DE102020105729A1

DE102020105729A1 - Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels

Info

Publication number: DE102020105729A1
Application number: DE102020105729.6A
Authority: DE
Inventors: Jens Humpenoeder; Bernd-Uwe Kettemann; Harald Tattko; Helge Warta
Original assignee: Daimler AG; Karl Woerwag Lack und Farbenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG; PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 2020-03-04
Filing date: 2020-03-04
Publication date: 2021-09-09

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels (2; 2'), wobei das Abdeckpanel (2; 2') einen Grundkörper (4) aufweist, in dem auf einer ersten Seite (10) wenigstens ein Ornament (6, 26) eingebracht wird, wobei das wenigstens eine Ornament (6, 26) als Vertiefung gegenüber einer Oberfläche (36) der ersten Seite (10) ausgebildet ist, wobei der Grundkörper (4) mit einer Lackschicht (14) beschichtet wird, wobei zum Aufbringen der Lachschicht (14) eine Transferlackfolie (44) auf den Grundkörper aufgebracht wird, wobei der Transferlack (44) das wenigstens eine Ornament (6, 26) überspannt, und wobei das wenigstens eine Ornament (6, 26) nach dem Aufbringen der Transferlackfolie (44) freigeschnitten wird.

Description

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels, insbesondere als Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs.
Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.
Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmotoren produzieren im Betrieb Abwärme, die abgeführt werden muss, um den Verbrennungskraftmotor thermisch stabil zu halten. Hierfür sind entsprechende Verbrennungskraftmaschinen üblicherweise wasser- oder luftgekühlt. Die überschüssige Wärmeenergie wird großen Kühlflächen zugeführt und von dort durch den Fahrtwind oder mittels Ventilatoren abgeführt.
Fahrzeugfronten von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere solche, bei denen die Verbrennungskraftmaschinen vor einer Fahrerkabine angeordnet sind (Frontmotoren), weisen daher in aller Regel am vorderen Ende des Kraftfahrzeugs große Lüftungsöffnungen auf. Die Lüftungsöffnungen sind in der Regel mit einer Gitter- oder Lamellenstruktur geschützt. Hinter einer solchen Gitter- oder Lamellenstruktur ist üblicherweise ein entsprechender Kühler angeordnet.
Bei Elektrokraftfahrzeugen sind große Kühlöffnungen in der Regel nicht mehr nötig. Elektromotoren produzieren eine geringere Menge an Abwärme.
Fahrzeugfronten können daher anders gestaltet werden. Aber auch modernere, effizientere Verbrennungskraftmaschinen haben einen geringeren Kühlbedarf, sodass Fahrzeugfronten anders gestaltet werden können und kleinere Kühlöffnungen vorgesehen werden müssen. Dies bringt mit sich, dass größere Flächen geschlossen gestaltet werden müssen.
Die Anzahl von Fahrassistenzsystemen in Kraftfahrzeugen nimmt stetig zu. Fahrassistenzsysteme benötigen in aller Regel Sensoren, um notwendige, zu überwachende und/oder regelnde Eingangsgrößen bereitzustellen. Insbesondere sind nach außen gerichtete Sensoren erforderlich, wenn die Fahrassistenzsysteme die Umgebung des Kraftfahrzeugs überwachen sollen. Daher ist es bekannt, im Bereich einer Fahrzeugfront Sensoren vorzusehen, die die Umgebung, insbesondere den vorausfahrenden Verkehr, überwachen können. Solche Sensoren können beispielsweise Radarsensoren, Lidarsensoren, Kameras oder Ultraschallsensoren umfassen.
Somit ergeben sich zur Gestaltung und Verkleidung einer Fahrzeugfront neue Möglichkeiten, aber auch Herausforderungen, insbesondere aufgrund der hohen mechanischen Belastung, der ein Frontbereich eines Kraftfahrzeuges ausgesetzt ist, beispielsweise aufgrund von Steinschlag, Insekten und anderen abrasiven Substanzen. Des Weiteren sollen die zuvor erwähnten Sensoren möglichst gut integriert werden können. Die gestalterischen Möglichkeiten erlauben insbesondere das Vorsehen größerflächiger Blenden und weiterer neuer Designelemente.
