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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen, vorzugsweise zum Spritzgießen, eines Fahrzeugbauteils. Bei dem Gießvorgang wird ein erstes Werkzeugteil einer Gießform bereitgestellt. Anschließend erfolgt ein Aufsetzen eines zweiten Werkzeugteils der Gießform auf das erste Werkzeugteil, sodass sich ein erster Hohlraum zwischen den Werkzeugteilen ausbildet. Es wird ein Abdichten von zumindest einer Schnittstelle zwischen den Werkzeugteilen mit einem Dichtteil vorgenommen. Anschließend erfolgt dann ein Einbringen eines flüssigen ersten Kunststoffmaterials in den ersten Hohlraum (8) zur Ausbildung eines Kunststoffträgers (7) durch anschließendes Aushärten des ersten Kunststoffmaterials. Es erfolgt dann ein Einbringen eines flüssigen Kunststoffmaterials oder eines Lackes in einen zweiten Hohlraum zwischen den Werkzeugteilen, wobei sich der zweite Hohlraum an den zuvor gefertigten Kunststoffträger anlegt, sodass das Fahrzeugbauteil durch den Kunststoffträger und das damit verbundene Kunststoffmaterial oder den damit verbundenen Lack gebildet wird. Ein weiterer Aspekt betrifft eine Gießform.
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Die
DE 10 2005 009 005 A1 offenbart eine Injektions-Kompressions-Formung eines Artikels, welcher aus Plastikmaterial mit zwei Komponenten gefertigt ist, durch eine Presse des Stapelformungstyps, in der die ersten und zweiten Gegenformen begrenzt werden gegenüber den korrespondierenden Formen, welche getragen werden von dem drehenden Mittelelement der Presse, um es den jeweiligen Hohlräumen zu gestatten, sich selbst in eine Position der teilweisen Öffnungen zu versetzen für das Einspritzen des Plastikmaterials in sie hinein. Auf beide Hohlräume wird eine Schließkraft aufgebracht, um eine Kompression des Plastikmaterials, welches in sie eingespritzt wurde, zu bewirken.
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Die
DE 10 2015 109 597 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines dekorierten Kunststoffformkörpers mit den Schritten: a) Bereitstellen eines Grundkörpers aus einem Faserverbundkunststoff b) Bereitstellen einer Dekorfolie; c) Aufheizen des Grundkörpers; d) Verbinden des Grundkörpers und der Dekorfolie in einem Formwerkzeug. Die Erfindung betrifft ferner einen derart erhältlichen Kunststoffformkörper sowie ein Formwerkzeug zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Die
US 2007/0145634 A1 offenbart eine Form, die einen ersten Formabschnitt und einen zweiten Formabschnitt umfasst, der in Eingriff kommt, um einen Formhohlraum in einer geschlossenen Position der Form zu definieren. Der erste Formabschnitt umfasst eine erste Teillinienfläche und der zweite Formabschnitt umfasst eine zweite Teillinienfläche. Die erste Teillinienfläche umfasst einen Projektionsabschnitt und die zweite Teillinienoberfläche umfasst einen elastischen Abschnitt zum im Wesentlichen abdichtenden Eingriff mit dem Vorsprungsabschnitt in der geschlossenen Position der Form.
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Eine derartige Ausgestaltung ist beispielsweise aus der
DE 103 34 337 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Stand der Technik ist das Dichtteil vollständig versenkt in einem der Werkzeugteile angeordnet und randseitig an das Werkstück positioniert. Beim Aufsetzen des zweiten Werkzeugteils ist somit die Schnittstelle nur bedingt abdichtbar. Da die Dichtung bereits im geöffneten Zustand der Gießform bündig mit der Oberseite des Werkzeugteils, in dem es angeordnet ist, positioniert ist, erfolgt beim Aufsetzen des zweiten Werkzeugteils nur eine bedingt taugliche Abdichtung. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Gießform zu schaffen, bei welchem bei einem Gießvorgang die Schnittstelle zwischen den Werkzeugteilen der Gießform verbessert abgedichtet ist. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Gießform gemäß den unabhängigen Ansprüchen, gelöst.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gießen eines Fahrzeugbauteils, bei welchem folgende Schritte durchgeführt werden:
- - Bereitstellen eines ersten Werkzeugteils einer Gießform,
- - Aufsetzen eines zweiten Werkzeugteils (2, 3) der Gießform (1) auf das erste Werkzeugteil (2, 3), so dass ein erster Hohlraum (8) zwischen den Werkzeugteilen (2, 3) ausgebildet ist;;
- - Abdichten von zumindest einer Schnittstelle zwischen den Werkzeugteilen mit einem Dichtteil,
- - Einbringen eines flüssigen ersten Kunststoffmaterials in den ersten Hohlraum (8) zur Ausbildung eines Kunststoffträgers (7) durch anschließendes Aushärten des ersten Kunststoffmaterials
- - Einbringen eines flüssigen zweiten Kunststoffmaterials (11) oder eines Lackes in einen zweiten Hohlraum (8') zwischen den Werkzeugteilen (2, 3), wobei sich der zweite Hohlraum (8')an den zuvor gefertigten Kunststoffträger (7) anlegt, so dass das Fahrzeugbauteil (6) durch den Kunststoffträger (7) und das damit verbundene zweite Kunststoffmaterial (11) oder den damit verbundenen Lack gebildet wird, wobei
- - ein erstes Dichtteil an eines der beiden Werkzeugteile direkt angeordnet wird und
- - ein zweites Dichtteil an das andere Werkzeugteil direkt angeordnet wird, so dass die beiden Dichtteile im geschlossenen Zustand der Gießform direkt aneinander anliegen und die Schnittstelle durch beide Dichtteile abgedichtet wird, oder ein zum ersten Dichtteil steiferes Kompressionselement der Gießform an das erste Dichtteil angedrückt wird, so dass dieses erste Dichtteil verformt wird und die Schnittstelle abgedichtet wird.
