DE102020206378B4 - Process for manufacturing a ventilation louvre with sound-absorbing foam - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer hinteren Belüftungslamelle (100) einer Belüftungseinheit (210) mit vorderen und hinteren Belüftungslamellen (100) für ein Lüftungsregister eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs (300) mit einer ersten Werkzeughälfte (303) und einer zweiten Werkzeughälfte (304), aufweisend folgende Schritte:- Einlegen einer ersten Komponente (110) als flächiges, geschäumtes Schaummaterial (115) zwischen die beiden Werkzeughälften (303,304),- Schließen der beiden Werkzeughälften (303,304) und Ausstanzen einer Ausnehmung (111) in dem Schaummaterial (115) in einem ersten Formungsschritt (301), wobei ein Zwischenprodukt (130) erzeugt wird,- Bewegen des Zwischenprodukts (130) aus einer ersten Position in eine zweite Position innerhalb des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs (300), oder ortsfestes Halten des Zwischenprodukts (130) an seiner Position innerhalb des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs (300)- Schließen oder geschlossen Halten der beiden Werkzeughälften (303,304) in einem zweiten Formungsschritt (302),- Einspritzen von einem zweiten spritzgussfähigen Material (122) zur Ausbildung einer zweiten Komponente (120) während eine Schneidvorrichtung (307) des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs (300) entlang einer äußeren Umrandung (112) einen Bereich von der ersten Schaumkomponente (110) zum Freilegen einer Porenstruktur im Innern der ersten Schaumkomponente (110) abtrennt, und- Entnehmen der hinteren Belüftungslamelle (100) aus dem Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug (300).Method for producing a rear ventilation lamella (100) of a ventilation unit (210) with front and rear ventilation lamellas (100) for a ventilation register of a motor vehicle, using a combined separation injection molding tool (300) with a first tool half (303) and a second Tool half (304), having the following steps: - Inserting a first component (110) as a flat, foamed foam material (115) between the two tool halves (303, 304), - Closing the two tool halves (303, 304) and punching out a recess (111) in the Foam material (115) in a first molding step (301), wherein an intermediate product (130) is produced,- moving the intermediate product (130) from a first position to a second position within the combined cut-off injection molding tool (300), or stationary Holding the intermediate product (130) in position within the combination cut-off injection molding tool (300)- closing or r holding the two tool halves (303, 304) closed in a second molding step (302), - injecting a second injection moldable material (122) to form a second component (120) while a cutting device (307) of the combined separation injection molding tool (300 ) separating a region of the first foam component (110) along an outer border (112) to expose a pore structure inside the first foam component (110), and removing the rear ventilation lamella (100) from the separating injection molding tool (300) .
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hinteren Belüftungslamelle einer Belüftungseinheit mit vorderen und hinteren Belüftungslamellen für ein Lüftungsregister eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs nach Anspruch 1 sowie nach Anspruch 7.The invention relates to a method for producing a rear ventilation slat of a ventilation unit with front and rear ventilation slats for a ventilation register of a motor vehicle, using a combined separating injection molding tool according to
Die
Die
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines eine Schaum-Schicht aufweisenden CrashPads durch Einspritzen und Schaum-Formen einer Schaum-Flüssigkeit zwischen einer Basis und einer Haut ist in der
- eine erste Form und eine zweite Form, welche die Basis formen durch Einspritzen von geschmolzenem Harz in einen Basis-Form-Raum, welcher in einem formgeschlossenen Zustand der ersten und der zweiten Form ausgebildet ist;
- sowie eine Vakuum-Form zum Vakuum-Formen der Haut, wobei, wenn die Vakuum-Form, an welcher die geformte Haut angebracht ist, mit der ersten Form Form-geschlossen wird, ein Schaum-Raum zwischen der Haut und der Basis ausgebildet wird/ist,
- wobei ein Einspritz-Kanal zum Einspritzen des geschmolzenen Harzes in den Basis-Form-Raum sowie ein Schaum-Flüssigkeit-Einspritz-Kanal zum Einspritzen der Schaum-Flüssigkeit in den Schaum-Raum in der ersten Form vorgesehen sind, so dass die erste Form zusammen mit der Vakuum-Form als eine Schaum-Form verwendet wird.
- a first mold and a second mold that mold the base by injecting molten resin into a base mold space formed in a mold-closed state of the first and second molds;
- and a vacuum mold for vacuum-forming the skin, wherein when the vacuum mold to which the formed skin is attached is mold-closed with the first mold, a foam space is formed between the skin and the base/ is,
- wherein an injection port for injecting the molten resin into the base mold space and a foam liquid injection port for injecting the foam liquid into the foam space are provided in the first mold so that the first mold together used with the vacuum mold as a foam mold.
