DE102021128990A1 - Process for manufacturing a component with different surfaces - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (2) mit verschiedenen Oberflächen, wobei das Bauteil (2) Prägeflächen (8) und Beschichtungsflächen (9) aufweist, mit folgenden Schritten: Herstellen des Bauteils (2) im Spritzgießverfahren; entweder Versehen der Prägeflächen (8) mit einer Folie im Heißprägeverfahren; oder IMD Übertragung der Folie im Spritzgießverfahren; und Entformen und Aufstecken des Bauteils (2); Selektives Galvanisieren der Beschichtungsflächen (9).The invention relates to a method for producing a component (2) with different surfaces, the component (2) having embossing surfaces (8) and coating surfaces (9), with the following steps: producing the component (2) in an injection molding process; either providing the embossing surfaces (8) with a film in the hot embossing process; or IMD transfer of film in injection molding process; and demolding and attaching the component (2); Selective electroplating of the coating surfaces (9).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verschiedenen Oberflächen.The present invention relates to a method for producing a component with different surfaces.
Um im Spritzgießverfahren hergestellte Bauteile mit Symbolen, Schriftzügen oder Designstrukturen zu dekorieren, können die Bauteile nach Herstellung durch ein Heißprägeverfahren mit einer Folie veredelt werden. Solche Verfahren werden beispielsweise zahlreich von Herstellern von Kühlergrills im Automobilbereich angewandt. Verschiedene Materialien wie Polycarbonat (PC), Acrylnitrilbutadienstyrol (ABS), ABS/PC-Blends sowie Polyamid (PA) eignen sich für solche Verfahren. Die Bauteile sind, abgesehen von einer Sichtprüfung und gegebenenfalls einer Reinigung, nach dem Prägevorgang bereits fertig und werden nicht weiter behandelt.In order to decorate components manufactured using the injection molding process with symbols, lettering or design structures, the components can be finished with a foil using a hot embossing process after production. Such methods are used, for example, in large numbers by manufacturers of radiator grilles in the automotive sector. Various materials such as polycarbonate (PC), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), ABS/PC blends and polyamide (PA) are suitable for such processes. Apart from a visual inspection and, if necessary, cleaning, the components are already finished after the embossing process and are not processed any further.
Eine weitere bekannte Technologie zur Erzeugung von Dekoroberflächen ist das Übertragen eines Dekors im Spritzgießen durch eine in der Spritzgießform angeordnete Folie, auch als In-Mold Decoration (IMD) bezeichnet.Another known technology for producing decorative surfaces is the transfer of a decoration in injection molding through a film arranged in the injection mold, also referred to as in-mold decoration (IMD).
Die Druckschriften
Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verschiedenen metallischen, metallisch anmutenden und/ oder farbigen Oberflächen anzugeben, bei welchem Bereiche mit verschiedenen Glanzgraden auf demselben Bauteil aufbaubar sind, beispielsweise als Kombination von Matt- und Glanzchrom nebeneinander und/ oder metallischen Farbvarianten.It is therefore the object of the present invention to specify a method for producing a component with different metallic, metallic-looking and/or colored surfaces, in which areas with different degrees of gloss can be built up on the same component, for example as a combination of matt and bright chrome side by side and/or or metallic color variants.
Die beschriebene Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The problem described is solved by a method for producing a component with the features of
Ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit verschiedenen Oberflächen, wobei das Bauteil Prägeflächen und Beschichtungsflächen aufweist, weist folgende Schritte in dieser Reihenfolge auf:
- a) Herstellen des Bauteils im Spritzgießverfahren;
- b) Versehen der Prägeflächen mit einer Folie im Heißprägeverfahren;
- c) Selektives Galvanisieren der Beschichtungsflächen.
- a) Manufacture of the component by injection molding;
- b) providing the embossing surfaces with a film using the hot embossing process;
- c) Selective electroplating of the coating surfaces.
