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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs.
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Aus der Praxis ist es bekannt, Hohlbauteile eines Kraftfahrzeugs über ein Spritzgussverfahren herzustellen. Hierbei werden zur Herstellung eines Hohlbauteils eine erste Schale und eine zweite Schale des Hohlbauteils aus einem ersten Kunststoff gefertigt, wobei nach dem Ausrichten bzw. Anordnen der beiden hergestellten Schalen relativ zueinander die beiden Schalen über einen zweiten Kunststoff miteinander stoffschlüssig verbunden werden. Als Kunststoff zur Herstellung der beiden Schalen des Hohlbauteils kommt nach der Praxis ein als Sichtwerkstoff dienender Kunststoff zum Einsatz. Als zweiter Kunststoff zum Verbinden der beiden Schalen wird ein anderer Kunststoff genutzt, vorzugsweise ein glasfaserverstärkter Kunststoff. Um die beiden Schalen eines Hohlbauteils aus einem ersten Kunststoff herzustellen und über einen zweiten Kunststoff zu verbinden, ist eine 2K-Spritzgussmaschine erforderlich. Dies resultiert letztendlich in einem hohen Bauteilpreis. Auch eignet sich ein mit Glasfasern gefüllter Kunststoff, welcher nach der Praxis zum Verbinden der beiden Schalen genutzt wird, nicht als Sichtwerkstoff und damit nicht zur Ausbildung sichtbarer Abschnitte des Hohlbauteils.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs umfasst zumindest die folgenden Schritte: Ausbilden einer ersten Schale des Exterieur-Bauteils und einer zweiten Schale des Exterieur-Bauteils auf einer Spritzgussmaschine unter Verwendung eines als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoffs. Anordnen der ausgebildeten ersten Schale und der ausgebildeten zweiten Schalein der Spritzgussmaschine, derart, dass die erste Schale und die zweite Schale mindestens einen Hohlraum und mindestens einen Kanal einschließen. Verbinden der erste Schale und der zweiten Schale durch Befüllen des mindestens einen Kanals mit dem gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff, wobei der mindestens eine Hohlraum nicht mit dem Kunststoff befüllt wird. Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, ein als Exterieur-Bauteil eines Kraftfahrzeugs ausgebildetes Hohlbauteil derart herzustellen, dass die beiden Schalen des Exterieur-Bauteils mit dem gleichen Kunststoff verbunden werden, aus dem die Halbschalen desselben ausgebildet wurden. Dadurch kann ein entsprechendes Exterieur-Bauteil auf einer 1K-Spritzgussmaschine einfach und kostengünstig hergestellt werden. Ferner können so beim Verbinden der Schalen auch sichtbare Abschnitte des Hohlbauteils mit ausgebildet werden.
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Vorzugsweise wird als Exterieur-Bauteil ein der Luftströmungsführung dienendes Bauteil des Kraftfahrzeugs hergestellt, insbesondere ein Flügel eines Spoilers oder eine Lufteinlassblende. Die Erfindung ist zur Herstellung eines Exterieur-Bauteils, welches der Strömungsführung von Luft und damit Fahrtwind dient, besonders geeignet.
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Vorzugsweise wird als Sichtwerkstoff dienender Kunststoff ein PP-T20 Kunststoff oder ein PC-BT Kunststoff oder ein PC-ASA Kunststoff oder ein ASA Kunststoff verwendet. Diese Kunststoffe sind einerseits als Sichtwerkstoffe und andererseits zur stoffschlüssigen Verbindung der Schalen des Hohlbauteils besonders geeignet.
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Vorzugsweise wird als Spritzgussmaschine eine 1 K-Spritzgussmaschine verwendet. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung des als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils.