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Durch das vorgeschlagene Verfahren ist nunmehr möglich, die Schnittstelle zwischen den beiden Werkzeugteilen dann, wenn die Gießform geschlossen ist, verbessert abzudichten. Denn es werden in einem Ausführungsbeispiel zumindest zwei separate Dichtteile verwendet, die gemäß einer Ausführungsform im geschlossenen Zustand der Dichtform mit ihren jeweiligen Kontaktflächen direkt aneinander anliegen. Da diese Ausgestaltung zumindest ein elastisch verformbares Dichtteil aufweist, wird im geschlossenen Zustand zumindest auf eines dieser beiden Dichtteile eine Kraft ausgeübt, die das Dichtteil verformt. Dadurch ist die Dichtwirkung des Dichtteils verbessert. Insbesondere dann, wenn beide Dichtteile elastisch verformbar sind, wird durch das aneinander Anlegen dieser beiden Dichtteile eine Anpresskraft erzeugt, die die Schnittstelle verbessert abdichtet.
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In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Einbringen des ersten flüssigen Kunststoffmaterials ein Einlegeteil, insbesondere eine Kunststofffolie, auf dem ersten Werkzeugteil bereitgestellt, so dass das Einlegeteil im weiteren Verfahren mit dem ersten flüssigen Kunststoffmaterial bedeckt bzw. umspritzt wird. Dadurch können auch komplexere Fahrzeugbauteile in vorteilhafter Art und Weise hergestellt werden.
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Auch bei der weiteren Ausführungsform, bei welcher ein Dichtteil vorgesehen ist, welches in direkter mechanischer Wechselwirkung mit dem dazu steiferen Kompressionselement tritt, wenn die Gießform geschlossen wird, kann eine entsprechende Verformung dieses zumindest einen Dichtteils erfolgen. Bei dieser Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass nur ein Dichtteil, insbesondere ein erstes Dichtteil vorhanden ist. Dieses Dichtteil kann an dem Werkzeugteil angeordnet sein, an dem das Kompressionselement nicht angeordnet ist. Somit ist bei dieser Ausführungsform vorgesehen, dass das eine Dichtteil an dem einen Werkzeugteil angeordnet wird und das Kompressionselement an dem anderen Werkzeugteil angeordnet wird.
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Beispielsweise kann hierbei das Kompressionselement in das andere Werkzeugteil integriert sein und somit einstückig mit dem Werkzeugteil ausgebildet sein. Das Kompressionselement kann ein erhabenes Teil sein. Beispielsweise kann es als Höcker oder Steg oder Stift ausgebildet sein. Auch dadurch wird somit diese Schnittstelle verbessert abgedichtet und nicht nur ein bloßes Anliegen eines Werkzeugteils an dieser Dichtung erreicht, wie dies im Stand der Technik der Fall ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bildet sich nach der Ausbildung des Kunststoffträgers der zweite Hohlraum zwischen dem Kunststoffträger und dem ersten und/oder zweiten Werkzeugteil, wobei der zweite Hohlraum anschließend mit dem flüssigen zweiten Kunststoffmaterial aufgefüllt wird. Der zweite Hohlraum ist dabei vorzugsweise Teil des ersten Hohlraumes und entsteht durch Verkleinerung des ersten Hohlraumes durch das Gießen des Kunststoffträgers. Das hat den Vorteil, dass mit nur zwei Werkzeugteilen zwei separate Gießverfahren bzw. Spritzgußverfahren durchgeführt werden können. Dadurch wird das Herstellungsverfahren effizienter und damit günstiger.
