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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formteils, insbesondere eines als Formteil ausgebildeten Dekorteils und/oder Verkleidungsteils für einen Fahrzeuginnenraum.
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Im Fahrzeuginnenraum werden zahlreiche Dekor- und Verkleidungsteile eingebaut, beispielsweise Türverkleidungen, Konsolen- und Instrumentenverblendungen. Zu den Dekor- und Verkleidungsteilen zählen auch Bedientasten bzw. deren Abdeckungen.
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Bei derartigen Formteilen bestehen stets hohe Anforderungen an die optische Gestaltung. Besonders gewünscht sind Symboldarstellungen an der sichtseitigen Vorderseite des Formteils.
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Bei dem oder den Symbolen handelt es sich bevorzugt um ein oder mehrere Funktionssymbole oder Geometrien oder Formen oder formfolgende Linien, welche auf der Sichtseite der Dekorschicht des Formteils dargestellt werden. Ferner kann es sich bei dem Symbol bzw. den Symbolen auch um einen oder mehrere Buchstaben, Schriftzüge, Zeichen oder sonstige Gestaltungselemente (Designelemente) handeln. Das oder die Symbole sind insbesondere in Draufsicht auf die Sichtseite des Formteils als solche zu erkennen.
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Bei bekannten Verfahren zum Herstellen solcher Formteile, beispielsweise bei dem aus der Druckschrift
DE 10 2016 120 421 A1 bekannten Verfahren, werden Überstände an der Vorderseite mittels einer Maskierung realisiert. Die Maskierung muss anschließend aufwendig wieder entfernt werden. Daraus resultiert eine hohe Nachbearbeitungszeit. Ferner fallen durch die Maskierung zusätzliche Materialkosten und zusätzlicher Abfall an. Des Weiteren sind Maskierungen schwierig aufzubringen, insbesondere bei komplexen Oberflächengeometrien. Dies führt zu zusätzlichem handwerklichen Aufwand und zusätzlichen Fehlerquellen, beispielsweise Verzug, Blaseneinschluss und ungleichmäßiger Haftung.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zum Herstellen eines Formteils anzugeben, insbesondere ein Verfahren, das die vorgenannten Nachteile zumindest weitestgehend überwindet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Herstellen eines Formteils, insbesondere eines als Formteil ausgebildeten Dekorteils und/oder Verkleidungsteils für einen Fahrzeuginnenraum vorgesehen und/oder ausgebildet.
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Das Formteil umfasst eine Dekorschicht, insbesondere ein Holzfurnier, mit einer als Sichtseite ausgebildeten Vorderseite und einer der Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite und einen an der Rückseite der Dekorschicht angeordneten Träger, insbesondere einen Kunststoffträger.
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In der Dekorschicht sind eine oder mehrere Kavitäten vorgesehen, wobei die Kavität oder Kavitäten sich von der Vorderseite der Dekorschicht aus in das Formteil hinein erstrecken und derart mit einem Füllmaterial, insbesondere einem Reaktionsharz, beispielsweise Epoxidharz, gefüllt sind, dass das Füllmaterial über die Vorderseite der Dekorschicht hinaussteht, so dass ein Überstand oder Überstände an der Vorderseite der Dekorschicht ausgebildet sind.
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Jeder Überstand für sich und/oder die Gesamtheit der Überstände und/oder ein oder mehrere Teilmengen der Überstände bilden jeweils, insbesondere in Draufsicht auf die Sichtseite, ein Symbol an der als Sichtseite ausgebildeten Vorderseite der Dekorschicht aus.
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
- a) Bereitstellen eines Dekormaterials, insbesondere eines Holzfurniers, zur Bildung der Dekorschicht,
- b) Anbringen, insbesondere Anspritzen, des Trägers an die Rückseite der Dekorschicht,
- c) Einbringen einer oder mehrerer Kavitäten in das Formteil von der Vorderseite der Dekorschicht aus, wobei jede Kavität und/oder die Gesamtheit der Kavitäten und/oder ein oder mehrere Teilmengen der Kavitäten bereits die Form des oder der auszubildenden Symbole aufweisen,
- d) Applizieren des Füllmaterials, insbesondere von Reaktionsharz, beispielsweise Epoxidharz, in die Kavität oder Kavitäten mittels einer Dosiereinheit, wobei die Kavität oder Kavitäten mit Füllmaterial derart überfüllt werden, dass das Füllmaterial über die Vorderseite der Dekorschicht hinaussteht, so dass ein Überstand oder Überstände an der Vorderseite der Dekorschicht ausgebildet werden,
- e) Insbesondere vollständiges, Aushärten des Füllmaterials.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Applizieren des Füllmaterials die Überstände durch einen selbsttragenden Materialaufbau schrittweise, insbesondere schichtweise, erzeugt werden. Unter schrittweisem Erzeugen des Überstands durch einen selbsttragenden Materialaufbau wird insbesondere verstanden, dass der Materialaufbau nach und nach durch Hinzufügen einer Volumenportion, beispielsweise eines Tropfens, erfolgt. Der auf diese Weise nach und nach entstehende Überstand ist in jedem Stadium selbsttragend, das heißt es ist keine umgebende Maskierung oder Ähnliches erforderlich, die bzw. das den Überstand in der Aufbauphase umgibt und nach Fertigstellung wieder entfernt wird. Die Volumenportionen können so bemessen sein, dass jeweils eine Schicht hinzukommt und der Materialaufbau und damit der Überstand schichtweise anwächst. Es ist aber ebenso möglich, dass jede Volumenportion lediglich einen Volumenzuwachs des Materialaufbaus und damit des Überstands um eine Volumenportion bewirkt, ohne eine vollständige Schicht auszubilden.
