DE10316158A1 - Slush skin, is formed using a galvanic mould which is heated using a fluid medium, and stored thermal energy - Google Patents

Slush skin, is formed using a galvanic mould which is heated using a fluid medium, and stored thermal energy Download PDF

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Abstract

A process for producing a slush skin comprises using a galvanic mould which can be heated using a fluid medium. The mould can be heated after removal from the heating unit, and can be kept at a threshold temperature. The additional heating takes place while the mould is being filled with powder, and stored heat energy is supplied uniformly to the mould. Temperature is increased with time after the skin starts to gel, and varies with time (1-5) during the process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut unter Verwendung einer Galvanoform, die unter Verwendung eines Fluids als Heizmedium erwärmbar ist.The The present invention relates to a method for producing a Slush skin using an electroforming form, using of a fluid can be heated as a heating medium is.

Vorrichtungen und Verfahren zur Herstellung von dünnen Formhäuten, sogenannten Slushhäuten, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Verfahren werden beispielsweise zur Herstellung von komplexeren Formteilen für den Innenausbau von Kraftfahrzeugen mit vergleichsweise geringer Materialstärke angewandt. Man bezeichnet das Slushverfahren auch als Rotationssintern oder Rotationsgießen. Dabei verwendet man im allgemeinen eine sogenannte Galvanoform, die man mit einem Kunststoffpulvermaterial beaufschlagt. Der Galvanoform wird Wärme zugeführt, so dass eine dünne Kunststoffschicht aufschmilzt und an der Formoberfläche anhaftet. Während dieses Verfahrens wird die Vorrichtung um ein oder zwei Achsen gedreht, so dass sich das Pulver an der Formoberfläche gleichmäßig verteilt. Man erhält dann durch Gelieren des Kunststoffpulvers an der Formoberfläche eine entsprechend geformte Slushhaut.devices and processes for producing thin molded skins, so-called slush skins known from the prior art. These procedures are, for example for the production of more complex molded parts for the interior of motor vehicles applied with comparatively low material thickness. One calls the slush process also as rotary sintering or rotary casting. there one generally uses a so-called galvanoform, which one charged with a plastic powder material. The electroform will Supplied heat, so that a thin Plastic layer melts and adheres to the mold surface. While this method, the device is rotated around one or two axes, so that the powder is evenly distributed on the mold surface. You then get by gelling the plastic powder on the mold surface appropriately shaped slush skin.

Die Erwärmung der Galvanoform kann mittels eines Fluids erfolgen, beispielsweise verwendet man nach dem Stand der Technik Öl oder auch Heißluft. In der EP 1 149 677 A2 wird beispielsweise ein Verfahren beschrieben, bei dem man einen Formstempel mit Kanälen versieht, durch die man Wasser, Öl oder Luft als Temperierungsmittel leitet. Aus der DE 41 06 964 C2 ist es beispielsweise auch bekannt, die Galvanoform in eine Heißluftkammer mit genau geregelter Temperatur einzuschieben. Sowohl die Erwärmung der Form auf die gewünschte Temperatur als auch das anschließende Abkühlen dauert dabei jedoch verhältnismäßig lang.The galvanoform can be heated by means of a fluid, for example oil or hot air is used according to the prior art. In the EP 1 149 677 A2 For example, a method is described in which a die is provided with channels through which water, oil or air is passed as a temperature control agent. From the DE 41 06 964 C2 it is also known, for example, to insert the electroform into a hot air chamber with a precisely controlled temperature. However, both the heating of the mold to the desired temperature and the subsequent cooling take a relatively long time.