Aus der WO 2019/076859 A1 ist eine Frontblendenanordnung für ein Elektrofahrzeug bekannt, wobei die Anordnung eine zumindest teilweise optisch transparente Laminatfolie mit Seitenkanten aufweist, die ein optisch transparentes thermoplastisches Substrat und mindestens eine Schutzschicht aufweist, und eine Abstandsstruktur mit einer Basis und einer peripheren aufrechten Wand, die sich von der Basis aus erstreckt, wobei die aufrechte Wand an mindestens einem Teil der Seitenkanten des Laminats mit dem Laminat verbunden ist, so dass ein Raum zwischen der Laminatfolie und der Abstandsstruktur entsteht und eingeschlossen ist, und wobei die mindestens eine Schutzschicht des Laminats von der Abstandsstruktur abgewandt ist.
Es stellt sich die Aufgabe, Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass ein Abdeckpanel mit einer hochwertigen Anmutung hergestellt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß Anspruch 1. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels, wobei das Abdeckpanel einen Grundkörper aufweist, in dem auf einer ersten Seite wenigstens ein Ornament eingebracht wird, wobei das wenigstens eine Ornament als Vertiefung gegenüber einer Oberfläche der ersten Seite ausgebildet ist, wobei der Grundkörper mit einer Lackschicht beschichtet wird, wobei zum Aufbringen der Lackschicht eine Transferlackfolie auf den Grundkörper aufgebracht wird, so dass die Transferlackfolie das wenigstens eine Ornament überspannt, wobei das wenigstens eine Ornament nach dem Aufbringen der Transferlackfolie freigeschnitten wird.
Die Lackchicht dient in einigen Ausführungsformen vor allem zur Verdeckung von hinter der Lackchicht liegenden technischen Komponenten, um eine hochwertige Anmutung des Abdeckpanels zu erreichen. Somit ist es möglich, hinter der Lackschicht Befestigungselemente oder andere Bauteile von außen unsichtbar anzuordnen.
Die Lackschicht umfasst bevorzugt übliche Farbpigmente und eine Matrix aus einem üblichen Bindemittel. Bei den Farbpigmenten kann es sich um organische und/oder anorganische Pigmente handeln.
In bevorzugten Ausführungsformen kann die Lackschicht eine opake Schicht sein. Die opake Schicht blockiert Licht in einem sichtbaren Wellenlängenbereich. Die opake Schicht kann verschiedene Farben aufweisen. Somit kann die opake Schicht an die Farbgestaltung des Kraftfahrzeuges, das mit dem entsprechenden Abdeckpanel ausgestattet wird, angepasst werden.
Zudem ist es möglich, den Grundkörper transparent zu gestalten, sodass der Grundkörper bei verschiedenen Ausführungsformen unverändert verwendet werden kann. Dies reduziert die Anzahl an Bauteilen Varianten und damit den logistischen Aufwand und in der Folge die damit entstehenden Kosten.
Das Ornament stellt eine Vertiefung gegenüber der Oberfläche des Abdeckpanels dar. Die erste Seite kann in Bezug auf das Kraftfahrzeug eine Innenseite sein, sodass die Außen- bzw. Sichtseite des Grundkörpers eine glatte Oberfläche darstellt. Die Oberfläche des Abdeckpanels kann gekrümmt sein, beispielsweise um eine aerodynamische Kontur im Frontbereich eines entsprechenden Kraftfahrzeugs zu ermöglichen. Ein entsprechendes Abdeckpanel kann jedoch auch in einem Seiten- oder Heckbereich verwendet werden, und kann auch dort eine gekrümmte Kontur aufweisen. Auch sind Anwendungen im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs denkbar.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem mindestens einen Ornament um mindestens eine sternförmige Vertiefung.
Ein entsprechendes Ornament kann eine technische und/oder eine gestalterische Funktion erfüllen, beispielsweise durch Erzeugung von sichtbaren Strukturen, die durch Lichtbrechung und Lichtreflexion entstehen. Insbesondere, wenn die sichtseitige Oberfläche des Grundkörpers glatt ist, wirken die Strukturen eingebettet, was ästhetisch besonders hochwertig und ansprechend aussieht.