Durch dieses Verfahren kann ein Bauteil hergestellt werden, welches Oberflächen mit verschiedenen Glanzgraden und/ oder Farben aufweist. Vorzugsweise können Bereiche auf dem Bauteil als Kombination von Matt- und Glanzchrom aufgebaut werden. Das Verfahren kann besonders effektiv durchgeführt und es können sehr gute Ergebnisse erzielt werden. Insbesondere können auch Bereiche mit unterschiedlichem Glanzgrad unmittelbar aneinander angrenzend erstellt werden.This process can be used to produce a component that has surfaces with different degrees of gloss and/or colors. Areas on the component can preferably be built up as a combination of matt and bright chrome. The method can be carried out particularly effectively and very good results can be achieved. In particular, areas with different degrees of gloss can also be created directly adjacent to one another.
Die Galvanisierung im Schritt c erzeugt dabei stets eine metallische Oberfläche.The electroplating in step c always produces a metallic surface.
Bevorzugt werden bei dem Verfahren in dem zweiten Schritt b die Prägeflächen mit einer Folie in Glanz-Chromoptik im Heißprägeverfahren versehen und in dem dritten Schritt c die Beschichtungsflächen in Matt-Chrom galvanisiert. Dann ergibt sich ein Bauteil, welches nebeneinander Bereiche in Glanz-Chromoptik und Bereiche in Matt-Chromoptik aufweist.In the method, in the second step b, the embossed surfaces are preferably provided with a foil in a glossy chrome look using the hot embossing method, and in the third step c, the coated surfaces are galvanized in matt chrome. This results in a component that has areas with a bright chrome look and areas with a matt chrome look next to each other.
Es kann auch vorgesehen sein, dass bei dem Verfahren in dem zweiten Schritt b die Prägeflächen mit einer Folie in Matt-Chromoptik im Heißprägeverfahren versehen werden und in dem Schritt c die Beschichtungsflächen in Glanz-Chromoptik oder in Matt-Chromoptik mit einem anderen Glanzgrad galvanisiert werden. Dann ergibt sich ebenfalls ein Bauteil, welches nebeneinander Bereiche in Glanz-Chromoptik und Bereiche in Matt-Chromoptik oder generell Bereiche mit verschiedenen Glanzgraden aufweist.It can also be provided that in the second step b of the method, the embossed surfaces are provided with a foil in a matt chrome look in the hot stamping process and in step c the coated surfaces are galvanized in a glossy chrome look or in a matt chrome look with a different degree of gloss . This also results in a component which has areas with a bright chrome look and areas with a matt chrome look or areas with different degrees of gloss in general next to one another.
Wenn das Material des Bauteils im Bereich der Prägeflächen aus ABS oder PC besteht, kann der Heißprägeprozess besonders effektiv durchgeführt werden.If the material of the component in the area of the embossing surfaces consists of ABS or PC, the hot embossing process can be carried out particularly effectively.
In einer Ausführungsform besteht das Bauteil nur aus einer Kunststoffkomponente. Dies hat Vorteile hinsichtlich der Herstellungskosten und des späteren Recyclings.In one embodiment, the component consists of only one plastic component. This has advantages in terms of manufacturing costs and subsequent recycling.
In einer weiteren Ausführungsform besteht das Bauteil aus mehreren Kunststoffkomponenten. Beispielsweise ergeben sich Möglichkeiten einer Hinterleuchtung oder Durchleuchtung der Prägefolie, wenn die Folie auf Komponenten aus PC geprägt wird, oder die Folie wird auf Komponenten aus ABS geprägt und die Komponenten aus PC können für Verschweißprozesse genutzt werden. Solche Verschweißprozesse können zur Integration des Bauteils in einer komplexeren Baugruppe dienen.In a further embodiment, the component consists of several plastic components. For example, there are options for backlighting or transillumination of the embossing foil if the foil is embossed on PC components, or the foil is embossed on ABS components and the PC components can be used for welding processes. Such welding processes can be used to integrate the component into a more complex assembly.