Aus dem Stand der Technik sind Slushanlagen bekannt, bei denen die Galvanoform mit Heißluft erwärmt wird. Derartige Anlagen umfassen in der Regel mehrere Stationen, wobei das Erwärmen der Galvanoform mittels Heißluft zunächst in einem Vorwärmeofen erfolgt. Danach wird die heiße Galvanoform der eigentlichen Slush-Station zugeführt, in der ein thermoplastisches pulverförmiges Kunststoffmaterial aus einem Pulverkasten in die Form überführt wird. Bei bekannten Slushanlagen dieses Typs mit Erwärmung der Galvanoform durch Heißluft gibt es insbesondere Probleme mit der Temperaturführung bei dem Arbeitsschritt des Bepulverns der Galvanoform. Nach der Entnahme aus dem Heizofen strahlt die Galvanoform viel Wärme durch die Oberfläche ab, was zu einem Temperaturverlust führt. Zusätzlich ist durch den eigentlichen Pulverprozess ein weiteres Absinken der Temperatur gegeben. Dies bedeutet, dass die Galvanoformen vor der Entnahme aus dem Ofen überhitzt werden müssen. Die Temperatur fällt während des Bepulverungsprozesses weitgehend kontinuierlich ab. Dadurch wird das Material ungleichmäßig aufgeschmolzen. Materialien mit engem Temperaturfenster lassen sich nur schwer oder gar nicht verarbeiten.Out Slush plants are known from the prior art, in which the electroforming is heated with hot air. Such systems usually include several stations, where the warming the galvanoform using hot air first in a preheating oven he follows. Then the hot Galvanoform fed to the actual slush station, in which a thermoplastic powdery Plastic material is transferred from a powder box into the mold. In known slush systems of this type with heating of the electroform hot air there are problems with temperature control in particular the step of powdering the electroform. After removal the galvanoform radiates a lot of heat from the heater through the surface, which leads to a temperature loss. In addition is a further drop in temperature due to the actual powder process given. This means that the electroplating before removal overheated from the oven Need to become. The temperature drops during the Powdering process largely continuously. This will the material melted unevenly. Materials with a narrow temperature window can be difficult or do not process at all.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei dem eine stabilere Temperaturführung gewährleistet ist.The The object of the present invention is a method available for the production of a slush skin of the type mentioned place where a more stable temperature control is guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert ein erfindungsgemäßes Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hautanspruchs. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist es möglich, gespeicherte Energie gleichmäßig oder nach Bedarf an die Galvanoform abzugeben, etwa ähnlich wie bei einer Wärmflasche. Es kann dabei erreicht werden, zum Beispiel mit einer vergleichsweise preisgünstigen Luftslushanlage hochwertige Slushhäute herzustellen. Ohne die erfindungsgemäße zusätzliche Erwärmung erhält man während des Slushprozesses eine Temperaturkurve, bei der die Temperatur zunächst über einen Sollwert hinaus erhöht wird und danach mit der Zeit wieder kontinuierlich abfällt, um schließlich unter die gewünschte Sollwerttemperatur zu fallen. Beim Nachgelieren des Pulvermaterials steigt die Temperatur in der Regel wieder an. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit zusätzlicher Erwärmung liegt die Anfangstemperatur vorzugsweise nur wenig über dem Sollwert und die Abweichung von der Sollwerttemperatur wird während des ganzen Prozesses minimal gehalten. Vorzugsweise ist der Temperaturverlauf so, dass dieser während der einzelnen Schritte des Slushprozesses jeweils weitgehend konstant gehalten wird.The solution an object of the invention provides this task mentioned genus with the characteristic features of the skin claim. By the measure according to the invention it possible stored energy evenly or to be delivered to the electroplating form as required, similar to a hot water bottle. It can be achieved, for example, with a comparative one cheapest Air slush system to produce high quality slush skins. Without that additional according to the invention warming receives one during of the slush process is a temperature curve at which the temperature first over one Setpoint increased and then gradually decreases again over time finally under the desired one Setpoint temperature to drop. When gelling the powder material the temperature usually rises again. In the method according to the invention with additional warming the initial temperature is preferably only slightly above the setpoint and the deviation from the setpoint temperature is during the whole process kept to a minimum. The temperature profile is preferably so that this during the individual steps of the slush process are largely constant is held.