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Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen insbesondere darin, dass es ohne die Anwendung einer Maskierung auskommt und die damit einhergehenden Nachteile somit vermieden werden können.
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Der Träger des Formteils kann sowohl vor dem Einbringen der Kavität oder Kavitäten an die Rückseite der Dekorschicht angebracht werden als auch vor oder nach jedem beliebigen weiteren Verfahrensschritt.
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Die Kavitäten erstrecken sich in das Formteil hinein, wobei die Kavitäten sich nur teilweise in die Dekorschicht hinein oder vollständig durch die Dekorschicht hindurch erstrecken können, ohne sich in weitere Schichten zu erstrecken, oder durch die Dekorschicht hindurch und weiter bis in weitere Schichten des Formteils, beispielsweise eine Zwischenschicht oder den Träger, erstrecken können.
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Vorzugsweise ist jeder Überstand ausschließlich im Bereich der jeweiligen Kavität angeordnet. Das heißt in Draufsicht auf die Sichtseite des Formteils reicht der Überstand nicht oder im Wesentlichen nicht über die Seitenränder der Kavität hinaus.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Füllmaterial bei Durchführung des Schritts d) in einem tropfenbildenden Applikationsverfahren, insbesondere einem Jet-Verfahren, tropfenweise mittels der Dosiereinheit appliziert, wobei jeder Tropfen eine Volumenportion des Materialaufbaus ausbildet, wobei dies eine Schicht sein kann, aber nicht sein muss. Unter Tropfen wird eine beliebige von einem Applikator abgegebene Volumenportion verstanden.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass jeder Tropfen Füllmaterial während des Applizierens, insbesondere auf dem Weg von der Dosiereinheit zum Formteil, bevorzugt mittels eines Shot-and-Fuse-Verfahrens, vorgehärtet und/oder angeliert wird.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass jeder Tropfen Füllmaterial zum Vorhärten und/oder Angelieren mittels einer Strahlungsquelle, insbesondere einer UV-Quelle und/oder einem Laser und/oder einem Lichtleiter, bestrahlt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung wird das Füllmaterial bei Durchführung des Schritts d) in einem raupenbildenden Applikationsverfahren mittels der Dosiereinheit in Form einer Raupe appliziert, wobei jede Raupe vorzugsweise eine Schicht des Materialaufbaus ausbildet.
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Vorzugsweise wird jede Raupe Füllmaterial nach dem Applizieren einzeln gehärtet. Jede Raupe Füllmaterial kann zum Aushärten mittels einer Strahlungsquelle, insbesondere einer UV-Quelle und/oder einem Laser und/oder einem Lichtleiter, bestrahlt werden.
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Besonders bevorzugt werden die Überstände maskierungsfrei und/oder ohne das Anordnen einer Maskierung auf der Vorderseite der Dekorschicht erzeugt.
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Die Kavität oder Kavitäten können mittels eines Lasers in das Formteil, insbesondere die Dekorschicht des Formteils, eingebracht werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des Verfahrens und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
- 1a eine schematische Schnittdarstellung des herzustellenden Formteils während Verfahrensschritt a) eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 1b eine schematische Schnittdarstellung des herzustellenden Formteils nach Verfahrensschritt b) eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 1c eine schematische Schnittdarstellung des herzustellenden Formteils während Verfahrensschritt c) eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 1d eine schematische Schnittdarstellung des herzustellenden Formteils während Verfahrensschritt d) eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 eine schematische Schnittdarstellung eines mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formteils
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Einander entsprechende Teile und Komponenten sind auch über die verschiedenen Figuren und Ausführungsbeispiele hinweg jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines als Formteil 10 ausgebildeten Dekorteils und/oder Verkleidungsteils für einen Fahrzeuginnenraum. Ein solches Formteil 10 ist in 2 dargestellt. Das Formteil 10 umfasst ein als Dekorschicht 11 ausgebildetes Holzfurnier mit einer als Sichtseite ausgebildeten Vorderseite 12 und einer der Vorderseite 12 gegenüberliegenden Rückseite 13 und einen an der Rückseite 13 der Dekorschicht 11 angeordneten Träger 14. Der Träger 14 ist vorzugsweise ein mittels Spritzgießen angespritzter Kunststoffträger
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In der Dekorschicht 11 sind mehrere Kavitäten 15 vorgesehen, wobei die Kavitäten 15 sich von der Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 aus in das Formteil 10 hinein erstrecken und derart mit einem Füllmaterial 16, insbesondere einem Reaktionsharz, beispielsweise Epoxidharz, gefüllt sind, dass das Füllmaterial 16 über die Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 hinaussteht, so dass Überstände 17 an der Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 ausgebildet sind.