Wenn bei dem Verfahren alternativ anstelle von Schritt b folgende Schritte vorgesehen sind:
- b1) IMD Übertragung der Folie im Spritzgießverfahren;
- b2) Entformen und Aufstecken des Bauteils,
- b1) IMD transfer of the foil in the injection molding process;
- b2) demolding and attaching the component,
Die Folie kann auch eine farbige Oberfläche mit im wesentlichen beliebigem Glanzgrad aufweisen bzw. übertragen, insbesondere auch eine eingefärbte metallisch anmutende Oberfläche aufweisen.The film can also have or transmit a colored surface with essentially any degree of gloss, in particular also have a colored surface with a metallic appearance.
Bevorzugt weist das in dem Verfahren hergestellte Bauteil Bereiche auf, in denen das Material des Bauteils aus ABS besteht. Dann ist es besonders bevorzugt vorgesehen, dass in Schritt b1 eine Folie in Chrom-Hochglanzdekor oder Farbdekor übertragen wird und in Schritt c nur die ABS-Bereiche beschichtet werden. Die Dekorfolie bzw. das übertragene Dekor wird dann nicht galvanisch beschichtet, sondern bleibt mit seiner dekorativen Oberfläche unverändert erhalten.The component produced in the method preferably has areas in which the material of the component consists of ABS. It is then particularly preferably provided that in step b1 a film is transferred in high-gloss chrome decoration or color decoration and in step c only the ABS areas are coated. The decorative foil or the transferred decoration is then not galvanically coated, but remains unchanged with its decorative surface.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Gleiche bzw. funktionsgleiche Bauteile sind dabei figurübergreifend mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen:
-
1 : einen schematischen Aufbau einer Heißprägefolie für Heißprägeverfahren im Querschnitt; -
2 : ein Schema eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils mit verschiedenen Oberflächen; -
3 : ein Schema eines alternativen Verfahrens; -
4 : ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines nach einem der Verfahren gemäß den2 und3 hergestellten einkomponentigen Bauteils im Querschnitt; sowie -
5 : ein schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel eines nach einem der Verfahren gemäß den2 und3 hergestellten mehrkomponentigen Bauteils im Querschnitt.
-
1 : a schematic structure of a hot embossing foil for hot embossing methods in cross section; -
2 : a schematic of a method for producing a component with different surfaces; -
3 : a scheme of an alternative method; -
4 : a schematically illustrated embodiment of one of the methods according to the2 and3 manufactured one-component component in cross section; as well as -
5 : a schematically illustrated embodiment of one of the methods according to the2 and3 manufactured multi-component part in cross section.
In
In einem dritten Schritt c werden Beschichtungsflächen 9 des Bauteils 2 selektiv galvanisiert. Der Schutzlack der Schutzschicht 5 der Heißprägefolie 1 ist dabei in der Galvanik selektiv und wird nicht angegriffen und/ oder beschichtet. Entsprechend werden aber die Beschichtungsflächen 9, deren Material ein galvanisierbarer Kunststoff wie zum Beispiel ABS ist, galvanisiert. Ist die Heißprägefolie 1 in Glanz-Chromoptik eingestellt und wird die Galvanik als Matt-Chrom-Oberfläche ausgeführt, können Matt- und Glanz-Chromoptik auf dem Bauteil 2 kombiniert werden. Neben der Chromoberfläche sind auch andere Varianten der Heißprägefolie wie Farben, Glanzgrade oder Ähnliches möglich. Insbesondere sind bei den matten Glanzgraden auch stumpfmatte, matte und seidenmatte Glanzgrade denkbar sowie bei den glänzenden Glanzgraden auch seidenglänzende, glänzende und hochglänzende Glanzgrade denkbar. Ist die Heißprägefolie 1 alternativ als Matt-Optik eingestellt, sind verschiedene Glanzgrade einer matten Chromoptik durch Galvanik und die Prägeflächen 8 kombinierbar. Es können also auf demselben Bauteil und insbesondere unmittelbar nebeneinander metallische Oberflächen mit verschiedenen Glanzgraden erzeugt werden.In a third step c, coating surfaces 9 of
In
In
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