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Erfindungsgemäß wird nach der Ausbildung des Kunststoffträgers das erste oder zweite Werkzeugteil durch ein drittes Werkzeugteil ausgetauscht, so dass sich der zweite Hohlraum zwischen dem Kunststoffträger und dem dritten Werkzeugteil ausbildet, wobei der zweite Hohlraum anschließend mit dem flüssigen zweiten Kunststoffmaterial oder Lack aufgefüllt wird. Der zweite Hohlraum bildet sich beispielsweise dadurch aus, dass das dritte Werkzeugteil eine gegenüber dem ausgetauschten Werkzeugteil eine vergrößerte Ausnehmung aufweist. Das hat den Vorteil, dass beide Gießverfahren bzw. Spritzgußverfahren in unterschiedlicher Ausdehnung und mit unterschiedlicher Präzision ausgeführt werden können, da je nach Anforderung ein unterschiedliches Werkzeugteil verwendet werden kann.
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Erfindungsgemäß wird zumindest ein Dichtteil direkt auf dem Kunststoffträger aufgebracht, so dass beim Schließen der Gießform durch den Kunststoffträger ein Gegenlager für das herangeführte Werkzeugteil gebildet wird und dadurch das Dichtteil zwischen dem Kunststoffträger und diesem Werkzeugteil zusammengedrückt wird und auf den Kunststoffträger aufgedrückt wird. Durch diese Maßnahme kann in vorteilhafter Art und Weise die Ausdehnung des zweiten Kunststoffmaterials oder Lackes gegenüber dem Kunststoffträger begrenzt werden, so dass zwei unterschiedliche Strukturen am Fahrzeugteil entstehen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass ein Dichtteil an einem Werkzeugteil angeordnet ist und das Kompressionselement an dem gleichen Werkzeugteil angeordnet ist. Insbesondere ist das Kompressionselement dann beweglich angeordnet. Dies bedeutet, dass es in der Gießform als Ganzes definiert bewegt werden kann, insbesondere relativ zu den Werkzeugteilen. Es kann dann vorgesehen sein, dass das bewegbare Kompressionselement linear verschoben werden kann. Es kann dazu beispielsweise in einem Werkzeugteil geführt werden. Dieses Werkzeugteil kann dazu eine Führung aufweisen, insbesondere einen Führungskanal. Bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem bewegbaren Kompressionselement wirkt das Kompressionselement direkt auf eine Einwirkfläche, die eine Kontaktseite darstellt, des einen Dichtteils ein. Diese Einwirkfläche ist dem Kompressionselement zugewandt. Das Dichtteil weist darüber hinaus eine Kontaktfläche auf. Die Kontaktfläche ist der Einwirkfläche gegenüberliegend. Die Kontaktfläche kontaktiert im geschlossenen Zustand der Gießform eine Gegenkontaktfläche direkt, um die Dichtwirkung an der Schnittstelle zu erzeugen. Auch hier wird die Kontaktfläche an die Gegenkontaktfläche angedrückt beziehungsweise angepresst. Die Gegenkontaktfläche kann eine Kontaktfläche eines zweiten Dichtteils sein, wenn ein zweites Dichtteil, insbesondere an dem anderen Werkzeugteil oder dem Kunststoffträger, vorhanden ist. Die Gegenkontaktfläche kann in einem anderen Ausführungsbeispiel eine Kontaktfläche des zweiten Werkzeugteils sein, wenn kein zweites Dichtteil vorhanden ist. Das bewegbare Kompressionselement kann ein Stift oder ein Steg sein. Auch durch dies Ausführungsbeispiele wird somit diese Schnittstelle verbessert abgedichtet und nicht nur ein bloßes Anliegen eines Werkzeugteils an dieser Dichtung erreicht, wie dies im Stand der Technik der Fall ist.