Insbesondere, aber nicht ausschließlich, wenn hinter dem Ornament ein Sensor angeordnet werden soll, ist es wichtig, dass die technische Funktion des entsprechenden Sensors nicht beeinträchtigt wird. Dies könnte je nach verwendetem Sensor und verwendetem Schichtmaterial durch die opake Schicht oder durch eine Kontur oder Schichtdickenunterschiede im Schichtmaterial passieren. Deswegen ist es bei solchen Sensoren sinnvoll, einen Bereich vor dem Sensor, hier das Ornament, von der opaken Schicht freizuhalten.
Desweiteren kann die Beschichtung im Bereich des Ornaments unsauber sein, insbesondere wenn diese als Folie aufgebracht wird.
Das Aufbringen einer Lackschicht mittels einer Transferlackfolie ist eine Technologie, die beispielsweise in der WO 2010/094425 A2 oder der WO 2014/108335 A1 beschrieben ist. Zur Herstellung einer Transferlackfolie wird eine Lackschicht auf einem Träger, insbesondere einer Trägerfolie, gebildet. Zum Applizieren der Lackschicht kann die Transferlackfolie mit der Lackschicht voran gegen ein zu beschichtendes Bauteil, hier den Grundkörper, gepresst werden, also in Kontakt mit dem Grundkörper gebracht werden, sodass die Lackschicht an dem Grundkörper anhaftet. Anschließend kann der Träger entfernt werden, wobei die Lackschicht auf dem Bauteil verbleibt. Genau so erfolgt die Applikation auch gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Transferlackfolie kann hinsichtlich ihrer elastischen Eigenschaften hinreichend steif ausgestaltet werden, um das Überspannen eines Ornaments zu ermöglichen, ohne dass sie weit genug in das oder die Ornamente einsinkt, um einen Kontakt zwischen der Lackschicht und Ornamentgrund herzustellen.
Vor dem Applizieren der Lackschicht auf das Bauteil kann in bevorzugten Ausführungsformen die Transferlackfolie lackseitig mit einer Schicht aus einer haftvermittelnden Masse überzogen werden. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, das zu beschichtende Bauteil, hier den Grundkörper, vor dem Applizieren mit einer solchen Masse zu überziehen. Die haftvermittelnde Masse kann beispielsweise UV-härtend oder thermisch härtend ausgestaltet sein.
Das Aufbringen der Lackschicht mittels der Transferlackfolie gewährleistet ein Lackieren der Oberfläche der ersten Seite ohne dass der der Lack in einer von dem mindestens einen Ornament gebildeten Vertiefung anhaftet. Durch das Freischneiden des Transferlacks im Bereich des Ornaments und Entfernen desselben kann die Lackschicht um das oder die Ornamente herum aufgebracht sein und das oder die Ornamente selbst aussparen.
In bestimmten Ausgestaltungen ist es möglich, die Transferlackfolie als Bahnware herzustellen und als Rolle auszuwickeln. Die Rolle kann dann transportiert und vor Ort der Herstellung des Abdeckpanels auf Form geschnitten und eingesetzt werden. Das Aufbringen kann als Laminieren erfolgen.
Mithilfe des Transferlackverfahrens ist es möglich, eine hochwertige Oberflächenbeschaffenheit eines ornamentierten Abdeckpanels mit geringem Energieaufwand zu verwirklichen.
In einer weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Transferlackfolie mit einer flexiblen Membran aufgebracht wird, wobei die flexible Membran zum Anpressen der Transferlackfolie dient, und wobei die Transferlackfolie beim Anpressen so formstabil bleibt, dass sie sich nicht bis auf einen Grund des wenigstens einen Ornaments zieht.
Bevorzugt ist der Träger der Transferlackfolie zu diesem Zweck eine Kunststofffolie mit einer gleichmäßigen Dicke zwischen 30 und 300 µm, insbesondere zwischen 100 und 150 µm, insbesondere 120 µm. Der Träger kann nach der Trocknung unter anderem gestanzt oder mit einem Plotter geschnitten werden. Der Träger kann aus einem unpolaren Kunststoff, insbesondere aus der Gruppe der Polypropylene oder Phenoplaste sein.
