DE10311231A1

DE10311231A1 - Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verkleidungsteiles

Info

Publication number: DE10311231A1
Application number: DE2003111231
Authority: DE
Inventors: Christoph Tobias Lante
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-09-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verkleidungsteils, bei dem eine Trägerschicht aus Kunststoff und eine Deckschicht durch Wärmezufuhr und Druckanwendung verformt und stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Sie löst die Aufgabe, ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Verkleidungsteiles so zu gestalten, dass der Herstellungsaufwand für das Verkleidungsteil reduziert ist. Dazu wird die Trägerschicht (2) bis zu deren Flexibilität aufgeheizt und in einem Werkzeug (5) umgeformt und anschließend auf der Anlageseite der Deckschicht (9) in dem Werkzeug (5) angeschmolzen, die Deckschicht (9) wird separat aufgeheizt und auf die angeschmolzene Trägerschicht (2) aufgedrückt, wodurch die beiden Schichten (2, 9) eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. Alternativ dazu werden die Deckschicht (9) und die Trägerschicht (2) aufeinander angeordnet und durch Wärmezufuhr in die Träger- und/oder Deckschicht (2, 9) aufgeheizt und stoffschlüssig miteinander verbunden, und dieser Verbund wird anschließend tiefgezogen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verkleidungsteiles, insbesondere für die Innenverkleidung eines Fahrzeugs.
Es ist bekannt, ein aus einer Trägerschicht aus Kunststoff und einer insbesondere aus einem Polypropylen-Vlies, einem Polyurethan-Schaum, aus einer Kunststoffschicht, aus Leder oder Stoff bestehenden Deckschicht dadurch herzustellen, dass die Deckschicht geformt und anschließend auf ihrer Rückseite in einem Spritzwerkzeug mit dem Kunststoff der Trägerschicht hinterspritzt wird, wobei der Kunststoff mit der Oberflächenschicht der Deckschicht eine stoffschlüssige Verbindung eingeht. Das Verfahren ist zeitaufwendig, und die Werkzeugkosten sind schon bei einfachen Innenverkleidungsteilen sehr hoch. Bei großflächigen und relativ dünnen Verkleidungsteilen kann sich dieses Verfahren auch als schwierig erweisen.
Aus der DE 44 47 645 C2 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Formteils bekannt, bei dem eine mit einem thermoplastischen Harz vorimprägnierte Vliesmatte über die Erweichungstemperatur des Harzes hinaus in einer Kontaktpresse flächig erwärmt und vorverdichtet und anschließend unter hohem Druck und einer Temperatur oberhalb von 100°C in einer Heißdruckform verpresst und das verpresste Formteil anschließend gekühlt wird. Auf dieses wird danach eine Folie oder ein sonstiges Dekormaterial aufkaschiert, indem die Folie oder das sonstige Dekormaterial und die zu kaschierende Oberfläche des Formteils durch Kontaktwärme erhitzt und dieses und das Dekormaterial unter geringem Druck aneinandergelegt werden, und danach der Verbund abgekühlt wird. Im Hinblick auf die als Trägerschicht für das Dekormaterial dienende Vliesmatte ist das Verfahren aufwendig.
Die DE 199 59 654 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Innenausstattungsteilen von Kraftfahrzeugen mit einem definierten Oberflächenprofil, nach dem in einem ersten Schritt eine die sichtbare Oberfläche bildende Schicht, beispielsweise eine Metall-, Leder-, Kunststoffschaum- oder -kompaktffolie, in einer Heizstation aufgeheizt und danach in einem temperierten Presswerkzeug positioniert und durch Einwirkung von Druck und/oder Wärme verformt wird, wobei auch das gewünschte Oberflächenprofil erzeugt wird. In einem zweiten Schritt wird die Trägerschicht aufgeheizt und danach in dem noch mit der Oberflächenprofilschicht belegten Werkzeug positioniert. Anschließend wird die Trägerschicht durch Schließen der beiden (nun gekühlten) Presswerkzeughälften umgeformt, wodurch die beiden Schichten durch die in diesen noch befindliche Wärme miteinander verschweißt werden, also eine stoffschlüssige Verbindung miteinander eingehen. Nach einer bestimmten Abkühlzeit kann das auf diese Weise hergestellte Formteil entnommen werden. Das Presswerkzeug ist aufwendig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verkleidungsteiles nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, das der Herstellungsaufwand für das Verkleidungsteil reduziert ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass zur Herstellung eines aus einer Trägerschicht aus Kunststoff und einer Deck- oder Dekorschicht bestehenden Verkleidungsteiles die Trägerschicht bis zu deren Flexibilität aufgeheizt und in einem Tiefziehwerkzeug verformt und anschließend auf der Anlageseite der Deckschicht in dem Werkzeug angeschmolzen wird, und dass die Deckschicht separat aufgeheizt und auf die angeschmolzene Trägerschicht gedrückt wird, wobei sie sich an die Form der Trägerschicht anpasst und mit dieser stoffschlüssig verbunden wird. Alternativ dazu kann das Verkleidungsteil auch in der Weise hergestellt werden, dass die Trägerschicht und die Deckschicht aufeinander angeordnet und durch Wärmezufuhr in die Träger- und/oder Deckschicht aufgeheizt und stoffschlüssig miteinander verbunden werden und dass der gebildete Verbund anschließend tiefgezogen wird. Dieser ist nach dem Abkühlen formstabil. Der Vorteil bei diesen Verfahrensweisen liegt in geringeren Werkzeugkosten, da die Werkzeuge nicht beheizt oder gekühlt werden müssen, was mit verringerten Anlageninvestitionen einhergeht, und auch in erheblich kürzeren Prozesszeiten.
Das Aufheizen der separaten Schichten bzw. des Verbundes aus den beiden Schichten kann durch Infrarot- oder Keramikstrahler erfolgen.
Das Tiefziehwerkzeug ist in bevorzugter Ausführungsform an eine Vakuumeinrichtung angeschlossen, so dass die Trägerschicht bzw. der Verbund durch den Vakuumanschluss auf einfache Weise durch Ansaugen an das Unterwerkzeug erfolgt. Die nach der beschriebenen Verfahrensweise separat aufgeheizte Deckschicht wird auf die gleiche Weise an das mit einem Vakuumanschluss versehene Oberwerkzeug angesaugt und danach auf die angeschmolzene Trägerschicht gedrückt. Das Auswerfen des Formteils aus dem Tiefziehwerkzeug kann auf einfache Weise durch eine Umkehr des Luftstromes vorgenommen werden.
Alternativ zu der Vakuumeinrichtung kann die Verformung der Trägerschicht oder des Verbundes auch mit einer Druckglocke vorgenommen werden, mit der diese jeweils durch Druckluft an das Unterwerkzeug angedrückt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den 1 bis 4 der zugehörigen Zeichnungen sind die einzelnen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Verkleidungsteiles mit den dazu verwendeten Werkzeugen schematisch dargestellt.
1 zeigt, dass eine in einem verschiebbaren Spannrahmen 1 gehalterte Kunststoffkompaktfolie 2 aus Polypropylen als Trägerschicht für eine Dekorschicht zwischen zwei Infrarotheizfeldern 3 und 4 angeordnet ist, die wiederum zwischen dem Unterwerkzeug 5 und dem Oberwerkzeug 6 einer Tiefzieheinrichtung positioniert sind. Durch die Wärmeenergie, die die Infrarotfelder ausstrahlen, wird die Kunststofffolie 2 auf eine Temperatur von etwa 70 bis 80°C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur ist die Kunststofffolie 2 flexibel. Sie wird in diesem Zustand auf das mit einer Vakuumsaugfläche mit Löchern 7 und einem Vakuumanschluss 8 versehene Unterwerkzeug 5 gesenkt und an diesem durch einen am Vakuumanschluss 8 mit einer nicht dargestellten Einrichtung zur Erzeugung eines Vakuums erzeugten Unterdruck fixiert, was in 2 dargestellt ist.
Anschließend wird eine Dekorfolie 9 aus einem Polypropylenvlies am ebenfalls mit einem Vakuumanschluss 10 versehenen Oberwerkzeug 6, dessen Randbereich auf der dem Unterwerkzeug 5 zugewandten Seite als Vakuumsaugfläche mit Löchern 11 versehen ist, durch einen erzeugten Unterdruck fixiert. Darauffolgend werden die freiliegende Oberfläche der Trägerschicht 2 und die Dekorfolie 9 durch die Infrarotheizfelder 3 und 4 separat voneinander aufgeheizt, wobei die Dekorfolie 9 auf eine Temperatur von etwa 80°C erhitzt und die Oberflächenschicht der Kunststoffkompaktfolie 2 angeschmolzen wird (3). Nach dem Ausfahren der Infrarotheizfelder aus dem Verschiebebereich des Oberwerkzeuges 6 wird dieses mit der Dekorfolie 9 auf das mit der Trägerschicht 2 belegte Unterwerkzeug 5 gedrückt, mit der Folge, dass die Dekorfolie 9 umgeformt und an das Profil der Trägerschicht 2 angepasst wird und beide Schichten 2 und 9 eine stoffschlüssige Verbindung eingehen. Anschließend (4) wird das Oberwerkzeug 6 von der Dekorfolie 9 abgehoben, und der entsprechend dem Profil des Unterwerkzeugs 5 geformte Verbund aus Trägerschicht 2 und Dekorschicht 9, der das gewünschte Verkleidungsteil 12 darstellt, kann aus der Tiefzieheinrichtung entnommen werden.