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Bei den Ausführungen, wie sie durch das oben genannte Verfahren beschrieben sind, wird ein Verformen zumindest eines Dichtteils zwingend herbeigeführt. Dadurch wird die Schnittstelle verbessert abgedichtet. Denn dieses verformte Dichtteil ist somit kraftbeaufschlagt an dem Gegenkontaktelement, ob dies nun das zweite Dichtteil oder das steifere Kompressionselement ist, angelegt. Damit ist die Dichtwirkung an der Schnittstelle erhöht.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die beiden Dichtteile, wenn ein erstes Dichtteil und ein zweites Dichtteil vorhanden sind, im geschlossenen Zustand der Gießform flächig aneinander anliegend angeordnet werden. Durch dieses flächige aneinander Anliegen wird auch hier nochmals die Schnittstelle verbessert abgedichtet. Es ist nicht nur ein linienförmiges aneinander Anliegen gegeben, sondern durch dieses flächige aneinander Anliegen ist auch im größeren Umfang die Schnittstelle abgedichtet.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass diese beiden Dichtteile, wenn ein erstes Dichtteil und ein zweites Dichtteil vorhanden sind, direkt aneinander angedrückt werden. Die oben genannten Vorteile sind dadurch nochmals verbessert. Insbesondere dann, wenn beide Dichtteile elastisch verformbar sind, ist dieses direkte aneinander Andrücken, und nicht nur aneinander Anliegen, besonders vorteilhaft. Indem sich diese elastischen Dichtteile vielfältig verformen können, drücken sie sich gegenseitig in eine besonders vorteilhafte Dichtstellung und ermöglichen eine besonders große, flächige, mit einem entsprechenden Anpressdruck versehene direkte Kontaktierung. Ein besonders effizientes Abdichten ist dadurch erreicht.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass bei dem Vorhandensein eines Kompressionselements dieses als Stift oder Steg ausgebildet ist. Insbesondere ist dieses Kompressionselement kleiner, als die dem Kompressionselement zugewandte Kontaktseite des ersten Dichtteils. Das Kompressionselement erzeugt beim Einwirken auf das erste Dichtteil, wenn die Gießform geschlossen wird, einen lokalen Kompressionsbereich im ersten Dichtteil. Dadurch wird sehr spezifisch und insbesondere zumindest lokal eine derartige Kompressionszone im Dichtteil geschaffen, wobei dann auch wiederum hier durch diese mechanische Wechselwirkung zwischen dem Kompressionselement und dem ersten Dichtteil eine besonders spezifische Dichtstelle gebildet ist. Auch dadurch ist die Abdichtwirkung besonders erhöht.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass zumindest das erste Dichtteil elastisch verformt wird, wenn die Gießform geschlossen wird.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Schnittstelle, die durch das zumindest eine Dichtelement und entweder das zweite Dichtelement oder das Kompressionselement abgedichtet wird, im direkten Anschluss an Randseiten des Kunststoffträgers gebildet wird. Damit kann in besonders effizienter Weise das unerwünschte Herauslaufen des flüssigen Kunststoffmaterials beim Einfüllen in den Hohlraum verhindert werden. Dieses flüssige Kunststoffmaterial wird somit besonders ortsgenau in den Hohlraum eingebracht und kann sich an den dort bereits verbrachten und vorgefertigten Kunststoffträger anlegen und mit diesem verbinden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass zumindest ein Dichtteil direkt auf den Kunststoffträger aufgebracht wird. Dadurch kann beim Schließen der Gießform durch diesen Kunststoffträger ein mechanisches Gegenlager für das herangeführte Werkzeugteil gebildet werden. Dadurch ist das Dichtteil zwischen dem Kunststoffträger und diesem Werkzeugteil zusammengedrückt und auf den Kunststoffträger aufgedrückt. Bei dieser Ausgestaltung wirken somit nicht die beiden Werkzeugteile als Träger für die beiden Dichtteile oder für ein Dichtteil und ein Kompressionselement, sondern dieser Kunststoffträger selbst wirkt als Träger für dieses Dichtteil. Die Werkzeugteile sind insbesondere beide aus Stahl ausgebildet. Das aneinander Anliegen von Stahl auf Stahl ist im Hinblick auf die Abdichtung nachteilig. Es kann somit bei dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Anlegen von Stahl einerseits und dem Kunststoff des Kunststoffträgers andererseits mit dazwischenliegendem Dichtteil eine zumindest örtlich nochmals verbesserte Abdichtung erreicht wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass als flüssiges Kunststoffmaterial Polyurethan in den Hohlraum eingebracht wird. Insbesondere ist dieses Kunststoffmaterial unterschiedlich zu dem Kunststoff, aus welchem der vorgefertigte Kunststoffträger hergestellt wird.
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Vorzugsweise wird der Kunststoffträger mit diesem flüssigen Kunststoffmaterial beschichtet.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Kunststoffträger aus Polykarbonat vorgefertigt wird.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass dieses flüssige Kunststoffmaterial in der noch geschlossenen Gießform aushärtet. Die Gießform wird erst dann geöffnet, wenn das Fahrzeugbauteil bestehend aus zumindest dem vorgefertigten Kunststoffträger und zumindest dem zusätzlichen Kunststoffmaterial entsprechend ausgehärtet ist.