Vorzugsweise wird dabei so vorgegangen, dass die Galvanoform zunächst in einem geeigneten Ofen erwärmt wird, wobei die Temperatur etwas über die erforderliche Solltemperatur gebracht wird. Die unerwünschte Abkühlung insbesondere durch Abgabe von Strahlungswärme nach der Entnahme aus dem Ofen wird durch eine Zusatzerwärmung verhindert, so dass die Temperatur der Galvanoform in dieser Phase weitgehend konstant gehalten wird, vorzugsweise etwa auf der Sollwerttemperatur. In dem anschließenden Prozess des Bepulverns wird die Temperatur wiederum vorzugsweise durch eine zusätzliche Erwärmung weitgehend konstant gehalten. Während des nachfolgenden Nachgelierens sollte die Temperatur nur relativ geringfügig ansteigen, so dass nach Möglichkeit die Sollwerttemperatur nur unwesentlich unterschritten wird.Preferably the procedure is such that the galvanoform is initially in heated in a suitable oven , the temperature being slightly above the required set temperature brought. The unwanted cooling down in particular by emitting radiant heat after removal from the Oven is heated by additional heating prevents, so the temperature of the electroform in this phase is kept largely constant, preferably at about the setpoint temperature. In the following The temperature of the powdering process is again preferred by an additional warming kept largely constant. While In the subsequent gelling, the temperature should only be relative slight rise so that if possible the setpoint temperature is only slightly undercut.

Die in den Unteransprüchen genannten Merkmale betreffen bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Detailbeschreibung.The features mentioned in the subclaims relate to preferred developments of the Task solution according to the invention. Further advantages of the invention result from the following detailed description.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenfollowing The present invention is illustrated by means of exemplary embodiments described in more detail on the accompanying drawings. Show

1 ein Diagramm, welches den zeitlichen Verlauf der Temperatur während einer ersten Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens wiedergibt; 1 a diagram which shows the temporal course of the temperature during a first phase of the method according to the invention;

2 ein ähnliches Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf der Temperatur bis zu einer zweiten Phase des Verfahrens; 2 a similar diagram with the temperature over time up to a second phase of the method;

3 ein weiteres Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf der Temperatur bis zu einer dritten Phase des Verfahrens; 3 another diagram with the time course of the temperature up to a third phase of the method;

4 ein weiteres Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf der Temperatur bis zu einer vierten Phase des Verfahrens; 4 another diagram with the time course of the temperature up to a fourth phase of the method;

5 ein weiteres Diagramm mit dem zeitlichen Verlauf der Temperatur bis zu einer fünften Phase des Verfahrens. 5 another diagram with the temperature over time up to a fifth phase of the process.

Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Das dargestellte Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf (X-Achse) der Temperatur (Y-Achse) in einer ersten Phase des erfindungsgemäßen Verfahrens und zwar, nachdem die Galvanoform in einem Heizofen erwärmt und aus dem Ofen entnommen wurde. Die Grafik zeigt den gewünschten Sollwert TSoll der Temperatur. Man sieht, dass im Ofen die Galvanoform zunächst auf einen darüber liegenden Wert Tist0 erwärmt wurde, um der Abkühlung nach Entnahme aus dem Ofen Rechnung zu tragen. Mit fortschreitender Zeitdauer nimmt dann die Ist-Temperatur etwa linear ab, so dass an einem Punkt 1 nach einem Zeitraum die Solltemperatur erreicht ist.First up 1 Referred. The diagram shown shows the time course (X-axis) of the temperature (Y-axis) in a first phase of the method according to the invention, namely after the electroform has been heated in a heating furnace and removed from the furnace. The graphic shows the desired setpoint T setpoint of the temperature. It can be seen that the galvanoform was first heated to a higher value T ist0 in the furnace in order to take into account the cooling after removal from the furnace. As the time progresses, the actual temperature then decreases approximately linearly, so that the target temperature is reached at a point 1 after a period of time.