Die Lackschicht auf dem Träger weist bevorzugt eine gleichmäßige Schichtdicke im Bereich von 8-28 µm, insbesondere von 15-19 µm auf. Die Lackschicht kann auf Kunststoffdispersionsbasis aufgebaut sein, insbesondere Polyurethan, Polyethylen, oder Polycarbonat.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Anpressen der Transferlacksfoliean den Grundkörper in einer Unterdruckatmosphäre vorgenommen wird.
Durch Anpressen in Unterdruckatmosphäre ist es möglich, eine höhere Beschichtungsqualität und geringeren Ausschuss zu erreichen, da Verwerfungen in der Lackschicht durch Luftblasen unwahrscheinlicher werden.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Freischneiden mithilfe eines Lasers vorgenommen wird, der einen Ornamentrand des Ornaments abfährt.
Der Laser ist in der Lage, eine Kontur der Lackschicht präzise abzufahren und die Lackschicht präzise an den Kanten des Ornaments, also den Übergang von Ornament zur Oberfläche, abzuschneiden.
In einer darüber hinausgehenden, weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Laser parallel zu einer Flächennormalen des Grundkörpers geführt wird.
Durch das Führen des Lasers parallel zu einer Flächennormalen des Grundkörpers ist es möglich, saubere Kanten zu erstellen, die einen hochwertigen Eindruck hinterlassen.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass mittels einer optischen Erkennungseinrichtung eine Lage des wenigstens einen Ornaments erkannt und Laser und Abdeckpanel relativ zueinander anhand der mittels der optischen Erkennungseinrichtung ermittelten Lage positioniert und verfahren werden.
In einer Variante ist es möglich, den Laser relativ zum statisch fixierten Abdeckpanel zu bewegen. In einer anderen Variante ist es möglich, dass Abdeckpanel relativ zum statisch fixierten Laser zu bewegen. In einer dritten Variante können sowohl Laser als auch Abdeckpanel relativ zur Umgebung und relativ zueinander bewegt werden. Mithilfe der optischen Erkennungsvorrichtung ist es möglich, die Position des wenigstens einen Ornaments exakt zu erfassen. Hierdurch kann eine aufwändige Positionierung des Abdeckpanels relativ zum Laser vermieden werden.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Einbringen des Ornaments in den Grundkörper durch Urformung, Umformung oder spanabhebende Verfahren vorgenommen wird.
Entsprechende spanabhebende Verfahren können beispielsweise Fräsen sein.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lackschicht als einziges Pigment Ruß umfasst.
Die Verwendung von Ruß eignet sich insbesondere in Verbindung mit der Verwendung von Lasern, da sich Rußschichten mithilfe des Lasers gut auftrennen lassen.
Grundsätzlich kann in einer Verfahrensvariante A unmittelbar nach dem Aufbringen der Transferlackfolie der Träger der Transferlackfolie abgezogen und die Lackschicht der Transferlackfolie freigelegt werden. Beim Freischneiden des mindestens einen Ornaments muss dann etwa der bevorzugt eingesetzte Laser nur noch die Lackschicht durchdringen. Abgeschnittene Bereiche der Lackschicht können dann entfernt werden.
Von Vorteil kann es allerdings auch sein, den Träger in einer Verfahrensvariante B zunächst auf der Lackschicht zu belassen. In diesem Fall wird beim Freischneiden nicht nur die Lackschicht sondern auch der Träger durchtrennt. Abgeschnittene Bereiche der Transferlackfolie können dann entfernt werden.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die abgeschnittene Transferlackfolie und/oder die abgeschnittene Lackschicht abgesaugt wird.
Durch Absaugen der abgeschnittenen Transferlackfolie und/oder der abgeschnittenen Lackschicht kann mechanische Berührung von Gegenständen mit dem Abdeckpanel vermieden werden, was eine Beeinträchtigung der Oberflächenqualität vermeidet.