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Insbesondere kann das Fahrzeugbauteil als Spritzgussbauteil gefertigt werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a eine schematische Schnittdarstellung von einem Teilbereich einer Gießform, wobei die beiden Werkzeugteile noch nicht geschlossen sind;
- 1b die Darstellung gemäß 1a, wobei hier die Gießform geschlossen ist und ein erster Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 1c die Darstellung gemäß 1b, wobei nun ein zweiter Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 2a eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispiels, bei welchem die Gießform noch nicht geschlossen ist;
- 2b die Darstellung gemäß 2a, wobei hier die Gießform bereits geschlossen ist und ein erster Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 2c die Darstellung gemäß 2b, wobei nun ein zweiter Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 2d die Darstellung gemäß 2c, wobei nun ein weiterer Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 3a ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem eine Gießform als Teilausschnitt in einem noch geöffneten Zustand gezeigt ist;
- 3b die Darstellung gemäß 3a, wobei hier die Gießform geschlossen ist;
- 3c die Darstellung gemäß 3b, wobei nun ein weiterer Schritt des Gießverfahrens durchgeführt wird;
- 4a eine schematische Schnittdarstellung eines weitere Ausführungsbeispiels von einem Teilbereich einer Gießform, wobei die beiden Werkzeugteile noch nicht geschlossen sind;
- 4b die Darstellung gemäß 4a, wobei hier die Gießform geschlossen ist; und
- 5 eine weitere schematische Schnittdarstellung durch eine geschlossene Gießform mit spezifischer Abdichtung.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1a ist in einer schematischen Teildarstellung eine Gießform 1 gezeigt. Mit der Gießform 1 kann ein Fahrzeugbauteil, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt werden. Die Gießform 1 weist ein Werkzeugteil 2 auf, welches hier im Beispiel ein erstes Werkzeugteil 2 ist. Dieses kann beispielsweise aus Stahl sein. Die Gießform 1 weist in einer vorteilhaften Ausführung ein weiteres Werkzeugteil 3 auf, welches hier im Beispiel ein zweites Werkzeugteil 3 ist. Die Gießform 1 weist somit ein zum ersten Werkzeugteil 2 separates zweites Werkzeugteil 3 auf. Die beiden Werkzeugteile 2 und 3 bilden insbesondere die Gießform 1. Es ist vorgesehen, dass bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel an dem ersten Werkzeugteil 2 ein Dichtteil 4 angeordnet ist. Dies kann ein erstes Dichtteil sein. An dem zweiten Werkzeugteil 3 ist ein weiteres Dichtteil 5 angeordnet. Das Dichtteil 5 ist insbesondere ein zweites Dichtteil. Insbesondere sind beide Dichtteile 4 und 5 elastisch verformbar. Sie können beispielsweise aus Silikon sein. Ebenso kann beispielsweise eine Ausgestaltung als TPE (thermoplastisches Elastomer) vorgesehen sein.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das erste Dichtteil 4 nur teilweise versenkt in dem ersten Werkzeugteil 2 angeordnet ist. Insbesondere ist dieses erste Dichtteil 4 gegenüber einer Oberfläche 2a des ersten Werkzeugteils 2 erhaben überstehend, in welcher das Dichtteil 4 angeordnet ist.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass das zweite Dichtteil 5 nur teilweise versenkt in dem zweiten Werkzeugteil 3 angeordnet ist. Insbesondere ist dieses zweite Dichtteil 5 gegenüber einer Oberfläche 3a des zweiten Werkzeugteils 3 erhaben überstehend, in der das Dichtteil 5 angeordnet ist.
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In der Darstellung gemäß 1a ist die Gießform 1 im geöffneten Zustand dargestellt. Dieser Zustand ist beispielsweise der Ausgangspunkt für ein Gießverfahren. In diesem Zustand sind das erste und zweite Werkzeugteil 2, 3 zueinander beabstandet angeordnet. Dadurch sind auch das erste und zweite Dichtteil 4, 5 zueinander beabstandet angeordnet, so dass der erste Hohlraum 8 noch nicht abgedichtet ist. In diesem Zustand kann beispielsweise ein Einlegeteil (hier nicht dargestellt) in die Gießform 1 eingelegt bzw. auf das erste Werkzeugteil 2 aufgelegt werden, so dass dieses im weiteren Verfahren mit einem ersten und/oder zweiten Kunststoff 11, 11' bedeckt bzw. umspritzt werden kann. Vorzugsweise ist das Einlegeteil als Kunststofffolie ausgeführt.
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Zum Fertigen des Fahrzeugbauteils 6 (1b) werden zunächst die beiden Werkzeugteile 2 und 3 zusammengeführt, so dass die Gießform 1 im geschlossenen Zustand bereitgestellt wird. Dabei werden die beiden Dichtteile 4, 5 aufeinandergepresst, um den ersten Hohlraum 8 abzudichten. In einem zweiten Verfahrensschritt wird ein flüssiges erstes Kunststoffmaterial 11 in den ersten Hohlraum 8 eingebracht zur Ausbildung eines Kunststoffträgers 7 durch anschließendes Aushärten der ersten Kunststoffmaterials 11. Nach diesem Verfahrensschritt verbleibt ein zweiter Hohlraum 8' zischen dem Kunststoffträger 7 und dem zweiten Werkzeugteil. Der Kunststoffträger 7 wird insbesondere aus Polykarbonat hergestellt; das erste Kunststoffmaterial 11 also vorzugsweise Polykarbonat ist.