Hier setzt nun die erfindungsgemäße Verbesserung ein. 2 zeigt den zeitlichen Verlauf der Temperatur in einer sich an den Zeitpunkt 1 anschließenden Phase, in der erfindungsgemäß eine zusätzliche Erwärmung erfolgt, um in der Folgezeit nach dem Zeitpunkt T1 eine weitere Abkühlung der Galvanoform zu vermeiden. In dieser Phase wird die Galvanoform umgesetzt und eine Vorrichtung zur zusätzlichen Erwärmung der Form wird an diese angedockt. Das Erwärmungsprinzip und die bauliche Ausführung dieser Vorrichtung für die zusätzliche Erwärmung der Form ist im Prinzip beliebig. Wie man erkennt wird dadurch im darauffolgenden Zeitraum vom Zeitpunkt 1 bis zum Zeitpunkt 2 die Temperatur etwa konstant gehalten, so dass die Temperatur T2 gegen Ende dieser Phase etwa der Temperatur T1 zu Beginn der Phase mit zusätzlicher Erwärmung entspricht.This is where the improvement according to the invention begins. 2 shows the temporal course of the temperature in one at the time 1 subsequent phase, in which, according to the invention, there is additional heating in order to avoid further cooling of the electroform after the time T 1 . In this phase, the electroform is implemented and a device for additional heating of the mold is docked onto it. The heating principle and the structural design of this device for the additional heating of the mold is in principle arbitrary. As you can see, this becomes apparent in the following period from the time 1 until the time 2 the temperature is kept approximately constant, so that the temperature T 2 towards the end of this phase corresponds approximately to the temperature T 1 at the beginning of the phase with additional heating.

3 zeigt nun den weiteren zeitlichen Verlauf der Temperatur der Galvanoform während der anschließenden Phase des Bepulverns. Damit auch hier die Temperatur nicht weiter abfällt, wird auch in dem Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt 2 und dem Zeitpunkt 3 durch eine zusätzliche Erwärmung die Temperatur annähernd konstant gehalten, so dass die Temperatur T3 gegen Ende der Phase des Bepulverns in etwa der Temperatur T2 zu Beginn dieser Phase entspricht und zwischendurch etwa konstant gehalten wird. Gegebenenfalls liegt die Temperatur T3 geringfügig unter der Temperatur T2 zu Beginn des Bepulverns. 3 now shows the further time course of the temperature of the electroforming during the subsequent powdering phase. So that the temperature does not drop further here, too, is in the period between the time 2 and the time 3 by additional heating, the temperature is kept approximately constant, so that the temperature T 3 towards the end of the powdering phase approximately corresponds to the temperature T 2 at the beginning of this phase and is kept approximately constant in between. The temperature T 3 may be slightly below the temperature T 2 at the beginning of the powdering.

4 zeigt nun den weiteren zeitlichen Verlauf der Temperatur nach der Phase des Bepulverns. In dieser Phase wird die Einrichtung für die zusätzliche Erwärmung von der Galvanoform angedockt, damit anschließend die Form zum Gelieren in einen Nachgelierofen überführt werden kann. Auch in dieser Phase sollte wie während des gesamten Slushprozesses die Temperatur weitgehend konstant gehalten werden, beziehungsweise wenn überhaupt nur minimal absinken. Wie man dem Diagramm entnimmt, sinkt die Temperatur der Galvanoform geringfügig in dieser Phase, so dass gegen Ende dieser Phase eine Temperatur T4 erreicht ist, die etwas unter der Temperatur T3 zu Beginn dieser Phase und somit etwas unter der Solltemperatur TSoll liegt. Dieses Absinken der Temperatur kann in Kauf genommen werden, da in einer weiteren Phase des Verfahrens, deren zeitlicher Verlauf der Temperatur in 5 dargestellt ist, ein Anstieg der Temperatur zu verzeichnen ist. In dieser Phase des Verfahrens zwischen dem Zeitpunkt 4 und dem Zeitpunkt 5 erfolgt ein Nachgelieren der hergestellten Slushhaut in einem Ofen, wodurch die Temperatur von T4 zu Beginn dieser Phase bis T5 gegen Ende dieser Phase wieder ansteigt. Der Anstieg der Temperatur zwischen T4 und T5 sollte moderat sein. Es wird angestrebt, dass der Anstieg der Temperatur zwischen T4 und T5 etwa dem Temperaturabfall zwischen T3 und T4 entspricht, so dass T5 in etwa in der gleichen Größenordnung liegt wie T3 und dabei weitgehend der Solltemperatur TSoll entspricht. 4 now shows the further course of the temperature over time after the powdering phase. In this phase, the additional heating device is docked with the electroforming mold so that the mold can then be transferred to a post-gelling oven for gelling. In this phase too, as during the entire slush process, the temperature should be kept largely constant, or should decrease only slightly if at all. As can be seen from the diagram, the temperature of the galvanoform drops slightly in this phase, so that a temperature T 4 is reached towards the end of this phase, which is slightly below the temperature T 3 at the beginning of this phase and thus somewhat below the target temperature T Soll . This drop in temperature can be accepted, since in a further phase of the process, the time course of the temperature in 5 is shown, there is an increase in temperature. At this stage of the process between the time 4 and the time 5 the slush skin produced is subsequently gelled in an oven, as a result of which the temperature rises again from T 4 at the beginning of this phase to T 5 at the end of this phase. The increase in temperature between T 4 and T 5 should be moderate. The aim is that the increase in temperature between T 4 and T 5 corresponds approximately to the temperature drop between T 3 and T 4 , so that T 5 is approximately of the same order of magnitude as T 3 and largely corresponds to the target temperature T Soll .