Die Verfahrensvariante B eröffnet die Möglichkeit, auch das mindestens eine Ornament mit einer Beschichtung zu versehen, die sich von der das Ornament umgebenden Lackschicht abhebt, ohne dabei die nicht freigeschnittenen Bereiche des Grundkörpers ungewollt zu verschmutzen, da der Träger als Maske fungiert. So können beispielsweise die Wände und der Boden des Ornaments mit einem Flüssiglack besprüht oder aber metallisiert werden, beispielsweise mit einer metallisch spiegelnden Silberschicht. Anschließend kann dann der Träger abgezogen werden. Auf diese Weise lassen sich elegant farbliche Abgrenzungen erzeugen.
In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die das mindestens eine Ornament umgebende Lackschicht und/oder die Beschichtung des Ornaments überlackiert wird.
Durch das Überlackieren der Lackschicht und/oder der Beschichtung des Ornaments können verschiedene Effekte erzielt werden. Einerseits ist es möglich, die Lackchicht und/oder die Beschichtung zu schützen, indem eine härtere Schicht, insbesondere eine Kratzfestschicht aufgebracht wird. Bei Anordnung eines Sensors im oder am Ornament und/oder in oder an dem Grundkörper kann die Kratzfestschicht transparent für den Sensor sein. Auch können optisch ansprechende Effekte erzielt werden, beispielsweise durch Verwendung von metallischen oder spiegelnden Oberflächen.
Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Abdeckpanel, hergestellt nach dem zuvor beschriebenen Verfahren.
Ein weiterer unabhängiger Gegenstand betrifft ein Abdeckpanel mit einem Grundkörper, in dem auf einer ersten Seite wenigstens ein Ornament eingebracht ist, wobei das wenigstens eine Ornament als eine Vertiefung gegenüber einer Oberfläche der ersten Seite ausgebildet ist, wobei der Grundkörper mit einer Lackschicht beschichtet ist, wobei das Ornament frei von der Lackschicht ist.
In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Ornament in den Grundkörper durch Urformung, Umformung oder spanabhebende Verfahren gebildet ist.
Der Grundkörper kann insbesondere spritzgegossen sein, wobei das wenigstens eine Ornament in der Gussform ausgeprägt ist.
In einer weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lackschicht als einziges Pigment Ruß enthält.
In einer weiteren Ausführungsform kann das mindestens eine Ornament mit der Beschichtung versehen sein, die sich farblich von der Lackschicht abhebt.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lackschicht und/oder die Beschichtung überlackiert ist.
Die Überlackierung kann optische Effekte und/oder technischen Wirkung haben, beispielsweise eine Kratzfestbeschichtung oder eine spiegelnde oder metallische Beschichtung.
Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper auf der dem Ornament gegenüberliegenden Seite beschichtet ist.
In einer anderen weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in oder an dem Ornament oder in oder an dem Grundkörper ein Sensor angeordnet ist.
Ein entsprechender Sensor kann insbesondere ein Radarsensor, Lidarsensor oder Ultraschallsensor sein.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen schematisch:

1 ein Abdeckpanel in einer Explosionsdarstellung;
2 das Abdeckpanel aus 1 von einer Außenseite;
3 einen Schnitt eines Abdeckpanels in einem zweiten Ausführungsbeispiel;
4 einen Schnitt eines Abdeckpanels in einer zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Sensor;
5 einen Schnitt des Abdeckpanels aus 1 entlang der Schnittlinie B-B aus 2;
6 einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß 1;
7 einen zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß 1;
8 einen dritten Verfahrensschritt zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß 1;
9 einen vierten Verfahrensschritt zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß 1, sowie
10 einen fünften Verfahrensschritt zur Herstellung eines Abdeckpanels gemäß 1.

Gleiche oder gleichwirkende Bauteile werden in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Abdeckpanel 2 in einer Explosionsdarstellung.
Das Abdeckpanel 2 weist einen Grundkörper 4 auf, in den ein Ornament 6 eingebracht ist. In den Grundkörper 4 sind weitere, in 1 nicht sichtbare, kleinere Ornamente eingebracht.