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Bei dem Schließen der Gießform 1 und somit dem Aufsetzen der beiden Werkzeugteile 2 und 3 aufeinander wird ein automatisches Abdichten der Gießform 1 erzeugt. Insbesondere wird hier ein automatisches Abdichten einer Schnittstelle 9 (1b) zwischen den Werkzeugteilen 2 und 3 erreicht. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt dies dahingehend, dass die beiden separaten Dichtteile 4 und 5 im geschlossenen Zustand der Gießform 1 direkt aneinander anliegen. Sie berühren sich somit direkt. Insbesondere ist vorgesehen, dass diese beiden Dichtteile 4 und 5 im geschlossenen Zustand der Gießform 1 flächig aneinander anliegen. Dies ist beispielsweise in 1b gezeigt, in welcher der geschlossene Zustand der Gießform 1 dargestellt ist. Es ist hier großflächig die gesamte Kontaktfläche 10 zwischen den Dichtteilen 4 und 5 gebildet, über welche diese direkt aneinander anliegen. Dazu liegen Kontaktflächen 4a und 5a der Dichtteile 4 und 5 direkt aneinander an. Insbesondere ist im geschlossenen Zustand erreicht, dass diese beiden Dichtteile 4 und 5 mit einem Anpressdruck aneinander angedrückt sind. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass zumindest ein Dichtelement 4, 5, wie dies zu 1a erläutert wurde, über die Wand beziehungsweise Oberfläche 2a und/oder die Wand beziehungsweise die Oberfläche 3a übersteht. Da die Wände 2a und 3a im geschlossenen Zustand der Gießform 1 direkt aneinander anliegen, ist diese Anpresskraft zwischen dem Dichtteil 4 und dem weiteren Dichtteil 5 erzeugt.
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Dadurch wird in besonders vorteilhafter Weise ein Abdichten der Schnittstelle 9 unmittelbar angrenzend an den ersten Hohlraum 8 gebildet. Es kann dann nachfolgend das flüssige zweite Kunststoffmaterial 11' in den zweiten Hohlraum 8' eingebracht werden. Beispielhaft ist in 1c bereits der Zustand gezeigt, in dem das zweite Kunststoffmaterial 11' eingebracht ist. Insbesondere ist dann der Hohlraum 8 durch den vorgefertigten Kunststoffträger 7 und das flüssige zweite Kunststoffmaterial 11' vollständig gefüllt. Durch die spezifisch abgedichtete Schnittstelle 9 kann ein Auslaufen des flüssigen zweiten Kunststoffmaterials 11' an diesen exponierten Stellen verhindert werden. Durch Aushärten des flüssigen zweiten Kunststoffmaterials 11' wird eine Beschichtung auf dem Kunststoffträger 7 geschaffen und somit das Fahrzeugbauteil 6 hergestellt.
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Die 2a basiert im Wesentlichen auf dem Prinzip 1a, wobei in der 2a ein anderes Dichtungskonzept Anwendung findet. Die Gießform 1 ist auch hier im geöffneten Zustand gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass eines der beiden Werkzeugteile, hier beispielhaft das zweite Werkzeugteil 3, ein dazu separates, elastisches Dichtteil 5 aufweist. Es bildet hier ein erstes Dichtteil 5. In diesem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das erste Werkzeugteil 2 kein Dichtteil aufweist, sondern ein insbesondere integriert und somit einstückig mit dem Werkzeugteil 2 ausgebildetes Kompressionselement 12 aufweist. Dieses Kompressionselement 12 ist vorzugsweise steifer als das Dichtteil 5. Das Kompressionselement 12 ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel erhaben über die Wand beziehungsweise Oberseite beziehungsweise Oberfläche 2a, in der es ausgebildet ist, in Richtung des Dichtteils 5 hin überstehend. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist insbesondere vorgesehen, dass das Dichtteil 5 vollständig versenkt in dem Werkzeugteil 3 angeordnet ist. Es ist hier somit kein Überstand über die Wand beziehungsweise die Oberfläche 3a gebildet, wie dies im Vergleich dazu in 1a beispielhaft vorgesehen ist. Alternativ wäre es aber möglich, dass das Dichtteil 5 einen Überstand gegenüber der Oberfläche 3a aufweist. Bei diesem Beispiel gemäß 2a sind das Dichtteil 5 und das Kompressionselement 12 an unterschiedlichen Werkzeugteilen 2 und 3 angeordnet. Das Kompressionselement 12 ist bei diesem Beispiel ortsfest an dem Werkzeugteil 3 angeordnet.