Die
Auch die
Im Bereich von Kraftfahrzeugen spielt die Belüftung des Fahrzeuginnenraums für den Fahrkomfort und die Insassensicherheit eine wesentliche Rolle. Gerade die intensive Belüftung zur Enteisung von Scheiben bewirkt in einem Kraftfahrzeug oft eine unangenehme Lautstärke. Belüftungseinheiten, insbesondere auch die Belüftungslamellen der Belüftungseinheiten, müssen daher für verbesserten Fahrkomfort mit schallabsorbierendem bzw. schalldämpfendem Material ausgebildet sein. Schalldämpfende Materialien bestehen typischerweise aus einer porösen Struktur, die Schallenergie aufgrund von Reibungskräften zwischen Schallwellen und den Zellwänden in der Porenstruktur in Wärme umwandelt.In the field of motor vehicles, the ventilation of the vehicle interior plays an important role in driving comfort and passenger safety. It is precisely the intensive ventilation for de-icing windows that often causes an unpleasant volume in a motor vehicle. Ventilation units, in particular also the ventilation slats of the ventilation units, must therefore be designed with sound-absorbing or sound-damping material for improved driving comfort. Sound deadening materials typically consist of a porous structure that converts sound energy into heat due to frictional forces between sound waves and the cell walls in the porous structure.
Formteile wie beispielsweise Belüftungslamellen für die Belüftungseinheiten im Innenraum eines Kraftfahrzeuges sind häufig aus einem Außenhaut-Schaum-Träger-Verbund ausgebildet. Zwischen einer Außenhaut, welche die zugängliche sicht- und fühlbare Außenseite der Formteile bildet und einem Trägerelement ist eine Schaumschicht vorgesehen. Bei der Herstellung derartiger Formteile wird ein schaumbildender Kunststoff in einen Zwischenraum zwischen der Außenhaut und dem Trägerelement eingetragen. Der eingetragene, schaumbildende Kunststoff füllt den Zwischenraum zwischen der Außenhaut und dem Trägerelement gleichmäßig aus. Während dieses sogenannten Hinterschäumens ist das Trägerelement in einem ersten Schäumwerkzeugteil und die Außenhaut in einem zweiten Schäumwerkzeugteil gehalten.Molded parts such as ventilation slats for the ventilation units in the interior of a motor vehicle are often made from an outer skin-foam-carrier composite. A foam layer is provided between an outer skin, which forms the accessible visible and tactile outside of the molded parts, and a carrier element. In the production of such molded parts, a foam-forming plastic is introduced into an intermediate space between the outer skin and the carrier element. The introduced, foam-forming plastic evenly fills the space between the outer skin and the carrier element. During this so-called back-foaming, the carrier element is held in a first part of the foaming tool and the outer skin is held in a second part of the foaming tool.
Bei einem derartigen Herstellungsverfahren für Formteile werden auch Bereiche, in denen später Durchbrüche, wie bspw. Durchbrüche für Lüftungsblenden, erforderlich sind, zunächst vollflächig hinterschäumt. In einem Folgeschritt werden diese nicht erforderlichen Bereiche durch eine geeignete Abtrenntechnologie als Durchbrüche ausgefräst oder ausgestanzt.In such a manufacturing process for molded parts, areas in which openings are later required, such as openings for ventilation screens, are initially back-foamed over the entire surface. In a subsequent step, these areas that are not required are milled or punched out as openings using a suitable cutting technology.
Bekannt aus dem Stand der Technik ist auch die S-FIT-Technologie (Soft Foam Injection Technology), bei der ein Formteil aus zwei verschiedenen Materialien in einem Arbeitsschritt gefertigt werden kann. Dabei wird in eine geschlossene Form zunächst ein Träger aus thermoplastischem Material eingespritzt und anschließend eine dreidimensionale Struktur bspw. durch ein „Core-Back“-Verfahren erzeugt, wobei Aussparungen entstehen. Anschließend wird eine vorab vulkanisierte Dichtung mit der verbleibenden Wärme des soeben gefertigten Trägers an diesen Träger angefügt. (https://www.sumitomo-shi-demag.eu/processes/s-fit.html aufgerufen am 22. Februar 2018)Also known from the prior art is the S-FIT technology (Soft Foam Injection Technology), in which a molded part can be manufactured from two different materials in one work step. A carrier made of thermoplastic material is first injected into a closed mold and then a three-dimensional structure is produced, for example by a "core-back" process, with recesses being created. A previously vulcanized gasket is then attached to this beam using the residual heat from the beam that has just been manufactured. (https://www.sumitomo-shi-demag.eu/processes/s-fit.html accessed on February 22, 2018)
Spritzgussverfahren können auch als Schaumspritzgussverfahren ausgeführt sein und auch auf thermoplastische Elastomere ausgedehnt werden. Gute Schaumstrukturen lassen sich durch chemisches sowie physikalisches Schäumen bspw. mit Polypropylen und Polyamid erreichen (http://www.plastics.gl/injection-moulding/foam-injectionmolding, aufgerufen am 15.November 2018).Injection molding processes can also be carried out as foam injection molding processes and can also be extended to thermoplastic elastomers. Good foam structures can be achieved by chemical and physical foaming, e.g. with polypropylene and polyamide (http://www.plastics.gl/injection-moulding/foam-injectionmolding, accessed on November 15, 2018).