Das Abdeckpanel 2 weist eine Außenseite 8 und eine Innenseite 10 auf. Wie in den 3 bis 10 zu sehen ist, ist das Ornament als Vertiefung ausgebildet.
Das Abdeckpanel 2 weist des Weiteren eine Blende 12 auf, die einen Rand des Abdeckpanels 2 abdeckt. Des Weiteren ist eine opak ausgestaltete Lackschicht 14 vorgesehen, die den Grundkörper 4 verdeckt. Die Lackschicht 14 weist mehrere Aussparungen 16 auf, die um das Ornament 6 und die in 1 nicht sichtbaren, kleineren Ornamente herum geformt sind.
Hinter der Lackschicht 14 ist eine PVD-Schicht 18 vorgesehen, die wiederum von einer Schutzschicht 20 abgedeckt ist. Durch die PVD-Schicht 18 und die Schutzschicht 20 wird der Grundkörper von der Innenseite 10 aus gegen Beschädigungen geschützt. PVD-Schicht 18 und Schutzschicht 20 sind für Strahlen in Radarwellenlänge transparent.
Hinter der Schutzschicht 20 ist ein Radarsensor 22 hinter dem Ornament 6 vorgesehen, der durch den Grundkörper 4 hindurch sensiert, also Radarstrahlen sendet und empfängt.
Radarsensor 22 und Ornament 6 sind aus unterschiedlichen Gründen hintereinander angeordnet. Der Radarsensor 22 ist technisch optimal in der Mitte des Kraftfahrzeugs platziert. Dies ist aus ästhetischen Gründen gleichzeitig der beste Ort für das Ornament 6.
In den Grundkörper 4 ist von der Außenseite 8 betrachtet eine elektrische Heizung 24 vorgesehen, die notwendig ist, um die Außenseite 8 zu beheizen, sodass diese eisfrei bleibt, damit der Radarsensor 22 auch bei niedrigen Außentemperaturen einwandfrei funktioniert.
In der Explosionszeichnung nach 1 sind einige Schichten gezeigt, die jedoch noch durch weitere Schichten ergänzt sein können, beispielsweise Primerschichten und Kratzfestschutzschichten.
2 zeigt das Abdeckpanel 2 aus 1 in einer Ansicht von der Außenseite 8.
Neben dem Ornament 6 sind weitere Ornamente 26 in den Grundkörper 4 eingebracht, die vor allem optische Effekte erzielen, z.B. ein Symbol zeigen. Das Abdeckpanel 2 ist an einer Front eines schematisch dargestellten Kraftfahrzeugs 28 angeordnet.
Die 3-5 zeigen Schnitte durch verschiedene Abdeckpanele 2, 2' generell entlang einer Schnittlinie entsprechend der Schnittlinie B-B aus 2.
3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Abdeckpanels 2'.
Die Außenseite 8 ist oben dargestellt, die Innenseite 10 unten. Von der Außenseite 8 aus betrachtet ist der Grundkörper 4 mit einer Primerschicht 30 beschichtet, die eine glatte Oberfläche herstellt. Die Primerschicht 30 ist mit einer Kratzfestschutzschicht 32 überzogen. Die Kratzfestschutzschicht 32 ist besonders hart und schützt das Abdeckpanel 2 vor Beschädigungen, beispielsweise durch Steinschlag.
Die Lackschicht 14 ist mit einer Primerschicht 34 überzogen, der eine PVD-Schicht 18 folgt. Die PVD-Schicht 18 ist mit einer Schutzschicht 20 überzogen.
Das Ornament 6 ist als Vertiefung gegenüber einer Oberfläche 36 des Grundkörpers 4 ausgebildet. Die Lackschicht 14 ist an einem Ornamentrand 6.1 des Ornaments 6 ausgeschnitten. Dadurch wird erreicht, dass Ornamentseitenflächen 6.2 und ein Ornamentgrund 6.3 frei von der Lackschicht 14 sind. Somit können negative Einflüsse auf die Funktion eines Radarsensors durch Reduktion der Transparenz für Radarstrahlen durch die Lackschicht 14 verhindert werden.