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Vorzugsweise wird gleichzeitig mit dem Verbinden der erste Schale und der zweiten Schale durch Spitzgießen in der Spritzgussmaschine an dem Hohlbauteil mindestens eine gegenüber der ersten Schale und/oder gegenüber der zweiten Schale nach außen vorstehende Fügekomponente wie eine Befestigungslasche oder ein Befestigungsdorn ausgebildet, und zwar aus dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff. Dies ist besonders bevorzugt. Gleichzeitig mit dem Verbinden der Schalen des Hohlbauteil wird mindestens eine gegenüber mindestens einer der Schalen des Hohlbauteil nach außen vorstehende Fügekomponente des Hohlbauteil ausgebildet, und zwar wiederum aus dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff, aus dem einerseits die Schalen des Hohlbauteil ausgebildet wurden und über welchen andererseits die Schalen des Hohlbauteil verbunden werden. Dies erlaubt eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils mit mindestens einer angespritzten Fügekomponente, wie einer im Kraftfahrzeug verbauten Zustand von außen zumindest teileweise oder abschnittsweise sichtbaren Befestigungslasche und/oder einem entsprechenden Befestigungsdorn.
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Vorzugsweise wird der mindestens eine Kanal über mindestes eine sich durch eine der Schalen erstreckende Öffnung und/oder über mindestes eine sich zwischen den Schalen erstreckende Öffnung mit dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff befüllt. Dies ist bevorzugt, um die Schalen einfach und sicher stoffschlüssig über den Kunststoff zu verbinden, aus welchem dieselben zuvor hergestellt wurden. Auch ist dies bevorzugt, um beim Verbinden gleichzeitig mindestens eine Fügekomponente aus dem als Sichtwerkstatt dienenden Kunststoff an dem als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteil auszubilden.
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Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 a bis 1g Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs,
- 2 einen stark schematisierten Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs,
- 3a eine stark schematisierte perspektivische Ansicht auf eine erste Schale eines ersten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Exterieur-Bauteils,
- 3b eine stark schematisierte perspektivische Ansicht auf eine zweite Schale des Exterieur-Bauteils der 3a,
- 3c eine perspektivische Ansicht auf eine Innerfläche einer Schale des Exterieur-Bauteils der 3a,
- 3d, 3e zwei alternative Querschnitte durch das Exterieur-Bauteil in der Schnittrichtung I-I der 3a,
- 4a, 4b Details eines zweiten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Exterieur-Bauteils,
- 5 eine stark schematisierte perspektivische Ansicht auf eine erste Schale eines dritten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Exterieur-Bauteils,
- 6 eine stark schematisierte perspektivische Ansicht auf eine erste Schale eines vierten mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Exterieur-Bauteils,
- 7a einen Querschnitt durch das Exterieur-Bauteil der 6 in der Schnittrichtung II-II der 6, und
- 7b einen Querschnitt durch das Exterieur-Bauteil der 6 in der Schnittrichtung III-III der 6.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils eines Kraftfahrzeugs.
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Bei dem Exterieur-Bauteil handelt es sich vorzugsweise um ein der Luftströmungsführung dienendes Bauteil des Kraftfahrzeugs, insbesondere um einen Flügel eines Spoilers oder um eine Lufteinlassblende bzw. dergleichen.
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Erfindungsgemäß werden eine erste Schale des Exterieur-Bauteils und eine zweite Schale des Exterieur-Bauteils auf einer Spritzgussmaschine unter Verwendung eines als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoffs ausgebildet. Anschließend werden die ausgebildeten Schalen in der Spritzgussmaschine derart zueinander angeordnet bzw. ausgerichtet, dass die Schalen mindestens einen Hohlraum und mindestens einen Kanal einschließen. Darauffolgend werden die Schalen in der Spritzgussmaschine durch Befüllen des mindestens einen Kanals mit dem gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff materialschlüssig verbunden, wobei der mindestens eine Hohlraum nicht mit dem Kunststoff befüllt wird.
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Die Schalen des Exterieur-Bauteils werden demnach mit dem gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff verbunden, aus welchem dieselben hergestellt sind. Das Verfahren wird dabei auf einer 1K (1-Komponenten) Spritzgussmaschine ausgeführt.
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Als Kunststoff, der als Sichtwerkstoff dient, und der einerseits dem Ausbilden der Schalen des Exterieur-Bauteils und andererseits dem Verbinden der Schalen dient, wird vorzugsweise ein PP-T20-Kunstoff oder ein PC-PT-Kunststoff oder ein PC-ASA-Kunststoff oder ein ASA Kunststoff verwendet.