Im Stand der Technik werden weitere vergleichbare Herstellungsverfahren, insbesondere für Belüftungseinheiten mit schallabsorbierendem Material, in Kraftfahrzeugen bereits eingesetzt. Ferner sind verschiedene Belüftungseinheiten oder sonstige Formteile mit schallabsorbierendem Material beschrieben.In the state of the art, further comparable manufacturing processes, in particular for ventilation units with sound-absorbing material, are already being used in motor vehicles. Various ventilation units or other molded parts with sound-absorbing material are also described.
Die
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In der
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In dem Artikel von MOHD MOESLI et al., The Effect of Air Gap Thickness on Sound Absorption Coefficient of Polyurethane Foam, Defence Sand T Technical Bulletin, November 2012, werden die Auswirkungen einer zweiten schalldämpfenden Schicht hinter einer Schicht aus Polyurethan-Schaum auf den Schallabsorptionskoeffizienten für niederfrequente und hochfrequente Geräusche untersucht. Polyurethan-Schaum ist weit verbreitet in der Schallschutztechnik, um Schall zu absorbieren. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass das Einführen eines Luftspalts hinter der Schicht aus Polyurethan-Schaum den Schallabsorptionskoeffizienten, insbesondere bei hochfrequenten Klängen, erhöht.In the article by MOHD MOESLI et al., The Effect of Air Gap Thickness on Sound Absorption Coefficient of Polyurethane Foam, Defense Sand T Technical Bulletin, November 2012, the effects of a second sound-absorbing layer behind a layer of polyurethane foam on the sound absorption coefficient are discussed examined for low-frequency and high-frequency noise. Polyurethane foam is widely used in soundproofing technology to absorb sound. The results of the work show that introducing an air gap behind the layer of polyurethane foam increases the sound absorption coefficient, especially for high-frequency sounds.
In der
Die
Die
In der
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik ist noch Raum für Verbesserungen vorhanden. Insbesondere die Gestaltung des Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer Belüftungslamelle kann weiter vereinfacht werden.Given the state of the art presented, there is still room for improvement. In particular, the design of the production method for producing a ventilation lamella can be further simplified.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Lärm, der durch eine Belüftungseinheit verursacht wird, zu reduzieren und für eine solche Belüftungseinheit ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitzustellen.The object of the invention is to reduce the noise caused by a ventilation unit and to provide a cost-effective manufacturing method for such a ventilation unit.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer hinteren Belüftungslamelle einer Belüftungseinheit mit vorderen und hinteren Belüftungslamellen für ein Lüftungsregister eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 7 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die abhängigen Unteransprüche.According to the invention, the object is achieved by a method for producing a rear ventilation slat of a ventilation unit with front and rear ventilation slats for a ventilation register of a motor vehicle, using a combined separating injection molding tool with the features of
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the following description can be combined with one another in any technically meaningful way and show further refinements of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hinteren Belüftungslamelle einer Belüftungseinheit mit vorderen und hinteren Belüftungslamellen für ein Lüftungsregister eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs mit einer ersten Werkzeughälfte und einer zweiten Werkzeughälfte, aufweisend folgende Schritte:
- - Einlegen einer ersten Schaumkomponente als flächiges, geschäumtes Schaummaterial zwischen die beiden Werkzeughälften,
- - Schließen der beiden Werkzeughälften und Ausstanzen einer Ausnehmung in dem Schaummaterial in einem ersten Formungsschritt, wobei ein Zwischenprodukt erzeugt wird,
- - Bewegen des Zwischenprodukts aus einer ersten Position in eine zweite Position innerhalb des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs, oder ortsfestes Halten des Zwischenprodukts an seiner Position innerhalb des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs,
- - Schließen der beiden Werkzeughälften in einem zweiten Formungsschritt,
- - Einspritzen von einem zweiten spritzgussfähigen Material zur Ausbildung einer zweiten Komponente während eine Schneidvorrichtung des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs entlang einer äußeren Umrandung einen Bereich von der ersten Schaumkomponente zum Freilegen einer Porenstruktur im Innern der ersten Komponente abtrennt, und
- - Entnehmen der hinteren Belüftungslamelle aus dem Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug.
- - Inserting a first foam component as a flat, foamed foam material between the two tool halves,
- - Closing the two tool halves and punching out a recess in the foam material in a first molding step, with an intermediate product being produced,
- - moving the intermediate product from a first position to a second position within the combined cut-off injection molding tool, or holding the intermediate product stationary in its position within the combined cut-off injection molding tool,
- - Closing the two mold halves in a second forming step,
- - injecting a second injection moldable material to form a second component while a cutting device of the combination cut-off injection molding tool cuts off a region of the first foam component along an outer perimeter to expose a pore structure inside the first component, and
- - Remove the rear ventilation lamella from the detachable injection molding tool.