Claims (9)

Verfahren zur Herstellung einer Slushhaut unter Verwendung einer Galvanoform, die unter Verwendung eines Fluids als Heizmedium erwärmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Mittel für eine zusätzliche Erwärmung der Galvanoform zu einem Zeitpunkt nach deren Entnahme aus einer Aufwärmvorrichtung vorsieht.A method of manufacturing a slush skin using an electroform that is heatable using a fluid as a heating medium, characterized in that it provides for additional heating of the electroform at a time after its removal from a heating device. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mindestens eine zusätzliche Erwärmung der Galvanoform nach deren Entnahme aus einer Aufheizvorrichtung und vor dem Arbeitsschritt der Bepulverung der Galvanoform vorsieht.A method according to claim 1, characterized in that this at least one additional Provides heating of the electroform after removal from a heating device and before the step of powdering the electroform. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der Galvanoform durch Mittel zur zusätzlichen Erwärmung nach der Entnahme aus einer Aufheizvorrichtung in etwa in Höhe einer Solltemperatur gehalten wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the temperature of the electroforming by means of additional warming after removal from a heating device in the amount of about Target temperature is maintained. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über Mittel zur zusätzlichen Erwärmung die Galvanoform nach Entnahme aus einer Aufheizvorrichtung so erwärmt wird, dass deren Temperatur nicht wesentlich unter eine Solltemperatur abfällt.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that that about Means of additional warming after removal from a heating device, the electroform is heated in such a way that whose temperature does not drop significantly below a target temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanoform während des Schritts des Bepulverns zusätzlich erwärmt wird, vorzugsweise derart, dass die Temperatur nicht wesentlich unter eine Sollwerttemperatur abfällt.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the electroforming during the powdering step additionally heated is preferably such that the temperature is not essential falls below a setpoint temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Galvanoform durch geeignete Mittel nach dem Schritt des Bepulverns zusätzlich erwärmt wird, vorzugsweise derart, dass deren Temperatur nicht wesentlich unter eine Sollwerttemperatur abfällt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the galvanoform by suitable means after the step of Powdering additionally heated is preferably such that their temperature is not essential falls below a setpoint temperature. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur zusätzlichen Erwärmung derart ausgebildet sind, dass gespeicherte Wärmeenergie gleichmäßig und/oder nach Bedarf an die Galvanoform abgegeben wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the means of additional warming are designed such that stored thermal energy is uniform and / or after Demand is given to the electroform. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem abschließenden Schritt, in dem ein Nachgelieren der Slushhaut erfolgt ein Ansteigen der Temperatur mit der Zeit vorgesehen ist.Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that in a final Step in which a re-gelling of the slush skin takes place the temperature is provided over time. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Verfahrensschritt vor einer erneuten Aufwärmung der Galvanoform zwecks Nachgelieren wenigstens ein Schritt vorgesehen ist, in dem die Temperatur abfällt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that that in at least one process step before reheating the electroform for the purpose of gelling at least one step is provided in which the temperature drops.
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