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1a bis 1g zeigen jeweils stark schematisiert eine 1K-Spritzgussmaschine 10 mit zwei Werkzeughälften 11, 12. Jede der beiden Werkzeughälften 11, 12 ist an einem entsprechenden Träger 13, 14 der 1K-Spritzgussmaschine 10 aufgenommen bzw. gelagert.
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In 1a sind zwischen den beiden Werkzeughälften 11, 12 Kammern 15, 16, 17 ausgebildet. Um eine erste Schale und eine zweite Schale des Exterieur-Bauteils auszubilden, wird in die Kammern 15, 16, welche von den beiden Werkzeughälften 11, 12 begrenzt werden, ein als Sichtwerkstoff dienender Kunststoff unter Ausbildung einer ersten Schale 18 und einer zweiten Schale 19 eingebracht. In die Kammer 17 wird gemäß 1 bei der Ausbildung der Schalen 18, 19 kein Kunststoff eingebracht.
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Nach dem Ausbilden der beiden Schalen 18, 19 des herzustellenden Exterieur-Bauteils werden die Werkzeughälften 11, 12 über die Träger 13, 14 der 1K-Spritzgussmaschine 10 im Sinne der 1c, 1d und 1e zueinander verlagert, und zwar derart, um die beiden Schalen 18, 19 derart zueinander auszurichten, dass zwischen denselben einerseits mindestens ein Hohlraum (in 1a bis 1g nicht gezeigt) und mindestens eine Kammer (in 1a bis 1g ebenfalls nicht gezeigt) ausgebildet ist. Nachdem also die beiden hergestellten Schalen 18, 19 des herzustellenden Exterieur-Bauteils ausgehend von ihrer Ausrichtung der 1b in die Ausrichtung der 1e über die Zwischenschritte der 1c und 1d zueinander verlagert wurden, ist zwischen den beiden Schalen 18, 19 der mindestens eine Hohlraum und der mindestens eine Kanal ausgebildet
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Anschließend werden die so zueinander angeordneten bzw. ausgerichteten Schalen 18, 19 materialschlüssig miteinander verbunden und zwar dadurch, dass in den mindestens einen zwischen den beiden Schalen 18, 19 ausgebildeten Kanal der gleiche als Sichtwerkstoff dienende Kunststoff eingefüllt wird, aus dem die Schalen 18, 19 zuvor in der 1K-Spritzgussmaschine hergestellt wurden. Dabei wird dann gemäß 1f auch in die Kammer 17 der Kunststoff eingebracht, sodass in 1f gleichzeitig mit dem materialschlüssigen Verbinden der beiden Schalen 18, 19 an dem Hohlbauteil mindestens eine Fügekomponente 20 aus dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff ausgebildet wird, die gegenüber der ersten Schale 18 und/oder gegenüber der zweiten Schale 19 nach außen vorsteht. Bei dieser Fügekomponente handelt es sich vorzugsweise um eine Befestigungslasche oder auch um einen Befestigungsdorn.
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Anschließend werden gemäß 1g die Werkzeughälften 11, 12 auseinanderbewegt, sodass ein auf den Schalen 18, 19 und der mindestens einen Fügekomponente 20 gebildetes, als Exterieur-Bauteil 21 ausgebildetes Hohlbauteil aus der 1K-Spritzgussmaschine entnommen werden kann.
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2 verdeutlicht das Verfahren zum Herstellen des als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils 21 stark schematisiert, wobei 2 einerseits die Schalen 18, 19 zeigt, die zur Ausbildung des Hohlbauteils zueinander ausgerichtet und stoffschlüssig miteinander verbunden werden, und zwar derart, dass beim Verbinden der Schalen 18, 19 gleichzeitig die mindestens eine Fügekomponente 20 ausgebildet wird.