Die Belüftungslamelle kann als innerseitige Belüftungslamelle ausgebildet sein. Die erste Schaumkomponente, auch bezeichnet als Schaumdichtung oder einfach erste Komponente, wird, vorzugsweise unter Zuhilfenahme eines chemischen Schaumbildners, ausgebildet und weist im ausgehärteten Zustand eine poröse schalldämpfende Struktur auf, indem sie wie ein Kamm den Luftstrom bricht. Eine solche Struktur kann auch durch eine entsprechend ausgebildete Oberfläche erreicht oder verstärkt werden. Diese Struktur kann zum einen durch Einfallstellen an der Oberfläche der ausgehärteten ersten Schaumkomponente bereitgestellt werden. Zum anderen kann eine offenporige oder grobporige Struktur im Inneren der ersten Schaumkomponente freigelegt werden, indem Schaummaterial von der ersten Schaumkomponente bereichsweise unter Ausbildung einer Schnittfläche in einem zweiten Formungsschritt abgetrennt wird. An der Schnittfläche wird die Porenstruktur des Schaums freigelegt, womit die schalldämpfende Wirkung entsteht. Die erste Schaumkomponente wird im Stand der Technik typischerweise mit Kautschuk bzw. Gummi gebildet. Die erfindungsgemäße erste Schaumkomponente kann bspw. mit Polyurethan gebildet werden, wobei das Schaummaterial für das Herstellungsverfahren als vorgeschäumtes bzw. bereits vollständig geschäumtes mattenartiges Rollenmaterial bereitgestellt werden kann.The ventilation lamella can be designed as an inner ventilation lamella. The first foam component, also referred to as a foam seal or simply the first component, is formed, preferably with the aid of a chemical foaming agent, and in the cured state has a porous sound-damping structure by breaking the air flow like a comb. Such a structure can also be achieved or reinforced by a correspondingly designed surface. On the one hand, this structure can be provided by sink marks on the surface of the cured first foam component. On the other hand, an open-pored or coarse-pored structure can be exposed in the interior of the first foam component by foam material being separated from the first foam component in certain areas to form a cut surface in a second molding step. The pore structure of the foam is exposed at the cut surface, which creates the sound-absorbing effect. In the prior art, the first foam component is typically formed with rubber. The first foam component according to the invention can be formed, for example, with polyurethane, in which case the foam material for the production process can be provided as a pre-foamed or already completely foamed mat-like roll material.
Die zweite Komponente, auch bezeichnet als Schaumträger, ist als Trägerkomponente für die Belüftungslamelle zur Montage an der Belüftungseinheit ausgebildet. Die zweite Komponente weist hierfür Befestigungselemente auf, die gleichzeitig, vorzugsweise ausgebildet als Pivotierelemente, zur Umlenkung des Luftzugs aus dem Lüftungskanal ausgebildet sind. Für die Trägerfunktion ist prinzipiell jedes geeignete Material verwendbar, welches im ausgehärteten Zustand formstabil ist und die Trägerfunktion der ersten Schaumkomponente erfüllt. Die erste Schaumkomponente wird zuerst ausgebildet und nach dem Aushärten von der zweiten Komponente umspritzt bzw. hinterspritzt. Dadurch entsteht eine feste Verbindung zwischen der ersten Schaumkomponente und der zweiten Komponente. Alternativ kann zuerst die zweite Komponente ausgebildet werden und nach dem Aushärten von der ersten Schaumkomponente umspritzt bzw. hinterspritzt werden.The second component, also referred to as the foam carrier, is designed as a carrier component for the ventilation lamella for assembly on the ventilation unit. For this purpose, the second component has fastening elements, which are simultaneously designed, preferably designed as pivoting elements, for deflecting the draft of air from the ventilation duct. In principle, any suitable material that is dimensionally stable in the cured state and fulfills the carrier function of the first foam component can be used for the carrier function. The first foam component is formed first and, after curing, is overmoulded or back-moulded by the second component. This creates a firm connection between the first foam component and the second component. Alternatively, the second component can be formed first and, after curing, be overmoulded or back-moulded by the first foam component.
Bei dem ersten Formungsschritt wird das Schaummaterial bereits vorgeschäumt, vorzugsweise als Halbzeug oder Schaumrolle, in das Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug eingebracht und anschließend eine Ausnehmung innerhalb des Schaummaterials gebildet.In the first shaping step, the foam material is already pre-foamed, preferably as a semi-finished product or foam roll, and introduced into the separating injection molding tool, and a recess is then formed within the foam material.