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Die Überstände 17 bilden ein Symbol an der als Sichtseite ausgebildeten Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 aus. Bei dem oder den Symbolen handelt es sich bevorzugt um ein oder mehrere Funktionssymbole oder Geometrien oder Formen oder formfolgende Linien, welche auf der Sichtseite der Dekorschicht 11 des Formteils 10 dargestellt werden. Ferner kann es sich bei dem Symbol auch um einen oder mehrere Buchstaben, Schriftzüge, Zeichen oder sonstige Gestaltungselemente handeln. Das oder die Symbole sind insbesondere in Draufsicht auf die Sichtseite des Formteils 10 als solche zu erkennen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des beispielsweise in 2 dargestellten Formteils 10 umfasst die nachfolgenden, in 1a bis 1d dargestellten Schritte.
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Zunächst wird, wie 1a zeigt, in einem Schritt a) ein Dekormaterial zur Bildung der Dekorschicht 11 bereitgestellt. Bei dem Dekormaterial handelt es sich um ein Holzfurnier.
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In einem in 1b dargestellten Schritt b) wird ein Träger 14 an die Rückseite der Dekorschicht 11 angebracht. Bevorzugt wird der Träger 14 mittels eines Spritzgießwerkzeugs an die Rückseite 13 der Dekorschicht 11 angespritzt.
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Anschließend werden in einem Schritt c), welcher in 1c dargestellt ist, mehrere Kavitäten 15 in das Formteil 10 von der Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 aus eingebracht, wobei die Kavitäten 15 bereits die Form des auszubildenden Symbols aufweisen. Die Kavitäten 15 werden bevorzugt mittels eines Lasers 21 in die Dekorschicht 11 des Formteils 10 eingebracht werden.
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Gemäß einem in 1d dargestellten Schritt d) wird das Füllmaterial 16 mittels einer Dosiereinheit 18 in die Kavitäten 15 appliziert, wobei die Kavitäten 15 mit Füllmaterial 16 derart überfüllt werden, dass das Füllmaterial 16 über die Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 hinaussteht, so dass ein Überstand oder Überstände 17 an der Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 ausgebildet werden.
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Erfindungsgemäß werden beim Applizieren des Füllmaterials 16 die Überstände 17 durch einen selbsttragenden Materialaufbau schichtweise erzeugt.
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Die Überstände 17 werden maskierungsfrei, das heißt ohne das Anordnen einer Maskierung auf der Vorderseite 12 der Dekorschicht 11 erzeugt.
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Gemäß einem ersten, in 1d dargestellten, tropfenbildenden Applikationsverfahren wird das Füllmaterial 16 bei Durchführung des Schritts d) tropfenweise mittels der Dosiereinheit 18 appliziert. Bei dem Applikationsverfahren handelt es sich insbesondere um ein Jet-Verfahren. Jeder Tropfen 19 kann eine Schicht des Materialaufbaus ausbilden, es kann aber auch ein beliebiger anderer Zuwachs des Materialaufbaus um eine beliebige Volumenportion bewirkt werden. Durch den schrittweisen Materialaufbau um einzelne Tropfen (Volumenportionen) wird der jeweilige Überstand 17 erzeugt.
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Jeder Tropfen 19 Füllmaterial 16 wird, wie 1d zeigt, während des Applizierens auf dem Weg von der Dosiereinheit 18 zum Formteil 10 in einem Shot-and-Fuse-Verfahren vorgehärtet bzw. angeliert. Zum Vorhärten bzw. Angelieren wird jeder Tropfen 19 Füllmaterial 16 mittels einer Strahlungsquelle 20, insbesondere einer UV-Quelle oder einem Laser bestrahlt.
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Abschließend wird das Füllmaterial 16 in einem Schritt e) vollständig ausgehärtet.
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Gemäß einem zweiten, nicht in den Figuren dargestellten, raupenbildenden Applikationsverfahren wird das Füllmaterial 16 bei Durchführung des Schritts d) mittels der Dosiereinheit 18 in Form einer Raupe appliziert, wobei jede Raupe vorzugsweise eine Schicht des Materialaufbaus ausbildet. Jede Raupe Füllmaterial 16 wird nach dem Applizieren einzeln gehärtet. Zum Aushärten wird jede Raupe Füllmaterial 16 mittels einer Strahlungsquelle 20, beispielsweise einer UV-Quelle und/oder einem Laser bestrahlt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der vorgesehene Überstand 17 erzeugt wurde. Abschließend wird das Füllmaterial 16 in einem Schritt e) wiederum vollständig ausgehärtet.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Formteil
- 11
- Dekorschicht
- 12
- Vorderseite
- 13
- Rückseite
- 14
- Träger
- 15
- Kavität
- 16
- Füllmaterial
- 17
- Überstand
- 18
- Dosiereinheit
- 19
- Tropfen
- 20
- Strahlungsquelle
- 21
- Laser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016120421 A1 [0005]