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Wird nun ausgehend von dieser geöffneten Stellung der Gießform 1 diese Gießform 1 geschlossen, so kann, wie dies in 2b gezeigt ist, durch das Kompressionselement 12 eine Verformung des Dichtteils 5 bewirkt werden, wenn sich diese Komponenten direkt berühren. Auch dadurch ist es erreicht, dass die Schnittstelle 9 besonders vorteilhaft abgedichtet ist. Es wird durch dieses Kompressionselement 12 eine lokale Kompressionszone 13 in dem Dichtteil 5 gebildet. Somit wird auch hier eine Verformung des Dichtteils 5 im geschlossenen Zustand der Gießform 1 bewirkt. Das Kompressionselement 12 wirkt bei diesem Beispiel auf die Kontaktfläche 5a des Dichtteils 5 ein.
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Nach dem Schließen der Gießform 1 wird bei dem Beispiel gemäß 2b der gesamte erste Hohlraum 8 mit einem flüssigen ersten Kunststoffmaterial 11 aufgefüllt. Durch Aushärten des flüssigen ersten Kunststoffmaterials 11' entsteht der Kunststoffträger 7.
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Im Anschluss wird die Gießform 1 wieder geöffnet und das zweite Werkzeugteil 3 durch ein drittes Werkzeugteil 3' ersetzt (2c), so dass ein zweiter Hohlraum 8' entsteht. Die Abdichtung der Schnittstelle 9 erfolgt dabei nach demselben Prinzip wie bei dem Verfahrensschritt gemäß 2b.
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Anschließend wird bei dem Beispiel gemäß 2d der gesamte zweite Hohlraum 8' mit einem flüssigen zweiten Kunststoffmaterial 11 aufgefüllt. Durch Aushärten des flüssigen zweiten Kunststoffmaterials 11' wird eine Beschichtung auf dem Kunststoffträger 7 geschaffen und somit das Fahrzeugbauteil 6 hergestellt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das Dichtteil 5 im ersten Werkzeugteil 2 ausgebildet ist, insbesondere nicht überstehend zur Oberseite beziehungsweise Oberfläche 2a ausgebildet ist. Es kann das Kompressionselement 12 dann in dem zweiten Werkzeugteil 3 oder dem dritten Werkzeugteil 3' ausgebildet sein. Insbesondere ist dann eine zu 2d quasi inverse Ausgestaltung gebildet.
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Die bisher erläuterten Ausführungsbeispiele wurden dahingehend dargelegt, dass das Werkzeugteil 2 das erste Werkzeugteil ist und das weitere Werkzeugteil 3 das zweite Werkzeugteil ist. Selbstverständlich kann dies auch ohne Änderung der technischen Funktion und Bedeutung umgedreht werden, sodass das Werkzeugteil 2 als zweites Werkzeugteil bezeichnet wird und das weitere Werkzeugteil 3 als erstes Werkzeugteil bezeichnet wird. Selbiges gilt für die Dichtteile 4 und 5.
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In 3a ist eine weitere Ausgestaltung der Gießform 1 gezeigt. Bei dieser Darstellung ist der Kunststoffträger 7 bereits gefertigt worden durch einen Verfahrensschritt analog zu den Ausführungsbeispielen gemäß 1b und 2b. In der 3a ist das integrierte Kompressionselement 12 als Absatz in der Oberfläche 2a des ersten Werkzeugteils 2 gebildet ist. Bei dieser Ausführung ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Dichtteil 5 über die Oberseite beziehungsweise Oberfläche 3a des zweiten Werkzeugteils 3, in welcher es ausgebildet ist, in Richtung des Kompressionselements 12 überstehend ausgebildet ist. Wird dann ausgehend von der Darstellung in 3a die Gießform 1 wiederum geschlossen, so ist der diesbezüglich geschlossene Zustand in 3b gezeigt. Da auch hier wiederum die Oberflächen 2a und 3a im geschlossenen Zustand der Gießform 1 direkt aneinander anliegend und der Überstand des Dichtteils 5 über die Oberfläche 3a größer ist als der Absatz des Kompressionselements 12 im Vergleich zur Oberfläche 2a, erfolgt auch hier wiederum ein Zusammendrücken und somit Komprimieren des Dichtteils 5 durch das Kompressionselement 12. Auch dadurch ist eine besonders vorteilhafte Abdichtung der Schnittstelle 9 erreicht.
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In der 3c wird analog zu den vorherigen Ausführungsbeispielen gemäß den 1c und 2d ein zweites flüssiges Kunststoffmaterial 1 1' in den zweiten Hohlraum 8' eingebracht. Durch Aushärten des flüssigen zweiten Kunststoffmaterials 11' wird eine Beschichtung auf dem Kunststoffträger 7 geschaffen und somit das Fahrzeugbauteil 6 hergestellt.