Geschäumtes, mattenartig zugeschnittenes, Polyurethan weist an der Oberfläche Einfallstellen auf und/oder ist im Inneren mit einer porösen Struktur ausgebildet. Das zu Matten zugeschnittene Polyurethan wird als Schaumrolle aufgerollt. Für den erfindungsgemäßen Herstellungsprozess kann es wieder abgerollt und in das Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug als geschäumtes Schaummaterial für die erste Schaumkomponente bereitgestellt werden. Derartiges Rollenmaterial kann als industrieller Massenartikel kostengünstig bereitgestellt werden, womit sich die Herstellungskosten zur Herstellung der hinteren Belüftungslamellen sinken lassen. Einfallstellen, die dem Betrachter als Dellen oder Einbeulungen auf der Oberfläche der Kunststoffteile erscheinen, sind an der Oberfläche von Formteilen typischerweise unerwünscht. Die hinteren Belüftungslamellen sind für Fahrzeuginsassen jedoch nicht oder nur schwer einsehbar oder fühlbar, weshalb hier eine derartige Struktur zur Schallabsorption gezielt ausgebildet werden kann. Die zweite Komponente wird in das Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug durch die Ausnehmung hindurch gespritzt, sodass die erste Schaumkomponente von der zweiten Komponente hinterspritzt wird.Foamed, mat-like cut polyurethane has sink marks on the surface and/or has a porous structure on the inside. The polyurethane cut into mats is rolled up as a foam roll. For the production process according to the invention, it can be unrolled again and made available in the separating injection molding tool as foamed foam material for the first foam component. Such roll material can be provided inexpensively as an industrial mass-produced article, which means that the manufacturing costs for manufacturing the rear ventilation louvers can be reduced. Sink marks, which appear to the observer as dents or indentations on the surface of the plastic parts, are typically undesirable on the surface of molded parts. However, the rear ventilation slats cannot be seen or felt by vehicle occupants, or only with difficulty, which is why such a structure for sound absorption can be specifically designed here. The second component is injected into the separating injection molding tool through the recess, so that the first foam component is back-injected by the second component.
Vorzugsweise erfolgt der erste Formungsschritt als erster Abtrennvorgang zur Ausbildung der Ausnehmung durch Stanzen mit einer Stanzvorrichtung, welche Bestandteil einer ersten Werkzeughälfte und/oder einer zweiten Werkzeughälfte des Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs ist.The first shaping step preferably takes place as a first separating process for forming the recess by punching with a punching device which is part of a first tool half and/or a second tool half of the separating injection molding tool.
Durch die Stanzvorrichtung kann in einem Arbeitsschritt eine durchgehende oder unterbrochene Ausnehmung in der ersten Schaumkomponente ausgebildet werden, indem sich bspw. eine erste oder mobile Werkzeughälfte mit einem Vorsprung zum Stanzen auf die zweite oder ortsfeste Werkzeughälfte mit einer zu dem Vorsprung komplementären Vertiefung zubewegt, wobei in die zweite Werkzeughälfte das bereits geschäumte Schaumaterial für die erste Schaumkomponente eingelegt ist. Dadurch wird ein Bereich ausgebildet, der beim Einspritzen der zweiten Komponente von dieser hinterspritzt oder umspritzt wird. Mit dieser Stanzvorrichtung können ferner zusätzliche Verbindungslöcher in der ersten Schaumkomponente ausgebildet werden, die ebenfalls von dem eingespritzten spritzgussfähigen Material der zweiten Komponente hinterspritzt oder umspritzt werden können, sodass sich ein besonders stabiler Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Komponenten in der gefertigten hinteren Belüftungslamelle bildet.With the punching device, a continuous or interrupted recess can be formed in the first foam component in one work step, for example by moving a first or mobile tool half with a projection for punching towards the second or stationary tool half with a depression complementary to the projection, wherein in the already foamed display material for the first foam component is inserted in the second mold half. As a result, a region is formed which is back-injected or encapsulated by the second component when it is injected. This punching device can also be used to form additional connecting holes in the first foam component, which can also be back-injected or overmolded with the injected, injection-mouldable material of the second component, so that a particularly stable connecting section is formed between the two components in the finished rear ventilation lamella.
Für eine schnelle Fertigung kann das Einspritzen des spritzgussfähigen Materials für die zweite Komponente in die Ausnehmung und das Abtrennen des Schaummaterials von der ersten Schaumkomponente jeweils in dem zweiten Formungsschritt, insbesondere zeitgleich erfolgen.For rapid production, the injection-moldable material for the second component can be injected into the recess and the foam material can be separated from the first foam component in the second molding step, in particular at the same time.
Dadurch müssen die Werkzeughälften des Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs zwischen diesen beiden Arbeitsschritten nicht mehr geöffnet werden. Damit wird die Zeit für einen Zyklus zur Fertigung einer Belüftungslamelle verkürzt und somit werden die Herstellungskosten gesenkt. Alternativ können die Werkzeughälften innerhalb des zweiten Formungsschritts geöffnet und das vorliegende Zwischenprodukt durch die Arme eines Roboters bewegt werden.As a result, the tool halves of the separating injection molding tool no longer have to be opened between these two work steps. Thus, the time for one cycle for manufacturing a ventilation blade is shortened, and thus the manufacturing cost is reduced. Alternatively, within the second molding step, the mold halves can be opened and the present intermediate product moved by the arms of a robot.
Vorzugsweise kann zusätzlich beim zweiten Formungsschritt beim zweiten Abtrennvorgang mit einer Schneidvorrichtung die erste Schaumkomponente entlang des äußeren Umfangs ausgeschnitten und dabei mit der Schneidvorrichtung in Position gehalten werden, während die zweite Komponente in eine Kavität eingespritzt wird.Preferably, in addition, in the second molding step, in the second separating operation, the first foam component can be cut out along the outer periphery with a cutting device and held in position with the cutting device while the second component is injected into a cavity.