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3a bis 3e zeigen stark schematisiert weitere Details eines hergestellten Hohlbauteils, welches als Exterieur-Bauteil 21 dient und aus zwei materialschlüssig miteinander verbundenen Schalen 18, 19 gebildet ist, die aus einem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff ausgebildet sind und über den gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff miteinander verbunden sind. 3a zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Außenseite der Schale 19. 3b zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Außenseite der Schale 18. 3c zeigt eine perspektivische Ansicht auf eine Innenseite der Schale 18, die dann, wenn die Schalen 18, 19 unter Ausbildung des Hohlbauteils miteinander verbunden sind, der Schale 19 zugewandt ist. Hierbei zeigt 3c, dass in die Innenseite des Bauteils 18 eine Nut 22 eingebracht ist, die zusammen der Schale 19, insbesondere zusammen mit einer korrespondierenden Nut 23 der Schale 19, den mindestens einen Kanal 24 definiert, der zum Verbinden der beiden Schalen 18, 19 mit dem gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff gefüllt wird, aus welchem die beiden Schalen 18, 19 gefertigt sind. Dabei bleibt gemäß 3d und 3e zwischen den beiden Schalen 18, 19 mindestens ein Hohlraum 25 frei. Der mindestens eine Hohlraum 25 wird demnach beim materialschlüssigen Verbinden der beiden Schalen 18, 19 nicht mit Kunststoff befüllt.
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In 3a bis 3e wird der mindestens eine Kanal 24 über eine Öffnung 26 mit dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff befüllt, die sich durch die Schale 18 erstreckt. Demgegenüber zeigen 4a und 4b eine Variante, in welcher sich die mindestens eine Öffnung 26, über welche der mindestens eine Kanal 24 mit dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff befüllt wird, zwischen beiden Schalen 18, 19 erstreckt.
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Sowohl in der Variante der 3a bis 3e als auch in der Variante der 4a bis 4b kann gleichzeitig mit dem Verbinden der Schalen 18, 19 durch Befüllen des mindestens einen Kanals 24 über mindestens eine Öffnung 26 die mindestens eine Fügekomponente 20 ausgebildet werden.
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Um zu verhindern, dass ausgehend von dem mindestens einen Kanal 24 beim Befüllen desselben der Kunststoff in den mindestens einen Hohlraum 25 gelangt, bilden die beiden Schalen 18, 19 zwischen dem in 3d, 3e, 4b gezeigten Kanal 24 und dem dort gezeigten Hohlraum 25 eine Dichtstruktur 27 aus. Die Dichtstruktur 27 ist dabei im Sinne einer Labyrinthdichtung ausgebildet.
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5 zeigt ein als Hohlbauteil ausgebildetes Exterieur-Bauteil 21 eines Kraftfahrzeugs, bei welchem an der Schale 18 Fügekomponenten 20 ausgebildet sind, nämlich einerseits oben eine Befestigungslasche und unten ein Befestigungsdorn. Diese Fügekomponenten 20 werden vorzugsweise gleichzeitig mit dem Verbinden der beiden Schalen 18, 19 des Hohlbauteils ausgebildet.
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6 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei welcher an der Schale 18 des Exterieur-Bauteils 21 einerseits Rippen 28 und andererseits eine Verprägung 29 ausgebildet sind. Sowohl bei den Rippen 28 als auch bei der Verprägung 29 handelt es sich um nach innen gerichtete Verstärkungselemente für das Hohlbauteil. 7a zeigt den Querschnitt II-II durch das Hohlbauteil im Bereich von nach innen gerichteten Rippen 28, 7b zeigt den Querschnitt III-III im Bereich einer Verprägung 29.
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Erfindungsgemäß wird demnach ein Verfahren zum Herstellen eines als Hohlbauteil ausgebildeten Exterieur-Bauteils 21 eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, welches insbesondere auf einer 1K-Spritzgussmaschine durchgeführt wird, wobei zunächst Schalen 18, 19 des Hohlbauteils aus einem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff ausgebildet werden, und wobei nachfolgend insbesondere auf der 1K-Spritzgussmaschine die Schalen 18, 19 über den gleichen als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff materialschlüssig miteinander verbunden werden, nämlich durch Befüllen mindestens eines Kanals 24 mit dem als Sichtwerkstoff dienenden Kunststoff unter Freilassen mindestens eines Hohlraums 25 zwischen den Schalen 18, 19. Mit der Erfindung kann ein als Hohlbauteil ausgebildetes Exterieur-Bauteil 21 eines Kraftfahrzeugs einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016101207 A1 [0003]
- DE 10207064 A1 [0004]
- DE 102008013506 A1 [0004]
- EP 3188885 B1 [0004]