4 zeigt das Abdeckpanel 2' aus 3 mit dahinter angeordnetem Radarsensor 22.
Das Ornament 6 wird mit einer Vergussmasse 37 vergossen. Dadurch entsteht ein Verbundstopfen 38, der das Ornament 6 ausfüllt. Der Verbundstopfen 38 bewirkt eine gleichmäßige Materialstärke und verhindert Störungen durch Reflexionen und Brechungen von Radarstrahlen am Ornament. Der Radarsensor 22 wird hinter der Vergussmasse 37 an einer nicht dargestellten Karosserie des Kraftfahrzeugs festgelegt.
Durch den aus Vergussmasse 37 hergestellten Verbundstopfen 38 entsteht ein radartransparenter Bereich 40, durch den hindurch der Radarsensor 22 Radarstrahlen senden und empfangen kann.
5 zeigt das Abdeckpanel 2 aus 1 entlang der Schnittlinie B-B aus 2.
In Bezug auf den grundlegenden Aufbau wird auf die Beschreibung zum Abdeckpanel 2' aus den 3 und 4 verwiesen.
Zusätzlich zu der Ausführungsform in 4 ist die in 1 gezeigte Heizung 24 in im Grundkörper 4 angeordnet und mit der Primerschicht 30 und der Kratzfestschutzschicht 32 überlackiert.
Die Heizung 24 wird beim Spritzgießen des Grundkörpers 4 in eine entsprechende Gußform eingelegt und hinterspritzt.
Die 6 bis 10 zeigen verschiedene Verfahrensschritte zur Herstellung des Abdeckpanels 2.
Der Grundkörper 4 soll von der Innenseite 10 aus mit einem Transferlack 44 beschichtet werden.
Der Transferlackfolie 44 besteht aus der opaken Lackschicht 14, die von einer Kunststofffolie 46 getragen wird. Die Kunststofffolie 46 besteht aus Polypropylen in einer Dicke von ca. 120 µm. Polypropylen ist unpolar und eignet sich daher gut für den Transfer der opaken Lackschicht. Die opake Lackschicht 14 ist als Kunststoffdispersion mit in eine Polyurethanbasis eingebrachten Rußpartikeln hergestellt.
Die Transferlackfolie 44 wird auf den Grundkörper 4 aufgelegt.
In 7 ist dargestellt, dass die Transferlackfolie 44 mit Unterdruck auf den Grundkörper 4 aufgebracht wird.
Dabei überspannt die Transferlackfolie 44 das Ornament 6, wodurch zwischen Ornamentrand 6.1, Ornamentseiten 6.2 und Ornamentgrund 6.3 einerseits und Transferlackfolie 44 andererseits ein Hohlraum 48 entsteht.
Die Kunststofffolie 46 ist von ihrer Steifigkeit her so ausgelegt, dass sie nicht in das Ornament 6 eindringt und nicht am Ornamentgrund 6.3 haften bleibt.
Nach dem Aufbringen der Transferlackfolie 44 wird die Kunststofffolie 46 entfernt. Zurück bleibt eine geschlossene Lackschicht 14 auf dem Grundkörper 4, die den kompletten Grundkörper 4 einschließlich des Ornaments 6 bedeckt.
Wie in 8 dargestellt ist, wird ein das Ornament überspannender Teil der Lackschicht 14 mithilfe eines Lasers 50 abgeschnitten.
Der Laser 50 emittiert einen Laserstrahl, 52, der entlang des Ornamentrandes 6.1 geführt wird. Zur Positionierung und Führung des Lasers 50 relativ zum Grundkörper 4 können optische Erkennungsmethoden verwendet werden. Die optischen Erkennungsmethoden können beispielsweise Ränder des Grundkörpers 4 erkennen.
Der Laserstrahl 52 ist im Wesentlichen parallel zur Flächennormalen n des Grundkörpers 4 im Bereich des Ornamentrandes 6.1 orientiert, wodurch eine saubere, lokal senkrechte Schnittkante entsteht.