Durch Ausbilden der zweiten Komponente in der Kavität zwischen der ersten Werkzeughälfte und der zweiten Werkzeughälfte des Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs und Ausschneiden der ersten Schaumkomponente in einem Formungsschritt kann die Fertigstellung der fertigen Belüftungslamelle beschleunigt werden. Ebenfalls entfällt, dass ein Zwischenprodukt manuell oder durch einen Roboterarm bewegt werden muss. Während die erste Schaumkomponente durch Abtrennen von nicht benötigtem Schaummaterial ausgeschnitten wird, wird sie gleichzeitig derart durch die Schneidvorrichtung in Position gehalten, dass sie die Kavität beim Einspritzen des spritzgussfähigen Materials für die zweite Komponente nach außen abdichtet. Dadurch wird der Herstellungsaufwand weiter reduziert, da zusätzliches Dichtmaterial entfällt.By forming the second component in the cavity between the first mold half and the second mold half of the split injection mold and cutting out the first foam component in one molding step, the completion of the finished ventilation louver can be accelerated. There is also no need for an intermediate product to be moved manually or by a robot arm. While the first foam component is being cut out by severing foam material that is not required, it is simultaneously held in position by the cutting device in such a way that it seals the cavity to the outside when the injection moldable material for the second component is injected. This further reduces the manufacturing effort, since additional sealing material is not required.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die erste Schaumkomponente eine höhere Verformungstemperatur oder Erweichungstemperatur auf, als die Schmelztemperatur der zweiten Komponente.In an advantageous development of the invention, the first foam component has a higher deformation temperature or softening point than the melting point of the second component.
Die zweite Komponente wird typischerweise heiß eingespritzt. Gleichzeitig ist die erste Schaumkomponente aus einem thermoplastischen oder einem elastomeren Material ausgebildet, das typischerweise eine begrenzte Temperaturbeständigkeit aufweist. Durch die Wahl einer entsprechend hohen Erweichungstemperatur kann die zweite Komponente eingespritzt werden, ohne dass die erste Schaumkomponente Einbußen in der Qualität aufweist. Ebenfalls ist eine ausreichende Druckbeständigkeit gegenüber dem Druck im Inneren der Kavität vorgesehen. Ferner ist vorgesehen, dass die durch die erste Schaumkomponente gebildete Schaumdichtung trotz der Temperaturschwankungen im Innenraum eines Kraftfahrzeugs über die gesamte Lebensdauer eines typischen Kraftfahrzeugs funktionsfähig ist und keine unangenehme Geruchsentwicklung aufweist.The second component is typically hot injected. At the same time, the first foam component is formed from a thermoplastic or an elastomeric material, which typically has a limited temperature resistance. By choosing a correspondingly high softening point, the second component can be injected without the quality of the first foam component being impaired. Sufficient pressure resistance to the pressure inside the cavity is also provided. Furthermore, it is provided that the foam seal formed by the first foam component is functional despite the temperature fluctuations in the interior of a motor vehicle over the entire service life of a typical motor vehicle and does not develop any unpleasant odors.
Alternativ zum Einbringen oder Einlegen bereits geschäumten Schaummaterials in das Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug kann beim ersten Formungsschritt das Schaummaterial eingespritzt und durch Öffnen des Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs geschäumt und/oder expandiert werden.As an alternative to introducing or inserting already foamed foam material into the separating injection molding tool, the foam material can be injected in the first shaping step and foamed and/or expanded by opening the separating injection molding tool.
Dabei gelingt die Lösung der Aufgabe auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7, wobei ein Verfahren zur Herstellung einer hinteren Belüftungslamelle einer Belüftungseinheit mit vorderen und hinteren Belüftungslamellen für ein Lüftungsregister eines Kraftfahrzeugs, unter Verwendung eines kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs mit einer ersten Werkzeughälfte und einer zweiten Werkzeughälfte, aufweisend folgende Schritte vorgeschlagen wird:
- - Einspritzen zwei verschiedener spritzgussfähiger Materialien in eine Kavität zwischen den beiden Werkzeughälften, wobei zunächst spritzgussfähiges Material für eine zweite Komponente oder für eine erste Schaumkomponente eingespritzt wird, welches zumindest teilweise aushärtet, wobei anschließend Schaummaterial für eine erste Schaumkomponente oder für eine zweite Komponente in einer durch Vergrößerung der Kavität gebildeten zusätzlichen Kavität eingespritzt wird, und Aneinanderfügen der beiden Komponenten,
- - Öffnen der beiden Werkzeughälften und Expansion der ersten Schaumkomponente unter Einfluss eines chemischen Schaumbildners, wobei nach diesem ersten Formungsschritt ein Zwischenprodukt erzeugt ist,
- - Bewegen des Zwischenprodukts aus einer ersten Position in eine zweite Position innerhalb des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs,
- - Schließen der beiden Werkzeughälften, wobei eine Schneidvorrichtung des kombinierten Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs entlang einer äußeren Umrandung einen Bereich von der ersten Schaumkomponente zum Freilegen einer Porenstruktur im Innern der ersten Schaumkomponente abtrennt, und
- - Öffnen der beiden Werkzeughälften und Entnehmen der hinteren Belüftungslamelle aus dem Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug.