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In 4a ist eine schematische Schnittdarstellung durch einen Teilbereich eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Gießform 1 gezeigt. Die Gießform 1 ist im geöffneten Zustand gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Dichtteil 4, welches hier als erstes Dichtteil 4 bezeichnet werden kann, an einem Werkzeugteil 2, welches hier als erstes Werkzeugteil 2 bezeichnet werden kann, angeordnet. Die Oberfläche 4a, die eine Kontaktfläche des Dichtteils 4 bildet, ist im Beispiel nicht über die Oberfläche 2a überstehend. Die Oberfläche 4a könnte diesbezüglich jedoch auch überstehend ausgebildet sein. Des Weiteren weist die Gießform 1 ein bewegbares Kompressionselement 12 auf. Dieses ist als Ganzes betrachtet relativ zu den Werkzeugteilen 2 und 3 bewegbar angeordnet. Das bewegbare Kompressionselement 12 ist insbesondere linear verschiebbar ausgebildet Dazu ist es im Ausführungsbeispiel verschiebbar an dem Werkzeugteil 2 angeordnet. Es ist also auch an dem Werkzeugteil 2 angeordnet, an welchem das Dichtteil 4 angeordnet ist. Diese Anordnung ist derart, dass das bewegbare Kompressionselement 12 der Kontaktfläche beziehungsweise Oberfläche 4a gegenüberliegend positioniert ist. Das Kompressionselement 12 kann daher nur auf eine Einwirkfläche 4b des Dichtteils 4 einwirken. Die Einwirkfläche 4b ist der Oberfläche 4a gegenüberliegend. Das Kompressionselement 12 ist in einer Führung 14 des Werkzeugteils 2 geführt.
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Wird nun die Gießform 1 geschlossen, so liegt dann gemäß der Darstellung in 4b die Oberfläche 4a direkt auch in dem Beispiel an einer Gegenkontaktfläche an. Diese Gegenkontaktfläche ist hier nicht die Oberfläche 5a des Dichtteils 5, sondern eine Kontaktfläche der Oberfläche 3a des anderen Werkzeugteils 3. Es wird dann das Kompressionselement 12 zum Dichtteil 4 hin verschoben, so dass es auf die Einwirkfläche 4b einwirkt und dadurch das Dichtteil 4 komprimiert wird und die Oberfläche 4a zusätzlich an das Werkzeugteil 3 angedrückt wird.
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Ansonsten entspricht aber das Gießverfahren für dieses Ausführungsbeispiel gemäß der 4a - 4b dem der vorherigen Ausführungsbeispiele gemäß der 1 a - 3c.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Ausführung in 4a und 4b auch das Dichtteil 5 vorhanden ist. Es ist dann an dem Werkzeugteil 3 angeordnet. Im geschlossenen Zustand der Gießform 1 ist bei diesem Beispiel ein direktes aneinander Anliegen der Kontaktflächen beziehungsweise Oberflächen 4a und 5a erreicht. Durch das Bewegen des Kompressionselements 12 und Einwirken auf das Dichtteil 4 werden diese Oberflächen 4a und 5a zusätzlich aneinander angedrückt.
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In 5 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel der Gießform 1 gezeigt, wobei hier der bereits geschlossene Zustand der Werkzeugteile 2 und 3 dargestellt ist. Es ist hier vorgesehen, dass der zuerst hergestellte Kunststoffträger 7 als direkter Träger für ein Dichtteil 4 ausgebildet ist. Das Dichtteil 4 ist somit bei dieser Ausführung nicht an dem Werkzeugteil 2 angeordnet, sondern direkt an dem Kunststoffträger 7. Der Kunststoffträger 7 dient somit auch als Gegenlager zu dem anderen Werkzeugteil 3, welches beim Schließen der Gießform 1 dann an das andere Werkzeugteil 2 angelegt wird. Im geschlossenen Zustand der Gießform 1 ist dann durch dieses herangeführte weitere Werkzeugteil 3 das Dichtteil 4 verformt und zusammengedrückt. Damit ist es zwischen dem Kunststoffträger 7 und dem herangeführten Werkzeugteil 3 direkt zwischenliegend angeordnet.
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Die Werkzeugteile 2 und 3 sind vorzugsweise aus Stahl.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Gießform
- 2
- erstes Werkzeugteil
- 2a
- Oberfläche des ersten Werkzeugteils
- 3
- zweites Werkzeugteil
- 3'
- drittes Werkzeugteil
- 3a
- Oberfläche des zweiten Werkzeugteils
- 4
- erstes Dichtteil
- 4a
- Kontaktfläche des ersten Dichtteils
- 4b
- Einwirkfläche des Dichtteils
- 5
- zweites Dichtteil
- 5a
- Kontaktfläche des zweiten Dichtteils
- 6
- Fahrzeugbauteil
- 7
- Kunststoffträger
- 8
- erster Hohlraum
- 8'
- zweiter Hohlraum
- 9
- Schnittstelle
- 10
- Kontaktfläche
- 11
- Kunststoffmaterial
- 11'
- zweites Kunststoffmaterial
- 12
- Kompressionselement
- 13
- Kompressionsbereich
- 14
- Führung