Laser 50 und Grundkörper 4 werden mithilfe einer Kamera 53 relativ zueinander positioniert. Von einer nicht dargestellten Lasersteuerung werden bilderkennende Verfahren genutzt, um Kanten im und/oder am Grundkörper 4 zu erkennen und hieraus Position und Lage von Grundkörper 4 und Laser 50 relativ zueinander zu ermitteln.
Wie in 9 dargestellt ist, wird ein Schichtrest 54, der nach dem Freischneiden mittels Laser 50 im Ornamentgrund 6.3 liegen bleibt, mithilfe einer Absaugeinrichtung 56 abgesaugt.
Zurück bleibt, wie in 10 dargestellt, ein Grundkörper 4 mit Lackschicht 14, die eine saubere Aussparung 16 rund um das Ornament 6 bildet.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

2, 2': Abdeckpanel
4: Grundkörper
6: Ornament
6.1: Ornamentrand
6.2: Ornamentseite
6.3: Ornamentgrund
8: Außenseite
10: Innenseite
12: Blende
14: Lackschicht
16: Aussparung
18: PVD-Schicht
20: Schutzschicht
22: Radarsensor
24: Heizung
26: Ornament
28: Kraftfahrzeug
30: Primerschicht
32: Kraftfestschutzschicht
34: Primerschicht
36: Oberfläche
37: Vergussmasse
38: Vergusstopfen
40: radartransparenter Bereich
44: Transferlackfolie
46: Kunststofffolie
48: Hohlraum
50: Laser
52: Laserstrahl
53: Kamera
54: Schichtrest
56: Absaugeinrichtung
n: Flächennormale

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2019/076859 A1 [0009]
WO 2010/094425 A2 [0022]
WO 2014/108335 A1 [0022]

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Abdeckpanels (2; 2'), wobei das Abdeckpanel (2; 2') einen Grundkörper (4) aufweist, in dem auf einer ersten Seite (10) wenigstens ein Ornament (6, 26) eingebracht wird, wobei das wenigstens eine Ornament (6, 26) als Vertiefung gegenüber einer Oberfläche (36) der ersten Seite (10) ausgebildet ist, wobei der Grundkörper (4) mit einer Laclschicht (14) beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Lackschicht (14) eine Transferlackfolie (44) auf den Grundkörper (4) aufgebracht wird, so dass die Transferlackfolie (44) das wenigstens eine Ornament (6, 26) überspannt, und wobei das wenigstens eine Ornament (6, 26) nach dem Aufbringen der Transferlackfolie (44) freigeschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlackfolie (44) die Lackschicht (14) und eine Kunststofffolie als Träger (46) umfasst und der Träger nach dem Aufbringen der Transferlackfolie (44) auf den Grundkörper (4) abgezogen wird um die Lackschicht (14) freizulegen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transferlackfolie beim Aufbringen auf den Grundkörper an diesen gepresst wird, und wobei die Kunststofffolie (46) beim Anpressen so formstabil bleibt, dass sie sich nicht bis auf einen Grund (6.3) des wenigstens einen Ornaments (6, 26) zieht.
Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressen der Transferlackfolie (44) an den Grundkörper (4) in einer Unterdruckatmosphäre vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Freischneiden mithilfe eines Lasers (50) vorgenommen wird, der einen Ornamentrand (6.1) des Ornaments (6, 26) abfährt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (50) parallel zu einer Flächennormalen (n) des Grundkörpers (4) geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer optischen Erkennungseinrichtung (53) eine Lage des wenigstens einen Ornaments (6, 26) erkannt und Laser (50) und Abdeckpanel (2; 2') relativ zueinander anhand der mittels der optischen Erkennungseinrichtung (53) ermittelten Lage positioniert und verfahren werden.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen des Ornaments (6, 26) in den Grundkörper (4) durch Urformung oder Umformung oder spanabhebende Verfahren vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (14) als einziges Pigment Ruß verwendet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Freischneiden erfolgt bevor der Träger der Transferlackfolie (44) abgezogen wird um die Lackschicht (14) freizulegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Ornament nach dem Freischneiden und vor dem Abziehen des Trägers mit einer Beschichtung versehen wird.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lackschicht (14) überlackiert wird.