- - Injecting two different injection-mouldable materials into a cavity between the two tool halves, with first injection-mouldable material for a second component or for a first foam composition component is injected, which hardens at least partially, foam material for a first foam component or for a second component then being injected into an additional cavity formed by enlarging the cavity, and joining the two components together,
- - Opening of the two mold halves and expansion of the first foam component under the influence of a chemical foaming agent, with an intermediate product being produced after this first shaping step,
- - moving the intermediate product from a first position to a second position within the combined cut-off and injection molding tool,
- - Closing the two tool halves, wherein a cutting device of the combined separation injection molding tool along an outer edge separates a region from the first foam component to expose a pore structure inside the first foam component, and
- - Open the two halves of the mold and remove the rear ventilation lamella from the separating injection molding tool.
In anderen Worten, beim ersten Formungsschritt kann schäumbares Schaummaterial zur Herstellung der ersten Schaumkomponente in das Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug eingebracht werden. Spritzgussfähiges Schaummaterial ist auch als schaumspritzgussfähiges Material zu verstehen, welches vorzugsweise fließfähig oder fluid ist. Dafür kommen thermoplastische Polymere und thermoplastische Elastomere in Betracht. Thermoplastische Elastomere auf der Basis von thermoplastischem Polyester weisen eine gute Schaumstruktur, Porenstruktur und Oberflächenbeschaffenheit auf. Die Schaumstruktur wird mit langsamer und/oder hochpräziser Öffnung der Werkzeughälften und einer langsamen bis mittelschnellen Einspritzgeschwindigkeit genau ausgebildet. Die zweite Komponente kann in einem zweiten Einspritzvorgang durch Umspritzen oder Hinterspritzen der ersten Schaumkomponente ausgebildet werden, sobald die erste Formkomponente ausgehärtet, erkaltet oder formstabil ist. Alternativ kann zuerst die zweite Komponente ausgebildet werden und nach deren Aushärten von der ersten Schaumkomponente umspritzt bzw. hinterspritzt werden.In other words, in the first molding step, foamable foam material for producing the first foam component can be introduced into the separation injection molding tool. Injection moldable foam material is also to be understood as foam injection moldable material which is preferably flowable or fluid. Thermoplastic polymers and thermoplastic elastomers are suitable for this. Thermoplastic elastomers based on thermoplastic polyester have a good foam structure, pore structure and surface finish. The foam structure is accurately formed with slow and/or high precision opening of the mold halves and slow to medium injection speed. The second component can be formed in a second injection process by overmolding or back-molding the first foam component as soon as the first mold component has hardened, cooled down or is dimensionally stable. Alternatively, the second component can be formed first and, after it has hardened, be overmoulded or back-moulded by the first foam component.
Vorzugsweise wird die erste Schaumkomponente offenporig oder mit Einfallstellen zur Schallabsorption, mittels eines chemischen Schaumbildners ausgebildet.The first foam component is preferably made open-pored or with sink marks for sound absorption by means of a chemical foaming agent.
Der chemische Schaumbildender, welcher auch ein zusätzliches Hilfsmittel zur Schaumbildung sein kann, bewirkt bspw. unter Gasentwicklung eine Expansion der ersten Schaumkomponente, wenn die Werkzeughälften geöffnet werden. Durch Gaseinschlüsse in der ersten Schaumkomponente entsteht eine offenporige oder großporige oder grobporige oder poröse Struktur und/oder es können sich Einfallstellen, Dellen oder Einbeulungen an der Oberfläche der ersten Schaumkomponente ausbilden. Durch Abtrennen oder Abschneiden von Bereichen der ersten Schaumkomponente kann diese Struktur zusätzlich für eine verbesserte Schallabsorption freigelegt werden.The chemical foam-forming agent, which can also be an additional aid to foam formation, causes the first foam component to expand, for example with evolution of gas, when the mold halves are opened. Gas inclusions in the first foam component result in an open-pored or large-pored or coarse-pored or porous structure and/or sink marks, dents or indentations can form on the surface of the first foam component. By separating or cutting off areas of the first foam component, this structure can also be exposed for improved sound absorption.
In einer vorteilhaften aber optionalen Weiterbildung der Erfindung wird eine Kavität beim ersten Formungsschritt und/oder beim zweiten Formungsschritt zur Ausbildung der ersten Schaumkomponente und/oder der zweiten Komponente zwischen der ersten Werkzeughälfte und der zweiten Werkzeughälfte ganz oder teilweise mit einem Core-Back-Verfahren ausgebildet.In an advantageous but optional development of the invention, a cavity in the first molding step and/or in the second molding step to form the first foam component and/or the second component between the first mold half and the second mold half is formed entirely or partially using a core-back process .