1: Spannrahmen
2: Kunststoffkompaktfolie
3: Infrarotheizfeld
4: Infrarotheizfeld
5: Unterwerkzeug
6: Oberwerkzeug
7: Loch
8: Vakuumanschluss
9: Dekorfolie
10: Vakuumanschluss
11: Loch
12: Verkleidungsteil

Claims

Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen Verkleidungsteils, bei dem eine Trägerschicht aus Kunststoff und eine Deckschicht durch Wärmezufuhr und Druckanwendung verformt und stoffschlüssig miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerschicht (2) bis zu deren Flexibilität aufgeheizt und in einem Werkzeug (5) verformt wird, dass die Trägerschicht (2) anschließend auf der Anlageseite der Deckschicht (9) in dem Werkzeug (5) angeschmolzen wird, dass die Deckschicht (9) separat aufgeheizt und auf die angeschmolzene Trägerschicht (2) gedrückt wird, wobei sie sich an die Form derselben (2) anpasst und mit dieser stoffschlüssig verbunden wird, oder, dass die Trägerschicht (2) und die Deckschicht (9) aufeinander angeordnet und durch Wärmezufuhr in die Träger- und/oder Deckschicht (2, 9) aufgeheizt und stoffschlüssig miteinander verbunden werden, und dass der Verbund anschließend tiefgezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufheizen der separaten Schichten (2, 9) oder des Verbundes aus beiden Schichten durch Infrarot- oder Keramikstrahler erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der aufgeheizten und flexiblen Trägerschicht (2) oder des aufgeheizten Verbundes mit dem Unterwerkzeug (5) einer Tiefzieheinrichtung mit Vakuumanschluss (8) erfolgt, an das die Trägerschicht (2) oder der Verbund angesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformung der aufgeheizten und flexiblen Trägerschicht (2) oder des aufgeheizten Verbundes mit dem Unterwerkzeug (5) einer Tiefzieheinrichtung und mit Hilfe einer Druckglocke mit Druckluftanschluss erfolgt, wobei die Trägerschicht (2) oder der Verbund durch Druckluft an das Unterwerkzeug (5) angedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgeheizte Deckschicht (9) mit dem Oberwerkzeug (6) der Tiefzieheinrichtung mit Vakuumanschluss (10) auf die angeschmolzene Trägerschicht (2) gedrückt wird.