elements can be generated. Furthermore, there is advantageously the possibility of hydrophobizing and / or sealing the component after electroplating, at least on the visible side, so that the adhesion of dirt to the surface is minimized during use. Finally, it can be provided that in step c the edge area of the film is surrounded on its outer circumference by the electroplatable plastic, so that the visible side of the film adjoins the surface of the injected plastic without a shoulder, i.e. the edge region is formed flat and flush with the film . In the subsequent electroplating process, the result is a precise, well-defined border of the film that was not electroplated in the process.
Es kann auch vorteilhaft sein, einen zweiten, opaken und nicht galvanisierbaren Kunststoff im Bereich der Rückseite der Folie einzuspritzen. Dieser zweite Kunststoff kann ein Hart- oder Weichkunststoff sein, der für eine flexiblere und stabilere Befestigung des Bauteils, eine bessere Geräuschdämpfung oder als Dichtung dienen kann. Der zweite Kunststoff kann auch als Rand von dem Bauteil abstehen und dann zum Vernähen von Textilien oder Leder dienen.It can also be advantageous to inject a second, opaque and non-electroplating plastic in the area of the rear side of the film. This second plastic can be a hard or soft plastic, which can be used for a more flexible and stable fastening of the component, better noise dampening or as a seal. The second plastic can also protrude from the component as an edge and then serve to sew textiles or leather.
Durch die besondere Dauerhaltbarkeit des so hergestellten Bauteils eignet es sich zur Verwendung im Innenraum eines Kraftfahrzeugs, weil es zum Beispiel durch Kontakt mit der Haut eines Passagiers nicht korrodiert. Auch ist das Bauteil besonders unempfindlich gegenüber mechanischen Beanspruchungen. Weiter ist es vorteilhaft, derart hergestellte Bauteile als Dekorelemente im Außenbereich von Kraftfahrzeugen zu verwenden, da dort auftretende Beanspruchungen im Betrieb und bei der Reinigung des Fahrzeugs ebenfalls innerhalb eines üblicherweise auftretenden Umfangs nicht zu einer Beschädigung des Bauteils führen. Gleiches gilt bei der Verwendung als Element eines elektronischen Geräts.Due to the special durability of the component produced in this way, it is suitable for use in the interior of a motor vehicle because it does not corrode, for example, when it comes into contact with the skin of a passenger. The component is also particularly insensitive to mechanical loads. It is also advantageous to use components produced in this way as decorative elements in the exterior of motor vehicles, since stresses occurring there during operation and when cleaning the vehicle do not lead to damage to the component within the scope that usually occurs. The same applies when used as an element of an electronic device.
Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung schematisch dargestellt und beschrieben.Two exemplary embodiments of the present invention are illustrated and described schematically below with reference to the drawing.
Es zeigen:
-
1 : einen schematischen Aufbau im Querschnitt eines Bauteils, welches aus zwei Komponenten (Folie und galvanisierbarer Kunststoff) gefertigt ist; sowie -
2 : einen schematischen Querschnitt ähnlich1 , jedoch mit einem zusätzlichen nicht galvanisierbaren, durchleuchtbaren Kunststoff als dritter Komponente.
-
1 : a schematic structure in cross section of a component which is made of two components (foil and plastic that can be electroplated); as -
2 : a schematic cross section similar1 but with an additional, non-electroplatable, translucent plastic as a third component.
In der
Die Folie
Eine mögliche Oberflächenbeschichtung zur Erhöhung der Kratzbeständigkeit wird von der AKZO NOBEL COATINGS INC., USA, unter der Produktnummer 807171 und dem Produktnamen FLUOREX CLEAR PVDF/ACRYLIC angeboten.A possible surface coating to increase scratch resistance is offered by AKZO NOBEL COATINGS INC., USA, under the product number 807171 and the product name FLUOREX CLEAR PVDF / ACRYLIC.
Die Folie
In dem Verfahren wurde die Folie
Das Spritzgussverfahren ermöglicht es bei geeigneter Verfahrensführung, eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der Folie
Das in
In der
Das Bauteil nach
Der Kunststoff
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung des Bauteils nach
Nach dem Aushärten kann das in
Der Kunststoff
Eine vorteilhafte Verwendung eines derart hergestellten Bauteils mit einer im Bereich der Sichtseite
In den
Außerdem wird in der Praxis der Kunststoff
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 10208674 A1 [0002]DE 10208674 A1 [0002]
- DE 102007015625 A1 [0002]DE 102007015625 A1 [0002]
- US 6764626 B2 [0004]US 6764626 B2 [0004]
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JP7187653B1 (en) * | 2021-12-21 | 2022-12-12 | 株式会社サカイヤ | Molded resin product with cushioning and decoration and method for producing the same |
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-
2019
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