Bei einem Core-Back-Verfahren können Zweikomponentenartikel hergestellt werden, ohne dass dabei die Werkzeughälften des Abtrenn-Spritzguss-Werkzeugs geöffnet werden müssen. Die erste Schaumkomponente und die zweite Komponente werden nacheinander so in dieselbe Kavität eingespritzt, dass beim Einspritzen der ersten und/oder der zweiten Komponente ein verschiebbarer Einsatz im Abtrenn-Spritzguss-Werkzeug einen Teil der Kavität verschließt. Ist der Spritzvorgang der ersten und/oder der zweiten Komponente abgeschlossen, wird durch Betätigen des Schiebers die Kavität komplett geöffnet und die erste und/oder die zweite Komponente wird eingespritzt.A core-back process allows two-component parts to be manufactured without opening the mold halves of the split-off injection mold. The first foam component and the second component are injected into the same cavity one after the other in such a way that when the first and/or the second component is injected, a displaceable insert in the separating injection molding tool closes part of the cavity. When the injection process of the first and/or the second component is completed, the cavity is opened completely by actuating the slide and the first and/or the second component is injected.
-
1a zeigt eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeuginnenraums mit einer Belüftungseinheit aus dem Stand der Technik.1a shows a perspective representation of a vehicle interior with a ventilation unit from the prior art. -
1b zeigt eine perspektivische Darstellung einer Belüftungseinheit mit einer Belüftungslamelle aus dem Stand der Technik.1b shows a perspective representation of a ventilation unit with a ventilation lamella from the prior art. -
1c zeigt eine Belüftungslamelle aus dem Stand der Technik.1c shows a ventilation blade from the prior art.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen in beispielhafter AusführungsformAdvantageous configurations of the invention are disclosed in the dependent claims and the following description of the figures. It show in exemplary embodiment
-
2 eine Draufsicht einer beispielhaften erfindungsgemäßen ersten Schaumkomponente,2 a plan view of an exemplary first foam component according to the invention, -
3 eine Prinzipskizze einer beispielhaften erfindungsgemäßen Belüftungslamelle,3 a schematic diagram of an exemplary ventilation lamella according to the invention, -
4a eine Prinzipskizze einer Schnittdarstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Belüftungslamelle durch die Schnittlinie A-A,4a a schematic diagram of a sectional view of an exemplary ventilation lamella according to the invention through the section line AA, -
4b eine Prinzipskizze einer Schnittdarstellung einer beispielhaften erfindungsgemäßen Belüftungslamelle durch die Schnittlinie B-B,4b a schematic diagram of a sectional view of an exemplary ventilation lamella according to the invention through the section line BB, -
5 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens und5 a first embodiment of a manufacturing method according to the invention and -
6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.6 a second embodiment of a manufacturing method according to the invention.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden. Insbesondere sind die Figuren dahingehend zu verstehen, dass verschiedene Bauteile zur besseren Übersichtlichkeit ausgeblendet oder vereinfacht dargestellt sind. Kombinierte Abtrenn-Spritzguss-Werkzeuge weißen typischerweise eine ortsfeste und eine mobile Werkzeughälfte auf. Die Zuordnung beispielsweise der Stanzvorrichtungen, der Einspritzvorrichtungen und/oder der Schneidvorrichtungen ist ausdrücklich nicht auf eine der beiden Werkzeughälften beschränkt, sondern kann beliebig erfolgen.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numbers, which is why they are usually only described once. In particular, the figures are to be understood to the effect that various components are hidden or shown in simplified form for better clarity. Combined separation injection molding tools typically have a stationary and a mobile tool half. The assignment of the punching devices, the injection devices and/or the cutting devices, for example, is expressly not limited to one of the two tool halves, but can be done as desired.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- hintere Belüftungslamellerear ventilation slat
- 101101
- Pivotiereinrichtungpivoting device
- 110110
- erste Schaumkomponentefirst foam component
- 111111
- Ausnehmungrecess
- 112112
- Umrandungborder
- 113113
- Verbindungslöcherconnection holes
- 114114
- Verbindungsabschnittconnection section
- 115115
- Schaummaterialfoam material
- 120120
- zweite Komponentesecond component
- 121121
- Hinterspritzungback injection
- 122122
- spritzgussfähiges Materialinjection moldable material
- 125125
- Schaumrollefoam roller
- 130130
- Zwischenproduktintermediate
- 200200
- Kraftfahrzeuginnenraumautomobile interior
- 210210
- Belüftungseinheitventilation unit
- 220220
- Luftkanalair duct
- 300300
- Abtrenn-Spritzguss-WerkzeugSeparation injection molding tool
- 301301
- erster Formungsschrittfirst shaping step
- 302302
- zweiter Formungsschrittsecond forming step
- 303303
- erste Werkzeughälftefirst tool half
- 304304
- zweite Werkzeughälftesecond tool half
- 305305
- Stanzvorrichtungpunching device
- 306306
- Kavitätcavity
- 307307
- Schneidvorrichtungcutting device
Claims (7)
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